Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация минерального питания козлятниковых агроценозов на серых лесных почвах Республики Татарстан

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация минерального питания козлятниковых агроценозов на серых лесных почвах Республики Татарстан"

О1

На правах аукописи

ы

ВАФИНА Лилия Талгатовна

ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ КОЗЛЯТНИКОВЫХ АГРОЦЕНОЗОВ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

06.01,04-агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

5 ДПР 2012

Казань-2012

005020516

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный аграрный университет» в 2004-2009 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, заслуженный работник сельского хозяйства РТ Миннуллин Генадий Самигул-линович

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РТ, лауреат Государственной премии РТ, профессор Сафноллин Фаик Набиевич Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Шакиров Рафиль Сабнрович; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Закиров Фоат Давлиевич Ведущая организация - Государственное научное учреждение

«Татарский НИИ АХП» РАСХН

Защита диссертации состоится «25» апреля 2012 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 220.035.01 при ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» по адресу: 420011, г. Казань, ул. Ферма-2, учебный городок Казанского ГАУ, корпус 3, ауд. 18.

Тел. 8 (843) 567-47-17, факс 8 (843) 261-62-58 e-mail: info@kazgau.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан «24» марта 2012 г. и размещен на официаль ном сайте www.kazgau.ru, а также в сети интернета Министерства образо вания и науки РФ «24» марта 2012 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, /

доктор сельскохозяйственных наук, доцент ; ! иЧ Кадырова Ф.З.

Г. . . ,/> и/ )

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Козлятник восточный (Galega orientalis) в народе называют культурой двадцать первого века в силу следующих причин:

1. В отличие от всех бобовых многолетних трав он обладает уникальной способностью вегетативного размножения, и продолжительность его продуктивного долголетия увеличивается до 12-15 лет. Поэтому затраты на возделывание культуры уменьшаются в 2-3 раза по сравнению с широко распространенной в Татарстане люцерной посевной.

2. Внимание аграриев привлекает его способность отрастать рано весной, одновременно с озимой рожью, что позволяет сохранить посевы озимой ржи на зерно, традиционно используемой на зеленый корм (в среднем по Республике Татарстан ежегодно 180-190 тыс. га озимой ржи скармливается скоту в конце мая).

3. При заготовке сена и сенажа листья козлятника восточного практически не осыпаются, так как листья и стебли высыхают синхронно и корма соответствуют высшему классу по содержанию питательных веществ.

4. Самое главное, козлятник восточный отличается устойчиво-высокой семенной продуктивностью (0,4-0,5 т/га против 0,08-0,1 т/га у

люцерны посевной).

Следовательно, экономическая и хозяйственная целесообразность возделывания козлятника восточного очевидна, но ради объективности следует отметить медленные темпы интродукции культуры галега не только в хозяйствах Приволжского Федерального округа России, но и в Республике Татарстан. У козлятника восточного есть один существенный недостаток - в год посева в чистом виде и в последующие 2 года развивается очень медленно и формирует низкий урожай, так как клубеньковые бактерии не могут обеспечить растение азотом, несмотря на предпосевную обработку семян специальными активными штаммами ризобиум.

В связи с этим, разработка технологии формирования высокопродуктивных агроценозов козлятника восточного с учетом почвенно-климатических условий региона возделывания имеет не только научные, но и огромное практическое значение в деле укрепления кормовой базы животноводства.

Цель и задачи исследований - разработка теоретических основ и практических приемов увеличения объемов производства высокобелковых кормов на основе оптимизации минерального питания одно- и по-

ливидовых посевов козлятника восточного.

Для осуществления поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

1. Определить оптимальные нормы внесения тукосмесей на однови-довых и смешанных посевах козлятника восточного в Предкамской зоне Республики Татарстан.

2. Провести сравнительную оценку качества корма в зависимости от ботанического состава травостоя и изучаемых норм внесения минеральных удобрений.

3. Установить влияние расчетных норм тукосмесей и козлятнико-вых агроценозов на физико-химические свойства серых лесных почв и урожайность последующей культуры кормового севооборота.

4. Рассчитать энергоэкономическую эффективность применения расчетных норм тукосмесей на одно- и поливидовых посевах культуры галега.

Работа проведена в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению агропромышленного комплекса Российской Федерации в 2005-2010 гг. и соответствует паспорту специальности 06.01.04 - агрохимия.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оптимизация минерального питания чистых и смешанных посевов козлятника восточного на серых лесных почвах Республики Татарстан.

2. Особенности влияния козлятниковых агроценозов, возделываемых на разных фонах минерального питания на физико-химические свойства серых лесных почв и урожайность последующей культуры кормового севооборота.

Научная новизна. Впервые всесторонне обоснована возможность возделывания козлятника восточного в смеси с клевером луговым и кострецом безостым. Установлены экологически безопасные, энергоэко-номически обоснованные расчетные нормы внесения тукосмесей на одно- и поливидовых посевах изучаемой культуры. Доказана высокая мелиоративная роль козлятниковых агроценозов на серых лесных почвах Республики Татарстан.

Практическая значимость работы. Применение в сельскохозяйственном производстве рекомендаций автора позволяет:

- получить с каждого гектара козлятниково-клеверного и козлятни-ково-клеверо-кострецового травостоев с первого года пользования более 35 т биомассы;

- сохранить посевы озимой ржи от стравливания, поскольку козлят-

никовые агроценозы укосной спелости достигают одновременно с этой культурой;

- получить высокобелковое сырье для заготовки кормов на зимний период;

- повысить плодородие серых лесных почв и улучшить их структурный состав;

- увеличить урожайность последующей культуры кормового севооборота более чем в 1,5 раза.

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований внедрены в ООО «Хаерби» Лаишевского и СПК «Колос» Бавлинского муниципальных районов Республики Татарстан. Включение в структуру посевных площадей козлятниковых агроценозов способствовало равномерному поступлению высококачественной биомассы с ранней весны до поздней осени и в итоге, снижению себестоимости производства мяса и молока.

Полученные результаты, также, используются в учебном процессе Казанского государственного аграрного университета и при переподготовке агрономических кадров.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации были представлены и получили положительную оценку на Международных научно-практических конференциях: «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, 2005), «Роль аграрной науки в инновационном развитии агропромышленного комплекса» (Казань, 2009), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, посвященной памяти Р.Г. Гареева «Повышение эффективности растениеводства и животноводства - путь к рентабельному производству» (Казань, 2008) и на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Казанского государственного аграрного университета (2006-2009 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 научные статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 190 страницах компьютерного текста, содержит 38 таблиц, 8 рисунков и графиков, 6 фотографий, 13 приложений. Работа состоит из введения, обзора литературы, условий и методики проведения исследований, экспериментальной части, производственной проверки и внедрения результатов исследований, энергоэкономических расчетов производства кормов, выводов и рекомендаций производству. Список литера-

туры включает 202 наименования, в том числе - 17 иностранных авторов.

2. УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА, МЕСТО И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены в 2004-2009 гг. на опытном поле агрономического факультета Казанского государственного аграрного университета на типичных серых лесных почвах с содержанием гумуса по Тюрину - 3,8 %, обменного калия - 162 и подвижного фосфора по Кирсанову - 158 мг/кг почвы. Сумма поглощенных оснований - 32,7 мг/экв на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 81%, наименьшая влагоемкость почвы - 28%, плотность сложения почвы -1,2 г/см3, содержание водопрочных агрегатов - 43,3%, рН солевой втяжки — 6,1.

Агрометеорологические условия в годы проведения исследований были характерными для Республики Татарстан - от жарких острозасушливых (2006 и 2009 гг.), до достаточно влажных (2004, 2007, 2008 гг.). Макрорельеф опытного участка - центральная часть водораздельной площади, мезорельеф - водораздел среднего уровня, микрорельеф -равнинный с небольшим уклоном к юго-востоку.

Для решения задач исследований после уборки уравнительных посевов однолетних трав в 2004 г. были заложены 2 двухфакторных стационарных опыта, включающие 14 вариантов. Производственный опыт проводился в 2007-2009 гг. в однократной повторности. Схема всех опытов представлены в последующих главах настоящий работы. В качестве минеральных удобрений применяли тукосмеси ЗАО «Агросоль».

Опыты проводились по методике ВНИИК им. В.Р. Вильямса. Площадь делянки 60 м2 (4x15), учетная площадь 21 м2. Размещение вариантов и повторностей последовательное. Использование агроценозов -двукратное скашивание.

Статическая обработка результатов исследований проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1979). Экономическая эффективность рассчитана общепринятым методом - путем сопоставления прямых затрат со стоимостью полученной продукции в ценах 2009 года.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3. ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВОВ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО

3.1. Влияние расчетных норм тукосмесей на формирование биомассы козлятниковых агроценозов. Интенсивность накопления

еленой массы, прежде всего, зависит от биологических особенностей зучаемых культур, а только потом внутри одного вида - от норм вне-ения тукосмесей. Так, козлятниково-клеверный травостой без приме-ения минеральных удобрений укосной спелости (начало бутонизации) остигает на 5-6 дней раньше, чем одновидовые посевы галеги и на 20 уток быстрее по сравнению с козлятниково-клеверо-кострецовым тра-остоем. Под действием дополнительного питания бутонизация козлят-иково-клеверного травостоя на варианте с внесением тукосмеси на ланируемую урожайность 40 т/га зеленой массы начинается на 6-7 ней раньше по сравнению с контролем (16-18 и 22-25 мая соответст-енно). В тех же условиях на одновидовых посевах козлятника восточ-ого данная разница не превышает 4-х суток, а трехкомпонентного тра-остоя - 7 дней.

Внесение минеральных удобрений также стимулирует рост расте-ий в высоту на всех агроценозах, но наиболее ярко их действие отме-ается на смешанных посевах трех видов многолетних трав (козлятник осточный + клевер луговой + кострец безостый). Высота растений перед первым укосом достигает 76 см за счет взаимодействия двух факто-ов в одном направлении: сильная конкурентная борьба между растениями трехкомпонентного агроценоза и действие минеральных удобрений.

Следует подчеркнуть влияние климатических условий на побегообразование мятликовых и ветвление бобовых многолетних трав, на линейный прирост растений и в итоге на укосную их спелость. При этом из двух агроклиматических ресурсов определяющим фактором формирования биомассы 1-го укоса является температурный режим мая месяца, так как многолетние травы полнее используют осенне-весенние запасы почвенной влаги и в любой год успевают сформировать достаточно высокий урожай зеленой массы в первом укосе, особенно скороспелый козлятник восточный.

Самым достоверным показателем скороспелости различных многолетних трав и пригодности их возделывания в составе раннего звена травяного конвейера является урожайность. В связи с этим, для объективного учета урожая первый укос был проведен в три срока:

- 18-20 мая скашивали козлятниково-клеверный травостой;

- в третьей декаде мая проводили уборку козлятника восточного, возделываемого в чистом виде;

- 10-15 июня скашивали позднеспелый травостой, состоящий из козлятника восточного, клевера лугового и костреца безостого, высеянного в соотношении 50:25:25.

В первом укосе среди трех травостоев высокой урожайностью отличался многокомпонентный травостой с содержанием многолетних трав из двух семейств (бобовые: козлятник восточный + клевер луговой, мятликовые - кострец безостый). В среднем за 4 года урожайность зеленой массы в 1-ом укосе данного агроценоза без применения удобрений составила 14 т/га, что на 2,2 т/га выше по сравнению с одновидо-выми посевами козлятника восточного.

По урожайности зеленой массы самый скороспелый травостой с содержанием козлятника восточного и клевера лугового занимал промежуточное положение между одновидовыми и смешанными посевами этой культуры - на контроле 13,6 т/га зеленой массы в первом укосе, и самое главное, обеспечил получение в таком количестве биомассы во второй декаде мая.

С этой точки зрения трудно переоценить значение раннеспелого козлятниково-клеверного травостоя, поскольку именно во второй декаде мая огромные площади озимой ржи с продуктивностью не более 8-10 т/га зеленой массы (ежегодно 180-190 тыс. га) в Республике Татарстан скармливается скоту.

Вместе с тем, нельзя игнорировать значение и позднеспелых посевов козлятника восточного в смеси с кострецом безостым. При возделывании только скороспелого козлятниково-клеверного травостоя между первым и вторым укосами образовался бы разрыв продолжительностью более 112-115 дней (18-20 мая - конец 1-го укоса, 10-15 сентября - начало второго укоса). Этот разрыв хозяйствующие аграрные субъекты вынуждены были бы закрыть дорогостоящими однолетними травами и кормосмесями различных сроков посева.

Также подлежит особому анализу влияние минеральных удобрений на продуктивность козлятниковых агроценозов. Под действием расчетных норм тукосмесей на получение от 30 до 40 т/га зеленой массы урожайность в сумме за 2 укоса одновидовых посевов культуры галега возрастает от 20,3 на контроле до 30,7 т/га, при включении в травосмесь клевера лугового - от 24,4 до 34,8 т/га (табл. 1).

Особенно на внесение минеральных удобрений отзывчив козлятни-ково-клеверно-кострецовый травостой - прибавка урожайности на последнем варианте опыта 10,4 т/га зеленой массы.

На рост и развитие многолетних трав большое влияние оказывают погодно-климатические условия конкретного года. Например, в первый год пользования (2005 г.) весна была ранней и жаркой, среднесуточная температура воздуха в мае поднялась до рекордно высокой отметки (+1б,2°С против 12,8°С среднемноголетних показателей). Продуктов-

ные запасы влаги в метровом слое почвы также превышали среднемно-голетние уровни, так как в 2004 г. снег выпал на талую землю и толщина снежного покрова к концу зимы составила более 45 см. Положительное сочетание двух составляющих формирования урожая предопределили получение наибольших урожаев как зеленой, так и сухой массы козлятниковых агроценозов.

Таблица 1

Урожайность зеленой массы козлятника восточного в одновидовых и смешанных посевах в зависимости от фона минерального их питания

(2005-2008 гг.)

Виды травостоев Уровень питания на планируемую урожайность зеленой массы Урожайность зеленой массы, т/га Прибавка

1 укос 2 укос В сумме за 2 укоса т/га %

Одновидо-вые посевы козлятника восточного Контроль (без удобрений) 11,8 8,5 20,3 - -

30 т/га О^РиКо) 12,4 8,8 21,2 0,9 4

35 т/га (М15Р24К29) 14,9 12,7 27,6 7,3 36

40т/га(К25Рз4К64) 16,0 14,7 30,7 10,4 51

Козлятник восточный + клевер луговой Контроль (без удобрений) 13,6 10,8 24,4 - -

30 т/га (Ы5Р15Ко) 14,0 11,3 25,3 0,9 4

35 т/га (К15Р24К29) 17,3 13,8 31,1 6,7 27

40т/га(М25Р34К64) 18,9 15,9 34,8 10,4 43

Козлятник восточный + клевер луговой + кострец безостый Контроль (без удобрений) 14,0 11,0 25,0 - -

30т/га(М56Р15К0) 17,1 11,8 28,9 3,9 16

35т/га(К76Р24К29) 19,4 12,8 32,2 7,2 29

40 т/га (М92Р34К64) 22,3 13,1 35,4 10,4 42

НСР05 делянок 1 порядка НСР05 делянок 2 порядка НСР05 А НСР05 В НСР05 АВ 1,91 0,77 0,46 0,44 1,52 1,04 0,82 0,63 0,51 1,49 1,57 0,76 0,79 0,44 1,47

Окупаемость каждого кг ЫРК зеленой массой была весьма высокой

и составила от 45,0 кг до 107,3 кг в одновидовых посевах культуры га-лега, от 45,0 кг до 98,5 кг в двухкомпонентных травостоях и от 54,9 кг до 55,8 кг на бобово-мятликовых лугах.

Таким образом, под действием минеральных удобрений урожайность козлятниковых агроценозов возрастает пропорционально норм их внесения, но на последнем варианте опыта (расчетные нормы тукосмесей под планируемую урожайность зеленой массы 40 т/га) их окупаемость существенно снижается. Следовательно, в почвенно-климатичес-ких условиях Республики Татарстан с точки зрения окупаемости минеральных удобрений расчетные нормы их внесения должны устанавливаться на получение не более 35 т/га зеленой массы козлятника восточного в чистых и смешанных посевах с клевером луговым или же с клевером луговым и кострецом безостым.

Кроме максимального сбора высококачественной зеленой массы в современных условиях возникает еще одна не менее важная проблема -непрерывное обеспечение животных в летний период (период большого молока) дешевыми зелеными кормами, а кормопроизводство - сырьем для заготовки кормов на зимний период. Анализ распределения суммарного урожая по укосам показывает, что величина урожая 2-го укоса, прежде всего, зависит от уровня минерального питания одно- и поливидовых посевов козлятника восточного. Так, на последних двух вариантах опыта на долю второго укоса приходится 46 и 48% суммарного урожая чисто козлятникового травостоя (12,7 и 14,7 т/га зеленой массы). При включении в состав травосмеси клевера лугового урожайность зеленой массы второго укоса возрастает до 13,8-15,9 т/га.

Ведущая культура третьего травостоя, кострец безостый, более подвержен летней депрессии. В связи с этим, урожайность второго укоса у козлятниково-клеверо-кострецового травостоя значительно ниже 37-40 % по сравнению с урожайностью двухкомпонентных сеяных лугов.

В целом, козлятник восточный в чистых и смешанных посевах обеспечивает получение двух полноценных укосов, поскольку его вегетативная масса весной формируется буквально в течение 25-30 дней. Поэтому, для дальнейшего роста и развития в запасе остается половина июня, весь июль, август и 2 декады сентября.

3.2. Ценотическая активность козлятника восточного, клевера лугового и костреца безостого на разных фонах минерального питания. В 1964 г. Т.А. Работнов, изучая проблему увеличения производства белка, выделил новозеландские и голландские направления, где повышение содержания в корме сырого протеина достигалось за счет биологического азота в первом случае и минерального - во втором. Для

оссийской Федерации с огромными площадями пашни и естественных ормовых угодий более предпочтительно использование биологическо-о азота, вырабатываемого бобовыми многолетними травами. Поэтому, елательно разработать такие приемы их возделывания, включая сис-ему удобрения, которые позволили бы сохранить в составе травостоев обовью компоненты как можно больше и как можно дольше, сочетая се это с получением максимально высокой биомассы.

Положительное решение двух противоречивых задач вполне воз-ожно, если учесть биологические особенности культуры галега. Коз-[тник восточный среди всех многолетних трав начинает отрастать вес-ой первым, когда клубеньковые бактерии являются не азотособирате-ши, а азотопотребителями. Поэтому, ранневесенняя стартовая под-ормка является доминирующим фактором устойчивости культуры га-ега в составе смешанных травостоев (табл. 2).

Таблица 2

Влияние расчетных норм тукосмесей на ботанический состав

козлятниково-клеверного травостоя

Расчетные нормы минеральных удобрений на планируемую урожайность зеленой массы Виды многолетних трав Долевое участие, %

2005 г. 2006 г. 2007 г. 2008 г.

Контроль (без удобрений) Козлятник 23 37 79 84

Клевер 55 47 5 4

Разнотравье 22 16 16 12

30 т/га (К5Р15Ко) Козлятник 39 43 81 85

Клевер 51 148 14 8

Разнотравье 10 9 5 7

35 т/га (Н15Р24К29) Козлятник 42 46 85 90

Клевер 50 48 11 8

Разнотравье 8 6 4 2

40 т/га (М25Рз4Кб4) Козлятник 35 39 75 84

Клевер 50 49 15 8

Разнотравье 15 12 10 8

При внесении тукосмеси с целью получения 35 т/га зеленой массы долевое участие козлятника восточного и клевера лугового составило: в 2005 г. соответственно 42 и 50%; 2006 - 46 и 48; 2007 - 85 и 11; 2008 -90 и 8 процентов. При этом, количество и масса малопродуктивного разнотравья снизились: в 2005 г. до 8%; 2006 - 6; 2007 - 4; 2008 - до 2-х

процентов, тогда как без применения минеральных удобрений засоренность козлятниково-клеверного травостоя была довольно высокой и составила от 22 в 2005 г. до 12% в 2008 году.

Следовательно, в первые два года под влиянием минеральных удобрений в данном травостое доминантом становится клевер луговой, субдоминантом - козлятник восточный. В последующие годы (2007, 2008) эти культуры меняются местами, так как в силу своих биологических особенностей клевер луговой выпадает из состава смешанного травостоя.

Динамика ботанического состава козлятниково-клеверо-кострецо-вого травостоя коренным образом отличается от козлятниково-клеверного луга (рис. 1).

! вариант (контроль)

♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦

2005 3006 2СШ 2008

КоРоКо

2 вариант (30 т/га)

70%

60%

вШШНй

30%

3 вариант (35 т/га)

2005 2006 2007 2008

^бР^Кп

2С05 2006 2007 2008

^бРгфКгэ

4 вариант (40 т/га)

80%

"30%

60%

____

•♦♦♦♦•»♦♦♦♦О «ФФФФФФФФФ

40%

10%

2005 2006 2007 2008

Н92р34к64

- козлятник восточный

- клевер луговой безостый

- разнотравье

Рис. 1. Динамика ботанического состава козлятниково-клеверо-кострецового травостоя на разных фонах минерального питания, %

В 2004 г. посев многолетних трав проводился в соотношении 0,50:0,25:0,25, то есть из 8 млн. семян на 1 га, 4 млн. высевался козлятник восточный и по 2 млн. шт. всхожих семян клевера лугового и костреца безостого. Во втором году жизни (2005 г.) на контроле это соотно-

шение изменилось в пользу клевера лугового и составило 0,38:0,43:0,19. Примерно такое же соотношение козлятника восточного, клевера лугового и костреца безостого сохранилось и в 2006 г. (0,36:0,43:0,21).

В 2007-2008 гг. без внесения минеральных удобрений в составе трехкомпонентного травостоя стали преобладать козлятник восточный (57-58%) и кострец безостый (21-24%) при одновременном снижении доли разнотравья от 20 до 12 процентов.

К четвертому году пользования на вариантах с внесением минеральных удобрений самой высокой ценотической активностью отличается кострец безостый, долевое участие которого на последнем варианте опыта возрастает от 38 до 66 процентов.

Между тем, вытеснение козлятника восточного, из состава растительного сообщества является основной причиной снижения качества корма, прежде всего содержания сырого протеина.

3.3. Питательность корма козлятниковых агроценозов.

Козлятник восточный и его смеси с клевером луговым и кострецом безостым отличаются высоким содержанием переваримого протеина (13-17 %), сырого жира (3,4-4,1 %), кальция (0,60-0,80 %), молибдена (0,31-0,34 мг/кг сухой массы) и крайне низким содержанием суммы Сахаров (6-9 %). На вариантах с внесением тукосмесей на планируемую урожайность 35-40 т/га зеленой массы сахаро-протеиновое соотношение не соответствует зоотехническим нормам кормления КРС (табл. 3).

Известно, что сахаро-протеиновое соотношение для дойных коров должно быть 0,7-0,8:1, а для глубокостельных коров и в первые месяцы лактации на каждые 100 г переваримого протеина требуется 110-120 г Сахаров. С данной точки зрения почти пригодным кормом в летний период является только зеленая масса козлятниково-клеверо-кострецового травостоя, возделываемого без применения минеральных удобрений (сахаро-протеиновое соотношение 0,7:1).

Следовательно, теоретически можно предположить, что растительное сырье с низким содержанием суммы Сахаров, но высоко насыщенное переваримым протеином, лучше всего использовать для заготовки кормов на зимний период, когда имеется возможность включить в рацион животных кормовую или же сахарную свеклу.

При анализе химического состава корма нельзя оставить без внимания содержание нитратов, которые оказывают отрицательное влияние на все жизненно важные функции, как человека, так и животных.

Исследования показали, что в первом укосе независимо от норм внесения тукосмесей содержание нитратов не вышло за пределы допустимой концентрации (300-428 при ПДК 500 мг/кг зеленой массы), кроме

последнего варианта опыта (520-565 мг/кг зеленой массы) в 2006 г. и (580-627 мг/кг зеленой массы) в 2008 году.

Таблица 3

Изменение сахаро-протеинового соотношения в кормовой массе козлятниковых агроценозов под влиянием расчетных норм минеральных удобрений (2005-2008 гг.)

Виды травостоев Уровень питания на планируемую урожайность зеленой массы Сумма Сахаров, % в абс. сухой массе Переваримый протеин, % в абс. сухой массе Сахаро-протеиновое соотношение

Одновидо-вые посевы козлятника восточного Контроль (без удобрений) 7,8 13,0 0,6:1,0

30 т/га №Р,5КО) 7,7 13,9 0,6:1,0

35 т/га (Н15Р24К2д) 6,4 14,6 0,4:1,0

40 т/га №5Рз4Кб4) 6,1 14,7 0,4:1,0

Козлятник восточный + клевер луговой Контроль (без удобрений) 7,2 13,9 0,5:1,0

30 т/га 0№5КО) 7,1 15,4 0,4:1,0

35 т/га (К15Р24К29) 6,1 16,4 0,4:1,0

40 т/га С^Рз^) 6,0 16,7 0,3:1,0

Козлятник восточный + клевер луговой + кострец безостый Контроль (без удобрений) 9,4 13,3 0,7:1,0

30 т/га ОЗДзКо) 9,1 14,8 0,6:1,0

35 т/га №бР24КМ) 8,6 15,3 0,6:1,0

40 т/га (М92Р34Кб4) 8,2 15,5 0,5:1,0

Следовательно, внесение минеральных удобрений с целью получения 40 т/га зеленой массы козлятника восточного и его смесей с другими многолетними травами увеличивает вероятность накопления нитра-

тов выше предельно допустимой концентрации.

4. ВЛИЯНИЕ КОЗЛЯТНИКОВЫХ АГРОЦЕНОЗОВ, ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ НА РАЗЛИЧНЫХ ФОНАХ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ, НА АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ Накопление пожнивно-корисвых остатков. Накопление органического вещества в почве происходит пропорционально расчетным дозам тукосмесей: 3,51; 4,39; 4,60 т/га под чистыми посевами козлятника восточного, 4,21; 4,89; 5,10 т/га при дополнительном включении клевера лугового и 5,64; 6,21; 7,33 т/га под трехкомпонентными травостоями. Однако, при внесении расчетной нормы тукосмеси с целью получения 40 т/га зеленой массы интенсивность накопления пожнивно-корневых остатков снижается, поскольку на высоком фоне питания корневая система изучаемых многолетних трав перестает искать дополнительные питательные вещества, как из глубоких слоев почвы, так и верхних ее частей. Поэтому, сверхвысокий коэффициент продуктивности корневой системы (0,89; 0,91; 1,00) на последних вариантах опыта обеспечивается за счет минеральных удобрений.

Биологическая активность серых лесных почв. Наименьшие показатели биоактивности почвы оказались на вариантах без применения минеральных удобрений из-за недостатка азота (нарушение соотношения углерода к азоту).

Данная гипотеза легко подтверждается при анализе биоактивности почвы под козлятниково-клеверо-кострецовым травостоем. В данном агроценозе долевое участие растений из семейства бобовых было минимальное (накопление азота в почве происходило замедленными темпами), что стало основной причиной снижения биоактивности почвы (9,0% против 10,4 и 13,8 % разложения льняной ткани под чистыми посевами козлятника восточного).

С другой стороны, именно под этим травостоем можно достичь наибольшей биоактивности почвы за счет внесения минеральных удобрений: на контроле разложение льняной ткани за 30 дней составляет 9,0 %, а на последнем варианте опыта (расчетная норма тукосмеси на 40 т/га зеленой массы) - 20,9% (табл. 4).

Структурно-агрегатный состав серых лесных почв. Восстановление и улучшение структурно-агрегатного состава серых лесных почв более интенсивно протекает под козлятниково-клеверо-кострецовыми травостоями. За 4 года, даже без применения минеральных удобрений, содержание водопрочных агрегатов увеличивается до 51,7% против

43,3% в исходной почве, поскольку трехъярусная корневая система

Таблица 4

Изменение агробиологических свойств серых лесных почв (2008 г.)

Виды травостоев Уровень питания на планируемую урожайность зеленой массы Сухая масса пожнивно-корневых остатков, т/га Биоактивность почвы, % Содер. водопрочных агрегатов, % Коэффициент продуктивности корневой системы

Одновидо-вые посевы козлятника восточного Контроль(без удобрений) 3,34 10,4 46,2 0,84

30 т/га №Р,5К0) 3,51 11,2 46,8 0,87

35 т/га 4,39 18,6 47,7 0,88

40 т/га (М25Р34КМ) 4,60 19,9 48,0 0,89

Козлятник восточный + клевер луговой Контроль(без удобрений) 3,96 13,8 47,4 0,85

30 т/га (К5Р,5Ко) 4,21 15,1 48,1 0,88

35 т/га (^5Р24К29) 4,89 17,3 49,9 0,89

40 т/га (К25Рз4КМ) 5,10 18 51,7 0,91

Козлятник восточный + клевер луговой + кострец безостый Контроль(без удобрений) 4,88 9,0 53,8 0,90

30 т/га (ИзбРнКо) 5,64 11,3 55,9 0,92

35 т/га №76Р24К29) 6,21 19,3 57,1 0,93

40 т/га (ИюРмК«) 7,33 20,9 57,6 1,00

НСР05 для делянок 1 порядка НСР05 для делянок 2 порядка НСР05 А НСР05 В НСР05 АВ 0,83 0,68 0,47 0,32 1,01

анализируемого травостоя буквально пронизывает каждую почвенную частицу во всех направлениях. Более того, возделывание козлятника восточного в смеси с клевером луговым и кострецом безостым на фоне дополнительного минерального питания позволяет приблизить по структурно-агрегатному составу (56-57%) обыкновенные серые лесные почвы к нашим выщелоченным черноземам с содержанием от 60 до 65% водопрочных агрегатов.

Вынос элементов питания и изменение агрохимических показателей серых лесных почв. Козлятник восточный в зависимости от фона питания выносит из почвы от 117 до 173 кг/га азота, 10-17 фосфора и 98-150 кг/га калия (табл. 5).

Таблица 5

Хозяйственный вынос элементов питания, кг/га (2005-2008 гг.)

Виды травостоев Уровень питания на планируемую урожайность зеленой массы N р2о5 к2о

Одновидовые посевы козлятника восточного Контроль (без удобрений) 117 9,9 98

30т/га№Р,5Ко) 121 12,1 105

35 т/га О^Р^Кзо) 167 16,0 140

40 т/га №,Р14К64) 173 17Д 150

Козлятник восточный + клевер луговой Контроль (без удобрений) 148 12,1 121

30 т/га О^РиКо) 158 13,3 133

35 т/га (К15Р24К29) 205 16,5 160

40т/га(К,,РмКб4) 214 18,5 174

Козлятник восточный + клевер луговой + кострец безостый Контроль(без удобрений) 165 15,2 152

ЗОт/га(Ы5бР15Ко) 206 19,5 183

35 т/га (1Ч7ЛР24К29) 234 24,1 221

40 т/га (^Рз^) 259 27,7 248

Вынос основных элементов питания зеленой массой козлятниково-клеверного травостоя увеличивается соответственно до 148-214; 12,118,5; 121-174 кг/га. Следует также отметить, что расход питательных веществ козлятниково-клеверо-кострецового агроценоза выше более чем в 1,5 раза по сравнению с одновидовыми посевами этой культуры.

Следовательно, включение в состав травосмеси мятликовых трав (в нашем случае костреца безостого) должно сопровождаться внесением азотно-фосфорно-калийных удобрений в более высоких нормах. Вместе с тем нельзя исключить из баланса биологический азот, фиксируемый

клубеньковыми бактериями от 77 до 149 кг/га на сумму 2695-5215 руб. в зависимости от применяемых норм тукосмесей на козлятниковых аг-роценозах.

Следует особо подчеркнуть, что существует устойчивая тенденция повышения содержания гумуса под всеми козлятниковыми травостоями и уменьшения подвижного фосфора, обменного калия под поливидовыми лугами, что связано с высоким выносом этих элементов питания. В результате, получение самой высокой урожайности зерна яровой пшеницы обеспечил пласт козлятниково-клеверного травостоя (от 2,96 на контроле до 3,58 т/га на последнем варианте опыта) против соответственно от 2,78 до 3,41 т/га по пласту чисто козлятникового и от 2,57 до 3,32 т/га по пласту козлятниково-клеверо-кострецового травостоев. То есть, только за счет правильного подбора травосмеси, дополнительно можно получить от 0,2 до 0,4 т/га зерна яровой пшеницы, даже без применения минеральных удобрений, что в полной мере подтверждается результатами производственных опытов и внедрения их в сельскохозяйственное производство.

ЭНЕРГОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВ

В одновидовых посевах козлятника восточного рентабельность производства кормов составляет 42-53% в зависимости от фона питания, козлятниково-клеверных - 52-63 и козлятниково-клеверо-кострецо-вых травостоях она повышается до 66 процентов.

В связи с увеличением норм внесения тукосмеси с целью получения 30, 35, 40 т/га зеленой массы производственные затраты повышаются соответственно до 7,6; 8,8; 9,8 тыс. руб./га. В то же время, несмотря на дороговизну тукосмесей (от 20 до 24 тыс. руб./т в зависимости от его формулы), себестоимость производства 100 кормовых единиц снижается до 251 руб. при условной цене реализации 400 рублей.

Нельзя упустить или же оставить без внимания еще один очевидный факт: снижение условно-чистого дохода и биоэнергетического коэффициента с 1 га посевов козлятника восточного как в чистом виде, так и в смеси с другими многолетними травами на вариантах с внесением расчетных норм тукосмесей на планируемую урожайность зеленой массы 40 т/га.

ВЫВОДЫ

1. В целях создания высокоэффективного травяного звена зеленого

конвейера, обеспечивающего равномерное поступление биомассы в каждом хозяйстве необходимо иметь 3 вида козлятниковых агроценозов:

- для раннего срока использования (18-20 мая) козлятник восточный в смеси с клевером луговым Ранний -2;

- для среднего срока использования (25-30 мая) одновидовые посевы козлятника восточного;

- для позднего срока использования (5-10) июня козлятниково-клеверо-кострецовые травостои.

2. Применение расчетных норм тукосмесей на планируемую урожайность 30, 35,40 т/га зеленой массы пропорционально повышает продуктивность объектов исследований в следующих пределах:

- одновидовых посевов козлятника восточного от 20,3 т/га на контроле до 30,7 т/га;

- козлятниково-клеверных травостоев от 24,4 т/га на контроле до

34,8 т/га;

- бобово-мятликовых лугов от 25,0 т/га на контроле до 35,4 т/га.

3. Самая высокая окупаемость кг №К как зеленой массой, так и сухим веществом обеспечивается при внесении расчетных норм удобрений на планируемую урожайность 35 т/га биомассы:

- на первом травостое соответственно 107,3 и 15,6 кг/кг действующего вещества;

- на втором травостое соответственно 98,5 и 12,6 кг/кг действующего вещества;

- на третьем травостое соответственно 55,8 и 9,9 кг/кг действующего вещества.

4. Дальнейшее увеличение расчетных норм тукосмесей с целью получения более высоких урожаев козлятниковых агроценозов (40 т/га зеленой массы) приводит к снижению окупаемости минеральных удобрений.

5. Применение минеральных удобрений обеспечивает стабильную продуктивность изучаемых травостоев, как по годам пользования (индекс стабильности урожая 0,40-0,46), так и по укосам (50:50 с небольшими отклонениями в ту или иную сторону).

6. Козлятниковые агроценозы, возделываемые на оптимальных фонах питания, отличаются очень высоким содержанием сырого протеина (18,6-23,4%), сырого жира (3,4-4,1%), молибдена (0,31-0,34 мг/кг абсолютно сухой массы). В то же время, под действием минеральных удобрений в кормах снижается содержание сырой клетчатки, меди и, самое главное - суммы Сахаров, что является основной причиной дебаланси-рованности сахаро-протеинового соотношения:

- 0,4:1,0 в корме чисто козлятникового травостоя;

- 0,3:1,0 в корме козлятниково-клеверного травостоя;

- 0,6:1,0 в корме козлятниково-клеверо-кострецового травостоя.

7. Способность одно- и поливидовых посевов козлятника восточно го подавлять сорную растительность, улучшать структурность серы лесных почв на 5-14%, накапливать поживно-корневые остатки до 4,6 7,3 т/га сухой массы, повышать содержание гумуса, биологическую ак тивность микрофлоры до 20-21 %, оставлять после себя до 111-125 кг/г биологического азота, обеспечивать получение последующей за ним (по пласту) урожайность зерна яровой пшеницы более 3,5 т/га.

8. Внесение расчетных норм тукосмесей на планируемую урожай ность до 35 т/га зеленой массы способствует повышению окупаемост энергетических затрат на одно- и двувидовых посевах козлятника вое точного от 2,1 на контроле до 2,8 и на трехкомпонентных травостоях от 2,1 до 2,4 соответственно.

9. В одновидовых посевах объекта исследований рентабельност производства кормов в зависимости от фона питания составляет 42-53 %, козлятниково-клеверных травостоях - 52-63 и козлятниково-клеверо кострецовых лугах она увеличивается до 66 процентов.

10. Каждый гектар козлятниковых агроценозов приносит хозяйств от 2,3 до 5,9 тыс. руб. условно-чистого дохода. Если учесть стоимость биологического азота, накопленного культурой галега, прибавку урожая последующей культуры кормового севооборота, то условно-чистый доход приближается к 10-15 тыс. руб./га, что значительно выше любой другой полевой культуры.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В целях получения высококачественной биомассы не менее 31 т/га с первого года пользования и биологизации земледелия на серых лесных почвах Республики Татарстан рекомендуется возделывать козлятник восточный в смеси с клевером луговым с внесением тукосмеси на планируемую урожайность 35 т/га зеленой массы.

2. В хозяйствах с высоким уровнем химизации для получения более 35 т/га зеленой массы рекомендуется в состав козлятниково-клеверной травосмеси включить кострец безостый в соотношении 50:25:25.

3. «Зеленую жатву» на козлятниково-клеверных травостоях предлагается начать в фазе бутонизации культуры галега (18-20 мая), а к уборке поливидовых посевов объекта исследований необходимо приступить 8-10 июня в фазе начала колошения костреца безостого.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Мииобрнауки РФ:

1. Сафиоллин Ф.Н. Биологические особенности и приемы формиро-ания высокопродуктивных агрофитоценозов бобовых многолетних . ав в Предкамской зоне Республики Татарстан / Ф.Н. Сафиоллин, Л.Т. афина, C.B. Сочнева, Р.К. Вафин // Вестник Казанского государствен-

шго аграрного университета, 2007, № 1(5). - С. 82-86.

2. Вафина Л.Т. Сравнительная оценка продуктивности чистых и мешанных посевов козлятника восточного на разных фонах минераль-ого питания / Л.Т. Вафина, Ф.Н. Сафиоллин // Вестник Казанского государственного аграрного университета, 2010, № 4(18). - С. 134-138.

3. Сафиоллин Ф.Н. Химический состав и питательность кормов из ноголетних трав в зависимости от фона минерального их питания / .Н. Сафиоллин, М.М. Хисматуллин, Г.С. Миннуллин, Л.Т. Вафина // естник Казанского государственного аграрного университета, 2011, № (19).-С. 160-162.

Статьи в журналах, тематических сборниках и материалах онференций:

4. Вафина Л.Т. Конкурентоспособность различных видов бобовых ноголетних трав / Л.Т. Вафина, C.B. Сочнева // Актуальные вопросы овершенствования технологии производства и переработки продукции ельского хозяйства «Мосоловские чтения». Материалы международ-юй научно-практической конференции. - Выпуск XI Йошкар-Ола, 005.-С. 126-128.

5. Вафин Р.К. Смешанные посевы бобовых многолетних трав - ос-юва укрепления кормовой базы животноводства / Р.К. Вафин, C.B.

очнева, Л. Т. Вафина // Труды российских и американских ученых: азвитие взаимопонимания и сотрудничества в различных областях на-чной деятельности. - Казань, 2007. - С. 26-27.

6. Сафиоллин Ф.Н. Приемы увеличения долголетия многолетних рав / Ф.Н. Сафиоллин, М.М. Хисматуллин, Л.Т. Вафина, Р.К. Вафин //

Труды российских и американских ученых: развитие взаимопонимания и сотрудничества в различных областях научной деятельности. - Казань, 2007. - С. 27-28.

7. Сочнева C.B. Питательная ценность различных видов бобовых многолетних трав / C.B. Сочнева, Л.Т. Вафина, Р.К. Вафин // Повышение эффективности растениеводства и животноводства - путь к рентабельному производству. Материалы Всероссийской научно-практичес-

кой конференции молодых ученых. - Казань, 2008. - С. 380-383.

8. Хисматуллин М.М. Влияние различных видов травостоев и удобрений на плодородие почвы / М.М. Хисматуллин, C.B. Сочнева, JI.T. Вафина // Роль аграрной науки в инновационном развитии агропромышленного комплекса. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию агрономического факультета Казанского ГАУ. - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2009. С. 25-26.

9. Вафин Р.К. Последействие пласта различных видов многолетних трав на урожайность яровой пшеницы Люба / Р.К. Вафин, C.B. Сочнева, JI.T. Вафина // Роль аграрной науки в инновационном развитии агропромышленного комплекса. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию агрономического факультета Казанского ГАУ. - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2009. С. 26-27.

Формат 60x84/16 Тираж ¿00 Подписало к печати 23.03/2,

Печйгь офсетная. Усл.пл. ¿00 Заказ 36

Издательство КГАУ/420015 г-Казань, уфК.Маркса,!д-65 Лицензия на издательскую деятельность код 221 ЦЦ №06342 от 28.11.2001 г. Отпечатано в типографии 10. АУ 420015 г.Каэань, ул.К.Марксаад.65. Казанский государственный аграрные Университет

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Вафина, Лилия Талгатовна, Казань

61 12-6/548

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На право- рукописи А

ВАФИНА ЛИЛИЯ ТАЛГАТОВНА

ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ КОЗЛЯТНИКОВЫХ АГРОЦЕНОЗОВ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ

РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

06.01.04 - агрохимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель -доктор сельскохозяйственных наук Миннуллин Г. С.

Научный консультант -

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Сафиоллин Ф.Н.

Казань-2012

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ

МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО.......8

1.1. Значение культуры в кормопроизводстве.....................................8

1.2. Одно- и поливидовые посевы козлятника восточного в составе травяного звена зеленого конвейера..........................................\ j

1.3. Биологические особенности козлятника восточного.....................17

1.4. Оптимизация минерального питания чистых и смешанных посевов козлятника восточного.......................................... 23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........................................................................

Глава II. УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА, МЕСТО И МЕТОДИКА

ПРОВЕДЕНИЯ ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ...................................32

2.1. Почвы Республики Татарстан........................................... 32

2.2. Термические ресурсы и обеспеченность влагой основных зон Республики Татарстан................................................... 39

2.3. Место и условия проведения исследований................................42

2.4. Программа и методика исследований.......................................49

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава III. ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВОВ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО.............................................

3.1. Влияние расчетных норм тукосмесей на формирование биомассы козлятника восточного в одновидовых и смешанных посевах.........57

3.2. Питательность корма козлятниковых агроценозов в зависимости

от применения расчетных норм минеральных удобрений...............79

3.3. Обеспеченность корма козлятниковых агроценозов минеральными веществами и микроэлементами в зависимости

от фона их питания...................................................... 9g

3.4. Ценотическая активность козлятника восточного, клевера лугового

и костреца безостого на разных фонах минерального питания......103

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..............................................11Л

Глава IV. ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И КОЗЛЯТНИКОВЫХ АГРОЦЕНОЗОВ НА АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН........112

4.1. Изменение агробиологических свойств серых лесных почв..........112

4.2. Влияние минеральных удобрений и козлятниковых агроценозов

на агрохимические показатели серых лесных почв.....................123

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................

Глава V. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА И ВНЕДРЕНИЕ

РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.....................................133

5.1. Производственная проверка результатов исследований...............133

5.2. Внедрение результатов исследований в сельскохозяйственное производство....................................................................................................................137

Глава VI. ЭНЕРГОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВ ИЗ КОЗЛЯТНИКОВЫХ АГРОЦЕНОЗОВ..................................................................

6.1. Экономическая оценка применения расчетных норм тукосмесей на планируемую урожайность одновидовых и смешанных посевов козлятника восточного...................................................... 143

6.2. Биоэнергетическая эффективность возделывания козлятника восточного в одно- и поливидовых посевах на разных фонах минерального питания............................................... 14g

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................

ВЫВОДЫ................................................................................

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ......................................158

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................

ПРИЛОЖЕНИЯ......................................17о

ВВЕДЕНИЕ

Козлятник восточный (Galega orientalis) в народе называют культурой двадцать первого века в силу следующих причин:

1. В отличие от всех бобовых многолетних трав он обладает уникальной способностью вегетативного размножения, и продолжительность его продуктивного долголетия увеличивается до 12-15 лет. Поэтому затраты на возделывание культуры уменьшается в 2-3 раза по сравнению с широко распространенной в Татарстане люцерной посевной.

2. Внимание аграриев привлекает его способность отрастать рано весной, одновременно с озимой рожью, что позволяет сохранить посевы озимой ржи на зерно, традиционно используемой на зеленый корм (в среднем по Республике Татарстан ежегодно 180-190 тыс. га озимой ржи скармливается скоту в конце мая).

3. При заготовке сена и сенажа листья козлятника восточного практически не осыпаются, так как листья и стебли высыхают синхронно и корма соответствуют высшему классу по содержанию питательных веществ.

4. Самое главное, козлятник восточный отличается устойчиво-высокой семенной продуктивностью (4-5 ц/га против 0,8-1,0 ц/га у люцерны посевной).

Следовательно, экономическая и хозяйственная целесообразность возделывания козлятника восточного очевидна, но ради объективности следует отметить медленные темпы интродукции культуры галега не только в хозяйствах Поволжского Федерального округа России, но и в Республике Татарстан. У козлятника восточного есть один существенный недостаток - в год посева в чистом виде и в последующие 2 года развивается очень медленно и формирует низкий урожай, так как клубеньковые бактерии не могут обеспечить растение азотом, несмотря на предпосевную обработку семян специальными активными штаммами ризобиум.

В связи с этим, разработка технологии формирования высокопродуктивных агроценозов козлятника восточного с учетом почвенно-климатических ус-

ловий региона возделывания имеет не только научные, но и огромное практическое значение в деле укрепления кормовой базы животноводства.

Цель и задачи исследований - разработка теоретических основ и практических приемов увеличения объемов производства высокобелковых кормов на основе оптимизации минерального питания одно- и поливидовых посевов козлятника восточного.

Для осуществления поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

1. Определить оптимальные нормы внесения тукосмесей на одновидо-вых и смешанных посевах козлятника восточного в Предкамской зоне Республики Татарстан.

2. Провести сравнительную оценку качества корма в зависимости от ботанического состава травостоя и изучаемых норм внесения минеральных удобрений.

3. Установить влияние расчетных норм тукосмесей и козлятниковых аг-роценозов на физико-химические свойства серых лесных почв и урожайность последующей культуры кормового севооборота.

4. Рассчитать энергоэкономическую эффективность применения расчетных норм тукосмесей на одно- и поливидовых посевах культуры галега.

Работа проведена в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению агропромышленного комплекса Российской Федерации в 2005-2010 гг. и соответствует паспорту специальности 06.01.04 - агрохимия.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оптимизация минерального питания чистых и смешанных посевов козлятника восточного на серых лесных почвах Республики Татарстан.

2. Особенности влияния козлятниковых агроценозов, возделываемых на разных фонах минерального питания на физико-химические свойства серых лесных почв и урожайность последующей культуры кормового севооборота.

Научная новизна. Впервые всесторонне обоснована возможность возделывания козлятника восточного в смеси с клевером луговым и кострецом безостым. Установлены энергоэкономически обоснованные расчетные нормы внесения тукосмесей на одно- и поливидовых посевах изучаемой культуры. Доказана высокая мелиоративная роль козлятниковых агроценозов на серых лесных почвах Республики Татарстан.

Практическая значимость работы. Применение в сельскохозяйственном производстве Татарстана рекомендаций автора позволяет:

- получить с каждого гектара козлятниково-клеверного и козлятниково-клеверо-кострецового травостоев с первого года пользования более 350 ц био-

массы;

- сохранить посевы озимой ржи от стравливания, поскольку козлятнико-вые агроценозы укосной спелости достигают одновременно с этой культурой;

- получить высокобелковое сырье для заготовки кормов на зимний период;

- повысить плодородие серых лесных почв и улучшить их структурный состав;

- увеличить урожайность последующей культуры кормового севооборота более чем в 1,5 раза.

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований внедрены в ООО «Хаерби» Лаишевского и СПК «Колос» Бавлинского муниципальных районов Республики Татарстан. Включение в структуру посевных площадей многолетних трав козлятниковых агроценозов способствовало равномерному поступлению высококачественной биомассы с ранней весны до

поздней осени и в итоге, снижению себестоимости производства мяса и молока.

Полученные результаты, также, используются в учебном процессе Казанского государственного аграрного университета и при переподготовке агрономических кадров.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации были представлены и получили положительную оценку на Международных научно-практических конференциях: «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, 2005), «Роль аграрной науки в инновационном развитии агропромышленного комплекса» (Казань, 2009), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, посвященной памяти Р.Г. Гарее-ва «Повышение эффективности растениеводства и животноводства - путь к рентабельному производству» (Казань, 2008) и на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Казанского государственного аграрного университета (2006-2011 гг.).

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 научные статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Глава I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ

УДОБРЕНИЙ В ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО

1.1. Значение культуры в кормопроизводстве

Известно, что результативность животноводства во многом зависит от количества, качества и себестоимости кормов, поскольку в структуре затрат на молочную продукцию корма составляют 40-45%, а на мясо 55-57%. Поэтому в развитых странах мира в последние годы существенно меняется структура кормопроизводства в сторону паритетного развития травосеяния как на орошении, так и на богаре. В структуре посевных площадей кормовых культур большинства европейских стран, США, стран Латинской Америки многолетние травы занимают 55-70%, а в Российской Федерации, и в частности в Татарстане, только 30-35 процентов.

Корма, приготовленные из многолетних трав, представляют наибольшую ценность для животноводства. Они отличаются высокой усвояемостью и питательностью, содержат все необходимые питательные вещества в соотношениях, наиболее отвечающих зоотехническим требованиям. К тому же отсутствие ежегодных затрат на обработку почвы и посев, а также способность многолетних трав давать 3 укоса на орошении и 2 укоса без полива позволяют получать корма с самой низкой себестоимостью. Самое главное, многолетние травы обладают уникальной способностью повышения плодородия почв и улучшения ее структуры, что является неоценимым достоинством в условиях непомерной дороговизны и дефицита удобрений.

В связи с этим необходимо пересмотреть структуру посевных площадей

кормовых культур в сторону увеличения площадей многолетних трав до 25%

от пашни против 15-18% в настоящее время (0,8-0,9 га на 1 условную голову скота).

С учетом роли многолетних трав в биологизации земледелия в системе полевых севооборотов площади бобовых трав только в Республике Татарстан должны быть доведены до 390 тыс. га, в том числе люцерна - 250 тыс. га, кле-

вер - 50, эспарцет песчаный на склоновых малоплодородных землях - 65 и раннеспелый козлятник восточный - 75 тыс. га (Маликов, 2003).

В кормовых и почвозащитных севооборотах рекомендуется возделывать бобово-мятликовые смеси (350 тыс. га) и чисто мятликовые травостои (135 тыс. га) с тем расчетом, чтобы можно было использовать их на сено, сенаж, зеленый корм и на выпас.

Для решения поставленной задачи ежегодно потребуется более 9 тыс. т семян многолетних трав. В настоящее время производство семян трав не превышает 2-3 тыс. т, а удельный вес семян бобовых многолетних трав в общем объеме составляет всего лишь 20-25 процентов.

Наладить семеноводство многолетних трав в течение последних 30-40 лет пытались неоднократно. Например, в Республике Татарстан во второй половине 1970-х годов было решено специализировать Арский муниципальный район на семеноводстве люцерны и клевера. Однако данная крупномасштабная операция завершилась неудачно. Следующие попытки также не принесли желаемых результатов. Поэтому вопреки потребностям производства и рекомендациям ведущих научных учреждений посевы многолетних трав в нашей республике расширяются весьма медленно, а их продуктивность остается низкой. Основная причина этого состоит в острой и хронической нехватке семян, хотя посевные площади многолетних трав на семена приходится поддерживать на уровне 10% от всей площади против 1,4% в США. С другой стороны, промышленная технология семеноводства трав должна быть простой, общедоступной, малозатратной, и самое главное, выгодной для хозяйств с экономической точки зрения. Всем этим требованиям наилучшим образом соответствует производство семян козлятника восточного, поскольку культура галега на семена созревает в конце июля - начале августа, обеспечивая получение 4-5 ц/га урожая без особого труда и крупных капиталовложений. В связи с этим в России его посевные площади из года в год увеличиваются. Так, в Свердловской области они превышают 30 тыс. га, Пензенской - 50, Челябинской - 70

Мордовии - 80 тыс. га. В Орловской области поставлена задача - перешагнуть 100 тыс. гектарный рубеж. В настоящее время козлятник восточный успешно возделывается в 50 областях, краях и республиках Российской Федерации (Артемов, 1994; Макаров, Михайлова, 2007).

С другой стороны, нельзя забывать, что по территории Республики Татарстан проходит северная граница возделывания люцерны посевной и южная граница возделывания клевера лугового. В связи с этим, обе традиционные культуры из семейства бобовых отличаются неустойчивой и низкой семенной продуктивностью (0,8-1,0 ц/га), высокой степенью поражения вредителями, болезнями, ограниченным продуктивным долголетием (2-3 года).

История появления козлятника восточного в Татарстане связана с отделом новых кормовых культур Татарского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Именно его сотрудники A.C. Грузкова и P.M. Атныева в 1976 г. завезли его в нашу республику и начали испытывать на небольших делянках. В среднем за 3 года урожайность новой культуры составила около 300 ц/га зеленой массы. В 1 кг сухого вещества содержалось 175 г переваримого протеина, но козлятник уступал по урожайности и качеству люцерне. В связи с этим было принято решение прекратить дальнейшие работы по этой культуре.

Вновь он появляется в нашей республике спустя десятилетия, когда соискатель кафедры землеустройства и агроэкологии Казанского государственного аграрного университета (гл. агроном ОПХ «Центральное» Лаишевского муниципального района Республики Татарстан) O.A. Шайтанов под руководством профессора Ф.Н. Сафиоллина заложил полевые опыты по разработке высокоэффективного травяного звена зеленого конвейера с использованием

новых видов бобовых и мятликовых многолетних трав, включая козлятник восточный.

В 1987 г. он завез семена этой культуры сорта Гале, штаммы козлятни-ковых клубеньковых бактерий из Эстонии и провел полноценные производст-

венное его испытание на площади 60 га. На основе результатов 4-х летних стационарных и производственных исследований на диссертационном совете ВНИИК (г. Москва) успешно защитил кандидатскую диссертацию. В 2004 г. издал книгу «Козлятник восточный в Татарстане», опубликовал большое количество научных статей, усиленно рекламировал его на Всероссийских и Республиканских научно-практических конференциях, стал почитателем и пропагандистом козлятника восточного. С тех пор посевы козлятника стали

появляться почти во всех 43 муниципальных районах республики и достигли 30 тыс. гектаров.

Экономическая и хозяйственная целесообразность возделывания козлятника восточного очевидна. Например, по данным Ф.С. Гибадуллиной и ее аспирантов (2008, 2010) в кг абсолютно сухой массы козлятника восточного содержится более 22% сырого протеина, до 6% сырого жира и 220-230 мг каротина, что на 10-15% выше аналогичных показателей люцерны посевной. Б