Агробиологические особенности новых и традиционных кормовых культур, технологий их возделывания и приемы биологизации земледелия в Северо-Западном регионе

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

агробиологические особенности новых и традиционных кормовых культур, технологий их возделывания и приемы биологизации земледелия в северо-западном регионе

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Капустин Николай Иванович

Москва

2012

Диссертационная работа выполнена на кафедре земледелия и агрохимии ФГБОУ ВПО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина» и в лаборатории полевого кормопроизводства Северо-Западного НИИ молочного и лугопастбищного хозяйства.

Официальные оппоненты: Прудников Анатолий Дмитриевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой агрономии и экологии ФГБОУ ВПО «Смоленская ГСХА», заслуженный работник высшей школы РФ.

Афанасьев Рафаил Александрович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий лабораторией агрохимического обеспечения координатного земледелия государственного научного учреждения «Всероссийский НИИ агрохимии» (ГНУ ВНИИА).

Сутягин Виктор Павлович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры земледелия, агрохимии, почвоведения и агроэкологии ФГБОУ ВПО «Тверская ГСХА»

Ведущее предприятие: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт кормов им. В.Р. Вильямса» Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИК Россельхозакадемии).

Защита состоится «5» марта 2012 г. В 14-30 час. на заседании диссертационного совета Д220.043.05 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имения К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, Тимирязевская ул., д. 49, тел./факс: 8(499)976-24-92, Ученый совет РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан «___»__________20___ г.

Ученый секретарь

диссертационного совета А.В. Шитикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние 20 лет в результате крайне низкого уровня денежных средств, выделяемых на поддержание и развитие сельского хозяйства в Северо-Западном регионе резко уменьшилось количество вносимых в почву органических удобрений с 3,0 до 0,5-1,0 т/га пашни, а минеральных - с 80 кг/га действующего вещества до 12 кг/га. Площадь однолетних кормовых культур в хозяйствах региона уменьшилась с 26-28% до 1-3% от площади посева кормовых культур. Почти прекратились работы по мелиорации и известкованию почв. Используемая площадь пашни уменьшилась более чем на 40 000 га.

В этих условиях остро встал вопрос необходимости обеспечения животных кормами собственного производства при минимальном использовании покупных кормов. Однако корма, полученные из традиционно возделываемых в хозяйствах региона кормовых культур, не позволяли сбалансировать рационы животных по ряду питательных веществ, прежде всего по содержанию протеина и обменной энергии. Кроме того в стойловый период, продолжительность которого в регионе составляет 240-270 дней в кормах часто наблюдается недостаток углеводов, биологически активных соединений и ряда микроэлементов. Всё это служит причиной большого перерасхода кормов на единицу произведенной продукции.

Одним из важнейших направлений решения этих вопросов является расширение видового состава возделываемых кормовых культур путем включения в структуру посевных площадей новых для условий региона высокоурожайных и высокопитательных видов, обеспечивающих получение необходимого количества кормов при минимальных трудовых и материальных затратах на их производство.

В результате проведенных исследований были выявлены перспективные виды многолетних и однолетних культур. Для наиболее перспективных из них (козлятник восточный, люцерна изменчивая, кипрей узколистный, кукуруза) были разработаны технологии их возделывания в условиях СЗ региона в одновидовых посевах и в составе агрофитоценозов.

В ходе исследований были изучены ряд актуальных вопросов биологизации земледелия, такие как использование клевера лугового, райграса однолетнего, редьки масличной на кормовые цели и в качестве сидерального удобрения. Было создано комплексное микроудобрение для бобовых культур и изучена эффективность его использования в целях стимулирования процесса биологической азотфиксации.

Разработан новый технологический процесс проращивания зерна на кормовые цели с использованием нетрадиционных видов кормовых средств: слаборазложившегося верхового торфа, сапропеля и мха-сфагнума, обеспечивающий сокращение потерь питательных веществ в процессе проращивания в 1,5-2 раза, повышение качества пророщенного зерна и сокращение затрат на проращивание.

Необходимость решения этих и других вопросов стало основными причинами, определившими цель и задачи проведенных исследований.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - совершенствование систем земледелия и кормопроизводства в Северо-Западном регионе в направлении увеличения производства, повышения питательности кормов, сохранения и повышения уровня плодородия почвы.

Для достижения поставленной цели в ходе исследований решались следующие задачи:

1. Дать оценку новых для условий региона видов и сортов многолетних и однолетних кормовых культур по совокупности хозяйственно полезных признаков (урожайность зеленой массы и семян, скороспелость, питательность и др.)

2. Разработать технологии возделывания перспективных видов культур применительно к почвенно-климатическим условиям региона (козлятник восточный, люцерна изменчивая, кипрей узколистный, кукуруза и другие).

3. Разработать схемы конвейерного поступления высокопитательной зеленой массы для приготовления различных видов кормов и зеленой подкормки в течение всего периода вегетации.

4. Разработать комплексное микроудобрение для обработки семян многолетних бобовых трав с целью усиления их биологической азотфиксации и повышения семенной продуктивности, изучить его эффективность при раздельном и совместном использовании с ризоторфином на козлятнике восточном.

5. Установить наиболее перспективные для условий региона виды промежуточных культур с целью использования их зеленой массы на кормовые цели и в качестве сидерального удобрения. Определить в полевых опытах наиболее рациональные способы использования на сидерат клевера лугового.

6. Разработать способ подготовки к скармливанию фуражного зерна, обеспечивающий сокращение потерь питательных веществ по сравнению с традиционным способом выращивания гидропонной зелени.

7. Провести опыты по изучению силосуемости новых кормовых культур, определить условия, обеспечивающие получение силоса высокого качества.

8. Провести полевые опыты по оценке продуктивности севооборотов с выводными полями козлятника восточного и маральего корня.

9. Дать агроэнергетическую и экономическую оценку разработанных зональных технологий и агротехнических приемов возделывания новых для условий региона видов кормовых культур и приемов биологизации земледелия.

Научная новизна результатов исследований заключается в том, что впервые в условиях Северо-Западного региона определены по комплексу признаков наиболее перспективные для условий региона виды новых многолетних и однолетних кормовых культур, разработаны зональные технологии возделывания козлятника восточного и люцерны изменчивой в одновидовых и смешанных посевах. Разработана технология возделывания кипрея узколистного в условиях культуры (патент на изобретение №2286047 от 27 июля 2004 г.) и проведена ее производственная проверка.

Изучены агробиологические особенности и отнесены к числу перспективных для возделывания в условиях региона виды - сильфия пронзённолистная, топинамбур, маралий корень, гибридный кормовой щавель, горец Вейриха, а также однолетние нетрадиционные для региона виды - кукуруза, кормовые бобы, амарант, райграс однолетний, редька масличная, яровой рапс, сурепица.

Разработаны приемы возделывания кукурузы в одновидовых и смешанных посевах, изучено влияние кукурузного силоса в чистом виде и в смеси с кормовыми бобами на молочную продуктивность коров.

Разработан микроэлементный комплекс, включающий пять микроэлементов Mo, B, Co, Cu, Zn для предпосевной обработки семян бобовых трав с целью усиления процесса биологической азотфиксации, изучена его эффективность при раздельном и совместном использовании с ризоторфином.

Определены наиболее перспективные для условий региона виды промежуточных культур, которые могут быть использованы на кормовые цели и в качестве сидерального удобрения, изучено влияние минимализации обработки почвы перед посевом промежуточных культур на их урожайность.

Разработан способ подготовки к скармливанию фуражного зерна, в котором впервые вместо растворов минеральных солей при проращивании зерна в качестве источников питательных веществ для проростоков были использованы субстраты, включающие нетрадиционные виды кормов - верховой торф, сапропель, мох сфагнум, обладающие фунгицидным и бактерицидным действием и позволяющие сократить потери питательных веществ в процессе проращивания зерна. Научная новизна разработки подтверждена авторским свидетельством на изобретение №18368911 от 13.10.1992г. и тремя патентами на изобретение №2230459 от 26.06.2004г., №2230460 от 20.06.2007г. и №2230461 от 26.06.2004г.

Практическая значимость полученных результатов исследований. Она заключается в том, что в ходе исследований были определены новые для условий региона виды высокоурожайных, высокопитательных и малозатратных кормовых культур, позволяющих сбалансировать рационы животных по питательным веществам, прежде всего по протеину, обеспечивающих дальнейший рост их продуктивности.

Усовершенствованы технологии возделывания применительно к условиям региона видов новых наиболее перспективных кормовых культур, таких как козлятник восточный, люцерна изменчивая, кипрей узколистный, кукуруза в одновидовых и смешанных посевах.

Изучена эффективность севооборотов с включением в них новых видов кормовых культур. Разработана модель бесперебойного обеспечения животных зелеными кормами в условиях Северо-Западного региона в течение всего периода вегетации с использованием традиционных и новых кормовых культур.

Для воспроизводства почвенного плодородия рекомендовано увеличение площадей посева бобовых трав и расширение их видового состава. Увеличение посевных площадей промежуточных подсевных и поукосных культур, а также клевера лугового для использования их в качестве сидерального удобрения.

Разработано и прошло производственную проверку комплексное микроудобрение для улучшения процесса биологической азотфиксации бобовыми видами трав.

В целях сокращения потерь питательных веществ, повышения качества готовой продукции разработан и рекомендован производству новый способ проращивания зерна с использованием субстратов из верхового торфа, сапропеля и мха-сфагнума.

Реализация результатов исследований. Результаты проведенных исследований использованы при разработке концепции восстановления и развития кормопроизводства Северо-Западного региона. Были подготовлены, утверждены и разосланы во все республики и области региона рекомендации по технологиям возделывания козлятника восточного, люцерны изменчивой, кипрея узколистного, кукурузы в смеси с кормовыми бобами, а также рекомендации по совершенствованию системы кормопроизводства хозяйства. Усовершенствованные системы кормопроизводства внедрены в ряде хозяйств региона, по 12 из них в приложениях №67-78 представлены акты внедрения и производственной проверки.

Особенно существенные положительные сдвиги в направлении совершенствования системы полевого кормопроизводства наблюдаются в хозяйствах Вологодской области. Здесь существенно изменилась структура посевных площадей кормовых культур. Так доля раннеспелых видов трав возросла в области с 10,6% в 2003г. до 25,3% в 2010 г, среднеспелых с 12 до 26%, а площадь посева позднеспелых видов уменьшилась с 77,4 до 48,7%. В хозяйствах области наблюдается ежегодное увеличение площадей под козлятником восточным, площадь которого в 2003 г. составила 3 815 га, а в 2010 г. достигла 13 000 га. Площадь посева бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей увеличилась за последние 5 лет по области на 25 000 га.

В результате улучшения организации системы кормопроизводства и других факторов, влияющих на молочную продуктивность, среднегодовой надой молока от одной коровы увеличился по области с 2 975 кг в 2000г до 4 895 кг в 2011г. Вологодская область является основным молокопроизводящим регионом в Северо-Западной зоне.

Результаты исследований широко используются автором при проведении занятий со студентами и на курсах повышения квалификации руководителей и специалистов хозяйств региона.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Результаты оценки новых видов многолетних и однолетних кормовых культур по комплексу признаков (урожайность, скороспелость, химический состав, ботанический состав, устойчивость к заморозкам и др.) в условиях Северо-Западного региона.

2. Разработка и научное обоснование зональных технологий возделывания козлятника восточного, люцерны изменчивой, кипрея узколистного, кукурузы. Их продуктивность в одновидовых посевах и в составе травосмесей.

3. Силосуемость зеленой массы новых кормовых культур и разработка способов, обеспечивающих повышение качества силоса из наиболее перспективных видов -- козлятника восточного, люцерны изменчивой, кипрея узколистного, маральего корня, кукурузы.

4. Влияние на продуктивность различных видов бобовых трав подпокровного, беспокровного способа посева и обработки семян ризоторфином.

5. Организация зеленого и сырьевого конвейера на основе ранне-, средне- и позднеспелых видов новых кормовых культур и сортов клевера лугового разных сроков созревания.

6. Продуктивность севооборотов с традиционными и новыми видами кормовых культур.

7. Влияние микроудобрений на процесс биологической азотфиксации бобовыми культурами.

8. Разработка наиболее рациональных способов использования клевера лугового на корм и сидерат, определение наиболее перспективных видов промежуточных культур, и других приемов биологизации земледелия.

9. Новый способ подготовки фуражного зерна к скармливанию, обеспечивающий сокращение потерь питательных веществ, повышение качества и питательности пророщенного зерна, уменьшение затрат на процесс проращивания.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на заседаниях секции «Полевое кормопроизводство» Россельхозакадемии (Волгоград, 1991), (Москва, 1993), (Суздаль, 1994); на научных сессиях Россельхозакадемии (Киров, 1995), (Архангельск, 1999); на заседаниях Президиума Северо-Западного научного центра Россельхозакадемии (июль 1997, ноябрь 1997); на совместном заседании секций полевого кормопроизводства и технологий заготовки хранения и использования кормов Россельхозакадемии (Москва, 1999); на Совете директоров учебно-опытных и учебно-производственных хозяйств образовательных учреждений России (2001).

Результаты исследований докладывались и вошли в сборники материалов шести международных научно-практических конференций проходивших в городах: Вологда (2006 г., 2009 г., 2010 г.), Волгоград (2010 г.), Курск (2010 г.), Калининград (2010 г.). А также ежегодно докладывались в период с 1991 по 2004 г. на заседаниях Ученого Совета Северо-Западного НИИ молочного и лугопастбищного хозяйства, а в дальнейшем на научно-практических конференциях факультета агрономии и лесного хозяйства Вологодской государственной молочнохозяйственной академии им. Н.В. Верещагина.

Публикация результатов исследований. Всего автором опубликовано 125 научных работ, в том числе непосредственно по теме диссертации -- 99 работ. В рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ опубликовано 18 научных работ, из них по теме диссертации -- 13 работ. Кроме того, получено 7 авторских свидетельств на изобретения и патентов, из них 5 по теме диссертации; подготовлено и издано 11 видов рекомендаций по вопросам совершенствования системы кормопроизводства в республиках и областях Северного региона, в том числе рекомендации по технологиям возделывания козлятника восточного (1998г.), люцерны изменчивой (2005г.), кипрея узколистного (2006г.), по применению водорастворимого комбинированного микроудобрения «Аквамикс-Т» (2007г.) и др.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 14 глав, выводов и предложений производству, список литературы включает 511 наименований, в том числе 59 на иностранных языках. Работа изложена на 391 странице компьютерного текста, включает 112 таблиц и 78 приложений.

Диссертационная работа подготовлена на основе результатов исследований автора, выполненных в период с 1989 по 2010 год в Северо-Западном НИИ молочного и лугопастбищного хозяйства и Вологодской государственной молочно-хозяйственной академии им. Н.В. Верещагина. В проведении исследований под руководством автора принимали участие аспиранты Старковский Б.Н., Щекутьева Н.А., Налиухин А.Н., Демидова А.И., Жукова Л.П., Рулева Ю.В., а также научные сотрудники лаборатории полевого кормопроизводства СЗНИИМЛПХ Коновалова Н.Ю., Лазеев Ю.М. Всем им автор приносит свою искреннюю благодарность.

Выражаю также глубокую благодарность и признательность академику Россельхозакадемии Семёнову В.А., члену-корреспонденту Россельхозакадемии Шпакову А.С. за поддержку, помощь, ценные советы при подготовке диссертации.

Условия, объекты и методы исследований

кормовой культура возделывание многолетний

Почвенно-климатические условия. СЗ регион включает две республики: Карелия и Коми, а также семь областей: Вологодская, Архангельская, Мурманская, Псковская, Новгородская, Ленинградская и Калининградская.

Исследования, результаты которых представлены в диссертации проводились в период с 1989 по 2010 гг. на опытных полях СЗНИИ молочного и лугопастбищного хозяйства и ВГМХА им. Н.В. Верещагина (пос. Молочное Вологодского района) на дерново-подзолистых средне-суглинистых почвах. Кислотность почвы перед закладкой опытов изменялась от рНсол 5,0 до 6,0, содержание фосфора Р2О5 от 140 до 200 мг на 1 кг почвы, калия (К2О) от 100 до 170 мг/кг (по Кирсанову), гумуса 1,5-3,0% (по Тюрину).

Средняя многолетняя температура за период вегетации (май, июнь, июль, август) составляла 13,1оС. Наиболее холодными были вегетационные периоды 1990, 1993, 1996 и 1997г., в эти годы средняя за вегетационный период температура изменялась от +11,9 до +12,5оС. Наиболее теплыми были периоды вегетации 1989, 1995, 2005, 2006 и 2007 гг., средняя за май-август температура в эти годы была от +14,1 до +14,4оС.

Среднее многолетнее количество осадков за период вегетации (май-август) составило 327 мм. Наибольшее количество осадков за вегетационный период выпало в 1989, 1990 и 1993гг. от 407 до 435 мм, в последующие годы 1994-2009 количество осадков за период вегетации было в пределах средних многолетних значений (327 мм) или ниже.

Наиболее сухими были вегетационные периоды 1992 и 2002 гг., в эти годы за период вегетации выпало от 132 до 147 мм осадков, т.е. 40-45% от среднего многолетнего их количества.

Объекты исследований.

Основными объектами исследований являлись:

- новые многолетние силосные культуры (кипрей узколистный, сильфия пронзеннолистная, маралий корень, горец Вейриха, гибридный кормовой щавель, крапива коноплевидная, топинамбур, окопник шершавый);

- виды и сорта многолетних бобовых трав (ранне-, средне- и позднеспелые сорта клевера лугового, люцерна изменчивая, козлятник восточный, лядвенец рогатый);

- виды многолетних злаковых (мятликовых) трав (ежа сборная, овсяница луговая и тростниковидная, кострец безостый, двукисточник тростниковый, тимофеевка луговая);

- нетрадиционные для условий региона виды и сорта однолетних кормовых культур (кукуруза, кормовые бобы, амарант, подсолнечник, сорта кормового гороха усатого типа);

- группа нетрадиционных культур, использованных в опытах в качестве подсевных и поукосных промежуточных культур (райграс однолетний, редька масличная, яровой рапс, сурепица);

- способы приготовления силоса из новых кормовых культур;

- создание и изучение эффективности микроэлементного комплекса для обработки семян бобовых трав с целью усиления процесса биологической азотфиксации;

- новый способ проращивания зерна и выращивания гидропонной зелени с использованием субстратов из верхового торфа, сапропеля и мха-сфагнума.

Методы исследований.

За 20-летний период исследований было проведено 32 одно и двухфакторных полевых опыта, из которых два опыта являлись стационарными, продолжительность исследований в каждом из них составляла по 10 лет. Кроме того, был проведен опыт по изучению продуктивности двух кормовых севооборотов: один с традиционными, второй с включением новых кормовых культур, который продолжался в течение одного шестилетнего периода ротации. Остальные опыты с многолетними культурами продолжались по 4 года, с однолетними по 3 года каждый.

Площадь одной делянки в полевых опытах составляла от 15 до 40 м2, повторность 3-4-кратная, размещение вариантов рендомизированное и систематическое. В мелкоделяночных опытах повторность шестикратная.

Опыты по изучению силосуемости новых кормовых культур и проращиванию зерна проводили в лабораторных условиях и непосредственно в хозяйствах.

Для посева в опытах использовали сеялку СН-16, учет урожайности проводили сплошным методом. Для проведения укоса использовали косилку МФ-70. Образцы зеленой массы на химанализ отбирали из прокосов и сразу после завершения учета урожая отправляли на анализ в химлабораторию СЗНИИМЛПХ. Для определения ботанического состава отбирали образцы массой 1 кг, проводили их разбор по фракциям и взвешивали.

Для проведения химанализа растительных образцов использовали следующие методики: общий азот по Къельдалю; сырой протеин путем умножения общего азота на коэффициент 6,25; биологически связанный бобовыми травами азот определяли разностным методом (Трепачев, 1981); фосфор по методу Труога-Мейера; калий - пламеннофотометрическим методом; сахар по Бертрану; жир по Сосклету; клетчатка по методу Кюршнера и Ганека в модификации А.В. Петербургского; каротин - фотометрическим методом в бензиновой вытяжке; молибден, бор, кобальт - фотометрически, медь и цинк атомо адсорбционным методом; определение качества силоса методом Леппера-Флига.

Методические особенности проведения отдельных опытов представлены в соответствующих разделах.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) с использованием компьютерной программы Excel 2007.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Особенности роста и развития новых видов многолетних кормовых культур

Опыт по изучению агробиологических особенностей 12-ти видов новых многолетних кормовых культур проводился в период с 1991 по 2000 годы. В качестве варианта сравнения в опыте был использован клевер луговой с. Седум.

В год посева учет урожайности высеянных культур не проводили. В конце периода вегетации были отобраны образцы на химанализ. Результаты анализа показали, что все культуры имели низкий уровень содержания клетчатки, менее 20%, высокое содержание сырого протеина от 14,5% в сухом веществе крапивы коноплевидной до 19,7% в маральем корне. Наблюдения за ростом и развитием культур в опыте в год посева показали следующие их особенности:

· Растянутый период появления всходов у сильфии пронзеннолистной, маральего корня, крапивы коноплевидной.

· Выраженный 30-60-дневный период медленного роста после появления всходов всех изучаемых культур, причем чем более долговечной являлась культура, тем дольше был период её медленного роста.

Таблица 1 - Среднегодовая продуктивность и долговечность новых многолетних кормовых культур за период опыта (1991-2000 гг.)

Культуры	Долговечность, лет	Урожайность зеленой массы, т/га	Сбор сухого вещества, т/га	Сбор сырого протеина, т/га
1. Клевер луговой	4	25,4	4,9	0,8
2. Козлятник восточный	более 10	48,0	8,9	1,6
3. Люцерна изменчивая	6	58,7	10,8	2,1
4. Маралий корень	более 10	60,0	6,9	1,2
5. Кормовой щавель	6	49,7	6,6	1,2
6. Крапива коноплевидная	6	37,5	6,6	1,4
7. Сильфия пронзеннолистная	более 10	99,8	17,6	1,5
8. Топинамбур	5	36,1	9,0	1,3
9. Кипрей узколистный	более 10	39,8	7,1	1,1
10. Горец Вейриха	более 10	49,5	7,4	1,0
11. Регнерия	более 10	34,9	9,0	0,8
12. Окопник шершавый	более 10	50,4	6,0	0,7
HCP05		5,1	0,8	0,06

Результаты изучения продуктивности и долговечности культур, представленные в табл. 1 показывают, что наиболее высокую продуктивность за период хозяйственного использования обеспечили сильфия пронзеннолистная, люцерна изменчивая, козлятник восточный и маралий корень. В период опыта после 4-6 лет использования выпали из посева клевер луговой (4 года), топинамбур без пересадки (5 лет), люцерна изменчивая, кормовой щавель, крапива коноплевидная (6 лет).

Результаты изучения химического состава новых многолетних кормовых культур в фазу цветения представлены в табл. 2, из которой видно, что наиболее высокий уровень содержания сырого протеина 19,4-19,8% от с.в. имели бобовые виды трав, а также маралий корень, крапива и окопник шершавый. Содержание сахара наиболее высоким было в сухом веществе сильфии пронзеннолистной и топинамбура 12,8-12,9%,а также в маральем корне и кормовом щавеле 10,2%, в остальных культурах содержание сахара было почти таким же, как в бобовых видах трав от 5,1% в козлятнике восточном до 7,5% в крапиве коноплевидной. По энергетической ценности сухого вещества все виды изучаемых культур были близки между собой. Следует отметить также высокую влажность зеленой массы в фазу цветения, которая изменялась в опытных вариантах от 75,3% у топинамбура до 87,0% у маральего корня.

Таблица 2 - Химический состав многолетних кормовых культур в фазу цветения

Виды растений	Влажность,%	Абсол. сухое вещество, %	Содержание,% к сухому веществу	Кормов. Ед. в 1 кг с.в.	ОЭ МДж в 1 кг с.в.	Каротин мг/кг с.в.	Нитраты мг/кг с.в.
			Зола	Жир	Клетчатка	Сырой протеин	БЭВ
							всего	втч сахар
1. Клевер луговой	72,7	27,3	11,1	3,3	24,5	18,6	42,4	4,8	0,77	9,84	93	527
2. Люцерна изменчивая	85,2	14,8	9,4	3,0	24,4	19,8	43,4	5,6	0,81	10,00	153	1120
3. Козлятник восточный	82,8	17,2	7,2	3,2	22,0	19,4	48,1	5,1	0,82	10,01	106	305
4. Маралий корень	87,0	13,0	14,3	3,9	22,3	22,2	49,2	10,2	0,88	10,47	107	274
5. Кормовой щавель	85,4	14,6	9,6	4,2	14,1	15,9	56,3	10,2	1,04	11,25	162	147
6. Сильфия пронзеннолистная	81,9	18,1	11,2	2,2	20,9	11,8	59,3	12,8	0,80	9,90	98	84
7. Крапива двудомная	83,2	16,8	13,9	4,0	20,2	18,6	43,3	7,1	0,85	10,23	210	445
8. Крапива коноплевидная	82,4	17,6	16,2	3,6	19,2	20,5	40,4	7,5	0,89	10,47	166	1239
9. Горец Вейриха	85,3	14,7	9,9	3,7	22,0	13,3	51,0	5,9	0,85	10,23	156	309
10. Окопник шершавый	79,8	20,2	12,3	3,5	18,4	18,5	47,3	8,1	0,89	10,47	210	1962
11. Топинамбур	75,3	24,7	7,6	1,2	15,4	14,1	71,7	12,9	0,96	10,97	53	109
12. Кипрей узколистный (иван-чай)	81,5	18,5	10,3	3,9	21,9	15,6	48,3	5,5	0,84	10,19	215	325

1. 2. Продуктивность новых видов однолетних кормовых культур

Среди изучавшихся, новых для условий СЗ региона, видов однолетних кормовых культур наиболее высокую среднегодовую урожайность зеленой массы и сухого вещества дали подсолнечник, кукуруза и кормовые бобы (табл. 3). Урожайность остальных культур была существенно ниже. По сбору сырого протеина наиболее высокие показатели обеспечили кормовые бобы, подсолнечник и редька масличная: 1,20; 0,99 и 0,97 т/га соответвенно.

Таблица 3 - Среднегодовая продуктивность новых однолетних кормовых культур за период опыта (1991-1996 гг.)

Культуры	Урожайность зеленой массы, т/га	Сбор сухого вещества, т/га	Сбор сырого протеина, т/га
1. Кукуруза	37,4	5,70	0,38
2. Подсолнечник	59,8	7,74	0,99
3. Амарант багряный	27,4	3,47	0,49
4. Амарант метельчатый	24,1	3,19	0,47
5. Кормовые бобы	37,3	6,10	1,20
6. Мальва мелюка	28,5	5,46	0,73
7. Люпин желтый	18,5	2,48	0,56
8. Люпин белый с.Ладный	13,2	3,17	0,55
9. Яровой рапс	23,6	3,14	0,65
10. Редька масличная	27,7	5,13	0,97
11. Сурепица	20,3	3,61	0,68
12. Горох+овес (контроль)	24,0	4,26	0,62
HCPo5	2,7	0,33	0,05

Результаты исследований показали, что кукурузу в условиях региона следует высевать в смеси с другими видами однолетних культур. Наиболее высокую урожайность в опытах обеспечила смесь кукурузы с подсолнечником при норме высева 100 тыс./га всхожих семян кукурузы и 200 тыс/га семян подсолнечника. Урожайность зеленой массы в этом варианте составила 39,4 т/га, выход корм. ед. 5 430 с 1 га.

При посеве кукурузы в смеси с кормовыми бобами с нормой высева 100 тыс./га семян кукурузы и 150 тыс. семян кормовых бобов была получена более низкая урожайность зеленой массы, которая составила 29,4 т/га, а сбор корм.ед. 4 240 с 1 га. Однако по содержанию протеина преимущество имела смесь кукурузы с бобами, которая содержала 92-100 г переваримого протеина на 1 корм. ед., а в смеси с подсолнечником 62-64 г на
1 корм. ед.

К числу перспективных для условий региона следует также отнести однолетние культуры, имеющие более низкую урожайность, но обеспечившие ежегодное получение вызревших семян, таких как райграс однолетний, редька масличная, яровой рапс и др.

3. Разработка технологии возделывания козлятника восточного в условиях Северо-Западного региона

Козлятник является одним из наиболее перспективных для условий региона видов новых кормовых культур. Однако многие вопросы особенностей технологии его возделывания в условиях СЗ региона до начала 90-х годов оставались не изученными, поэтому нами были проведены полевые опыты, в которых изучались вопросы влияния на продуктивность козлятника норм высева, сроков и способов посева (подпокровный и беспокровный, широкорядный и обычный рядовой, в одновидовых посевах и в агрофитоценозах), а так же способы борьбы с сорняками.

Результаты проведенных опытов показали, что наиболее высокая среднегодовая урожайность козлятника была получена при норме высева 20 кг/га всхожих семян, дальнейшее повышение нормы высева до 35 кг/га не обеспечило существенного роста урожайности. Изучение влияния на урожайность козлятника покровной культуры показало, что его урожайность при беспокровном способе посева была в среднем по вариантам на 28% выше, чем при подпокровном посеве.

Результаты девятилетнего опыта по изучению продуктивности козлятника при возделывании его в смеси с различными видами злаковых трав показали (табл. 4), что наиболее высокими все показатели продуктивности были при одновидовом посеве козлятника. Среди вариантов травосмесей лучшие показатели обеспечили двухкомпонентные травосмеси с овсяницей луговой - 37,6 т/га зеленой массы и 7,68 т/га сухого вещества, а также травосмеси с кострецом безостым - 36,8 т/га и 7,60 т/га соответственно.

Таблица 4 - Продуктивность козлятника в смеси с злаковыми компонентами (в среднем за 1992-1999 гг.)

Варианты	Урожайность зеленой массы, т/га	Сбор сухого вещества, т/га	Сбор переваримого протеина, т/га	Выход корм. ед. с 1 га	Содержание переваримого протеина в 1 корм. ед., г
1. Козлятник (контроль)	39,3	7,89	0,97	6 180	152
2. Козлятник+тимофеевка	33,8	7,05	0,71	5 380	129
3. Козлятник +овсяница луговая	37,6	7,68	0,81	5 510	143
4. Козлятник+ежа сборная	34,9	7,55	0,73	5 110	135
5. Козлятник+кострец безостый	36,8	7,60	0,85	5 760	139
6. Козлятник+овсяница луговая+ежа сборная	30,2	6,47	0,66	4 690	131
7. Козлятник+овсяница луговая+кострец безостый	34,8	6,13	0,75	5 380	133
8. Козлятник+двукисточник трстн.	34,5	7,32	0,74	5 250	137
HCPo5	2,3	0,18	0,08	237	3

Результаты изучения ботанического состава травосмесей показали, что в первые 4 года пользования травостоем (1992-1995 гг.) наблюдалось постепенное увеличение доли козлятника в составе травосмесей с 25 до 65%, в последующие годы доля козлятника в травосмесях постепенно снижалась.

В связи с тем, что в год посева козлятник медленно развивается, формирует низкую урожайность и его не скашивают, а на второй год жизни его урожайность составляет 70-80% от максимальной, поэтому в 1996-2000 гг. были проведены опыты по изучению эффективности возделывания козлятника в смеси с клевером луговым в целях повышения продуктивности посевов козлятника в первые два года жизни.

Результаты изучения ботанического состава травосмесей козлятника с клевером луговым показали, что в первые два года пользования клевер преобладал над козлятником восточным. Лишь на третий год доля клевера уменьшилась до 38,3%, а козлятника возросла до 49%. Наиболее высокая среднегодовая урожайность травосмеси была получена при норме высева козлятника 20 кг/га, клевера - 12 кг/га. Урожайность зеленой массы в этом варианте составила 43,9 т/га, сухого вещества 7,82 т/га, при одновидовом посеве козлятника эти показатели равнялись соответственно 36,7 и 7,15 т/га.

4. Разработка технологии возделывания люцерны в условиях Северо-Западного Региона

Вопросы технологии возделывания люцерны в областях Северного экономического района Северо-Западной зоны ранее не разрабатывались. Попытки возделывания люцерны в 80-х годах ХХ века без учета её биологических особенностей не увенчались успехом, люцерна или не давала всходов или погибала после 1-2 лет жизни.

В 1989 году нами были начаты исследования по изучению возможности возделывания люцерны в Северных областях и разработке региональной технологии её выращивания, которые продолжались в течение четырнадцати лет. В ходе исследований были изучены вопросы влияния на рост, развитие и продуктивность люцерны сроков её посева, числа укосов, подпокровного и беспокровного способов посева, эффективность её возделывания в одновидовых посевах и в составе травосмесей. Установлено влияние извести, ризоторфина и микроэлементов на её рост, развитие и продуктивность.

Результаты изучения влияния на продуктивность люцерны числа её скашиваний за период вегетации показали, что при двух и трех укосах эти показатели были существенно выше, чем при одноукосном использовании травостоя (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние числа укосов на среднегодовую продуктивность люцерны

Количество укосов	Урожайность зеленой массы, т/а	Сбор сухого вещества, т/а	Сбор с 1 га
	1-й укос	2-й укос	3-укос	Всего	1-й укос	2-й укос	3-укос	Всего	Корм. ед.	ОЭ ГДж	Переваримый протеин, т
Один укос	35,1	-	-	35,1	5,4	-	-	5,4	4 644	48,7	0,93
Два укоса	35,5	18,2	-	53,7	5,5	3,4	-	8,9	7 654	80,3	1,64
Три укоса	35,2	14,4	9,9	59,5	5,4	2,6	1,7	9,6	8 256	86,7	1,96

Результаты изучения продуктивности травосмесей люцерны с мятликовыми видами трав представленные в табл. 6 показывают, что урожайность зеленой массы и сбор сухого вещества люцерны при беспокровном посеве в составе травосмесей были существенно, на 12-22% ниже, чем в одновидовых посевах.

Таблица 6 - Продуктивность люцерны при возделывании её в составе агрофитоценозов с мятликовыми видами трав, в среднем за 2002-2004 г.

Варианты	Среднегодовая урожайность за 2002-04г, т/га	Среднегодовой сбор сухого вещества за 2002-04г, т/га	Содержание люцерны в составе травосмесей за период хозяйственного использования, %
			1 укос	2 укос
1. Люцерна без покрова	50,7	10,2	77,3	92,7
2. Люцерна+клевер луговой	42,6	7,3	45,0	85,0
3. Люцерна+клевер+тимофеевка	42,8	7,6	44,7	78,7
4. Люцерна+тимофеевка	39,6	7,0	56,7	81,0
5. Люцерна+овсяница луговая	41,8	7,6	48,0	68,7
6. Люцерна+кострец безостый	44,8	7,2	46,7	79,0
HCPo5	1,7	0,6	-	-

Среди видов травосмесей наиболее высокую продуктивность обеспечили посевы люцерны в смеси с овсяницей луговой и кострецом безостым, а также трехкомпонентная смесь - люцерны с клевером луговым и тимофеевкой луговой. Урожайность зеленой массы этих смесей составляла от 41,8 до 44,8 т/га, сбор сухого вещества от 7,2 до 7,6 т/га.

Доля люцерны в составе травосмесей изменялась по вариантам опыта от 45,0 до 56,7% в первом укосе и от 68,7 до 85,0% во втором укосе, т.е. доля участия люцерны во втором укосе была в 1,7-1,9 раза выше, чем в первом.

5. Влияние покровной культуры, обработки семян ризоторфином и комплексным микроудобрением «Аквамикс-Т» на продуктивность клевера лугового, козлятника и люцерны

Результаты изучения влияния покровной культуры и ризоторфина на урожайность клевера лугового, козлятника восточного и люцерны представленные в табл.7 показывают, что изучаемые факторы не оказали существенного влияния на урожайность клевера лугового.

Что касается люцерны и козлятника восточного, то урожайность зеленой массы этих культур при беспокровном способе посева была существенно выше, чем при подпокровном, козлятника восточного - на 5,2-
7,6 т/га, люцерны изменчивой - на 4,2-4,5 т/га.

В результате применения ризоторфина получена существенная прибавка урожайности козлятника восточного как при беспокровном, так и при подпокровном способе посева. На люцерне, также как и на клевере луговом ризоторфин не обеспечил существенной прибавки урожайности.

Таблица 7 - Влияние покровной культуры и ризоторфина на урожайность клевера лугового, козлятника и люцерны

Варианты	Урожайность зеленой массы в среднем за 3 года опыта, т/га
	Без покрова	Под покровом	Под покровом +/- к без покрова
1. Клевер без ризоторфина	34,6	34,5	-0,1
2. Клевер + ризоторфин	34,8	34,4	-0,4
3. Козлятник без ризоторфина	37,1	31,9	-5,2
4. Козлятник + ризоторфин	46,2	38,6	-7,6
5. Люцерна без ризоторфина	44,9	40,4	-4,5
6. Люцерна + ризоторфин	45,1	40,9	-4,2
HCP05	2,1	3,2	-

Почвы Северо-Западного региона имеют низкий уровень содержания большинства необходимых растениям микроэлементов. Поэтому нами было предложено комплексное микроудобрение «Аквамикс-Т» для обработки семян бобовых трав перед посевом с целью стимулирования процесса их биологической азотфиксации, которое включало пять микроэлементов: Мо, В, Со, Сu, Zn. В ходе исследований были проведены полевые опыты по изучению эффективности его использования на козлятнике восточном. Результаты исследований показали, что в результате обработки семян предложенным раствором микроэлементов 0,1-0,2% концентрации в дозе 1% раствора от массы семян наблюдалось существенное повышение всхожести и энергии прорастания семян козлятника. Результаты изучения влияния «Аквамикс-Т» на формирование симбиотического аппарата козлятника показали, что уже через 2 месяца после появления всходов количество клубеньков на корнях в варианте, где семена были обработаны «Аквамикс-Т» в 6,5 раз превышало их количество на корнях в контрольном варианте и составляло 46 клубеньков на корнях одного растения.

К концу вегетации 1-го года жизни качество клубеньков на корнях одного растения возросло в этом варианте до 104 шт., т.е. было в 2 раза выше, чем в контроле (табл.8), а масса одного растения превышала массу в контрольном варианте в 3,3 раза.

Таблица 8 - Динамика формирования симбиотического аппарата козлятника восточного в год посева (количество клубеньков на 1 растение, шт.)

Варианты	Даты наблюдений
	28 июн	14 июл	1 авг	18 авг	15 сен
	Число клубеньков, шт. на 1 растение
1. Контроль (без удобрений)	1,0	5,2	7,1	12,0	51,4
2. Фоновый контроль (Р100К140)	5,0	10,0	14,4	15,1	61,3
3. Фон + ризоторфин	4,0	19,6	38,5	39,1	80,6
4. Фон + "Аквамикс-Т"	7,0	15,4	39,2	39,4	78,1
5. Фон + ризоторфин + "Аквамикс-Т"	16,0	25,2	45,7	50,6	103,6
НСР05	1,0	1,7	3,8	1,7	5,3

Результаты изучения накопления биологического азота растениями козлятника показали, что в варианте с обработкой семян препаратом «Аквамикс-Т» и ризоторфином среднегодовое накопление биологического азота составило 291 кг/га, а в контроле без обработки семян 161 кг/га.

Среднегодовая урожайность зеленой массы в варианте с обработкой семян «Аквамикс-Т» (табл. 9) составила 61,7 т/га, сбор сырого протеина 3,17 т/га, а в варианте с совместной обработкой семян ризоторфином и «Аквамикс-Т» эти показатели продуктивности равнялись соответственно 67,6 и 3,53т/га. Таким образом, наиболее высокая прибавка урожайности была получена при совместном использовании препаратов.

Таблица 9 - Влияние предпосевной обработки семян козлятника микроудобрением «Аквамикс-Т» и ризоторфином на урожайность зеленой массы и сбор сырого протеина, (в среднем за 2006-2007 гг., т/га)

Варианты	Урожайность зеленой массы в среднем за год, т/га	Прибавка к контролю	Сбор сырого протеина в среднем за год, т/га	Прибавка к контролю
		т/га	%		т/га	%
1. Контроль (без удобрений)	55,0	-	-	2,38	-	-
2. P100, K140 (фон)	58,4	3,4	6,2	2,90	0,52	21,8
3. Фон+ризоторфин	62,1	7,1	12,9	3,23	0,84	35,2
4. Фон+"Аквамикс-Т"	61,7	6,7	12,2	3,17	0,79	33,2
5. Фон+ризоторфин+ +"Аквамикс-Т"	67,6	12,6	22,9	3,53	1,15	48,3
НСР05	2,8	-	-	0,3	-	-

6. Разработка технологии возделывания кипрея узколистного в условиях культуры

Кипрей узколистный произрастает в природных условиях на всей территории Северо-Западного региона. Он является кормовым, лекарственным и медоносным растением. Хорошо поедается большинством видов животных, по содержанию протеина не уступает бобовым травам, урожайность зеленой массы достигает 60 т/га, относится к легкосилосующимся видам.

Однако, несмотря на наличие большого количества полезных свойств, он до настоящего времени произрастал только в диком виде. Одна из главных причин этого - трудность семенного размножения.

Поэтому нами было решено глубже изучить агробиологические особенности этого растения и разработать технологию его возделывания в условиях культуры.

Поисковые опыты по семенному размножению кипрея показали, что его исключительно мелкие семена (вес 1000 семян составляет 0,048г) могут давать всходы, только находясь практически на поверхности почвы. С глубины 1,5-2,0 см они уже не дают всходов.

Поэтому в дальнейшем были проведены опыты по изучению вегетативного способа его размножения, т.к. корневые отпрыски кипрея располагаются в почве на глубине 5-10 см и через каждые 5-7 см на них находятся почки возобновления.

Всего было проведено 6 полевых опытов, в которых изучались вопросы влияния длины высаженных отрезков корневых отпрысков на формирование урожая, определение оптимальной глубины их заделки, влияние сроков посадки, ширины междурядий, возделывание кипрея в одновидовых посадках и в смеси с другими культурами. Была изучена продуктивность кипрея и его химический состав по фазам развития.

Таблица 10 - Влияние длины корневых отпрысков и глубины их посадки на урожайность зеленой массы и густоту стеблестоя кипрея

Глубина посадки, см	Длина отрезков корневых отпрысков, см
	5	15	25
	Густота стеблестоя, шт./м2	Урожайность, т/га	Густота стеблестоя, шт./м2	Урожайность, т/га	Густота стеблестоя, шт./м2	Урожайность, т/га
5	26	12,8	39	20,0	41	20,8
10	24	11,8	37	18,8	39	19,4
15	12	4,8	24	12,6	30	14,4
20	7	2,3	17	8,4	22	10,1
HCР05 (по густоте стеблестоя) = 2,7 шт./м2
HCР05 (по урожайности з.м.) = 1,6 т/га

Анализ данных, представленных в табл.10 показывает, что по мере увеличения глубины заделки высаживаемых отрезков корневых отпрысков густота стеблестоя и урожайность кипрея снижается, а увеличение длины отрезков до 15-25 см обеспечивает рост стеблестоя и повышение урожайности.

Таким образом, на основании полученных результатов опытов можно сделать вывод, что оптимальная длина высаживаемых отрезков корневых отпрысков составляет 15-25 см, а оптимальная глубина их заделки в почву 5-10 см.

Результаты опыта по изучению влияния на урожайность кипрея сроков посадки и ширины междурядий показали (табл. 11), что при осеннем сроке посадки среднегодовая за период опыта урожайность зеленой массы была в 1,8-2,0 раза выше, чем при весенней посадке. По мере уменьшения ш...