Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агротехнические основы создания высокопродуктивных травостоев многолетних трав в условиях Северо-Запада Российской Федерации

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Агротехнические основы создания высокопродуктивных травостоев многолетних трав в условиях Северо-Запада Российской Федерации"

р Г 5 ОД

На правах рукописи

КОКОРИНА

Антонина Леонидовна

АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ТРАВОСТОЕВ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Специальность: 06.01.09 — растениеводство

06.01.12 — кормопроизводство и луговодство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ — 1995

ПУШКИН

Работа выполнена в Северо-Западном научно-исследовательском институте сельского хозяйства в 1974—1984 гг. и Санкт-Петербургском государственном аграрном университете в 1984—1994 гг.

Научный консультант: — заслуженный деятель науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Л. А. СИНЯКОВА.

Официальные оппоненты: — доктор сельскохозяйственных наук, академик ААО и Международной АИ, заслуженный деятель науки РФ В. П. СПАСОВ,

— доктор биологических наук С. Н. БАХАРЕВА,

— доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. Н. НЕБОЛЬСИН.

Ведущее предприятие — Псковский НИИ сельского хозяйства.

Защита состоится « ¡ЬъулйрКкЯ 1996 в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационтого совета Д120.37.08 по защите диссертаций в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург — Пушкин, Ленинградское шоссе, д. 2, ауд. 1507.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан « ¿J г"

Ученый секретарь диссертационного совета

профессор В. Т. ВАСЬКО

ОЕШАЯ ^ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Рост производства животноводческой продукции па Северо-Западе РЕ сдерживается низкой обеспеченностью кормами, нестабильностью в целом отрасли кормопрсиз-голства. В целях увеличения сбора кормов необходимо повысить •/рсжпйпость у'поголетинх трав, расширить их ассортимент. Найти пути улучшения питательной ценности производимых кормов. Все это требует поиска нестандартных решений, совершенствования технологий рнряя>|»чян?'ч ?йергонасн™»чннх кормов по рвгурсос1??-

ПОГЯТОГПТЦД "рОу ^ГЧТЛрТ^СТ^ '

Цели и задачи исследований. Цель исследований - разработать наиболее эффективные агротехнические приемы создания высокопродуктивных злаковых, бобовых и бобово-злаковых травостоев с использованием большого количества сортов и видов трав при оптимизации режима питания с учетом кислотности и влажности почвы. Раскрыть и теоретически обосновать накопление основных питательных веществ в растительном сырье.

В условиях перехода к рыночной экономике в сельскохозяйственном производстве, стремительного роста цен на удобрения, требуют всестороннего обоснования и уточнения применяемые дозы азотных удобрений на многолетних травах. В связи с этим на разных этапах выполнения настоящей работы в задачу исследований входило:

- дать агробиологическую оценку сортов верховых и низовых маковых трав наиболее пригодных для создания высокопродуктивных кормовых угодий при стравливании и укосном использовании в условиях орошения и без него;

- уточнить коэффициенты использования азота удобрений и почвы злаковыми и бобовыми растениями и выявить приемы их повышения; .

- оптимизировать дозы единовременного внесения азотных удобрений при естественном увлажнении и орошении злаковых, бобово -злаковых и бобовых травостоев;

- обосновать размещение бобовых трав в кормовых севооборотах, как источник ресурсосбережения и экологической безопасности используемо1' гормовоН плонпин.

- дать оценку фотосинтетической продуктивности злакоЕЬ«,

бобово-злаковых и бобовых травостоев с учетом орошения и агрометеорологических условий;

- изучить изменение содержания основных питательных веществ в растениях в зависимости от интенсивности агротехнических приемов на злаковых и бобовых травостоях для прогнозирования качества кормов;

- дать сравнительную оценку энергетической эффективности возделывания злаковых и бобовых трав при разных дозах удобрений и орошения.

Научная новизна исследований состоит в разносторонней и комплексной оценке источников ресурсосбережения при возделывании многолетних трав различного хозяйственного использования, при этом:

- получены новые материалы по использованию азота из удобрений и почвы на формирование урожая злаковыми, бобовыми и бобово-злаковыми орошаемыми травостоями из многолетних трав. Определены потери азота при единовременном и дробном внесении в подкормку всей дозы азотных удобрений на злаковых травостоях при интенсивном использовании и орошении.

- установлены факторы оптимизации фотосинтетической продуктивности посевов. Выявлены условия увеличения использования солнечной энергии менее изученными злаковыми и бобовыми растениями. Отличительная особенность и новизна представленной работы состоит в том, что в условиях Северо-Запада дана всесторонняя оценка качества урожая большого числа видов и сортов многолетних трав при оптимизации азотного питания и орошении.

- определена агроэнергетическая эффективность технологии возделывания различных многолетних трав различного видового состава. Обоснованы перспективы возделывания бобовых и бобово- елайовых травостоев.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- научное обоснование комплекса агротехнических мероприятий, обеспечивающих оптимальные условиях роста и развития растений и максимальный выход продукции с единицы площади с кормовых угодий;

- возделывание бобовых трав в кормовых и полевых севооборотах, как источника ресурсосбережения и обеспечения экологи-чес$! безопасности окружающей среды при использовании кормовых угодий;

- оценка биологической полноценности урожая по протеино-

бои, углеводной и энергетической питательности для крупного рогатого скота;

- научное обоснование эффективности возделывания "злаковых и бобовых трав в зависимости от уровня азотного питания и орошения, с учетом оплаты урожаем энергозатрат на его формирование .

Практическая значимость работы и реализация исследований. Результаты многолетних исследований раскрывают потенциальные возможности травосеяния на Северо-Западе России. Использование предлагаемых приемов агротехники, позволяет в каждом хозяйсве региона создать золение и сырьевые конвейеры^основу которых будут составлять злаковые л, бобовые многолетние травы, обеспечивающие производство сбалансированных кормов без расширения плошадей под кормовыми культурами; увеличить выход переваримого протеина и обменной энергии с гектара, что позволит снизить расход концентрированных кормов на производство животноводчес-, кой продукции.

Результаты исследований использованы для разработки следующих рекомендациях: "По увеличению производства продуктов растениеводства" (1979), "Научные основы системы земледелия Архангельской области (1980) и Ленинградской области" (1981), "Создание кормовой базы для животноводческих комплексов по производству молока в условиях Северо-Запада РФ" (1981)," По создашио и интенсивному использованию луговых травостоев в лесной зоне Европейской части РФ" (193С).

Внедрение рекомендаций осутестЕлялосьпри непосредственном участии автора на основе выполнения договоров о творческом содружестве и хоздоговоров с опытно-производственными хозяйствами СЗНШ "Белогорка", соьхозаш и колхоза»«! Ленинградской и Псковской областей. Общая площадь созданных зеленых и сырьевых конвейеров из многолетних трав составляет более 2000 га.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы апробированы и получили положительную оценку на Всесоюзных научно-производственных конференциях и семинарах в Вильнюсе , (1974); Ленинграде (1978); Тбилиси (1979); в Горьком (1938); Великих Луках (1990); на расширенных сессиях ВАСХНШ1 по Нечерноземной зоне (Свердловск, 1978; Горький, 1981; Йошкар-Ола, 1990), на VII и VIII симпозиуме по новым кормовым растениям (Сыктывкар, 1990, 1993), на международной научно-производственной конференции "Современные проблемы и перс-

пектиш растениеводства и животноводства" (Новгород, 1994), на конференции профессорско-преподавательского состава СПГАУ (Пушкин, 1994).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано самостоятельно и в соавторстве 55 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на Зо° страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Иллюстрирована 103 таблицами и 63 рисунками. Список использованной литературы содержит ' наименований.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Годи исследований (1974-1994) охватили все многообразие погодных условий Северо-Запада Нечерноземной зоны России. Анализ показал, что май является самым неблагоприятным по обеспеченности растений влагой. За £0 лет 14 раз количество выпавших осадкоЕ в этом месяце было меньше 35 мы. В июне каждые 2 года из 10 могут быть с острым дефицитом влаги. Как показали наши исследования, учитывая неравномерное обеспечение растений влагой в период роста, ежегодное получение стабильно высоких урожаев возможно только при орошении методом долщевания в засушливые периоды.

Все исследования осуществляли в соответствии с методиками проведения опытов на лугах и пастбищах, разработанными Всероссийским институтом кормов (1969, 1971, 1986). Стационарные полевые и микрополеЕые опыты закладывали в кормовых .севооборотах опытно-производственного ховяйства Белогорка Северо-Западного НИИСХ н в полеЕом' севообороте кафедры растениеводства Санкт-Петербургского ГАУ.

Для обоих опытных участков характерен дерново-подзолистый тип почв со слабой, средней и хорошей обеспеченностью фосфором и калием. Используемые для опытов почвы слабо и средне гумуси-рованные с кислой и слабокислой реакцией почвенного раствора. Основные характеристики поче опытных участков близки к оптимальным параметрам возделывания многолетних трав (Семенов, 1973)...

В полевых опытах размеры делянок в зависимости от целей и задач колебались от 25 до 50 м2 при 4-х кратной повторности, а 4 ' ■ ■

в микрополевых опытах от 0.1 до 0.25 м2 в 6-ти кратной повтор-ности.

Ряд вопросов изучали в совместных исследованиях"'^ Bcépoc-" сийскими: институтом растениеводства (ВИР), институтом сельскохозяйственной микробиологии и институтом химической мелиорации.

При подготовке участков применяли общепринятую в хозяйствах зоны агротехнику. Травосмеси высевали в летние сроки рядовым, узкорядным и широкорядным способа),(И в зависимости от целей опыта. Исследования проводили на трех основных типах травостоя: СССогем, ОоОово-знаковом и чляковом. Смеси семян и нормы высева подбирали и расчитывали на основании общепринятых в луговом и полевом кормопроизводстве методикам (Ларин, 1956, 1964; Годлевская, 1956; Янсон, 1971; Минина, 1972).

Наряду с наиболее распространенными типичными для лесолуговой зоны бобовыми и злаковыми многолетними травами, в экспериментах также участвовали и менее изученные: козлятник восточный (Galega orientalis Lam.), двукисточник тростниковый fDigraphis aruridinacea L.), оссяппт;а тростниковая (Festuca arumlinacea) и кострец безостый (Brciüuo -is L.). В опытах по сортопз'.'чршто низовых и верховых злаковых многолетних растений нсаолг.го^аш семена отечественных и зарубежных сортов цг> мировой коллекции ВИР(а), в остальных опытах изучали районированные сорта селекции отдела многолетних трав СЗНГГО "Еелогор-ка".

Фосфорво-калийные удобрения вносили б период начала отрастания многолетних трав. Азотные - дробно; рано весной и после каждого стравливания или скашивания. Все опыты за период 1974 - 1984 гг. проведены при двух уровнях увлажнения почеы: при естественных атмосферных осадках п при искусственном сретении (методом дождевания) с целью поддержания оптимальной влажности почвы в пределах 60-80 7. от полной-влагоемкости. 06-шее число поливов по годам постановки опытов составляло от 2 до 7, с оросительной нормой воды от 700 до 2450 м3/га за вегетационный период.

Массу корней у бобовых трав определяли по методикам Каминского (1925,1931), Посыпанова (-1993).

Исследования проводили при двух способах использования изучаемых травостоев : 1-й - имитация стравливания (скашивание

при высоте растений 20-25 см), 2-й - скашивания бобовых в фазе

$

бутонизации, злаковых трав в фазе колошения (выметывания), фи-тометрические показатели определяли в динамике черев каждые Ю дней.

Энергетическая оценка питательности многолетних трав и эффективность изучаемых приемов при возделывании расчитаны по методике БИК (1985, 1988),

Результаты исследований обработаны методами дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1; АГРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ МНОГОЛЕТНИХ

ЗЛАКОВЫХ ТРАВ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ В СИСТЕМЕ ЗЕЛЕНОГО И СЫРЬЕВОГО КОНВЕЙЕРА.

1.1. Нормирование урожая растениями низовых и верховых злаков. По рееультатам многолетних исследований 17 сортов низовых злаковых растений, в том числе 14 сортов мятлика лугового (ив коллекции ВИР) и £ тетраплоидных сорта райграса многолетнего (селекции СЗНИИСХ); 14 сортов верховых злаковых растений, в том числе 4 сорта ежи сборной, б сортов овсяницы луговой и 5 сортов тимофеевки луговой при возделывании на высоком агрофоне (N240P90K90) нами установлены сортовые различия среднесуточных приростов растений при естественных атмосферных осадках и при орошении. Сорта мятлмка лугового - Приекуль-ский-129 , Даига, Йыгева-1 отличаются высокими темпами роста (0.18-0.£0 см) при естественных атмосферных осадках, ,а Йыге-ва-8, Dasas, Маршанский-106, Hansballe отличаются,более активным ростом растений в условиях орошения (0.19-0.ЕЗ см).

• Изучаемые сорта мятлика лугового отличаются от верховых влаков очень высокой плотностью травостоя 7.5 до 9.5 тыс./м2, а по сортам верховых злаковых трав она не превышала 5.5 тыс./м2 побегов.

В другом опыте, на фоне РК систематические азотные подкормки по N60 и Ngo кг/га применяемые под стравливание активизировали не только рост растений райграса многолетнего сортов Сиверский и Орлинский, но и увеличили их побегообразовательную способность. При внесении Neo высота растений увеличилась в 1.3...1.5 раза, а число побегов на 0.6...1.2 тыс./м2 по сравнению с контролем. Существенных сортовых различий по плотности

травостоев ежи сборной, овсяницы луговой и тимофеевки-луговой не выявлено.

Установлено, что изучаемые сорта овсяницы луговой и тимофеевки луговой способны в равных условиях накапливать больше сухого вещества, чем сорта ежи сборной. Если среднее содержание сухого вещества по сортам ежи сборной было в пределах 17.0-18.9 %, то по сортам овсянииы луговой и тимофеевки луговой составило 17.6-19.8 %■.

Следовательно, подбором видов и сортов многолетних трав с хорошими темпами роста и высокой побегообразовательной способностью Можно снивелировать отрицательное действие погодных факторов и создать травостои- с устойчиво высокой продуктивностью.

1.2. Урожайность. Установлено, что наибольшая зависимость формирования урожая от сорта проявляется на 3-4 годы жизни многолетних трав. Доля влияния сорта в этот период составила 26-71 X. Сорта мятлика лугового Хибинский-508 (из Мурманской области), Еаркента (из Голландии), Dasas (из Дании) уже на второй год использования травостоя, особенно на вариантах без орошения, на 30-35 % снижали урожайность с>.чой массы. Это вызвано различным географическим происхождением этих сортов и их неустойчивостью к частому отчуждению урожая.

Орошение, как фактор, дает наибольший эффект в периоды с высокой температурой воздуха и недостаточным количеством осадков. Так, в засушливом 1975 г, при отчуждении урожая 4-го срока скашивания доля влияния орошения составила 86 %.

Показано, что в системе зеленого конвейера наиболее пригодны по комплексу хозяйственно-ценных признаков следующие сорта: мятлик луговой - Приекульский-129, Данга, Йыгева-1, Примо, Моршанский-106; райграс многолетний - Сиверский и Ор-линский. При создании пастбищных травостоев не менее ценными являются отечественные сорта райграса многолетнего Сиверский и Орлинский. Эти сорта отличаются хорошей отзывчивостью на дробг ное применение азота в подкормку в условиях орошения и без него (табл. 1,).

Сорта райграса многолетнего селекции СЗНИИСХ по отвывчи-

вости на азотные удобрения не только не уступают стандарту, но и превосходят его. Особенно сорт Орлинский, где при 4-х кратном внесение азотной подкормки по Neo кг/га д.в. прибавка урожая сухой массы составила 251 7, без орошения и 245- Z в услови-

Таблица 1. Урожайность сортов райграса многолетнего (средняя за 1983-1985 гг.)

Зеленая Сухая Прибавка сух.

масса,т/га масса,т/га массы от удобр.%

Сорт Удобрения -

без при без при без при орощ. орош. орош. орош. орош. орош.

Ленин- без удобр. 12.5 5.7 2.6 3.0

граде- Рб0Кэ0+Мб0*4 53.8 61.4 8.5 9.5 226 216

КИЙ- РбоКэо+ИдоМ 54.6 67.0 8.8 9.9 238 230 809(БЬ)

Сивер- без удобр. 15.4 18.0 3.1 3.4 ский РбоКэо+МбО*4 60.3 67.2 9.1 10.0 182 194 РбоКдо+Мдо*4 63.7 77.1 9.5 10.9 206 220

Орлин- без удобр. 13.9 16.7 2.7 3.1 ский . РбС>К90+Мб0*4 64.7 75.7 9.5 10.7 251 245 РбоКдо+Мдо*4 72.1 86.1 10.3 11.1 281 258

НСРо.05 •' по сорту - 0.34; по удобрениям - 0.34; по орошению - 0.31 т сухой массы ях орошения, против 226 и 216 % соответствующих стандарту -Ленинградский-809.

Достоверные сортовые различия по средней урожайности за 4 года использования различных видов верховых злакозых трав отмечены только на травостое ежи сборной. В условиях естественного увлажнения наибольшую прибавку сухой массы по сравнению со стандартом Нева обеспечили сорта: ВИК-61 - 0.7 и Йыгева-220 -0.6 т/га. При орошении высокой продуктивностью отличался сорт Йыгева-220 - 9.1 т/га сухой массы.

Стабильность урожайности по годам использования травостоев тесно связана с погодными условиями вегетации. .При хорошей влагообеспечрнности растений (сумма осадков - 486 мм) и достаточным количеством тепла все изучаемые сорта обеспечили самую высокую урожайность сухой массы; при этем сорта овсяницы луговой дали 10.7-11.3; сорта тимофеевки луговой 9.2-10,5 и ежи сборной 0.0-10.1 т/га сухой массы. Ежа сборная отличалась бо-

лее высокой устойчивостью к засухе и снижение урожая по сортам на 2-й, 3-й и 4-й годы пользования составляло от 20 до 34 %. В то время как, у сортов овсяницы луговой,"'тимофеевки луговой в аналогичных условиях урожайность снизилась на 31-51 X.

Опенка различных видов верховых злаков по темпам отрастания не показала сортовых различии. Внутри одного вида они были близки к стандарту.

При оптимальной тепло- влагообеспеченности и равномерном распределении осадков (1984) изучаемые сорта при оптимизации азотного питания обеспечивают 5-6 кратное отчуждение зелено.й магсч при равномерном распределении урожайности по 18-20 % от суммы за каждое стравливание.«

Самыми раннеспелыми и высокоотавными являются сорта ежи сборной - Пушкинская, ВИК-61 и йыгева-220.

2. ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ БОБОВЫХ, Б0Б0В0-ЗЛАК0ВЫХ И ЗЛАКОВЫХ ТРАВОСТОЕВ

2.1. Использование азота почвы и удобрений бобовыми.и

злаковыми растениями при интенсивном ук— л. м использовании. В мпкрополевых опытах совместных с ВНИИ с.-х. микробиологии с использованием метода меченых атомов (изотопа 1бю установлено, что урожайность кл-?в«ра лугового формируется за счет азота почвенных запасов и фиксированного атмосферного азота (не мечены/г азот). Доля азота удобрений с общем выносе урожаем клевера лугового была наименьшей и составляла от 9.0 до 28.0 X, а р сметанном посеве с тимофеевкой луговой от 8.0 до 17.0 %. Этим и объясняется низкий коэффициент использования азота из удобрений гсгергром луговым. Тимофеевка луговая при посети? г чисто!,! глше, ь отли-да? от клевера, урожай формирует з большей степени за счет азота удобрений. Коэффициент использования азота удобрений в этом случае равнялся - 53 %'. ■ .

Выявлена общая закономерность увеличения доли азота удобрений в осмием одюсо с урожаем от 1-го укоса к последнему. Мпксимаамюд \'роа;айнооть тимофеепки луговой 1.2 кр/м'" суи"й массы получала .при внесении азота 260 кг д.в. (N120*3). 'При этог 1 к.тог.рр л\ голой, высеянный в чистом виде и в смеси с тимофеевкой луговой такую же урожайность обеспечивает только при внесении фосткрю-калийных удобрений (РеоКсю). что свидетельствует об отсутствии необходимости применения на этих посевах

азотных удобрений.

2.2. Формирование урожач злакоЕымн травостоями под влиянием ингибитора нитрификации "N-serve". Полученные наш (Сапожников, Русинова, Седяксв, Кокорина, 1978, 1979) результаты не дают оснований к применению ингибитора нитрификации "N-serve", как средства повышения эффективности мочевины на стравливаемых эдаковых травостоях. Рост урожайности злаковых трав в основном был обеспечен применяемой дозой азотных удобрений и сроком Енесения и не зависел от применения ингибитора. Так, при внесении только фосфорно-калийных удобрений урожайность злзкоеого травостоя■ по годам пользования колебалась от 2.9 до 4.7 т/га, а при одноразовом и дробном внесении 200 кг/га д.в.азота увеличилась более, чем вдвое и составила от 7.0 до 9.4 т/га сухой массы.

2.3. Трансформация и использование азота мочевины злаковыми травами при совместном ее внесении с ингибитором нитрификации. Рассчитанный нами баланс расхода азота внесенного с удобрениями с учетом потерь (табл. 2.) показывает, ¿jto применение ингибитора нитрификации "N-s'erve" снижает коэф'ициент использования азота тем больше, чем раньше он внесен. Это связано с газообразными потерями аммиака. Наименьшие потери (37 %) отмечены при дробном внесении азотных удобрений. Хотя абсолютная величина потерь азота и в этом случае остается высокой. . Таблица 2. Баланс азота удобрений на злаковом травостое

Варианты с Внесено Использ. Осталось Потери

удобрениями азота, растен. в почве

мг мг X мг % мг %

сосуд сосуд сосуд сосуд

фон+^ос в начале отраст. 20С0 686 34 317 16 997 50

фон+Н£;оо+"Н-зегуе"в нач.отраст.2000 590 29 236 12 1174 59

фон+ГЬоо в нач. кущения 2000 865 43 198 10 937 47

$OH+N200+"H-serve" в нач.кущен.2000 822 41 335 17 843 42

фон+Мгоо/4 дробно 2000 897 45 366 19 737 37

■Учитывая высокие абсолютные величины газообразных потерь азота (до 750 мг/м2 б час') и непрояьившееся положительное влияние ингибитора нитрификации "H-serve", считаем нецелесообраз-

пмм гтоверлмостпсс применение мочевины при одноразовом внесении в больших количествах (Мецо) на злаковом травостое в ранние сроки вегетации (начало отрастания..- ...

2.4. Влияние кислотности почвы и орошения на* урожайность верховых и низовых злаковых трав. Исследованиями"последних лет в условиях Северо-Запада Нечерноземной зоны РФ установлено большое влияние известкования на увеличение коэффициентов использования азота удобрений (Смирнов, Кидин и др., 1980; Сапожников. 1976. 1980; Небольсин и др., 1980, 1983).

Пятилетними экспериментами установлено, что отрицательное дсйстше силыкгаглей реакции почвы СрН 3.9-4.2) на урожайность злаков сильнее проявляется в засушливые голы (1973, 1975), на варианте рН 3.9-4.2 была на 34-40 7. ниже, по сравнению с годами (1974, 1976.) хорошо обеспеченными влагой (Кокори-на, 1977).

При слабокислой реакции, почвенной среды (рН>5.0) в условиях орошения прибавка сухой массы по еже сборной была в 1.5, а по мятлику луговому в 6 раз выше по сравнению с кислыми почвами (рН<4.0).

Следовательно. швесткоееин!>э и .л • •<!• .-нчом фойе минеральных удобрении 1и орэдепир в гасушлпБые периоды се-¡етаинп растении пи'воллюг со'гать высокопродуктивные (более 1 кг/м:\ что соотеетстеу^т 10.0 т 'га сухой массы: интенсивно стравливаемых траьостоев по мятлика л\тог,ого и ежи сборной.

Рмявлуно. что при во5делыь:шпп дтаерш на дерново-подпо-лнсчых почвах необходимо обязательное известкование до урогшя реакции рНкс1 5.3-6.0.

;?. влкллтп: ппгсмоз тптаттт на формирование урожайности ош.шошл! злакоими тгухс-спояш при интенсивном укосном йсполыжанд!

3.1. Структура урожайности. Многолетними исследованиями ; 1977-1933 гг.) выявлено, что урожаГнюсхь ежи сборкой и спггг-иицы тростниковой формируется за счет более интенсивного кугде-твт. п у двукисточникА тростникового в основном за счет роста растений в высоту. Травостои ели сборной озслниш тростниковой оыли оодее плитными, ¡¡а фойе удобрений число побегов доходило до 2.6 тмс./м2, а у дсу«источника тростникового не превышало 1.6 тыс./м2.

Под действием азотных удобрений изменяется и видовой состав злаковых травостоев, , что существенно влияет на кормовую ценность. Наиболее высокой конкурентноспособностью отличалась ежа сборная. Уже в первый год пользования при внесении Ибо кг/га под укос основного вида ежи сборной при естественном увлажнении почвы было - 88, а при орошении - 95 %. Самым неконкурентноспособным оказался двукисточник тростниковый. Его медленное развитие в первый год пользования привело к внедрению в травостой до 53 % других видов злаков на этом же варианте. Только на третий год пользования количество основного вида на травостое двукисточника тростникового на варианте "фон+йбо" при естественном увлажнении увеличилось до 85 %, а в условиях орошения до 90 X. Чем старше травостой и меньше доза азотной подкормки, тем больше внедряется в него другие виды злаков и разнотравья при уменьшении основного вида. Темпы вытеснения изучаемых видов трав не одинаковы. Самым устойчивым во времени был травостой из ежи сборной, где в 1-3-й годы скашивания основной вид при удобрении азотом по 60 кг/га под укос при орошении и без него составляли от 88 до 100 % и только на 7-й год ее содержание в травостое.без орошения снижалось до 73 %, а при орошении до 67

3.2. Урожайность одновидовых злаковых травостоев. Установлено, что наиболее эффективным фактором, позволяющим регулировать количество получаемой фитомассы с единицы площади на злаковых травостоях является азотное питание растений (доля влияния 50-74.5 %,). Выявлено, что наиболее отзывчив травостой из овсяницы тростниковой, особенно при внесении в подкормку малых (N30) и средних (Neo) дов азота под каждый укос (табл. 3.). Оплата 1 кг азота состоЕЛяет соответственно: у овсяницы тростниковой 27; 25; у ежи сборной 21; 22; у двукисточника тростникового 20; 22 кг сухой массы.

Эффективность орошения (доля влияния 12.1-42.7 %) находится в прямой зависимости от экологических условий, частоты и продолжительности засушливых периодов и суммы активных температур в течение вегетации трав. Травостои из овсяницы тростниковой и двукисточника тростникового эффективнее использовали поливную воду на формирование урожая. Максимальная прибавка урожая от 38.7 до 44.6 7. в сравнении'с неполивными участками получена на 5-й год использования этих травостоев, или на каждые 10 мэ воды прибавка составила 11.4...И.9 кг сухой массы.

'¿гл сС-орерд в этач т услсе:кх обеспечила ТОЙ® Э и-¡¡¿1 10 воды.

"ло.Т'ча Г\ Г:."ИЯ!ч!'? езстчык угтсС-рен'Ш на ■/'.

•ллиесн:« травостоев (средио* га юту-ЮС.? гг., т.та)

.п:-'риянгы Чока^агели Ежа Овсянице Дгукнсочппк

опыта сборная тростников.тростниковый

фон+N30*3 фон+Мбо*3 фон+Ндо*3

НСРо.05 - 0.3 7 'Ьяким оСроеом. в условиях Сбееро-Чапада для получения на одновидоьых злакоеь-х тоавсстолх средней урожайности 0-0 г'гл '-Ухоп массы г<Н>ективнз внесение кг/га в подксгм:?/ под коддий укос при 3-х кратнсы отчуждении урожая. При планировании высоких уровней урожайности 9-12 т/га следует увеличить •дограотпум иос/ внссншя азота ло 60 кг/га. Гол-?« высокую урох^'гость сукой массы мотао получить при внесении указанных доз азотных подкормо^олько в сочетании с орошением.

А. ЛГР0ТЕУ»Т4ЧРГК.ИЕ ПРИЕМЫ СОЗДАНИЯ РЫС0К0ПР0ЛУКТГ1РНЫХ '

1РАР РчЖЛПВАЫУЫХ У НОЛЕРЫХ СТ:Ь'0СГ0РСПах

4.1. Формирование урожайности бобсыми травами с чистых и .•мчвчтшх нос-плх. Изученные нгли три о.пиовгщсьих посева клевера лугового, клевера гибридного и лядвенеца рогатого, а также семь сочетании бобово-злаковых тоавостоев с различным соотношением укзгантп водов бобовых трав и тимофеевки луговой

сухая масса л.О 5. 0 О

сухая масса 6.5 п гч ( . { 6.1

ПрП'ССГЛ гч Г" 2.7

на 1 кг М.кг 21 27' 20

сухая масса 8.3 9.8 8.5

прибавка, 4.3 4.8 4.1

на 1 кг М,кг 22 25 22

сухая масса 8.7 10.0 9.8

прибавка 4.7 5.0 5.6

на 1 кг Ы.кг 14 19 19

сухая масса у ; 9. Ь год:

прибавка Г.. 1 '1.5 6.0

на 1 кг г.'.г 11 ! 1

позволили установить, что чистые посевы указанных бобовых трав, а также трехкомпонентные их смеси с тимофеевкой луговой в процентном соотношений 60 (40t40) бобовые компоненты и 20 тимофеевки луговой обеспичвдают максимальную урожайность - 6-7 т/га сухой массы в первые два года укосного использования. На третий год поль8ования ва счет выпадения бобового компонента происходит существенное снижение урожайности на 30-40 %. Для клевера гибридного характерно менее продолжительное продуктивное долголетие по сравнению с клевером луговым и лядвенцем рогатым. На второй год использования травостоя при втором укосе доля его в урожае снизилась до 28 X.

В условиях Северо-Запада НЗ сравнительно недавно интроду-цируется козлятник восточный (Galega orientalis), как высокобелковая с более продолжительным, чем у клеверов продуктивным долголетием \Х высоким выходом семян. Однако, некоторые агротехнические приемы его возделывания, как оптимизация нормы высева при различных способах посева изучены недостаточно. Нами выявлено, что наиболее ресурсосберегающим по расходу семян является посев козлятника восточного с малой нормой высева - 2 млн./va всхожих семян широкорядным способс«(ширина междурядья

45 см/. В этом случае урожайность по годам пользования составила 9.0...9.3 т/га сухой массы /табл. 4./.

• Таблица 4. Урожайность козлятника восточного при различных нормах высева и способах посева (1992-1994 гг.), т/га

Рядовой Узкорядный Широкорядный

Норма --

высева, 1-й 2-й 3-й 1-й 2-й 3-й 1-й 2-й 3-й млн/га г.п. г.п. г.п. г.п. г.п. г.п. г.п. г.п. г.п.

2 В.5 8.2 7.3 7. 9 6.8 7.6 9.0 9.0 9.3

3 7.3 10.4 8.4 9. 0 7.7 10.1 7.4 7.2 9.3

4 10.2 9.9 7.8 8. 9 8.6 8.5 9.5 7.9 9.4

5 9.9 10.0 7.1 11. 1 8.7 8.2 8.3 6.4 7.3

НСРо.05 0.91 0.17 0.21 0. 91 0.17 0:21 0.91 0.17 0.21

■ Установлено,,что одновидовые посевы козлятника восточного отличаются более еысокой облиственностью по сравнен™ с раз-

личными вида,™ клевера н лядвенца. Урожайность первого укоса клевера лугового и клевера гибридного на 60...80 % по массе состояла из стеблей, у-козлятника восточного доля стеблей не превышала 46 а при втором укосе она снизилась до 16 %. Не установлено существенного влияния способов посева и норм высева на структуру урожая козлятника восточного.

Показано, что при недостаточной обеспеченности растений влагой определяющим из управляемых факторов является норма высева, и чем старше травостой, тем больше увеличивается ее доля зависимости. В умеренно теплые годы (1993) с достаточным ув-. лалношюм Еслглпна урожайности козлятника восточного в большей степени зависли от способа посева (47 А),

4.2. Продуктивность корневой массы и активность азотфик-сации у бобовых трав. Учет пожнивно-корневых остатков показал, что от 80 до 90 % от их обшей массы расположено в верхнем горизонте почвы в слое 0-10 .см. У клевера лугового и клевера гибридного основная масса корней формируется на 2-й; лядвенца рогатого 3-й; козлятника восточного 4-й Год жизни трав. В эти годы получено соответственно 7.4; 5.2; 4.4 и 9.бг. т/га сухой массы корней.

Количество накопленного азота в пожнпвно-корневых остатках колебалось от 03 до 263 кг/га и зависило от вида, возраста растений и погодных условии при их возделывании. Наиболее эффективным бсбово-риэобиальный симбиоз был на посевах козлятника восточного 3-го года пользования, где отмечен максимум (203 кг-тя) накопления азота в корнях,

Расчеты с учетом коэффициента Трепачева, Алейниковой (1939) позволили установить степень обогащения почвы не только азотом, но и органической массой (ОМ) в целом при внсеве различных видов бобовых трав (табл. Б.).

Таблица 5. Обогащение почвы азотом одновидовыми бобовыми растениями при двуукосном использовании (за три Года жизни трав)

Видн трав Орг.масса М0ёвшп. Менолог. ''ойегаш. Ксэф.

т/га кг/га кг/га кг/га азотфик.с.

Клевер луговой 0' . 5 766 566 504 0.74

Клевер гибридный 1 и. г-) 376 244 140 0.65

Лядвенец рогатый 13. .7 461 313 228 0.68

Козлятник восточ. о 476 333 204 0.70

Максимальная степень обогащения почвы азотом (504 кг/га) отмечна на посеве клевера лугового, что более, чем б 3 раза выше, чем у клевера гибридного и 2.2; 2.5 раза, чем у ладвенца рогатого и козлятника восточного.

Следовательно, на хорошо обеспеченных фосфором калием почвах возделывание бобовых трав в системе сырьевого конвейера позволяет, не только увеличить выход высокобелковых кормов без внесения дорогостоящих азотных удобрений, но и улучшить плодородие почвы.

5. ЮТОСПНТЕТЛЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ МНОГОЛЕТНИХ

ТРАВ ПРИ СОЗДАНЫ! ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ КОРШВЫХ УГОДИЙ

5.1. Особенности фотосинтетической деятельности злаковых

травостоев_при пастбишяоы использовании. Установлено, что с

помошыо агротехнических приемов (минеральное питание, орошение, подбор сортов) можно создать условия,при которых растения лучше реализуют свой биолого-генетический потенциал и более э^ктивко утилизируют .приходящую солнечную энергию б конкретны;;. почвенно-климатических условиях. Сорта райграса многолетнего Орлппский и Сиверский селекции СЗНЙМСХ способны создать высокопродуктивную фотосинтезирующую систему и более пригодны чем Ленинградский-809 для создания интенсивно используемых пастбщ. Применение в подкормку,по 60 кг/га д.в. азота под стравливание на фоне РК позволяет сформировать травостой с следующими высокими показателями .фотосинтетической продуктивности : ФП - 4.0-4.9 млн.м2*дн/га; ЧШ> 2.0 -2.£ г*м~/сутки-, Кфар -2.0-2.4 % и обеспечить наибольший сбор сухой массы -8.7-8.й т/га без орошения и до 10 т/га в условиях орошения.

В аналогичных условиях (в отличие от райграса многолетнего) верховые злаки ежа сборная (с.Нева) и тимофеевка луговая (с.Лешшградская-204) урожай формируют за счет более мощного <Ш посева, который составлял соответственно 7.0 и 5.0 млн.м"дн./га. Орошение в засушливые периоды способствовало увеличению значений основных фитометрических показателей злаковых травостоев.

5.2 Влияние приемов интенсификации на фотосинтетическую деятельность одновидовых злаковых травостоев при укосном №> пользовании. Анализ фитометрических показателей позволяет зак-

jv/шзг, чг;. слпкине г-рзэд ¿ олаовгио'мх чссенах при внесении .-сочни?. y:u•бренн.': рос? пр.'&укъвьчег'.'и ссеслечивают б основной счет увеличения ^птосинт^тнче'-'кого но^е"!'!!^:^: "|ЯВ-1Яп-.;í ¡'.¿re-¡'aun;; i,!.;, внесен;::! ¡л_<; no^ у:,;;с они q,армируй? ov 4.7 ДО 0.4 Mjiri.M"жди./l'á ñpH ЫмОСфсрпОМ уШх&лНсНий И 0. .. >3.!,!.«:!.!1"лгр:ra б у;^ойилк орош-ния, что l 'i.5-2.и ы'

> KI У ' ^ У Í ¡У . .У У . Л' .'/; .

и- <:>;, i¡í.pciii-K?;;,-:r:го чо,":;.еца о^ассгого С^ЬБбро-ьап^лч;ч';

(селекции СЗНИИСХ1. За счет большей ширины листа и глубоко

фотосгопегирующу» поверхность с более высоким, чем у других игучаемих злаков, листовым индексом (5...б). Наиболее высокий показатель ФП 8.4 млн.м2*дн./га получен у сорта Северо-Запад-ный при внесении Р12СК1В0М360 в условиях орошения, что на 0.9 единиц бсльэе по сравнению с сортом Орлинский и обеспечило получение максимальной урожайности 11.9 т/га сухой массы.

Зависимость урожая от дез азота . ГТК :: Ш делена слра-

1' Л. Лч[

:ч

от дозы удобрений (xi). ГТК (хг) и фотосинтегического

Ti СУ"

Виды трав Режим Число Уравнение Коэффициент увлажнения наблюден. регрессии корреляции

СЗбрШ! ПРИ ОР'.У'гЧГ Овсяшща без орсьен. 5 ростам«. при орешен.

JG6 '/-0.01 :>:¡ <С. 4\ 100 10

0 . 03.'" 3 í, I С :■' -0.5.7X3^;. 1 0/^ -Ю. 3í>y- -0.5? 9.96

У-0. 02х j. 10.53хе Ю. 61 хз*2.О

Двукисточ- без орошен. 105 Y=0.02xi+2.IX2-Ü.ÜOX3+Ü.18 0.98 ник трост. при орошен. 105 Y=0.03xi-0.2X2*0.14хзМ.4 0.98

"средняя за вегетационный период

Таким образом, расчитанные нами уравнения регрессии с учетом большого количества наблюдений позволяют определить программируемую урожайность в производственных условиях и наиболее полно использовать биоклиматический потенциал региона.

5.3. Влияние агротехнических приемов на фотосинтетическую деятельность посевов бобовых трав. Наиболее высокие показатели ЧПФ (1.86 и 1.89 г/м2*сут.) отмечены на посеве козлятника восточного и лядвенца рогатого, что почти в 2 раза больше, чем у клевера лугового.

По величине ФП посева бобовые травы можно расположить в следующем нисходящем порядке: клевер луговой, козлятник восточный клевер гибридный и лядвенец рогатый (табл. 7.).

Таблица 7. Фотосинтетическая деятельность посевов бобовых трав (1987-1994 гг.)

Виды Сухая Площадь ФП, ЧПФ, Кфар,

трав масса, листьев, млн.м2*дн/га г/м2*сут. г:

т/га тыс.м2/га

Клевер

луговой 6.8 39.1 6.1 1.10 1.1

Клевер

гибридный 5.2 18.3 2.8 1.86 0.9

Лядвенец

рогатый 5.1 17.2 ' 2.7 1.89 0.9

Козлятник

восточный 8.7 33.9 5.3 1.64 1.2

Анализ выхода валовой энергии с урожаем в динамике показал, что трансформация приходящей энергии значительно выше при формировании урожая первого укоса в первый год использования посева. В этом случае получены наиболее высокие Кфар от 1.2 до 2.7 7, по видам травостоя.

Выявлены возрастные изменения. На третий год использования бобовых травостоев эффективность использования ФАР снижается на 40-50 7.. Исключение составляет козлятник восточный, где снижение не отмечено.

На хорошо обеспеченных фосфором и канием почвах клевер луговой и козлятник восточный способны создать фотосинтезирую-

шие системы, обеспечивающие получение высокой урожайности {.7-10 т/га сухой массы) без применения минерального азота. Злаковые травы (ежа сборная,'овсяница тростниковая,' двукиеточ-ник тростниковый, кострец безостый), в отличие от бобовых, на формирование фотосинтезирующей системы примерно такой же продуктивности должны использовать не менее 180 кг/га дорогостоя-. щего минерального азота.

6. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ПИТАТЕЛЬНОСТЬ ЗЛАКОВЫХ, Б0Б0В0-ЗЛАК0ВЫХ И БОБОВЫХ ТРАВОСТОЕВ.

ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА ИХ 'ИЗМЕНЕНИЕ

На" Северо-Западе Нечерноземной боны многолетние травы являются основным источником растительного сырья, из которого получают все основные виды кормов. Проблемой является достижение их высокого качества. Поэтому важно дать сравнительную оценку результатов многолетних исследований (1969-1994) по содержанию основных питательных веществ удобряемых и неудобряемых азотом злаковых, бобово-злаковых и бобовых травостоев различного режима использования.

Протеин и его качество. Устаногиено, что накопление протеина в растениях больше sl^.icht от обеспеченности азотом, чем от вида злака и орошения. Дробное применение азота в повышенной дозе 360 кг/га д.в. на фосфорно-калийном фоне PeoKgo увеличивает содержание белка, а следовательно и незаменимых аминокислот в злаковых травах, при этом качество белка довольно постоянно.

При орошении отмечено незначительное снижение концентрации протеина в растениях. Однако, валовый выход протеина с единицы площади при внесении высоких доз азота (Мзбо) в условиях орошения был наибольшим и составил 1.60...2.16 т/га. Выявлено, что повышение азотной подкормки от 30 до 90 кг д.в. увеличивает содержание суммы незаменимых аминокислот с 65.8 до 85.8 г/кг сухой массы интенсивно стравливаемых злаковых травостоев. В целом, пастбищный корм злаковых травостоев, обильно удобряемых азотом, характеризовался повышенным содержанием протеина от 188.7 до 293.1 г/кг, недостатком метионина, а по количеству лизина и триптофана он удовлетворял, потребности молочных коров.

Сравнивая накопление незаменимых аминокислот по срокам

стравливания очевидно, что наибольшее содержание их отмечено с весны (1-й срок скашивания). В ходе вегетации трав, отмечается резкое снижение почти всех незаменимых аминокислот от 1-го срока стравливания к последнему. Применение азотных подкормок в условиях засухи (1985 г.) привело к избыточному накоплению азотистых веществ в растениях. Опыты с райграсом многолетним (Сиверский и Орлинский), как одного из перспективных компонентов при создании пастбищных травостоев, показали, что азотные удобрения являются главным фактором, который способен увеличить содержание протеина е растениях в 1.5 раза, а выход его с единицы площади в 4...6 раза при естественных атмосферных осадках и в 6... 9 раз в условиях орошения по сравнению с вариантами без удобрений.

Фракционный состав белка зеленой массы- травостоев из райграса, удобряемых азотом, представлен на 50...55 % водосо-лерастворимыми фракциями и больше зависит от физиологического старения растений, чем от величины дозы азота.

При интенсивном удобрении пастбищ азотом остро встает проблема накопления нитратов в зеленой массе. Нали выявлено, что увеличение единовременной дозы азотнсй подкормки до 90 кг/га под стравливание приводит не только к избыточному содержанию сырого протеина до 217 г/кг (при норме 130-140 г/кг сухой массы), но и накоплению нитратов в 1.5-3.0 раза превышающих ПДК (0.07 М-ИОз на сухую массу). Орошение в сочетании с высокой дозой азота (> 60 кг/га за одно внесение) также активизирует накопление нитратов в растениях райграса многолетнего. Существенных различий в накоплении нитратов по сортам не установлено.

Главным фактором значительно увеличивающим сбор протеина с гектара интенсивно скашиваемых травостоев ежи сборной, овсяницы тростниковой, двукисточника тростникового и костреца безостого при атмосферном увлажнении почвы и при орошении является дробное применение (под каждый укос) оптимальной сезонной дозы азота.

Установлено, что применение азотных подкормок на фоне РК при дробном их внесении позволяет увеличить сбор протеина в 2.5...3.3 раза при естественном атмосферном увлажнении и в 2.8...4.3 раза в условиях орошения.

В целом биохимическая ценность белка зеленой массы злаковых травостоев не уступала эталону - белку курть-ого яйца,

где незаменимые аминокислоты составляют 48 % от суммы.

Сравнивая содержание несинтезируемых в организме животного (критических аминокислот) с учетом принятых норм в кормлении можно отметить, что в растительном сырье из злаковых трав при обильном удобрении азотом повышается содержание лизина (3 уксс), триптофана в пределах оптимума и недостаточно метиони-на.

Клевер за счет усваивания атмосферного азота накапливает в 1.5, а в некоторых случаях и в 2 раза больше всех аминокислот по сравнению с тимофеевкой луговой. Из группы критических в нем в 3 раза больше лизина и триптофана, чем в тимофеевке

V

луговой. Исключение составляет метионин, содержание которого и в том и'в другом травостоях было очень низким от 1.0 до 1.6 г/кг.

В целом бобовые травы в чистых и смешанных посевах позволяют получать за счет симбиотрофного питания растений азотом высокие сборы протеина - до 2 т/га.

Углеводы и их состав. При дробно» внесении умеренной дозы азота 120 кг/га в условиях естественного увлажнения в траве злаков 1 и 2-го годов пользования в среднем водорастворимых углеводов было от 44 до 72 г на 1 кг сухой массы. С увеличением суммарной дозы азота 360 кг/га содержание Сахаров в траве снизилось до 34-51 г/кг. Орошение способствует более интенсивному накоплению углеводов в пастбишном корме, но тенденция к снижению их количества при увеличении дозы азотной подкормки сохраняется.

Увеличение валового сбора Сахаров при внесении высоких доз азота обеспечивается ростом урожайности. Динамика накопления водорастворимых углеводов показывает существенную зависимость их от температуры воздуха и влагообеспеченности растений в период роста трав. У большинства злаков наибольшее накопление углеводов было отмечено весной (1-й срок). В засушливые периоды темпы накопления Сахаров резко снижаются. Основную часть водорастворимых углеводов составляет сахароза, содержание глюкозы было е пределах 18-32 % от суммы.

Установлено, что синтез углеводов в растениях довольно постоянен и,мало зависит от кислотности почвы. Так, например, при рНка 3.9-4.2 сумма углеводов в растениях ежи сборной составляла 69 г/кг, у мятлика лугового:- 75 г/кг, а при pHkci 6.8-7.1 этот показатель практически не изменился и составил

соответственно 72 и 68 г/кг сухой массы при естественном увлажнении почвы.

Отрицательное влияние повышенных доз азотных удобрений на содержание водорастворимых углеводов установлено в опытах (1977-1982 гг.) при укосном использовании однокомпбнентных влаковых травостоев. Отмечены значительные изменения их накопления в растениях в зависимости от погодных условий, вида и возраста травостоя.

■Оптимальным сахаро-протеиновым отношением в корме для молочного скота принято считать 1:0.8-1.5 и допустимым 1:0.4-0.6. На удобрямых азотом злаковых травостоях из-за недостатка углеводов и избыточного содержания сырого протеина (до 28 %) сахаро-протеиновое отношение резко нарушается. Чем выше доза азота, тем более выражена эта закономерность. Исключение составляет травостой из овсяницы тростниковой, где показатели по содержанию сахара несколько выше, а протеина меньше, чем у других злаков, поэтому отношение.сахара к протеину было близко к оптимальному.

Минеральный состав. Зеленая масса молодых травостоев (1 г.п.) различных сортов низовых и верховых злаков на фоне М24оР9оКдо, по содержанию Р, К, Са и больше соответствовало предъявляемым требованиям в кормлении животных. На кислых почвах (рН<4.2) в условиях естественного увлажнения в злаковой пастбищной траЕе отмечен недостаток магния (1.4...1.7 г/кг, при норме не менее 2 г/кг сухой массы-).

Содержание фосфора в большей степени зависит от вида травостоя, возраста и погодных условий, чем от величины дозы азотной подкормки. . Наиболее богат фосфором бобово-злаковый травостой. В фитомассе бобовых трав было больше калия -23.6...25.1 г/кг. Бобовые и бобово-злаковые травостои в 3...4 раза богаче кальцием, в 2...2.5 раза - натрием, чем злаковые.

Одновидовые травостои ежи сборной и двукисточника тростникового характеризовались более высоким содержанием калия, чем Беленая масса овсяницы тростниковой. При орошении отмечена тенденция увеличения накопления калия в растениях по сравнению с вариантом опыта без полива.Содержание кальция уменьшалось вследствие антагонизма между калием и кальцием.

Таким образом, подбором видов и сортов многолетних трав, оптимизацией азотного питания и поддержанием оптимальной влажности почвы с помощью орошения можно прогнозировать получение

кормов заданного качества.

7.' АГF03! 1ЕРГЕТИЧЕСКАЯ _ ЭФФЕКТИВНОСТЬ "АГРОТЕХНИЧЕСКИХ

ПРИЕМОВ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНА КОРМОБЬК УГОДИЙ

''' • 1 • Энергетическая опенка злаковых травостоев пастбишно-ю использования. Проведенная наш оценка 14 сортов мятлика л'/гокого в валовой ÍB3) и обменной энергии (ОЭ) при разной осе гпеченности влагой и высоком агрофоне (М^адРзоКсю) свидетельствуют о существенных сортовых различиях. При атмосферных <лоддеч ььххжий ймхол б?» (РЛж/'га'» обеспечили сорта мятлика лугового: Йыгева-Г, Дельта, Мерной, Прима, НалзЬаНе. В условиях орошения количество валовой энергии в урожае было на 27.1-53,9 ГДж/га больше по сравнению с неорошаемыми участками.

Более высоким выходом обменной энергии в условиях орошения характеризуются сорта: Моршанский-105 (Россия), Данга (Литва), Йыгева-1 (Эстония), Дельта (Канада), Примо и Филькинг

(¡¡¡ерция) .

Установлено, что наибольшая прибавка обменной энергии от удобрений ÍJ3I.О ГДж/га - £60 Zi пит "-к-ia на травостое райграса многолетнего сорта Ор и. -кий на "PeoKoo+Ngo под стравливание" в условиях орошения.

Концентрация Oy в 1 кг сухой массы по сортам райграсса многолетнего была сравнительно высокой от 9.2 до 10.5 МДж и мало зависит от удобренний.

Расчеты возможного производства молока, с учетом установленного норматива для условий Ленинградской области О.1 МДж,1 л i показали, что бег внесения минеральных удобрений 03 кэ«сго гектара райграсовых травостоев может обеспечить получение не более 4.4 т молока. Травостой райграса многолетнего перспективных сортов Сиверский и Орлинский при дробном внесении азота (по 60 кг под стравливание) позволяет увеличить выход молока в 2.5 раза при атмосферном увлажнении и в 3.3 раза в условиях орошения.

7.2. Энергетическая использования. Многолетними исследованиями (1977-1982 гг установлена тесная зависимость накопления обменной энергии в злаковых травах от количества внесенного азота в подкормку и » тепло-влагообеспеченности растений (ГТК). Особенно у овновидо-

вых травостоев ежи сборной, двукисточника тростникового (R=0.84-0.97) в условиях орошения теснота связи снижается в . .3 раза.

Построенные уравнения регрессии (табл. 8.) могут быть исг пользованы для прогнозирования накопления обменной энергии в производственных условиях.

Исследования пяти одновидовых посевов бобовых трав без внесения азота (табл. 9.) показали, что наибольшее количество 03 получено у клевера лугового и козлятника восточного - 80.1 и 87.2 ГДж/га соответственно. Это эквивалентно выходу обменной энергии злакового травостоя, полученной при внесении 180 кг/га азота.

Таблица 8. Зависимость накопления обменной энергии (Y) злаковыми травостоями от дозы азота (Xi) и ГТК (Хг) за 1977-1982 гг.

Варианты Уравнение регрессии Коэффициент

опыта корреляции

Ежа без орош. Y=0.21*Xi+17.7*X2+5.82 0.84

сборная при орош. Y=0.27*Xi+8.0*Х2+19.35 0.94

Овсяница без орош. Y=0.26*Xi+13.2*X2+19.68 0.91

тростниковая при орош. Y=0.30*Xi+4.8*X2+39.60 0.97

Двукисточник без орош. Y=0.22*Xi-23.5*X2+87.7 0.83

тростниковый при орош. Y=0.32*Xi-46.1*X2+127.4 0.79

Таблица 9. Выход обменной энергии с урожаем бобовых трав без внесения азотных удобрений (в среднем за 2 года)

Виды трав Обменная энергия ЭПО

ГДж/га МДж/кг г/МДж

Клевер луговой 80.1 10.1 7.4

Клевер гибридный 63.7 10.1 7.7

Лядвенец рогатый 66.4 10.6 ' 6.6

Козлятник восточный 87.2 9.'7 12.5

По содожанию обменной энергии бобовые растения не только не уступают злакам, но и превосходят их, 'составляя по видам травостоев от 9.4 до 11.2 Щж/кг против 9.3-9.8 Щж/кг у зла-

ков при внесении азота Яхво за вегетацию.

Энергетическая оценка влияния различных норм и способов посева на продуктивность козлятника, восточного показала, что наиболее ресурсосберегающим следует считать широкорядный способ посева с малой нормой высева - 2 млн,/га есхожих семян.

7.3. Агрознергетическая оценка эффективности технологий возделывания злаковых и бобовых трав. Нами выявлено, что на одноеидовнх злаковых травостоях при трехукосном использовании дрсйное внесение азота по 60 кг/га под укос обеспечивает самую высокую прибавку накопленной энергии в урожае. Каждый килограмм арота, затраченный на соапяние урожая, обеспечил 0.47 ГДж рч при естественном увлажнении почвы. В условиях орошения оплата внесенного минерального азота совокупной энергией урожая злаковых трав увеличивается. Наибольшие потенциальные возможности заложены в овсянице тростниковой. На этом травостое получены самые высокие коэффициенты биоэнергетической эффективности (ЕКЭ) по валовой (гц) и по обменной (пг) энергии урожая (табл. 10.).

Таблица 10. Эффективность трансформации энергии

многолетними травам! укосного использования

Н:; ,.т..- >:: ,.[;РосН-;йп Без удобрений Показатели Оьсянига Двукисточ- Клевер Козлятник

тростник, ник тростн.луговой восточный

Уролайность, т/га Г 9. 1 7.9 7. .8 в. п

2 10. 5 9.2

Валовая энергия 1 171. 4 149.0 140. .5 150. ,4

урожая, Гдя/га о 194. г» 172.9

обменная энергия [ 90. О о 75.7 60. -1 85 4

урожая, Гдк/га 2 102. 7 87.1

Затраты совокупной 1 25. 3 25.3 8. .0 6. ,8

энергии, Гдж/га О С 28. 3 28.3

ГКП гп 1 6. 8 5.',-? 17. 6 ГО » -С . ■ 0

г 6. 9 6. 1

Р" 1 3. 6 3.0 10. .0 12. .5

Г (С и. 6 3.1

Энергоемкость, Гдж 1 £. 0 3 £ 1. .0 0. .6

г 2. 7 3.1

* 1 - без орошения; 2 - при орошении.

Показано, что окупаемость энергозатрат на формирование урожая бобовыми травами в 2.7-3.5 раза выше, чем злаковыми. Это вызвано отсутствием необходимости применения энергоемких азотных удобрений при их возделывании.

ВЫВОДЫ:

1. При возделывании многолетних трав на высоком агрофоне в системе Беленого конвейера сортовые травостои из низовых злаковых трав: мятлика лугового (Приекульский-129, Данга, Йы-гева-1, Марианский -106),' райграса многолетнего (Сиверский и Орлинский) обеспечивают получение при атмосферном увлажнении до 10 т/га, а в условиях орошения до 12 т/га сухой массы. Сорта верховых злаковых трав: ежи сборной (Пушкинская, Нева), овсяницы луговой (ВИК-5, Йыгева-47) и тимофеевки луговой (СД-18, Ленинг&цская-204) обеспечивают собтветственно 7.0 и 9.0 т/га сухой массы.

2. При создании сырьевого конвейера целесообразно включать наряду с традиционными злаковыми травами овсяницу тростниковую, двукисточник тростниковый'и кострец безостый.

3. Основным фактором^обеспечиваюшим сбор 8.5-12 т/га сухой массы на одйовидовых злаковых травостоях при атмосферном увлажнении,является азотная подкормка в дозе - N60. получение более высокой продуктивности возможно только в условиях орошения.

4. В результате отсутствия положительного эффекта от совместного поверхностного применения мочевины с ингибитором нитрификации "M-serve" использование ее в подкормку злаковых пастбищных травостоев не целесообразно.

5. Для создания одновидовых злаковых пастбищных травостоев на кислых почвах (pH^ci 4.6-5.0) при обеспечении растений азотом'следует высевать мятлик луговой и ежу сборную. Возделывание бобовых (люцерны синегибридной) возможно только при реакции почвенного раствора рНкс1 5.8-6.0. '

6. Бобовые и бобово-злаковые травостои с преобладанием бобового компонента (не менее 50 X) возделываемые в полевых и кормовых севооборотах на кормовые цели обеспечивают 7-9 т/га сухой массы без внесения азотных удобрений 1'олько в первие два года использования. Для более длительного использования (3 и

более лет') необходимо возделывать козлятник восточный широкорядным способом посева с нормой Еысева 2 млн./га всхожих семян, или двухкомпонентные смешанные посевы клевера "лугового, клевера гибридного, лядвенца рогатого - с тимофеевкой луговой.

7. Одновидовые посевы козлятника восточного, клевера лугового, клевера гибридного и лядвенца рогатого при урожае 6-8 т/га сухой массы обогащают почву авотом, накапливая за три года жизни трав 244-566 кг/га биологического азота, который может эффективно использоваться следующей за травами культурой в севообороте.

8. Установлена тесная положительная зависимость (Я«0.98) между урожайностью, фотосинтетическим, потенциалом посева и тепло-влагообеспеченностью растений. Подбором видов бобовых трав, с учетом норм высева и способов посева на хорошо обеспеченных фосфором и калием почвах можно создать посевы с величиной фотосинтетической продуктивности аналогичной злаковым без применения энергоемких азотных удобрений.

9. Дробное применение азотных удобрений на злаковых тра-. востоях различного хозяйственного использования в условиях орошения и без него в 1.5-2 раза увеличивает эффективность использования приходящей ФАР по сравнена с неудобряемыми посевами.

На удобряемых азотом одновидовых травостоях укосного использования овсяницы тростниковой (сорт Западная), двукисточ-ника тростникового (сорт Первенец) и костреца безостого (сорт Северо-Западный-) отмечены самые высокие по срокам использования показатели Кфар=1.7...3.0 X. Среди изучаемых видов бобовых трав наибольший Кфар (1.1-1.2 %) отменен на одновидовых. посевах клевера лугового и козлятника восточного.

На стравливаемых злаковых травостоях наибольшие значения Кфар (2.0-2.4 X) отмечены у райграса многолетнего сортов Си-верский и Орлинский.

10. На злаковых травостоях основным агротехническим приемом, позволяющим увеличить в 2.5-3.0 раза сбор растительного белка с гектара является дробное применение азота не более 60 кг/га под укос или стравливание. В этом случае белок растительного сырья лучше сбалансирован по фракционному и аминокислотному составу. ■

Применение более высоких доз азота в подкормку злаковых травостоев нецелесообразно, так как может привести к иабыточ-

ному содержанию протеина, нитратов, дефициту углеводов, нарушению сахаро-протенового отношения в зеленой массе, к перерасходу кормов.

11. Бобовые травы (клевер лугоеой, клевер гибридный, ляд-венец рогатый и козлятник восточный") в чистых и смешанных посевах при хорошем обеспечении фосфором и калием являются основным источником увеличения производства дешевого растительного белка, обеспечивая сбор до 2 т/га сырого протеина без применения минерального азота, что эквивалентно сбору такого же количества протеина на злаковых травостоях при внесении 300-350 кг/га азота.

Зеленая масса неудобрямых азотом бобовых и 6о6оео-злаковых травостоев по содержанию макроэлементов лучше удовлетворяет потребности животных, чем фитомасса злаковых трав, возделываемых с применением минерального азота, где отмечен избыток калия и магния.

12. Корреляционно-регрессионный анализ экспериментальных данных злаковых травостоях показал тесную положительную связь между ОЭ урожая, дозой азота и ГТК. Коэффициент корреляции составил: для ежи сборной - 0.84-0.94; овсяницы тростниковой -0.91-0.97; двукисточника тростникового 0.83-0.79.

13. При возделывании бобовых трав в одновидовых посевах без применения азота, каждая единица технологических энергозатрат обеспечивает выход энергии с урожаем укосной массы от 14 до 22 единиц в зависимости от вида травостоя, что в 2-4 раза больше по сравнению с одновидовыми злаковыим травостоями, удобряемые суммарной дозой азота 180 кг/га. Наиболее энергетически эффективной является норма азотной аодкормки по/Мю кг/га под укос на фоне PgoKi20-

Из общих энергозатрат при возделывании злаковых травостоев до 70 X приходится на минеральные удобрения, а на бобовых и бобово-злаковых травостоях энергозатраты на удобрения не превышают - 20 %.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ:

1. При разработке зеленого конвейера из многолетних трав в условиях Северо-Запада РФ целесообразно использовать новые более зимостойкие, засухоустойчивые, отзывчивые на подкормки минеральными удобрениями тетраплоидные сорта райграса многолет-

него Сиеерскин и Орлинскнй; мятлика лугового Данга, йыгева-1, Мсршаискпй-Юб; ежи сборной Пушкинская, Нева; овсяницы дуговой ВПК Г», Йыгева-4?; тимофеевки луговой СД-18, Легогаградская-204.

на хорошо обеспеченных фосфором и калием гючеЛх в целях увеличения сбора растительного белка с единицы площади в структуре посевных площадей увеличить посевы бобовых трав, а в структуре бобовых травостоев расширить площади с козлятником восточным, как более зимостойким, высокоурожайным и ресурсос-Оерг! аощим среди бобоЕых культур.

3. На злаковых травостоях для получения высокой урожайности л кгсзствелпогс ргсгстглыгсго сырья применять дробное внесение азотиих удобрений не более-60 кг/га д.в. азота поп укос или стравливание.

4. В годы с неравномерным распределением выпавших осадков для поддержания оптимальной влажности почвы в корнеобитаемом слое почвы проводить поливы с нормой 350 м3/га.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ (основные):

1. Оценка различных сортов мятлика лугового с целью подбора их для интенсивного использования культурных пастбищ'/ Сб.науч. тр./' СЗНИИСХ. Кормопроизводство и кормление с.-х. животных.- Л., 1973. - с.120-139 (в соавторстве)

2. Влияние азотных удобрений и орошения на содержание углеводов и протеина в пастбищном корме/7Сб. науч. тр./ СЗНИИСХ. Бип XXVIII. - Л., 1974. - с.155-158

3. Влияние кислотности почвы на урожайность и химический состав пастбищного корма при различных режимах увлажнения почвы

// Сб. науч. тр. / СЗНИИСХ Животноводство Технология заготовки и консервирования кормов. - Л. 1977

4. Приемы интенсификации лугопастбшцного хозяйства в Северо-Западной Боне РСФСР: Методические рекомендации.- Свердловск, 1978. - с. 1-10 (е соавторстве)

5. Трансформация азота мочевины при поверхностном ее внесении в сочетании с ингибитором//Сб.науч. тр./ СЗНИИСХ. Кормопроизводство и кормление животных. - Л., 1978. - с. 89-98 (в соавторстве.)

6. Перспективные сорта ежи сборной,овсяницы .луговой,тимофеевки луговой для орошаемых культурных пастбищ Ленинградской области// Сб. науч. тр./ СЗНИИСХ. Селекция и семеноводство

с.-х. культур в Северо-Запад, зоне. - Л., 1979. - с.214-220 (в соавторстве)

7. Пути организации высокопродуктивной кормовой базы на мелиорируемых землях// Сб. науч. тр./ СЗНИИСХ. Рациональное использование мелиорированных земель в Нечерноземной зоне РСФСР. - Л., 1979. - с. 110-119 .(в соавторстве)

8. Рекомендации по увеличению производства продукции растениеводства в 1979 г. по Северо-Западному региону Нечерноземной зоны РСФСР. Раздел "Лугопастбишное хозяйство". Л., 1979. -с.42-55 (в соавторстве)

9. Трансформация азота мочевины и действие при внесении их на многолетнем пастбище со злаковым травостоем: Материалы IV Всесоюз. координационного науч. метод, совещания. - Тбилиси, 1979. - с. 79 (в соавторстве)

10. Влияние различных доз азотного удобрения и орошения на аминокислотный состав пастбищного корма ежи сборной и овсяницы луговой// Сб. науч. тр./ СЗНЖСН. Повышение плодородия почв. -Л., 1980. - с.119-125 (в соавторстве)

И. Перспективные сорта и сортообразцы мятлика лугового для интенсивноиспользуемых лугов Ленинградской области// Бюлл. ВНИИР 1980, N 102, Л. - с.82-85 (в соавторстве)

12. Основные принципы организации кормовой базы для промышленного молочного скотоводства в условиях Северо-Запада РСФСР// Сб. науч. тр./ Сзниисх Интенсификация кормопроизводс-ва Северо-Западной зоны РСФСР. -'Л., 1981. - с.143-153 (в соавторстве)

13. Результаты применения различных доз азотных удобрений на злаковом травостое, : бобовом и бобово-злаковом орошаемых травостоях // Тр. Латв. с.-х. акад. Вып. 187. 1981. - с.40-43 Гв соавторстве)

14. Создание кормовой базы для животноводческих комплексов по производству молока в условиях Северо-Запада РСФСР: Рекомендации. - М.: Россельхозиздат, 1981. - 36 с. (в соавторстве)

15. Химический состав и энергетическая оценка многолетних злаковых травостоев// Сб. науч. тр./ СЗНИЙСХ. Кормление и содержание с.-х. животных. - Л., 1981. - с!78-84.(в соавторстве)

16. Интенсификация лугопастбищного хозяйста// Научно обоснованная система земледелия Ленингр. обл. - Л., 1982.

с.101-109 (в соавторстве)

17. Влияние азотных удобрений на содержание аминокислот в

злаковых травах при многоукосном использовании и орошении. // СО. науч. тр./ СЗНШСХ Эффективность удобрений в СеЕеро-Запад-ном регионе Нечерноземной зоны РСФСР.- Л., 1983. - с.77-81

18. Использование солнечной энергии и урожайность однокомпо-нентных посевов злаковых трав при их интенсивном использовании/'/ Сб. науч. тр./ СЗНИИСХ Производство и использование кормов на Северо-Западе РСФСР. - Л:, 1983. - с.95-100

19. Справочник полевода. - Л.: Агропромиздат, 1983. - 215 с. (в соавторстве)

20. Влияниие известкования на динамику содержание подвижных элементов в дерново-подзолистых почвах и урожайность люцерны. Об. науч. тр./ СЗНИИСХ Неоднородность свойств почв и урожайность с:-х. культур в Северо-Западной зоне РСФСР. - Л., 1985.

- с.68-75 (в соавторстве)

21. Роль азота и орошения в формировании урожая злаковых трав районированных сортов// Сб. науч. тр./ СЗНИИСХ Создание новых сортов многолетних трав и технология их возделывания на Северо-Западе РСФСР. - Л., 1985. - с.109-115

22. Влияние высоких доз азота на динамику накопления нитратов в растениях рейграса многолетнего при пастбищном использовании// Сб. науч. тр./ СЗНИИСХ Условия эффективного применения удобрений на Северо-Западе РСФСР. - Л., 1986. - с.101-106 (в соавторстве)

23. Эффективность азотных удобрений на злаковых травостоях при многоукосном использовании и орошении/'/ Сб. науч. тр. ЛСХИ Интенсификация кормопроизводства на Северо-Западе РСФСР. Л., 1986. - с.53-56

24. Влияние азотных подкормок и орошения на содержание протеина и его качество в многолетних злаковых травостоях при многоукосном использовании// Сб. науч. тр. СЗНИИСХ Изм. хим. состава растений и качества с.-х. продукции по интенсификации растениеводства в усл. Сев.-Зап. РСФСР - Л., 1987. - с.17-22 (в соавторстве)

25. Динамика содержания азота и водосолерастворимых фракций белка в райграсе многолетнем в зависимости от уровня азотного питания// Сб. науч. тр. СЗНИИСХ Изм. хим. состава растений и качества с.г.х. продукции по интенсификации растениеводства в усл. Сев.-Зап. РСФСР - Л., 1987. - с.22-24 (в соавторстве)

26. Культурное лугопастбищное хозяйство в Нечерноземной зоне.

- Л.: Агропромиздат, 1987. - 207 с. Св. соавторстве)

27. Урожайность сортов костреца безостого при интенсивном использовании на корм// Сб. науч. тр. ЛСХИ Интенсификация кормопроизводства на Северо-Западе РСФСР. - Л., 1987. - с.53-56

28. фотосинтетическая продуктивность некоторых сортов_райгра-са многолетнего при различном азотном питании и орошении// Сб. науч. тр. СЗНИИСХ Селекция, семеноводство и технология возделывания многолетних трав в Сев.-Зап. областях Нечерноз. зоны PCiCP - Л., 1987. - с.108-113

29. Продуктивность различных бобовых травостоев// Сб. науч. тр. ЛСХИ Приемы интенсификации полевого кормопроизводства на Северо-Западе РСФСР. - Л., 1989. - с.49-54

30. Фотосинтетическая продуктивность многолетних бобовых тра-Еостоев при интенсивном использовании// Сб. науч. тр. ЛСХИ Приёмы повышения урожайности с.-х. культур. - Л., 1990. с.20-24 (в соавторстве)

31. Уровни минерального питания и урожайность костреца безостого при интенсивном использовании//Сб. науч. тр./ СЗНИИСХ Кормовая база для молочного животноводства в Северо-Западной зоне. - СПб, 1991. - с.86-91

32. Влияние способов посева и норм высева на продуктивность козлятника восточного в Ленинградской области: Тез.докл. меж-дунар. науч.-произв. конф. - Новгород, 1994. с.79-80