Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Интенсивное использование травостоя щавеля кормового в южной лесостепи Западной Сибири

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Интенсивное использование травостоя щавеля кормового в южной лесостепи Западной Сибири"

На правах рукописи

Кукушева Алтынай Назиуловна

ИНТЕНСИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРАВОСТОЯ ЩАВЕЛЯ КОРМОВОГО В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01.01 — Общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

3 ОКТ 2013

005533911

Омск-2013

005533911

Работа выполнена на кафедре кормопроизводства, технологии хранения и переработки продукции растениеводства ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина»

Научный руководитель: Степанов Александр Федорович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: Казанцев Виктор Петрович

доктор сельскохозяйственных наук,

главный научный сотрудник отдела северного

земледелия ГНУ СибНИИСХ Россельхозакадемии

Калошип Анатолий Андреевич

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент,

доцент кафедры агрономии

ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный уни-

верситет Северного Зауралья»

Защита диссертации состоится «07» ноября 2013 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.050.01 при ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина по адресу: г. Омск, 644008, Институтская площадь, 2. Тел./факс: (3812) 65-17-35, E-mail: Potockay@bk.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П. А.Столыпина.

Автореферат разослан « Ю» сентября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

^JltlS^- И-В. Потоцкая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Вступление России во Всемирную торговую организацию, по прогнозам аналитиков, приведет к увеличению конкуренции между экспортом и импортом продукции, в частности мяса и молока. В этих условиях отечественным производителям придется снизить затраты на содержание скота, в особенности на корма, так как на их долю приходится до 80% от общего объема всех расходов в животноводстве. Одним из решений может стать совершенствование структуры посевных площадей, замена энергозатратных и низкопродуктивных культур на более урожайные с высоким качеством зеленой массы и низкой себестоимостью. Для условий Западной Сибири интересным в этом плане является щавель гибридный кормовой (Rumax patientia L. xR tianschanicus A. Los.). Он относится к рано отрастающим культурам, зимостойкий, отличается повышенной урожайностью и питательностью зеленой массы, длительным периодом хозяйственного использования -до 7 и более лет (Степанов, 1996).

Степень разработанности темы. Существенный вклад в изучение щавеля гибридного кормового в Западной Сибири внесли А.Ф. Абрамова, Ю.В. Евтефеев, С.Н. Зыкович, А.Ф. Степанов, М.В. Усова, ЕВ. Христич и другие исследователи. В их работах отражены биологические особенности культуры, ее хозяйственное значение, разработаны технологические приемы возделывания щавеля на корм и семена, установлено влияние минеральных удобрений на его урожайность, дана оценка его кормовой продуктивности и питательной ценности. Однако вопросы рационального использования травостоя щавеля кормового в условиях Западной Сибири проработаны недостаточно.

Цель исследований - разработать научно обоснованные приемы использования травостоя щавеля гибридного на корм в условиях южной лесостепи Западной Сибири, при которых обеспечивается получение высоких урожаев качественной зеленой массы и наибольшая экономическая эффективность производства.

Задачи исследований:

— установить оптимальный срок и высоту скашивания травостоя щавеля кормового в первый год жизни;

— определить оптимальные срок, число укосов и высоту скашивания щавеля кормового в последующие годы жизни;

— изучить динамику накопления зеленой массы щавеля в течение вегетации;

— выявить оптимальный режим использования травостоя и влияние минеральных удобрений на сохранение продуктивного долголетия культуры;

— оценить по биоэнергетическим и экономическим показателям приемы интенсивного использования щавеля кормового.

Научная новизна работы. В условиях южной лесостепи Западной Сибири для многолетней кулыуры щавеля гибридного кормового впервые разработаны и научно обоснованы рациональные приемы интенсивного использования травостоя: установлены срок и высота скашивания в первый год жизни, сроки и высота отчуждения травостоя при первом и втором укосах, режим использования травостоя, динамика накопления надземной массы культурой в течение вегетации, влияние минеральных удобрений на урожайность зеленой массы; даны рекомендации по использованию растений щавеля для заготовки различных видов кормов, выявлено влияние указан-

ных приемов использования травостоя на его формирование и продуктивность культуры по годам, проведена экономическая и биоэнергетическая оценка применяемых приемов использования травостоя щавеля на корм.

Теоретическая и практическая значимость работы. Внедрение малораспространенной культуры, щавеля гибридного кормового, позволит расширить видовой ассортимент возделываемых кормовых культур в регионе и сбалансировать рационы животных по растительному белку. Разработанные приемы интенсивного использования травостоя щавеля кормового могут обеспечить получение зеленой массы, отличающейся высокой питательностью, до 23-46 т/га за вегетацию.

Рекомендуемые приемы прошли производственную проверку в ЗАО «Учхоз № 1» Омского района Омской области на площади 3,5 га. Использование разработанных технологических приемов позволило в среднем за два года испытаний при двух укосах щавеля за вегетацию получить с одного гектара посева 26,9 т зеленой массы, содержащей 1,9 т кормовых единиц и 671 кг сырого протеина. При возделывании щавеля кормового чистый доход составил 4665 рубУга, рентабельность - 67%.

Методология и методы исследования. Для проведения исследований были заложены полевые опыты. Учеты и наблюдения осуществляли согласно методическим указаниям, разработанным ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса, статистическую обработку опытных данных проводили методом дисперсионного и корреляционного анализа, оценивали энергетическую и экономическую эффективность разработанных приемов согласно рекомендациям.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту: разработанные и теоретически обоснованные приемы интенсивного использования травостоя щавеля Румекс К-1 на корм в условиях южной лесостепи Западной Сибири, обеспечивающие:

- повышение урожайности зеленой массы и сохранение продуктивного долголетия культуры;

- высокую биоэнергетическую и экономическую эффективность.

Достоверность результатов подтверждается достаточной повторностью выполняемых исследований, их статистической обработкой общепринятыми методиками с высокой степенью достоверности и производственной проверкой.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были доложены и обсуждены: на международных конференциях «Актуальные вопросы научного обеспечения АПК в работах молодых ученых» (Омск, 2010); «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2010); «Научное обеспечение кормопроизводства России» (Москва, 2012); «Научные инновации - аграрному производству» (Омск, 2013); на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО ОмГАУ (Омск, 2011); на Всероссийской конференции «Россия молодая: передовые технологии - в промышленность» (Омск, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 10 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 207 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений производству; содержит 26 таблиц, 12 рисунков, 51 приложение. Список литературы включает 144 наименования, в том числе четыре работы зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность выбранной темы исследований.

Глава 1. Происхождение, ботаническая характеристика, биологические особенности и хозяйственное значение щавеля кормового (обзор литературы)

Представлены информация из литературы о происхождении, биологических особенностях и хозяйственном значении, а также ботаническая характеристика щавеля кормового. Приведены результаты ранее проведенных исследований по возделыванию и использованию травостоя щавеля в разных регионах.

Глава 2. Условия, объект и методика исследований

Дана почвенно-климатическая характеристика южной лесостепи Омской области, представлены погодные условия за годы исследований, описаны почва опытного участка, схемы опытов, применяемая технология возделывания культуры, методики исследований.

Исследования проводили в 2009-2012 гг. на опытом поле ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина и в лаборатории кафедры кормопроизводства, технологии хранения и переработки продукции растениеводства. Почва опытного участка -лугово-черноземная маломощная малогумусовая среднесуглинистая. Мощность гумусового горизонта до 30 см, в пахотном горизонте содержится 3,4% гумуса, рН -6,7-7,4.

Погодные условия за годы исследований были различными: вегетационный период 2009 г. отличался относительно теплой и дождливой погодой, сумма осадков превысила норму почта в 2 раза, 2010 и 2012 гг. характеризовались высокой температурой и недобором осадков (меньше нормы на 27-44 %), 2011 г. по этим показателям был в пределах среднемноголетних значений. В 2012 г. в начале апреля наблюдалась аномально теплая погода, что привело к раннему возобновлению вегетации щавеля (4-6 апреля).

Объект исследований - щавель гибридный кормовой сорта Румекс К-1 (Яи-твхрШгепйаI. хЛ НатсИатсшА. ¿ох.).

Для изучения поставленных задач нами было заложено пять полевых опытов, схемы которых даны в табл. 1—2, 4-6. В качестве основной обработки почвы проводили зяблевую вспашку плугом ПЛН-4-35 на глубину 25-27 см. Весной, в год посева и в годы использования травостоя до его отрастания проводили закрытие влаги боронами БИГ-ЗА. Перед посевом - культивацию (КПС-4) на глубину 6-8 см с одновременным боронованием. До и после посева почву прикатывали кольчатыми катками (ЗККШ-6А). Щавель высевали 14-16 мая сеялкой СН-16 широкорядным способом (45 см) с нормой высева 2 млн всхожих семян/га и глубиной заделки семян 3 см. Скашивание травостоя в первый год жизни осуществляли согласно схеме опыта, во второй и последующие годы - в фазе начала цветения растений на высоте 10 см: первый укос - 1-16 июня, второй - 1-10 сентября.

Опыт 2 закладывали в 2009 г., а опыты 3, 4, 5 - в 2010 г. на травостое щавеля третьего и четвертого года жизни (посев 2007 г.). Удобрения в опыте 5 вносили ежегодно, поверхностно, дробно - по 45 и 90 кг д.в./га весной и после первого укоса. Учетная площадь делянок в опытах 25 м2, повторность 4-кратная, расположение делянок систематическое.

В исследованиях по теме использовали апробированные методики, разработанные ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса (Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. М., 1983. 198 е.). Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного и корреляционного анализа (Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: с основами статистической обработай результатов исследований. М. : Агропромиздат, 1979. 416 е.), энергетическую оценку - согласно рекомендациям (Биоэнергетическая оценка севооборотов : метод. рекомендации. Новосибирск : СибНИИСХ,1993. 36 е.; Ермохин Ю.И., Неклюдов А.Ф. Экономическая и биоэнергетическая оценка применения удобрений: метод, рекомендации. Омск: ОмСХИ, 1994.43 е.), экономическую (в ценах 2012 г.) - по методикам ВНИИ кормов им. В Р. Вильямса и Россельхозакадемии (Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. М., 1983. 198 е.; Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. М., 1997.156 е.).

Глава 3. Приемы рационального использования травостоя щавеля кормового

3.1 Влияние срока и высоты скашивания травостоя первого года жизни на продуктивность и перезимовку щавеля

Наблюдения показали, что срок и высота скашивания травостоя в первый год жизни в значительной мере влияют на перезимовку растений щавеля, интенсивность их отрастания в последующие годы и продуктивность. Независимо от срока скашивания щавель в год посева формировал розетку только из 4-6 листьев высотой 3441 см. Сохранность растений от всходов до уборки во многом зависела от погодных условий вегетационного периода Так, в связи с засушливыми условиями лета 2010 г. (недобор осадков 30-86 % от нормы) сохранность растений составляла 33-38 %, тогда как в более благоприятных погодных условиях 2009 и 2011 гг. она достигала 42-51 %. Лучшие условия для перезимовки растений складывались при скашивании травостоя в первый год жизни за 5-10 сут до окончания вегетации растений и после ее прекращения (61-63 %), при этом обеспечивалась сумма эффективных температур (выше +5°) 2177-2344 °С. Хуже всего была зимовка щавеля первого года жизни при скашивании травостоя за 45-50 сут до окончания вегетации (54-55 %), показатели ниже контрольного варианта на 8—9 %.

Биометрические показатели щавеля кормового находились на уровне контроля на второй год жизни при условии срока скашивания в год посева за 5- 10 сут до окончания и после завершения вегетации. В первом укосе растения имели высоту

93-97 см, облиственность 37-39 %, массу 10 побегов 709-721 г, во втором укосе соответственно 30-32 см, 150-165 г. При скашивании щавеля в год посева за 2530 сут до окончания вегетации на второй год отмечалось снижение биометрических показателей культуры в первом укосе на 4-10 %, за 45-50 сут - на 10-14 % в сравнении с контролем. Влияние высоты отчуждения травостоя на биометрические показатели щавеля кормового было незначительным, разница по вариантам не превышала 1-5 %.

Урожайность щавеля зависела от высоты растений (г = 0,87±0,15) и массы побегов (г = 0,91±0,13). Кроме того, она тесно коррелировала с перезимовкой (г = 0,87±0,15) и площадью листьев (г = 0,84±0,16). Щавель кормовой как озимая культура в год посева формировал лишь розетку листьев, в связи с этим урожайность у него была сравнительно невысокая. Уборка травостоя щавеля за 45-50 сут до окончания вегетации способствовала уменьшению урожайности в первый год жизни на 0,1-0,4 т/га, или на 1-5 %, в сравнении с другими сроками проведения (табл. 1). Во второй год жизни наибольшей она была на контроле и при скашивании травостоя в год посева после прекращения вегетации на высоте 10 см — 23,5-23,8 т/га зеленой массы. Значительный недобор зеленой массы щавеля (27—31 %) в сравнении с контролем был при его уборке за 45-50 сут до окончания вегетации. При этом наибольшая урожайность зеленой массы щавеля кормового наблюдалась во всех вариантах при высоте среза травостоя на 10 и 15 см, превышая на 0,5-1,3 т/га, или 2-6 %, при скашивании его на высоте 5 см, однако различия были несущественными. В последующие годы отмечалось снижение влияния срока и высоты отчуждения травостоя в год посева, недобор зеленой массы в варианте со сроком уборки за 45-50 сут до окончания вегетации снижается с 23 до 3 %.

Согласно нашим данным, расход влаги на формирование зеленой массы щавеля кормового зависел от погодных условий, срока скашивания в год посева и года использования травостоя. Так, вегетационный период 2010 г. характеризовался как засушливый (ГТК равен 0,5), при этом снижалась урожайность культуры и отмечалось увеличение потребления воды растениями по всем вариантам в сравнении с 2009 г. На второй и третий годы жизни наибольший коэффициент водопотреб-ления у щавеля отмечался при скашивании травостоя за 45-50 сут до окончания вегетации, превышая контроль в первом укосе на 15-33 %, во втором - 23-95%. Влияние высоты среза в год посева на потребление растениями влаги было незначительным.

В среднем за четыре года жизни максимальная продуктивность щавеля кормового была получена при скашивании его в год посева за 5-10 сут до окончания вегетации и после ее прекращения - 18,6-19,5 т/га зеленой массы, что превышало контроль на 0,5-1,4 т/га, или 3-8 %. Сбор кормовых единиц составлял 1,11-1,16 т/га, сырого протеина - 384-407 кг/га.

Таблица 1 - Продуктивность щавеля кормового при различных сроках

и высоте скашивания травостоя в первый год жизни _ (в среднем по трем закладкам, 2009-2011 гг.) _

Срок скашивания травостоя (А) V» ^Р Высота среза, см (В) Зеленая масса по годам жизни, т/га В среднем Абсолютно сухое вещество, т/га Кормовые единицы, т/га Сырой протеин, кг/га Обменная энергия, ГДжЛа

1-й, 2009 2011 2-й, 2010 2012 3-й, гонгов 4-й, 2012

Без скашивания (контроль) - - 23,8 27,4 21,3 18,1 1,99 1,08 370 18,8

До окончания вегетации, сут 45-50 5 6,6 16,3 21,2 20,6 16,2 1,62 0,90 310 15,6

10 6,4 17,3 21,1 19,5 16,1 1,65 0,91 314 15,7

15 6,3 16,8 21,0 20,0 16,0 1,62 0,90 309 15,5

25-30 5 7,0 19,9 24,1 20,6 17,9 1,88 1,04 355 17,9

10 6,8 21,2 24,9 20,4 18,3 1,96 1,08 373 18,7

15 6,6 20,4 24,3 20,3 17,9 1,90 1,05 362 18,1

5-10 5 6,9 21,6 25,4 20,4 18,6 2,03 1,11 384 19,1

10 6,7 22,9 26,4 20,7 19,2 2,12 1,16 398 19,8

15 6,5 22,1 25,5 20,5 18,7 2,06 1,12 386 19,3

После окончания вегетации 5 6,7 22,3 26,7 20,4 19,0 2,09 1,12 393 19,6

10 6,5 23,5 27,1 21,0 19,5 2,16 1,16 407 20,3

15 6,6 22,8 27,0 21,2 19,4 2,13 1,14 400 19,9

НСРоз А В АВ 0,3 0,2 0,6 1,7 1,3 3,0 2,4 2,3 4,6 2,3 1,9 4,0 1,7 1,5 3,1 0,18 0,14 0,31 0,10 0,08 0,17 33 26 58 1,7 1,3 2,9

На уровне контроля и в пределах ошибки опыта получена урожайность 17,918,3 т/га при скашивании его за 25-30 сут до окончания вегетации, сбор кормовых единиц 1,04-1,08 т/га, сырого протеина 355-373 кг/га. Самую низкую урожайность зеленой массы (16,0-16,2 т/га) культура обеспечивала при скашивании ее в год посева за 45-50 сут до окончания вегетации, уступая по урожайности контролю на 918%. При отчуждении щавеля на высоте 10 см получен сбор зеленой массы на 1-3% больше, чем при уборке на 5 и 15 см.

3.2 Динамика нарастания зеленой массы щавеля кормового в течение периода вегетации

Анализ прохождения фенофаз развития растений щавеля в период вегетации показал, что фазы стеблевания он достигал через 30-40 сут с момента отрастания весной. Высота травостоя составляла 49 см. Рост растений в первоначальный период вегетации был замедленный и составлял лишь 1,2-1,6 см в сутки. К фазе бутонизации в третьей декаде мая, через 40-50 сут, темпы роста растений увеличивались до 2,1 см в сутки, щавель достигал высоты 70 см. Максимальный темп прироста растений отмечался через 50-60 сут с момента весеннего отрастания (в

фазе начала цветения) 3,5 см в сутки при высоте растений 105 см. Щавель кормовой является скороспелой культурой, поэтому фенофазы цветения и плодоношения у него протекали в сжатые сроки. Полное цветение растений наблюдалось на 60-70-е сут после возобновления их вегетации и продолжалось в течение 9-12 сут. При этом прирост растений в высоту снижался до 0,6 см в сутки, высота травостоя достигала 111 см. С наступлением фазы плодоношения, на 70-80-е сут, прирост щавеля прекращался.

С прохождением фаз развития площадь листьев щавеля возрастала с 3,2 м2/м2 в фазе стеблевания до 5,1 м2/м2 в фазе бутонизации, а вместе с ней и фотосинтетический потенциал (ФП), достигая максимального значения к фазе начала цветения (10.06) - 48,5 м2/м2 в сутки (табл. 2). По мере дальнейшего развития растений наблюдалось снижение ФП из-за усыхания прикорневых и нижних стеблевых листьев. Во втором укосе максимальная площадь листьев и ФП были при скашивании первого укоса в ранние сроки (20.05-30.05) и наименьшие - в поздние (30.06-10.07) - 3,2-3,5 м2/м2, 33,5-36,0 м2/м2 в сутки и 1,6-2,1, 18,5-22,5 соответственно. Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) также возрастала по мере роста и развития культуры от 4,5 г/м2 в сутки в фазе стеблевания до 12,0 г/м2 в сутки в фазе плодоношения.

Таблица 2 — Показатели фотосшггетической деятельности и коэффициент

водопотребления щавеля кормового в зависимости от срока _первого скашивания_

Срок первого скашивания травостоя Площадь листьев, м2/м2 ФП, ¡«7м2 в сутки ЧПФ, г/м2 в сутки Коэффициент водопотребления

2011г. 2012 г.

Укос

Дата Фаза развития 1-й 2-й 1-й 2-й 1-й 2-й 1-й 2-й 1-й 2-й

20.05 Стеблевание 3,2 3,5 31,0 36,0 4,5 1,6 36 200 92 361

30.05 Бутонизация 5,1 3,2 41,5 33,5 4,6 1,6 33 212 80 288

10.06 Начало цветения 4,6 2,9 48,5 30,5 8,5 1,6 24 204 68 342

20.06 Цветение 4,1 2,4 43,5 26,5 10,7 1,5 27 198 68 238

30.06 Плодоношение 3,8 2,1 39,5 22,5 12,0 1,5 36 207 110 321

10.07 Созревание семян (восковая спелость) 2,9 1.6 33,5 18,5 11,9 1,3 48 220 - -

Наиболее продуктивное использование влаги щавелем в 2011, 2012 гг. отмечалось в фазы: бутонизации, начала цветения - цветения. Связано это с тем, что в эти периоды наблюдается наибольший прирост надземной массы и на построение единицы продукции требуется больше влаги. В 2012 г. в связи с неблагоприятными погодными условиями (ГТК равен 0,6) коэффициент водопотребления увеличивался, так как снижалась урожайность щавеля кормового и расход влаги был неэффективным.

При уборке щавеля с 20 мая по 10 июня обеспеченность эффективными тем-

пературами (выше 5 °С) для формирования травостоя от отрастания до скашивания составляла 387-734 °С, при отчуждении его в период с 20 июня по 10 июля -921-1286 °С, для получения второго укоса требовалось не менее 939-1837 °С эффективных температур.

Анализ данных об урожайности щавеля показал, что в среднем при скашивании 20 мая (фаза стеблевания) сбор зеленой массы в первом укосе составлял 13,5 т/га (табл. 3). В фазу бутонизации (30 мая) травостоя отмечалось увеличение прироста зеленой массы за этот период - 473 кг/сут с урожайностью - 18,2 т/га. К фазе начала цветения урожайность зеленой массы достигла 28,7 т/га с максимальным темпом ее прироста за сутки - 1050 кг. Но уже к фазе полного цветения прирост массы сокращался до 130 кг/сут с урожайностью 29,7 т/га, и в дальнейшем прирост зеленой массы не наблюдался.

Таблица 3 - Продуктивность щавеля кормового в зависимости от срока _первого скашивания (в среднем за 2009-2012 гг.)

Срок первого скашивания травостоя Зеленая масса Прирост зеленой массы в первом укосе, кг/га в сутки Абсолютно сухое вещество, т/га Кормовые единицы, т/га Сырой протеин, кг/га Обменная энергия, ГДжЛ-а

Всего В т.ч. 1-й укос

Дата Фаза развития

т/га

20.05 Стеблевание 20,4 13,5 383 1,73 1,01 402 16,8

30.05 Бутонизация 24,6 18,2 473 2,37 1,36 517 22,7

10.06 Начало цветения 34,7 28,7 1050 4,58 2,47 849 43,1

20.06 Цветение 35,1 29,7 130 5,06 2,56 885 45,9

30.06 Плодоношение 32,7 28,3 - 5,10 2,18 672 39,5

10.07 Созревание семян (восковая спелость) 25,6 22,4 - 4,26 1,50 466 31,1

НСР05 4,8 4,5 - 0,68 0,32 111 5,7

Таким образом, оптимальным периодом уборки щавеля на корм является скашивание его с 10 по 20 июня (фаза начала цветения и последующие 10 сут массового цветения культуры) с урожайностью зеленой массы за два укоса 34,7-35,1 т/га, сбор кормовых единиц 2,47-2,56 т/га и сырого протеина 849-885 кг/га.

3.3 Влияние высоты и срока первого скашивания травостоя на продуктивность щавеля кормового

Наши исследования показали, что в условиях южной лесостепи Омской области возобновление вегетации щавеля кормового наблюдается в первой - второй декадах апреля, стеблевание - с 16 по 25 мая, бутонизация - с 22 мая по 8 июня, цветение - с 4 по 25 июня, начало плодоношения — с 18 июня по 7 июля.

Наибольшую прибавку зеленой массы за два укоса от срока скашивания обеспечила уборка травостоя в фазе начала цветения - цветения - 56-62 %, тогда как при

уборке щавеля в более ранний срок (фаза бутонизации) прибавка составила 19-21 % (табл. 4).

Во всех вариантах оптимальная высота отчуждения щавеля 10 см. Скашивание на высоте 5 см приводило к недобору от 7 до 10 % зеленой массы, или 1,7-3,3 т/га, в сравнении с высотой среза на уровне 10 см. При отчуждении травостоя на высоте 15 см наблюдался недобор зеленой массы щавеля кормового 0,3-2,0 т/га, или 16 % на каждые 5 см. При этом с увеличением высоты среза увеличивалась и густота травостоя в первом укосе на 7-18%, а во втором —13—32 %.

Таблица 4 - Продуктивность щавеля кормового в зависимости от срока _и высоты скашивания (в среднем за 2010-2012 гг.) _

Срок первого скашивания Высота Абсолютно сухое вещество, т/га Кормовые Сырой Обменная

травостоя (фаза разви- среза, см масса, т/га единицы, т/га протеин, кг/га энергия, ГДж/га

тия), А (В)

5 20,9 1,55 0,90 360 15,0

Стеблевание 10 22,6 1,60 0,94 370 15,5

15 22,2 1,53 0,89 352 14,8

5 24,8 2,20 1,25 479 21,0

Бутонизация 10 27,1 2,32 1,32 505 22,1

15 26,8 2,24 1,28 488 21,4

Начало цветения 5 33,4 4,42 2,38 829 41,1

10 36,7 4,71 2,53 880 43,9

15 34,7 4,40 2,37 825 40,9

5 33,9 4,81 2,41 854 43,3

Цветение 10 36,4 5,15 2,62 909 46,0

15 34,7 4,79 2,45 857 43,4

Начало плодоношения 5 31,6 4,66 2,23 798 41,6

10 33,8 4,84 2,32 833 43,2

15 32,7 4,69 2,25 808 41,9

НСР<и А 2,7 0,38 0,19 70 3,4

В 1,6 0,29 0,15 54 2,7

АВ 4,3 0,65 0,34 121 5,9

В среднем за годы исследований засоренность травостоя щавеля в первом укосе по шкале Н.З. Милащенко (1978) была низкой и с последующим развитием культуры уменьшалась с 3,9 % при скашивании в фазе стеблевания до 2,7 % в фазе начала плодоношения. Во втором укосе засоренность посевов культуры была больше, чем в первом, поскольку отава состояла только из розеток листьев высотой 17-47 см. Так, при скашивании первого укоса щавеля в фазе стеблевания засоренность отавы составила 11,5-12,6 % (средняя), а в фазе начала плодоношения -8,2-8,9 % (низкая). С поднятием высоты среза с 5 до 15 см засоренность посевов щавеля снижалась в среднем на 0,3-0,9 %.

Таким образом, оптимальным сроком уборки щавеля на корм в первом укосе является скашивание его травостоя в период начала цветения - цветения на высоте 10 см, что позволяет получать урожайность зеленой массы за два укоса - 36,4-36,7

т/га, кормовых единиц - 2,53-2,62 т/га и сырого протеина - 880-909 кг/га, обменной энергии - 43,9-46,0 ГДж/га.

3.4 Продуктивность щавеля в зависимости от срока и высоты скашивания отавы

В условиях южной лесостепи Омской области возобновление вегетации щавеля кормового наблюдалось 4-20 апреля, укосной спелости (фаза начала цветения) он достигал в начале июня, через 50-60 сут с момента весеннего отрастания.

В среднем за три года (2010-2012) максимальная урожайность зеленой массы щавеля за два укоса получена при скашивании второго укоса за 5-10 сут до окончания вегетации и после ее завершения на высоте 10 см — 43,8-45,3 т/га, что превосходило урожайность при уборке за 25-30 сут до окончания вегетации на 7-10% (табл. 5).

Таблица 5 - Продуктивность щавеля кормового в зависимости от срока _и высоты скашивания отавы (в среднем за 2010-2012 гг.)_

Срок скашивания отавы (А) Высота среза, см (В) Зеленая масса, т/га Абсолютно сухое вещество, т/га Кормовые единицы, т/га Сырой протеин, кг/га Обмепная энергия, ГДж/га

До окончания вегетации, суп 65-70 5 32,7 4,13 2,21 764 38,6

10 34,3 4,36 2,33 804 40,7

15 33,6 4,31 2,30 794 40,3

45-50 5 35,7 4,44 2,39 818 41,4

10 37,4 4,64 2,50 855 43,2

15 36,3 4,49 2,43 830 41,9

25-30 5 40,5 4,85 2,59 899 45,6

10 41,1 4,91 2,62 910 46,2

15 40,0 4,80 2,56 890 45,1

5-10 5 42,8 5,01 2,64 930 46,7

10 45,3 5,29 2,79 982 49,3

15 43,6 5,18 2,73 959 48,2

После окончания вегетации 5 42,8 5,03 2,65 929 46,5

10 43,8 5,19 2,74 960 47,9

15 42,6 5,13 2,70 947 47,4

HCPos А В АВ 3,6 2,8 6,3 0,47 0,37 0,82 0,25 0,19 0,43 88 68 152 4,4 3,4 7,7

Скашивание же травостоя за 65-70 и 45-50 сут приводило к уменьшению урожайности на 9-19 % в сравнении с условиями уборки за 25-30 сут до окончания вегетации. При всех сроках скашивания отавы наибольшая урожайность зеленой массы, превышающая на 2-5 % результаты, полученные при отчуждении на 5 и 15 см, была получена при уборке на высоте 10 см.

Установлено, что максимальную высоту щавель имел в вариантах со скашиванием его за 5-10 сут до окончания и после прекращения вегетации: в первом

укосе - 100-103 см, во втором укосе - 45-49 см, превышая высоту растений при раннем отчуждении отавы (за 65-70 сут) в первом укосе на 3-10 см, во втором -на 18-24 см. При скашивании за 5-10 сут до окончания и после прекращения вегетации отмечалась и наибольшая густота травостоя в первом укосе - 50-52 побе-гов/м2, во втором укосе - 41-43 розеток листьев/м2, что превышало остальные варианты на 3-24 %.

Следовательно, для получения наибольшей продуктивности оптимальным сроком скашивания отавы щавеля кормового является уборка за 5-10 сут до окончания вегетации и после ее завершения на высоте 10 см. Урожайность зеленой массы составляет 43,8-45,3 т/га, сбор кормовых единиц - 2,74-2,79 т/га, сырого протеина - 960-982 кг/га, обменной энергии - 47,9^9,3 ГДж/га.

3.5 Режим использования травостоя щавеля кормового по годам

В среднем за три года под действием ^оРдоК-м высота щавеля как в первом, так и во втором укосах увеличилась на 3-8 см, а Т^зоРшЬчво- на 6-13 см. Высокую отзывчивость на удобрения щавель проявлял при хорошей влагообеспеченно-сти почвы. В 2011 г. (осадков от отрастания до 1-го укоса выпало 107 мм, или 153% от нормы) при внесении Ы^оРдаК^о высота его в первом укосе в фазе цветения достигала 146 см, на контроле - 133 см.

Согласно наблюдениям, во все фазы развития отрастание щавеля происходило только из почек, находящихся на корневой шейке (рис. 1). При скашивании его в фазы стеблевания - бутонизации при любой высоте среза он начинал отрастать после отчуждения надземной массы на 4—6-е сут, а при уборке в фазы цветения, плодоношения - на 8-10-е сут после уборки растений.

Рис. 1. Особенности отрастания щавеля кормового после скашивания первого укоса в фазе плодоношения (27 июля 2011 г.)

Исследования показали, что прибавка зеленой массы щавеля от удобрений была значительней при раннем использовании травостоя. Если при ежегодной уборке культуры в фазах стеблевания и бутонизации дробное внесение в подкормку Т^оР^оК-ш повышало урожайность зеленой массы в сумме за два укоса на 11,9-13,5 т/га (50-54%) по сравнению с контролем, то в фазе плодоношения только на 37% (табл. 6). Прибавка зеленой массы на 1 кг д.в. удобрений при применении ЫдоРэдКзд была максимальной в фазе стеблевания - 27,8 кг/кг, а ТМ^оРдаКш в фазе цветения - 27,6 кг/кг.

Таблица 6 — Продуктивность щавеля кормового в зависимости от режима использования травостоя и минеральных удобрений (в среднем за 2010-2012 гг.'

Срок скашивания (фаза развития), А

Фон питания, (В)

Зеленая масса, т/га

Абсолюта) сухое вещгяво, т/га

Кормовые единицы, т/га

Сырой протеин, кг/га

Обменная энергия, ГДж/га

Стеблевание

Бутонизация

Цветение

Плодоношение

Ежегодное скашивание травостоя в одну фазу

Без удобрений

^оРдоКед

М|8оР|8рК180

Без удобрений

^оРэоКзд

Кц(|Рщ)Кцо

Без удобрений

НфцРдоКдо

К18оР18оКцо

Без удобрений

К|8(|Р180К180

22,1

29,6

34,0

27,1

34,0

40,6

37,2

44,6

52,1

33,9

39,9

46,4

1,60

2,07

2,32

2,38

2,85

3,32

5,14

5,94

6,65

4,97

5,67

6,37

0,92

1,21

1,36

1,35

1,64

1,92

2,57

3,07

3,46

2,27

2,66

3,04

366

478

541

515

623

734

907

1067

1214

839

974

1110

Скашивание травостоя с чередованием фаз развития растений по годам

Стеблевание,

цветение,

бутонизация

Стеблевание,

плодоношение,

бутонизация

Стеблевание, плодоношение, цветение _

Бутонизация, плодоношение, цветение _

Без удобрений

N18(^180^180

Без удобрений

М|80Р180К180

Без удобрений

^(¡РчмКчо

Без удобрений

ИщРиоКн

27,2

33,9

39,7

27,2

33,4

39,7

29,5

35,3

41,7

34,5

40,4

47,5

3,01

3,57

3,80

3,10

3,65

4,15

3,81

4,40

4,43

5,01

5,57

1,58

1,96

2,23

1,53

1,85

2,16

1,84

2,18

2,47

2,18

2,54

2,89

585 706

807

584

703

811

686

804

913

812

930

1053

НСР05 А В

АВ

4.3 2,6

7.4

0,49 0,30 0,85

0,25 0,15 0,44

94 57 142

Внесение минеральных удобрений в подкормку способствовало повышению содержания элементов питания почвы и снижению коэффициента водопотребления у культуры: в первом укосе на 9-37 %, во втором - на 15-59 %. Наименьшее изре-живание травостоя щавеля наблюдалось при ежегодном скашивании его в фазах цветения, плодоношения и при чередовании по годам этих фаз уборки с фазами бутонизации и стеблевания. При этом густота травостоя в первом укосе на контроле составляла 45-46 побегов/м2, во втором - 33-37 розеток листьев/м2, превышая этот показатель на 7-28 % при ежегодном скашивании щавеля в фазе стеблевания. Под действием минеральных удобрений возрастали: густота травостоя в 1,1-1,4 раза и масса растений в первом укосе на 9-33 %, во втором -19-53 %.

Установлено, что лучше щавель скашивать ежегодно с чередованием по годам

сроков уборки первого укоса (бутонизация - плодоношение - цветение) или в фазе цветения.

При этих режимах использования травостоя урожайность зеленой массы культуры составляет 34,5-37,2 т/га, сбор кормовых единиц - 2,18-2,57 т/га и сырого протеина — 812-907 кг/га. Применение минеральных удобрений (NgoPjoKjo, N18oPi8oKi8o) в посевах щавеля позволяло получать до 44,6-52,1 т/га зеленой массы, или повышало продуктивность культуры на 14-48%.

3.6 Питательная ценность и использование зеленой массы щавеля кормового для заготовки различных видов кормов

По результатам наших исследований щавель обладал высокой питательной ценностью: в ранние фазы развития (стеблевание, бутонизация) содержал 21,7-23,8 % сырого протеина; в фазе стеблевания в 1 кг сухого вещества имел 0,58, бутонизации - 0,56 и цветения - 0,50 корм. ед.

Зеленую массу щавеля можно успешно использовать в зеленом и сырьевом конвейерах. В фазах стеблевания - бутонизации (20.05-30.05) с урожайностью зеленой массы в первом укосе 13,5-18,2 т/га его травостой лучше использовать в качестве зеленого корма. В этот период надземная масса щавеля отличается повышенным со,-держанием питательных веществ и соответствует требованиям ОСТ 10273-2001 «Корма зеленые». В период с начала и до полного цветения (10.06-20.06) зеленую массу щавеля можно использовать как сырье для заготовки качественного сенажа (ОСТ 10201-97 «Сенаж»), урожайность при этом составляет 28,7-29,7 т/га зеленой массы, сбор кормовых единиц 2,19-2,32 т/га, протеина - 740-791 кг/га. С фазы полного цветения до плодоношения (20.06—30.06) зеленая масса щавеля кормового является хорошим сырьем для закладки силоса (ОСТ 10202-97 «Силос из зеленых растений»). При этом урожайность зеленой массы находится в пределах 28,3-29,7 т/га, сбор кормовых единиц - 1,98-2,32 т/га и протеина - 595-791 кг/га. Кормовая ценность щавеля в связи с содержанием в травостое одних листьев во втором укосе выше, чем в первом, и отаву использовать целесообразнее на зеленый корм.

Глава 4. Экономическая н энергетическая эффективность применения приемов интенсивного использования щавеля кормового

Расчет энергетической и экономической эффективности в условиях южной лесостепи Западной Сибири показал, что в первый год жизни щавель кормовой лучше скашивать в период за 25-30 сут до окончания вегетации и после ее прекращения на высоте 10 см. Рентабельность составила 39—44 %, выход валовой энергии 33,9-37,4 ГДж/га, ЭК - 2,5-2,7. Наиболее эффективны сроки уборки первого укоса в фазах начала цветения - цветения, рентабельность равна 116-121 %, ЭК -6,7-7,3; второго - за 5-10 сут до окончания вегетации и после ее завершения при высоте отчуждения 10 см, выход валовой энергии составил 89,8-91,5 ГДж/га и ЭК -7,5-7,6. Целесообразнее скашивать щавель на корм ежегодно в фазе цветения или при чередовании по годам сроков уборки в фазы бутонизации - плодоношения - цветения. При этом рентабельность составила 111 и 91 % соответственно, выход валовой энергии - 76,6-89,4 ГДж/га. Ежегодное внесение в подкормку повышенных доз удобрений в эти сроки (NisoPisoKigo) экономически неоправданно, применение N90P90K90 рентабельно лишь на 30-48 %.

Выводы:

1. Щавель гибридный Румекс К-1 относится к раноотрастающим культурам, сразу после схода снега возобновляет вегетацию (4—20 апреля), нетребователен к условиям произрастания, отличается длительным периодом хозяйственного использования плантаций (до 7 и более лет), обладает высокой урожайностью (до 23-46 т/га за два укоса) и качеством зеленой массы, благодаря чему может успешно возделываться на корм в условиях южной лесостепи Западной Сибири.

2. В первый год жизни при необходимости использования травостоя щавеля на корм уборку его лучше проводить в период за 25-30 сут до окончания вегетации или после ее прекращения на высоте среза 10 см. При этом растение отличается хорошей перезимовкой (61-63 %), урожайность зеленой массы в среднем по годам составляет 18,3-19,5 т/га.

3. В южной лесостепи Западной Сибири при ранних сроках скашивания (стеблевание, бутонизация) щавеля кормового возможно получение урожая зеленой массы за два укоса до 20,4-24,6 т/га. Наибольшие темпы прироста вегетативной массы наблюдаются в период с 30 мая по 10 июня, что соответствует переходу растений от бутонизации к началу цветения с приростом зеленой массы на 1 гектар 473-1050 кг/сут и урожайностью 18,2-28,7 т/га. В фазе цветения щавель формирует максимальную урожайность зеленой массы первого укоса - 29,7 т/га, но при этом отмечается снижение темпов ее прироста до 130 кг/сут, а в фазе плодоношения прирост надземной массы прекращается.

4. Первое скашивание травостоя щавеля кормового лучше проводить в фазах начала цветения - цветения на высоте 10 см, что позволяет получать урожайность зеленой массы за два укоса 36,4-36,7 т/га, сбор кормовых единиц 2,53-2,62 т/га и сырого протеина - 880-909 кг/га. При этих сроках скашивания обеспечивается наибольшая прибавка зеленой массы в сравнении с уборкой в фазе стеблевания -61-62 %. С целью получения наибольшей продуктивности оптимальным сроком скашивания второго укоса травостоя щавеля является уборка за 5- 10 сут до окончания вегетации и после ее завершения на высоте 10 см. Урожайность зеленой массы получена 43,8-45,3 т/га, сбор кормовых единиц 2,74-2,79 т/га, сырого протеина - 960-982 кг/га.

5. Режим использования травостоя и удобрения оказывают существенное влияние на продуктивное долголетие и урожайность щавеля кормового. При ежегодном раннем скашивании травостоя (фаза стеблевания) в последующие годы отмечаются ухудшение роста растений, изреживание травостоя на 7-28 % и снижение его продуктивности. Для снижения негативного влияния на щавель эффективно скашивание с чередованием по годам отчуждения культуры в разные фазы (бутонизация - плодоношение - цветение) или ежегодно в фазе цветения. При этом урожайность зеленой массы составляет 34,5-37,2 т/га, сбор кормовых единиц 2,18- 2,57 т/га, сырого протеина 812-907 кг/га. Ежегодное внесение удобрений (Ы^РзоКоо, Г^и^гоКцо) в подкормку весной и после первого укоса при данных режимах использования травостоя позволяет получить прибавку (17-40%) зеленой массы, увеличить выход кормовых единиц на 0,36-0,89 т/га (16-35%) и сырого протеина на 118-307 кг/га (14-34 %) по сравнению с контролем.

6. Зеленая масса щавеля кормового обладает высокой питательностью. В ранние фазы развития (стеблевание, бутонизация) растение содержит сырого протеи-

на 21,7-23,8 %. Протеин щавеля является полноценным по аминокислотному составу, содержит до 48 % незаменимых аминокислот от общего их количества. Культура имеет достаточное количество макро- и микроэлементов, витаминов.

7. В период со стеблевания до бутонизации (20.05-30.05) щавель кормовой лучше использовать в качестве зеленого корма, урожайность зеленой массы при этом составляет 13,5-18,2 т/га. В период с начала и до полного цветения (10.06-20.06) зеленую массу щавеля можно использовать как сырье для заготовки качественного сенажа. Урожайность при этом достигает 28,7- 29,7 т/га зеленой массы, сбор кормовых единиц 2,19- 2,32 т/га, протеина - 740-791 кг/га. Начиная с фазы полного цветения до плодоношения (20.06-30.06) зеленая масса щавеля кормового является хорошим сырьем для закладки силоса. В этот период урожайность составляет 28,3-29,7 т/га зеленой массы, сбор кормовых единиц 1,98-2,32 т/га и протеина - 595-791 кг/га. Отаву скашивать целесообразнее на зеленый корм.

8. Согласно биоэнергетической и экономической оценке более эффективны в условиях южной лесостепи Западной Сибири следующие приемы использования щавеля кормового: уборка его в первый год жизни в период за 25- 30 сут до окончания вегетации и после ее прекращения на высоте 10 см (рентабельность 39-44 %, ЭК 2,5-2,7); срок первого скашивания в фазе начала цветения - цветения на высоте 10 см (рентабельность 116-121%); второго - за 5-10 сут до окончания вегетации и после ее завершения на высоте 10 см (ЭК 7,5-7,6); отчуждение травостоя с чередованием по годам сроков уборки в фазы бутонизации - плодоношения - цветения или ежегодно в фазе цветения (ЭК 7,2-7,6) с ежегодным дробным внесением в подкормку минеральных удобрений (ЫдоРвоКзд) - рентабельность 30—48 %.

Предложения производству

1. В южной лесостепи Западной Сибири с целью укрепления кормовой базы животноводства и повышения продуктивности сельскохозяйственных животных, наряду с традиционно возделываемыми кормовыми культурами рекомендуется высевать и использовать щавель гибридный кормовой Румекс К-1, отличающийся высокой урожайностью (23—46 т/га) и качеством зеленой массы.

2. Травостой щавеля за вегетацию целесообразнее скашивать дважды, первый укос проводить в фазах начала цветения - цветения, второй — не раньше чем за 510 сут до окончания вегетации (20-25 октября) или после ее прекращения на высоте 10 см. При необходимости скашивания щавеля в более ранние фазы сроки уборки первого укоса по годам следует чередовать в последовательности: бутонизация, плодоношение, цветение. Ежегодно весной до отрастания травостоя (45 кг д.в./га) и после первого укоса (45 кг д.в./га) следует проводить подкормку щавеля полным минеральным удобрением.

3. Щавель кормовой в качестве зеленого корма и сырья для приготовления различных видов кормов следует использовать в следующие сроки: в период с фазы стеблевания до бутонизации (20.05-30.05) - на зеленый корм, с начала и до полного цветения (10.06-20.06) - на сырье для заготовки сенажа, с фазы полного цветения до плодоношения (20.06-30.06) - на сырье для закладки силоса, отаву -на зеленый корм.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях, включенных в перечень ВАК РФ

1. Степанов А.Ф. Влияние срока и высоты скашивания на продуктивность щавеля кормового / А.Ф. Степанов, А.Н. Кукушева // Вестник Бурятской ГСХА им. В. Р. Филиппова. - 2012. -№ 4. - С. 157-159.

2. Степанов А.Ф. Динамика нарастания зеленой массы и продуктивность щавеля кормового в зависимости от срока скашивания / А.Ф. Степанов, А.Н. Кукушева II Кормление с.-х. животных и кормопроизводство. - 2012. - № 6. - С. 3-5.

3. Степанов А. Ф. Продуктивность щавеля кормового при разных режимах использования травостоя / А.Ф. Степанов, Л.1Г. Кукушева // Вестник Красноярского ГАУ. - 2012. - № 11. - С. 79-81.

Публикации в других изданиях

4. Кукушева А.Н. Влияние приемов агротехники и биологических препаратов на формирование травостоя и продуктивность щавеля кормового / А.Н. Кукушева, H.A. Прохорова // Студенческая наука - 10-летию ТФ ФГОУ ВПО ОмГАУ: материалы VIII науч.-практ. «луд. конф. (26 марта 2009 г.) - Тара: РПО ТФ ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2009. -С. 31-34.

5. Степанов А.Ф. Питательная ценность и использование щавеля гибридного Ру-мекс К-1 на корм / А.Ф. Степанов, А.Н. Кукушева // Кормление с.-х. животных и кормопроизводство. - 2010. - № 2. - С. 72-74.

6. Степанов А.Ф. Хозяйственное значение и сроки скашивания щавеля Румекс К-1 на корм / А.Ф. Степанов, А.Н. Кукушева // Актуальные вопросы научного обеспечения АПК в работах молодых ученых: материалы междунар. конф. молодых ученых (г. Омск, 7-8 июля 2010 г.); Россельхозакадемия, СибНИИСХ. - Омск: ИПК Макшее-

войЕ.А., 2010.-С. 46-48.

7. Степанов А.Ф. Использование щавеля кормового Румекс К-1 на корм / А.Ф. Степанов, А.Н. Кукушева // Аграрная наука - сельскому хозяйству: сб. статей V междунар. науч.-практ. конф. - Барнаул, 2010. - Кн. 2. - С. 309-310.

8. Кукушева А.Н. Урожайность щавеля кормового в зависимости от срока скашивания в год посева / А.Н. Кукушева // Россия молодая: передовые технологии - в промышленность: материалы всерос. молодеж. науч.-техн. конф. с междунар. участием (15-17 нояб. 2011 г.). - Омск, 2011. — Кн. 2. - С. 219-221.

9. Степанов А. Ф. О сроке и высоте скашивания щавеля кормового / А.Ф. Степанов, А.Н. Кукушева // Научное обеспечение кормопроизводства России : материалы междунар. науч.-практ. электронной конф., посвящ. 100-летию ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (ГНУ ВИК Россельхозакадемии, 12-13 июня, 2012 г.). - М., 2012. - С. 349353.

10. Усова М.В. Особенности возделывания и использования травостоя щавеля кормового в условиях Западной Сибири / М.В. Усова, А.Н. Кукушева // Научные инновации - аграрному производству: материалы междунар. науч.-пракг. конф., посвящ. 95-летнему юбилею агрон. фак. (20-21 февр. 2013 г.). - Омск : Изд-во ФГБОУ ВПО ОмГАУ,2013.-С. 113-116.

Подписано в печать 05.09.2013 г. Формат 60/84 1/16 Гарнитура «Times New Roman». Печ. л. 1,00. Бумага офсетная. Печать оперативная. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии ИП Макшеевой Е.А. тел. (3812) 351-445

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Кукушева, Алтынай Назиуловна, Омск

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ П.А.СТОЛЫПИНА»

На правах рукописи

04201364596

КУКУШЕВА АЛТЫНАЙ НАЗИУЛОВНА

Интенсивное использование травостоя щавеля кормового в южной лесостепи Западной Сибири

06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор А.Ф. Степанов

Омск 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение...........................................................................................................................4

Библиографические ссылки....................................................................................9

1 Происхождение, ботаническая характеристика, биологические особенности и хозяйственное значение щавеля кормового (обзор литературы).............................12

1.1 Происхождение и распространение щавеля кормового..............................12

1.2 Ботаническая характеристика и биологические особенности культуры... 15

1.3 Отношение культуры к факторам внешней среды......................................16

1.4 Хозяйственная ценность, урожайность и кормовое достоинство..............18

щавеля кормового..................................................................................................18

1.5 Приемы возделывания и использования щавеля кормового......................25

Библиографические ссылки..................................................................................29

2 Условия, объект и методика исследований.............................................................34

2.1 Почвенно-климатическая характеристика южной лесостепи.........................

Омской области......................................................................................................34

2.2 Условия проведения исследований...............................................................36

2.3 Объект и методика исследований..................................................................41

Библиографические ссылки..................................................................................46

3 Приемы рационального использования травостоя щавеля кормового.................48

3.1 Влияние срока и высоты скашивания травостоя первого года жизни...........

на продуктивность и перезимовку щавеля.........................................................48

3.2 Динамика нарастания зеленой массы щавеля кормового в течение..............

периода вегетации.................................................................................................61

3.3 Влияние высоты и срока первого скашивания травостоя на продуктивность щавеля кормового.....................................................................71

3.4 Продуктивность щавеля в зависимости от срока и высоты скашивания отавы.......................................................................................................................83

3.5 Режим использования травостоя щавеля кормового по годам...................92

3.6 Питательная ценность и использование зеленой массы щавеля кормового

для заготовки различных видов кормов............................................................107

Библиографические ссылки................................................................................112

4 Экономическая и энергетическая эффективность применения приемов

интенсивного использования щавеля кормового.....................................................118

Библиографические ссылки................................................................................125

Выводы..........................................................................................................................126

Предложения производству........................................................................................129

Список литературы.....................................................................................................130

Приложения..................................................................................................................143

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Ведущая роль кормопроизводства в сельском хозяйстве России определяется не только состоянием животноводства, но и его значительным влиянием на повышение эффективности земледелия и растениеводства, сохранение агроландшафтов. Под кормовыми культурами занято более % сельскохозяйственных угодий, при этом в кормопроизводстве используется 70% валового сбора зерна и 90% всех посевов кукурузы и зернобобовых [1].

Основными причинами низких показателей в животноводстве являются недостаточное производство кормов и низкое их качество. В настоящее время, по данным Департамента животноводства и племенного дела Министерства сельского хозяйства РФ, объемы производства грубых и сочных кормов увеличились с 2007 по 2011 г. — с 21,6 до 26,6 ц корм. ед. По сведениям субъектов РФ, в зимний стойловый период 2011-2012 гг. обеспеченность животноводства объемистыми кормами в пересчете на одну условную голову крупного рогатого скота (КРС) составила 113,4% (в корм. ед.). Однако, качество заготавливаемых кормов довольно низкое. В целом по стране содержание сена первого класса составляет 22%, второго — 33,5, третьего - 30, внеклассного - 13%. Аналогичная ситуация сложилась с заготовленным сенажом: первого класса - 30%, второго — 35, третьего - 22, внеклассного -11,9%. Первоклассного силоса несколько больше ~ 44%, второго класса — 35, третьего — 12, внеклассного - 7,3% [2].

Основным недостатком объемистых кормов является низкое содержание протеина. В сухом веществе сена его содержится не более 11%, силоса - 10, сенажа -12%, что значительно ниже нормы. По РФ общий дефицит протеина в кормах составляет более 1,8 млн т, в том числе в объемистых - 1068 тыс. т, в концентрированных - 750 тыс. т. Недостаток основных элементов питания, в особенности, белка, компенсируется за счет повышенного потребления зерна. В Западной Сибири в настоящее время около 30% валового его сбора идет на корм скоту, повышая при этом себестоимость кормов. При этом в большинстве сельскохозяйственных пред-

приятиях продуктивность животноводства остается на уровне, не обеспечивающем достаточную эффективность его ведения [3, 4, 5, 6, 7].

Наибольшую актуальность качество кормов приобретает в связи с вступлением России во Всемирную торговую организацию (ВТО). По прогнозам аналитиков, это приведет к увеличению конкуренции между экспортом и импортом продукции, в частности мяса и молока. В этих условиях отечественным производителям придется снизить затраты на содержание скота, в особенности на корма, так как на их долю приходится до 80% от общего объема всех расходов в животноводстве.

Одно из решений проблемы перерасхода кормов, в результате несбалансированности рационов по протеиновой и углеводной питательности, может стать совершенствование посевных площадей, замена энергозатратных и низкопродуктивных культур на более урожайные с высоким качеством зеленой массы и низкой себестоимостью. Помимо традиционных кормовых культур, в качестве дополнения к ним, для решения этой задачи возможно использование новых малораспространенных видов растений. Широкий ассортимент кормовых растений позволит лучше сбалансировать рационы животных и организовать конвейерное производство кормов [8, 9, 10, 11, 12, 13].

Интересным в этом плане может быть щавель гибридный кормовой Румекс К-1. По своим биологическим особенностям он относится к рано отрастающим культурам. Сразу после схода снега возобновляет вегетацию, уже в фазе стеблевания может быть витаминной подкормкой для молодняка сельскохозяйственных животных, так как в этот период отличается повышенным содержанием протеина и аскорбиновой кислоты. В начале лета щавель формирует надземную массу для силосования, что наряду с другими является важным достоинством этой культуры. По отношению к внешним факторам он отличается холодостойкостью и зимостойкостью, переносит кратковременную засуху, отросшие растения весной выдерживают заморозки до минус 3-6°С [14, 15]. Хозяйственный "период использования плантаций щавеля при надлежащем уходе составляет 10-15 лет. Сбор зеленой массы достигает 4090 т/га, с высоким содержание протеина до 23-29% [16, 17, 18].

Степень разработанности темы. Существенный вклад в изучение проблемы внедрения в производство щавеля гибридного кормового внесли А. Ф. Абрамова, 0.10. Асемкулова, Ю. В. Евтефеев, С. Н. Зыкович, А. Н. Кшникаткина, Г. Б. Ти-мошкина, А. Ф. Степанов, М. В. Усова, Ю. А. Утеуш и др. исследователи. В их работах отражены биологические особенности культуры, ее хозяйственное значение, разработаны технологические приемы возделывания щавеля на корм и семена, влияние минеральных удобрений на его урожайность, дана оценка его кормовой продуктивности и питательной ценности. Однако вопросы рационального использования травостоя щавеля кормового в условиях Западной Сибири проработаны недостаточно [14, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23].

Вследствие того, что щавель гибридный кормовой для условий Западной Сибири культура малоизученная, помимо разработки технологии его возделывания на корм, важным моментом является установление эффективных приемов использования его травостоя, с целью получения по годам стабильных урожаев зеленой массы щавеля с высокими показателями продуктивности для приготовления различных видов кормов. Недостаточная изученность этого вопроса послужила основанием для выбора темы исследований.

Представленная работа является составной частью научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина, № гос. per. 01. 200.208587.

Цель исследований - разработать научно обоснованные приемы использования травостоя щавеля гибридного на корм в условиях южной лесостепи Западной Сибири, при которых обеспечивается получение высоких урожаев качественной зеленой массы и наибольшая экономическая эффективность производства.

Задачи исследований:

- установить оптимальный срок и высоту скашивания травостоя щавеля кормового в первый год жизни;

- определить оптимальные срок, число укосов и высоту скашивания щавеля кормового в последующие годы жизни;

- изучить динамику накопления зеленой массы щавеля в течение вегетации;

- выявить оптимальный режим использования травостоя и влияние мине-

ральных удобрений на сохранение продуктивного долголетия культуры;

- оценить по биоэнергетическим и экономическим показателям приемы интенсивного использования щавеля кормового.

Научная новизна работы. В условиях южной лесостепи Западной Сибири для многолетней культуры щавеля гибридного кормового впервые разработаны и научно обоснованы рациональные приемы интенсивного использования травостоя: установлены срок и высота скашивания в первый год жизни, сроки и высота отчуждения травостоя при первом и втором укосах, режим использования травостоя, динамика накопления надземной массы культурой в течение вегетации, влияние минеральных удобрений на урожайность зеленой массы; даны рекомендации по использованию растений щавеля для заготовки различных видов кормов, выявлено влияние указанных приемов использования травостоя на его формирование и продуктивность культуры по годам, проведена экономическая и биоэнергетическая оценка применяемых приемов использования травостоя щавеля на корм.

Теоретическая и практическая значимость работы. Внедрение малораспространенной культуры, щавеля гибридного кормового, позволит расширить видовой ассортимент возделываемых кормовых культур в регионе и сбалансировать рационы животных по растительному белку. Разработанные приемы интенсивного использования травостоя щавеля кормового могут обеспечить получение зеленой массы, отличающейся высокой питательностью, до 23—46 т/га за вегетацию.

Рекомендуемые приемы прошли производственную проверку в ЗАО «Учхоз № 1» Омского района Омской области на площади 3,5 га. Использование разработанных технологических приемов позволило в среднем за два года испытаний при двух укосах щавеля за вегетацию получить с одного гектара посева 26,9 т зеленой массы, содержащей 1,9 т кормовых единиц и 671 кг сырого протеина. При возделывании щавеля кормового чистый доход составил 4665 руб./га, рентабельность - 67% (приложение 51).

Методология и методы исследования. Для проведения исследований были заложены полевые опыты. Учеты и наблюдения осуществляли согласно методическим указаниям, разработанным ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса, статистиче-

скую обработку опытных данных проводили методом дисперсионного и корреляционного анализа, оценивали энергетическую и экономическую эффективность разработанных приемов согласно рекомендациям [24, 25, 26, 27, 28].

Основные положения диссертации, выносимые на защиту: разработанные и теоретически обоснованные приемы интенсивного использования травостоя щавеля Румекс К-1 на корм в условиях южной лесостепи Западной Сибири, обеспечивающие:

- повышение урожайности зеленой массы и сохранение продуктивного долголетия культуры;

- высокую биоэнергетическую и экономическую эффективность.

Достоверность результатов подтверждается достаточной повторностью выполняемых исследований, их статистической обработкой общепринятыми методиками с высокой степенью достоверности. Первичная документация имеется в наличии и оформлена в соответствии с требованиями. Выводы диссертации согласуются с полученными результатами и подтверждаются проведенными расчетами и производственной проверкой.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были доложены и обсуждены на восьмой научно-практической студенческой конференции «Студенческая наука - 10-летию ТФ ФГОУ ВПО ОмГАУ» (Тара, 2009); на международной конференции молодых ученых «Актуальные вопросы научного обеспечения АПК в работах молодых ученых» (Омск, 2010); на пятой международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2010); на семнадцатой научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО ОмГАУ (Омск, 2011); на четвертой Всероссийской молодежной научно-технической конференции с международным участием по направлению «живые системы» «Россия молодая: передовые технологии - в промышленность» (Омск, 2011); на международной научно-практической электронной конференции, посвященной 100-летию ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса «Научное обеспечение кормопроизводства России» (Москва, 2012); на международной научно-практической конференции, посвященной 95-летнему юбилею агрономического факультета ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина «Науч-

ные инновации — аграрному производству» (Омск, 2013) и опубликованы в 10 научных работах общим объемом 1,8 п. л., в том числе три работы изданы в научных журналах, включенных в перечень ВАК РФ.

Автор искренне признателен научному руководителю, заслуженному работнику высшей школы РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Александру Федоровичу Степанову за методическое руководство и помощь в проведении исследований.

. Библиографические ссылки

1. Косолапов В. М., Трофимов И. А. Проблемы и перспективы развития кормопроизводства // Кормопроизводство. 2011. № 2. С. 4-7.

2. Кормовая база - 2012 // Комбикорма. 2012. № 5. С. 2-7.

3. Кашеваров Н. И. Этапы сибирского кормопроизводства // Кормопроизводство. 2008. № 5. С. 3-5.

4. Дмитриев В. И. Основные направления развития полевого кормопроизводства в Западной Сибири // Кормопроизводство. 2008. № 12. С. 2-4.

5. Косолапов В. М. Современное кормопроизводство - основа успешного развития АПК и продовольственной безопасности России // Земледелие. 2009. № 6. С. 3-5.

6. Трофимов И. А., Трофимова Л. С., Яковлева Е. П. Кормопроизводство в развитии сельского хозяйства России // Адаптив. кормопроизводство. 2011. № 1. С. 4-8.

7. Овчинников А. А., Овчинникова Л. Ю. Качественные корма в рационах - залог высокой продуктивности и долголетия животных // Кормление с.-х. животных и кормопроизводство. 2012. № 7. С. 61-64.

8. Яковлев Б. И., Яковлев В. Б. Организация производства и предпринимательства в АПК. М.: Колос, 2004.424 с.

9. Кашеваров Н. И. Производство кормов в Западной Сибири. Новосибирск : Зап.-Сиб. кн. изд-во, 2007. 100 с.

10. Емельянов А. М. Кормовые культуры семейства капустных в кормопроизводстве //Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. 2011. № 6. С. 53-55.

11. Михович Ж. Э., Рубан Г. А., Зайнуллина К. С. Свербига восточная - перспективная культура для кормопроизводства республики Коми // Кормопроизводство. 2011. № 9. С. 33-35.

12. Дегунова Н. Б., Клокова В. В. Нетрадиционные кормовые культуры в Новгородской области // Кормопроизводство. 2011. № 9. С. 36-37.

13. Дмитриев В. И. Резервы увеличения и улучшения качества кормов в Омской области // Научные инновации - аграрному производству : материалы меж-дунар. науч.-практ. конф. Омск, 2013. С. 11-13.

14. Утеуш Ю. А. Новые перспективные кормовые культуры. Киев : Наукова Думка, 1991.192 с.

15. Рахметов Д. Б., Рахметова С. Щавнат: и овощ, й корм, и фитотопливо [Электронный ресурс] // Зерно. Киев, 2011. № 8. Режим доступа : http:// zerno-ua.com.

16. Утеуш Ю. А., Кудренко И. К. Создание нового сорта на основе интроду-цированного рода Rumex L. // Интродукция нетрадиционных кормовых растений : тез. докл. Киев, 1994. С. 135-138.

17. Степанов А. Ф. Многолетние нетрадиционные кормовые культуры в Западной Сибири : монография. Омск: ОмГАУ, 1996. 60 с.

18. Усова М. В. Биологические особенности, приемы агротехники и использования щавеля гибридного кормового в южной лесостепи Омской области : автореф. дис. .. .канд. с.-х. наук. Омск, 2002.16 с.

19. Абрамова А. Ф. Биолого-хозяйственная оценка малораспространенных кормовых культур в условиях Северного Зауралья : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. �