Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Приемы формирования травостоя козлятника восточного в лесостепи Предуралья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Приемы формирования травостоя козлятника восточного в лесостепи Предуралья"

На праваХ|ру^описн

И

ЗАЙНЕТДИНОВ ГАЛИМ ГУБАЙДУЛЛОВИЧ ,

ПРИЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТРАВОСТОЯ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО В ЛЕСОСТЕПИ ПРЕДУРАЛЬЯ

Специальность 06.01.09 -растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

УФА-2003

Работа выполнена на кафедре кормопроизводства Башкирского

государственного аграрного университета в 1996-2003 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик международной Академии Аграрного Образования С.Н. Надежкин

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

Профессор К.Б. Магафуров кандидат сельскохозяйственных наук И.П. Леонтьев

Ведущее предприятие: Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Башкортостан

Защита состоится 2003 г. в часов в аудитории 252

на заседании диссертационного совета Д 220.003.01 Башкирского

государственного аграрного университета по адресу: 450001, г, Уфа,

1 ^

ул. 50 лет Октября, 34

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного аграрного университета

Автореферат разослан « 5 » НАЯ^

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат с. - х. наук, доцент

2003 г.

7 РОС Ч ? * Ъ \ С

¡>ЭЧ ííl

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Увеличение производства животноводческой продукции тесно связано с освоением новых интенсивных технологий Ограниченный ассортимент кормовых культур в Уральском регионе обуславливает несбалансированность рационов животных И в целом неустойчивость кормопроизводства. Поэтому оптимизация кормопроизводства с учетом потребностей животных и наличных материальных ресурсов на современном этапе становится особо актуальной задачей. При этом важнейшее значение приобретает организация адаптивного кормопроизводства путем подбора соответствующих культур для конкретных условий хозяйствования и совершенствования технологии их возделывания с высоким качеством получаемой продукции и низкими энергозатратами (На-дежкинС.Н., 2001).

Большим резервом интенсификации кормопроизводства являются новые и нетрадиционные кормовые растения. Одним из таких растений является козлятник восточный (Galega orientalis Lam.)- Обладая продуктивным долголетием и комплексом ценных хозяйственных н эколого — биологических особенностей он относится к числу наиболее приоритетных кормовьк культур для условий Предуралья. Однако недостаточная разработанность технологии возделывания козлятника восточного не способствует расширению посевных плошадей этой ценной культуры. Особенно слабо изучены приемы формирования посевов в первые годы жизни. В этой связи научное обоснование приемов формирования высокопродуктивных посевов козлятника восточного приобретает особо актуальное значение.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось научное обоснование приемов формирования высокопродуктивных посевов козлятника восточного в первые годы жизни в условиях выщелоченных черноземов лесостепи Предуралья,

В задачи исследований входило:

-выявить оптимальную структуру травостоя козлятника восточного в смеси с донником желтым при разном соотношении норм высева компонентов и уровней минерального питания на планируемую урожайность;

-изучить развитие корневой системы и формирование сим биотического аппарата;

-определить показатели фотосинтетической деятельности и продуктивности посевов козлятника восточного в зависимости от приемов возделывания;

-изучить динамику ботанического состава травостоя, потребление элементов питания и качество корма в зависимости от изучаемых приемов;

-дать экономическую и биоэнергетическую оценку приемов формирования травостоя козлятника восточного.

Научная новизнд. В условиях выщелоченных черноземов лесостепи Предуралья получены экспериментальные данные по формированию травостоя козлятника восточного в одновидовом и смешанном посеве с донником желтым при разных сроках уборки покровной культуры ячменя с внесением минеральных удобрений на планируемую урожайность. Путем подбора норм высева козлятника восточного и донника желтого выявлено оптимальное их соотношение с целью получения планируемых урожаев в первые годы жизни. Изучено влияние технологических приемов на ботанический состав, динамику накопления корневой биомассы, элементов питания, урожайность и кормовую ценность травостоя; дана биоэнергетическая и экономическая оценка возделывания козлятника восточного на кормовые цели.

Практическая ценность работы. Возделывание козлятника восточного с донником желтым позволяет снизить засоренность в посевах и сформировать высокопродуктивный травостой козлятника восточного в первые годы жизни Использование рекомендуемых соотношений компонентов козлятника с донником, сроков уборки покровной культуры ячменя и минеральных удобрений на планируемую урожайность обеспечивает получение до 42,7 т/га зеленой массы или 9,4 т/га сена с выходом обменной энергии до 84,41 ГДж/га. Обеспеченность 1 кормовой единицы переваримым протеином составляет 134-163 г, энергоемкость 1 т сухого вещества 1,82-2,35 ГДж, переваримого протеина 12,69-18,65 ГДж, энергетический коэффициент 7,8-10,1 и коэффициент энергетической эффективности 4,45,8.

Положения, выносимые на защиту:

- возделывание козлятника восточного в смеси с донником желтым при уборке покровной культуры ячменя в фазу выхода растений в трубку и внесение минеральных удобрений на планируемый урожай 5, 7 и 9 т сена с 1 га способствует Лучшему развитию растений в первые годы жизни, формированию более плотного травостоя с наибольшей листовой поверхностью и меньшей засоренностью, лучшему накоплению корневой биомассы, развитию симбиотического аппарата, получению высокой урожайности с максимальным выходом обменной энергии.

- лучшие параметры формирования агрофитоценоза козлятника восточного в первые годы жизни складываются при посеве его в смеси с донником желтым с соотношением норм высева компонентов 75+25% Внесение минеральных удобрений на планируемый урожай 5 и 7 т сена с 1 га обеспечивает получение запланированной урожайности

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно* практической конференции «Создание высокопродуктивных агро-экосистем на основе новой парадигмы природопользования», посвященной 95-летию со дня рождения профессора С.Н Тайчинова (Уфа, 2001); на международной научно-практической конференции «Пути повышения эф-

фективности АПК в условиях вступления России в ВТО» (Уфа, 2003); на республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Аграрная наука в XXI веке» (Уфа, 2003); на заседаниях кафедры кормопроизводства Башкирского ГАУ (1997-2003 гг.). По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 207 страницах текста компьютерной верстки, иллюстрирована 15 рисунками и 42 таблицами, состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству Список литературы включает 288 наименований, в том числе 23 на иностранном языке. Приложения включают 27 таблиц дополнительного экспериментального материала.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на выводных полях экспериментального кормового севооборота кафедры кормопроизводства в учебно - опытном хозяйстве Башкирского государственного аграрного университета (19962003 гг), расположенного в Южной лесостепи Республики Башкортостан.

Почва опытного поля - выщелоченный чернозем тяжелосуглинистого фанулометрического состава с содержанием гумуса по Тюрину в пахотном слое 6,81-6,85%, подвижного фосфора и обменного калия по Чири-кову 9,1-10,8 и 11,2-13,8 мг/100 г почвы. Реакция почвенной среды опытного ^астка слабокислая - рН<сс,л) - 5,4-5,9.

Метеорологические условия 1996-2003 гг. довольно полно отражали особенности климата лесостепи Предуралья с его неустойчивым увлажнением в период вегетации и колебаниями температуры воздуха. Вегетационный период 1996 и 1998 гг. характеризовался повышенными температурами воздуха и количеством осадков ниже среднемноголетних. 1999 год по сумме положительных и эффективных температур был близок к средне-многолетним, а по увлажнению несколько ниже нормы. В 2001 году сумма эффективных температур и количество выпавших осадков за вегетационный период были в пределах нормы. 1997, 2000, 2002 и 2003 годы отличались недобором эффективных температур воздуха, а также количеством осадков выше среднемноголетних показателей.

Для реализации поставленных задач проведено два многофакторных полевых опыта.

Опыт 1, Посевы козлятника восточного в чистом виде и в смеси с донником желтым на разных фонах минерального питания с планируемой урожайностью 5, 7 и 9 т/га сена при разных сроках уборки покровной культуры

Фактор А Чистые и смешанные посевы козлятника восточного.

1 Козлятник восточный-100% (контроль);

2. Козлятник восточный + донник желтый (50+50%)

Фактор Б. Уровень минерального питания.

Минеральные удобрения вносились на три уровня планируемой урожайности. Под ячмень с подсевом многолетних трав - весной под культивацию:

1. Контроль - без удобрений;

2. Расчетная доза на планируемую урожайность зерна 2т/га;

3. Расчетная доза на планируемую урожайность зерна 2,5т/га

Под многолетние травы - весной в виде подкормки:

1. Планируемая урожайность сена 5 т/га (контроль);

2. Планируемая урожайность сена 7 т/га;

3. Планируемая урожайность сена 9 т/га Фактор С. Сроки уборки покровной культуры ячменя.

1. Выход растений в трубку;

2. Молочно-восковая спелость зерна;

3. Восковая спелость зерна

Трехфакторный полевой опыт проводился в 1996-2003 гт. на опытном поле кафедры кормопроизводства БГАУ. Опыт размещался систематическим способом в трехкратной повторности. Площадь делянок 71,4 м2.

Опыт 2. Посевы козлятника восточного с донником желтым при разных соотношениях норм высева компонентов на разных фонах минерального питания с планируемой урожайностью 5, 7 и 9 т/га сена. Фактор А. Соотношение норм высева компонентов

1. козлятник восточный- 100%(контроль);

2. козлятник восточный + донник желтый (75+25%);

3. козлятник восточный + донник желтый (50+50%);

4. козлятник восточный + донник желтый (25+75%);

5. донник желтый (100%)

Фактор Б. Уровень минерального питания.

Минеральные удобрения вносились на три уровня планируемой урожайности. Под ячмень с подсевом многолетних трав - весной под культивацию:

1. Контроль - без удобрений;

2. Расчетная доза на планируемую урожайность зерна 2т/га;

3. Расчетная доза на планируемую урожайность зерна 2,5т/га

Под многолетние травы — весной в виде подкормки:

1, Планируемая урожайность сена 5 т/га (контроль);

2, Планируемая урожайность сена 7 т/га;

3, Планируемая урожайность сена 9 т/га

Опыт проводился на опытном поле кафедры кормопроизводства БГАУ путем трехразового посева последовательно в 2001-2003 гг. Повтор-ность опыта - четырехкратная. Размещение вариантов систематическое. Площадь делянок 25 м1.

Закладку полевых опытов осуществляли по Б.А. Доспехову (1985), Методическим указаниям по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, разработанными ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1983).

Агротехника в опытах была общепринятой для зоны при посеве многолетней бобовой культуры, за исключением изучаемых приемов. Норма высева ячменя сорта Первенец была снижена на 25% от рекомендуемой и составила 3,1 млн. всхожих семян на 1 га. Норма высева козлятника восточного сорта Гале в чистом посеве составила 4,2 млн. всхожих семян на 1 га, донника желтого сорта Альшеевский - 11 млн. всхожих семян на 1 га, а в смешанных посевах козлятника с донником была составлена из расчета 75+25%; 50+50% и 25+75% от полнбй поштучной нормы высева каждого компонента в чистом виде.

Дозы минеральных удобрений определялись расчетно-нормативным методом на планируемую урожайность зерна ячменя 1,5,2 и 2,5 тс 1 га, на планируемую урожайность сена многолетних трав 5, 7 и 9 т с 1 ган составили соответственно КюР^Кдо, NjtPjoKu - под ячмень и с колебаниями по годам пользования от Nio до N30P25K55, от N30K47 до ЫзоРзйКщ и от Njoftwi до N30P70K21i - под многолетние травы.

По общепринятым методикам и ГОСТам проводились следующие исследования; фенологические наблюдения, линейный рост растений, подсчет густоты стеблестоя, температурный, водный и пищевой режим почвы, определение корневой биомассы, размеров симбиотического аппарата, ботанического состава травостоя, листовой Поверхности, ФП, ЧТТФ, урожайности зеленой массы, сухого вещества, сена и химического состава растений. Энергетическую питательность корма в обменной энергии для КРС рассчитывали по формуле Аксельсона в модификации Зинченко и др. (1989). Биоэнергетическая оценка технологических приемов проводилась по методике ВАСХНИЛ (1989). Экономическая эффективность рассчитывалась по прямым затратам сравнительно - математическим методом. Дня статистической оценки экспериментальных данных применяли методы дисперсионного, регрессионного и корреляционного анализа с использованием программы Statistica 5.0 for Windows.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Формирование посевов козлятника восточного в чистом виде и в смеси с донником желтым в зависимости от сроков уборки покровной культуры и уровней минерального литания

Фенологические наблюдения. Всходы многолетних бобовых трав появляются на восьмой - девятый, а массовые на - десятый - двенадцатый день после посева. Существенной разницы в сроках появления всходов многолетних трав по вариантам с различными уровнями минерального пи-

тания не отмечалось." Козлятник восточный в первый гол жизни заканчивал вегетацию в фазе трех - четырех настоящих листьев Донник желтый отличался более интенсивным темпом развития и на И 15 день после всходов вступал в фазу стеблевания, а на 59. .62 день единичные растения зацветали.

Начало вегетации многолетних трав по годам пользования отмечалось преимущественно в третьей декаде апреля. На формирование урожая первого укоса растениям требовалось 34-51 день. Отрастание растений козлятника восточного после первого укоса происходило на 8-11 день и не зависело от возраста травостоя и технологических приемов возделывания Черй^ 27-32 дня после отрастания отмечено цветение единичных растений Отмечена тенденция к ускоренному развитию растений козлятника восточного с третьего года жизни.

Динамика линейного роста растений н густота стеблестои. Ростовые процессы козлятника восточного в смешанном посеве с донником желтым вследствие угнетения сопутствующим компонентом проходили медленнее по сравнению с одновидовым посевом.

Уборка покровной культуры ячменя в фазу выхода растений в трубку положительно влияла на рост растений многолетних бобовых трав в первые два года пользования травостоем.

Существенное влияние на линейный рост растений козлятника восточного оказал возраст травостоя. Анализ усредненных показателей высоты растений козлятйика восточного показал, что с возрастом травостоя отмечается тенденция увеличения их линейного роста (рнс.1).

Рис. 1 Высота растений козлятника восточного в годы пользования при посеве его в чистом виде и в смеси с донником желтым (учхоз БГАУ, см, перед укосами, 1997-2003 гг.)

Полнота всходов козлятника восточного в чистом посеве составляла "55,7-54,3%, в смеси с донником желтым - 37.8-74,8%, а количество всхо-лов по годам варьировало соответственно от 143 до 217 и от 75 до 149 штук на 1 м2 Полнота всходов донника желтого составила 75,1-82.0% или 353-386 растений на 1 м2. В среднем за годы исследований к концу вегетации первого года жизни погибло от 44,9 до 58,6% взошедших растений козлятника восточного и от 14,4 ло) 4,7% растений донника желтого.

Задержка с уборкой покровной культуры снижала их выживаемость на 6,4 и 13,9%.

Улучшение минерального питания покровной культуры ячменя снижало выживаемость подпокровных растений козлятника восточного на 1,32-2,84%, в смешанном посеве с донником желтым - на 1,30-2,49%.

Густота стеблестоя козлятника восточного зависела от изучаемых приемов возделывания и составила в первый год пользования от 131 до 254, а на седьмой год пользования от 287 до 358 штук на I м2. В смешанном посеве с донником желтым количество побегов козлятника восточного было соответственно от 85 до 245 и от 319 до 382 штук на 1 м2. Внесение минеральных удобрений повышало плотность травостоя козлятника при всех сроках уборки покровной культуры ячменя. Максимальные показатели 1"устоты стеблестоя козлятника восточного отмечены при уборке ячменя в фазу выхода растений в трубку.

Температурный, водный и пищевой режим почвы. В год посева наибольшее прогревание почвы было в фазу колошения ячменя, что связано с снижением влажности почвы и повышенной температурой воздуха. В посевах, где уборка ячменя проводилась в фазу выхода растений в трубку и молочно - восковой спелости зерна, температура на поверхности почвы была на 1,4-1,9°С выше по сравнению с уборкой в фазу восковой спелости зерна. В годы пользования посевами многолетних бобовых трав влияния сроков уборки покровной культуры ячменя на температурный режим почвы не отмечено.

Улучшение пищевого режима почвы в посевах многолетних бобовых трав снижало прогреваемость почвы во все годы пользования как в первом, так и во втором укосах. Понижение температуры воздуха н выпадение осадков в период формирования второго укоса уменьшало прогреваемость почвы (рис 2).

Перед уходом трав первого года жизни в зиму запасы продуктивной влаги составляли в 1996 году 179,6 мм, в 1997 и 1998 гг. -201,5 и 208,5 мм.

В годы пользования посевы козлятника продуктивно использовали влагу, накопленную за осенне — зимне — весенний период. Влажность почвы к середине вегетации снижалась, вследствие чего урожайность отавы определялась влагообеспеченностью посевов в этот период. К концу вегетации запасы почвенной влаги возрастали вследствие выпадения осадков

аГ 25 & 20 Ь 11

ш/у

¡/VI Л/УР 11/УП ШЛП1 ¡/УМ1

Сроки определения (декада/месяц)

Температура воздуха -•-Температура на поверхности почвы '

Температура на глубине 10 см

Рис. 2 Динамика изменения разности температур на поверхности почвы и глубине 10 см в посевах многолетних бобовых трав (учхоз БГАУ,°С, в среднем за 1997-2003 гг )

В первые годы пользования травостоем в смешанном посеве козлятника восточного с донником желтым запасы продуктивной влаги в середине вегетации были па 2,6-3,2% меньше, чем в одновидовом посевс и составили в среднем за !997-1 °99 гг. 75,5-104,6 мм. Это объясняем интенсивным нарастанием биом-*./ ы и расходом влаги на его формирование за счет сопутствующего ком^о -:гнта. В последующие годы пользования травостоем влагозапасы е метровом слое почвы в середине вегетационного периода были в пределах 82-}26 мм.

Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность 7 и 9 т сена с 1 га снимало содержание влаги в почве по сравнению с контролем на 7,4-8,9 и [2,<!-14,4%; повышало содержание подвижного фосфора и обменного калия, :* гакже приводило к увеличению кислотности почвы.

За период 8 "етнего возделывания козлятника восточного содержание гуМуса в пахотчом горизонте почвы увеличилось на 0,43% от исходного (6,81%) и состо -то 7,24%. При внесении минеральных удобрений под урожай 7 и 9 т се> . с 1 га содержание гумуса в почве увеличилось на 0,49 и 0,52%, а почвенн^' кислотность снизилась с 5,2-5,4 до 6,0-6,3.

Формирот ;л!£ корневой системы. За семь лет пользования я по-срвяу к^'пятникй восточного накапливалось от 27,36 до 29,50 т /га абсолютно сухих ко с <*?': Наибольшее их количество имело место при посеве козлятника воете 14010 в смеси с донником желтым (табл. 1). Накопление абсолютно сухих к^рей за вегетацию увеличивалось с возрастом травостоя от 1,04-1,10 до 5,86-6,06 т/га при посеве козлятника восточного в чистом виде и от 1,40-1,67 до 5,92-6,10 т/га - в смеси с донником желтым. Среднегодовой прирост корневой биомассы составил соответственно 3,904,18 и 3,96-4.2! т/га. Наиболее благоприятные условия для роста лодзем-

ю

ггьтх органов растений козлятника восточного и донника желтого складывались с внесением минеральных удобрений.

Таблица 1 Накопление в почве корневой массы в чистых и смешанных посевах козлятника восточного с донником желтым в зависимости от уровней минерального питания

БГАУ, т/га абсолютно сухого вещества, 1997-2003 гг.)

1 Культуры | План, ур-ть сена, т/га Масса корней, т/га

годы пользования ............—1 в среднем за год

1-й 2-й 3-Й 4-й 5-й 6-й 7-й

козлятник восточный в чистом виде 5 1,04 2,43 4,45 ' 9,11 15,78 21,50 27,36 3,90

7 1,04 2,83 4,63 9,53 16,47 22,53 28,43 4,06

9 1Ы' 4,84 9,94 17,20 23,26 29,26 4,18

козлятник восточный в смеси с донником желтым 5 0,34* 1,06 " 2,32 4,49 9,17 15,95 21,80 27,72 3,96

7 0Л1 1,2 2,94 4,69 9,70 16,73 22,69 28,71 4,10

9 0,35* 1,32 3,27 4,91 10,11 17,43 23,53 29,5 - 4,21

Примечание: * - числитель — масса корней козлятника восточного; знаменатель - масса корней донника желтого

Фотосинтетическая деятельность растений. В наших опытах площадь листьев козлятника восточного при посеве его в чистом виде составляла перед первым укосом 55,5-160,3, перед вторым - 68,4-147,8 тыс. ч2/га, в смеси с донником желтым соответственно 24,4-165,3 и 50,4-146,6 тыс. С возрастом травостоя происходило увеличение листовой поверхности посевов. Максимальная площадь листьев при всех сроках уборки покровной культуры ячменя формировалась в вариантах с внесением минеральных удобрений под урожай 9 т сена с 1 га.

Ранний срок уборки покровной культуры положительно сказался на формировании листовой поверхности растений козлятника восточного в первые два года пользования травостоем В первый год пользования площадь листьев в чистом и смешанном посевах трав была на 4,3-32,0 и 19,4-

м

49,5% выше, чем при уборке ячменя в фазу молочно-восковой и восковой спелости зерна, во второй - соответственно на 2,7-10,3 и 8,0-26,5%

Фотосинтетический потенциал чистого и смешанною посевов козлятника восточного с донником желтым в годы исследований изменялся в пределах от2,1 до 6,7 млн м2-дн/га

Уборка ячменя в фазу молочно-восковой и восковой спелости зерна снижала величину фотосинтетического потенциала посевов по сравнению с уборкой в фазу выхода растений в трубку в первый год пользования на 5,5-31,5 и 7,7-47,0%, во второй - до 12,5 и 35,5% В последующие годы пользования влияния сроков уборки покровной культуры на потенциальную фотосинтетическую мощность посевов не наблюдалось (рис 3)

Фотосинтетический потенциал, млн. кв.м. дн./га

Рис. 3 Зависимость фото синтетического потенциала травостоя от уровня минерального питания и срока уборки покровной культуры ячменя в среднем за 1997-2003 гг.

Анализ множественной корреляции признаков позволил выявить среднюю связь между фотосинтетическим потенциалом чистых и смешанных посевов козлятника восточного и урожайностью сена (г= 0,507) Средняя зависимость фотосинтетического потенциала установлена от уровня минерального питания растений (г= 0,462) и способа посева (г-- 0,396) Между величиной потенциальной фотосинт етической мощности посевов и сроком уборки ячменя коэффициент корреляции составил (г= - 0,35)

Высокая корреляционная зависимость (г- 0,721) установлена между чистой продуктивностью фотосинтеза и способом посева козлятника восточного Срок уборки покровной культуры ячменя не оказал существенною влияния на накопление сухого вещества (г= 0,091) (рис 4).

Чистая продуктивность фотосинтез г/и*,м. сут.

Фаза уборки ячменя Способ посева козлятника

Рис 4 Зависимость чистой продуктивности фотосинтеза травостоя козлятника восточного от способа посева и срока уборки покровной культуры ячменя в среднем за 1997-2003 гг.

Урожайность покровной культуры ячменя. Наибольший сбор сухого вещества покровной культуры был при уборке ее в фазу восковой спелости зерна и составил в среднем за годы исследований 3,13-4,05 т/га, что в 6,6-7,8 и 1,6-1,7 раза выше по сравнению с уборкой в фазу выхода растений в трубку и молочно-восковой спелости зерна

Урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена козлятника восточного, В среднем за годы опыта наибольшая урожайность получена в смешанном посеве козлятника восточного с донником желтым при уборке покровной культуры ячменя в фазу выхода растений в трубку и внесении минеральных удобрений на планируемую урожайность 9 т сена с 1 га и составила 38,4 т/га зеленой массы, 7,03 т/га сухого вещества и 8,45 т/га сена (табл. 2). 1

Удобрения под планируемые урожаи 5 и 7 т сена с 1 га обеспечили выполнение программы на 134,8и 107,0% при посеве козлятника восточного в чистом виде и на 144,4-108,8% в смеси с донником желтым.

Таблица 2 Влияние уровней минерального питания и сроков уборки ячменя на урожайность чистых и смешанных посевов козлятника восточного __ (учхоз БГАУ, т/га, в среднем за 1997-2003 гг.)______

План, ур-ть сена, т/га Культуры

Сроки уборки ячменя козлятник восточный в чистом виде козлятник восточный в смеси с донником желтым

зел. масса сух. в-во сено эел. масса сух. в-во сено

выход 5 30,7 5,0- . 6,73 32,7 6,01 7,22

растений 7 34,1 № 35,3 6,46 7,61

в трубку 9 35,7. 7,8:5 38,4 7,03 8,45

молочно-восковая спелость зерна 5 7 9 28,9 33,3 34,3 5,29' 6,09 6,28 6,35 7,32 7,55 31,0 33,9 36,3 5,69 .6,16 6,60 6,83 7,40 7,97

восковая 5 29,2 5,33 6,43 29,4 5,38

спелость 7 32,0 5,84 7,02 33,0 6,05 7,27

зерна 9 33,2 6,07 7,29 34,9 6,38 7,67

Между урожайностью сена и способом посева козлятника восточного коэффициент корреляции (г) состав ил .0,86, а между урожайностью сена, уровнем минерального питания и сроком уборки покровной культуры ячменя - соответственно 0,472 и 0,157.

Потребление элементов питания и питательная ценность корма. Содержание азота и фосфора в надземной биомассе растений имело тенденцию к увеличению с возрастом травостоя. Накопление калия зависело от влагсюбеспеченности посевов в период вегетации В более благоприятные по условиям увлажнения годы (1997, 2000 и 2003 гг.) потребление калия растениями возрастало Среднегодовой вынос азота 1 т абсолютно сухого вещества при посеве козлятника восточного в чистом виде и ежегодном внесении минеральных удобрений на планируемую урожайность 5; 7 и 9 т сена с 1 га составил 29,83; 32,32 и 33,18 кг, фосф&ра - 2,92; 3,18 И 3,37 кг, калия - 23,63; 24,98 и 26,08 кг. При посеве козлятника восточного в смеси с донником желтым вынос азота, фосфора и калия в варианте с планируемой урожайностью 5 т сена с I га составил 30,26; 2,94; 24,03 кг на 1 т абсолютно сухого вещества, 7 и 9 т сена с 1 га - 33,04; 3,20; 25,13 и 33,67; 3,35; 26,12 кг/г,

В среднем за 7 лет пользования травостоем содержание сырого протеина при посеве козлятника восточного в чистом виде и внесении минеральных удобрений на планируемую урожайность 7 и 9 т/га сена составило 20,21 и 20,75% от абсолютно сухого вещества, в смеси с донником желтым - соответственно 20,66 и 21,06% (табл.3).

Таблица 3 Биохимический состав и питательная ценность зеленой массы козлятника восточного при посеве в чистом виде и в смеси с донником желтым в зависимости от уровней минерального питания

(учхоз БГАУ, в среднем за 1997-2003 гг.)_

| Содержание в I кг абсолютно сухого веще- « и _ ства

С-V 1

,Г ! >' ^ я

Культуры ■ г- | 2 1

Концентрация обменной энергии, кормовых единиц и лереваримого протеина в зеленой массе одновидового посева козлятника восточного на планируемом уровне урожайности сена 5 т с 1 1а составила 10,51 МДж, 0,89 и 135 г в расчете на 1 к; абсолютно сухого вещества, 7 и 9 тсена с 1 га - соотвегсгвешю 10,79 и 10,88 МДж, 0,94 и 0,95, 149 и 153 г. При посеве кошятника восточного в смеси с донником желтым значения показателей энергетической и протеиновой питательности корма были несколько выше и составили 10,58,10,85 н 10,92 МДж, 0,90; 0,95 и 0,96, 137; 153 и 156 г со-01ветственн0 на первом, в юром и третьем планируемых уровнях.

Формирование посевов козлятннка восточного в чистом виде н в смеси с донником желтым при разных соотношениях норм высева компонентов и уровнях минерального питания

Фенологические наблюдения. Наступление и прохождение фенологических фаз развития подпокровных растении зависело от погодных условий, биологических особенностей изучаемых видов трав и их соотношения при посеве в смесях. В ходе исследований установлено, что во второй гол жизни у растений козлятника восточного в смешанном посеве с донником желтым при соошошении норм высева компонентов 25+75% фаза бутонизации наступала на 2-4 дня позже, чем в других вариантах В

третий год жизни влияния приемов возделывания на прохождение фаз развития растений козлятника восточного не отмечено.

Динамика линейного роста и высота растений. Наиболее оптимальные условия для роста растений козлятника восточного в первый год жизни складывались в смешанном посеве с донником желтым при соотношении компонентов 75+25% (рис. 5).

В первые годы пользования травостоем (2002-2003 гг ) наибольшую высоту растения козлятника восточного имели в чистом посеве. Донник желтый формировал более мощные растения в первом укосе, чем козлятник восточный.

Во второй год пользования травостоем (2003 г.) ко второму укосу высота растений козлятника восточного в чистом его посеве и в смесях с соотношением норм высева компонентов 75+25 и 50+50% была практически одинаковой С внесением минеральных удобрений высота растений имела тенденцию к увеличению

10 20 30 40 50 60 70

День от латы полных всходов

—с— Козлятник восточный (100%)

-О— Козлятник восточный +ДОНКИК желтый (75 + 25%)

—л— Козлятник восточный+докник желтый {50+50% )

—» — Козлятник косточный+лонник желтый (25+75%) [

»

Рис.® ЦннаМнка линейного роста растений козлятника восточного - и первый год жизни (учхоз БГАУ, см, в среднем за 2001-2003 гг)

Формирование густоты травостоя. Полнота всходов козлятника восточного при его высеве в чистом виде составляла по годам 51,9-65,2%, в смешанных посевах с донником желтым при соотношении норм высева компонентов 75+25%, 50+50% И 25+75% - 53,0-64,4; 48,6-66,6 и 47,663,8%. Полнота всходов донника желтого составила соответственно - 80,283,4; 80,7-84,0; 81,6-84,0 и 82,4-85,2%.

Увеличение доли козлятника восточного в травосмеси с 25 до 75% положительно сказалось на его выживаемости. Обратная тенденция прослеживалась с выживаемостью донника желтого.

Температурный, водный и пищевой режим почвы. Лучшая прогреваемость почвы была в однобитовом посеве козлятника восточного. Снижение доли козлятника восточного с 75 до 25% и повышение донника желтого до 75%, сопровождалось увеличением общей надземной биомассы, что приводило к снижению температуры почвы. Внесение минеральных удобрений под планируемую урожайность 2,0 и 2,5 т зерна с 1 га снижало температуру на поверхности почвы и глубине 10 см перед уборкой покровной культуры ячменя иа 0,6-1,0 и 0,5-0,8°С.

Количество потребляемой влаги смешанными посевами при соотношении компонентов 75+25; 50+50 и 25+75% в первый год пользования было на 0,85; 3,02 и 3,71% больше по сравнению с одновидовым посевом. Запасы продуктивной влаги к середине вегетации составили соответственно 146,1; 122,2 и 114,6 т/га. Влагозапасы в посевах трав перед уходом в зиму но вариантам существенно не различались. Внесение расчетных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность 7 и 9 т сена с 1 га снижало запасы продуктивной влаги по сравнению с контролем на 7,8-9,0 и 12,4-13,9%.

За годы опыта отмечено увеличение содержания подвижного фосфора и снижение обменного калия в почве. В варианте с планируемой урожайностью 5 т сена с 1 га концентрация фосфора увеличилась с 9,10 до 10,88 мг/100 г почвы, при внесении минеральных удобрений под урожай 7 и 9 т сена с 1 га она возросла до 14,53 и 18,74 мг/100 г почвы. Содержание обменного калия в почве снизилось с 13,81 до 9,94 мг/100 г почвы. В варианте с планируемой урожайностью 5 т сена с 1 га содержание гумуса в почве за трехлетиий период увеличилось от исходного 6,85% на 0,11%, а при внесении минеральных удобрений под урожай 7 и 9 т сена с 1 га на 0,131-0,14%.

Показатель кислотности почвы при внесении минеральных удобрений под урожай 5 т сена с 1 га уменьшился на 0,2, а 7 и 9 т сена остался на уровне первоначального.

Формирование корневой системы. Наибольшую массу абсолютно сухих корней козлятника восточного имели смешанные посевы с соотношением компонентов 75+25%, а общее количество абсолютно сухих корней - при соотношении норм высева козлятника с донником 25+75%. Внесение минеральных удобрений под урожай 7 и 9 т сена с 1 га увеличивало массу абсолютно сухих корней по сравнению С контролем в среднем за годы пользования в чистом посеве козлятника восточного на 7,02 и 16,78%, при посеве его в смеси с донником желтый с соотношением норм высева компонентов 75+25;50+50 и 25+75%-на 17,77 и 23,18; 16,69 и 25,78; 7,81 и 15,85%.

Фото синтетическая деятельность растений. Посев козлятника восточною в смеси с донником желтым при соотношении компонентов 75+25% и внесении минеральных удобрений под урожай 9 т сена с 1 га сформировал наибольшую площадь листьев - 115,0 тыс. м2/га и имел максимальные показатели фотосинтеза (ФП 4,2 млн. м2 дн/га, ЧПФ 1,47 г/ м2 суг).

Ботанический состав травостоя изменялся в зависимости от соотношения компонентов в смесях, уровня минерального питания и годов пользования (табл. 4).

Таблица 4 Долевое участие сеяных видов в травостое чистых и смешанных посевов козлятника восточного и донника желтого в зависимости от уровней минерального питания и соотношения норм высева компонентов

Культуры План Ур-ть сена, т/га Годы пользования

первый ВТО рой

первый укос второй укос первый укос второй укос

КОИЕЯ1НИК восточный (100%) 5 67,3 78,9 91,7 94,4

7 69,8 83,1 92,9 97,1

9 68,0 85,7 94,6 96,5

козлятник восточный +ЛОННИК желтый (75+25%) 5 71,0 75,1 91,3 96,0

7 74,1 79,4 93,8 98,4

9 75,7 79,0 95,2 98,6

КОЗЛЯТНИК ВОСТОЧНЫЙ +ДОННЮС желтый (50+50%) 5 76,4 69,8 , 82,7 90,9

7 79,5 75,2 88,9 94,2

1 9 91,8 76,6 87,3 | 96,4

котятнйк восточный +донник желтый (25+75%) 5 89,3 33,8 ' 25,2 | 23,1

7 92,7 34,4 27,0 | 26,7

9 93,2 34,1 27,5 | 29,4

лошшк желтый (100%) 5 91,5 ' 1 "

7 93,4 -

9 94,1 - - 1 -

Продуктивность травостоев. В первый, год пользования наиболее урожайным (4,39 т/га) был смешанный^ посев козлятника восточного с донником желтым с соотношением $ццов 50+50% и внесении минеральных удобрений на планируемую урожайность 9 т сена с 1 га, во второй -смешанный посев при соотношении норм высева компонентов 75+25%, обеспечивший сбор сухого вещества 6,2 т/га (табл.5).

Между уровнем минерального питания и урожайностью сена выявлена высокая корреляционная зависимость (г= 0,945). Однако между этим показателем и соотношением норм высева компонентов проявилась средняя корреляционная связь (г= 0,327) (рис. 8),

Таблица 5 Влияние уровней минерального литания на сбор сухого вещества одновидовых и смешанных посевов козлятника восточного с донником желтым при разных соотношениях норм высева компонентов

(учхоз БГАУ, т/га, 2002-2003 гг.)

Культуры и смеси План ур-ть сена, т/га Годы ПОЛЬЗОВШЕИЯ

первый второй

первый укос второй укос всего первый укос второй укос всего

кстятник восточный (100%) 5 1,86 1,51 3,37 2,76 2,02 4,78

7 2,12 1,85 3.97 2,90 2.42 5,32

9 2,03 2,00 4,03 3,16 2,36 5,52

козлятник ВОСТОЧНЫЙ +ДОННИК желтый (75+25%) 5 2,00 1,41 3,41 2,79 2.34 5,13

7 2,22 1,54 3,76 3,29 2,60

9 2,30 1,89 4,19 3,46 2,74 6,20

козлят ник восточный +донник желтый (50+50%) 5 2,29 1,34 3,63 2,60 2,20 4,80

7 2,50 1,62 4,12 3,16 , 2,00 5,16

9 ~5 2,60 1,79 4,39 3,29 2,48 5,87

козлятник ВОСТОЧНЫЙ +донник желтый (25+75%) 2,33 0,21 2,54 0,54 0,32 0,86

7 2,41 0,33 2,74 0,66 0,46 1,52

9 2,66 1,29 2,95 0,72 0,52 1,24

донник желтый (100%) 5 2,27 - 2,27 - - -

7 2,50 - 2,50 - -

9 2,59 - 2,59 ■ - - -

НСР« для фактора А НСРоз для фактора В НСР05 для сравнения частных средних

Урожайность сена, т/г»

з.и.

2.5«

6.21 Я.77 2.М

ЯМ К.7* 5.«2

а. 73

2.Ю 5.Л» 8.1Л А.ва

д.ж. ЮО°Л К.Й.19Ч1» + д. Не.!

к.в.79^ * д.не

Н.ш. ЮО°Л>

0,09 0,12 0,21

0,08 0,10 0,17

_ 7,5 •<« — «,» 55 ' Планируемая урожайность сан»,т/г»

Рис. 8 Зависимость урожайности сена одновидовых и смешанных посевов козлятника восточного-и донника желтого от уровня минерального питания и норм высева в среднем за ¿002:2003 гг.'

Питательная ценность корма. Содержание обменной энергии в 1 кг абсолютно сухого вещества при посеве козлятника восточного в чистом виде в среднем за два года составило 10,30-10,64 МДж, кормовых единиц -0,86-0,92, переваримого протеина в расчете на 1 кормовую единицу - 124139 г. При посеве козлятника восточного в смесях с донником желть пи их концентрация в корме зависела от соотношения норм высева компонентов и изменялась в пределах 9,59-10,54 МДж, 0,74-0,90 к.ед и 119-150 г. Условия обеспеченности растений элементами питания оказали влияние на питательную ценность корма. С повышением уровня минерального питания закономерно возрастала концентрация энергии и переваримого протеина в растениях, достигая максимальных значений на вариантах с планируемой урожайностью 9 т сена с 1 га.

Биоэнергетическая и экономическая оценка приемов формирования травостоя козлятника восточного

Наибольшие затраты совокупной энергии на 1 га чистого (13,1513,58 ГДж) и смешанного посева козлятника восточного с донником желтым (13,38-13,97 ГДж) при всех сроках уборки покровной культуры ячменя были в вариантах с внесением минеральных удобрений под урожай 9 т сена с 1 га. Наибольший сбор сухого вещества, кормовых единиц и переваримого протеина был при уборке ячменя в фазу выхода растений в трубку При этом был максимальный выход валовой и обменной энергии - 120,48; 71,04 и 129,77; 76,76 ГДж/га. Дополнительные энергозатраты, связанные с применением минеральных удобрений, повышали энергоемкость продукции и снижали показатели энергетического коэффициента. Однако приращение валовой энергии при посеве козлятника восточного в чистом виде и в смеси с донником желгым в вариантах с планируемой урожайностью 7 и 9 т сена с 1 га составило 95,56-102,56; 98,84-106,90 и 99,34-106,53; 104,39115,80 ГДж/га.

Уборка покровной культуры ячменя в фазу выхода растений в трубку обеспечила получение максимального условно чистого дохода на всех уровнях планируемой урожайности сена - 4,525-4,784 и 4,977-5,329 тыс, руб^га.

Внесение высоких норм минеральных удобрений увеличивало условно чистый доход, однако затраты на их применение снижали уровень рентабельности. Так, с внесением минеральных удобрений под урожай 7 и 9 т сена с 1 га рентабельность при посеве козлятника восточного в чистом виде составила 220,2-237,9 и 191,0-209,7%, » смеси с донником желтым -235,5-248,3 и 208,4- 234,2% (контроль 281,2-295,3 и 291,5-327,2%). С наибольшей эффективностью энергетические и финансовые вложения окупаются при соотношении норм высева компонентов 75->-25%.

выводы

I. В условиях выщелоченных черноземов сроки наступления фенологических фаз и продолжительность межфазных периодов козлятника восточного и донника желтого зависели от погодных условий, биологических особенностей культур, их соотношения при возделывании в смесях и возраста травостоя и различались на 2-4 дня. Сроки уборки покровной культуры ячменя и уровни минерального питания не оказали существенного влияния на развитие растений бобовых трав,

2 Уборка покровной культуры ячменя в фазу молочно-восковой и восковой спелости зерна снижала выживаемость подпокровных посевов бобовых трав по сравнению с уборкой в фазу выхода растений в трубку на 6,4-13,9%. Увеличение нормы высева козлятника восточного с 25 до 50 и 75% в смесях с донником желтым повышало выживаемость на 11,17-12,23 и 19,70-24,26%. Внесение минеральных удобрений под покровную культуру, вследствие ее лучшего развития, снижало сохранность подпокровных растений С возрастом плотность травостоя козлятника восточного увеличивалась. Густота стеблестоя с внесением минеральных удобрений возрастала.

3. Ко второму и тем более к седьмому годам пользования травостоем козлятника восточного отмечено увеличение содержания гумуса в слое почвы 0-30 см на 0,11% и 0,43% (контроль 6,85% и 6,81%). Внесение минеральных удобрений способствовало повьлиению содержания гумуса в почве на 0,13-0,14% и 0,49-0,52%.

4. Внесение минеральных удобрений увеличило биомассу корней козлятника восточного и донника желтого на 3,57-29,43% (контроль 2,5227,72 т/га), способствовало формированию большего количества и массы клубеньков. Наибольшую массу абсолютно сухих корней козлятника восточного имели смешанные посевы с соотношением компонентов 75+25%, а общее количество абсолютно сухих корней - при соотношении норм высева козлятника с донником 25+75%.

5 Ранний срок уборки покровной культуры положительно сказался на формировании листовой поверхности растений козлятника восточного в первые два года пользования травостоем. В первый год пользования площадь листьев в чистом и смешанном посевах трав была на 4,3-32,0 и 19,449,5% выше, чем при уборке ячменя в фазу молочно-восковой и восковой спелости зерна, во второй - соответственно на 2,7-10,3 и 8,0-26,5%. При этом отмечен более высокий фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза. Максимальная листовая поверхность формировалась при посеве козлятника в смеси с донником на седьмой год пользования и составила 144,0-165,3 тыс. м2/га перед первым укосом и 107,8146,6 тцс. м2/га - перед вторым. Минеральные удобрения повышали листовую поверхность и показатели фотосинтетической деятельности расте-

ний. Посев козлятника в смеси с донником (75+25%) и внесение удобрений под урожай 9 т сена с 1 га формирует наибольшую листовую поверхность растений и максимальные показатели фотосинтеза.

6. Наибольшая урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена получена при совместном посеве козлятника восточного с донником желтым, уборке покровной культуры ячменя в фазу выхода растений в трубку и внесении минеральных удобрений на плакируемую урожайность 9 т сена с 1 га. В среднЫ за 1997-2003 гг. они составили 38,4,7,03 и 8,45 т/га Удобрения под планируемые урожаи 5 и 7 т сена с 1 га обеспечили выполнение программы на 144,40 и 108,83%. Возделывание козлятника в смеси с донником в соотношении 75+25% и внесении минеральных удобрений под уроэйай 5 и 7 т сена с 1 га (2001-2003 гг.) способствовало получению запланированного урожая.

7 В целях получения планируемых урожаев козлятника восточного следует использовать показатели выноса элементов питания I т абсолютно сухого вещества: азота - 29,83-33,04 кг, фосфора - 2,92-3,20 кг, калия -23,63-25,13 кг.

8, Минеральные удобрения увеличивали выход кормовых единиц, переваримого протеина И обменной энергии. Наибольший выход переваримого протеина (0,827-1,098 т/га), кормовых единиц (5,41-6,74 тыс./га) и обменной энергий (63,58-76,76 ГДж/га) в среднем 1997-2003 гг. получен при совместном посеве козлятника восточного с донником желтым, уборке покровной культуры ячменя в фазу выхода растений в трубку и внесении минеральных удобрений под урожай 9 т сена с 1 га Смешанный посев козлятника с до"нникбм с соотношением 75+25% обеспечил максимальные сборы кормовых ёдиниц, переваримого протеина и обменной энергии.

9. Наименьшая себестоимость 1 т кормопротеиновых единиц, более высокий уровень рентабельности, а также наибольшее приращение валовой энергии достигнуты при возделывании ячменя на зерно с внесением минеральных удобрений под урожай 2,5 т зерна с 1 га.

10 Максимальный условно чистый доход, наименьшая энергоемкость 1 т сухого вещества и переварнмого протеина, а также более высокий энергетический коэффициент (ЭК) и коэффициент энергетической эффективности производства корма (КЭЭ) получены в посевах многолетних трав при раннем фоке уборки покровной культуры. С наибольшей эффективностью энергетические и финансовые вложения окупаются при соотношении норм '¿ысева компонентов 75+25% Применение минеральных удобрений повышало условно чистый доход, приращение валовой энергии, энергоемкость продукции, однако снижало уровень рентабельности, коэффициент полезного действия технологии и коэффициент энергетической эффективности производства корма.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях лесостепи Предуралья при формировании высокопродуктивного травостоя козлятника восточного следует высевать его в смеси с донником желтым с соотношением компонентов 75+25% от полной поштучной нормы высева в чистом виде. Уборку покровной культуры ячменя проводить в фазу восковой спелости зерна. Минеральные удобрения вносить из расчета получения планируемой урожайности зерна ячменя 2,5 т/га, сена многолетних трав - 5 и 7 т/га.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1.Надежкин СН,, Зайнетдинов Г.Г Формирование травостоя козлятника восточного совместно с быстрорастущим бобовым компонентом // Материалы научно-практической конференции «Создание высокопродуктивных агроэкосистем на основе новой парадигмы природопользования», посвященной 95-летию со дня рождения профессора С Н. Тайчинова. -Уфа: изд-во БГАУ, 2001.-С 275-279.

2 Надежкин С Н , Зайнетдинов Г Г. Козлятник восточный в условиях лесостепи Предуралья//Сельские узоры. -Уфа, 2002. -№6. -С.17-18.

3. Надежкин С.Н., Зайнетдинов Г.Г. Формирование травостоя козлятника восточного в первые годы жизни // Материалы международной научно-практической конференции «Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО» (к XIII международной специализированной выставке «АГРО-2003») -Уфа: изд-во БГАУ, 2003. -С 167-169.

4. Надежкин С.Н., Зайнетдинов Г.Г. Реакция козлятника восточного на приемы возделывания в лесостепи Предуралья // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Роль средств химизации в повышении продуктивности агроэкосистем», посвященной 100-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РФ и РБ, д. с.-х. н., профессора Ю.А. Усманова. -Уфа: изд-во БГАУ, 2003. -С. 123-126.

5. Зайнетдинов Г.Г. Фото синтетическая деятельность козлятника восточного в одновидовых и смешанных посевах с донником желтым // Материалы республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Аграрная наука в XXI веке». -Уфа: изд-во БГАУ, 2003. -С.29-30.

РНБ Русский фонд

2006-4 37462

Лицензия РБ на издательскую деятельность №0261 от 10.04.1998г. Подписано в печать??, // 2003г. Формат 60.х84!/,6. Бумага типографская. Гарнитура Тайме, Усл. печ. Усл. изд. лУ Тираж/1? ¿7 экз. Заказ N<±£¿0 Издательство Башкирского государственного аграрного университета. Типография Башкирского государственного аграрного1 университета. Адрес издательства н типографии: 450001, г. Уфа, ул. 50лет(^ггя5ря,34.

1 ь. л '"оз

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Зайнетдинов, Галим Губайдуллович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ФОРМИРОВАНИЮ ТРАВОСТОЯ

КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО.

1.1 История изучения, урожайность и' кормовая ценность культуры.

1.2 Ботанико-морфологические и биологические особенности культуры.

1.3 Состояние изученности проблемы.

ГЛАВА И. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Почвенно-климатические условия места проведения исследований.

2.2 Агрометеорологические условия в годы проведения исследований.i.

2.3 Методика и схема опытов.

2.4 Сопутствующие исследования в опытах и их методика.

2.5 Агротехника в опытах.

ГЛАВА III. ФОРМИРОВАНИЕ ПОСЕВОВ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО В ЧИСТОМ ВИДЕ И В СМЕСИ С ДОННИКОМ ЖЕЛТЫМ В ЗАВИСМОСТИ ОТ СРОКОВ УБОРКИ ПОКРОВНОЙ КУЛЬТУРЫ И УРОВНЕЙ ПЛАНИРУЕМОЙ УРОЖАЙНОСТИ.

3.1 Фенологические показатели и продолжительность межфазных периодов.

3.2 Динамика линейного роста и густота стеблестоя растений.

3.3 Температурный, водный и пищевой режим почвы.

3.4 Динамика площади листовой поверхности растений, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза.

3.5 Урожайность покровной культуры и ее качество.

3.6 Урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена козлятника восточного в чистом виде и в смеси с донником желтым.

3.7 Ботанический состав травостоя.

ГЛАВА IV. ФОРМИРОВАНИЕ ПОСЕВОВ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО В ЧИСТОМ ВИДЕ И В СМЕСИ С ДОННИКОМ ЖЕЛТЫМ ПРИ РАЗНЫХ СООТНОШЕНИЯХ НОРМ ВЫСЕВА КОМПОНЕНТОВ И УРОВНЯХ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ.

4.1 Фенологические показатели и продолжительность межфазных периодов.

4.2 Динамика линейного роста растений.

4.3 Густота стояния растений.

4.4 Температурный, водный и пищевой режим почвы.

4.5 Динамика площади листовой поверхности растений, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза.

4.6 Урожайность покровной культуры ячменя.

4.7 Урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена козлятника восточного в чистом виде и в смесях.

4.8 Ботанический состав травостоя.

ГЛАВА V. ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ФОРМИРО

ВАНИЕ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ И СИМБИОТИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО.

5.1 Динамика развития корневой системы.

5.2 Формирование симбиотического аппарата.

ГЛАВА VI. БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И КАЧЕСТВО КОРМА

КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО.

ГЛАВА VII. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИЕМОВ ФОРМИРОВАНИЯ ТРАВОСТОЯ КОЗЛЯТНИКА

ВОСТОЧНОГО.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Приемы формирования травостоя козлятника восточного в лесостепи Предуралья"

Актуальность работы. Увеличение производства животноводческой продукции тесно связано с освоением новых интенсивных технологий. Основным звеном любой технологии по производству молока, говядины и выращиванию ремонтного молодняка является полноценное энергетическое и белковое питание животных.

Однако ограниченный традиционный ассортимент кормовых культур в Уральском регионе обуславливает несбалансированность рационов животных и в целом неустойчивость кормопроизводства. Поэтому оптимизация кормопроизводства с учетом потребностей животных и наличных материальных ресурсов на современном этапе становится особо актуальной задачей. При этом важнейшее значение приобретает организация адаптивного кормопроизводства путем подбора соответствующих культур для конкретных условий хозяйствования и совершенствования технологии их возделывания с высоким качеством получаемой продукции и низкими энергозатратами (На-дежкин С.Н., 2001).

Большим резервом интенсификации кормопроизводства являются новые и нетрадиционные кормовые растения. Одним из таких растений из семейства бобовых является козлятник восточный (Galega orientalis Lam.). Обладая продуктивным долголетием и комплексом ценных хозяйственных и эколого - биологических особенностей он относится к числу наиболее приоритетных кормовых культур для условий Башкортостана. Однако недостаточная разработанность технологии возделывания козлятника восточного не способствует расширению посевных площадей этой ценной культуры. Особенно слабо изучены приемы формирования посевов в первые годы жизни. В этой связи научное обоснование приемов формирования высокопродуктивных посевов козлятника восточного приобретает особо актуальное значение.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось научное обоснование приемов формирования высокопродуктивных посевов козлятника восточного в первые годы жизни в условиях выщелоченных черноземов лесостепи Предуралья.

В задачи исследований входило:

-выявить оптимальную структуру травостоя козлятника восточного в смеси с донником желтым при разном соотношении норм высева компонентов и уровней минерального питания на планируемую урожайность;

-изучить развитие корневой системы и формирование симбиотического аппарата;

-определить показатели фотосинтетической деятельности и продуктивности посевов козлятника восточного в зависимости от приемов возделывания;

-изучить динамику ботанического состава травостоя, потребление элементов питания и качество корма в зависимости от изучаемых приемов;

-дать экономическую и биоэнергетическую оценку приемов формирования травостоя козлятника восточного.

Научная новизна. В условиях выщелоченных черноземов лесостепи Предуралья получены экспериментальные данные по формированию травостоя козлятника восточного в одновидовом и смешанном посеве с донником желтым при разных сроках уборки покровной культуры ячменя с внесением минеральных удобрений на планируемую урожайность. Путем подбора норм высева козлятника восточного и донника желтого выявлено оптимальное их соотношение с целью получения планируемых урожаев в первые годы жизни. Изучено влияние технологических приемов на ботанический состав, динамику накопления корневой биомассы, элементов питания, урожайность и кормовую ценность травостоя; дана биоэнергетическая и экономическая оценка возделывания козлятника восточного на кормовые цели.

Практическая ценность работы. Возделывание козлятника восточного с донником желтым позволяет снизить засоренность в посевах и сформировать высокопродуктивный травостой козлятника восточного в первые годы жизни. Использование рекомендуемых соотношений компонентов козлятника с донником, сроков уборки покровной культуры ячменя и минеральных удобрений на планируемую урожайность обеспечивает получение до 42,7 т/га зеленой массы или 9,4 т/га сена с выходом обменной энергии до 84,41 ГДж/га. Обеспеченность 1 кормовой единицы переваримым протеином составляет 134-163 г, энергоемкость 1 т сухого вещества 1,82-2,35 ГДж, переваримого протеина 12,69-18,65 ГДж, энергетический коэффициент 7,8-10,1 и коэффициент энергетической эффективности 4,4-5,8.

Положения, выносимые на защиту:

- возделывание козлятника восточного в смеси с донником желтым при уборке покровной культуры ячменя в фазу выхода растений в трубку и внесении минеральных удобрений на планируемый урожай 5, 7 и 9 т сена с 1 га способствует лучшему развитию растений в первые годы жизни, формированию более плотного травостоя с наибольшей листовой поверхностью и меньшей засоренностью, лучшему накоплению корневой биомассы, развитию симбиотического аппарата, получению высокой урожайности зеленой массы, сухого вещества и сена с максимальным выходом обменной энергии.

- лучшие параметры формирования агрофитоценоза козлятника восточного в первые годы жизни складываются при посеве его в смеси с донником желтым с соотношением норм высева компонентов 75+25%. Внесение минеральных удобрений на планируемый урожай 5 и 7 т сена с 1 га обеспечивает получение запланированной урожайности.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-практической конференции «Создание высокопродуктивных агроэкоси-стем на основе новой парадигмы природопользования», посвященной 95-летию со дня рождения профессора С.Н. Тайчинова (Уфа, 2001); на международной научно-практической конференции «Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО» (Уфа, 2003); на республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Аграрная наука в XXI веке» (Уфа, 2003); на заседаниях кафедры кормопроизводства Башкирского ГАУ (1997-2003 гг.). По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 207 страницах текста компьютерной верстки, иллюстрирована 15 рисунками и 42 таблицами, состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству. Список литературы включает 288 наименований, в том числе 23 на иностранном языке. Приложения включают 27 таблиц дополнительного экспериментального материала.

Заключение Диссертация по теме "Растениеводство", Зайнетдинов, Галим Губайдуллович

1. в условиях выщелоченных черноземов сроки наступления феноло гических фаз и продолжительность межфазных периодов козлятника восточ ного и донника желтого зависели от погодных условий, биологических осо бенностей культур, их соотношения при возделывании в смесях и возраста травостоя и различались на 2-4 дня. Сроки уборки покровной культуры яч меня и уровни минерального питания не оказали существенного влияния на развитие растений бобовых трав.2. Уборка покровной культуры ячменя в фазу молочно-восковой и восковой спелости зерна снижала выживаемость подпокровных посевов бо бовых трав по сравнению с уборкой в фазу выхода растений в трубку на 6,4-

13,9%. Увеличение нормы высева козлятника восточного с 25 до 50 и 75% в смесях с донником желтым повышало выживаемость на 11,17-12,23 и 19,70-

24,26%. Внесение минеральных удобрений под покровную культуру, вслед ствие ее лучшего развития, снижало сохранность подпокровных растений. С 'возрастом плотность травостоя козлятника восточного увеличивалась. Густо та стеблестоя с внесением минеральных удобрений возрастала.3. Ко второму и тем более к седьмому годам пользования травостоем козлятника восточного отмечено увеличение содержания гумуса в слое поч вы 0-30 см на 0,11% и 0,43% (контроль 6,85% и 6,81%>). Внесение минераль ных удобрений способствовало повышению содержания гумуса в почве на

0,13-0,14% и 0,49-0,52%.4. Внесение минеральных удобрений увеличило биомассу корней коз лятника восточного и донника желтого на 3,57-29,43%) (контроль 2,52-27,72

т/га), способствовало формированию большего количества и массы клубень ков. Наибольшую массу абсолютно сухих корней козлятника восточного имели смешанные посевы с соотношением компонентов 75+25%), а общее количество абсолютно сухих корней - при соотношении норм высева козлят ника с донником 25+75%.5. Ранний срок уборки покровной культуры положительно сказался на формировании листовой поверхности растений козлятника восточного в пер вые два года пользования травостоем. В первый год пользования площадь листьев в чистом и смешанном посевах трав была на 4,3-32,0 и 19,4-49,5% выше, чем при уборке ячменя в фазу молочно-восковой и восковой спелости зерна, во второй - соответственно на 2,7-10,3 и 8,0-26,5%. При этом отмечен более высокий фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фото синтеза. Максимальная листовая поверхность формировалась при посеве козлятника в смеси с донником на седьмой год пользования и составила 144,0-165,3 тыс. м /га перед первым укосом и 107,8-146,6 тыс. м /га - перед вторым. Минеральные удобрения повышали листовую поверхность и показа тели фотосинтетической деятельности растений. Посев козлятника в смеси с донником (75+25%) и внесение удобрений под урожай 9 т сена с 1 га форми рует наибольшую листовую поверхность растений и максимальные показате ли фотосинтеза.6. Наибольшая урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена получена при совместном посеве козлятника восточного с донником желтым, уборке покровной культуры ячменя в фазу выхода растений в трубку и вне сении минеральных удобрений на планируемую урожайность 9 т сена с 1 га.В среднем за 1997-2003 гг. они составили 38,4, 7,03 и 8,45 т/га. Удобрения под планируемые урожаи 5 и 7 т сена с 1 га обеспечили выполнение про граммы на 144,40 и 108,83%. Возделывание козлятника в смеси с донником в соотношении 75+25%) и внесении минеральных удобрений под урожай 5 и 7 т сена с 1 га (2001-2003 гг.) способствовало получению запланированного уро жая.^ 7. В целях получения планируемых урожаев козлятника восточного следует использовать показатели выноса элементов питания 1 т абсолютно сухого вещества: азота - 29,83-33,04 кг, фосфора - 2,92-3,20 кг, калия -

23,63-25,13 кг.8. Минеральные удобрения увеличивали выход кормовых единиц, пе реваримого протеина и обменной энергии. Наибольший выход переваримого протеина (0,827-1,098 т/га), кормовых единиц (5,41-6,74 тыс/га) и обменной энергии (63,58-76,76 ГДж/га) в среднем 1997-2003 гг. получен при совмест ном посеве козлятника восточного с донником желтым, уборке покровной ^ культуры ячменя в фазу выхода растений в трубку и внесении минеральных удобрений под урожай 9 т сена с 1 га. Смешанный посев козлятника с донни ком с соотношением 75+25% обеспечил максимальные сборы кормовых еди ниц, переваримого протеина и обменной энергии.9. Наименьшая себестоимость 1 т кормопротеиновых единиц, более высокий уровень рентабельности, а также наибольшее приращение валовой энергии достигнуты при возделывании ячменя на зерно с внесением мине ральных удобрений под урожай 2,5 т зерна с 1 га.10. Максимальный условно чистый доход, наименьшая энергоемкость 1 т сухого вещества и переваримого протеина, а также более высокий энерге ДО тический коэффициент (ЭК) и коэффициент энергетической эффективности производства корма (КЭЭ) получены в посевах многолетних трав при раннем сроке уборки покровной культуры. С наибольшей эффективностью энергети ческие и финансовые вложения окупаются при соотношении норм высева компонентов 75+25%. Применение минеральных удобрений повышало ус ловно чистый доход, приращение валовой энергии, энергоемкость продук ции, однако снижало уровень рентабельности, коэффициент полезного дей ствия технологии и коэффициент энергетической эффективности производ ства корма.ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ В условиях лесостепи Предуралья при формировании высокопродук тивного травостоя козлятника восточного следует высевать его в смеси с донником желтым с соотношением компонентов 75+25% от полной поштуч ной нормы высева в чистом виде. Уборку покровной культуры ячменя про водить в фазу восковой спелости зерна. Минеральные удобрения вносить из расчета получения планируемой урожайности зерна ячменя 2,5 т/га, сена многолетних трав - 5 и 7 т/га.