Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности использования козлятника восточного на корм в подтаёжной зоне Западной Сибири

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Особенности использования козлятника восточного на корм в подтаёжной зоне Западной Сибири"

На правах рукописи Г

Александрова Светлана Николаевна

ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО НА КОРМ В ПОДТАЁЖНОЙ ЗОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

3 ПАР 2015

Тюмень - 2015 005559862

005559862

Работа выполнена на кафедре кормопроизводства, технологии хранения и

переработки продукции растениеводства ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

Заслуженный работник высшей школы РФ Степанов Александр Федорович

Официальные оппоненты: Петрук Владимир Антонович,

д.с.-х.н., доцент, Новосибирский ГАУ, профессор кафедры растениеводства и кормопроизводства

Харалгин Александр Сергеевич,

к.с.-х.н., ГАУ Северного Зауралья, доцент кафедры управления АПК

Ведущая организация: ФГБНУ «Сибирский научно-исследовательский

институт кормов»

Защита диссертации состоится «22» апреля 2015 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.064.01 при ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья» Адрес: 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7. Тел./факс: (3452) 46-87-77; E-mail: dissTGSHA@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья» и на сайте Ы1р://уу\улу. tsaa.ru

Автореферат разослан «19» февраля 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.с.-х.н., доцент

Рзаева Валентина Васильевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Одной из важнейших проблем агропромышленного комплекса России является увеличение производства кормов, улучшение их качества и энергонасыщенности. В настоящее время обеспеченность животноводства кормами составляет 60-70% годовой потребности, высоким остается дефицит белка в кормовых рационах, что является сдерживающим фактором роста продуктивности животных (Кашеваров, 2008; Косолапов, 2009).

В Западной Сибири обеспечение животноводства высококачественными кормами в настоящее время является важнейшей задачей. Одно из направлений в решении данной проблемы - возделывание нетрадиционных культур, обладающих высокой кормовой и семенной продуктивностью, адаптивностью к конкретным почвенно-климатическим условиям. Эти кормовые культуры при широком внедрении в хозяйствах региона могут явиться важным фактором увеличения производства качественных кормов с пахотных земель. Наиболее полно этим требованиям в подтаёжной зоне Западной Сибири, наряду с клевером луговым и люцерной, отвечает козлятник восточный (Galega orientalis Lam.). Он имеет ряд достоинств: высокую урожайность, длительный период использования травостоя (до 10 лет и более), устойчивое семеноводство, достигает укосной спелости на 10-15 сут раньше других бобовых трав, что важно при организации зелёного конвейера (Абрамова, 2006; Баранова, 2006; Данилов, 2006; Степанов, 2006).

Степень разработанности темы. Существенный вклад в изучение культуры козлятника восточного в нашей стране и за рубежом внесли С.Н. Симонов (1938), П.П. Вавилов (1982), Х.А. Райг (1990), Ю.А. Утеуш (1991), А.Ф. Степанов (1992, 2006), A.A. Абрамов (1993), P.A. Василевич (1995), Г.А. Демарчук (1997), В.А. Кубарев (2000), М.Л. Пузырева (2000), Г.В. Гаврилова (2001), А. Н. Кшни-каткина (2001), Е.Р. Щукис (2001), В.П. Казанцев (2002), К.Э. Коленченко (2002), В.В. Христич (2002), А.П. Еряшев (2003), Ф.Ф. Регер (2004), В.И. Дмитриев (2006), А.Ф. Абрамова (2006), В.А. Петрук (2008), B.C. Бойко (2011). В работах учёных отражены биологические особенности культуры, её хозяйственное значение, технологические приёмы возделывания на корм и семена, влияние минеральных удобрений на урожайность козлятника, дана оценка его кормовой продуктивности и питательной ценности. Однако вопросы рационального использования травостоя козлятника восточного в условиях Западной Сибири проработаны недостаточно.

Представленная работа является составной частью научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО ОмГАУ имени П.А. Столыпина, № гос. per. 01.201.256669.

Цель исследований - разработка эффективных технологических приёмов, обеспечивающих рациональное использование травостоя козлятника восточного в системе зелёного и сырьевых конвейеров в условиях подтаёжной зоны Западной Сибири.

Задачи исследований:

- выявить оптимальный срок, число укосов и высоту скашивания козлятника восточного второго и последующих лет жизни;

- установить динамику нарастания зелёной массы и периоды оптимального использования козлятника в зелёном и сырьевом конвейерах;

- определить рациональный режим использования травостоя по годам, спо-

собствующий сохранению продуктивного долголетия культуры;

- изучить влияние минеральных подкормок на отрастание и продуктивность козлятника;

- дать биоэнергетическую и экономическую оценку приёмам использования козлятника восточного на корм.

Научная новизна. Впервые в условиях подтаёжной зоны Западной Сибири для многолетней бобовой культуры козлятника посточного выявлены и научно обоснованы эффективные приёмы использования его травостоя на корм: сроки первого и второго укосов, высота скашивания, режим использования травостоя; установлены особенности отрастания растений при скашивании в разные фазы развития, динамика нарастания и качество надземной массы, действие удобрений на продуктивность культуры; разработаны зелёный и сырьевой конвейеры для производства различных видов кормов из козлятника; в зависимости от применяемых приёмов использования травостоя выявлены закономерности его формирования и влияния их на продуктивное долголетие культуры; показана экономическая и биоэнергетическая эффективность использования козлятника восточного на корм.

Практическая значимость. Применение разработанных приёмов использования травостоя козлятника восточного обеспечивает получение высокой урожайности (30-50 т/га) высококачественной, сбалансированной по протеину и аминокислотному составу зеленой массы, для приготовления различных видов кормов в подтаёжной зоне Западной Сибири.

Результаты исследований могут быть использованы при составлении программ по увеличению производства кормов, методических рекомендаций по интенсификации кормопроизводства региона на пахотных землях и рекомендованы производству.

Рекомендуемые приёмы использования козлятника на корм прошли производственную проверку на полях ООО «ОПХ им. Фрунзе» Тарского района Омской области. Внедрение результатов исследований в этом хозяйстве на площади 50 га в 20122013 гг. позволило в среднем за два года испытаний при двух укосах козлятника за вегетацию получить с одного гектара посева 28 т зелёной массы, содержащей 4,6 т кормовых единиц и 840 кг/га сырого протеина. При возделывании козлятника восточного на корм чистый доход составил 7236 руб./га, рентабельность - 110% .

Методология и методы исследования. Методологической основой данной работы послужили научные труды отечественных и за рубежных ученых по вопросам рационального использования травостоев многолетних кормовых культур. Для проведения исследований были заложены лабораторные и полевые с повторением во времени опыты. Учёты и наблюдения осуществляли по утверждённым стандартным методикам, применяли методы корреляционного и экономического анализа.

Основное положение диссертации, выносимое на защиту:

— научно обоснованные приёмы использования травостоя козлятника восточного на корм в условиях подтаёжной зоны Западной Сибири.

Достоверность научных результатов подтверждается многолетними полевыми и лабораторными опытами, статистической обработкой результатов исследований общепринятыми методами с высокой степенью достоверности, производственной проверкой и публикациями автора.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были доложены и обсуждены на заседаниях кафедры кормопроизводства, технологии хранения и переработки продукции растениеводства ОмГАУ (2010-2013), на международных научно-практических конференциях: «Научные инновации - аграрному производству»; «Природные и интеллектуальные ресурсы Омского региона» (Омск, 2013), «Научное обеспечение АПК. Итоги и перспективы» (Ижевск, 2013), «Современные концепции научных исследований» (Москва, 2014).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 4 в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 153 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений производству; содержит 21 таблицу, 21 рисунок, 76 приложений. Список литературы включает 233 источника, в том числе 8 на иностранном языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность выбранной темы исследований.

1 Происхождение, ботаническая характеристика, биологические особенности н хозяйственное значение козлятника восточного (обзор литературы)

Предоставлен обзор литературы о происхождении, биологических особенностях, хозяйственном значении и ботанической характеристике козлятника восточного. Приведены результаты ранее проведенных исследований по возделыванию и использованию травостоя козлятника в разных регионах.

2 Условия, объект и методика исследований

2.1 Почвенно-климатическая характеристика подтаёжной зоны Омской области, описаны погодные условия за годы исследований, почва опытного участка, схемы опытов, применяемая технология возделывания культуры, методики исследований.

2.2 Условия проведения опытов. Исследования проводили в 2010-2013 гг. на полях отдела северного земледелия ГНУ СибНИИСХ Россельхозакадемии в подтаёжной зоне Омской области. Почва опытного участка - серая лесная среднемощная, тяжелосуглинистая с содержанием гумуса в пахотном слое 3,4%, элементов питания: N-N03 - 3,8 мг/100 г почвы (по Грандваль-Ляжу), Р205 и К20 - соответственно 9,4 и 9,1 мг/100 г почвы (по Ф.В. Чирикову), рН 5,2-5,9. Погодные условия в годы исследований различались: вегетационный период 2010 и 2011 гг. был тёплым и влажным, 2012 г. — жарким с острым недостатком влаги, а 2013 г. - избыточно влажным и холодным.

2.3 Объект и методика исследований. Объект исследований козлятник восточный Galega orientalis (Lam.), сорт Горноалтайский 87.

Для изучения поставленных задач нами было заложено четыре полевых опыта: первая закладка - посев 2010 г., учёт 2011-2013 гг. (травостой 2-4 года жизни); вторая закладка - посев 2003 г. (Шевченко), учёт 2010-2013 гг. (травостой 7-10 года жизни), схемы которых даны в табл. 2-5 автореферата. Агротехника в опытах зональная: предшественник - овёс на зерно; основная обработка почвы - зяблевая вспашка плугом ПЛН-4-35 на глубину 18-20 см, ранневесеннее боронование в два

следа БИГ-ЗА, предпосевная культивация КПС-4,0 с последующим боронованием. До и после посева почву прикатывали ЗККШ-6А. Козлятник высевали 15 мая 2010 г. сеялкой СН-16 рядовым способом с междурядьями 15 см, норма высева -4,0 млн. всхожих семян/га. Глубина заделки семян 2 см. Посев проводили семенами урожая 2009 г. с лабораторной всхожестью 90%. Уход за посевами козлятника в первый год жизни заключался в подкашивании сорняков, в последующие годы весной до его отрастания, проводили боронование БИГ-ЗА. Травостой в первый год жизни не скашивали. Во второй закладке (2003 г.) козлятник возделывали по аналогичной технологии. Опыт 4 закладывали по трем фонам минерального питания: без удобрений (контроль), НюРооКбо и N«^120^0. Расчет доз минеральных удобрений проводили на планируемую урожайность (30 и 40 т/га зелёной массы) с учётом запасов элементов питания в почве (Ермохин и др., 2002). Удобрения вносили ежегодно, поверхностно, дробно по М^Р.^^ и ЫзоРвоК« весной перед началом вегетации растений и после первого укоса. В качестве удобрений использовали аммиачную селитру, суперфосфат двойной и калийную соль. Учётная площадь в опытах 20 м , повторность 4-кратная, расположение делянок систематическое.

В исследованиях по теме использовали апробированные методики, разработанные ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1983, 1997). Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного и корреляционного анализа (Доспехов, 1979), энергетическую оценку - согласно рекомендациям (Метод, рекоменд.,1993; Ермохин, Неклюдов, 1994), экономическую (в ценах 2013 г.) - по методикам ВНИИ кормов Россельхозакадемии (1983, 1997).

3 Приёмы рационального использования травостоя козлятника восточного

3.1 Динамика нарастания зелёной массы козлятника в зависимости от срока проведения первого укоса. Анализ прохождения фенофаз развития козлятника второго - четвёртого и седьмого - десятого года жизни в период вегетации показал, что фазы стеблевания (30 мая - 10 июня) он достигал через 36-46 сут с момента весеннего отрастания, при этом высота растений составляла 24-52 см. Фаза бутонизации отмечалась во второй декаде июня, через 48-56 сут, при высоте 67 см. Цветение у козлятника наступало на 63-66 сут, в конце третьей декады июня, при высоте растений 80 см и продолжалось в течение месяца. Наибольшие биометрические показатели козлятник имел 20 августа (в фазе плодоношения), на 117 сут с момента отрастания весной. Высота травостоя возрастала до 101 см. Среднесуточный прирост растений в высоту в первоначальный период развития был интенсивный - 1,2-2,8 см в сутки, в фазе бутонизации прирост снижался до 1,5 см, с наступлением цветения - до 0,8 см, а в фазе плодоношения он практически прекращался. Площадь листьев козлятника возрастала с 0,4 м /м2 в начале стеблевания до 6,5 м2/м2 в фазе цветения, а вместе с ней и ФП, достигая максимального значения в фазе цветения (10.07.) - 65 м2/м2 в сутки (табл. 1).

По мере дальнейшего развития растений наблюдалось снижение ФП из-за усыха-ния нижних стеблевых листьев. Во втором укосе максимальная площадь листьев и ФП были при проведении первого укоса в ранние сроки (20.05-10.06) и наименьшие - в поздние (20.07-30.07).

Таблица 1 - Показатели фотосинтетической деятельности и коэффициент водопотребления козлятника восточного в зависимости от срока первого _скашивания (в среднем по двум закладкам)_

Срок первого скашивания травостоя Площадь листьев, м2/м2 ФП, м3/м2 в сутки ЧПФ, г/м2 в сутки Коэффициент водоптреб-ления

Укос

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

20.05 Начало стеблевания 0,4 6.2 5 27 8,0 1,5 142 96

30.05 Стеблевание 0,8 5,4 6 23 8,6 1,3 104 44

10.06 Стеблевание 2,6 4,9 26 21 9,0 1,2 137 49

20.06 Бутонизация 5,1 4,3 56 18 9,7 1.0 81 73

30.06 Цветение 5,8 4,2 63 17 10,6 1,0 71 60

10.07 Цветение 6.1 3,4 65 14 11,4 0.8 61 72

20.07 Цветение 6,5 2.5 61 10 13,6 0,6 58 108

30.07 Начало плодоношения 6,3 2,0 51 8 15,6 0,4 59 148

10.08 Начало плодоношения 5,7 - 52 - 17,4 - 65 -

20.08 Плодоношение 5,0 _ 47 _ 17,3 _ 61 _

30.08 Плодоношение 4,6 - 44 - 17,1 - 75 _

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) также возрастала по мере роста и развития культуры от 8,0 г/м2 в сутки в начале стеблевания до 17,4 г/м2 в начале плодоношения (10.08).

Наиболее продуктивное использование влаги козлятником за семь лет наблюдений и учётов отмечалось в период: стеблевания - цветения. Связано это с тем, что в эти периоды наблюдается наибольший прирост надземной массы и на построение единицы продукции требуется больше влаги. Потребность в эффективных температурах травостоя второго - десятого года жизни при ранних сроках уборки от отрастания до стеблевания составляла 434°С, до бутонизации - 611°С, до цветения - Ю70°С и до плодоношения - 1848°С. Для формирования второго укоса требовалось не менее 817-1165°С эффективных температур.

На формирование урожая зелёной массы козлятника в условиях подтаёжной зоны Омской области на каждый укос требовалось в среднем: от отрастания до стеблевания - 40 сут, до бутонизации - 52, до цветения - 77 и до плодоношения -97 сут. Урожайность надземной массы в первом укосе увеличивалась до августа месяца, но темпы её нарастания по фазам развития культуры различались (табл. 2). При скашивании козлятника разных лет жизни, в период с 20 мая по 10 июня (начало стеблевания - стеблевание) урожайность зелёной массы в первом укосе составляла 4,6-12,0 т/га.

В бутонизацию (20 июня) отмечалось увеличение прироста зелёной массы до 440 кг/га в сутки с урожайностью - 16,4 т/га. К фазе цветения урожайность козлятника достигала 23,7 т/га с максимальным темпом её прироста за сутки - 730 кг/га. Но к полному цветению прирост массы уменьшался до 330 кг/га в сутки и, в дальнейшем, проходил менее интенсивно.

Таблица 2 — Продуктивность козлятника восточного в зависимости от срока первого скашивания (в среднем по двум закладкам)

Срок первого скашивания Зелёная масса Прирост зелёной массы в первом укосе, кг/га сутки Абс. сухое н-во, т/га Кормовые единицы, т/га Сырой протеин, кг/га Обменная энергия, ГДж/га Энергетический коэффициент

всего в т.ч. 1-й укос

Дата Фаза развития

т/га

20.05 Начало стеблевания 29,5 4,6 20 6,8 2,4 1129 58 12,2

30.05 Стеблевание 31,4 8,0 340 7,0 2,6 1195 62 12,1

10.06 Стеблевание 33,0 12,0 400 7,2 3,0 1299 67 12,7

20.06 Бутонизация 36,5 16,4 440 7,8 3,4 1412 75 12,9

30.06 Цветение 41,6 23,7 730 9,0 4,1 1629 84 13,6

10.07 Цветение 43,5 28,4 470 9,6 4,9 1731 89 15,9

20.07 Цветение 43,4 31,7 330 9,3 4,5 1682 86 15,7

30.07 Начало плодоношения 40,5 32,9 120 8,0 3,8 1331 69 15,7

10.08 Начало плодоношения 33,5 33,5 60 6,8 3,5 1233 68 15,4

20.08 Плодоношение 33,0 33,0 - 6,3 3,3 1140 64 15,4

30.08 Плодоношение 32,4 32,4 - 6.1 3,2 1106 62 15,3

НСР„5 2,0 1,0 1,0 0,4 115 6

Примечание. Прирост зелёной массы на 20.05 показан за период «весеннее отрастание -начало стеблевания».

Одновременно с нарастанием зелёной массы в первом укосе по календарным срокам наблюдалось снижение отавности с 84 до 18% и урожайности культуры во втором укосе с 24,9 до 7,6 т/га.

Старовозрастной травостой (седьмого - десятого года жизни) отличался от молодого (2-4-летнего) большим ФП (на 36%), ЧПФ в 1,6-2,8 раза и урожайностью зелёной массы - на 21 %.

Таким образом, оптимальным периодом уборки козлятника на корм в подтаёжной зоне Омской области является с 30 июня по 20 июля в фазе цветения, что обеспечивает урожайность зелёной массы за два укоса 41,6-43,5 т/га, сбор кормовых единиц 4,1-4,9 т/га и сырого протеина 1629-1731 кг/га.

3.2 Влияние срока н высоты скашивания основного (первого) укоса на урожайность козлятника восточного. Установлено, что наименьшая высота козлятника перед уборкой в разные фазы развития была при ежегодном срезе его на 46 см. В ранние фазы развития (стеблевание, бутонизация) высота травостоя при первом скашивании составляла 59 и 68 см, в более поздние фазы (цветения, плодоношения) - 87 и 107 см. Наибольшей высоты козлятник достигал перед первым скашиванием травостоя на высоте 12-15 см и превосходил травостой при скашивании на уровне 4-6 см: в первом укосе на 4-6 см, во втором - на 5-7 см. Отмечено, что при первом скашивании в период стеблевания - бутонизации отрастание 7080% новых побегов козлятника происходило за счёт боковых пазушных почек, оставшихся на нескошенных частях стеблей. В фазе цветения отава отрастала за счёт

образования 30-33% новых побегов из боковых почек, оставшихся на нескошен-ных частях стеблей, и 67-70% — из спящих почек на корневой шейке, а в фазе плодоношения (20 августа) — только за счёт почек, находящихся на корневой шейке.

Срок и высота скашивания травостоя оказывали существенное влияние на урожайность козлятника в первом (г=0,89±0,07) и во втором (г=0,87±0,05) укосах (табл. 3). В первый год использования травостоя при первом укосе скашивание на высоте 4-6 см позволило получить максимальный урожай, но ввиду более медленного отрастания растений, полностью лишившихся листьев, уже во втором укосе это преимущество было незначительным. При срезе на 4-6 см козлятник начинал отрастать после отчуждения надземной массы на 3-6 сут, а на высоте 8-10 и 12-15 см-на 2-4 сут.

Таблица 3 - Продуктивность козлятника восточного в зависимости от срока _и высоты скашивания травостоя (в среднем по двум закладкам)_

Срок Высота среза Зелйная Абс. Кормовые Сырой Обмен- Энерге-

первого скашивания травостоя, см (В) масса, т/га сухое в-во, единицы, т/га протеин, кг/га ная энергия, тический коэффи-

(фаза развития) (А) т/га ГДж/га циент

4-6,4-6,4 -6 31,6 2,82 1,47 510 27,0 9,7

8-10,8-10,8-10 40,7 3,98 2,07 719 37,0 11,2

Стеблевание 12-15,12-15, 12-15 36,6 3,50 1,82 632 32,5 10,7

4-6,8-10, 12-15 36,2 3,06 1,59 554 28,4 10,1

12-15,8-10,4-6 32,4 3,15 1,64 569 29,3 10,8

4-6,4-6 36,7 5,76 3,00 1042 53,5 10,8

8-10,8-10 42,9 6,62 3,44 1197 61,5 11,2

Бутонизация 12-15, 12-15 38,5 6,01 3,13 1086 55,8 10,9

4-6,8-10 37,1 5,85 3,04 1058 54,3 10,7

12-15,8-10 38,0 5,98 3,11 1081 55,5 11,1

4-6,4-6 40,1 7,07 3,68 1278 65,7 11,1

8-10, 8-10 46,2 8,35 4,34 1509 77,5 12,0

Цветение 12-15, 12-15 44,2 7,52 3,91 1359 69,8 11,6

4-6, 12-15 42,5 7,59 3,95 1372 70,5 11,4

12-15.4-6 39,9 7,10 3,69 1283 65,9 11,2

4-6 33,0 5,12 2,74 953 48,9 10,8

8-10 35,0 5,27 2,67 926 47,6 10,9

Плодоношение 12-15 33,2 4,78 2,48 863 44,4 10,2

4-6 32,0 5,23 2,72 945 48,5 10,7

12-15 33,2 4,79 2,49 866 44,5 10,4

НСР05 Л 0,8 1,60 0,50 220 10,0

В 2,0 0,40 0,20 80 3,5

ЛВ 1,8 1,20 0,70 180 12,5

Во всех вариантах оптимальной высотой скашивания козлятника была 810 см. Укосы на высоте 4-6 см приводили к недобору от 15 до 28% зелёной массы, или 5,0-9,1 т/га, в сравнении с высотой среза на 8-10 см. При отчуждении травостоя на высоте 12-15 см недобор составлял 1,8-4,4 т/га или 4-11%. Скашивание козлятника в течение вегетации и по годам при переменной высоте 4-6, 8-10, 1215 и 12-15, 8-10, 4-6 см (в ранние фазы) и 4-6, 12-15 и 12-15, 4-6 см (в поздние) не

выявило преимуществ по сравнению с ежегодной уборкой его на высоте 8-10 и 12-15 см.

При систематическом низком срезе травостой сильно изреживался, причём это наблюдалось с первого года его использования. Так, при скашивании в фазе стеблевания на высоте 4-6 см, к концу вегетации оставалось 98 побегов на 1 м2. При укосах на 8-10 и 12-15 см, эти значения равнялись соответственно 120 и 129 шт./м2, что на 22-31 % больше показателей густоты при низком срезе.

В среднем за годы исследований засорённость травостоя козлятника в первом укосе по шкале Н.З. Милащенко (1978) варьировала от 19 до 29% (от средней до высокой степени), во втором и третьем укосах она увеличивалась по отношению к первому: при срезе на 4-6 см она возрастала на 8-11 %, на 8-10 см - 5-9%, 12-15 см -4-8%, при чередовании высоты среза травостоя по укосам на 6-9%. При двукратном скашивании в фазе бутонизации — цветения наибольшее угнетение травостоя сорняками отмечалось при уборке на высоте 4-6 см, с поднятием высоты среза с 4-6 до 1215 см засорённость снижалась на 3-6%. При более позднем скашивании (в фазе плодоношения), засорённости составляла 5% (слабая степень).

Таким образом, оптимальным сроком уборки козлятника на корм является скашивание его травостоя в фазе цветения на высоте 8-10 см, что позволяет получать урожайность зелёной массы за два укоса - 46,2 т/га, кормовых единиц -4,34 т/га и сырого протеина - 1509 кг/га, обменной энергии - 77,5 ГДж/га.

3.3 Продуктивность козлятника в зависимости от срока и высоты скашивания отавы. Проведение второго укоса в ранние сроки, за 55-60 и 40-45 сут до окончания вегетации, приводило к более позднему (на 2-3 сут) отрастанию травостоя весной и после первого скашивания. С увеличением высоты среза при втором скашивании с 4-6 до 12-15 см возрастала высота растений к первой уборке на следующий год. Перед первым скашиванием максимальной высоты (124 см) козлятник достигал при проведении в предыдущем году второго укоса после окончания вегетации на высоте 12-15 см. При втором скашивании она была максимальной (88-90 см) при отчуждении травостоя за 10-15 сут до окончания и после прекращения вегетации.

В среднем за семь лет учёта максимальная густота травостоя козлятника (170 шт./м2) перед первым скашиванием отмечалась при проведении второго укоса за 10-15 сут до окончания и после прекращения вегетации на высоте 12-15 см. Перед вторым скашиванием густота травостоя составляла 163 побегов/м2. Засорённость травостоя козлятника при первой уборке была средняя (16%), а при второй - от средней до высокой (14-28%), уменьшаясь при более поздних сроках уборки отавы.

Урожайность козлятника в сильной степени зависела от высоты (1=0,96±0,07) и густоты (г=0,91±0,04) травостоя. Оптимальная высота скашивания травостоя была 8-10 см, при которой урожайность зелёной массы была больше на 5-10%, чем при срезе 4-6 см и на 3-5% при высоте среза 12-15 см.

В среднем по двум закладкам (2003, 2010) при уборке отавы за 25-30 сут до окончания вегетации урожайность козлятника находилась на уровне с вариантом со скашиванием за 10-15 сут до окончания вегетации - 47,8 и 48,6 т/га соответственно. Разница между вариантами составляла 0,8 т/га зеленой массы и была в пределах ошибки опыта, поэтому в данном случае последнее скашивание необ-

ходимо проводить не раньте, чем за 25-30 сут до окончания вегетации при высоте среза 8-10 см (табл. 4).

Таблица 4 - Продуктивность козлятника восточного в зависимости от срока и высоты скашивания отавы (в среднем по двум закладкам)

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

До окончания 4-6 35,9 6,40 3,36 1168 60,0 10,7

вегетации, сут: 8-10 _ 39,5 6,98 3,63 1262 64.8 11,2

55-60 12-15 38,1 6,78 3,53 1225 62,9 11,1

4-6 39,5 6,68 3,63 1261 64,8 11,2

40-45 8-10 43,1 7,50 3,90 1356 69,7 11,7

12-15 41,0 7,20 3,74 1301 66,8 11,3

4-6 43,8 7,60 3,95 1373 70,6 11,2

25-30 8-10 47,8 8,19 4,26 1480 76,1 11,6

12-15 45,8 7,89 4,11 1426 73,3 11,3

4-6 44,6 7,73 4,02 1396 71,8 11,4

10-15 8-10 48,6 8,30 4,32 1501 77,1 11,6

12-15 46,8 8,04 4,18 1453 74,6 11,5

После 4-6 44,6 7.72 4,02 1395 71,7 11,1

окончания 8-10 46,7 8,03 4,17 1451 74,5 11,4

вегетации 12-15 45,3 7,81 4,06 1413 72,6 11,3

НСР„5 А 1,00 0,14 0,08 30 1,2

В 0,50 0,12 0,04 32 1,0

ЛВ 3,00 0,42 0,50 190 9,7

Скашивание травостоя за 55-60 и 40-45 сут до окончания вегетации приводило к достоверному уменьшению урожайности (до 23%) козлятника, что связано с меньшем содержанием водорастворимых углеводов в корнях перед уходом в зиму. Так, при проведении второго укоса в ранние сроки за 55-60 и 40-45 сут до окончания вегетации их содержалось 6,8-7,6%, что в 1,4-1,7 раза меньше, чем при отчуждении в более поздние сроки за 10-15 сут до и после окончания вегетации растений — 1 1,3-12,1%. При поздних сроках отчуждения отавы козлятник лучше был подготовлен к перезимовке.

Травостой, убранный в период с 20 сентября по 10 октября (за 25-30 и 10-15 сут до окончания вегетации), попадал в более благоприятные для роста и развития условия, так как формирование второго укоса проходило за период от 61 до 76 сут при сумме эффективных температур - 1405-1622°С, а при ранних сроках скашивания отавы за 55-60, 40-45 сут до окончания вегетации растений он был недостаточным - 30-46 сут при сумме эффективных температур - 1043-1315°С.

Как показали наши исследования, в среднем за семь лет учёта максимальный сбор абсолютно сухого вещества (8,19-8,30 т/га), кормовых единиц (4,26-4,32), сырого протеина (1480-1501 кг/га) и обменной энергии (76,1-77,1 ГДж/га) наблюдался при поздних сроках скашивания отавы за 25-30 и 10-15 сут до окончания веге-

тации растений на высоте 8-10 см. При уборке отавы за 55-60 и 40-45 сут до прекращения вегетации отмечалось снижение продуктивности козлятника на 10-17%.

3.4 Влияние режима использования травостоя и удобрений на продуктивность козлятника восточного. Уборка козлятника в ранние фазы (стеблевание, бутонизация) позволяет получать ранний (30.05-20.06) высокопитательный корм, однако в последующие годы наблюдается изреживание и снижение продуктивности культуры на 22-24%. Дробное внесение удобрений снижало негативное воздействие частого и раннего скашивания на травостой. При этом увеличивались высота растений на 3-12 см, густота травостоя в 1,1-1,4 раза, возрастали отав-ность и урожайность. Применение удобрений в дозе ЫзпР<)оК(,о, Н^Р^оК^ повышало урожайность культуры на 1,7-4,6 т/га и 3,5-8,6 т/га зелёной массы, или на 916% и 17-31%. Наиболее высокую отзывчивость на удобрения козлятник проявлял во влажные годы, при хорошей влагообеспеченности почвы (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние режима использования травостоя и удобрений на продуктивность козлятника восточного в среднем по двум закладкам)

Режим использования травостоя (А) Фон питания (В) Зелёная масса Абс. сухое в-во Корм, ед. Сырой протеин Обмен, энергия, ГДж/га Энерг. коэф

Всего, кг/га Прибавка от удобрений

кг/га %

т/га

Бутонизация, стеблевание, бутонизация, цветение Без удобрений 24,7 2,92 1,52 528 - - 27,1 14,7

Ы.юРэдК« 26,4 3,19 2,66 576 48 9 29,6 11,6

М60Р|20К90 28,2 3,42 2,96 618 90 17 31,8 11,7

Бутонизация, плодоношение, бутонизация, цветение Без удобрений 26,0 3,14 1,63 567 - - 29,1 11,6

ЫзоРэдКЙО 28,4 3,48 2,81 630 63 11 32,4 11,9

КбоР.зоКад 30,5 3,78 3,11 683 116 20 35,1 10,4

Бутонизация, стеблевание, цветение, цветение Без удобрений 26.1 3,12 1,63 565 - - 29,0 11,3

МщРэоКбо 28,9 3,52 2,83 636 71 12 32,7 11,8

ИбоР^оКэд 30,9 3,80 3,13 688 123 21 35,3 10,2

Цветение, стеблевание, цветение, цветение Без удобрений 29,2 32,4 3,65 1,9 660 - - 33,9 12,3

4,14 3,15 748 88 13 38,4 10,8

КбоРшКзд 35,5 4,59 3,45 829 169 25 42,6 11,3

Цветение, бутонизация, цветение, цветение Без удобрений 30.8 4,95 2,57 895 - - 46,0 16,0

КчоРэдК«, 34,9 5.82 4,03 1052 157 17 54,1 16,7

1^<;оР|2оК9о 38,3 7,02 4,33 1269 374 41 65,2 16,2

Цветение, плодоношение, цветение, цветение Без удобрений 32,1 5,90 2,86 1067 - - 54.8 18,4

КчоРчоК«! 36,7 6,89 4,07 1246 179 16 64,0 19,2

КбоРпоКад 40,7 8,44 4,37 1525 458 42 78,4 18,8

ИСРю А 2,6 1,4 0,5 218 12

НСР05 В 1,2 1,1 0,6 253 15

нср05ав 5,8 0,8 0,7 206 10

Наивысшая урожайность была получена при чередовании по годам фаз «цветение - бутонизация - цветение - цветение» - 38,3 т/га и «цветение - плодоношение - цветение - цветение» - 40,7 т/га зелёной массы, с дробным внесением

в подкормку минеральных удобрений К60Р120К,0, что в 1,2-1,6 раза больше по сравнению с другими вариантами,

На корнях козлятника, второго - четвёртого года жизни в варианте без удобрений формировалось 30-33 клубеньков на одном побеге, а седьмого - десятого года их было меньше - 18-20 клубеньков, поскольку серая лесная бесструктурная почва с годами уплотняется, аэрация её ухудшается и, как следствие этого, наблюдается снижение процессов азотфиксации растениями (рис. 1). Наши исследования показали, что под старовозрастным травостоем почва была плотнее на 0,180,22 г/см , чем под молодым. Однако под действием минеральных удобрений число клубеньков на корнях козлятника увеличивалось на 60-100%.

1 2 Рисунок 1 - Формирование клубеньков на корнях козлятника восточного разных лет жизни (2013 г.): 1 - четвёртого; 2-десятого.

Наиболее высокую отзывчивость на минеральные удобрения проявлял старовозрастной травостой, поскольку имел менее развитый симбиотический аппарат и в почве под ним содержалось элементов питания в 1,4-2,0 раза меньше, чем под молодым. Содержание N-N03 и Р205 соответствовало низкому уровню, калия -среднему. При внесении ЫзоР^К«, и N«^120^0 содержание элементов питания повышалось и снижался коэффициент водопотребления культуры: в первом укосе на 10-30%, во втором - на 17-55%.

Установлено, что лучше козлятник скашивать с чередованием по годам сроков уборки первого укоса «цветение - бутонизация - цветение - цветение» или «цветение - плодоношение - цветение - цветение». При таком использовании травостоя урожайность зелёной массы составляет 30,8-32,1 т/га, сбор кормовых единиц - 2,57-2,86 т/га и сырого протеина - 895-1067 ' кг/га. Применение минеральных удобрений (ЫзоР^К«, и НадР^оК.») под козлятник позволяло получать до 34,9-40,7 т/га зелёной массы, с прибавкой её на 1 кг д. в. удобрений -27,7-31,8 кг, или повышало продуктивность культуры на 17-43%.

3.5 Питательная ценность и использование зелёной массы козлятника для заготовки различных видов кормов. В наших исследованиях козлятник обладал высокой питательной ценностью: в ранние фазы развития (стеблевание, бутонизация) содержал до 19% сырого протеина; в фазе стеблевания в 1 кг сухого вещества имел 0,80, бутонизации - 0,78 и цветения - 0,76 корм. ед. Отношение обменной энергии к валовой было высоким (0,50), что указывает на хорошую

поедаемость корма животными. Сравнение химического состава и питательности

И

козлятника с зоотехническими нормами показало, что его питательность соответствует нормам кормления дойных коров по переваримому протеину, жиру, клетчатке, сахару, кальцию, цинку и железу.

Изучив полученный материал, нами была разработана схема использования травостоя козлятника в зелёном и сырьевом конвейерах для подтаёжной зоны Омской области (рис. 2). С конца мая до третьей декады июня (30.05-20.06), когда травостой находится в фазе стеблевания — бутонизации, зелёная масса козлятника является ценной витаминной подкормкой для животных (8,0-16,4 т/га), что соответствует стандарту (ОСТ 10273-2001).

Окгяорь

20

Сентябрь ( ^

Рисунок 2 - Использование травостоя козлятника восточного в зелёном и сырьевом конвейерах в подтаёжной зоне Омской области

Период использования травостоя: [¿-.С--!-- на зеленый корм;

для заготовки кормов травяных искусственно высушенных; ЯШИ - для заготовки сенажа; — для заготовки силоса.

С середины первой до середины третьей декады июня (5.06-25.06) - это хорошее сырьё для приготовления травяных и искусственно высушенных кормов (485-960 кг/га протеина) (ОСТ 10242-2000). С фазы начала цветения до полного цветения (25.06-20.07) козлятник пригоден для заготовки сена, сенажа, а в смеси с мятликовыми травами - и силоса, сбор кормовых единиц составляет 2,0-3,7 т/га (ОСТ 10201-97, ОСТ 10202-97). Во втором укосе с третьей декады июля до окончания первой декады августа (20.07-10.08) козлятник можно использовать как источник зелёного корма, с августа по сентябрь (5.08-5.09) - как сырьё для искусственно высушенных кормов. Осенью в фазе начала цветения (1.09-20.09) при раннем первом укосе козлятник пригоден для заготовки сенажа при урожайности зе-

лёной массы - 18,7-21,3 т/га. Отава козлятника с 20 сентября по 10 октября, при поздних сроках скашивания первого укоса, является дополнительным источником зелёного корма (6,7-18,0 т/га). Во втором укосе кормовая ценность козлятника выше, чем в первом, что связано с преобладанием в травостое отавы листьев (6064%).

4 Бноэнергетнческая и экономическая оценка приёмов использования козлятника восточного на корм

Расчет энергетической и экономической эффективности показал, что в системе конвейеров зелёную массу козлятника рентабельно (77-131%) использовать в качестве растительного сырья в течение всего периода вегетации, но наибольший выход валовой энергии (160,2-170,9 ГДж/га) и ЭК (13,6-15,9) получены при первом скашивании травостоя в период с 30.06 по 20.07 (фаза цветения) (табл. 2). Первую уборку козлятника целесообразнее проводить на высоте 8-10 см в период цветения (рентабельность - 230%, ЭК - 12,0) (табл. 3). Второе скашивание не раньше, чем за 25-30 сут до окончания вегетации на высоте 8-10 см (рентабельность - 136 %, ЭК -11,6) (табл. 4). Оптимальным режимом использования козлятника на корм является чередование по годам сроков уборки в фазы: «цветение - бутонизация - цветение -цветение» или «цветение - плодоношение - цветение - цветение». При этом рентабельность составляет 53 и 133% соответственно, выход валовой энергии - 88,1105,0 ГДж/га. Ежегодное внесение в подкормку ЫзоР^К^ рентабельно на 47-53%, ЭК 16,7-19,2 (табл. 5). Применение повышенных доз минеральных удобрений С^боР^оКэд) экономически неоправданно.

ВЫВОДЫ

1. Козлятник восточный - перспективная кормовая культура для возделывания в условиях подтаёжной зоны Западной Сибири. Рано отрастает и достигает укосной спелости весной, для него характерны хозяйственно-ценное долголетие (до 10 лет и более), высокая отавность (2-3 укоса), нетребовательность к почвам, зимостойкость. За два - три укоса обеспечивается сбор высокопитательной зелёной массы 30-50 т/га.

2. В подтаёжной зоне Омской области при ранних сроках скашивания (стеблевание, бутонизация) козлятник восточный обеспечивает получение урожайности за два укоса 31,4-36,5 т/га зелёной массы. Наибольшие темпы её прироста (440730 кг/сут на 1 га) наблюдаются в период с 20 по 30 июня, что соответствует переходу растений от бутонизации к цветению с урожайностью 16,4-23,7 т/га. В фазе цветения козлятник формирует максимальную урожайность зелёной массы первого укоса -31,7 т/га, но в фазе плодоношения прирост надземной массы прекращается. Старовозрастной травостой (седьмого-десятого года жизни) по интенсивности отрастания весной и после укоса, по густоте и динамике нарастания зелёной массы превосходит молодой, 2-4-летний. Для получения наибольшей урожайности козлятника за вегетацию (41,6-43,5 т/га зеленой массы за два укоса) оптимален период первого скашивания травостоя - с 30 июня по 20 июля (фаза цветения). Рентабельность составляет 114-131 % и ЭК - 13,6-15,9.

3. Первое скашивание травостоя козлятника восточного лучше проводить в фазе цветения на высоте 8-10 см, это позволяет получать урожайность зелёной массы за два укоса 46,2 т/га, сбор кормовых единиц 4,34 т/га и сырого протеина -1509 кг/га. ЭК равен 12,0. Уборка козлятника при первом укосе на высоте 4-6 см приводит к задержке его отрастания (на 2-3 сут), изреживанию травостоя и снижению продуктивности на 15-28%, а высокое скашивание (на 12-15 см) к недобору урожая (4-11%).

4. Скашивать отаву козлятника (второй укос) в подтаёжной зоне Омской области следует не раньше, чем за 25-30 сут до окончания вегетации растений на высоте 8-10 см. В сумме за два укоса сбор кормовых единиц составляет 4,26 т/га, сырого протеина - 1480 кг/га и обменной энергии — 76,1 ГДж/га, это на 17% больше, чем при уборке за 55-60 сут до прекращения вегетации растений.

5. Уборка травостоев в ранние фазы (стеблевание, бутонизация) позволяет получать ранний (30.05-20.06) высокопитательный корм, однако в последующие годы отмечается изреживание и снижение продуктивности культуры. Поэтому козлятник целесообразнее скашивать с чередованием по годам фаз развития: «цветение - бутонизация — цветение - цветение» или «цветение — плодоношение - цветение — цветение», что обеспечивает наиболее высокую продуктивность. Сбор кормовых единиц - 2,57-2,86 т/га, сырого протеина - 895-1067 кг/га, что на 69-95% больше, чем при чередовании по годам фаз развития: «бутонизация - стеблевание

- бутонизация - цветение» или «бутонизация - стеблевание — цветение - цветение». Рентабельность составляет 95-133%, ЭК — 16,0-18,4. Ежегодное дробное внесение минеральных удобрений (ЫзоРадКбо) весной и после первого скашивания позволяет сохранить высокую и устойчивую по годам урожайность зелёной массы 34,9-36,7 т/га (на 13-14% больше, чем при возделывании козлятника без удобрений) с рентабельностью 47-53%. ЭК равен 16,7-19,2. Внесение минеральных удобрений в дозе Ыб0Р 120К90 неэффективно. Повышенную отзывчивость на минеральные удобрения проявляет старовозрастной травостой.

6. Козлятник восточный отличается высокой питательной ценностью. По содержанию сырого протеина (17,3-19,0%) превосходит клевер и люцерну. В одной кормовой единице - 185-192 г переваримого протеина при зоотехнической норме

- 100-110 г, имеется достаточное количество аминокислот, макро- и микроэлементов. Наиболее высокая питательная ценность отмечается в ранние фазы стеблевания и бутонизации.

7. Козлятник восточный - хороший источник зелёного корма и растительного сырья для приготовления других видов корма. В период стеблевания - бутонизации его надземная масса (8,0-16,4 т/га) является ценным источником зелёного корма (30.05-20.06) и растительного сырья (5.06-25.06) для приготовления травяных искусственно высушенных кормов с содержанием сырого протеина 485-960 кг/га. С фазы начала цветения (25.06-20.07) из козлятника можно заготавливать сенаж, а в период полного цветения — плодоношения (15.07-30.08) - силос, сбор кормовых единиц составляет 2,0-3,7 т/га. При втором укосе (20.07-10.10) это хороший источник зелёного корма, сырья для приготовления травяных искусственно высушенных кормов и закладки сенажа (30.08-20.09). Рентабельность использования травостоя козлятника в зелёном и сырьевых конвейерах - 77-131%, а ЭК - 12,115,9.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В подтаёжной зоне Западной Сибири для обеспечения животноводства высокобелковым кормом, наряду с традиционно возделываемыми многолетними бобовыми травами, рекомендуется включение в структуру посевов кормовых культур козлятника восточного, отличающегося высокой урожайностью (30-50 т/га) и питательной ценностью зелёной массы.

2. Травостой козлятника за вегетацию целесообразнее скашивать дважды первый укос проводить в фазе цветения, второй - не раньше чем за 25-30 сут до окончания вегетации растений на высоте 8-10 см. Для продления продуктивного долголетия и получения ежегодно высокой урожайности необходимо чередовать его уборку по годам в фазы развития: «цветение - бутонизация - цветение - цветение» или «цветение - плодоношение - цветение - цветение». Ежегодно весной перед началом вегетации растений и после первого укоса козлятник восточный следует подкармливать минеральными удобрениями - М15Р45К3о, обеспечивая прибавку на 1 кг д.в. удобрений -22,7-25,5 кг зелёной массы.

3. Козлятник восточный следует использовать в системе зелёного и сырьевых конвейеров: в период стеблевания - бутонизации (30.05-20.06) - в качестве зелёного корма и сырья для приготовления травяных искусственно высушенных кормов-в период цветения (25.06-20.07) - для закладки сенажа, а в период полного цветения - плодоношения (15.07-30.08) - для закладки силоса. При втором укосе с 20 07 по 10.10 козлятник восточный можно использовать как источник зелёного корма сырья для приготовления травяных искусственно высушенных кормов и закладки сенажа (30.08-20.09).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях, включенных в перечень ВАК РФ

1. Степанов А.Ф. Влияние минерального питания и режимов скашивания на продуктивность козлятника восточного / А.Ф. Степанов, С.Н. Александрова // Кормопроизводство. 2013. № 12. С. 6-7.

2. Степанов А.Ф. Продуктивность козлятника восточного в зависимости от срока скашивания / А.Ф. Степанов, С.Н. Александрова // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2014. № 4. С. 50-54.

3. Александрова С.Н. Питательная ценность козлятника восточного в подтаежной зоне Омской области / С.Н. Александрова, А.Ф Степанов // Главный зоотехник. 2014. № 6. С. 8-14.

4. Степанов А.Ф. Продуктивность козлятника восточного в зависимости от срока и высоты скашивания травостоя / А.Ф. Степанов, С.Н. Александрова // Омский научный вестник. 2014. № 1 (128). С. 78-80.

Публикации в других нздаипях

5. Александрова С.Н. Высота скашивания козлятника восточного в подтайге Омской области / С.Н. Александрова, А.Ф. Степанов // Научное обеспечение АПК Итоги и перспективы: Сб. тр. Ижевск, 2013. С. 103-107.

6. Александрова С.Н. Хозяйственное значение и сроки скашивания козлятника восточного в подтаёжной зоне Западной Сибири / С.Н. Александрова, А.Ф. Степанов // Природные и интеллектуальные ресурсы Омского региона (Омскресурс-3-2013): Сб. тр. Омск, 2013. С. 231 -232.

7. Александрова С.Н. Динамика нарастания зелёной массы и использование козлятника восточного в подтаёжной зоне Омской области / С.Н. Александрова, А.Ф. Степанов, В.В. Христич // Научные инновации - аграрному производству: Сб. тр. Омск, 2013. С. 17-21.

8. Александрова С.Н. Продуктивность козлятника восточного при разных режимах использования травостоя / С.Н. Александрова, А.Ф. Степанов // Современные концепции научных исследований: Сб. тр. Москва, 2014. С. 5-7.

Подписано в печать 20.01.2015 г. Тираж 120 экз. Печать трафаретная. Заказ 013. Отпечатано в печатном цехе «Ризограф» Тюменского Аграрного Академического Союза 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7