Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ПОЛІНКЕВИЧ ВОЛОДИМИР АНАТОЛІЙОВИЧ

УДК 504:633.2/.3.03:631.51:631.81:546.36(477.41/.42)

АГРОЕКОЛОГІЧНІ ОСНОВИ СТВОРЕННЯ ПАСОВИЩНОГО КОНВЕЄРА ДЛЯ МОЛОДНЯКУ ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ МЯСНОГО НАПРЯМКУ ПРОДУКТИВНОСТІ В УМОВАХ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ПОЛІССЯ УКРАЇНИ

03.00.16 екологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

ЖИТОМИР 2004

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в лабораторії кормовиробництва Інституту сільського господарства Полісся Української академії аграрних наук протягом 1998-
2000 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор Смаглій Олександр Феодосійович, Державний агроекологічний університет, завідувач кафедри агроекології

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор Боговін Анатолій Власович, Інститут землеробства УААН, завідувач лабораторії луківництва

кандидат сільськогосподарських наук, доцент Борщенко Валерій Володимирович, Державний агроекологічний університет, доцент кафедри годівлі сільськогосподарських тварин

Провідна установа: Інститут захисту рослин УААН, м.Київ

Захист відбудеться “ ___”____________2004 р. о ____ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 14.083.01 при Державному агроекологічному університеті за адресою: 10008, м. Житомир,
Старий бульвар, 7

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного агроекологічного університету

Автореферат розісланий “____” ____________2004 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої
ради, кандидат біологічних наук М.М. Побірський

ЗАГАЛЬНА ХАРЕКТЕРИСТИКА РОБОТИ

цезій злаковий рослина добриво

Вступ. Внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС значна частина сільськогосподарських угідь Поліської зони України через високу щільність забруднення радіонуклідами виведена та виводиться з використання для вирощування продовольчих культур. Крім цього, великі площі малородючих земель не використовуються через те, що зібрані на них врожаї не окуповують витрати на їх вирощування. Для раціонального використання земель такої категорії дослідники пропонують трансформувати їх під пасовища для мясної худоби (В.О.Пабат, 1996, М.В.Зубець, В.П.Буркат, 1997).

Актуальність теми. Проблемі сільськогосподарського використання радіоактивно забруднених земель в Україні приділена значна увага (М.М.Карпусь, В.П.Славов, 1994). В результаті встановлені допустимі рівні забруднення для різних типів ґрунтів і угідь при виробництві сільськогосподарської продукції, коефіцієнти переходу радіонуклідів в рослини залежно від видової їх належності та екологічних умов місцезростань, сформульовані основні напрямки зниження негативного впливу радіоактивного забруднення на якісні показники рослинної і тваринної продукції. Проте остання, особливо стосовно конкретних технологій виробництва, в тому числі й виробництва якісної яловичини, залишається недостатньо з'ясованою.

В умовах радіоактивного забруднення ґрунтів до останнього часу відсутня модель пасовищного конвеєра з періодом надходження рослинної маси впродовж 210-214 днів, комплексна система прийомів підвищення урожайності та поїдання в ньому кормів, методи управління їх радіологічним станом та добовими раціонами тварин. Все це істотно стримує розробку ефективної технології пасовищного утримання великої рогатої худоби м'ясного напрямку продуктивності та одержання радіологічно безпечної продукції тваринництва. Вирішенню цієї важливої задачі і присвячена дисертаційна робота.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є складовою частиною тематичного плану лабораторії кормовиробництва Інституту сільського господарства Полісся УААН (№ державної реєстрації 0198U004953) і виконувалася у відповідності з державними “Програмою перепрофілювання господарств на розвиток мясного скотарства в забруднених радіонуклідами районах України на 1996-2000 роки” та “Програмою розвитку галузі спеціалізованого мясного скотарства України на 1997-2005 роки”.

Мета та завдання досліджень. Мета досліджень - підібрати економічно вигідні й екологічно безпечні прийоми обробітку ґрунту, види та дози добрив і найбільш урожайні кормові культури при створенні літньої кормової бази для мясної худоби в зоні радіоактивного забруднення.

Для досягнення цієї мети передбачалось вирішити наступні завдання:

визначити вплив різних способів обробітку ґрунту природних кормових угідь на міграцію 137Cs у врожай сіяних злакових травостоїв;

удосконалити систему удобрення та визначити її вплив на кормову цінність пасовищного корму;

з'ясувати дію добрив на врожайність кормових культур і вміст 137Cs у рослинах;

встановити особливості переходу 137Cs з ґрунту в кормові рослини;

визначити особливості поїдання та ступінь споживання кормових культур тваринами мясного напрямку продуктивності;

встановити ступінь накопичення радіоактивних елементів у добовому раціоні тварин і спрогнозувати перехід радіонуклідів у м'ясо.

дати економічну й енергетичну оцінку технологічним прийомам створення пасовищних агрофітоценозів.

Об'єкт дослідження технологічний процес створення пасовищних фітоценозів шляхом підбору способів обробітку ґрунту, систем удобрення багаторічних трав та однорічних кормових культур, принципи їх поєднання в системі конвеєра з метою подовження пасовищного сезону в умовах радіоактивного забруднення.

Предмет дослідження різностиглі багаторічні злакові та бобово-злакові травосумішки, озимі і ярі однорічні кормові культури для створення пасовищних травостоїв на суходільних луках Полісся України, пасовищний конвеєр з безперервним надходженням рослинної маси протягом 210-214 днів, сіяні багаторічні і однорічні кормові культури, як елементи зниження надходження радіонуклідів упродовж пасовищного сезону.

Методи дослідження польовий, при якому кількісно оцінюється агротехнічний та економічний ефект досліджуваних заходів; вимірювально-ваговий для встановлення фенологічної змінності рослин, їх ботанічного складу, продуктивності; електрофотометричний з використанням комп'ютерів для зоотехнічної оцінки корму, а також для отримання вихідних даних для енергетичної характеристики корму; лабораторно-аналітичний для визначення агрохімічних властивостей ґрунту та хімічного складу урожаю; математико-статистичний для оцінки вірогідності отриманих результатів досліджень; розрахунково-порівняльний для економічної й енергетичної оцінки технології створення пасовищних травостоїв.

Наукова новизна одержаних результатів. Встановлено закономірність формування та параметри кормової цінності різночасно дозріваючих багаторічних травосумішок і однорічних кормових агрофітоценозів різної видової структури і строків сівби. Досліджено динаміку надходження рослинної маси впродовж сезону та удосконалено модель пасовищного конвеєра для великої рогатої худоби м'ясного напрямку продуктивності в умовах радіоактивного забруднення земель Полісся України. З'ясована роль та ефективність окремої і комплексної дії різних агроекологічних факторів (способів обробітку ґрунту, строків сівби, органічних добрив, різних поєднань та доз мінеральних добрив, вапнування) на продуктивність багаторічних і однорічних агрофітоценозів і накопичення ними радіонуклідів, що відкриває можливості цілеспрямованого управління екологічним станом угідь, продукційним процесом ценозів і якістю корму. Встановлена охочість та особливості поїдання капустяних культур залежно від їх фенотипічного стану, а також об'єми добового споживання тваринами на пасовищах рослинної маси різних типів агрофітоценозів, що істотно розширює уявлення про кормову цінність і господарську їх придатність для використання в системі пасовищного конвеєра. Запропоновані ефективні види та дози добрив для отримання доброякісного і радіаційно безпечного пасовищного корму.

Практичне значення одержаних результатів. На підставі отриманих експериментальних даних створено модель пасовищного конвеєра з однорічних і багаторічних кормових культур, придатних для вирощування в зоні радіоактивного забруднення Полісся України, при застосуванні найбільш ефективних та екологічно безпечних прийомів обробітку ґрунту в поєднанні з удобренням, яка забезпечує одержання з 1 га площі різностиглих травосумішок багаторічних трав по 59,45-66,56 і однорічних кормових культур - по 11,61-15,97 ц кормових одиниць, при зниженні коефіцієнтів надходження радіонуклідів з ґрунту в рослини відповідно на 16-19 та 30-32 % і при цьому забезпечувати худобу високоякісним і найдешевшим кормом впродовж 210-214 днів (з ІІ декади квітня до ІІІ декади листопада) та отримувати радіологічно безпечну тваринницьку продукцію.

У 2000-2002 рр. основні результати досліджень були впроваджені в СТОВ “Перемога” Коростенського району Житомирської області на площі 70 га.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем проведені польові і лабораторні дослідження, здійснено аналіз літературних і фондових матеріалів, узагальнено експериментальні дані та сформульовано основні наукові положення, висновки й рекомендації виробництву. Безпосередня участь у проведенні статистично-математичного аналізу результатів досліджень і наданні методичної допомоги під час впровадження наукових розробок у виробничу практику. Публікації виконано як самостійно, так і в співавторстві.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися на наукових конференціях студентів і аспірантів агрономічного факультету ДААУ (Житомир, 1998-1999), Всеукраїнській конференції молодих вчених-аграрників “Агроекологія як основа стабільності сільського господарства” (Харків, 2000), Міжнародній науково-практичній конференції ДААУ (Житомир, 2000), науково-практичній конференції молодих вчених ”Проблеми сучасного землекористування” (Київ-Чабани, 2002), IV Міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми сільськогосподарської радіології: 17 років після аварії на Чорнобильській АЕС” (Житомир, 2003)

Публікації. Матеріали досліджень за темою дисертації опубліковані в 6 наукових працях, з них 4 статті у фахових виданнях.

Обсяг і структура дисертації. Матеріали дисертації викладені на 194 сторінках друкованого тексту і складаються з вступу, 7 розділів, висновків, 25 таблиць, 26 рисунків, 15 додатків, списку використаних джерел з 229 найменувань, з яких 8 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Агроекологічний моніторинг та перспективи ведення сільського господарства в Поліссі (огляд літератури). Проаналізовані дані літературних джерел з питань ефективного використання сільськогосподарських угідь та пріоритети створення культурних пасовищ для великої рогатої худоби м'ясного напрямку продуктивності. Обґрунтовано необхідність створення галузі м'ясного скотарства на Україні і, зокрема, в Поліському регіоні, який підданий радіоактивному забрудненню. Проаналізовано ефективність застосування способів обробітку ґрунту та системи удобрення, які використовуються при вирощуванні основних кормових культур та при створенні сіножатей і пасовищ. Розглянуто питання створення пасовищного конвеєра на основі підбору різностиглих травосумішок та однорічних кормових культур з метою подовження випасного періоду. Показано проблеми цього напрямку досліджень та обґрунтовано вибір теми дисертаційної роботи.

Програма, методика та умови проведення досліджень. Дослідження проведені в стаціонарному досліді лабораторії кормовиробництва Інституту сільського господарства Полісся УААН в Коростенському районі Житомирської області в 19982000 рр. Дослід закладено на типовому для зони Полісся України дерновому глейовому середньосуглинковому ґрунті, 0-20 - сантиметровий шар якого має наступні агрохімічні властивості: вміст гумусу 0,78-0,82 %, рН-4,6-4,8 , гідролітична кислотність - 2,9-3,2 мекв. на 100 г ґрунту, сума ввібраних основ 2,0-2,5 мекв. на 100 г ґрунту, низьку забезпеченість фосфором - 8,0 і калієм - 7,1 мг на 100 г ґрунту. Щільність забруднення ґрунту радіонуклідами в межах 8-12 Кі/км2.

Вирішення поставлених задач відповідно до програми досліджень проводилось у двох дослідах, розміщених на суміжних земельних масивах.

В досліді № 1 вивчали вплив способів обробітку ґрунту і мінеральних добрив на продуктивність багаторічних трав та зменшення накопичення радіонуклідів фітомасою кормових культур. Дослід було закладено за схемою: 1) без обробітку ґрунту природного угіддя (контроль); 2) оранка на глибину 35-40 см; 3) оранка на глибину 28-30 см; 4) оранка на глибину 18-20 см; 5) дискування на глибину 8-10 см. На варіантах, де проводився обробіток ґрунту, висівали суміш злакових багаторічних трав, до якої входили грястиця збірна (Dactylis glomerata) - 10 кг/га, костриця лучна (Festuca pratensis) -10 кг/га, стоколос безостий (Bromopsis inermis) -12 кг/га. Поперек ділянок з різними способами обробітку ґрунту і без нього вносили мінеральні добрива та вапно за схемою: 1) без добрив (контроль); 2) вапнування (5 т/га); 3) Р60 K120; 4) N60 P60 K120; 5) N120 P60 K120. Дослід закладений у трикратній повторності. Розміщення варіантів на ділянках систематичне. Посівна площа ділянки складала 80, облікова - 69 м2.

Дослід № 2 був спрямований на створення моделі пасовищного конвеєра для ВРХ мясного напрямку продуктивності на основі посіву підібраних різностиглих травосумішок багаторічних трав і однорічних кормових культур в поєднанні з меліоративними заходами. Агротехніка вирощування кормових культур - прийнята для зони Полісся України.

Різностиглі багаторічні травосумішки включали: 1) ранньостигла грястицю збірну (Dactylis glomerata), 20 кг/га, кострицю тростинну (Festuca arundinacea) - 8 кг/га, кострицю лучну (Festuca pratensis) - 5 кг/га; 2) середньостигла кострицю лучну (Festuca pratensis) - 20 кг/га, кострицю тростинну (Festuca arundinacea) - 8 кг/га, конюшину повзучу (Trifolium repens) - 5 кг/га; 3) пізньостигла тимофіївку лучну (Phleum pratense) - 15 кг/га, кострицю лучну (Festuca pratensis) -10 кг/га, конюшину повзучу (Trifolium repens) - 5 кг/га.

Схема удобрення травосумішок: 1) без добрив (контроль); 2) Р60К120; 3) N60Р60К120..

Посів однорічних кормових культур провели: озимих хрестоцвітих і зернових (ріпак, жито, суміш жита з ріпаком) в другій декаді серпня, ярих зернобобових і капустяних (вико-вівсяна суміш і редька олійна) в різні строки, починаючи з третьої декади квітня і до середини серпня. Схема удобрення однорічних культур: 1) без добрив (контроль); 2) органічні добрива (35 т/га напіврідкого гною); 3) мінеральні добрива (N30Р30К30). Органічні добрива отримували з тваринницького комплексу за допомогою гідрозмиву і вносили за допомогою агрегату МТЗ-80 + РЖТ-4. Дослід був закладений в трикратній повторності. Розміщення ділянок систематичне. Посівна площа ділянки кожної культури складала 60 м2, облікова - 44 м2.

Облік урожаю зеленої маси в дослідах проводили укісним методом за методикою ВІК ім. В.Р.Вільямса (1983) та Інституту кормів УААН (1994) шляхом скошування травостою косаркою КС-2,1 в період пасовищної стиглості і визначенням вмісту сухої речовини ваговим методом. Одержані результати обробляли методом дисперсійного аналізу (Б.О. Доспєхов, 1968).

Ботанічний склад урожаю визначали методом вагового аналізу з розбиранням пробних снопів. Густоту травостою та вміст у ньому компонентів визначали кожен рік весною шляхом підрахунку пагонів на фіксованих площадках розміром 0,5 0,5 м (по дві на кожному варіанті двох несуміжних повторень). Для визначення висоти травостою вимірювали відстань від поверхні ґрунту до кінця суцвіть (листків, колосу тощо) без натягування пагона. Фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин проводили впродовж всього вегетаційного періоду (від посіву до використання).

Вміст в урожаї сирих органічних речовин та зольних елементів визначали за наступними методиками: сирого протеїну - за Кьєльдалем, сирої клітковини - за Генденбергом і Штоманом, сирої золи -сухим озоленням, сирого фосфору - за Кірсановим, калію - фотометричним методом.

Вихід кормових одиниць і обмінної енергії розраховували за фактичними даними хімічного складу та перетравності сухої маси корму з використанням коефіцієнтів перетравності і продуктивної дії поживних речовин.

Вміст 137Cs в кормі та ґрунті визначали спектрометричним методом на аналізаторі типу АМА-ОЗФ з детекторами ДГДК-80В.

Розрахунок економічної ефективності створення, догляду і використання пасовищ визначали методом порівняння на основі технологічних карт. Енергетичну ефективність оцінювали за загальноприйнятою методикою (Медведовський О.К., Іваненко П.І., 1988).

Продуктивність фітоценозів культурних пасовищ та їх радіологічний стан залежно від способів обробітку ґрунту та удобрення. Результати проведених досліджень показали, що оптимальним способом обробітку дернового глейового середньо суглинкового ґрунту в зоні Полісся є оранка на глибину 18-20 см, що підтверджується даними попередніх досліджень лабораторії кормовиробництва Інституту сільського господарства Полісся УААН. В середньому за 1998-2000 рр. приріст врожаю злакового травостою від застосування цього агротехнічного прийому складав 11,4 ц/га, або був на 33 % більше порівняно з варіантом, де обробіток ґрунту не проводився (контроль), і врожайність становила 23,5 ц/га сухої маси (табл. 1). Інші системи обробітку ґрунту сприяли збільшенню приростів врожаю сухої маси: дискування на глибину 8-10 см і оранка на глибину 35-40 см на 21 %, оранка на глибину 28-30 см на 28 %.

Внесення мінеральних добрив (Р60 К120) при оранці на глибину 18-20 см забезпечило збільшення врожаю на 18 % порівняно з контрольним варіантом. Дози азотних добрив (N60 і N120) на фоні фосфорно-калійних добрив забезпечили збільшення врожаю відповідно на 41 і 70 %. При вапнуванні відмічено зростання врожаю на 13 %.

Таблиця 1

Вплив способів обробітку ґрунту та удобрення на продуктивність злакової багаторічної травосумішки, 1998-2000 рр.