Способи підтримання довготривалої продуктивності багаторічних кормових ценозів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут сільського господарства Полісся НААН

Способи підтримання довготривалої продуктивності багаторічних кормових ценозів

О.В. Вишневська, О.В. Маркіна

кандидат сільськогосподарських наук

м. Житомир

Анотація

Мета. Пошук способів підтримання продуктивності багаторічних кормових ценозів для довготривалого їх використання в умовах зміни клімату. Методи. Польовий -- для дослідження біометричних параметрів рослин, лабораторний -- визначення хімічного складу кормів, статистичний -- для статистичної обробки результатів досліджень. Результати. Упродовж 2021 - 2023 рр. установлено позитивний вплив щорічного поліпшення кормових угідь довготривалого використання шляхом підсіву невеликими нормами трав на густоту пагонів, ботанічний склад ценозів, урожайність та якість корму. Кількість пагонів на одиницю площі збільшилася на 19- 24% порівняно з 2016 р. й становила 1372 - 1415 шт./м2, у структурному складі різностиглих багаторічних травосумішок частка бобового компонента зросла до 65,7%. Застосування щорічного поліпшення багаторічних травостоїв позитивно вплинуло на їхню врожайність, яка підвищилася на 15 - 17% по сухій масі порівняно із середньою врожайністю за 2016 - 2020 рр. У середньому за 3 роки в контрольних варіантах урожайність сухої маси становила 6,2 - 6,3 т/га, збір кормових одиниць -- 6,81 - 6,93 т/га, перетравного протеїну -- 0,78- 0,98 т/га залежно від групи стиглості сумішки. Найбільшу продуктивність сухої маси --

- 12,8 т/га, збір кормових одиниць -- 9,7- 10,54 т/га, перетравного протеїну -- 1,15 - 1,45 т/га отримали за підживлення комплексним мінеральним добривом Поліфоска 8. Висновки. Проведення щорічного поліпшення невеликими нормами висіву компонентів за мінливості погодних умов сприяє повноцінному відновленню різностиглих багаторічних кормових ценозів довготривалого використання. Застосування нових комплексних мінеральних добрив Поліфоска 8 забезпечує високу продуктивність трав і має коефіцієнт конкурентоспроможності моделей технологій на рівні 2,8 - 3,14.

Ключові слова: різностиглі багаторічні трави, норма висіву, поліпшення, густота травостою, урожайність, поживність корму, коефіцієнт конкурентоспроможності.

annual improvement of perennial grass stands had a positive effect on their productivity, which increased by 15 - 17% in terms of dry mass compared to the average productivity for 2016 - 2020. On average, over 3 years in the control variants, the dry mass productivity was 6.2 - 6.3 t/ha, collection of fodder units -- 6.81 - 6.93 t/ha, digestible protein --

78 - 0.98 t/ha depending on the maturity group of the mixture. The highest productivity of dry mass -- 12.0 - 12.8 t/ha, the collection of fodder units -- 9.7 - 10.54 t/ha, digestible protein -- 1.15 - 1.45 t/ha was obtained at the use of complex mineral fertilizer Polifoska 8. Conclusions. Carrying out annual improvement with small rates of sowing components under the variability of weather conditions contributes to the full restoration of multi- ripened perennial fodder coenoses of long-term use. The use of the new complex mineral fertilizer Polifoska 8 ensures high productivity of grasses and has a coefficient of competitiveness of technology models at the level of 2.8 - 3.14.

Key words: multi-ripening perennial grasses, seeding rate, improvement, grass stand density, productivity, forage nutrition, competitiveness coefficient.

На думку вчених [1, 2], для подальшого розвитку сільськогосподарського виробництва в Україні необхідне постійне вдосконалення наявних та освоєння новітніх технологій як того потребує ринок. Для тваринництва найефективнішою системою господарювання є низькозатратна, енерго- та ресурсо- ощадна система, яка основується на вирощуванні багаторічних бобово-злакових трав у поєднанні із сумішками однорічних культур.

Багаторічні кормові ценози є головними кормовими культурами для сінокісного та пасовищного використання. Їм має належати провідна роль у кормовиробництві, що дасть змогу збільшити виробництво якісної та дешевої тваринницької продукції [3 - 5]. Особливо це актуально в умовах воєнного та повоєнного відновлення галузі [6].

Попри зміни клімату багаторічні трави більш адаптовані до посушливих умов і тому є стабільним і дешевим джерелом кормів для тварин [7 - 11]. Вони відіграють значну роль в екологізації землеробства, оскільки найбільше впливають на поліпшення родючості ґрунту та збереження ґрунтової вологи [12]. кормовий ценоз клімат урожайність

Аналіз стану кормовиробництва в різних природно-кліматичних зонах України на цьому етапі свідчить про екстенсивні форми його розвитку. Продуктивність вирощуваних кормових культур у громадському секторі є дуже низькою і становить лише 2,23 - 2,75 т/га к. од., зокрема на Поліссі -- 2,44, Лісостепу -- 3,14, Степу -- 2,58, Прикарпатті -- 2,90 т/га к. од. [13, 14].

Зона Полісся України за ґрунтово-кліматичними умовами завжди була найпридатні- шою для розвитку тваринництва з широким використанням багаторічних кормових угідь. Проте в сільськогосподарських підприємствах за кризових умов господарювання вирощують ті культури, які можна краще та швидше реалізувати, тому не приділяють уваги сіяним або природним кормовим угіддям [2].

Високу продуктивність багаторічних кормових угідь можна забезпечити систематичним поверхневим чи докорінним поліпшенням. Проте останніми роками витрати на їх проведення можуть бути невиправданими через загибель трав уже в 1-й рік життя за нестачі вологи в ґрунті та високих температур у період вегетації. Тому в умовах зміни клімату, коли спостерігаються щорічні довготривалі посушливі періоди, слід шукати новий підхід для виробництва найдешевших поживних зелених кормів, які отримують з багаторічних кормових угідь. Раніше при створенні кормових угідь широке визнання отримала гіпотеза про доцільність періодичного переорювання луків і переваги короткострокового їх використання порівняно з довготривалим [В.Р. Вільямс, 1941]. Однак експериментальними дослідженнями встановлено, що ґрунтові умови за багаторічного використання трав не погіршуються. Тому метою вчених є конструювання лучних тра- востоїв із високою здатністю продуктивного довголіття.

Розроблено низку технологій від спонтанного природного залуження до інтенсивного [16 - 24]. Інтенсивне ведення дає змогу підвищити продуктивність луків у 2 - 3 рази, однак, більшість цих технологій є дуже енергоємними й не відповідають сучасним екологічним і кліматичним змінам. Тому наразі необхідні технології, які дають змогу підтримувати високу продуктивність і поживність наявних сіяних і природних кормових угідь на довготривалий період.

З урахуванням реалій сьогодення і на найближчу перспективу актуальним є застосування ресурсоощадних технологій на основі мобілізації потенціалу старосіяних травостоїв. Для цього в Інституті сільського господарства Полісся НААН розроблено способи переформування їх у продуктивніші фітоценози, визначивши шляхи управління цим процесом.

Мета досліджень -- розроблення способів керування продуктивним потенціалом кормових багаторічних ценозів за довготривалого їх використання.

Матеріали та методика досліджень. Дослідження з вивчення антропогенного впливу на довготривалу продуктивність багаторічних кормових ценозів проводили в польовому стаціонарі № 28 від 2014 р. дослідного поля Інституту сільського господарства Полісся НААН (с. Грозине Коростенського р-ну Житомирської обл.) упродовж 2021 -2023 рр. Дослід -- 2-факторний (фактор А -- видова структура травостою; фактор В -- види добрив), схему наведено в таблиці. Ґрунт -- дерново-підзолистий супіщаний, в орному шарі (0 - 20 см) якого міститься 1,02% (за Тюріним) гумусу, 69 мг/кг ґрунту рухомого фосфору, 107 мг/кг ґрунту (за Кірсановим) обмінного калію, сума ввібраних основ -- 2,2 - 2,24 мг-екв./ю0 г (метод Каппена-Гілько- вица), рНсол -- 5,4 (потенціометрично).

Погодні умови в зимові періоди 20212023 рр. були досить сприятливими для перезимівлі рослин багаторічних культур.

Ботанічний склад багаторічних травосумішок залежно від їхньої стиглості та удобрення (середнє за укосами), 2021--2023 рр.

У період вегетації багаторічні трави І та ІІ укосів розвивалися за сприятливих погод- них умов, проте щороку прояви посухи негативно впливали на формування ІІІ укосу.

Травостій різностиглих багаторічних травосумішок закладено в 2000 р., на якому загальним фоном 1 раз на 5 років здійснювали вапнування, вносили 50 т/га гною та проводили пришвидшене поліпшення адаптованими до зони сортами кормових трав української селекції (2000 р., 2005, 2010, 2015 р.).

Для підтримання довготривалої продуктивності багаторічних сумішок із 2017 р. щороку проводили підсів трав із розрахунку 20% від норми, з 2021 року -- 10% від норми висіву компонентів. Облікова площа ділянок -- 10 м2, повторність досліду -- 4-ра- зова. Агротехніка вирощування багаторічних трав -- загальноприйнята для умов Полісся.

Облік урожаю здійснювали суцільним методом згідно з методикою [25] із послідовним зважуванням з кожної ділянки, урожайність подавали в абсолютно сухій масі (ДСТУ ISO 6497:2005). Урожай збирали на зелений корм у фазі бутонізації -- початку цвітіння у бобових і колосіння злакових трав. Кількість відчужень травостою становила 2 - 3 укоси залежно від умов вегетації року.

Рис. 1. Вплив щорічного пришвидшеного перезалуження на врожайність різностиглих травосумішок без застосування добрив: Ётд -- ранньостигла травосумішка; У///, -- середньостигла травосумішка; У/// -- пізньостигла травосумішка

Рис. 2. Сумарна врожайність поліпшених багаторічних травосумішок залежно від системи удобрення (середнє за 2021-2023 рр.): 1 -- контроль; 2 -- Нітроамофоска-М; 3 -- Поліфоска 8; 4 -- Кропмакс; = -- зелена маса;-- суха маса НІРзаг0 5 = 0,53 т/га; Фактор А (культура) = 0,20 т/га; Фактор В (добрива) = 0,31 т/га; Фактор АВ = 0,31 т/га

Для оптимізації системи удобрення використовували складне мінеральне добриво у вигляді гранул Нітроамофоска-М (норма внесення 100 кг/га), яке містить 9% азоту (N), 18% фосфору (P2O5) та 22% калію (К20); мікроелементи: залізо (Fe) -- 0,1%, MgO -- 0,5%, бор (В) -- 370 мг/кг, цинк (Zn) -- 97,8 мг/кг, мідь (Cu) -- 6,5 мг/кг, марганець (Mn) -- 310 мг/кг, універсальне комплексне гранульоване добриво Поліфоска 8 (норма внесення 100 кг/га), що містить 8% азоту (N), 24% -- фосфору (P2O5), 24% -- калію (К2О) та 9% -- сірки (S03); ультракон- центроване натуральне рідке комплексне мінеральне добриво-біостимулятор рослинного походження Кропмакс (норма внесення 0,5 л/га), яке містить в 1 л N 2000 мг/л, або 0,2%, Р -- 4000, або 0,4%, K -- 200 мг/л, або 0,02%, Mg -- 550, Fe -- 220, Mn -- 54, B -- 10, Zn -- 49, Cu -- 35, Mo -- 10 мг/л, ауксини, цитокеніни, гібереліни тощо.

Вологу та сухий залишок визначали за ДСТУ ISO 6496:2005, уміст азоту і сирого протеїну -- ДСТУ 5983:2003, «сирого» жиру -- ДСТУ ISO 6492:2003, «сирої» клітковини -- ДСТУ 8844:2019, «сирої» золи -- ДСТУ ISO 5985:2004, калію -- ДСТУ 4405:2005, фосфору -- ДСТУ 4405:2005, рНсол -- ДСТУ ISO 10390-2022.

Результати досліджень. За проведення щорічного підсіву компонентів відзначено збільшення густоти травостою. У середньому за 3 роки в контрольних варіантах кількість пагонів установлена в межах 1372- 1415 шт./м2, що на 19 - 24% більше ніж у 2016 р. (до проведення щорічного поліпшення). Проте в 2023 р. порівняно з 2021 р. зі зменшенням норми підсіву трав з 20 до 10% кількість пагонів у контрольних варіантах зменшилася на 1 - 15%. У середньому за 3 роки за підживлення трав комплексними мінеральними добривами Нітроамофоска-М після їх відростання кількість пагонів збільшилася на 7 - 19%, Поліфоска 8 -- 15 - 43%, Кропмакс -- на 3 - 11% щодо контрольного варіанта.

Аналіз результатів досліджень показав, що пришвидшене поліпшення шляхом проведення щорічного підсіву малими нормами компонентів трав сприяло збільшенню частки бобових компонентів у структурі врожаю різностиглих багаторічних травосумішок з 0 - 1% в 2016 р. до 27,2 - 65,1% у середньому за 2021 - 2023 рр. залежно від укосу, компонентного складу та видів добрив (див. таблицю). Серед різних видів бобових трав найбільш конкурентоспроможною була люцерна посівна, яка домінувала в усіх травосумішах та укосах, зі злакових трав у ранньостиглій багатокомпонентній травосумішці -- грястиця збірна та костриця лучна; у середньостиглій -- стоколос безостий і костриця червона; пізньостиглій -- пирій сизий і костриця очеретяна. Частка рослин злакового компонента становила 24,0 - 66,1% залежно від укосу та компонентного складу.

У середньому за 3 роки досліджень найбільшу висоту рослин багаторічних травосумішок відзначено в 1-му укосі, де в контрольних варіантах вона становила: злакових трав -- 89,0 - 91,1 см, бобових -- 56,3 - 62,1 см; у 2-му укосі злакових трав -- 40,0 - 41,8, бобових -- 55,3 - 58,3, у 3-му укосі злакових трав -- 25,5 - 34,7 см, бобових -- 36,6 - 38,7 см. Результати досліджень свідчать про те, що мінеральні добрива позитивно впливали на лінійний розвиток травосумішок. За підживлення мінеральними добривами Нітроамофоска-М та Поліфоска 8 висота рослин підвищилася в злакових трав у 1-му укосі на 5,8 - 16,7 см, 2-му -- 1,5 - 6,6, у 3-му -- на 2,3 - 14,7; бобових відповідно -- на 4,3 - 13,1; 2,8 - 8,2; - 12,1 см щодо контролю. За підживлення рідким мінеральним добривом Кропмакс параметри висоти рослин підвищилися за укосами щодо контролю в злакових трав на 3,4 - 4,7 см; 0,8 - 2,4; 1,4 - 12,6 см; бобових -- 1,3 - 2,0 см; 0,8 - 3,3; 6,9 - 8,4 см залежно від складу сумішки.

Установлено, що за 2021 - 2023 рр. середня врожайність зеленої маси багаторічних різностиглих травосумішок завдяки проведенню щорічного пришвидшеного перезалу- ження малими нормами висіву компонентів прідвищилася в контрольних варіантах (без добрив) на 5 - 10%, сухої маси -- на 15 - 17% порівняно із середньою врожайністю за 2016-2020 рр. (рис. 1).

У середньому за роки досліджень за 3 укоси в контрольних варіантах урожайність травосумішок становила 34,2 -36,0 т/га зеленої маси (6,2 - 6,3 т/га сухої маси) (рис. 2). Із застосуванням підживлення після відростання трав навесні та після укосів комплексними мінеральними добривами Нітроамофоска-М та Поліфоска 8 продуктивність у перерахунку на суху речовину щодо контролю достовірно (НІРВ.0,5 (добрива)= = 0,31 т/га) підвищилася відповідно на 24,7-34,1% та 46,3 - 50,6% залежно від групи стиглості сумішки. Дещо нижчий приріст урожайності -- 11,8 - 12,2% отримали за підживлення рідким мінеральним добривом Кропмакс.

З проведенням щорічного пришвидшеного перезалуження збільшилася частка бобового компонента, що вплинуло на поживність корму. Порівняно з 2020 р. збір кормових одиниць підвищився на 30 -45%, перетравного протеїну -- на 25 - 44%. У середньому за 3 роки збір кормових одиниць без застосування добрив становив 6,81- 6,93 т/га, перетравного протеїну -- 0,78 - 0,98 т/га залежно від групи стиглості сумішки. За підживлення мінеральними добривами після відростання трав вихід кормових одиниць збільшився на 8,7 - 52,1%, перетравного протеїну -- на 16,3 - 51,3%.

Забезпеченість 1 к. од. перетравним протеїном у бобово-злакових травосумішах становила 109,1- 146,1 г.

Економічна оцінка елементів технологій досліду показала, що за використання сумішок на силос усі моделі технологій вирощування були економічно вигідними. Умовно чистий прибуток становив 9477- 13994 грн/га за виробничих витрат 13642 - 23605 грн/га, собівартість 1 т зеленої маси -- 444 - 528 грн, рівень рентабельності -- 51,4 - 80,1% залежно від фактора досліду.

За проведення оцінки технологій вирощування багаторічних різностиглих травосумішок коефіцієнт конкурентоспроможності (Кк) був у межах 2,80 - 3,14, що в 1,8 - 2,14 раза перевищувало контрольний варіант, який становить 1 (базова технологія).

Висновки

Проведення щорічного поліпшення різ- ностиглих кормових угідь довготривалого використання пришвидшеним перезалу- женням заниженими нормами висіву компонентів сприяє відновленню їхньої продуктивності та адаптивного потенціалу. Збільшує кількість пагонів на 19- 24%, підвищує в структурі врожаю вміст бобових компонентів більше ніж на 60%, продуктивність зеленої маси -- 5 -10%, сухої маси -- на 15-17%, збір кормових одиниць -- 30- 45%, перетравного протеїну -- на 25-44%. Отримані з них корми забезпечені поживними речовинами й відповідають усім зоотехнічним нормам годівлі.

Серед видів добрив найвищу продуктивність забезпечує підживлення комплексними мінеральними добривами Поліфоска 8 нормою 100 кг/га після весняного відростання та кожного укосу. Продуктивність зеленого корму в сумі за 3 укоси становить 50,9-54,7 т/га (12,0 -12,8 т/га сухої речовини), збір кормових одиниць -- 9,7-10,54 т/га, перетравного протеїну -- 1,15-1,45 т/га, коефіцієнт конкурентоспроможності моделей технологій -- 2,8-3,14 залежно від групи стиглості травосумішки.

Бібліографія

1. Векленко Ю.А., Козленко О.М., Бадюк М.М. Наукове обґрунтування технологічних аспектів виробництва високобілкової кормової рослинної сировини із багаторічних бобових трав. Корми і кормовиробництво. 2023. Вип. 9. С. 138-148.

2. Сметана С.І., Бугрин Л.М., Ільчиняк У.О., Пукало Д.Л. Поживність сіяних травостоїв залежно від удобрення та режиму використання. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2023. Вип. 74 (1). С. 129-139.

3. Марцінко Т.І. Особливості формування бобово-злакової травосуміші залежно від впливу агротехнічних факторів. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2022. Вип. 72 (1). С. 21-32.

4. Петриченко В.Ф., Корнійчук О.В. Наукове забезпечення виробництва кормів в умовах воєнного стану. Корми і кормовиробництво. 2022. Вип. 93. С. 10-20.

5. Ковтун К.П., Векленко Ю.А., Ящук В.А. Формування фітоценозу та продуктивності ес- парцето-злакових травосумішок залежно від способів сівби та просторового розміщення видів в умовах Лісостепу Правобережного. Корми і кормовиробництво. 2020. Вип. 89. С. 112-120.

6. Oenema O., de Klein C., Alfaroc M. Intensification of grassland and forage use: driving forces and constrains. Crop and Pasture Science. 2014. V. 65, № 6. P. 524-537.

7. Кургак В.Г., Слюсар С.М., Красюк Л.М., Гавриш Я.В. Динаміка продуктивності лучних агрофітоценозів за участі люцерни посівної при формуванні першого укосу. Вісник аграрної науки. 2023. № 10. С. 19-27.

8. КургакВ.Г., Панасюк С.C. Продуктивність багаторічних бобових трав в одновидових і сумісних із стоколосом безостим кормових агрофітоценозах. Землеробство та рослинництво: теорія і практика. 2021. Вип. 1 (1). С. 54-65.

9. Goloborodko S.P., Dymov O.M. Global climate change: causes of occurrence and c onsequences for agricultural production in the So uthern Steppe. Lana reclamation and water management. 2019. № 4. Р. 88-98. doi: rn.3rn73/ mivg201901-162 4.

10. Петриченко В.Ф., Антипова Л.К. Вплив гідротермічних умов на продуктивність багаторічних трав у південному Степу України. Корми і кормовиробництво. 2019. Вип. 88. С. 3-10.

11. Векленко Ю.А., Підпалий І.Ф. Сучасний стан і перспективи розвитку кормовиробництва України. Сільське господарство та лісівництво. 2015. Вип. 2. С. 45-52.

12. Антипова Л.К. Вплив зміни структури посівних площ кормових культур на забезпечення скотарства кормами. Вісник аграрної науки Причорномор'я. 2021. Вип. 3. С. 29-37.

13. Ільчиняк У.О., Пукало Д.Л. Поверхневе поліпшення низинних лучних травостоїв в умовах Карпатського регіону. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2023. Вип. 74 (2). С. 71-82.

14. Карбівська У.М., Мартищук В.Ф., Волощук М.Д. та ін. Продуктивність гірських схилових луків Карпат залежно від заходів поверхневого поліпшення. Зб. наук. праць ННЦ «Інститут землеробства НААН». 2020. Вип. 1-2. С. 148-162.

15. Кургак В.Г., Карбівська У.М., Волощук М.Д., Мартищук В.Ф. Продуктивність гірських луків Карпат залежно від заходів поверхневого поліпшення. Землеробство та рослинництво: теорія і практика. 2021. Вип. 2 (2). С. 61-64.

16. Боговін А.В., Пташнік М.М., Окси- мець О.Л. Вплив способів відновлення лукопасовищних травостоїв на їхню продуктивність і якість корму. Зб. наук. праць ННЦ «Інститут землеробства НААН». 2014. Вип. 4. С. 123-130.

17. Марцінко Т.І. Особливості формування бобово-злакової травосуміші залежно від впливу агротехнічних факторів. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2022. Вип. 72 (1). С. 21-32.

18. Вишневська О.В., Маркіна О.В. Ефективність заходів підтримання продуктивності лучних травостоїв довготривалого використання. Вісник аграрної науки. 2021. № 7. С. 24-31.

19. Дзюбайло А.Г., Пилипів Н.І. Динаміка щільності сіяного травостою залежно від удобрення. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2022. Вип. 71 (1). С. 80-95.

20. Пилипів Н.І., Дзюбайло А.Г. Динаміка ботанічного складу зеленої маси сіяних сінокосів залежно від удобрення. Землеробство та рослинництво: теорія і практика. 2022. Вип. 2 (4). С. 59-64.

21. Карасевич Н.В. Формування сіяного фітоценозу залежно від компонентного складу травосумішей. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2022. Вип. 71 (1). С. 96-109

22. Nyfeler D., Huguenin Elie O., Suter M. et al. Strong mixture effects among four species in fertilized agricultural grassland led to persistent and consistent transgressive overyielding. J. of Applied Ecology. 2009. V. 46. Is. 3. Р. 683-691.

23. Бабич А.О., Кулик М.Ф., Макаренко П.С. Методика проведення дослідів з кормовиробництва і годівлі тварин. Київ: Аграрна наука, 1998. 78 c.

Размещено на Allbest.ru