Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ БОБОВО-ЗЛАКОВЫХ ТРАВОСМЕСЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ СКАШИВАНИЯ И СОРТОВЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО И ЛЮЦЕРНЫ ИЗМЕНЧИВОЙ

ВАК РФ 06.01.12, Кормопроизводство и луговодство

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ БОБОВО-ЗЛАКОВЫХ ТРАВОСМЕСЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ СКАШИВАНИЯ И СОРТОВЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО И ЛЮЦЕРНЫ ИЗМЕНЧИВОЙ"

На правах рукописи

АВДЕЕВ Сергей Михайлович

ПЮДУКТИВНОСТЬ БОБОВО-ЗЛАКОВЫХ ТРАВОСМЕСЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ СКАШИВАНИЯ И СОРТОВЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО И ЛЮЦЕРНЫ ИЗМЕНЧИВОЙ

Специальность: 06.01.12 - кормопроизводство и луговодство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2007

Работа выполнена на кафедре луговодства Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К А Тимирязева

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Лазарев Николай Николаевич

Официальные оппоненты.

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Алтунин Дмитрий Александрович

доктор сельскохозяйственных наук Сатарова Роза Агзамовна

Ведущее предприятие ~ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д Н Прянишникова

на заседании диссертационного совета IV ¿¿и ичо и I при госсииском государственном аграрном университете - МСХА имени К. А Тимирязева

Адрес- 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49, тел /факс 976-24-92 Ученый совет РГАУ - МСХА имени К А Тимирязева

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ Российского государственной аграрного университета - МСХА имени К А Тимирязева Приглашаем Вас принять участие в работе совета или прислать свой отзп I в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, по адресу, указанное выше

Защита диссертации состоится.

/

Автореферат разослан «

2006 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Н Г.Тазина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В настоящее время осуществляется реализация приоритетного национального проекта «Развитие АПК», одно из важнейших мест в котором отводится развитию животноводства. Решение этой важной задачи немыслимо без научно обоснованного кормопроизводства, являющегося одной из наиболее крупных отраслей агропромышленного комплекса, как по площадям, используемым для заготовки кормов, так и по объемам произведенной продукции.

В современных условиях при недостаточном ресурсном обеспечении сельского хозяйства наиболее востребованными в кормопроизводстве являются ресурсосберегающие технологии, обеспечивающие увеличение производства высокопитательных кормов при невысоких затратах труда и средств. В луговом и полевом кормопроизводстве ресурсосбережения можно достичь за счет более широкого использования в травосеянии новых видов и сортов многолетних бобовых трав, обладающих высокой экологической устойчивостью и конкурентной способностью, а также длительным долголетием.

Во ВНИИ кормов имени В.Р.Вильямса выведены новые сорта люцерны изменчивой (Луговая 67, Лада), а также сорта клевера лугового ультрараннеспелого типа (Ранний 2, Трио). Эти сорта бобовых трав рекомендованы для выращивания в Нечерноземной зоне Российской Федерации, однако они еще не получили всесторонней оценки по продуктивности и долголетию.

Новизна исследований заключается в том, что впервые изучены приемы создания бобово-злаковых травостоев на основе ультрараннеспелых сортов клевера лугового и люцерны изменчивой сенокосно-пастбищного типа при интенсивном использовании в условиях Нечерноземной зоны Российской Федерации.

Дана всесторонняя оценка влияния различных режимов использования на качество корма, устойчивость различных видов бобовых трав в агрофитоценозах, на накопление в агроэкосистеме валовой энергии.

Проведена экономическая и агроэнергетическая оценка технологий выращивания различных травосмесей.

Практическая значимость. Показано, что создание бобово-злаковых травостоев с участием новых сортов люцерны изменчивой и клевера лугового позволит хозяйствам Нечернозёмной зоны РФ получать урожаи до 9-11 т/га сухой массы без значительных затрат на достоинствам полученная продукция

минеральные удобрения. П" кпГМРя"" ! вляется псйЕА^рМ^м&Аормом с имени К.А. Тимирязева ЦНБ имени Н И. Железнова Фонд научный ■лмедаОД'ы

№

ауч^Ы!

содержанием сырого протеина 16,4-23,3% При минимальном расходе средств на создание и уход за травостоями обеспечивается получение дешевого корма высокого качества

Цель исследований разработать приёмы создания и использования бобово-злаковых травостоев на основе подбора ценотически устойчивых сортов люцерны изменчивой и клевера лугового и оптимизации режимов их скашивания, обеспечивающих высокие сборы кормов с благоприятным биохимическим составом и длительное долголетие бобовых компонентов в составе агрофитоценозов

Задачи исследований: В процессе выполнения работы основное внимание было удетено решению следующих задач

1. Изучить особенности формирования травостоев, состоящих из злаковых и различных видов и сортов бобовых трав

2 Изучить продуктивность и устойчивость различных сортов многолетних трав при интенсивном использовании

3 Оценить биохимический состав получаемого корма

4 Определить влияние интенсивного использования на формирование корневой массы различными травосмесями и накопление в ней азота, фосфора и калия

5 Определить влияние различных агрофитоценозов на агрохимические показатети почвы

6 Определить энергетическую и экономическую эффективность выращивания бобово-злаковых травосмесей и распределение потоков энергии в агроэкосистеме

Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ Резучьтаты исследований были представлены на международных конференциях молодых ученых и декабрьской научной конференции ученых и специалистов РГАУ-МСХА имени К А Тимирязева в 2003-2005 гг

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 214 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и приложений, включает 21 таблицу и 31 рисунок Библиографический список состоит из 274 источников, в том числе 35 зарубежных

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения опыта. Исстедования выполнены на полевой опытной станции РГАУ-МСХА имени К А Тимирязева в 2002-2006гг Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинистая, с

содержанием подвижных форм фосфора (Р2О5) и калия (К20) (по Кирсанову) -150 и 100 мг/кг соответственно, гумуса 2,28% и реакцией среды близкой к нейтральной (рНС0Л 5,82). Грунтовые воды залегают на глубине более 3 метров.

Вегетационный период 2002 года характеризовался как острозасушливый. Метеорологические условия вегетации 2003 и 2004гг. были в целом благоприятными для роста и развития многолетних трав, В 2005г. отмечался дефицит атмосферных осадков с начала августа и до конца вегетации, а в 2006г. - в июле.

Полевой опыт заложен в 2002 году методом расщепленных делянок в четырехкратной повторности. На делянках I порядка (202,5м2) изучали два режима использования травостоев: двухукосный и трехукосный. При проведении двух укосов травы скашивали в фазу цветения, при трехукосном использовании - в фазу бутонизации бобовых компонентов травосмесей.

На делянках II порядка (22,5м2) изучали девять травосмесей:

1. Кострец безостый + тимофеевка луговая (злаки)

2. Клевер луговой сорт Марс + злаки

3. Клевер луговой сорт Ранний 2 + злаки

4. Клевер луговой сорт Трио + злаки

5. Клевер ползучий сорт ВИК 70 + злаки

6. Люцерна изменчивая сорт Вега 87 + злаки

7. Люцерна изменчивая сорт Лада + злаки

8. Люцерна изменчивая сорт Луговая 67 + злаки

9. Люцерна посевная сорт Вернал + злаки

Посев травосмесей проводили беспокровно 16 апреля 2002 года. Нормы высева трав составили: кострец безостый - 8 кг/га, тимофеевка луговая — 5 кг/га, клевер ползучий - 5 кг/га, клевер луговой и люцерна изменчивая - по 8 кг/га всхожих семян. Засушливые условия резко снизили полевую всхожесть трав, поэтому 25 апреля 2003г. был проведен подсев травосмесей в половинной норме высева. Ежегодно весной вносили калийные удобрения в дозе 90 кг д.в. на 1 га в виде хлористого калия.

Исследования проводились по следующим методикам: «Методика опытов на сенокосах и пастбищах» (ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса, 1971г.); «Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами» (РАСХН, 1997г.) и «Методическое руководство по оценке потоков энергии в луговых агроэкосистемах» (ВНИИ кормов имени В.Р.Вильямса, 2000г.)

Статистическую обработку урожайных данных проводили методом дисперсионного анализа (Б.А.Доспехов, 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Продуктивность бобово-злаковых травостоев различного видового и сортового состава

Урожайность многолетних трав в значительной степени зависит от количества побегов на единице площади и их высоты В результате исследований установлено, что введение в двухкомпонентную злаковую травосмесь одного из видов бобовых положительно сказывалось на густоте сеяного агрофитоценоза, увеличивая ее в среднем на 10-55% Среди травосмесей с участием клевера лугового максимальная густота отмечена в варианте с сортом Ранний 2 — 456-916 шт побегов/м2, а среди лтоцернозлаковых - с сортом Луговая 67 - 516-1036 шт побегов/мг

Высота многолетних трав колебалась в зависимости от укоса, срока скашивания, видового и сортового состава травосмеси, а также конкретных метеоусловий года Наибольшую высоту среди злаковых трав имел кострец безостый, превосходивший тимофеевку луговую на 15-25 см На четвертый год пользования в контрольном варианте в первом укосе высота костреца составляла 75см Введение в травостой бобового компонента увеличивало высоту злаков на 8-10% за счет улучшения азотного питания и затеняющего действия бобовых трав, способствующего усилению линейного роста злаков Среди клеверов наибольшую высоту имет сорт Ранний 2 - 42-65см, а среди сортов люцерны изменчивой - Луговая 67 - 40-79см Наименьшая высота отмечена у клевера ползучего - 14-31см

Ботанический состав агрофитоценозов является производным от конкурентной способности отдечьных видов трав, их долголетия и устойчивости к различным факторам внешней среды

На протяжении четырех лет использования травостоев наблюдались довольно значительные различия в способности отдельных видов и сортов трав сохранять свое устойчивое положение в травосмеси в зависимости от кратности скашивания Необходимо отметить, что тюцерна при посеве в засушливых условиях 2002 года успешно прижилась, и уже в первый год пользования заняла доминирующее положение в агрофитоценозе Доля ткшерны изменчивой в ботаническом составе травостоев в зависимости от сорта составила на второй год жизни - 43,8-74,7%, на третий - 29,5-51,1%, на четвертый - 41,6-5 7,2% (табл 1)

В злаковый травостой уже с первого года сильно внедрялись дикорастущие травы и на пятый год жизни их количество достигало 72,2% При введении в травосмесь бобового компонента на 35-80% сократилась доля дикорастущих видов При этом установлено, что наибольшую долю сеяных трав имели

Таблица 1

Ботанический состав травостоев, % (в среднем за 2003-2006гг.)

Вариант Кострец Тимофеевка Люцерна Клевер Несеяные

безостый Л5<говая изменчивая J^yгoвoй визы

- Числитель - двухукосное, знаменатель - трехукосное

использование

1 .Кострец безостый + 17,1 13,0 - - 69,9

тимофеевка луговая 16,4 11,4 72,2

2.Клевер луговой 14,3 10,7 - 33,4 41,6

Марс + злаки 14,7 10,1 38,2 37,0

3.Клевер луговой 14,6 И,5 - 34,9 39,0

Ранний 2 + злака 15,1 10,1 45,5 29,3

4.Клевер луговой 14,8 9,7 - 32,2 43,3

Трио + злаки 13,2 10,3 38,7 37,8

5.Клевер ползучий 14Д 11,9 - 16,4** 57,6

ВИК 70 +злаки 15,9 12,7 24,0 47,4

б.Люцерна изменчивая 14,4 10,4 38,1 - 37.1

Вега 87 + злаки 16,1 10,7 50,1 23,1

7 .Люцерна изменчивая 14,1 9,9 45,0 - 31,0

Лада + злаки 18,1 13,4 46,7 21,8

8.Люцерна изменчивая 15,3 11,5 55,4 - 17,8

Луговая 67 + злаки 16,8 11,9 52,7 18,6

9.Люцерна посевная 15,5 11,7 37,7* - 35,1

Вернал + злаки 17,9 14,4 34,2 33,5

Примечание: * - люцерна посевная ** - клевер ползучий

люцернозлаковые агрофитоценозы, в которых несеяные виды занимали от 18,6 до 37,1%. Наибольшую долю в составе травосмесей из бобовых трав занимала люцерна изменчивая сорта Луговая 67 (52,7-55,4%), что обусловлено ее более высокой конкурентной способностью, а минимальную -клевер ползучий ВИК 70 (16,4-24,0%).

Доля костреца безостого в люцернозлаковых травосмесях составила 14,1 — 18,1% и тимофеевки луговой - 9,9-14,4%.

Клевер луговой сокращал свое участие в травостоях с 47,5-67,2% (2004г.) до 28,0-39,2% (2006г.), при этом максимальную устойчивость в травосмесях имел сорт Ранний 2.

Увеличение числа укосов с двух до трех отрицательно сказывалось на участии в травостое культурных видов злаков, доля которых сокращалась на 7-

25%, кроме люцернозлаковых травосмесей, где обеспеченность злаков симбиотически фиксированным азотом люцерны повышала их конкурентную способность

В среднем за четыре года пользования бобово-злаковые травосмеси обеспечили получение от 5,52 до 9,68 т/га сухой массы, причем при увеличении частоты скашивания урожайность снижалась на 8-28% (табл 2)

В наиболее благоприятный по условиям увлажнения 2003 год преимущество по сбору кормов имел трехкратный режим скашивания, а в другие годы - двухкратный Люцернозлаковые травосмеси при частом трехукосном использовании в меньшей степени реагировали на недостаток влаги, чем клеверозлаковые Так, в 2006 году, когда в июле выпало только 31% атмосферных осадков от среднемноголетней нормы, урожайность клеверозлаковых травосмесей при увеличении числа укосов с двух до трех уменьшалась на 62,4%, а люцернозлаковых — только на 26,4%

В среднем урожайность люцернозлаковых травосмесей была выше, чем клеверозлаковых в 1,1-1,6 раза Максимальный сбор корма при двухкратном скашивании обеспечивал агрофитоценоз с люцерной изменчивой Луговая 67 (9,68 т/га) и Лада (9,43 т/га) При трехукосном использовании травосмесь с люцерной изменчивой сорта Луговая 67 была более продуктивной, чем другие бобово-злаковые травосмеси на 10,5-63,2%

Среди клеверозлаковых травостоев наибольшую урожайность дал агрофитоценоз с клевером луговым Ранний 2 Он существенно превосходил другие клеверозлаковые травосмеси как при двухукосном (8,83 т/га), так и при трехукосном (7,23 т/га) использовании

Травосмесь контрольного варианта, в которую были включены только злаковые травы, давала меньше корма, чем наиболее продуктивные клеверо- и люцернозлаковые травосмеси соответственно на 2,01-2,81 и 3,66-3,79т/га

Клевер ползучий сильно подавлялся в травосмеси высокоросчым кострецом безостым и тимофеевкой луговой, и его доля в травостое в среднем за четыре года не превышала 24% По этой причине травосмесь с клевером ползучим была наименее урожайной среди бобово-злаковых агрофитоценозов, превосходя по сбору кормов только контрольный вариант на 10,9%

Трехукосный режим скашивания характеризовался более равномерным поступлением корма по укосам В течение четырех лет пользования, при двухкратном скашивании, на первый укос приходилось 68-78%, а на второй -22-32% от годового урожая трав При скашивании в фазу бутонизации бобовых три раза за сезон первый укос обеспечивает получение 36-50%, второй -24-33% и третий - 21-31% от урожая, собранного в течение года

Поскольку травы скашивали в разные фазы вегетации, целесообразным

Урожайность травостоев, т/га сухой массы

Вариант 2003г. 2004г. 2005г. 2006г. В

среднем

Числитель - двухукосное.

знаменатель - трехукосное использование

1 .Кострец безостый 2,07 8,88 7,81 532 6,02

+ тимофеевка луговая 2,98 8,73 5,16 4,03 5,22

2.Клевер луговой 2,98 13,92 8,27 7,24 8,10

Марс + злаки 3,17 11,72 5,80 4,53 6,31

3.Клевер луговой 3,00 14,39 9,75 8,22 8,83

Ранний 2+ злаки 3,47 12,43 7,55 5,46 7,23

4.Клевер луговой 3,08 12,36 8,86 6,87 7,80

Трио + злаки 2,85 11Д4 5,48 3,76 5,82

5.Клевер ползучий 2,23 9,83 8,84 6,86 6,94

ВИК 70 + злаки 3,62 10,32 5,05 3,07 5,52

б.Люцерна изменчивая 3,37 13,06 10,12 8,24 8,70

Вега 87 +злаки 5,05 10,06 8,18 6,47 7,48

7.Люцерна изменчивая 4,88 . 13,68 11,10 8,06 9,43

Лада + злаки 6,33 10,42 8,87 6,96 8,15

8.Люцерна изменчивая 4,01 12,93 12,19 9,61 9,68

Луговая 67 + злаки 5,77 11,03 10,69 8,63 9,01

9.Люцерна посевная 4,53 12,42 8,57 7,62 8,29

Верная +злаки 6,77 10,37 6,80 4,47 7,10

НСР05 частных различий:

для режимов скашивания 0,47 0,61 0,33 0,15 0,21

для травосмесей 0,3 6 0,46 0,24 0,12 0,17

НСР05 главных эффектов:

для режимов скашивания 0,29 0,36 0,25 0,06 0,10

для травосмесей 0,25 0,33 0,17 0,10 0,12

является сравнение вариантов опыта по сбору обменной энергии и кормовых единиц. Наибольший выход обменной энергии — 93,1 ГДж/га обеспечила травосмесь с люцерной изменчивой сорта Луговая 67, причем при более частом трехкратном отчуждении надземной массы получено с 1 га на 2,2 ГДж обменной энергии больше, чем при двухкратном скашивании. Все люцернозлаковые травосмеси при трехукосном использовании оказались на 378-875 корм. ед. с 1 га продуктивнее, за счет более высокой концентрации питательных веществ.

Агрофитоценозы с участием бобовых трав позволяли получать 0,85-2,10 т/га сырого протеина, что выше на 18-65%, чем обеспечивала злаковая

травосмесь При интенсивном трехкратном скашивании получено больше сырого протеина на 8-15% Люцернозлаковые агрофитоценозы превосходили клеверозлаковые по этому показатечю в 1,3-1,4 раза

Таким образом, двухкратное скашивание позволяло получать больший урожай сухого вещества на 8-28% по сравнению с более интенсивным использованием, однако, при трехкратном - урожай поступал более равномерно и характеризовался более высокой концентрацией обменной энергии

Биохимический состав бобово-злаковых травосмесей

В результате исследований установлено, что биохимический состав получаемых кормов в наибольшей степени зависит от кратности скашивания и ботанического состава травостоев Так, содержание сырого протеина при трех отчуждениях надземной массы за сезон было выше, чем при менее интенсивном использовании на 20-40%, а содержание клетчатки меньше на 1821% (табл 3)

Максимальное содержание сырого протеина в среднем за четыре года отмечено в люцернозлаковой травосмеси с люцерной изменчивой сорта Луговая 67 - 17,0% при двух и 23,3% при трехкратном скашивании Среди травосмесей, в которых бобовый компонент представлен клевером луговым, наибольшей концентрацией сырого протеина характеризовался агрофитоценоз с сортом Ранний 2 - 15,41% при скашивании два раза за сезон и 22,38% - три раза В контрольном варианте со злаковыми травами содержание сырого протеина было минимальным и составляло соответственно 12,74% и 15,19%

Содержание сырого жира при уветичении чиста скашиваний с двух до трех возрастает с 2,26-2,96% до 2,52-3,07%

При трехукосном скашивании бобово-злаковые травосмеси имели более высокую энергетическую питательность В 1 кг сухого вещества бобово-злаковых травосмесей при трехкратном скашивании содержалось 10,33-10,50, а при двухукосном — 9,28-9,45 МДж обменной энергии

Травосмеси при трехкратном скашивании содержали больше фосфора, калия и кальция, чем при менее частом скашивании на 18-33% При этом содержание фосфора составило 0,26-0,35%, а содержание калия в травосмесях изменялось от 1,76 до 2,23%

В целом, люцернозлаковые травосмеси превосходили по содержанию кальция агрофитоценозы с клевером луговым Так, максимальное содержание кальция при двухукосном использовании наблюдалось в вариантах с люцерной изменчивой Лада и Луговая 67, соответственно 1,42% и 1,38%, а при трехукосном - с сортом Вега 87 - 1,77% и Луговая 67 - 1,76% Среди

Биохимический состав травостоев в среднем за 2004-2005гг„ в % от сухой массы

Вариант Сырой Сырая Сырой Р К Са Мё

протеин клетчатка жир

Числитель-двухукосное, знаменатель-трехукосное использование

1 .Кострец безостый + 12,74 34,17 232 0,26 1,76 0,90 0,19

тимофеевка луговая (злаки) 15,19 28,87 2,52 031 1,85 0,75 0,24

2.Клевер луговой Марс 14,49 30,43 2,92 028 2,02 1,12 0,25

+злаки 21,41 27 Д 2,83 0,33 2,14 135 030

3.Клевер луговой Ранний 2 15,41 33,29 2,96 0,30 1,97 1,20 0,28

+злаки 22,38 2433 3,03 031 2,15 1,76 0,32

4.Клевер луговой Трио 14,76 32,50 2,50 030 1,89 1,13 0,26

+злаки 2130 26,61 3,07 0,31 2,01 1,67 031

5.Клевер ползучий ВИК 70 1230 36,24 2,69 0,25 1,93 1,06 0,26 .

+злаки 19,58 28,62 2,71 0,33 1,96 1,51 0,28

б.Люцеряа изменчивая 16,43 34,29 2,26 030 2,05 1,33 0,30

Вега 87 + злаки 21,87 27,61 2,71 0,34 2,15 1,77 0,31

7.Люцерна изменчивая 16,24 34,16 230 0,29 2,03 1,42 0,29

Лада + злаки 22,16 2735 2,75 035 2,18 1,68 032

8.Люцерна изменчивая 17,00 32,20 2,76 0,31 2,00 1,38 0,32

Луговая 67 + злаки 23,30 26,82 2,98 034 2,23 1,76 0,33

Э.Люцерна посевная 14,61 35,43 237 0,29 1,86 1,19 0,28

Верная + злаки 21,28 25,47 2,68 035 1,80 1,68 0,28

клеверозлаковых агрофитоценозов наибольшую концентрацию данного элемента имела травосмесь с сортом клевера 1угового Ранний 2 - 1,20% при двухукосном и 1,76% - при трехукосном скашивании Преимущество данного агрофитоценоза связано с максимальной долей бобового компонента в составе клеверозлаковых травосмесей Злаковая травосмесь уступала бобово-злаковым по содержанию кальция в 1,3-2,3 раза

Наибольшее количество магния содержала травосмесь с люцерной изменчивой сорта Луговая 67 - 0,33% По остальным травосмесям существенных различий по накоплению магния не обнаружено

От первого к последнему укосу в травах увечичивалось содержание сырого протеина, сырого жира и кальция Эти различия обусловлены тем, что во втором, и особенно в третьем укосах, возрастала доля бобовых трав, которые имеют более высокую концентрацию этих веществ

При более интенсивном использовании бобово-злаковые травосмеси во втором и третьем укосах обеспечивали получение высококачественного зеленого корма, что при соблюдении технологий заготовки позвочяет получить сено и сенаж первого класса Травы при двухкратном использовании нередко накапливали избыточное количество сырой клетчатки, что снижает качество корма

Для получения высокопитательных кормов с высоким содержанием протеина на сенокосах и пастбищах без применения дорогостоящих азотных удобрений, основополагающая роль отводится способности бобовых трав симбиотически связывать атмосферный азот

На третий год жизни травосмеси с участием клевера лугового и люцерны изменчивой накапливали в надземной массе соответственно 127,5-247,9 и 113,3-168,8 кг/га биологического азота На четвертый год количество азота, фиксированного клевером луговым, уменьшилось до 24,1-129,3 кг/га, а люцерной изменчивой, наоборот, возросло до 115,0-293,0 кг/га Максимальное количество биологически связанного азота накапливалось в надземной массе травостоя с люцерной изменчивой сорта Луговая 67 - 189 3-293,1 кг/га, что составляет 57,5-74,5 % от общего выноса азота этими агрофитоценозами (табл 4) Среди клеверозлаковых травосмесей наибольшие показатели отмечались в травостое с клевером луговым сорта Ранний 2 - 85,3-129,3 кг/га, т е 37,9-56,3% от общего выноса

Благодаря симбиотической фиксации азота воздуха бобовыми травами, вынос этого элемента бобово-злаковыми травосмесями был выше, чем в контроле в 1,25-3,93 раза

Таблица 4

Количество биологически связанного азота в надземной массе травостоев__

Вариант Вынос азота с урожаем, Количество связанною Количество связанного азота

кг/га азота, кг/га от общего выноса, %

2004г 2005г 2004г 2005 г 2004г 20051

Числитель - двухукосное, знаменатель - трехукосное использование

1 Кострец безостый + тимофеевка луговая (злаки) 182,9 209,7 1398 1003 0,0 0,0 0,0 0,0

2 Клевер луювой 339,7 163,9 1568 241 46 2 14,7

Марс + злаки 422,9 1600 213,2 59,7 50,4 373

3 Клевер луювой 378 2 2251 1953 85,3 516 37,9

Ранний 2 + злаки 457,6 229 6 247,9 1293 54 2 56,3

4 Клевер луговой 3104 166 6 127,5 26 8 411 16,1

Трио + злаки 369 9 144 0 160 2 43,7 43,3 304

5 Клевер иолзучии 2083 168,9 25,4 29,1 12,2 17,2

ВИК 70 * злаки 327,0 125,4 117,3 251 35,9 200

6 Люцерна изменчивая 313,3 254 8 1304 115,0 416 45,1

Вега 87 + злаки 323,0 287 1 113,3 186 8 351 651

7 Люцерна изменчивая 322 8 278 5 139 9 138,7 43,3 498

Лада ^ злаки 375,0 3128 165,3 212,5 44,1 67,9

8 Люцерна изменчивая 306 3 329,1 123,4 1893 40 3 57,5

Луювая 67 + злаки 378 5 393 4 168 8 2931 44,6 74 5

9 Люцерна посевная 3154 185,3 132,5 45,5 420 24 6

Вернал + злаки 332 6 177,4 122,9 771 369 43 5

Изменение агрохимических показателей почвы при вырашивании бобово-злаковых агрофитоценозов

Многолетние травы, формируя большую массу корней, оказывают благоприятное влияние на показатели почвенного плодородия. Корневая масса агрофитоценозов при двухкратном скашивании превосходила травосмеси, используемые три раза за сезон в 1,2-1,3 раза, что объясняется меньшим расходом питательных веществ на отрастание после отчуждений надземной массы травостоев. Люцернозлаковые травосмеси накапливали в слое почвы 020см на 35-45% больше корней, чем клеверозлаковые (рис. 1,2). Максимальное количество подземной массы формировали травосмеси с люцерной изменчивой сортов Луговая 67, Лада и Вега В7, соответственно 10,64; 9,89 и 9,12 т/га. Наибольший запас корней среди клеверозлаковых травостоев отмечался у травосмеси с сортом Ранний 2 - 7,36 т/га, что на 10% больше, чем в контрольном варианте.

В подземной массе трав аккумулируются элементы питания, которые при отмирании и разложении корней могут быть доступны для использования последующими культурами, выращиваемыми на данном участке. Кроме того, органические вещества корней являются источником для образования гумуса, количество которого за четырехлетний период возросло на 0,5-2,0 т/га.

Содержание фосфора в корневой массе бобово-злаковых травосмесей составляло от 0,19% до 0,55%. Максимальное содержание фосфора отмечалось в корнях травосмеси с люцерной изменчивой Луговая 67 - 0,48% и Вега 87 -0,42%, а среди травосмесей с клевером луговым - с сортом Ранний 2 - 0,38%.

Содержание кальция существенно изменялось по вариантам опыта. Так, наименьшая его концентрация была в контрольном варианте - 0,65%, а максимальная - в люцернозлаковом травостое с сортом люцерны изменчивой Луговая 67 - 1,03%. Среди клеверозлаковых травостоев максимальное количество кальция содержалось в корнях травосмеси с сортом клевера лугового Ранний 2 - 0,93%.

При переходе на трехукосное использование наблюдалось уменьшение содержания азота и фосфора в корневой массе трав, а концентрация калия, кальция и магния существенно не изменялась.

Необходимо отметить, что химический состав подземной массы трав варьировал в зависимости от доли участия в ботаническом составе травостоев бобовых компонентов с индексом детерминации (г}ху) 0,88. Так, в агрофитоценозах, где отмечалось преобладание люцерны, было зафиксировано максимальное содержание фосфора, калия и кальция.

Рис 1 Накопление корневой массы травами при двукукосном использовании в стое почвы 0-20см, т/га сухого вещества

Рис 2 Накопление корневой массы травами при трехукосном использовании в слое почвы 0-20см, т/га сухого вещества

Люцернозлаковые травосмеси превосходили по накоплению элементов питания в корневой массе клеверозлаковые в 1,5-3 раза. На четвертый год жизни травостоя максимальное накопление элементов минерального питания выявлено в агрофитоценозе с участием люцерны изменчивой сорта Луговая 67: азота - 136,8-179,8 кг/га, фосфора - 85,6-134,6 кг/га, калия - 87,2-117,5 кг/га и кальция-71,9-101,1 кг/га.

С урожаем трав из почвы выносилось большое количество азота, фосфора и калия, причем максимальным выносом элементов минерального питания характеризовались травосмеси с клевером луговым сорта Ранний 2 — N301-343 Р72-81 К201-224 и люцерной изменчивой сорта Луговая 67 N317-385 Pes-89 К140-149. Соотношение в выносе элементов питания N : Р : К составило 3,5-4,5 : 1 : 2,8.

Отрицательный баланс фосфора и калия вызвал обеднение почвы подвижными формами этих элементов. Перед закладкой опыта почва характеризовалась повышенным содержанием подвижного фосфора, содержание которого составляло 150 мг/кг почвы (по Кирсанову). За три года использования травостоев уровень подвижного фосфора в слое почвы 0-20см снизился на 16-58 мг/кг. Подобные изменения характерны и для обменного калия, и для уровня кислотности, и объясняются большим выносом элементов питания с урожаем трав.

По концентрации обменного калия почва относилась к среднеобеспеченной с содержанием 100 мг/кг почвы (по Кирсанову). Его содержание снижалось в зависимости от режима использования на 23-62 мг/кг почвы в слое 0-20см.

В почве люцернозлаковых травосмесей, в среднем, содержалось меньше калия, и минимальным его значение было в варианте с люцерной изменчивой сорта Луговая 67 - 33 и 42 мг/кг соответственно по слоям 0-10см и 10-20см.

При более интенсивном использовании максимальное содержание калия наблюдалось в контроле, а минимальное — в варианте с сортом Луговая 67 соответственно 73 и 38 мг/кг почвы в слое 0-10см и 81-51 мг/кг в слое 10-20см.

Среди вариантов с клевером луговым наибольшее обеднение почвы калием отмечалось под травосмесью с сортом Ранний 2 от 41 до 63 мг/кг почвы. За непродолжительное время (три года пользования) запасы подвижных форм фосфора и калия резко сократились. По содержанию обменного калия почва стала относиться к низкообеспеченной, а подвижного фосфора - к среднеобеспеченной.

В дальнейшем для предотвращения обеднения почвы необходимо предусмотреть внесение фосфорных и калийных удобрений в дозах Р50-100 Ki25-2so- Также при последующем использовании травостоев необходимо

поддерживающее известкование, для предотвращения дальнейшего подкистения почвы, которое может привести к вытеснению из травостоя люцерны изменчивой злаками и малопродуктивным разнотравьем

Агроэнергетическая и экономическая эффективность выращивания бобово-злаковых травосмесей

В современных рыночных условиях особую актуальность приобретают экономические и энергетические оценки воздетывания сельскохозяйственных, культур

Агроэнергетический коэффициент, т е окупаемость затраченной энергии выходом обменной энергии, был наибольшим в травосмеси с клевером луговым сорта Ранний 2 - 8,27-8,56 и чюцерной изменчивой сорта Луговая 67 - 9,03-9,49 (табл 5)

Люцернозлаковые травосмеси давали наиболее дешевые корма с себестоимостью 1 корм ед 0,84-1,07

Затраты на выращивание злаковой травосмеси окупались в наименьшей степени рентабельность составила 82,4-90,3% При включении в травосмесь бобовых трав рентабельность возрастала в 1,4-2,0 раза

Многолетние травы обеспечивали не только высокий выход кормов, но и оказывали всестороннее влияние на плодородие почвы В целом, в тутовой агроэкосистеме (в надземной, подземной массе травосмесей и в почве) за четыре года жизни накапливалось 384,7-783,3 ГДж/га валовой энергии Бобово-злаковые травосмеси превосходили кострецово-тимофеечную смесь по этому показателю в 1,2-1,7 раза Люцернозлаковые агрофитоценозы накапливали на 27-37% больше валовой энергии, чем клеверозлаковые, и максимальным значением характеризовалась травосмесь с участием сорта Луговая 67 - 687,6 ГДж/га при трех укосах и 783,3 ГДж/га - при двухкратном скашивании

Окупаемость антропогенных затрат накоплением валовой энергии люцернозлаковыми травостоями составляла 1520-1945%

ВЫВОДЫ

1 Люцерна изменчивая и клевер луговой в травосмесях с кострецом безостым и тимофеевкой луговой в Центральном регионе Нечерноземной зоны Российской Федерации на среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах формируют высокопродуктивные травостои, способные обеспечить в среднем за четыре года пользования сбор с 1 га 7,80-9,68 т сухого вещества, 65,17-93,1 ГДж обменной энергии и 1,13-2,10 т сырого протеина

Таблица 5

Агроэнергетическая и экономическая эффективность выращивания многолетних трав __(в среднем за 2003-2006гг.)______

Вариант Выход с 1 га Затраты Агро- Себестоимость

обменной кормовых совокупной энергетический 1 корм.ед.,

энергии (ОЭ), единиц энергии на 1га, коэффициент руб.

ГДж ГДж

Числитель - двухукосное, знаменатель - трехукосное использование

1. Кострец безостый + 56,53 4274 8,44 7,00 1,37

тимофеевка луговая (злаки) 53,71 4437 8,15 6,59 1^1

2. Клевер луговой 76,22 5832 9,45 8,07 1,08

Марс+ злаки 65,25 5489 8,74 7,47 1,11

3. Клевер луговой 83,44 6387 9,75 8,56 1,00

Ранний 2+ злаки 75,92 6435 9,18 8,27 0,99

4. Клевер луговой 72,77 5538 9 31 7,82 1,12

Трио + злаки 60,53 5122 8,55 7,08 1,18

5. Клевер ползучий 65,17 4927 8,78 7,42 1,21

ВИК 70 + злаки 57,19 4802 8,48 6,74 1,25

6. Люцерна изменчивая 81,08 6090 9,66 8,39 1,04

Вега 87+злаки 77,64 6528 9,15 8,48 0,96

7. Люцерна изменчивая 87,51 6578 10,15 8,62 0,98

Лада + злаки 84 Д 9 7044 9,52 8,84 0,92

8. Люцерна изменчивая 90,89 6913 10,07 9,03 0,94

Луговая 67 + злаки 93,07 7788 9,81 9,49 0,84

9. Люцерна посевная 77,51 5870 9,51 8,15 1,07

Вернал + злаки 73,84 6248 9Д5 7,98 1,02

Бобово-злаковые травосмеси значительно превосходят злаковый агрофитоценоз по продуктивности и качественным характеристикам получаемого корма

2 Увеличение интенсивности использования бобово-злаковых травосмесей с двух до трех укосов приводит к уменьшению урожая с 7,80-9,68 до 5,82 9,01 т/га сухой массы, то есть на 7-25% По выходу обменной энергии и кормовых единиц преимущество при трехукосном использовании имел агрофитоценоз с люцерной Луговая 67, обеспечивший выход с 1 га соответственно 93,07 ГДж ОЭ и 7788 корм ед

3 Люцерна изменчивая Луговая 67 и клевер луговой Ранний 2 при выращивании в травосмесях с кострецом безостым и тимофеевкой луговой характеризовались высокой ценотической активностью Они превосходили другие сорта люцерны изменчивой (Лада, Вега 87) и клевера лугового (Марс, Трио) по высоте побегов на 6-22%, интенсивности побегообразования - на 931% и облиственности - на 8-11%

4 В клеверозлаковых травосмесях наиболее конкурентоспособным и долголетним был клевер луговой сорта Ранний 2 На четвертый год его доля в ботаническом составе травостоя составила 39,2% В среднем за четыре года травосмесь с участием клевера лугового Ранний 2 обеспечила получение 7,238,83 т/га сухой массы, что на 8-20% больше травосмесей с участием сортов Марс и Трио

В тюцернозлаковых травосмесях наибольшей конкурентоспособностью характеризовалась люцерна изменчивая Луговая 67, доля которой на 4-й год пользования составила 47,4 51,8% Травосмесь с ее участием давала по 9,019,68 т/га, превосходя другие тюцернозлаковые агрофитоценозы в 1,1-1,3 раза

5 Люцернозлаковые травосмеси на третий год пользования накапчивали в надземной массе 115,0-293,1 кг/га биологически связанного азота, превосходя по этому показателю клеверозлаковые травосмеси на 56-86%

Максимальное количество биологически связанного азота в надземной массе среди люцернозлаковых агрофитоцеяозов аккумулировала травосмесь с люцерной изменчивой сорта Луговая 67 - 189,3-293,1 кг/га, а среди клеверозлаковых - с клевером луговым сорта Ранний 2 — 85,3-129,3 кг/га

6 На четвертый год жизни люцернозлаковые травосмеси формировали в пахотном слое почвы 7,29-10,64 т/га сухой массы корней, в которой содержалось 112,3-179,8 кг/га азота, 65,3-134,6 Р:05 и 62,2-117,5 кг/га КгО По этим показателям люцернозлаковые травосмеси превосходили клеверозлаковые соответственно на 17-36%, 61-65% и 45-60%

7 Выращивание в течение четырех лет бобово-злаковых травосмесей при ежегодном внесении калийных удобрений в дозе 90 кг/га д в способствовало обогащению почвы гумусом на 0,5-2,1т/га, обеднению ее подвижным

фосфором на 12-61 мг/кг и обменным калием на 28-67 мг/кг и снижению уровня рН«,,, с 5,82 до 5,43-5,66.

8. При трехкратном скашивании в фазу бутонизации люцернозлаковые и клеверозлаковые травосмеси имели высокое содержание сырого протеина 19,58-23,30 %, кальция 1,51-1,77%, магния 0,28-0,33%, фосфора 0,31-0,35% и оптимальное для жвачных животных количество сырой клетчатки - 24,3327,35%. При двухкратном использовании в бобово-злаковых травосмесях содержалось на 18-21% больше сырой клетчатки и на 28-34% меньше сырого протеина.

9. Люцернозлаковые травосмеси за 4 года жизни накапливали в надземной и подземной массе, а также в почве 587,4-783,3 ГДж/га валовой энергии, что соответственно на 45% и 23% больше, чем злаковые и клеверозлаковые.

Наиболее продуктивным среди люцернозлаковых травосмесей был агрофитоценоз с люцерной изменчивой Луговая 67 - 687,6-783,3 ГДж/га, а среди клеверозлаковых — с клевером луговым Ранний 2 - 542,5-674,9 ГДж/га.

10. Бобово-злаковые травосмеси с люцерной изменчивой сортов Луговая 67 и Лада обеспечивали получение наиболее дешевого корма с себестоимостью одной кормовой единицы 0,84-0,98 руб., при наиболее высоком уровне рентабельности - 153,0-194,9%.

В клеверозлаковые травосмеси наиболее целесообразно включать клевер луговой сорта Ранний 2. Травосмесь с участием этого сорта обеспечивала получение корма с себестоимостью 1 корм. ед. до 1,0 руб. и рентабельностью 149,3-152,6%.

11. Затраты совокупной энергии на создание и использование бобово-злаковых травостоев хорошо окупались сбором обменной энергии. Агроэнергетический коэффициент при выращивании люцерно- и клеверозлаковых травосмесей составил соответственно 7,98-9,49 и 6,74-8,56. Окупаемость затрат выходом валовой энергии, накопленной бобово-злаковыми травосмесями в надземной, подземной массе, а также в почве, достигала 12401945%.

Предложения производству

1. В условиях Центрального региона Российской Федерации на среднеокультуренных дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах в люцернозлаковые травосмеси со сроком использования до 4 лет следует включать люцерну изменчивую сенокосно-пастбищного типа сорта Луговая 67 и в клеверозлаковые - ультрараннеспелый клевер луговой сорта Ранний 2.

2 Для получения кормов с высоким содержанием обменной энергии, сырого протеина и минеральных веществ люцерно- и клеверозлаковые травосмеси необходимо скашивать три раза за сезон в фазу бутонизации бобовых трав

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Лазарев Н Н, Кольцов А В , Авдеев С М Формирование урожаев многолетними бобовыми и злаковыми травами в засушливых условиях // Докл ТСХА -2003 -Вып 275 -С 196-199

2 Авдеев С М Урожайность клеверо- и люцернозлаковых травосмесей при интенсивном использовании // Материалы научной конференции молодых ученых и специалистов МСХА -2004 -С 188-192

3 Кольцов А В, Авдеев С М Продуктивность клеверо- и иоцернозлаковых травостоев с участием новых сортов иоцерны изменчивой и клевера лугового//Докл ТСХА -2005-Вып 277 -С 135-138

4 Авдеев С М Урожайность бобово-з таковых травосмесей с ультрараннеспелыми сортами клевера лугового при интенсивном использовании // Материалы международной научной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 140-летию РГАУ-МСХА имени К А Тимирязева -2005 -С 327-331

5 Лазарев Н Н, Авдеев С М Продуктивность сортов нового поколения клевера тутового и люцерны изменчивой при многоукосном испочьзовании в условиях Нечерноземья // Кормопроизводство - 2005 - -Vo 11 - С 5-7

6 Лазарев Н Н , Авдеев С М Продуктивность сортов клевера тутового и люцерны изменчивой нового поколения в травосмесях со злаковыми травами // Известия ТСХА -2006 - >2 - С 40-49

7 Авдеев С М Формирование корневой массы клеверо- и люцернозлаковыми травосмесями при двух- и трехкратном скашивании // Сборник статей международной научной конференции молодых ученых РГАУ-МСХА имени К А Тимирязева «Приоритетный национальный проект «Развитие АПК» - новые возможности для молодых ученых» -2006-С 328-331

8 Лазарев Н Н, Авдеев С.М, Демина Л Ю Биохимический состав клеверо- и люцернозлаковых травосмесей при двух- и трехкратном скашивании//Докл ТСХА -2006 -Вып 278 -С 198-202

1,25 печ. л.

Зак. 844.

Тир. 100 экз.

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44