Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Повышение эффективности полевого травосеяния и его роли в решении проблемы производства кормов в лесной зоне европейской части России

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Харьков, Георгий Дмитриевич, Москва



ВСЕРОССИЙСКШНА^ЧНО-ИССЛЕДОВАТМЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОРМОВ ИМЕНИ В.Р. ВИЛЬЯМСА

На правах рукописи

ХАРЬКОВ ГЕОРГИЙ ДМИТРИЕВИЧ

кандидат сельскохозяйственных наук

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛЕВОГО ТРАВОСЕЯНИЯ И ЕГО РОЖ В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВ В ЛЕСНОЙ ЗОНЕ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ

06.01.09 - растениеводство

ДИССЕРТАЦИЯ , в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

С X Яшло з^

ЦЖСуАйл }

Начальник '•,'/:равления ВАК Росс

Москва "2000

и

Официальные оппоненты:

• заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г.С. Посыпанов;

• доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г.П. Кутузов;

• доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю.А. Потатуева.

Ведущая организация - НИИСХ ЦРНЗ.

' Защита состоится "сЗ/ " _2000 г. в

на заседании диссертационного совета Д.020.52.02 во Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте кормов имени В.Р. Вильямса.

Адрес: 141055, Моско*. Научный городе

Хуговая,

С диссертацией в вид; библиотеке института.

дкомиться в

Диссертация в виде науч

О V 2000 г.

Ученый се4-диссертациош

Киреев В.Н.

~ ), г\ н О ' О — Л О

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В полевом травосеянии Российской Федерации ведущая роль принадлежит многолетним травам. В валовом производстве кормов эта группа занимает второе место после силосных культур и обеспечивает до 40 % общего сбора кормовых единиц. В областях Нечерноземной зоны в структуре посевных площадей кормовых культур от 60 до 80 % приходится на многолетние травы. Здесь они служат основным источником производства зеленых и объемистых кормов - сена, сенажа, силоса и витаминной травяной муки.

В условиях ограниченных материальных и энергетических ресурсов затратность полевого травосеяния существенно снижается при выращивании на пахотных землях многолетних бобовых трав (клевера лугового, люцерны), которые выполняют основную роль в производстве кормового растительного белка и биологизации земледелия.

Биоэнергетический анализ продуктивности многолетних трав показывает, что на современном этапе во всех регионах их возделывание выгодно. Затраты совокупной энергии на выращивание и уборку многолетних трав в настоящее время составляют от 12-13 до 26 ГДж на 1 га. В Центральном экономическом районе коэффициент энергетической эффективности по многолетним бобовым травам достигает 4-5, или в 22,5 раза выше, чем зерновых культур и кукурузы. Однако для повышения эффективности полевого травосеяния наряду с увеличением урожайности необходимо довести концентрацию обменной энергии в 1 кг сухого вещества до 10-10,5 МДж вместо 8-9, а содержание сырого протеина до 1214 % против 9-10 %.

На ближайшую перспективу возделывание многолетних бобовых трав целесообразно сосредоточить прежде всего в районах достаточного увлажнения и на орошаемых землях, где возможно эффективно использовать их биологический потенциал без затрат на приобретение и внесение азотных удобрений. В целом по Российской Федерации для удовлетворения потребности животноводства в объёмистых травянистых кормах площади многолетних трав следует стабилизировать на уровне 2021 млн. га, а для повышения их энергетической и белковой полноценности участие бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей в структуре укосных площадей целесообразно увеличить до 62-73 %.

Среди факторов, способствующих получению высоких и устойчивых урожаев кормовой массы многолетних бобовых трав, значительная роль принадлежит известкованию кислых почв, рациональному применению фосфорных, калийных удобрений и микроэлементов. В то же время только в Нечерноземной зоне России, где сосредоточено около 8 млн. га логолетних трав, свыше 70 % пахотных земель нуждается в

известковании, более 25 % имеют низкую обеспеченность обменным калием и 40 % содержат недостаточное количество подвижного фосфора.

Реализация потенциальной продуктивности многолетних трав во многом зависит от наличия хорошо адаптированных сортов, обладающих высокой экологической устойчивостью, способных полнее использовать биоклиматический потенциал каждого региона. Такие сорта многолетних бобовых и злаковых трав имеются, но их успешное возделывание зависит от внедрения прогрессивных, ресурсосберегающих технологий создания и рационального использования травостоев, обеспечивающих получение энергонасыщенных, высокобелковых кормов.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - теоретически обосновать и разработать эффективные приемы интенсификации полевого травосеяния в различных экологических условиях на базе адаптированных видов и сортов многолетних бобовых и злаковых трав; разработать концепцию развития полевого травосеяния и решения проблемы производства энергонасыщенных, высокобелковых травянистых кормов в Российской Федерации.

В задачи исследований входило:

• разработать научные принципы создания и эффективного использования агрофитоценозов многолетних трав, обеспечивающих повышение устойчивости полевого травосеяния, с целью заготовки кормов с высокой протеиновой и энергетической питательностью при экономном использовании материально-технических ресурсов;

• дать сравнительную оценку видов и сортов покровных культур, усовершенствовать их агротехнику для обеспечения хорошей сохранности всходов и получения высокой продуктивности многолетних бобовых и злаковых трав в регионах с различными почвенно-климатическими условиями;

• разработать приемы рационального применения азотных удобрений на многолетних бобовых и злаковых травах с учетом видового состава травостоев, режимов их использования, зоотехнических требований животных к концентрации в кормовой массе обменной энергии, сырого протеина и нитратов;

• разработать критерии эффективного применения фосфорных и калийных удобрений на многолетних бобовых и злаковых травах в зависимости от содержания в почве подвижного фосфора и обменного калия, обеспеченности растений основными элементами питания;

• усовершенствовать применение борных и молибденовых удобрений на семенных и фуражных травостоях клевера лугового и люцерны с учетом уровня известкования почв, обеспеченности их подвижными формами микроэлементов, изучить фунгицидные свойства солей молибдена и разработать эффективные способы обеззараживания семян

клевера от спор и мицелия грибных болезней, повышения иммунности растений к вторичной инфекции возбудителями фузариоза, антракноза, аскохитоза и бурой пятнистости за счет усиления азотфиксирующей активности бобово-ризобиального комплекса и интенсивного поглощения почвенного калия;

• подобрать разнопоспевающиевиды и сорта многолетних бобовых и злаковых трав для создания агрофитоценозов, обеспечивающих бесперебойное поступление кормовой массы в системе зеленого и сырьевого конвейеров, с целью получения энергонасыщенных, высокобелковых кормов.

Научная новизна. Впервые применительно к различным экологическим условиям:

• проведена агроэкологическая оценка эффективности возделывания клевера лугового, люцерны и многолетних злаковых трав в Центральном районе' Нечерноземной зоны, определены размеры симбиотической фиксации атмосферного азота бобовыми культурами, установлены объемы экономии азотных удобрений в звеньях полевых и кормовых севооборотов при замене многолетних злаковых трав на люцерну и клевер луговой;

• научно обоснованы и разработаны сроки и способы посева клевера лугового, люцерны и многолетних злаковых трав в условиях интенсификации полевого кормопроизводства, подобраны виды и сорта покровных культур, отработаны технологии их возделывания, обеспечивающие высокую сохранность всходов и последующую продуктивность травостоев многолетних трав;

• выявлено фунгицидное действие солей молибдена на споры и мицелий грибных болезней, находящихся на семенах клевера лугового, установлено косвенное влияние микроэлемента на устойчивость растений к повторной инфекции;

• разработаны теоретические основы дифференцированного распределения азотных удобрений по укосам многолетних злаковых трав с учетом биологических особенностей видов и режимов использования травостоев, обеспечивающих получение экологически чистых кормов с повышенным содержанием сырого протеина;

• разработана схема зеленого и сырьевого конвейеров на базе агрофитоценозов с участием разнопоспевающих сортов клевера лугового, которая позволяет без затрат азотных удобрений обеспечить бесперебойное поступление кормовой массы в течение 100-108 дней.

Практическая ценность. Разработанные технологии создания и использования высокопродуктивных агрофитоценозов многолетних трав с учетом экологических особенностей регионов обеспечивают устойчивое

производство травянистых кормов с повышенной энергетической и протеиновой питательностью, что позволяет при экономном их расходовании обеспечить высокую продуктивность крупного рогатого скота. Разработки автора рекомендованы для широкого внедрения в производство научно-техническими советами МСХ СССР, Главного управления кормов, лугов и пастбищ МСХ и П Российской Федерации, бюро Отделения кормопроизводства Россельхозакадемии, на симпозиумах Академии наук, на координационных и других совещаниях по вопросам применения минеральных удобрений и кормопроизводства, на научно-технических советах Мособлагропрома и других областей Российской Федерации, на ученых советах ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса.

Реализация результатов исследований. Технологии создания и использования травостоев многолетних трав внедрялись в различных регионах Российской Федерации. При непосредственном участии автора были подготовлены и опубликованы 34 рекомендации по вопросам кормопроизводства, в том числе 14 областных.

По заданию Министерства сельского хозяйства и других вышестоящих организаций в разные годы проводился анализ состояния животноводства и кормовой базы, разрабатывались мероприятия по совершенствованию кормопроизводства в целом по стране, а также в Московской, Тверской, Амурской, Брянской и ряда других с!бластей Российской Федерации. Были разработаны и опубликованы рекомендации по совершенствованию кормопроизводства и полевого Травосеяния применительно к лесной, лесостепной и степной зонам европейской части страны, к Западной и Восточной Сибири, Дальнему Востоку.

В составе авторского коллектива были разработаны "Предложения по ускорению научно-технического прогресса в кормопроизводстве и дальнейшему укреплению кормовой базы страны на 1977-1990 гг." (117), "Программа производства концентрированных кормов за счет зернофуражных, зернобобовых культур в Российской Федерации", "Концепция развития кормопроизводства в Российской Федерации до 2000 г." (102), "Концепция решения проблемы кормового белка в стране до 2005 г." (96), "Концепция научного обеспечения кормопроизводства Северо-Востока Российской Федерации" (103), "Концепция сохранения и повышения плодородия почвы на основе биологизации полевого кормопроизводства по природно-экономическим районам России" (109), "Комплексная программа кормопроизводства Московской области в 19811985 гг." (144), "Комплексная программа увеличения производства кормов и растительного белка для животноводства Московской области на XII пятилетку" (154) и др.

Совместно с сотрудниками института подготовлены и опубликованы три издания "Методических указаний по проведению полевых опытов с

кормовыми культурами" (125; 148; 161), а также другие методические работы по вопросам полевого кормопроизводства (143; 148; 152; 155; 159; 160).

За освоение научных достижений и разработку "Системы сохранения и повышения плодородия почвы в зависимости от уровня интенсификации полевого- кормопроизводства по природно-экономическим районам страны" МСХ и П Российской Федерации в 1997 г. автору в составе коллектива ученых ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса была присвоена первая премия. За разработку, пропаганду и внедрение высокоэффективных технологий возделывания многолетних трав и других кормовых культур автор награжден медалью "За трудовое отличие" (1982 г.), двумя бронзовыми (1972 и 1981 гг.) и серебряной (1989 г.) медалями ВДНХ СССР.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на XIII Международном конгрессе по луговодству в Лейпциге (1978 г.), на Международном совещании "Бобовые культуры в современном сельском хозяйстве" (Новгород, 1998 г.), на Международном российско-японском симпозиуме "Пути развития устойчивого кормопроизводства" (Луговая - Москва, 1999 г.), на симпозиумах Академии наук СССР по проблемам "Биологическая роль молибдена" (Москва, 1972 г.), "Минеральный и биологический азот в земледелии СССР" (Москва, 1985 г.), на Всесоюзных отчетно-методических совещаниях участников Географической сети опытов с удобрениями (1972; 1973; 1975; 1977; 1984 гг.), на Всесоюзных и республиканских совещаниях по кормопроизводству, на отчетных и координационных совещаниях секции "Полевое кормопроизводство", Отделения кормопроизводства Россельхозакадемии, на Всесоюзных, республиканских, областных и районных семинарах с руководителями и специалистами управлений сельского хозяйства, колхозов и совхозов, на ежегодных научных отчетах ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса.

Публикации работ. По рассматриваемой теме и смежным вопросам кормопроизводства опубликовано 164 работы, в том числе 10 книг (из них 8 в соавторстве), 4 концепции, 3 комплексные программы развития кормопроизводства, авторское свидетельство, 103 статьи во всесоюзных, республиканских журналах, сборниках научных трудов Академии наук, ВАСХНИЛ, Россельхозакадемии и институтов, 3 плаката, 40 рекомендаций и методических пособий. Кроме того, в республиканских, областных и районных газетах было помещено 18 публикаций по вопросам полевого кормопроизводства и заготовке высококачественных кормов, сделано одно выступление по всесоюзному радио.

~ Основные положения, которые выносятся на защиту:

1. Теоретическое обоснование развития полевого травосеяния по природно-экономическим районам Российской Федерации.

2. Научные основы производства кормов и растительного протеина, роль полевого травосеяния в решении проблемы.

3. Агроэкологическая оценка видов многолетних бобовых и злаковых трав в условиях Центрального района Нечерноземья.

4. Разработка прогрессивных технологий создания и использования высокопродуктивных травостоев многолетних бобовых и злаковых трав в различных экологических условиях.

5. Рациональное применение азотных, фосфорных и калийных удобрений на одновидовых и смешанных агрофитоценозах многолетних бобовых и злаковых трав, применение молибдена и бора на клевере луговом и люцерне в зависимости от уровня известкования кислых дерново-подзолистых почв разного механического состава.

6. Организация зеленого и сырьевого конвейеров на базе создания и использования агрофитоценозов с участием разнопоспевающих сортов клевера лугового и видов многолетних злаковых трав.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Проведенная работа включает обобщение 40-летних (1959-1999 гг.) исследований автора, с привлечением данных руководимых им аспирантов И.П. Гейдебрехта, JI.K. Полетаевой, B.C. Романцева, А.Е. Коваль, В.Н. Шарова, О.Г. Глековой, Н.Л. Мугинова, В.О. Степанцова, В.А. Старикова, Р.Д. Азимова, Ю.Н. Иванникова, Ж.А. Яртиевой, Н.С. Шеховцовой, Б.В. Тукана, Г.В. Шнурниковой, В.И. Семейкина и И.В. Гончаровой, а также научных сотрудников ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямск Б.В. Клушиной, О.И. Кашмановой, Г.В. Беловой, И.В. Пайковой, Х.К. Худяковой и С.С. Черепниной, принимавшим участие в комплексных исследованиях по вопросам полевого травосеяния, которым выражаю искреннюю признательность и благодарность за оказанную помощь в работе. Работа проводилась в соответствии с тематическими планами научных исследований ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса, которые входили в научно-технические проблемы 0.51.375 и 0.51.04, целевую программу 0.Ц.041 и Государственную научно-техническую программу "Высокоэффективные процессы производства продовольствия".

Основными объектами исследований являлись виды многолетних бобовых (клевер луговой, люцерна) и злаковых трав (тимофеевка луговая, овсяница луговая,. кострец безостый, ежа сборная), выращиваемые в одновидовых и смешанных агрофитоценозах, а также виды и сорта

покровных культур (однолетние бобовые и злаковые травы, озимые и яровые зерновые культуры, кукуруза).

Исследования проводили на дерново-подзолистых почвах Центрального и Северо-Восточного районов Нечерноземной зоны, на серых лесных почвах Среднего Поволжья, дерново-подзолистых супесчаных почвах Республики Беларусь.

В основу р