Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность и агроэнергетическая эффективность возделывания культур в кормовых севооборотах Центрального района Нечерноземной зоны

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность и агроэнергетическая эффективность возделывания культур в кормовых севооборотах Центрального района Нечерноземной зоны"

1 На правах рукописи

МАТВЕЕВ АНАТОЛИЙ МИХАЙЛОВИЧ

ПРОДУКТИВНОСТЬ И АГРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУЛЬТУР В КОРМОВЫХ СЕВООБОРОТАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 1998

Диссертационная работа выполнена во Всероссийском нау1 исследовательском институте кормов имени В.Р.Вильямса в 1990-1 гг.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, член-корреспон; РАСХН Новоселов Ю.К., доктор сельскохозяйственных наук Шпаков A.C.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Образцов A.C. кандидат сельскохозяйственных наук Бакланов A.M.

Ведущая организация - Московская сельскохозяйственная академия им. К.А.Тимирязева.

Защита диссертации состоится « « №pJjjJ?_ 1998 13 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 020.52.0^ Всероссийском научно-исследовательском институте кормов m В.Р.Вильямса.

Адрес: 141740, г. Лобня Московской области, п/о Луговая.

Просим Вас принять участие в работе совета или прис письменный отзыв о данном автореферате (в двух экземши заверенных печатью).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке институт

Автореферат разослан « « 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

КИРЕЕВ В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В специализированных животноводческих хозяйствах, а также фермах по производству молока и откорму крупного рогатого скота в Центральном районе Нечерноземной зоны в обеспечении животноводства кормами важная роль принадлежит кормовым севооборотам. Совершенствование кормовых севооборотов с целью повышения их продуктивности, производства кормов с оптимальным энерго-протеиновым :оотношением и снижения затрат материально-технических ресурсов возможно прежде всего за счет научно обоснованного подбора видового :остава культур и оптимизации их минерального питания. Актуальность проведения таких исследований связана также с необходимостью разработки ресурсосберегающих систем полевого кормопроизводства и товышения их эффективности посредством реализации адаптивных :войств кормовых культур.

Цель н задачи исследований. Основной целью исследований шляется обоснование совершенствования видового состава культур и /ровня их минерального питания применительно к кормовым :евооборотам на хорошо окультуренной дерново-подзолистой средне-.углинистой почве Центрального экономического района.

В соответствии с этим в задачи исследований входило:

- изучить особенности роста и развития кормовых культур, ■становить продуктивную устойчивость их в зависимости от погодных ■словий и уровня питания растений;

- дать энергетическую и протеиновую оценку культурам и труктуре затрат совокупной энергии на их возделывание;

- установить реакцию кормовых культур на уровни питания астений и усовершенствовать нормы внесения минеральных удобрений системе кормовых севооборотов;

- дать агротехническую оценку культурам по поступлению в очву растительных остатков, влияния на засоренность посевов и одный режим почвы.

Научная новизна работы. На основании полученных езультатов впервые дана комплексная оценка основным кормовым ультурам при возделывании их в системе севооборотов по родуктивности, энергетической и протеиновой питательности; стойчивости к погодным условиям и агроэнергетической ффективности; установлены экономически целесообразные уровни несения минеральных удобрений, выявлена реакция культур на

предшественники, а также влияние их на влагообеспеченность по1 поступление в пахотный слой органического вещества и засореннс посевов.

Практическая_значимость работы. Практичес

реализация основных положений диссертационной раб позволит усовершенствовать видовой состав и структуру посев площадей кормовых культур в севооборотах с целью устойчш производства кормов (5,5-6,0 тыс. к. ед./га) с оптимальным эне протеиновым соотношением при рациональных затратах энер Результаты исследований использованы при составлении рекоменда по совершенствованию системы кормопроизводства Московс области и разработке концепции развития кормопроизводств; Центральном экономическом районе.

Апробация. Материалы диссертации доложены на заседа научно-технического совета отдела полевого . кормопроизвод (1990-1992 гг.), на конференции молодых ученых и аспирантов актуальным проблемам интенсификации кормопроизвод (М., 199Г г.). Основные положения диссертации опубликованы в' печатных работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти г выводов и предложений производству. Изложена на 248 стран! машинописного текста, содержит 49 таблиц, 8 рисунков и прилож( (21 таблица). Список использованной литературы включает наименования, в том числе 44 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в 1990-1992 гг. на Централ) экспериментальной базе ВНИИ кормов в стационарном полевом опь севооборотами, которые были заложены в 1986 г. сотрудниками от полевого кормопроизводства (А.С.Шпаков, Ж.А.Ярт! Н.В.Гришина). Почва опытного участка дерново-подзоли среднесуглинистая.' В пахотном слое почвы содержалось: гумуса 2,! %, Р205 25-30, К20 12-16 мг на 100 г почвы, рНсол. 5,6-6,0, сте насыщенности основаниями 75-80 %.

Погодные условия в годы исследований были различи Наиболее благоприятным для роста и развития растений вегетационный период 1991 г. Условия вегетации 19

характеризовались достаточной влагообеспеченностыо при средней >беспеченности теплом. В 1992 г. отмечался острый дефицит влаги в ечение всего вегетационного периода при весьма высоких емпературах воздуха, что отрицательно сказалось на росте и развитии юльшинства культур.

Исследования проводили в севооборотах со следующим [ередованием культур:

I - 1) ячмень с подсевом многолетних бобово-злаковых трав клевер + тимофеевка), 2-3) многолетние бобово-злаковые травы, 4) 1зимая пшеница + пожнивно горчица белая на сидерат, 5) кукуруза, 6) ормовая свекла;

II - 1) вико-овсяная смесь с подсевом многолетних бобово-лаковых трав; 2) клевер с тимофеевкой 1 г.п., 3) клевер с имофеевкой 2 г.п. I укос трав + редька масличная на корм, 4) озимая ожь на корм + кукуруза поукосно, 5) кукуруза, 6) кормовая свекла;

III - 1-2) кукуруза, 3) кормовая свекла;

IV - 1-3) многолетние злаковые травы (кострец + овсяница + имофеевка), 4) многолетние злаковые травы I укос + беспокровный осев клевера, 5) клевер 1 г.п., 6) клевер 2 г.п. I укос трав + еспокровный посев злаковых трав;

V - 1) ячмень с подсевом клевера, тимофеевки и овсяницы, 2-4) ноголетние травы, 5) многолетние травы I укос + редька масличная оукосно, 6) озимая пшеница + пожнивно горчица белая на сидерат;

VI - 1) вико-овсяная смесь, 2) озимая пшеница, 3) ячмень, 4) укуруза, 5) кормовая свекла, 6) овес;

VII - 1-3) кормовая свекла, 4-6) кукуруза.

Продуктивность культур в кормовых севооборотах изучалась

а трех фонах питания растений: без удобрений, средний фон (I) и эвышенный (II). На повышенном фоне дозы азота вносили рименительно к интенсивным технологиям выращивания культур; на эеднем - на 25-50 % ниже. Учитывая высокое содержание в почве осфора и калия дозы их внесения рассчитаны на компенсацию выноса 1ементов с урожаем (табл. 1).

Повторность опыта трехкратная, расположение делянок в :вооборотах систематическое. Общая площадь делянки 1-го порядка -50 м2 , 2-го - 50 м2 , учетная - 40-45 м2. В опыте применялись :хнологии, сорта и гибриды кормовых культур, рекомендованные для ентрального экономического района.

Учеты и наблюдения проводили в соответствии "Методическими указаниями по проведению полевых опытов кормовыми культурами" ВНИИ кормов (М., 1987), "Методико полевого опыта" Б.А.Доспехова (М., 1979). Содержание кормовы единиц определяли на основании химических анализов по методик А.П.Дмитроченко, П.Д.Пшеничного (1975) с использование! коэффициентов переваримости по М.Ф.Томмэ (1964, 1970) коэффициентов перевода переваримых веществ в кормовые единицы п О.Кельнеру. Биоэнергетическую оценку кормовых культур проводил по "Методическим рекомендациям по биоэнергетической оценк севооборотов и технологий выращивания кормовых культур" (М 1989).

Таблица

Схема применения минеральных удобрений

под кормовые культу эы

Культура Фон удобрений Культура Фон удобрений

I 1 И I II

Озимая NftoP^Kso N80P60K90 Клевер + Р30К70 Р35К90

пшеница тим. 1 г.п.

Ячмень N40P40K60 N60P60K90 Клевер + Р25К60 Р30К80

тим. 2 г.п.

Овес N50P30K40 N60P40K70

Клевер + тим. Р30К70 Р35К90

Вико-овес Р10К30 N30P20K40 + овс. 1 г. п.

Кукуруза N80P30K90 N140P50K130 Клевер + тим. N30P30K80 N60P40K120

+ овс. 2 г. п.

Кормовая *орг.уд.+ *орг.уд.+

свекла N70P30K90 N150P40K170 Клевер + тим. N100P30K80 N150P40K120

+ овс. 3 г. п.

Рожь N40P25K50 Ы60РзоК«)

озимая на Кострец +- N90P30K70 N150P50K120

з/корм овс.

+ тим. 1 г.п.

Кукуруза N60P25K70 N100P40K110 N120P30K70 N180P50K120

поукосно Кострец +

на з/корм. овс. + тим.

2 г.п.

Клевер Р30К70 Р35К90 N120P25K60 N,80P40K100

1 г. п. Кострец +

овс.

+ тим. 3 г.п.

* Примечание: под кормовую свеклу вносили 90 т/га навоза.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Особенности роста и развития кормовых культур в зависимости от условий выращивания

Установлено, что важнейшими факторами, влияющими на рост 1 развитие кормовых культур являются погодные условия и уровень литания растений, а также взаимовлияние культур в агрофитоценозах .

Злаковые травосмеси оптимальной фазы развития (начало (олошения) в первом укосе достигают в начале июня (2-7), клеверо-гимофеечная смесь (бутонизация клевера) на 8-12 дней позднее. Лродолжительность формирования вторых укосов при благоприятных /словиях колебалась от 53 до 65 дней. В условиях дефицита влаги в 1992 г. полноценные вторые укосы многолетние травы не ¡формировали.

Интенсивность ростовых процессов клевера лугового в юновном определяется возрастом трав. В первый год пользования (ысота растений клевера перед уборкой наибольшая (86-87 см), во (торой и третий год она была на уровне 49-64 см. Внесение фосфорных 1 калийных удобрений не оказало существенного влияния на ростовые [роцессы.

У злаковых трав определяющим фактором роста растений вляется уровень азотного питания, как за счет минерального, так и имбиотического азота бобовых трав. При внесении азотных удобрений ысота растений тимофеевки увеличилась в первый год жизни от 48 до 3 см, во второй - от 47 до 78 см, в третий - от 50 до 80 см. Аналогичная акономерность проявляется и у овсяницы луговой и у костреца. Улучшилось питание злакового компонента в фитоценозе и за счет имбиотического азота бобовой культуры. Так, в первый год ользования высота тимофеевки перед уборкой в злаковом грофитоценозе составила 48,8 см, овсяницы - 51,1 см, в бобово-гсаковом агрофитоценозе - соответственно 79,1 и 83,5 см. Указанная акономерность проявляется на второй и третий годы жизни трав.

Подтверждена зависимость ботанического состава клеверо-паковых травосмесей от года пользования и уровня минерального итания. В первый год пользования двух- и трехкомпонентных смесей оля клевера в урожае наивысшая (70-80 %), на второй год спользования содержание клевера снижается до 38-45 %, на третий - до -15 %. При усилении азотного питания в смеси клевера с

тимофеевкой и овсяницей доля злакового компонента возрастает. Е трехкомпонентных смесях (клевер, тимофеевка, овсяница) овсяниц; луговая обладает более высокой конкурентоспособностью, на второ! год пользования травостоя ее доля в урожае достигает 33-39 %, а н; третий - 48-60 %.

В трехкомпонентной злаковой смеси (тимофеевка, овсяница I кострец) таким качеством обладает кострец, его доля участия ] урожае в первый год составляет - 38 %, во второй - до 58 %, н; третий - до 72-86 %. При повышении уровня азотного пита ни: растений конкурентоспособность костреца возрастает.

Характер формирования урожая вико-овсяной смеси ] основном определяется погодными условиями. В годы с достаточныл количеством осадков доля вики в урожае достигает 85 %, в засушливы! годы она снижается до 30%.

По зерновым культурам выявлено, что высокие дозь внесения минеральных удобрений в отдельные годы вызывают сильно! полегание стеблестоя, что приводит к снижению урожая зерна. Н; озимой пшенице это особенно проявилось при ее размещении поел' клеверо-тимофеечной смеси, а по ячменю после кормовой свеклы, по, которую вносили органические удобрения.

На рост и развитие кукурузы оказывают сильное влияние ка: погодные условия, так и фон вносимых минеральных удобрений. Пр] благоприятных условиях весной всходы кукурузы появляютс: через 8-11 дней после посева, при холодной погоде они затягиваютс: до 25 дней, что приводит к снижению полевой всхожести семян Определяющим фактором роста растений кукурузы являете, применение высоких норм удобрений, при этом высота растени: достигала 232-242 см при увеличении в урожае початков до 34 %.

Как показали исследования наиболее устойчивуь продуктивность обеспечивают по зерновым культурам озимая пшеницг а из кормовых - многолетние травы. Отклонение урожая зерна озимо] пшеницы от средних показателей составило 10,4 %; сухой маса злаковых трав - 29,5 %, клеверо-тимофеечной смеси - 34,1 %, а п кормовой свекле и кукурузе этот показатель достигал 40,5 и 48,2 %.

Продуктивность н качество кормовых культур в зависимости от уровня питания растений

Одним из основных факторов, определяющих продуктивность »'льтур в кормовых севооборотах, является уровень минерального итания (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность кормовых культур в зависимости от уровня питания растений (среднее за 1990-1992 гг.)

Сбор сухой массы Сбор кормовых Сбор сырого

Культура и зерна, ц/га НСР05 единиц, ц/га протеина, ц/га

Фон удобрений Фон удобрений Фон удобрений

0 I 11 0 I II 0 I II

Озимая

пшеница 30,6 39,3 43,3 3,5 42,1 54,2 59,7 3,3 4,4 5,2

Ячмень 23,0 31,8 35,3 3,1 29,9 41,3 45,9 2,5 3,6 4,5

Овес 16,2 16,3 18,1 2,6 18,4 18,7 20,9 1,9 2,1 2,5

Клевер 61,4 60,5 62,1 6,9 58,4 58,6 60,3 10,2 10,1 10,4

Клевер

+ тимофеевка:

1 г. п. 77,6 77,8 82,9 5,5 66,8 70,5 74,5 11,0 11,5 11,9

2 г. п. 60,7 70,2 72,2 5,5 49,7 56,7 58,5 7,8 9,1 9,1

Ср. за 2 г. п. 69,2 74,0 77,6 58,3 63,6 66,5 9,4 10,3 10,5

Клевер + тимофеевка

+ овсяница:

1 г. п. 64,7 73,4 77,7 7,5 55,3 60,1 62,5 9,4 9,5 9,7

2 г. п. 66,6 77,2 73,2 7,5 54,7 62,8 58,4 8,4 8,5 8,5

3 г. п. 57,3 83,8 87,6 7,5 45,8 64,9 68,7 5,9 7,6 9,3

Ср. за 3 г. п. 62,9 78,1 79,5 51,9 62,6 63,2 7,9 8,5 9,2

Кострец + овсяница

+ тимофеевка:

1 г. п. 29,3 54,2 66,0 5,6 23,7 43,9 53,0 2,2 4,5 6,2

2 г. п. 32,1 63,7 69,7 5,6 25,8 48,8 55,7 3,0 7,1 8,4

3 г. п. 30,1 59,6 74,0 5,6 23,5 46,6 58,1 2,6 6,5 9,1

Ср. за 3 г. п. 30,5 59,2 69,9 24,3 46,4 55,6 2,6 6,0 7,9

ВиКо-овес 32,1 38,2 42,6 5,2 29,5 34,7 39,4 4,9 5,7 6,0

Кормовая свекла:

корнеплоды 51,9 61,0 70,5 8,1 55,8 65,3 75,6 4,0 5,5 6,7

листья 18,7 21,9 27,7 18,3 20,4 25,9 2,5 3,6 4,7

Кукуруза 36,8 51,9 57,4 5,5 32,9 45,6 49,8 3,0 4,8 5,3

Озимая рожь на

зеленый корм 25,9 33,2 40,2 5,2 24,0 30,5 37,0 2,3 3,1 3,8

+ кукуруза 19,2 43,8 49,1 8,3 17,1 39,3 43,2 1,1 3,1 3,5

В сумме за

2 урожая 45,1 77,0 89,3 41,1 69,8 80,2 3,4 6,2 7,3

Исследования показали, что на хорошо окультуренных дерно подзолистых почвах без применения удобрений из группы зернов культур наиболее продуктивной была озимая пшеница. Урожайно! зерна при размещении ее по бобово-злаковой смеси составила 3 ц/га. Яровые зерновые культуры (ячмень и овес) в этих услов! обеспечили урожайность зерна в 1,5-2,0 раза меньше (23,0 и 16,2 ц/г;

При оценке различных уровней питания растений установле что под озимую пшеницу более эффективно вносить повышени нормы удобрений (N8oP60K9o). Прибавка урожая зерна достигала 1 ц/га или по 5,5 кг на 1 кг внесенных удобрений. При более низкой нор внесения удобрений (N60P4oIQo) урожайность повысилась на 8,7 ц 3ej при одинаковой окупаемости удобрений. Под ячмень более эффектш вносить средние нормы минеральных удобрений (N40P40K урожайность зерна при этом увеличилась с 23,0 до 31,8 ц/га. Бо. высокие нормы внесения удобрений экономически менее эффектов! Реакция овса сорта Гамбо на внесение удобрений оказалась низкой за высокой склонности к полеганию стеблестоя и неравномерно! созревания семян.

Повышение норм внесения азота под зерновые культу увеличивает сбор сырого протеина: по озимой пшенице с 3,3 до 5,2, ячмешо с 2,5 до 4,5, по овсу с 1,9 до 2,5 ц/га как за счет повыше! урожайности, так и содержания его в зерне.

Из группы кормовых культур без приме не! минеральных удобрений наиболее эффективны клеверо-злаков смеси и клевер, сбор сухого вещества составил в среднем за три п пользования от 61,4 до 69,2 ц/га, при выходе кормовых единиц от 5 до 58,4 ц, протеина от 7,9 до 10,2 ц/га. Посевы злаковых трав в эт условиях обеспечили сбор сухой массы лишь на уровне 29,3-32,1 ц/ кукурузы - 36,8 ц/га, озимой ржи с поукосным посевом кукурузы - 4 ц/га.

Чтобы достичь уровня урожайности клевера и клеве] тимофеечной смеси под злаковые травы необходимо вносить азотн удобрения на уровне 150-180 кг на фоне фосфорно-калийн удобрений. Кормовая свекла и сочетание культур озимая рожь поукосно кукуруза наиболее требовательны и отзывчивы повышенный уровень питания растений. Их урожайность при внесег азота в дозе 150 и 160 кг, фосфора 40-70 и калия 170 составила 98,' 89,3 ц/га сухой массы. Под кукурузу более эффективны средние нор удобрений (N80P3oK9o), при этом отмечена их наибольшая окупаемость

Таким образом, на хорошо окультуренных почвах без применения удобрений кормовые культуры по сбору кормовых единиц можно распределить в следующем порядке: первое место занимают клевер и клеверо-злаковые смеси (52-58 ц/га); озимая пшеница, кукуруза поукосно в сочетании с озимой рожью на корм (41,1-42,1ц/га); кукуруза, вико-овсяная смесь, ячмень на зерно (29,5-32,9 ц/га) и злаковые травы (23,7-25,8 ц/га).

В условиях интенсивного кормопроизводства на первое место по этому показателю выходит кормовая свекла и сочетание посева озимой ржи с кукурузой (101,5 и 80,2 ц/га), на второе - клевер, клеверо-злаковые смеси и озимая пшеница (60-66 u/га), далее - злаковые травы (53-58 ц/га), кукуруза (45,6 и/га), ячмень (45,9 и/га) и вико-овсяная смесь (39,4 и/га).

По сбору сырого протеина с гектара выделяются клевер и смесь клевера с тимофеевкой. Включение в указанную смесь третьего компонента - овсяницы луговой приводит к снижению сбора протеина с гектара с 11,0-11,9 до 9,4-9,7 ц/га. Во второй год пользования данная травосмесь без внесения удобрений, но за счет биологического азота бобовой культуры обеспечивала сбор 54,7 ц к.ед. и 8,4 ц/га протеина, однако на третий год пользования такая смесь без применения азотных удобрений не обеспечивает высокую продуктивность. Разница по выходу кормовых единиц и протеина в зависимости от уровня питания клеверо-злаковой смеси 3 г. п. была довольно существенна: без удобрений сбор кормовых единиц составил 45,8 ц/га, протеина 5,9 ц/га; при внесении 100 и 150 кг азота на фоне фосфорно-калийных удобрений - соответственно 64,9 и 68,7; 7,6 и 9,3 ц/га.

Под влиянием удобрений происходят изменения и (имического состава растений. Содержание клетчатки, БЭВ и фосфора в (ависимости от внесения удобрений изменялось незначительно. В то ке время отмечена тенденция увеличения в сухом веществе жира, олы и калия. Концентрация обменной энергии в сухом веществе и штательная ценность изучаемых культур на фоне действия различных юрм удобрений была близкой. Однако содержание сырого протеина ia кормовую единицу в зависимости от культур было неодинаковым. 1аибольшее его количество было в растениях клевера (172-175 г) и его месях со злаковыми травами, вико-овсяной смеси (152-164 г), [изкой обеспеченностью протеином характеризуется растительное ырье кормовой свеклы, кукурузы, озимой ржи, а также зерно озимой шеницы и ячменя (87-106 г).

Внесение повышенных доз азотных удобрений под кормов) свеклу и злаковые травы приводит к увеличению содержания нитрат в растениях, превышающее уровень ПДК. В растениях других культ их содержание было ниже ПДК. Погодные условия также оказывш влияние на содержание нитратов в растениях - в засушливые го; их концентрация увеличивается.

Влияние предшественников на урожайность кормовых культур в зависимости от уровня питания растений

Определенное влияние на продуктивность культур оказыва предшественники и совокупное действие севооборота в целом, зернотравянопропашном севообороте без внесения азотных удобрен за счет симбиотического азота клевера возможно получ; урожайность озимой пшеницы на уровне 28,0 ц зерна. При внесен дополнительно азота (60-80 кг/га) ее урожайность повышается до ; 41 ц/га. В таких севооборотах при использовании редьки масличя после первого укоса бобово-злаковой смеси на фоне 60 кг аз< урожайность пшеницы повысилась еще на 2,2 ц/га. зернопропашном севообороте при размещении озимой пшеницы вико-овсяной смеси было получено 46,4 ц/га зерна.

Оценка предшественников под ячмень показала, что 6oj высокую урожайность получили после кормовой свеклы, под котор было внесено 90 т/га навоза. При посеве ячменя после озимой пшени урожайность зерна была ниже. Использование горчицы белой сидерат как пожнивной культуры после уборки озимой пшеницы, фоне 40 кг азота увеличило урожайность ячменя на 2,5 ц/га. внесения удобрений сидеральные культуры не оказывали заметно влияния на урожайность ячменя.

При внесении рекомендованных доз азота (150 кг/га д лучшие условия для роста и развития кормовой свеклы складываю в зернотравянопропашном севообороте. В пропашном севообор сбор сухого вещества корнеплодов уменьшался на 14,7 %. I повторном возделывании кормовой свеклы продуктивность посе снижалась на 17-27 %. Для того, чтобы уменьшить отрицатель влияние повторных посевов под кормовую свеклу необход»

внесение повышенных норм удобрений. Кукурузу в кормовом севоооброте предпочтительнее размещать после кормовой свеклы. Также возможно и повторное ее возделывание. Многолетние травы, ячмень и вико-овсяную смесь лучше размещать после пропашных культур. В целом же следует отметить, что роль предшественников под кормовые культуры в севооборотах при внесении удобрений снижается.

Важное значение для многолетних трав имеет выбор покровной культуры. Лучшие условия для роста и развития их, особенно в засушливые годы, отмечалось при подсеве под покров рано убираемой вико-овсяной смеси по сравнению с ячменем.

Агроэнергетическая и экономическая оценка технологий возделывания кормовых культур

Агроэнергетическая и экономическая оценка позволяет установить приоритетные направления по совершенствованию видового состава и структуры посевных площадей кормовых культур, а также ресурсосберегающие приемы возделывания культур.

Исследованиями установлено, что по выходу обменной энергии (63-73 ГДж/га), ее затратам на возделывание (13,0-15,1 ГДж/га) и окупаемости (4,2-5,7) наиболее эффективны посевы клевера и его смеси со злаковыми травами. Эта группа культур является также основным источником низкозатратного производства протеина. Многолетние злаковые травы по продуктивности не уступают бобовым, однако требуют значительных затрат энергии на возделывание (29,2 ГДж/га) за счет внесения азотных удобрений (табл. 3).

Для производства энергонасыщенных кормов целесообразно использовать посевы зерновых культур. Среди зерновых выделяется озимая пшеница, которая обеспечивает сбор 5В ГДж/га ОЭ при коэффициенте окупаемости 2,0. Посевы ячменя уступали озимой пшенице как по общей продуктивности, так и по окупаемости затраченной энергии.

Таблиц*

Агроэнергетическая оценка возделывания кормовых культур

Культура Рекомен- Выход Содер- Затраты Коэфф. Затраты

дуемые оэ, жание совоку- энерге- совокупной

дозы ГДж/га ОЭ в пной тической энергии ГДж/и

внесения 1 кг энергии, эффекти- сухого сыроп

удобрений сухого ГДж/га вности веще- про-

веще- (КЭЭ) ства теина

ства,

МДж

Клевер Р35К90 63 10,1 15,1 4,2 0,24 1,45

Клевер +

тимофеевка РзоКю 73 9,3 13,0 5,7 0,18 1,4

Злаковая

травосмесь Н18оР5оК120 67 9,5 29,2 2,3 0,42 3,5

Вико-овес РюКэо 37 9,8 19,0 1,95 0,49 3,3

Кукуруза ЫмРзоКво 55 10,5 27,1 2,0 0,52 5,6

Кормовая

свекла

(корнеплоды) Ы|50Р40К170 91 13,0 45,7 2,0 0,65 6,8

Озимая

пшеница К8оРбоК9о 58 13,4 28,4 2,0 0,66 5,5

Ячмень Ы40Р40К60 39 12,2 22,3 1,7 0,69 6,2

Овес ЫбоР4оК70 20 11,2 21,9 0,9 1,21 8,8

Наибольший выход обменной энергии обеспечивали посев! кормовой свеклы (91 ГДж/га). Однако затраты совокупной энергии на е возделывание были самые высокие (45,7 ГДж/га), а их окупаемость н превышала уровень зерновых культур. Эффективность возделывани кукурузы была на уровне озимой пшеницы. Вико-овсяная смесь п( окупаемости энергетических затрат сопоставима с озимой пшеницей 1 пропашными культурами, но выход обменной энергии с ее посевов н превышал 37 ГДж/га.

Самые низкие затраты энергии на производство протеин; обеспечивают клевер и его смеси с тимофеевкой (1,40-1,45 ГДж/га), зате\ следуют злаковые и вико-овсяная смеси (3,5 и 3,3 ГДж/га) и боле( затратными оказались кормовая свекла, кукуруза и зерновые культуры Аналогичная закономерность наблюдается и по затратам на единиц) производства сухой массы. По концентрации обменной энергии в сухо? массе преимущество остается за зерновыми культурами и кормовое свеклой.

Структура затрат совокупной энергии на возделывание культур существенно различается. По зерновым культурам основные затраты приходятся на семена (32-37 %) и удобрения (33-35 %); бобово-злаковой смеси и клеверу - на топливо (38-39 %) и машины (4042 %); многолетним злаковым травам, кукурузе и кормовой свекле - на удобрения (54-71 %); вико-овсяной смеси - на семена (42 %) и топливо (23 %).

Стоимостная оценка (в ценах 1993 г.) показала, что наиболее эффективно возделывание клевера и его смесей со злаковыми травами. Так, окупаемость 1 рубля затрат на бобово-злаковых травосмесях составила 11,0, на клевере - 9,3, злаковой травосмеси, озимой пшенице, ячмене и вико-овсяной смеси - 3,9-4,9, а на посевах овса, кормовой свеклы и кукурузы - не превышала 2 рублей.

Обобщенные данные по эффективности кормовых севооборотов показывают, что при наличии в стуктуре посевных площадей не менее 50-60 % многолетних трав повышается качество производимого сырья и эффективность его использования посредством оптимизации энергопротеинового соотношения. Продуктивность севооборотов с высоким удельным весом многолетних трав составляет 63-67 ц/га сухого вещества, 7,8-9,1 ц/га протеина и 63-66 ГДж/га обменной энергии.

Поступление в почву растительных остатков,

влияние кормовых культур на засоренность посевов и водный режим почвы

Агротехническое значение культур в севооборотах в значительной степени определяется поступлением в почву растительных остатков, влиянием на засоренность посевов и водный режим почвы.

По поступлению в почву растительных остатков на первом месте стоят многолетние злаковые травы (116 ц/га) и клеверо-тимофеечная смесь (82,0 ц/га), затем озимая пшеница (49,2 ц/га), кукуруза (26,8 ц/га), яровые зерновые (27,9-29,8 ц/га) и на последнем -кормовая свекла (7,5 ц/га). Улучшение условий питания растений оказывает положительное влияние и на поступление в почву органической массы за счет корневых и пожнивных остатков, особенно оно проявляется на многолетних злаковых травах, озимой пшенице и кукурузе. Однако соотношение между подземной и надземной частью урожая сохраняется и не зависит от уровня минерального питания, за исключением многолетних трав (табл. 4).

Таблица -

Накопление биомассы кормовых культур и поступление в почву растительных остатков (среднее за 1990-1991 г.г.)

Культуры Контроль и рекомендованный фон удобрений Биомасса кормовых культур, ц/га * Отношение растительных остатков к надземной части

всего надземная часть урожая растительные остатки

Клевер без удобрений 226,9 152,3 74,6 0,5/1,2

+ тимофеевка I 248,8 166,8 82,0 0,5/1,0

Кострец + без удобрений 192,9 99,5 93,4 1,0/2,7

овсяница + II 334,9 219,2 115,7 0,5/1,5

тимофеевка

Вика + без удобрений 62,7 42,3 20,4 0,48

овес I 73,4 46,1 27,3 0,59

Кукуруза без удобрений 63,1 42,9 20,2 0,47

I 89,1 62,3 26,8 0,43

Кормовая без удобрений 87,9 84,6 3,3 0,04

свекла II 118,7 111,2 7,5 0,08

Озимая без удобрений 90,0 56,8 33,2 0,58

пшеница II 138,6 89,4 49,2 0,55

Ячмень без удобрений 63,9 42,1 21,8 0,52

I 85,8 57,9 27,9 0,48

Овес без удобрений 63,9 40,2 23,7 0,59

I 67,9 38,1 29,8 0,75

* Примечание: надземная биомасса клеверо-тимофеечной смеси представлена в сумме : два года пользования; смеси костреца, овсяницы и тимофеевки - за 3 года пользовани отношение растительных остатков к надземной части урожая: в числителе к общ< массе за все годы пользования, в знаменателе - к урожаю за последний год.

На засоренность кормовых культур на фоне удобрени определенное влияние оказывают вид растений предшественники. В урожае многолетних трав сорные растем занимали незначительную долю: клеверо-тимофеечной смеси 2 г.п. - 1,

1,2 %; смеси клевера, тимофеевки и овсяницы, а также смеси костреца, рвсяницы и тимофеевки 3 г.п. - соответственно 5,1-5,4 и 2,8-3,1 %

Среди зерновых культур больше сорняков было в посевах шменя по сравнению с озимой пшеницей. При размещении ячменя юсле кормовой свеклы и озимой пшеницы количество сорняков было ¡начительно больше (соответственно 74-80 и 69-77 шт/м2), чем при размещении после озимой пшеницы и пожнивного посева горчицы Зелой на сидерат (41-45 шт/м2).

При размещении озимой пшеницы в севооборотах с посевом тропашных культур, под которые вносились органические одобрения, количество сорняков колебалось в пределах 47-68 шт/м2; ¡ернотравяном севообороте после многолетних трав с поукосным юсевом редьки масличной количество сорняков было значительно леньше (18-24 шт/м2).

На посевах пропашных культур, где более интенсивно трименялись агротехнические и химические меры борьбы," ¡асоренность была низкой. Количество сорняков на посевах сормовой свеклы не превышало 5-9, кукурузы - 6-14 шт/м2. Внесение одобрений способствовало снижению засоренности всех изучаемых сультур в результате усиления их конкурентных свойств.

Выявлено также, что в годы со среднемноголетними юказателями по количеству выпавших осадков влагообеспеченность растений достаточна, что позволяет формировать высокие урожаи. 3 засушливый год меньшее содержание влаги в корнеобитаемом ;лое почвы отмечалось под многолетними травами, ячменем и озимой шеницей; большее - под пропашными культурами. Однако запасы шаги в почве после таких лет полностью восстанавливаются за счет >сенне-зимних осадков. На фоне применения удобрений вследствие большего водопотребления растений влажность в почве была гесколько меньше по сравнению с контролем без минеральных 'добрений.

ВЫВОДЫ

1. На хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах >сновой создания устойчивой кормовой базы, рационального ^пользования материально-технических ресурсов при введении :ормовых севооборотов являются клевер луговой и бобово-злаковые ¡меси многолетних и однолетних трав, озимая пшеница и ячмень. Сукурузу и особенно кормовую свеклу, требующих больших ■ехнологических затрат, целесообразно возделывать при наличии

необходимых материально-технических ресурсов и в объема; потребности животных в кормах из указанных культур.

2. Многолетние травы (клевер и его смеси со злаками) ] зернотравяных, зернотравянопропашных и травопольных севооборота: являются основным источником производства высокобелковы: кормов при содержании в 1 кг сухого вещества до 17 % протеина, 9,5 10,2 МДж обменной энергии и 152-172 г сырого протеина в 1 к. ед Сбор протеина с их урожаем составляет 10-12 и/га, что в 1,5-2,3 раз; выше по сравнению с зерновыми и пропашными культурами. Дл. производства энергонасыщенных кормов в таких севооборотах следуе возделывать озимую пшеницу, ячмень, кормовую свеклу ] раннеспелые гибриды кукурузы. Наибольшую концентрацию обменно] энергии в 1 кг сухого вещества содержат: кормовая свекл (корнеплоды) и зерно озимой пшеницы и ячменя (12,3-13,4 МДж] несколько ниже - клевер луговой, кукуруза, озимая рожь на зеленьп корм и вико-овсяная смесь (10,0-11,3 МДж).

3. На хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах з счет эффективного использования их плодородия наибольший сбо обменной энергии с гектара обеспечивает клевер луговой и его смесь тимофеевкой (62,6-65,7 ГДж). При средних нормах внесения удобрени более отзывчивыми являются также многолетние бобово-злаковы смеси, кроме того озимая рожь на зеленый корм с поукосным посево! кукурузы, кукуруза на силос и кормовая свекла; на повышенном фон питания - кормовая свекла, злаковые травы, сочетание озимой рж на зеленый корм с поукосным посевом кукурузы. Выход обменно энергии с гектара на среднем фоне питания растений достигал 70,3 79,9 ГДж/га; на повышенном - до 90,9 ГДж/га.

4. В целях обеспечения высокой продуктивности многолетни трав в зернотравянопропашном севообороте их целесообразн размещать после пропашных культур при подсеве под вико-овсяну! смесь; озимую пшеницу в таких и других севооборотах - по пласт бобово-злаковых смесей многолетних и однолетних трав; ячмень - п пропашным культурам. Кукурузу лучше размещать после кормово свеклы, а также при повторном посеве на одном поле; повторны посевы кормовой свеклы нецелесообразны (урожайность падает от 17 д 27 %). С повышением уровня применения удобрения влияни предшественников на продуктивность культур снижается.

5. Посевы клевера и травосмеси с его высоким долевы участием в травостое (не менее 40 %), а также вико-овсяной смес не требуют внесения азотных удобрений. Средние дозы азота сочетании с фосфорно-калийными удобрениями были эффективны ь

юсевах ячменя О^оРмКво), кукурузы на силос (МвоРзоКдо) и в юукосном посеве кукурузы (N^25^70); повышенные - при юзделывании озимой пшеницы О^оРмК^о), многолетних злаковых равосмесей (И^о-^оРзоКпоХ кормовой свеклы (М^оР^К^о). озимой ржи 1а зеленый корм (М60РзоКбо)- С повышением уровня минерального ттания растений роль предшественника в севооборотах снижается.

6. Наиболее высокую окупаемость 1 кг действующего ешества удобрений обеспечивали посевы многолетних трав с ысокой долей злаковых видов, вико-овсяная смесь и поукосный посев укурузы (11-16 кг СВ). По озимой ржи на зеленый корм этот юказатель составлял 6,4-9,5, кормовой свекле - 6,5-7,7, кукурузе - 6,4,6 и зерновых культурах - 5,4-6,3 кг сухого вещества.

7. Оценка кормовых культур по затратам энергии на их озделывание показала, что наиболее энергоемкими являются ехнологии возделывания кормовой свеклы (45,7 ГДж/га), кукурузы 27,1 ГДж/га) и злаковых многолетних трав (29,2 ГДж/га); наименьший ровень затрат энергии отмечен на посевах клевера и травосмесях с го участием (13-15 ГДж/га). Среднее положение по этому оказателю занимают зерновые культуры и вико-овсяная смесь (19-28 Дж/га). Основными статьями затрат совокупной энергии на злаковых равах, кормовой свекле и кукурузе являются расходы на добрения; зерновых культурах - на удобрения и семена; клевере и равосмесях с его участием - на машины и топливо; вико-овсяной смеси на семена и топливо.

8. Наибольшую окупаемость энергетических затрат обменной нергией обеспечивают клевер луговой и клеверо-злаковая смесь <ЭЭ 4,2-5,7). По злаковым травам коэффициент энергетической ффективности составлял 2,3-2,6; на озимой пшенице, кукурузе и ормовой свекле - 2,0; ячмене и вико-овсяной смеси - 1,7-1,95.

9. Агротехническая роль многолетних трав в кормовых гвооборотах во многом определяется наибольшим количеством оступающих в почву растительных остатков по сравнению с другими ультурами и высокой конкурентной способностью' их по отношению к эрной растительности. После злаковых трав, в почву поступает 93-116 'га, бобово-злаковых травосмесей 74-82 ц/га органической массы, грновые культуры, кукуруза и вико-овсяная смесь занимают по тому показателю среднее положение (27-34 ц/га). Наименьшее эличество растительных остатков поступало в почву после эрмовой свеклы.

10. Влажность почвы под культурами в севооборотах в годы с< среднемноголетними показателями по количеству осадков достаточн; для нормального роста и развития растений. В засушливых условия; недостаток влаги в почве более сильно проявляется на посева; многолетних и однолетних трав, зерновых; в меньшей степени - н; пропашных культурах. Однако после засушливых лет запасы влаги 1 почве полностью восстанавливаются за счет осенне-зимних осадков.

11. При оптимизации минерального питания возрастае' конкурентная способность кормовых культур по отношению к сорно! растительности. Более высокой способностью к подавлении сорняков обладают культуры сплошного посева; пропашньк культуры обладают меньшей конкурентной способностью, чт< требует дополнительных механических и химических мер борьбы.

12. Анализ экономической эффективности возделывание кормовых культур подтверждает, что ведущее значение в кормовы; севооборотах занимают клевер и травосмеси с его участием, Ош обеспечивают наибольший условный чистый доход от 1372,2 д< 1542,0 тыс. руб./га при окупаемости вложенных средств на уровне 9,3 11,0 руб.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На хорошо окультуренных почвах Центральной экономического района при ограниченных материально-технически; ресурсах для создания устойчивой кормовой базы необходимс прежде всего использовать в кормовых севооборота; (зернотравянопропашных, зернотравяных и травопольных < насыщением травами до 100 %) малозатратные и высокопродуктивны! кормовые культуры - клевер луговой и его смеси со злаковым! травами, а также зерновые культуры (озимая пшеница, ячмень) Расчеты; показывают, что при наличии в структуре посевны; площадей не менее 50-60 % многолетних трав в производимом сыры улучшается энергопротеиновое соотношение, вследствие чеп повышается эффективность его использования в производств! животноводческой продукции. Продуктивность таких севооборото! составляет 63-67 ц/га сухого вещества и 7,8-9,1 ц/га протеина Включение в севообороты пропашных культур интенсивного типа хот; и повышает сбор сухого вещества до 84 ц/га, но при этом увеличивав' затраты совокупной энергии на 1 ц условной продукции в 1,3 раза.

2. Наиболее рациональными и экономически эффективными являются дозы азотных удобрений (кг/га д. в.): под кормовую свеклу -150, под многолетние злаковые травы - 150-180, кукурузу - 80, озимую пшеницу - 80, ячмень - 40 кг/га. Внесение азотных удобрений под клевер луговой, клеверо-тимофеечную смесь 1 и 2 г. п., смесь клевера, тимофеевки и овсяницы 1 г. п., а также вико-овсяную смесь не требуется. Азотные удобрения необходимо вносить под бобово-злакавые смеси при условии, когда доля бобового компонента в травостое составит менее 30-40 %. Дозы фосфорных и калийных удобрений под указанные культуры необходимо определять расчетным методом, исходя из содержания их в почве и выноса урожаем.

3. Лучшими предшественниками в кормовых севооборотах для озимой пшеницы являются бобово-злаковая смесь многолетних трав и вико-овсяная смесь; для многолетних трав, ячменя и вико-овсяной смеси - пропашные культуры при внесении под них органических удобрений. Кукурузу можно размещать повторно, а также после кормовой свеклы. Повторные посевы кормовой свеклы нецелесообразны.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Биоэнергетическая эффективность возделывания культур в кормовых севооборотах // Тез. докл. всевоюз. науч. конф. молодых ученых и аспирантов. - М., 1991. - С. 20-21.

2. Биоэнергетическая эффективность культур в кормовых севооборотах // Кормопроизводство. - 1994. -№ 1. - С. 12-16 (в соавторстве).

3. Многолетние травы в кормовых севооборотах // Кормопроизводство. - 1994. - № 4. - С. 25-28 (в соавторстве).

Подп. в печ. 04.03.98 г. Печ. л. 1,25._

Формат 60x84/16. Тираж 70 экз.

ВНИИ кормов 141740, Московская область, г.Лобня