Многолетние травы в кормопроизводстве Западной Сибири

Размещено на http://allbest.ru

Многолетние травы в кормопроизводстве Западной Сибири

Дмитриев В.И., Бойко В.С., Тимохин А.Ю., Храмов С.Ю.

Омский аграрный научный центр

Аннотация

Научные исследования проведены в 2001-2017 годах лабораторией полевого кормопроизводства и отделом северного земледелия в двух зонах Омской области (южной лесостепной и подтаёжной) на опытных полях ФГБНУ «Омский АНЦ». Изученные в опытах подтаёжной зоны травосмеси по продуктивности имели существенные отличия от контроля, выход кормовых единиц составил 4,47-4,81 т/га, что на 15-24 % выше, чем на контрольном варианте - клевер красный (Trifolium rubens) + тимофеевка луговая (Phleum pratense): 3,88 т/га. Видовой состав травосмесей сказался и на их продуктивности. Наименее продуктивной оказалась травосмесь клевер (Trifolium rubens) + тимофеевка (Phleum pratense): с 1 га посева получено: сухого вещества - 5,18 т, переваримого протеина - 0,56 т, обменной энергии - 50,3 ГДж. Самый высокий сбор обеспечила травосмесь, состоящая из козлятника восточного (Galйga orientбlis Lam.), клевера лугового (Trifolium rubens), костреца безостого (Bromopsis inermis) и тимофеевки луговой (Phleum pratense): сухого вещества - 6,42, переваримого протеина - 0,70 т/га, обменной энергии 62,3 ГДж/га. В условиях юга Западной Сибири травостой смеси козлятника с кострецом был наиболее продуктивным из многолетних трав, сформировав на фонах с повышенным и высоким содержанием подвижного фосфора в почве от 8,99 до 9,39 т/га сухой (41,85-47,15 т/га зеленой) массы без азотных и калийной подкормок. Фоны с повышенной и высокой обеспеченностью подвижным фосфором увеличивали сбор сухой массы на 18-28 %. Азотные подкормки N_30,60 под каждый укос слабо влияли на продуктивность травосмеси. Только внесение 60 кг д.в./га под каждый укос достоверно повышало сбор сухой массы на 0,65 т/га в среднем по фактору.

Ключевые слова: кормопроизводство, многолетние травы, питательность, орошение

Многолетние травы отличаются хозяйственно полезными свойствами, определяющими, с одной стороны, их исключительную кормовую ценность, и, с другой, - их важную роль в земледелии как хорошего предшественника. Занимая большую долю в структуре посевных площадей (до 40% всех кормовых на пашне), многолетние травы в значительной степени определяют устойчивую работу сырьевого конвейера для заготовки зеленых, грубых и консервированных кормов, а также обогащают почву органическими веществами [1].

В настоящее время как уровень продуктивности, так и видовой состав многолетних трав не отвечают требованиям сельскохозяйственного производства. В первую очередь, это связано с тем, что набор возделываемых трав в Западной Сибири не отличается разнообразием, что привело к необоснованно широкому распространению мятликовых видов и, прежде всего, костреца безостого. Все это способствовало накоплению площадей старовозрастных, низкопродуктивных травостоев. По мнению академика П.Л. Гончарова (1992), обеспечить высокую урожайность трав можно лишь тогда, когда их агробиологические требования к условиям произрастания соответствуют зональным особенностям агроландшафтов и технологиям возделывания многолетних культур [2].

Высокое качество кормов, получаемых из многолетних трав, связано с содержанием белка, особенно переваримого протеина, как в зеленой массе, так и в сенаже и сене. Проблема белка в кормопроизводстве Западной Сибири всегда была актуальной, и решение ее во многом связано с возделыванием многолетних бобовых трав. Они позволяют получать самый дешевый растительный белок, так как в результате симбиоза с клубеньковыми бактериями могут обеспечить себя биологическим азотом [3].

Исходя из этого, актуальным является вопрос расширения площадей многолетних бобовых трав в одновидовых и смешанных посевах. Сложившуюся структуру кормового поля многолетних трав необходимо изменить и довести в посевах долю бобовых и бобово-мятликовых смесей до 60-70 %. При этом необходимо четкое разграничение видов, культур и сортов по почвенно-климатическим зонам и агроландшафтным районам.

полевое кормопроизводство лесостепной подтаежный травосмесь

Условия и методика проведения исследований

Научные исследования проведены в 2001-2017 годах лабораторией полевого кормопроизводства и отделом северного земледелия в двух зонах Омской области на опытных полях ФГБНУ «Омский АНЦ».

Подтаёжная зона. Исследования выполнены в типичных условиях подтаежной зоны Омской области, для которой характерны холодная зима, теплое непродолжительное лето. К отрицательным явлениям климата также относятся медленное прогревание почвы весной и раннее похолодание осенью. Вегетационный период составляет 115-120 суток. Почва опытного участка - серая лесная среднесуглинистая. В пахотном слое содержится 3,34% гумуса, 0,162% общего азота и 0,12% валового фосфора. Реакция почвенного раствора слабокислая (РН - 5,2) [4].

Основная обработка почвы проводилась после уборки предшествующих зерновых культур плугом ПЛН-5-35 на глубину 20-22 см, ранневесеннее закрытие влаги боронами БЗТС-1,0, промежуточная и предпосевная культивация КПН-4 в агрегате с боронами.

В опытах использовались районированные сорта многолетних трав: люцерна пестрогибридная - Флора 6, клевер красный - Тарский местный, тимофеевка луговая, кострец безостый СибНИИСхоз 189, козлятник восточный Горноалтайский.

В основу исследований положена Методика опытов на сенокосах и пастбищах, ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (М., 1971) [5], Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (М., 1997) [6].

Южная лесостепная зона. Исследования проводились в стационарном 8-польном севообороте с чередованием культур во времени и пространстве, включающем 3 поля многолетних разновозрастных трав (смесь козлятника с кострецом, смесь люцерны с кострецом, смесь свербиги восточной с кострецом и козлятником), а также 5 полей однолетних культур: ячмень яровой, зернобобовые культуры (бобы кормовые, соя) и сорго сахарное. Климат юга Западной Сибири - типично континентальный. Сумма среднемесячных температур за период с температурой более 10^оС изменяется с 1900 до 2100 єС при продолжительности 120-130 суток. Период со среднесуточной температурой выше 15^оС длится 70-80 суток. Заморозки весной прекращаются 21-22 мая и возобновляются осенью 10-22 сентября при продолжительности вегетационного периода 155-160 суток.

Количество годовых осадков на этой территории увеличивается от степи к северной лесостепи, составляя 240-400 мм. Основная доля их приходится на период май-август (150-240 мм) при преимущественном их выпадении в июле и августе. В южной лесостепи число лет с острым недостатком влаги составляет 30%, в степной зоне засухи возникают каждый второй-третий год.

Положительной стороной климата является обилие солнечного света и тепла в период вегетации, что компенсирует краткость периода положительных температур и ускоряет вегетацию.

Почва - лугово-черноземная среднемощная среднегумусная тяжелосуглинистая с содержанием гумуса в слое 0-0,4 м - 5,9-6,4 %, мощность гумусового горизонта «А» - 0,45 м. Структура пахотного горизонта - комковато-пылеватая. Реакция почвенной среды в пахотном слое нейтральная: рН - 7,0-7,2. Грунтовые воды осенью в среднем за период исследований находились на уровне 3 м.

Схема опыта - трехфакторная, повторность - трехкратная. Площадь элементарной делянки - 360 м², учетной - 78 м². Влажность почвы в слое 0-0,6 и 0-1,0 м, в зависимости от фазы развития культур, поддерживалась поливами в интервале от 0,70 до 1,0 НВ дождевальной машиной ДКШ-64 «Волжанка», поливная норма - 300 м³. Наименьшая влагоемкость для слоя 0-0,6 м - 184 мм, для 0-1,0 м - 297 мм.

Особенность опытов - наложение поперек фонов различной обеспеченности подвижным фосфором по Чирикову (фон 0 - 50-100 мг/кг, I, II - 100-150 мг, III - 150-200 мг/кг почвы в слое 0-0,2 м) вариантов с азотными и калийными удобрениями (рис. 1).

Рис. 1. Схема опыта длительно орошаемого стационара (1 повторность из 3)

Посев смеси проводили беспокровно сеялкой СЗТ-3,6 раздельно-рядковым способом, норма высева козлятника - 3,0, костреца - 1,8 млн. всхожих семян/га. Сорта: кострец безостый - СибНИИСхоз 189; козлятник восточный - Гале.

Азотные удобрения (аммиачная селитра, N_30,60) вносились в подкормку весной и после первого укоса, калийные (калий хлористый, К₆₀) - также весной.

Агротехнические приемы - рекомендованные для зональных почв южной лесостепи [7].

Результаты исследований

В подтаежной зоне, наряду с традиционными посевами клевера лугового и тимофеевки луговой, можно использовать люцерну, кострец безостый, а также галегу восточную (козлятник), причем клевер луговой эффективнее высевать на подзолистых почвах, а галегу восточную - на более плодородных серых лесных. Вместе с тем, по данным В.П. Неворотова (1978), в зоне можно возделывать также смеси этих трав с овсяницей луговой, тимофеевкой луговой и кострецом безостым [8].

В связи с тем, что в подтаежной зоне для снижения дефицита белка в кормах можно использовать травостой не только клевера лугового, но и других многолетних бобовых трав, были проведены исследования по способам увеличения их продуктивности и питательной ценности.

В качестве основных компонентов из бобовых видов были привлечены люцерна гибридная и козлятник восточный, из мятликовых - кострец безостый. Для контроля высевалась травосмесь клевер луговой + тимофеевка луговая.

В годы пользования травы отрастали в начале мая: клевер луговой и люцерна пестрогибридная - 3-6 мая, козлятник восточный - 6-8 мая, а кострец безостый и тимофеевка луговая - на 3-6 суток раньше бобовых трав. Фазы цветения (укосной спелости) козлятник восточный достигал раньше других трав, через 40-47 суток после весеннего отрастания, тогда как клевер луговой - через 57-61, люцерна - через 58-61 сутки. Продолжительность периода от отрастания до окончания вегетации трав составляла 115-120 суток. Наиболее интенсивным ростом отличались тимофеевка и кострец, высота которых к моменту скашивания достигала 98-112 см. Клевер луговой и люцерна имели высоту от 69 до 80 см, а козлятник восточный - 89 см. По облиственности выделялся козлятник восточный - 41%, у клевера и люцерны она была в пределах 36-39 %. Учитывая сложный механизм взаимовлияния растений в смешанных посевах, вопрос о принципе подбора видов в травосмеси для создания сеяных травостоев до сих пор является актуальным, поэтому о взаимодействии видов обычно судят по изменению ботанического состава. Анализ ботанического состава показал, что в первые два года жизни основу травосмесей составляли бобовые компоненты (65-78 %), мятликовые виды занимали 19-32 %, несеяное разнотравье - 3-6 %, однако уже к 4 году значительную долю составляли мятликовые травы (37-39 %).

Изученные в опытах травосмеси многолетних трав по продуктивности имели существенные отличия от контроля, выход кормовых единиц составил 4,47-4,81 т/га, что на 15-24 % выше, чем на контрольном варианте - клевер красный + тимофеевка луговая - 3,88 т/га (табл. 1).

Таблица 1. Влияние состава травосмеси 2-4 гг. жизни на урожайность травостоя в подтаежной зоне

Видовой состав травосмесей сказался и на их продуктивности. Наименее продуктивной оказалась травосмесь клевер + тимофеевка: с 1 га посева получено сухого вещества - 5,18 т, переваримого протеина - 0,56 т, обменной энергии - 50,3 ГДж. Самый высокий сбор обеспечила травосмесь, состоящая из козлятника восточного, клевера лугового, костреца безостого и тимофеевки луговой: сухого вещества - 6,42, переваримого протеина - 0,70 т/га, обменной энергии - 62,3 ГДж/га.

В условиях юга Западной Сибири в последние годы складывается тенденция отказа от сложных травосмесей, так как многие компоненты, усложняя травосмесь, не играют значительной роли в увеличении продуктивности травостоев. На орошаемых землях целесообразны простые травосмеси из одного верхового злака и одного бобового компонента.

В разработанной нами [9] структуре использования орошаемой пашни значительная роль отводится многолетним бобово-мятликовым травосмесям. Наиболее приемлемыми во всех отношениях являются смеси люцерны и костреца и козлятника с кострецом. Смеси люцерны с кострецом в настоящее время имеются в производстве, но чаще всего из-за нарушения технологии формирования травостоя и выращивания в последующие годы жизни в травостоях преобладает кострец, люцерна быстро вытесняется корневищной мятликовой культурой. Кострец же по экономическим, биоэнергетическим и другим показателям уступает полноценным бобово-мятликовым травосмесям и посевам бобовых в чистом виде. Орошение мятликовых травостоев экономически оправдано лишь на фоне интенсивного азотного питания.

Поскольку в год посева козлятник и кострец растут медленно и составляют слабую конкуренцию сорнякам, доля последних в травостое была высокой и достигала 47%. В последующие годы жизни, благодаря более интенсивному росту козлятника и костреца, наблюдалось снижение засоренности травосмеси, а содержание сеяных видов трав возрастало.

В лесостепной зоне Омской области при внесении азотных удобрений как под природные, так и под сеяные смешанные травостои, где имеется кострец безостый, к 3-4 году использования он преобладал в их ботаническом составе [9, 10]. В наших опытах при орошении высокая фитоценотическая активность костреца наблюдалась лишь при внесении N₆₀ под каждый укос на фоне с повышенной и высокой обеспеченностью почвы фосфором.

Уровень минерального питания оказывал влияние не только на ботанический состав, но и на урожайность травосмеси: самой низкой она была в год посева, составив не более 6 т/га зеленой массы, и зависела, в основном, от содержания в почве фосфора.

Недостаток этого элемента (средняя обеспеченность - 70-80 мг/кг) наблюдался, в первую очередь, на костреце. Учитывая то, что в год посева он растет быстрее козлятника и является основным формирующим урожай смеси компонентом, недостаточное для костреца питание фосфором приводило к снижению урожайности до 1,7-3,2 т/га зеленой массы, что в 1,7-2,3 раза меньше, чем на фонах с повышенной и высокой обеспеченностью почвы фосфором.

В последующие годы использования урожайность травосмеси значительно возрастала. Травостой смеси козлятника с кострецом был наиболее продуктивным из многолетних трав, сформировав на фонах с повышенным и высоким содержанием подвижного фосфора в почве от 8,99 до 9,39 т/га сухой массы без азотных и калийной подкормок (табл. 2).

Таблица 2. Урожайность смеси козлятника с кострецом 2-6 гг. жизни в зависимости от условий минерального питания, т/га

Положительное влияние калия проявилось только на фоне со средним содержанием фосфора: прибавка составила 2,12 т/га, или 32%, при урожайности на контроле (орошение без удобрений) - 6,35 т/га сухой массы. Фоны с повышенной и высокой обеспеченностью подвижным фосфором увеличивали сбор сухой массы на 18-28 %. Азотные подкормки N_30-60 под каждый укос слабо влияли на продуктивность травосмеси. Только внесение 60 кг д.в./га под каждый укос достоверно повышало сбор сухой массы на 0,65 т/га в среднем по фактору. При незначительном увеличении урожайности зеленой массы на фоне со средним содержанием фосфора со 2-го по 6-й год жизни с 32,57 до 36,19 т/га, на фонах с повышенным и высоким содержанием фосфора, при более высоком уровне урожайности, отмечались колебания по годам с явно выраженным пиком на 3-5 гг. жизни, что, очевидно, связано с более выраженными изменениями в ботаническом составе в более удобренных вариантах.

Травосмесь козлятника с кострецом 2-6 гг. жизни не уступала одновидовому травостою козлятника как на контроле, где сбор составил 4,64 т/га кормовых единиц, 1,00 т/га переваримого протеина и 56,90 ГДж/га обменной энергии, так и в удобренных вариантах. При оптимизации питания фосфором и минимальных дозах азотных удобрений (N₃₀ под каждый укос) для повышения фитоценотической активности костреца продуктивность составила 6,55 т/га кормовых единиц, 1,28 т/га переваримого протеина и 84,74 ГДж/га обменной энергии (табл. 3).

Таблица 3.

Продуктивность смеси козлятника с кострецом 2-6 годов жизни

Заключение

В подтаежной зоне при создании высокопродуктивных травостоев сенокосного типа следует использовать травосмеси на основе клевера лугового и люцерны гибридной с включением в состав мятликовых трав, гарантирующих урожайность сухого вещества - 5,97-6,42 т/га. Данные травостои позволяют поддерживать продуктивность сенокосов в пределах 57,9-62,3 ГДж/га ОЭ.

В южной лесостепной зоне в условиях орошения для козлятниково-кострецовой травосмеси первостепенное значение имеет оптимизация условий минерального питания. Для этого следует создавать фон с повышенной (140-150 мг/кг) или высокой (170-180 мг/кг) обеспеченностью почвы фосфором. На таком фоне урожайность травосмеси достигает 41,85-47,15 т/га зеленой массы, в том числе 8,99-9,39 т/га сухой, при урожайности на контроле, соответственно, 27,95 и 6,35 т/га. Применение азотных удобрений (N_30-60) под каждый укос способствует увеличению доли костреца на этом фоне до 24-41 % в первом укосе и до 23-43 % во втором укосе.

Список использованных источников

1. Концепция развития кормопроизводства в Российской Федерации. - М.: ГНУ Информагротех. - 2000. - 96 с.

2. Гончаров П.Л. Кормовые культуры Сибири: Биолого-ботанические основы возделывания. - Новосибирск. - 1992. - 264 с.

3. Демарчук Г.А., Данилов В.П., Донова Л.В. Влияние азотных удобрений и ризоторфина на продуктивность многолетних бобовых трав в лесостепи // Корма и их производство в Сибири: сб. науч. тр. Сиб НИИ кормов. - Новосибирск. - 1994. - С. 45-53.

4. Мищенко Л.Н. Почвы Омской области и их сельскохозяйственное использование. - Омск. - 1991. - 164 с.

5. Методика опытов на сенокосах и пастбищах. Ч. 1 / ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. - М. - 1971. - 232 с.

6. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. - М. - 1997. - 155 с.

7. Дмитриев В.И. Создание и использование агрофитоценозов многолетних и однолетних кормовых культур // РАСХН, Сиб. отд-ние. ГНУ СибНИИСХ. - Новосибирск. - 2008. - 2015 с.

8. Неворотов В.П. Посев клевера с тимофеевкой // Науч.-техн. бюл. Сиб. НИИ сел. хоз-ва. - Новосибирск. - 1978, вып. 35. - С. 9-12.

9. Бойко В.С., Сницарь А.Е. Агромелиоративные приёмы повышения продуктивности орошаемых земель: монография. - Омск: Изд-во ОмГАУ. - 2002. - 160 с.

10. Степанов А.Ф. Создание и использование многолетних травостоев: монография. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО Ом ГАУ. - 2006. - 312 с.

Размещено на Allbest.ru