Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ТРАВОСТОЕВ С УЧАСТИЕМ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО И ОВСЯНИЦЫ ТРОСТНИКОВОЙ

ВАК РФ 06.01.12, Кормопроизводство и луговодство

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ТРАВОСТОЕВ С УЧАСТИЕМ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО И ОВСЯНИЦЫ ТРОСТНИКОВОЙ"



На правах рукописи

КАРАСЕВА Татьяна Николаевна

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ТРАВОСТОЕВ С УЧАСТИЕМ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО И ОВСЯНИЦЫ ТРОСТНИКОВОЙ

Специальность 06.01.12 — кормопроизводство и луговодство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург 2003

Диссертация выполнена на кафедре луговодства и сельскохозяйственной мелиорации Великолукской государственной сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор сельско-

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Лепкович Игорь Павлович; кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Тихомирова Ирина Александровна

Ведущее предприятие (учреждение): Псковский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.

Защита диссертации состоится «<ЛЗ » в « » часов « » минут на заседании диссертационного совета

Д 220.060.03 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете но адресу: 196601, Санкт-Петербург - Пушкин, Санкт-Петербургское шоссе, 2, корп. 1а, ауд. 239,

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

Просим принять участие в работе диссертационного совета или прислать свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печатью.

Автореферат разослан «

» 003 г.

хозяйственных наук, профессор Спасов Василий Прокофьевич

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Ак-гуальность исследований. В современных условиях создание прочной кормовой базы невозможно без расширения посевов бобовых трав к бобо-во-злаковых травосмесей. Смеси, в которых в качестве бобового компонента используют традиционные клевера и люцерну, не всегда отвечают необходимым параметрам долголетия и устойчивости в агроценозах, требуют подбора специальных почв, что ограничивает их использование.

В этом плане выгодно отличается от традиционных культур козлятник восточный. Это растение характеризуется хорошей конкурентной способностью, многолетним периодом использования, высокой продуктивностью и

способностью к повышению почвенного плодородия.

При подборе злакового компонента предпочтение было отдано овсянице тростниковой, долголетней высокоурожайной культуре. Совместные посевы этих видов, принимая во внимание их произрастание на одном месте до 10-12 лет, могут обеспечить долголетие создаваемого травостоя.

Цель и задачи исследований. Основная цель настоящей работы состоит в разработке отдельных агротехнических приемов создания высокопродуктивных травостоев из козлятника восточного и овсяницы тростниковой. В связи с этим на изучение были поставлены следующие задачи:

- изучить особенности совместного произрастания козлятника восточного и овсяницы тростниковой (рост, развитие и конкурентную способность видов);

- выявить наиболее продуктивное соотношение компонентов высеваемой травосмеси;

- дать оценку каждому из предложенных способов размещения видов;

- исследовать реакцию растений козлятника восточного и овсянииы тростниковой на различные уровни минерального питания;

- установить агроэнергеткческую эффективность возделывания бобово-злакового травостоя в зависимости от изучаемых агроприемов.

і*«-*«,-* дат;;

Научная новизна исследований. Впервые в условиях Северо-запада Россия (Псковская область) исследованы пути формирования травостоев из козлятника восточного и овсяницы тростниковой на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах при различных соотношениях и способах размещения компонентов. На основании динамики побегообразования, морфологической структуры урожая и ботанического состава выявлена реакция агрофнтоценоза на различные фоны минеральных удобрений. Проведен анализ фотосшгтетической деятельности и связанных с этим различных показателей продуктивности травосмеси. Определен размер корневой массы растений и содержание в ней основных элементов. Дана оценка качества полученной кормовой массы (химического состава, переваримости и питательной ценности) и агроэнергетических показателей возделывания бобово-злаковой травосмеси.

Пра1етнчес1£0с значение разработок. На основании полученных результатов работы разработаны рекомендации по выбору оптимального сочетания агроприемов для получения до 10,7 т сухой массы, 100 ГДж обменной энергии и 7,6 тыс. энергетических кормовых единиц с 1 га.

Связь с иаучно-техннческнми программами. Исследования по данной теме были включены в межвузовскую научно-техническую программу на 1996- 2000 гг. «Разработать энергоресурсосберегающие технологии выращивания распространенных и нетрадиционных многолетних кормовых трав на Северо-западе России, обеспечивающие наиболее эффективное использование вложенных средств и их экологическую безопасность».

Реализация полученных результатов. Результаты работы прошли производственную проверку и были внедрены в кормопроизводстве СПК «Красное знамя» Нососокольничссхого района Псковской области. По материалам диссертации опубликованы 4 печатные работы.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на межвузовской научно-практической конференции Великолукской ГСХА (2001 г.).

На защиту выносятся положении о влиянии различных соотношений и способов размещения семян козлятника восточного и овсяницы тростниковой, а так же норм вносимых удобрений на показатели продуктивности, динамику побегообразования, ботанический состав, показатели фотосинтетической деятельности, накопление корней, качество получаемой травяной массы и агро-энергетическую эффективность возделывания травосмеси в конкретных экологических условиях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 137 страницах машинописного текста, включает 26 таблиц, 9 рисунков. Состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, списка литературы (241 библиографическое название, из них 28 на иностранных языках) и 4 приложений.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования по теме диссертационной работы были проведены в 19962000 годах на учебно-опытном поле Великолукской государственной сельскохозяйственной академии «Майкино» Великолукского района Псковской области, и в научно-исследовательской лаборатории по кормопроизводству.

Почва опытного участка дерново-слабонодзолистая слабоглееватам легкосуглинистая. В слое 0-30 см она имеет слабокислую реакцию среды (рН ко -5,4), насыщена основаниями на 63%, содержание гумуса 2,2%. Имеет высокое содержание фосфора (210 мг) и повышенное калия (153 мг на 1кг почвы). В целом почва характеризуется хорошим естественным плодородием.

Плотность почвы составляет 1,34 г/см3, общая пористость — 49,2% ог объема почвы, влажность устойчивого завядания — 5,8% (7,8 мм), наименьшая влагоемкость - 28,9% (38,7 мм), полная влагоемкость - 36,754 (49,2мм).

Полевой эксперимент проводился в различные по температурному режиму и условиям увлажнения годы: влажные 1998 и 2000 (ГТК составлял соответственно 1,70 и 1,81), засушливые 1996 и 1997 (ГТК 1,12 и 1,24), сухой 1999 (ГТК 0,95) при среднемноголстаем значении ГТК 1,61.

Экспериментальный травостой был создан в 1996 году путем беспокровного весеннего посева травосмесей, состоящих из козлятника восточного «Гале» и овсяницы тростниковой «Лира» по схеме, представленной в таблице 1. Посев проводили вручную. Способ посева — рядовой (ширина междурядий 15 см).

Опыт включал в себя 27 вариантов, которые размешались методом расщепленных делянок. Повгорность 4-кратная, Площадь учетной делянки составляла: для первого порядка (способ размещения) 60 м\ второю порядка (соотношение компонентов) 20 м2, третьего порядка (удобрение) - 10 м2.

Агротехника создания травостоев - общепринятая. Перед посевом в почву вносили минеральные удобрения в дше ЫюР^К^о. Семена козлятника восточного скарифицировали и обрабатывали молибдатом аммония (150 г на гектарную норму семян) и ризоторфином, содержащим специфичные штаммы симбиотических бактерий.

В год посева уход за травостоем состоял из двух подкашиваний сорняков. В годы использования травостоя вносили минеральные удобрения в со-огылеиши со схемой опыта и проводили 2 укоса: 1 укос в фазу бутонизации -начала цветения козлятника восточного н выметывания - начала цветения овсяницы тростниковой, 2 укос через 65-70 дней после первого.

При полосном размещении компонентов посев проводили чередуя полосы овсяницы тростниковой и козлятника восточного (по 'А ширины делянки), что позволило вносить минеральные удобрения дифференцированно: фосфорные и калийные по всей делянке опыта, азотные—только по полосе злака.

При проведении опыта применялись следующие формы минеральных удобрений: аммиачная селитра (34,5% д. в.), суперфосфат двойной гранулированный (42%), калийная соль (40%). Вся сезонная норма фосфора и калия вносилась весной, азота — дробно: 50% весной по отрастающему травостою и 50% после первого укоса.

Таблица 1

Схема опыта

Номер варианта Доза удобрений Варианты составления травосмесей (соотношение компонентов)* Способ размещения

1 1 РздКчо 33% козлятника: 67% овсяницы Смесь в рядке

2 | НЛКэд

3 1 Р«,К» 50% козлятника: 50% овсяницы

4 і Ь'^Кэд

5 Р*оК<н) 67% козлятника: 33% овсяницы

б

7 РбоЬСод 33% козлятника: 67% овсяницы Черезрядный

8

9 РбоКзд 50% козлятника: 50% овсяницы

10

11 67% козлятника: 33% овсяницы

12 ИйоРадКед

13 РА 33% козлятника: 67% овсяницы Двойными рядами

14 ИбоРбоКоо

15 РмКоо 50% козлятника: 50% овсяницы

16 ! ЫыРбоКэд

17 1 РмК« 67% котлчтника; 33% овсяницы

18 I ЫбоРбоЮм

19 1 РтеКчо 33% козлятника; 67% овсяницы Тройными рядами

20 1 НоРвпКоо

___21____ ОТ 4- ** РьоКэд 50% козлятника: 50% овсяницы

ЫбоР^чКоо

23 Р«іК«0 67% козлятника: 33% овсяницы

24 КЙОРЛЙКчо

25 Дифференцированное внесение (КбаРмК%- по овсянице, РбоКэд - по козлятнику) 33% козлятника: 67% овсяницы Полосный посев

26 50% козлятника; 50% овсяницы

27 67% козлятника: 33% овсянииы

Примечание * Норма высева каждого компонента в чистом виде была принята за 100% (5 млн шт/га козлятника восточного и 12 млн пп/га овсяницы тростниковой). В соответствии со схемой опыта нормы высева составляли:

1, 1,63 млн шт/га козлятника: 8,04 млн шт/га овсяницы;

2, 2,5 млн шт/га коїлятника: 6,0 млн игг /га овсяницы;

3, 3,35 млн шт/га коилятника; 3,96 млн ют/га овсяницы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Развитие козлятника восточного и овсяницы тростниковой в год посева. При создании высокопродуктивного травостоя большое значение имеют условия роста и развития растений в год посева. Полные всходы были отмечены 16 июня. Количество шо шедших растений каждого вида было почти пропорционально количеству высеянных семян. На 1 мг насчитывалось от 83 до 197 растений козлятника и от 208 до 470 растений овсяницы. Попевая всхожесть бобового вида составляла 44-59%, злакового - 53-69%.

Однако не все взошедшие растения оказались жизнеспособными и в процессе конкурентной борьбы погибли. Осенью (25 сентября) количество сохранившихся растений от числа взошедших (сохранность) варьировало по вариантам с 39 до 79%. При этом с увеличением нормы высева козлятника сохранность снижалась: при соотношении компонентов 67%:33% погибло 5261%, в то время как при соотношении 33%:67% лишь 25% растений.

К концу вегетации независимо от нормы высева на 1 м2 насчитывалось от 64 до 82 растений козлятника восточного. Высота растений козлятника со* ставляла 25-27 см, овсяницы тростниковой - 22-23см.

Побегообразование козлятника восточного >■ овсяницы тростниковой. Способность трав образовывать побеги обусловливалась многими факторами - биологическими особенностями, возрастом растений, влажностью почвы, способами размещения и уровнем минерального питания. Независимо от изучаемых агроприемов побегообразовательная способность овсяницы была выше в период весеннего кущения. В среднем за четыре года наибольшее число побегов формировалось в 1 укосе - 617-1730 штУм1, во втором -478-1562 шт/м1. На побегообразовагельную способность козлятника решающее влияние оказала влагообеспеченносгь растений. В связи с этим в сухие годы максимальное число побегов (18-60 цгг./мг) формировалось в первом укосе, во влажные годы - во втором (62-108 шт./м2).

Применение N«1 Рзд Кэд способствовало сохранению в травостое овсяницы тростниковой, ее побегообразовательная способность увеличивалась в 1,2-

1,5 раза (число побегов возрастало с 478-717 до 732-1060 шт./м:). Конкурентная способность козлятника восточного в этих вариантах снижалась, количество побегов сокращалось с 39-58 до 29-46 штУм2.

Интенсивность побегообразования зависела также от способа размещения компонентов травосмеси* Среди вариантов с совместным посевом бобового и злакового видов наибольшее количество побегов сформировалось при посеве компонентов в виде смеси в рядке — 584*923 щт./мг овсяницы тростниковой и 39-58 штУм* козлятника восточною. При посеве компонентов двойными, тройными рядами и черезрядно густота травостоя снижалась до 548-859 и 32-53 побегов на 1м1 соответственно.

Максимальное число побегов растения формировали при полосном посеве компонентов травосмеси и дифференцированном применении удобрении. В среднем за 4 года на 1 м2 насчитывалось 71-90 побегов козлятника и 13881730 побегов овсяницы (в 1,5-2 раза больше, чем во всех других вариантах).

Высота растенпй. Одним из факторов, определяющих размер урожая, является высота травостоя. При достаточном увлажнении в период формирования укоса козлятник достигал 58-83 см, овсяница — 59-78 см, в то время как при дефиците влаги в июле-августе высота отавы не превышала 30 см.

Посев компонентов травосмесей в виде смеси в рядке и черезрядно способствовал увеличению высоты овсяницы на 2-10 см по сравнению с другими вариантами. При внесении N«> Р«о К«> увеличивалась высота и злакового, и бобового компонентов травосмесей (в среднем на 2-9 см).

Ботанический состав травостоев. Долевое участие видов в создаваемых агрофитопенозах за годы исследований постоянно изменялось (таблица 2). В первый год пользования в травостое доминировала овсяница тростниковая. На ее долю приходилось 39-78% при внесении Р^о К«о и -46-84% на фоне N« Рм Кэд Долевое участие злакового вида увеличивалось от первого укоса ко второму на 9-14%. Козлятник восточный значительно уступал овсянице по темпам развития, независимо от нормы высева его доля в урожае на фосфор-

но-калийном фоне не превышала 20% от общего урожая, а при внесении полного минерального удобрения составляла всего 7-15%.

В последующие годы доля овсяницы тростниковой ежегодно сокращалась и достигла к 5-му году жизни 22-43% на фоне Р60 К*> и 27-56% на фоне N(,0 Р«> Кэд. В то же время долевое участие козлятника восточного увеличивалось ежегодно на 10-15% и достигло 41-56% при внесении полного минерального удобрения и 47-74% на фосфорно-калийном фоне. Таким образом, внесение Ыи) Р«) Кэо способствовало сохранению в травостое овсяницы тростниковой и в некоторой степени сдерживало развитие козлятника восточного. Несмотря на это, процентное соотношение постепенно менялось, и преобладающим видом становился козлятник восточный.

Следует отметить, что при посеве компонентов двойными рядами на фойе N^0 Р$й К« сложились менее благоприятные условия для развития козлятника, чем при других способах размещения. К 5-му году жизни в травостое преобладала овсяница тростниковая (71%), дата козлятника составляла всего 20,7%. Снижение доли козлятника в этом варианте началось на 4-й год жизни травостоя.

При полосном посеве и дифференцированном внесении удобрений увеличение доли козлятника восточного в травостое происходило быстрее, чем в других вариантах. К 4-му году пользования травостой на 66-73% состоял из козлятника восточного и на 26-27% из оьсяницы тростниковой.

Помимо сеяных видов в травостоях присутствовали и несеяные, В первый год пользования доля их достигала 35%. Однако, по мере развития козлятника восточного засоренность посевов существенно снижалась: лесеяные виды постепенно вытеснялись из травостоя.

Морфологическая структура урожая. Структура урожая в нашем опыте изменялась в первую очередь по укосам. В среднем за годы проведения эксперимента облиственность козлятника восточного в первом укосе составляла 48-56%, овсяницы тростниковой - 32-45%. Доля соцветий в растительной массе не превышала 2-10% и 10-15% соответственно. Стебли козлятника

Таблица 2

Ботанический состав травостоев с участием козлятника восточного и __овсяницы тростниковой.% по массе_

Способ размещения Соотношение компонентов 1 " Дозы удобрений I укос 2 укос

Сеяные виды Несеяные виды Сеяные виды Несенные виды

Коїлят- ник восточный Овсяница тростей ко-вая Козлят* ник восточный Овсяница тро-ситковая

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1997 год

Смссь в рядке 1 РбоК.«о 15,0 39,0 46,0 20,5 68,2 11,3

ї^боРюКзд) 4,8 46,3 48,9 9,6 84,4 6,0

'У ** РздКоо 16,0 40,2 43,8 18,9 75,6 5,5

И^оРмК» 6,9 61,4 31,7 9,0 82,1 8,9

3 Р(,оК-90 18,0 51,6 30,4 20,1 67,3 12,6

^оРбоКто 7,5 | 60,2 32,3 12,1 70,1 17,8

Черезрядний 1 РбоК^о 18,7 41,3 40,0 20,1 70,1 9,8

^оР 60К90 7,6 64,8 27,6 12,4 76,5 11,1

2 ГбоКэд 18,2 57,2 24,6 21,5 71,8 15,2

Г^боРадКэд 8,4 64,1 27,5 10,6 79,2 10,2

3 РеоКэд 20,3 45,6 34,1 22,0 68,9 9,1

ЫбйРбоКэд 10,9 57,0 32,1 12,2 78,1 9,7

Двойными рядами 1 РйоК^О 10,5 51,4 38,1 19,1 69,1 11,8

І^боРбоКзд 6,4 70,1 23,5 10,0 82,6 7,4

2 16,8 52,6 30,6 20,2 72,6 7,2

ЫбоРбоК«, 4,2 60,1 35,7 9,6 74,6 15,8

3 РмК»о 21,0 40,4 38,6 21,8 66,4 11,8

14,2 51,6 34,2 11,4 823 6,3

Тройными рядами 1 Р40К90 9,8 44,2 46,0 16,2 62,1 21,7

5,0 60,0 35,0 8,4 77,8 13,8

2 РбоК» 12,2 52,1 35,7 19,4 70,0 10,6

М«Р«К» 7,4 49,2 43,4 8,0 71,2 20,8

3 РбсК-90 16,2 41,8 42,0 18,6 69,8 11,6

КмРщК« 6,0 48,2 45,8 8,2 74,2 17,6

Продолжение таблицы 2

1 2 3 4 ** 5 6 7 8 9

Полосный посев 1 Дифференцированное внесение 18,2 40,1 41,7 40.0 47,4 12,6

2 19,8 37,4 42,8 42,7 423 15,0

3 22,7 33,7 43,6 42,4 38,9 18,7

2000 год

Смесь в рядке 1 РбвК-ю 71,2 23,7 5,1 74,0 22,4 3,6

ИбоРбоКад 48,5 45,1 6,4 56,4 40,0 3,6

2 РмКэд 66,2 27,0 6,8 72,6 25,8 1,6

ИйоРмКэд) 50,6 44,3 5,1 56,2 38,6 5,2

3 РбоК» 65,5 32,9 1,6 67,5 28,0 4,5

ИадР^оКоо 50,0 49,4 0,6 53,0 40,5 6,5

Через-рядный 1 РмКед 55,8 35,5 8,7 60,0 31,6 8,4

МвоРбоКм» 54,8 40,4 4,8 54,6 38,2 7,2

2 РбоКад 46,6 39,4 14,0 58,2 26,8 15,0

51,0 47,1 1,9 50,9 36,9 12,2

3 РфоК» 56,7 37,0 6,3 63,6 30,8 5,6

ИбоРбоК« 50,0 43,8 6,2 52,8 40,0 7,2

Двойными рядами 1 РмКэд 63,5 31,6 4,9 63,0 35,2 1,8

25,0 70,0 5,0 30,2 65,4 4,4

2 РбоКэд 57,8 37,5 4,7 60,8 32,6 6,6

КбоРбоКи 16,7 78,6 4,7 24,6 63,1 123

3 63,2 31,0 5,8 62,8 34,8 2,4

КбоРбоКэд 14,7 79,4 5,9 20,8 64,2 15,0

Тройными рядами 1 РбоК» 66,4 27,6 6,0 62,2 36,0 1,8

НлРбоКэд 40,9 52,1 7,0 41,6 55,2 3,2

2 РбоК» 59,5 39,2 1,3 56,9 42,6 0,5

К^РбоКэд 48,8 47,1 4,1 42,6 56,4 1,0

3 РбоКдо 73,2 24,4 2,4 56,8 35,6 7,6

ИбоРбоКад 45,8 42,4 ) 11,8 43,6 50,2 6,2

Полосный посев 1 Дифференцированное внесение 62,6 26,8 10,6 62,2 34,8 3,0

2 64,1 31,4 4,5 60,8 38,0 1,2

3 70,0 27,8 | 2,2 61,2 36,2 2,6

восточного составляли -10-45%, овсяницы тростниковой - 40-56% урожая. На фоне Ь'бо Рад К90 облиственность овсяницы тростниковой увеличивалась на 37%.

Во втором укосе доля листьев в урожае существенно увеличивалась, достигая 66-71% у козлятника и 87-94% у овсяницы (это связано с биологией: овсяница тростниковая, относясь к злакам озимого типа не образует во втором укосс вегетативных удлиненных л генеративных побегов). Доля соцветий козлятника восточного составляла 1-2%.

Показатели фотосннтетаческой деятельности травостоев. В нашем опыте высеваемые виды сформировал» достаточно большую листовую поверхность. В среднем за годы исследований площадь листьев козлятника восточного варьировала от 2,24 до 6,23 м2/м2, овсяшшы тростниковой — от 1,23 до 3,08 м2/м2 за вггетащпо. Суммарная площадь ассимилирующей поверхности бобового и злакового вида составляла 4,71-8,88 м2/м2 (47,1-88,8 тыс. м2/т).

Существенное влияние на размер ассимиляционной поверхности оказали изучаемые агроприемм — при посеве компонентов травосмеси в виде смеси в рядке и черезрядно площадь листьев составила 5,68-8,11 м2/м2, что на 0,972,03 м2/м2 больше, чем при размещении двойными и тройными рядами. Внесение полного минерального удобрения так же способствовало увеличению размера листовой поверхности в среднем на 10-30%.

Размер листовой поверхности зависел также и от условий увлажнения — при достаточной влагообеспеченности (1998 и 2000 г.г) достигал 3,02-7,13 м;/м2, в то время как в засушливые периоды не превышал 0,54-2,88 м2/м2.

Величина фотосинтетического потенциала (ФП) также как и площадь листовой поверхности зависела от способа размещения компонентов и уровня минерального питания. При посеве бобового и злакового компонентов в виде смеси в рядке и черезрядно фотосинтетический потенциал составлял 1,92-2,75 млн. м1* сут./га, а при размещении двойными и тройными рядами — 1,58-2,06 млн. м1* сутУга.

и

Внесение полного минерального удобрения способствовало увеличению фотосинтетического потенциала на 0,05-0,44 млн. м2*сут./га за вегетацию по сриынснню с вариантами на фоне Рм К*». При полосном посеве и дифференцированном внесении удобрений величина фотосинтетического потенциала была максимальной и достигала 2,92-3,00 млн.м^хсут./га.

Чистая продуктивность фотосинтеза за вегетацию по изучаемым вариантам варьировала в пределах 3,28 - 4,11 г/м2*сут и практически не зависела от изучаемых агропрнемов.

Урожайность травосмесей. Урожайность бобово-злаковых травосмесей в нашем опыте существенно различались по юдам. В годы с хорошей влш'о-обеспечеппостыо (1998 и 2000) с 1 га было получено от 7,3 до 14,2 т сухой массы, в то время как в сухой 1999 год - лишь 1,9-5,5 т/га. 1997 год занимал промежуточное положение как по условиям увлажнения, так и по сборам сухой массы - 4,9 до 10,5 т/га.

В результате усреднения полученных данных по отдельным изучаемым факторам установлено, что наибольшее влияние на урожайность оказывали способ размещения компонентов травосмеси и уровень минерального питания (таблица 3). Самые высокие сборы сухого вещества обеспечивали варианты с полосным посевом -10,5 т/га в среднем за 4 года.

Практически одинаковый урожай получен при размещении компонентов в виде смеси в рядке и черезрядно (8,0-8,3 т/га). Значительно уступали по урожайности посевы двойными и тройными рядами (5,8-7,0 т/га).

По соотношению компонентов существенных различий между вариантами не было выявлено ни по одному из способов посева.

Внесение на бобово-злаковые травостои минерального азота на фоне Рад К?о в большинстве вариантов оказалось неэффективным: прибавки урожая составляли 1,3-1,7 т/га сухого вещества и находились в пределах ошибки опыта (случайного варьирования). Исключение составлял вариант с размещением компонентов тройными рядами, в атом случае прибавка (1,9 т/га сухого вещества) была существенна.

Таблица З

Сбор сухой массы травосмесей в зависимости от изучаемых агроприемов, т/га (среднее по факторам, 1997-2000 гг.)

Варианты опыта Способы размещения Соотношение компонектов,% Дозы удобрений

33:67 50:50 67:33 Річ) Кэд Ы$оР$оКед

Смесь в рядке 8,3 8,6 8,4 8,1 7,5 9,2

Черезряд-ный 8,0 8,4 8,4 7,6 7,4 8,7

Двойными рядами 5,8 7,2 6,4 7,0 6,1 7,7

Тройными рядами 7,0 6,8 6,7 7,4 6,0 7,9

11олосный посев 10,5 10,7 10,5 10,7 10,5

НСР01 1,3 1,2 1,7

Применение на травостоях из козлятника восточного и овсяницы тростниковой минерального азота (при внесении КщРмКчо) нежелательно и с точки • зрения накопления симбиотического азота. На фоне Р^о К^ доля симбиотиче-ского (биологического) азота в общем выносе его урожаем травосмеси составляла 67,7-78,3%, в то время как при внесении полного минерального удобрения снижалась до 55,8- 58,7% (при лосеве в виде смеси в рядке и черезрядно и до 34,5-44,2% (при посеве компонентов двойными и тройными рядами) (таблица 4).

Содержание сухого вещества в зеленой массе определялось видовым составом и возрастом травостоев. В первые годы исследований оно равнялось 24-30%, в последующие достигало 28-35%.

Равномерность поступления травяной массы в период заготовки кормов обусловлена распределением урожая по укосам. В наших исследованиях соотношение первого и второго укоса в общем урожае зависело только от

Таблица 4

Урожайность и вынос азота компонентами травосмесей (в среднем за 1997-2000гг.)

Способы размещения Дозы удобрений Сбор сухой массы,т/га Вынос азота урожаем

всего в том числе Козлятник восточный ОвСЯНИЦ! тростниковая

Козляшлк восточный Овсянида тростниковая кг/га % Кг/га %

Смесь в рядке РмКэд 7,5 5,84 1,62 123 78,3 34 21,7

N60 РА 9,2 5,40 3,80 118 58,7 83 | 413

Через-рядный Рм К^о 7,4 5,14 2,26 115 70,1 49 29,9

МмРвсКм 8,7 5,05 3,65 НО 55,8 87 44,2

Двойными рядами 6,1 4,11 1,99 86 67,7 41 | 32,3

N«1 РбоКэд 7,7 2,65 5,05 57 34,5 108 65,5

Тройными рядами РмКэд 6,0 4,28 1,72 93 71,5 37 28,5

N40 РбоКад 7,9 3,51 4,39 76 44,2 96 55,8

Полосный посев Дифференцированное внесение 10,5 7,82 2,68 180 74,4 62 25,6

влагообеспеченности растений. При достаточном увлажнении доля первого укоса составляла 61-74% урожая, второго соответственно 26-39%. В засушливые годы при дефиците влаги во вторую половину вегетации доля второго укоса сокращалась до 11-19%, в то время как первого увеличивалась до 8189% от общего урожая.

Качество травяной массы. Качество корма оценивалось 'по химическому составу (содержание сырых протеина, жира, клетчатки, БЭВ, золы, водорастворимых углеводов, каротина).

Концентрация сырого протеина в кормовой массе независимо от изучаемых агроприемов составляла 12,99-14,73%.

Таблица 5

Продуктивность и агроэнергетическая эффективность возделывания

бобово-элаковых травосмесей (в среднем за 1997-2000 п .)

Номер вариаята Урожайность, т/п» Сбор сырого протеина, кг/га Сбор обменной энергии корма, ГДж Сбор кормовых единиц к. едУга Удельные затраты энергии, МДж АфОЭ перге- тический коэффициент по обменной энергии

на 1 т 1 на 1 кор-сухой новую массы единицу

1 7,54 1 965 70,9 5429 1428 1 1,98 6.58

2 9.63 1 1301 89,6 6741 1803 1 2.57 5.16

3 7,32 1 964 70.9 5563 1458 1 1,92 6.64

4 8.95 1 1293 85.3 6623 1951 2.64 4.89

5 7,49 I Ю13 70,5 5393 1 1459 2.03 6,45

6 8,58 \ 1167 81,9 6349 1 2031 2,75 4,70

7 7,53 1036 71,2 5422 1428 1,98 1 6,62

8 9,21 1312 86,5 6539 1884 2.65 1 4,99

9 7,69 1 1053 723 5537 1430 1.99 1 6.59

10 8,95 ! 1246 83,8 6355 1938 2.73 1 4.83

И 7.05 1 974 67,5 5217 1542 2,08 1 6.21

12 8.02 1128 75,4 5774 2122 2,95 1 4,43

13 6,40 829 60Л 4608 1600 2.22 5,88

14 7,98 1079 75,7 5825 2081 2.85 4,56

15 5,57 727 53.3 4122 1793 2,42 5.33

16 7,26 956 69,0 5300 2232 3,13 4,16

17 6.20 824 58,7 4526 1681 2.30 5,63

18 7.79 1044 74.0 5687 2180 2,98 4,36

19 5,61 | 753 54,8 4320 1758 2.28 5,56

20 7,87 1 1081 75,8 5902 2119 2,83 4,54

21 5,90 1 794 58,0 4307 1729 2.37 5,69

22 1 7,53 1 1022 71,3 5497 2228 3,05 4.25

23 1 6,54 885 61,9 4774 1583 2,17 5,98

24 I 8.57 1143 81,9 6342 1994 1 2.69 4,79

25 1 10.66 1503 99.2 7462 1654 1 2,36 5,63

26 1 10,15 1502 96,1 7410 1738 1 2.38 5,45

27 10.67 1535 99,9 7576 1679 ( 2,36 5,57

1,17 НСРо! по способу рачмещения

1,25 НСРм по соотношению компонентов

1,70 НСР« по удобрению

Применение полного минерального удобрения способствовало улучшению целого ряда показателей качества корма. Внесение Н^ Р«, Кад по сравнению с Рад Км увеличивало содержание водорастворимых Сахаров с 6,21-7,34% до 7,04-8,49%, каротина с 66,08-77,39 мг до 84,16-103,12 мг, БЭВ с 48,33-

50,47% до 48,67-52,72%. Концентрация сырой клетчатки при этом снижалась с 27,93-26,16 до 26,56-24,43%.

Содержание сырого жира в кормовой массе варьировало от 1,9 до 2,36%, сырой золы от 7,26 до 9,21% и почти не зависело от изучаемых агроприемов.

Энергетическая ценность. Энергетическая оценка кормовой массы определялась сборами валовой и обменной энергии, а также кормовых единиц с ! га. Все эти показатели были значительно выше при внесении полного минерального удобрения (за счет более высоких сборов сухого ьешества в лих вариантах). Сборы валовой и обменной энергии составляли соответственно 98,5-138,5 и 53,3-72,5 ГДж/га (на фоне Р«оК«>, 131,0-173,1 и 69,0-89,6 ГДж/га (на фоне N¿0 РеоКм), 183,8-193,0 и 96,1-99,9 ГДж/га (при дифференцированном внесении). ЭКЕ в зависимости от уровня минерального питания получено соответственно 4122-5563,5300-6741 и 7410-7576.

Сбор сырого протеина с гектара составлял 727-1053 кг (при внесении Р«Км). 956-1246 кг на фоне ЫздР&оКэд и 1503-1535 кг при дифференцированном распределении удобрений. Обеспеченность 1 кормовой единицы сырым протеином варьировала в пределах 174-203 г,

Накопление корневых остатков и основных элементов (ГЧ, Р, К) п почве. Наши исследования показали, что формирование подземной массы у растений козлятника восточного и овсяницы тростниковой проходило быстрыми темпами. Уже на второй год жизни размер корневой массы достигал 4,811,1 т/га сухого вещества. В дальнейшем масса корней увеличивалась на 2-3 т/га ежегодно и достигла к пятому году жизни 13,8-21,0 т.

Внесение N¿0 Рм К« способствовало увеличению корневой массы растений на 25-40%, при этом происходило перераспределение корневой массы по горизонтам почвы.

В сухом веществе корневой массы содержание основных элементов изменялось в зависимости от уровня минерального питания и варьировало в пределах: азота - 0,68-1,25%, фосфора - 0,15-0,26% и калия - 1,74-2,01%. Следует отметить, что при внесении полного минерального удобрения концентра-

ция азота и фосфора в сухом веществе корней снижалась. Это, по-видимому, было обусловлено использованием этих элементов на ростовые процессы и изменением соотношения корневой массы бобового и злакового компонентов. За счет минерализации корневых остатков травостоя 5-го года жизни в почву поступило 27-50 кг фосфора, 121-220 кг азота и 242-449 кг калия.

Следовательно, использование травосмесей, состоящих из козлятника восточного и овсяницы тростниковой, важно не только в кормовом, но и в экологическом аспекте.

Лгроэнергегмческая эффективность возделывания бобово-злаковых травосмесей. Структура затрат совокупной энергии на производство травяной массы зависела в первую очередь от уровня минерального питания травостоя. При внесении фосфорно-калийных удобрений затраты распределялись еле-дующим образом: 39-40% на горюче-смазочные материалы, 28-29% на машины и оборудование и 17-18% на удобрения.

При внесении полного минерального удобрения затраты на удобрения возрастали до 40-43%, а на юрюче-смазочные материалы сокращались до 2730%, затраты на машины и оборудование при этом составляли 20-21%.

При сравнении удельных ззтрат наименее энергоемкими оказались варианты на фоне РбоК«- 9,68-11,0 ГДж/га, при сплошном внесении Рад К« размер затрат увеличивался на 57-72%, при дифференцированном внесении удобрений -на63-82%.

Затраты энергии на единицу продукции и агроэнергетический коэффициент зависели от способа размещения компонентов травосмеси и уровня минерального питания. Максимальный агроэнергетический коэффициент отмечен при посеве компонентов в виде смеси в рядке и черезрядно на фоке РмДОм) - 6,2-6,6, затраты в эюм случае минимальны - 1428-1542 МДж на 1т сухой массы, 79,6-86,2 МДж на 1 ГДж валовой энергии, 1,98-2,08 МДж па 1 кормовую единицу. При размещении компонентов двойными и тройными рядами агроэнергетический коэффициент снижался до 5,3-6,0, затраты увеличивались на 11-25%. Агроэнергетический коэффициент при полосном посеве культур и

дифференцированном внесении удобрений составлял 5,5-5,6, а затраты были на том же уровне, что и при посеве компонентов двойными и тройными рядами на фоне Pw К9о(1654-!738 МДж на 1т сухой массы, 96,0-91,7 МДж на 1 ГДж валовой энергии и 2,36-2,38 МДж на 1 кормовую единицу).

Независимо от способа размещения компонентов травосмесей самый низкий агроэнергетический коэффициент (4,2-5,2) отмечен при сплошном внесении Nw Pw К«. Затраты энергии в этом случае увеличивались на 24-42% и достигали 1803-2228 МДж на 1 т сухой массы, 1003-124,1 МДж на 1 ГДж валовой энергии и 2,57-3,05 МДж на 1 кормовую единицу.

Таким образом, за счет правильного подбора способа размещения и норм вносимых удобрений можно существенно снизить удельные затраты иа производство и повысить коэффициент полезного действия энергетических затрат (агроэ нергетичєсюі й коэффициент).

ВЫВОДЫ

Ь В условиях Северо-запада РФ (Псковская область) травостои из козлятника восточного и овсяницы тростниковой обладают высокой продуктивностью. На дерново-подзолистой легкосуглинистой почве при естественном увлажнении н двуукосиом использовании в среднем за 4 года бобово-злаковые травостои обеспечивали получение 5,6-10,7 т/га сухой массы, 53,399,9 ГДж/га обменной энергии, 4122-7576 кормовых единиц.

2. Применение на травостоях с участием козлятника восточного и овсяницы тростниковой МбоРедКэд неэффективно, так как не обеспечивает существенную прибавку урожая и резко повышает энергетические затраты на производство продукции.

Отрицательное влияние минерального азота проявляется и в сокращении доли симбиотического (биологического) азота в общем выносе его урожаем травосмеси (на фоне Р«> К» доля симбиотического азота составляла 67,7783%. а при внесении N«>P«K« снижалась до 34,5-58,7%).

3. Существенное влияние на формирование травостоев оказывала влаго-обеспсченность растений. Дефицитом влаги (1999 год) обусловлено уменьшение густоты стояния растений, высоты травостоев, показателей фотосинтетической деятельности и как следствие снижение урожайности до 1,9-5,5 т/га сухого вещества, в то время как при хорошей влагообеспеченности (1998 и 2000 годы) сборы сухого вещества достигали 7,5-14,2 т/га. По этой же причине доля 1-го укоса в общем урожае возрастала до 81-89% (во влажные годы этот показатель варьировал в пределах 61-74%).

4. Развитие козлятника восточного и овсяницы тростниковой в год посева было обусловлено биологическими особенностями каждого вида. Число взошедших растений (при полевой всхожести 44-60%) было почги пропорционально количеству высеянных семян. Однако вследствие различной сохранности растений по вариантам (с увеличением нормы высева сохранность снижалась) к концу вегетации произошло выравнивание густоты фавошоев.

Таким образом, нормы высева (соотношение) компонентов при посеве в дальнейшем не оказывали существенного влияния на формирование травостоев.

5. Динамика побегообразования козлятника восточного и овсяницы тростниковой в травостоях зависела от уровня минерального питания: внесение полного минерального удобрения стимулировало процесс побегообразования злакового вида (густота стояния увеличивалась в 1,2-1,5 раза), в то время как количество побегов бобового сокращалось. В среднем за 4 года на фоне Рм Кад насчитывалось 555-653 побегов овсяницы и 42-58 побегов козлятника на 1 м2, на фоне Рбо К« - 795- 923 и 32-42 побега соответственно. Наиболее благоприятные условия для развития обеих культур сложились при полосном посеве и дифференцированном внесении минеральных удобрений - 15551644 побега овсяницы и 76-81 побег козлятника на 1м2.

6. Ботанический состав изучаемой травосмеси изменялся в первую очередь по годам. В первый гол пользования, независимо от соотношения компонентов при посеве, в травостое преобладала овсяница тростниковая (39-

84%), доля козлятника восточного не превышала 23%. Однако, в дальнейшем, по мере развития козлятника восточного число его побегов увеличивалось, и он постепенно вытеснял из травостоя другие виды. На пятый год жизни долевое участие козлятника возросло до 47-74%. Внесение И« Р№ К^ способствовало замедлению этого процесса.

Уменьшить отрицательное действие минерального азота на бобовый компонент и в то же время продлить долголетие злакового вида можно путем дифференцированного применения удобрений с учетом потребности растений.

7. Высокая продуктивность травосмесей из козлятника восточного и овсяницы тростниковой обеспечивалась формированием мошного листового аппарата (4,71-8,88 тыс. м5/га за вегетацию), большой величиной фотосинтетического потенциала (1,58-3,00 млн. м2 х сутУга), хорошей интенсивностью фотосинтетического процесса (3,30-4,26 г/м}хсут). Величина ассимилирующего аппарата зависела от способа размещения компонентов и уровня минерального питания. Посев компонентов травосмеси в виде смеси в рядке и черезрядно, так же как внесение полного минерального удобрения стимулировали увеличение площади листьев. Максимальную ассимилирующую поверхность растения сформировали при полосном посеве и дифференцированном распределении удобрений (8,59-8,88 м*/мг).

8. Растения козлятника восточного и овсяницы тростниковой быстрыми темпами формировали достаточно большую корневую массу. На второй год жизни ее размер достигал 5,2-11,1 т/га сухого вещества. К пятому году жизни масса корней увеличилась в 1,8-3,0 раза и составляла 13,8-21,0 т/га.

Внесение ИздР^Кад способствовало увеличению массы корней и перераспределению ее по горизонтам почвы. При минерализации корневых остатков на пятый год жизни в почве накапливалось 28-50 кг фосфора, 121-220 кг азегга, 242-422 кг калия.

9. Химический состав и питательная ценность корма определялись главным образом кормами применяемых на травостоях удобрений. При внесении Мао Рба Кзд в кормовой массе увеличивалась концентрация каротина с

2Э

66,08-77,39 до 84,16-103,12 мг/кг, водорастворимых Сахаров с 6,21-7,34 до 7,04-8,49%, БЭВ с 48,33-50,47 до 48,67-52,72«/'». Содержание клетчатки при этом наоборот, снижалось с 26,16-27,93 до 24,43-26,56%. Концентрация сырого протеина составляла 12,68-14,26%, По содержанию других питательных веществ (сырой жир, сырая зола) и минеральному составу (концентрация К, Са, Р, Мё) изучаемые варианты различались в меньшей степени.

10. Высокое содержание в сухой массе обменной энергии (9,30-9,77 МДж/кг), кормовых единиц (0,70-0,77 кормовых единиц в 1 кг) и обеспеченность 1 кормовой единицы сырым протеином на уровне 174-203 г. свидетельствовали о хорошем качестве полученной травяной массы. Высокая энергетическая ценность позволяла использовать ее как непосредственно для скармливания в свежем виде, так и для приготовления различных видов кормов (сено I- го класса, сенажа и силоса I - го и И-го классов).

11. С точки зрения агроэнерплической эффективности возделывать травосмеси из козлятника восточного и овсяницы тростниковой Солее выгодно при внесении только фосфорно-калийных удобрений. При посеве компонентов В виде смеси В рядке И черезрядно па фойе Р(д)К90 удельные ЗД1раГЫ были минимальны (1428-1542 МДж на 1 т сухого вещества, и 1,92-2,08 МДж на 1 кормовую единицу), агроэнергетичесшй коэффициент в этих вариантах максимален — 6,2-6,6. При поссво двойными и тройными рядами па фоне РбоКэд удельные затраты возрастали в среднем на 11-20%.

Варианты со сплошным внесением полного минерального удобрения оказались самыми высокозатратными: на 1 т. сухого вещества затрачено 18032282 МДж, на 1 кормовую единицу - 2,57-3,13 МДж, агроэнергетический коэффициент был самым низким - 4,2-5,2.

При дифференцированном распределении удобрений (Р<.лКоо - по козлятнику восточному, N40 РбоК<ю_ по овсянице тростниковой) удельные затраты составляли 1654-1738 МДж на 1 т сухого вещества, 2,36-2,38 МДж на 1 кормовую единицу; агроэнергетический коэффициент — 5,5-5,6. Эти значения со-

поставимы с затратами на вариантах с размещением компонентов двойными и тройными рядами на фоне Р^оК» >

Для объективной оценки продуктивного долголетия травосмесей из козлятника восточного и овсяницы тростниковой исследования следует продолжить до 10-12 дет.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

. 1. В условиях Северо-запада Российской Федерации для повышения эффективности лугового кормопроизводства, снижения энергетических и ресурсных затрат на производство продукции и получения высококачественных травяных кормов рекомендуется возделывать двухкомпонентные бобово-злаковые травосмеси, состоящие из овсяницы тростниковой и козлятника восточного. На дерново-подзолистых почвах среднего плодородия при естественном увлажнении и двухукосном использовании они обеспечивают получение в среднем за 4 года до 10,7 т/га сухой массы, до 7,6 тыс. кормовых единиц.

2. С целью снижения затрат на приобретение дорогостоящих и дефинитных семян козлятника восточного целесообразно высевать травосмесь с нормой высева 1,65 млн шт/га козлятника восточного + 8,04 млн шт/га овсяницы тростниковой.

3. Компоненты травосмеси следует высевать рядовым способом в виде смеси в рядке или чередуя рядки козлятника и овсяницы на фоне Р«> К 90, что обеспечивает получение 7,5 т/га сухой массы, 5,5 тыс. кормовых единиц.

4. Перспективным является полосный посев козлятника восточного и овсяницы тростниковой, что позволяет вносить удобрения дифференцированно (азотные удобрения применять только по полосе злака), обеспечивая высокую эффективность применения N<0 Рбо К90.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1, Спасов В.П., Козенкова Т.Н. Роль козлятника восточного, овсяницы тростниковой Н их смесей в повышении плодородия почвы // Проблемы природопользования и формы активного экологического воспитания и образования: Материалы Псковской областной экологической конференции. — Великие Луки, 2000. - С. 160-162,

2. Спасов В.П., Козенкова Т.Н. Влияние размещения компонентов на продуктивность смеси козлятника восточного и овсяницы тростниковой И Информационный листок, ЦНТИ. - № 59-037-01. - Псков, 2001, - 2 с.

3. Карасева Т.Н. Продуктивность двойных бобово-злаковых смесей при различных соотношениях компонентов и нормах вносимых удобрений // Наука - возрождению сельского хозяйства в XXI веке: Тезисы XXXIV межвузовской научно-практической конференции / Великолукская ГСХА. - Великие Луки, 2001.-С.107-109.

4. Карасева Т.Н. Влияние уровня минерального питания на формирование травостоев с участием козлятника восточного и овсяницы тростниковой И Проблемы экологической устойчивости жизни на земле: Материалы региональной экологической научно-практической конференции. - Великие Луки, 2003.-С.174-179.

Лицензия ЛР№ 040831 Подписано к печати 12.09.03 г. Формат 60x90/1 б Усл. печ 1,6 Тираж 100 эк». Заказ 227

Редакционно-издатедьский отдел ВГСХА 182100, Псковская обл., г. Великие Луки, пл. Ленина,!

І 14 З 3 1