Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность одновидовых и смешанных травостоев в звене кормового севооборота и их влияние на агрофизические свойства почвы в Кировской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность одновидовых и смешанных травостоев в звене кормового севооборота и их влияние на агрофизические свойства почвы в Кировской области"

00501

На правах рукописи

Шабалина Екатерина Валерьевна

ПРОДУКТИВНОСТЬ ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ТРАВОСТОЕВ В ЗВЕНЕ КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА Н ИХ ВЛИЯНИЕ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ В КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 5

МАР

2012

Пермь - 2012

005014354

Работа выполнена на кафедре общего земледелия ФГБОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Платунов Алексей Александрович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Волошин Владимир Алексеевич

кандидат сельскохозяйственных наук Кислицына Антонида Павловна

Ведущая организация: ФГУП «Кировская лугоболотная опытная

станция Россельхозакадемии»

Защита состоится 27 марта 2012 года в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.054.02 при ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д. Н. Прянишникова» по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Петропавловская, д. 23.

Факс: (342) 212-53-94, Е-таі: DM220.054.02@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д. Н. Прянишникова», с авторефератом - на сайтах http://vak.ed.gov.ru и http://pgsha.ru

Автореферат разослан «25» февраля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ю. А. Акманаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В современном агропромышленном комплексе рассчитывать на внесение высоких доз минеральных удобрений под кормовые культуры нет серьезных оснований. Развитие же кормовой базы должно базироваться на принципах ресурсосбережения, повышающих продуктивность агрофитоценозов и качество корма. Основное направление полевого кормопроизводства на ближайшие годы - получение высокопродуктивных посевов многолетних трав, которые способны дать наивысший суммарный выход продукции с занимаемой площади пашни с учетом биологических особенностей продукционного процесса сельскохозяйственных культур. Поэтому важно изучать и создавать агрофитоценозы многолетних трав, адаптированных к местным и ландшафтным условиям.

Цель - усовершенствовать элементы ресурсосберегающей технологии возделывания многолетних трав без применения удобрений при сохранении и увеличении плодородия почвы для формирования урожайности до 40 т/га зелёной массы, сбалансированной по энергии и протеину.

Задачи исследований:

1. Выявить влияние одновидовых посевов трав и травосмесей на агрофизические свойства дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы.

2. Изучить изменения влажности почвы и уровня засоренности посевов многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя.

3. Установить наиболее продуктивные одновидовые и смешанные агрофитоценозы.

4. Определить протеиновую и энергетическую питательность зеленой массы и продуктивность травостоев в зависимости от видового состава агрофитоценозов.

5. Провести экономическую и биоэнергетическую оценку агрофитоценозов.

6. Рассчитать возможный выход животноводческой продукции (молока) в зависимости от продуктивности одновидовых и смешанных травостоев.

7. Дать рекомендации производству.

Новизна. В Кировской области на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве проведена сравнительная оценка продуктивности одновидовых и смешанных травостоев с участием клевера лугового, лядвенца рогатого и ежи сборной и изучено их влияние на агрофизические и агрохимические свойства почвы.

Праотическая значимость. Выявлены наиболее продуктивные травостои, обеспечивающие высокие урожаи зеленой массы - 34-36 т/га и сухой массы 7-8 т/га, что обеспечивает отрасль животноводства сбалансированными по протеину и энергии кормами. Широкое внедрение данных агрофитоценозов позволяет значительно улучшить структурно-агрегатное состояние почвы. Результаты исследований внедрены в хозяйства Белохолуницко-го района Кировской области - СХПК «Стариковский» на площади 150 га и СПК «Быданово» - на 200 га.

Основные положения зашиты.

1. Преимущество двухгодичного использования многолетних бобовых и бобово-злаковых трав в различных звеньях кормового севооборота на бедных бесструктурных дерново-подзолистых почвах.

2. Сравнительная оценка продуктивности одновидовых и смешанных агрофитоценозов многолетних трав.

3. Определение качества и питательности зеленой массы одновидовых и смешанных травостоев.

4. Экономическая и биоэнергетическая оценка возделывания многолетних трав в одновидовых посевах и травосмесях.

Апробация. Основные положения диссертационной работы ежегодно докладывали на кафедре общего земледелия и международных научно-практических конференциях Вятской ГСХА (2009-2011). По теме диссертации опубликовано семь научных статей, в том числе четыре работы - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем. Диссертация изложена на 175 страницах компьютерной печати, состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендации производству. Работа содержит 33 таблицы, 13 рисунков, 40 приложений. Список литературы включает 277 наименований, в том числе 13 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА

Экспериментальная работа проведена на опытном поле Вятской ГСХА в 2009-2011 гг. Полевой опыт разработан и заложен в трех закладках звеньев кормового севооборота по схеме:

Первое звено Второе звено

1. Вико-овсяная смесь с подсевом 1. Вико-овсяная смесь с подсевом клевера клевера лугового (контроль) лугового + лядвенца рогатого

2. Клевер луговой 1г.п. 2. Клевер луговой + лядвенец рогатый 1г. п.

3. Клевер луговой 2 г.п. 3. Клевер луговой + лядвенец рогатый 2 г. п.

Третье звено Четвертое звено

1. Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца 1. Вико-овсяная смесь с подсевом клевера рогатого лугового + ежи сборной

2. Лядвенец рогатый 1г. п. 2. Клевер луговой + ежа сборная 1г. п.

3. Лядвенец рогатый 2 г. п. 3. Клевер луговой + ежа сборная 2 г. п.

Пятое звено

1. Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной

2. Клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная 1 г. п.

3. Клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная 2 г. п.

Повторность опыта четырехкратная. Размещение вариантов в опыте систематическое. Общая площадь делянки - 48 м2, учетная - 44 м2.

Почва опытного участка - дерново-подзолистая среднесуглинистая на покровном бескарбонатном суглинке. Агрохимические показатели пахотного слоя: содержание гумуса- 2,17%; Р205- 263,3 мг/кг; К20- 162,7мг/кг; рН солевой вытяжки- 5,2. Содержание микроэлементов: бора- среднее (0,57 мг/кг), содержание молибдена и цинка - высокое (0,40 и 2,85 мг/кг соответственно).

Агротехника возделывания культур общепринятая для Кировской области. Покровная культура вико-овсяная смесь на зеленый корм. Норма высева - 1,9 вики яровой сорта Орловская 4 и овса Улов - 1,8 млн шт. всхожих семян на гектар. Норма высева покровной культуры снижена на 15% от общепринятой. Норма высева клевера лугового Кировский 159 в чистом виде -14 кг/га, в двойных травосмесях - 10 кг/га, в тройных - 6 кг/га; лядвенца рогатого Солнышко, соответственно, 12; 9; 7 кг/га, ежи сборной Хлыновская -5 кг/га. Способ посева рядовой. Уборку вико-овсяной смеси на зеленый корм проводилась в фазе полного выметывания метелки овса. Первый укос многолетних трав проводили в фазе бутонизации - начало цветения клевера лугового, второй укос - в середине августа, за 35-40 дней до наступления устойчивых заморозков косилкой КРН-2,1 поделяночно с последующим взвешиванием зеленой массы на весах ВП-200.

Анализы, наблюдения и учеты проводили, руководствуясь рекомендациями, изложенными в учебном пособии Б. А. Доспехова (1989), методическими указаниями, разработанными ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса (1983, 1987), основах научных исследований В. Ф. Моисейченко и др. (1996). Агрофизические свойства: агрегатный анализ почвы методом Н. И. Саввинова, водопрочность структуры методом П. И. Андрианова, влажность почвы весовым методом, плотность в образцах с ненарушенным сложением, запас продуктивной влаги расчетным способом (Методические указания..., 1990). Засоренность посевов количественным методом. Учет густоты стояния растений, зимостойкость многолетних трав, структура урожайности, учет корневых остатков, учет урожайности зеленой массы и сена вико-овсяной смеси и многолетних трав (Методические указания..., 1997). Химические анализы почвы и растений проводились в соответствии с ГОСТами и методиками ЦИНАО на базе аналитической лаборатории ФГУГЦАС «Кировский». Экономическую эффективность рассчитывали по прямым затратам и ценовым показателям 2011 года. Биоэнергетическую эффективность рассчитывали по методике (Методическое пособие..., 1997). Выход условной животноводческой продукции (молока) - расчетным способом (Методические указания..., 1983). Экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (1989).

Агрометеорологические условия в годы проведения исследований были различными. Наиболее благоприятными по увлажнению и температурному режиму для развития посевов многолетних трав и покровной культуры являлись 2009 и 2011 годы. Вегетационный период 2010 года был аномально засушливым.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Плотность почвы. В слое 0-10 см под многолетними травами первого года жизни во всех вариантах опыта наблюдали оптимальную плотность 1,23-1,27 г/см3. Вниз по профилю в слое 30-40 см происходило постепенное повышение плотности до 1,37-1,39 г/см3. Плотность почвы возрастала в период с весны до уборки под действием собственной тяжести, влиянием осадков и сельскохозяйственной техники.

Уменьшение плотности почвы до 1,16-1,22 г/см3 в слое 0-10 см отмечали под многолетними травами второго года жизни. Наименьшей плотностью- 1,15 г/см3 характеризовалась почва под травосмесью «клевер луговой + ежа сборная».

Для многолетних трав третьего года жизни характерна аналогичная тенденция. Наименьшая плотность сложения почвы 1,09 г/см3 - под бобово-злаковыми травосмесями. Почва под посевами бобовых трав характеризовалась более высокой величиной этого показателя в интервале 1,131,16 г/см3. Плотность сложения уменьшалась к третьему году жизни до 1,271,31 г/см3, особенно в нижних горизонтах. Это связано с возрастом трав, поскольку их корневая система имеет тенденцию к углублению, а, следовательно, и к более равномерному распределению по всему профилю почвы. В целом же одновидовые посевы многолетних бобовых трав и травосмеси оказали практически равное влияние на плотность дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы.

Структура почвы и ее водопрочность. В первый год жизни многолетних трав, после уборки покровной культуры наибольшее содержание агрономически ценных агрегатов почвы образовано под бобово-злаковыми травосмесями 58,95% и 59,07%. Одновидовые посевы клевера лугового (56,72%), лядвенца рогатого (56,14%) и травосмесь «клевер луговой + лядве-нец рогатый» (56,26%) уступали по содержанию агрономически ценных агрегатов и отмечены большей глыбистостью (табл. 1).

На второй и третий годы влияние развития корневой системы на структуру почвы проявилось еще в большей степени. К концу третьего года жизни под бобово-злаковыми травосмесями была сформирована структура почвы с наиболее оптимальным из всех изучаемых вариантов макроагрегат-ным составом. Это проявилось в наибольшем содержании агрономически ценных агрегатов (0,25-7мм)- 61,87-62,07% и наименьшей глыбистости (>7 мм)- 13,99-14,28%. В то же время, четко выраженного различия между видами бобовых трав на макроагрегатный состав почвы не отмечено. Развитая корневая система многолетних трав третьего года жизни способствовала увеличению содержания агрономически ценных агрегатов в слое 10-20 см (от 57,62 до 58,43%) по сравнению с многолетними травами первого и второго года жизни.

Таблица 1 - Содержание структурных агрегатов в агрофитоценозах многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, % по фракциям, среднее за 2009-2011 гг.____

Звено севооборота Слой почвы, см Первый год жизни (среднее по трем закладкам) Второй год жизни (среднее по двум закладкам) Третий год жизни (по первой закладке)

>7 мм 0,257 мм >7 мм 0,257 мм >7 мм 0,257 мм

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового(контроль) 0-10 10-20 21,80 25,67 56,72 54,16 14,28 20,42 59,22 54,42 16,42 18,83 60,08 57,73

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого 0-10 10-20 22,69 27,22 56,26 53,49 16,95 22,52 57,93 53,52 15,62 21,23 59,66 57,59

Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого 0-10 10-20 22,30 28,68 56,14 51,86 17,86 24,00 57,86 54,68 15,56 21,73 60,65 58,43

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной 0-10 10-20 18,25 23,16 59,07 56,33 12,80 21,03 60,56 55,79 13,99 22,18 62,07 57,91

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной 0-10 10-20 19,11 24,19 58,95 55,98 15,24 22,24 60,35 56,61 14,28 22,24 61,87 57,62

Важным показателем качественного состояния почвенной структуры является количество водопрочных агрегатов. Их содержание в слое 0-10 см в первый год возделывания многолетних трав под покровом вико-овсяной смеси на зеленую массу, варьировало от 36,9 до 40,1%. В слое 10-20 см этот показатель выше (40,2-43,5%). За два последующих года возделывания многолетних трав количество водопрочных агрегатов увеличилось до 49,3-50,2%, особенно под бобово-злаковыми травосмесями.

Корневая система однолетних и многолетних трав. Многолетние травы накапливают органического вещества в почве больше, чем однолетние травы. Если в среднем во всех травостоях под однолетними травами было 3,08 т/га сухого вещества корневых остатков, то после многолетних трав второго года жизни в зависимости от видового состава травостоя - 8,08-9,35 т/га, после многолетних трав третьего года жизни - 10,49-12,40 т/га. Характер распределения корневых остатков в почве зависел от видового состава травостоя. В бобо-во-злаковых травосмесях третьего года жизни «клевер луговой + ежа сборная» и «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная» основная масса корней была сосредоточена в слое почвы 0-20 см (82,7 и 77,7% соответственно). В од-новидовых посевах многолетних трав клевер луговой (75,5%) и лядвенец рогатый (75,3%), а также в смешанной травосмеси «клевер луговой + лядвенец рогатый» (75,9%) весьма велико содержание корней в слое почвы 0-20 см. Одна-

ко, их доля ниже по сравнению с бобово-злаковыми травосмесями. Значительную часть занимала здесь корневая масса нижележащих слоев почвы.

Влажность почвы. Анализ динамики влажности почвы в травостоях многолетних трав первого года жизни показал, что к концу вегетации происходило снижение влажности почвы по исследуемому 0-40 см профилю, вследствие активного водопотребления растущей корневой системой трав первого года жизни. Запас продуктивной влаги весной в этом слое составлял 33,34-36,19 мм. Обильное выпадение осадков в фазе выхода в трубку покровной культуры обеспечило достаточный запас влаги в 0^40 см слое до уборки покровной культуры, а в конце вегетации лищь 11,36-16,20 мм. Исключение составил 2010 год, когда отсутствие осадков в июне - начале июля, привело к значительному снижению продуктивной влаги, близкому к «мертвому» запасу, не превысив 3,98-10,11 мм.

Многолетние травы второго года жизни активно использовали запас влаги почвы для формирования своего травостоя, поэтому влажность с момента их отрастания до уборки снизилась и была близка к влажности разрыва капилляров, то есть 10-13 мм. Мощное разрыхляющее действие многолетних трав третьего года жизни, обильные осадки в мае и июле 2011 года способствовали сохранению на протяжении всей вегетации трав оптимального для развития запаса влаги. В начале вегетации количество влаги в слое 0-40 см не понижалось меньше 29,01 мм, а к уборке - сократилось до 15,57-21,57 мм. Сухая, теплая погода второй половины лета и продолжение активного потребления влаги многолетними травами для формирования второго укоса значительно уменьшали ее запас в почве на момент уборки многолетних трав до 5,77-10,96 мм.

Агрохимические свойства почвы. При исследовании агрохимических свойств дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы в травостое выяснилось, что через три года под влиянием многолетних трав произошло повышение содержания гумуса на 0,03-0,06%, в связи с ежегодным поступлением в почву растительных и корневых остатков. Однако снизилось содержание подвижного фосфора на 23-26 мг/кг и обменного калия - на 3653 мг/кг почвы по сравнению с показателем до закладки опыта (263,3 и 162,7 мг/кг почвы). Различия в агрохимических показателях по вариантам опыта не существенные.

Фитосанитарное состояние посевов. Общее число сорняков по фазам развития многолетних трав первого года жизни составило 10-43 шт./м2. По мере развития растений количество малолетних сорняков снижалось, но увеличивалась засоренность многолетними сорняками. В травостое лядвенца рогатого засоренность была выше, чем в других агрофитоценозах вследствие медленного роста этой культуры под покровом вико-овсяной смеси, создающей значительное затенение в начале его вегетации. Засоренность агрофитоценозов в конце вегетации не превышала экономических порогов вредоносности.

По мере роста и развития многолетние травы второго года жизни наращивали надземную массу, образуя рыхлый куст, покрывая свободную поверхность, тем самым угнетая рост сорной растительности. Общее число сорняков варьировало от 16 до 31 шт./м2. Засоренность агрофитоценоза ляд-венца рогатого в фазе отрастания выше, чем у других агрофитоценозов, что связано с меньшей площадью листового аппарата и большей не прикрытой поверхностью почвы наземной частью растений лядвенца рогатого в начале вегетации после выхода из-под покрова вико-овсяной смеси (31 шт./м2).

Засоренность многолетних трав третьего года жизни варьировала от 5 до 17 шт./м2. Засоренность бобово-злаковых травосмесей в два-три раза ниже, чем одновидовых посевов многолетних трав. Высокая облиственность лядвенца рогатого подавляла рост сорной растительности, и засоренность данного агрофитоценоза третьего года жизни 17 шт./м2, по сравнению со вторым годом жизни 31 шт./м2 снизилась почти в два раза. Проведение первого укоса многолетних трав и последовавшая затем засушливая погода августа, вызвавшая уменьшение запаса влаги почвы, отрицательно повлияли на появление новых всходов сорных растений. Количество сорняков снизилось до 7-13 шт./м2 и было несущественным в разных травостоях.

Особенности перезимовки многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя. Состав травосмеси оказал прямое влияние на сохранность растений после перезимовки (табл. 2). Одновидовые посевы клевера лугового и лядвенца рогатого первого года жизни в среднем вымерзли на 5-9% больше, чем двухкомпонентные и на 10-12% сильнее, чем трехком-понентные. Аналогичную тенденцию наблюдали в перезимовке трав второго года жизни. Уровень перезимовки клевера лугового и лядвенца рогатого в чистом виде и в травосмесях по годам жизни был одинаковым.

Таблица 2 - Перезимовка растений многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, среднее за 2010-2011 гг._

Травы первого года жизни Травы второго год жизни

Травостой (в среднем по двум закладкам) (по первой закладке)

шт./м % шт./м" %

Клевер луговой (контроль) 196/152 100/78 179/140 100/78

Клевер луговой + 132/110 100/83 124/104 100/84

лядвенец рогатый 185/153 100/83 163/129 100/79

Лядвенец рогатый 282/218 100/77 236/196 100/83

Клевер луговой + 112/97 100/87 96/86 100/89

ежа сборная 95/92 100/97 94/92 100/98

Клевер луговой + 86/77 100/90 79/71 100/90

лядвенец рогатый + 129/112 100/87 114/108 100/94

ежа сборная 41/39 100/95 40/40 100/100

Примечание: числитель - растения перед уходом в зиму, знаменатель - после перезимовки

Ботанический состав изучаемых травостоев. В результате проведенных исследований установлено, что в одновидовых травостоях бобовых трав, а также в смешанном посеве клевера лугового с лядвенцем рогатым, происходило более активное внедрение сорной примеси, чем в смешанные бобово-злаковые травостои (рис. 1).

В травосмесях «клевер луговой + лядвенец рогатый» и «клевер луговой + ежа сборная» в первый год жизни участие клевера лугового было высоким (62,0 и 70,3%). На третий год жизни его доля снизилась, что связано с биологическими особенностями. Содержание лядвенца рогатого в первый год жизни в травосмеси «клевер луговой + лядвенец рогатый» было 35,9%, к третьему году его участие возросло и достигло 55,0%, однако при посеве совместно с клевером луговым и ежой сборной доля лядвенца снизилась с 44,7 до 30,4%.

Первый год жизни Второй год жизни Третий год жизни

б) клевер луговой + лядвенец рогатый

г) клевер луговой + ежа сборная

д) клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная

Е5ШЗ - клевер луговой 1111111 — ежа сборная

У///Л - лядвенец рогатый - сорная примесь

Рис. I. Долевое участие сорной примеси в одновидовых и смешанных травостоях в годы жизни, % по сухой массе

Урожайность н ее структура покровной вико-овсянон смеси и многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя. Величина урожая является важным показателем при возделывании сельскохозяйственных культур. Выявлена тенденция увеличения урожайности зеленой и сухой массы в звене севооборота в тройной травосмеси «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная» (табл. 3).

Таблица 3 -Урожайность зеленой и сухой массы вико-овсяной смеси и многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, т/га, среднее

за 2009-2011 гг.

Звено севооборота Вико-овсяная смесь (в среднем по трем закладкам) Травы второго года жизни (в среднем по двум закладкам) Травы третьего года жизни (по первой закладке) В сумме за звено севооборота (по первой закладке)

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) 18,4 4,6 29.5 6,1 31.2 5,9 79.1 16,6

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого 18.7 4,5 28,0 5,6 37,3 7,4 84.0 17,5

Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого 18,2 4,2 27,2 5,9 39,7 8,3 85,1 18,4

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной 18,6 4,4 27.0 5,9 41.5 8,7 87.1 19,0

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной 18.9 4,3 28,8 6,5 42.3 9,3 90.0 20.1

НСР05 ЕФ<£щ Ft<F(i5 Еф£Б)5 Рф<Р05 2.01 0,40

Примечание: числитель - урожайность зеленой массы, знаменатель - сухой массы

Ключевое условие высокой урожайности - оптимальное сочетание элементов ее структуры. Вико-овсяная смесь, убираемая в фазе полного выметывания метелки овса, сформировала в среднем в травостоях опыта 140шт./м2 стеблей овса посевного и 211 шт./м2- вики яровой. Показатель облиственности у овса посевного в среднем по вариантам опыта составил 32%, у вики яровой - 42%.

Количество стеблей и облиственность многолетних трав подтверждают данные структуры урожайности (табл. 4).

Таблица 4 - Структура урожайности многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, среднее за 2010-2011 гг._

Травы второго года жизни (по двум закладкам) Травы третьего года жизни (по первой закладке)

первый укос второй укос первыйукос второй укос

Травостой коли- облист- коли- облист- коли- облист- коли- облист-

чество вен- чество вен- чество вен- чество вен-

стеблей, шт./м2 ность, % стеблей, ШТ./М2 ность, % стеблей, шт./м2 ность, % стеблей, шт./м2 ность, %

Клевер луговой (контроль) 496 42 434 44 352 46 341 49

Клевер луговой + лядвенец рогатый 285 584 23 25 236 604 24 34 222 632 29 28 191 668 29 39

Лядвенец рогатый 905 53 916 64 926 58 973 69

Клевер луговой + 299 25 341 35 255 33 296 38

ежа сборная 637 35 528 45 774 45 666 59

Клевер луговой + 230 19 239 24 237 31 250 33

лядвенец рогатый 280 17 252 18 219 13 194 14

+ ежа сборная 268 19 259 24 341 24 358 38

Анализируя эти показатели (см. табл. 4), выявлена следующая тенденция: происходит увеличение урожайности многолетних трав с ростом количества стеблей и облиственности растений. Травосмеси «клевер луговой + ежа сборная» и «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная» к третьему году жизни обеспечили высокую урожайность зеленой и сухой массы (41,5 и 42,3 т/га).

Плотность стеблестоя клевера лугового в чистом виде к третьему году жизни снижается в обоих укосах. Это связано со старением и изреживанием травостоя на третий год жизни. У лядвенца рогатого в чистом виде густота стеблестоя по годам увеличивается в обоих укосах, что связано с биологией культуры. На протяжении исследуемого периода в смеси «клевер луговой + ежа сборная» отмечалась высокая плотность стеблестоя ежи сборной. В тройной травосмеси «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная» основную долю в урожае (см. рис. 1) и высокую густоту, составляли бобовые травы.

Облиственность многолетних трав увеличивается по годам жизни растений, а также по укосам. Но максимальной облиственностью обладал травостой «клевер луговой + ежа сборная». Это достигается за счет особенностей биологического развития данных культур.

Биохимический состав и кормовая ценность возделываемых культур. Важным показателем качества кормов является содержание сырого протеина, который в свою очередь, определяет кормовую ценность возделываемых культур (табл. 5).

Таблица 5 - Биохимический состав вико-овсяной смеси, многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, % на сухое вещество

Звено севооборота Вико-овсяная смесь (в среднем по трем закладкам) Травы второго года жизни (в среднем по двум закладкам) Травы третьего года жизни (по первой закладке)

первый укос второй укос первый укос второй укос

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) 12,7 23,4 15,7 25,0 16,9 23,1 20.3 24,8 21,7 22,1

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого 12,8 23,3 16,1 24,4 17,3 22,5 21,3 24,1 22,6 21,9

Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого 13,0 23,4 17,5 24,3 18,3 21,8 22,1 23,7 23,2 20,2

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной 13,1 23,6 15,0 29,5 16,5 27,8 15.2 28.3 17.7 26.8

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной 13,1 23,1 15,2 28,4 16,5 27,4 16,3 27,8 19.1 26.2

НСР05 0,79 0,73 1,06 0,67 0,56 0,70 0,79 0,29

Примечание: числитель - сырой протеин, знаменатель - сырая клетчатка

Содержание сырого протеина и сырой клетчатки в сухой массе вико-овсяной смеси в среднем по вариантам опыта составило 12,9% и 23,4% соответственно.

Результаты качественного анализа сухого вещества кормовой массы многолетних трав свидетельствую о тенденции увеличения содержания сырого протеина и снижения содержания сырой клетчатки от первого укоса ко второму.

Содержание сырого протеина в зеленой массе лядвенца рогатого второго года жизни в обоих укосах - 17,5% и 18,3% соответственно, достоверно выше, чем в зеленой массе клевера лугового - 15,7% и 16,9%.На третий года жизни отмечается аналогичная тенденция. Содержание сырого протеина в сухой массе травосмесей третьего года жизни «клевер луговой + ежа сборная» (15,2% в первом укосе и 17,7% во втором укосе) и «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная» (16,3% и 19,1% соответственно) достоверно ниже, по сравнению с контролем (20,3% и 21,7%).

Установлено, что для обеспечения средней продуктивности животных необходимом содержание обменной энергии в корме 9,2-10,0 МДж/га в одном килограмме сухого вещества и 100-110 г переваримого протеина на одну кормовую единицу (Н. Г. Григорьев и др., 1991). Все изучаемые агрофи-тоценозы обеспечили получение корма с показателями соответствующими зоотехническим требованиям (табл. 6).

Таблица 6- Концентрация обменной энергии (ОЭ) и обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином (ПП) у вико-овсяной смеси, многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя_

Звено севооборота Вико-овсяная смесь (по трем закладкам) Травы второго года жизни (по двум закладкам) Травы третьего года жизни (по первой закладке)

ОЭ, МДж/кг ПП, г/корм. ед. ОЭ, МДж/кг ПП, г/корм. ед. ОЭ, МДж/кг ПП, г/корм. ед.

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового(контроль) 10,5 97 10.4 10,7 133 152 10.5 11,0 180 181

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого 10,5 98 10.5 10,8 135 147 10,7 11,0 186 188

Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого 10,5 99 10.5 10,9 149 152 10.7 11,3 191 185

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной 10,5 100 Ш 10,0 142 139 ÎÂ 10,2 140 162

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной 10,6 99 9^9 10,1 141 140 10,0 10,3 150 174

Примечание: числитель - первый укос, знаменатель - второй укос

Продуктивность звеньев кормового севооборота. Наиболее продуктивными звеньями севооборота являются лядвенец рогатый в чистом виде и тройная травосмесь «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная» (табл. 7).

Таблица 7 - Продуктивность звена севооборота при возделывании одно-видовых и смешанных травостоев (по первой закладке)_

Звено севооборота Сбор, т/га Выход

сырого протеина переваримого протеина обменной энергии, ГДж/га кормовых единиц, тыс./га

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) 2,7 2,0 170,5 14,5

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера + лядвенца рогатого 3,1 2,3 185,5 16,0

Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого 3,3 2,6 192,5 16,8

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной 2,8 2,0 186,1 15,2

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной 3,1 2,4 199,7 16,4

В этих вариантах получены максимальные показатели по сбору переваримого протеина 2,6 т/га и 2,4 т/га соответственно и по выходу обменной энергии 192,5 ГДж/га и 199,7 ГДж/га соответственно.

Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания многолетних трав в одновидовых посевах и травосмесях. Результаты расчетов показывают, что с экономической и биоэнергетической точки зрения на кормовые цели лучше возделывать лядвенец рогатый в чистом виде и тройную травосмесь «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная» (табл. 8). Данные травостои обеспечивают наименьшую себестоимость одной кормовой единицы 1,42-1,49 руб., высокий уровень рентабельности (115-121%) и коэффициент энергетической эффективности 7,6—8,1.

Звенья севооборота с травосмесью «клевер луговой + лядвенец рогатый» и чистый посев лядвенца, обеспечили высокий сбор сухого вещества и сырого протеина, благоприятствующие увеличению производства молока.

Таблица 8 - Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания многолетних трав в различных звеньях кормового севооборота (по первой закладке), среднее за 2009-2011 гг.___

Звено севооборота Себестоимость корм, ед., руб. Уровень рентабельности, % Затраты энергии, ГДж/га Коэффициент энергетической эффективности

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) 1,59 97 28,89 7,3

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера + лядвенца рогатого 1,52 102 25,25 6,0

Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого 1,42 115 30,76 7,6

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной 1,56 109 30,88 7,3

Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной 1,49 121 31,37 8,1

ВЫВОДЫ

1. Возделывание многолетних бобовых и бобово-злаковых трав в различных звеньях кормового севооборота способствовало улучшению агрофизических свойств дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы за счет увеличения агрономически ценной фракции (0,25-7 мм), водопрочности структурных агрегатов, и как следствие уменьшению ее плотности.

2. Одновидовые посевы бобовых трав в слое почвы 0-40 см накапливают сухой массы корней 10,49-11,50 т/га, а бобово-злаковые травостои-11,76-12,40 т/га.

3. Запас продуктивной влаги в слое почвы 0-40 см зависит от агрометеорологических условий вегетационного периода, интенсивности роста и

развития растений в диапазоне 33,14—39,00 мм (в период вегетации) и 11,36— 16,20 мм (в конце вегетации трав).

4. Видовой состав агрофитоценозов не оказал существенного влияния на агрохимические свойства почвы. Однако к третьему году их возделывания отмечается снижение содержания подвижного фосфора на 23-26 мг/кг и обменного калия на 36-53 мг/кг почвы и увеличение содержания гумуса на 0,03-0,06%.

5. Засоренность смешанных травостоев в два-три раза ниже, чем засоренность одновидовых посевов бобовых трав.

6. Состав травосмеси оказывает влияние на сохранность бобовых культур. Одновидовые посевы клевера лугового и лядвенца рогатого первого года жизни в среднем изреживались на 5-9% больше чем двухкомпонентные и на 10-12% сильнее, чем трехкомпонентные. Аналогичная тенденция наблюдается и на второй год жизни.

7. Все изучаемые агрофитоценозы обеспечили получение корма с показателями соответствующими зоотехническим требованиям: содержание сырого протеина больше 12,7%, обменной энергии больше 9,7 МДж/кг, переваримого протеина на одну кормовую единицу больше 97 г/корм.ед.

8. Звено севооборота с тройной травосмесью «клевер луговой + лядве-нец рогатый + ежа сборная» обеспечило максимальную продуктивность зеленой 90,0 т/га и сухой массы 20,1 т/га, что соответственно на 10,9 т/га и 3,5 т/га больше, чем звено с клевером луговым. Звенья севооборота с ляд-венцем рогатым и тройной травосмесью «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная» - максимальные показатели по сбору переваримого протеина (2,6 т/га и 2,4 т/га соответственно) и выходу обменной энергии (192,5199,7 ГДж/га).

9. Лучшими звеньями севооборота, по биоэнергетической и экономической эффективности, оказались травостои лядвенца рогатого в чистом виде и травосмесь «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная». Эти травостои обеспечивают наименьшую себестоимость одной кормовой единицы (1,42-1,49 руб.), высокий уровень рентабельности (115-121%) и коэффициент энергетической эффективности 7,6-8,1. По возможному выходу молочной продукции наиболее эффективны травосмесь «клевер луговой + лядвенец рогатый» и посев лядвенца рогатого (18,7-19,3 т/га за звено севооборота).

РЕКОМЕНДАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

На дерново-подзолистой почве Кировской области при дефиците минеральных удобрений в звене кормового севооборота следует возделывать высокоинтенсивную тройную травосмесь «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная», гарантирующую сезонный сбор до 40 т зелёной массы и выход не менее 5-6 тыс. кормовых единиц с гектара, с сохранением плодородия почвы.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Ведущие рецензируемые научные журналы, определенные ВАК Минобрнауки России:

1. Платунов А. А. Урожайность и кормовая продуктивность многолетних бобовых и бобово-злаковых трав под покровом вико-овсяной смеси в условиях Кировской области / А. А. Платунов, С. Л. Коробицын, Е. В. Ша-балина // Кормопроизводство. - 2011. - № 1. - С. 37-39.

2. Платунов А. А. Продуктивность бобовых и бобово-злаковых травостоев и их влияние на агрофизические свойства почвы в условиях Кировской области / А. А. Платунов, С. Л. Коробицын, Е. В. Шабалина // Вестник Алтайского государственного аграрного университета.- 2011.- №8(82).-С. 37-^1.

3. Платунов А. А. Аспекты совершенствования кормового севооборота для ресурсосберегающего земледелия в условиях Кировской области / А. А. Платунов, Д. Л. Старкова, Е. В. Шабалина // Аграрный вестник Урала.-2011,-№ 8(87).-С. 6-8.

4. Платунов А. А. Влияние многолетних трав первого и второго года жизни на структурное состояние почвы / А. А. Платунов, С. Л. Коробицын, Е. В. Шабалина // Земледелие. - 2011. - № 8. - С. 16-18.

Научные статьи:

1. Платунов А. А. Роль многолетних трав в оструктуривании дерново-подзолистой почвы в условиях Кировской области / А. А. Платунов, Е. В. Шабалина // Науке нового века - знания молодых: материалы международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей. - Киров: Вятская ГСХА, 2011. - С. 174-180.

2. Платунов А. А. Совершенствование кормовых севооборотов для адаптивно-ландшафтных систем земледелия / А. А. Платунов, С. Л. Коробицын, Е. В. Шабалина // Инновационные технологии - в практику сельского хозяйства: материалы всероссийской научно-практической конференции, посвященной 65-летию агрономического факультета. - Киров: Вятская ГСХА, 2009.-С. 205-209.

3.Старкова Д.Л. Аспекты ресурсосберегающего травосеяния в условиях Кировской области / Д. Л. Старкова, А. А. Платунов, Е. В. Шабалина // Роль и значение энергосберегающих технологий в современном земледелии: материалы международной научно-практической конференции. - Смоленск, 2011.-С. 145-148.

Подписано в печать 24.02.2012 г. Формат 64x80/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 120 экз. Заказ № 048.

Отпечатано

в полиграфическом цехе Издательства ВятГГУ, 610002, г. Киров, ул. Ленина, 111, т. (8332) 673-674

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Шабалина, Екатерина Валерьевна, Пермь

61 12-6/261

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОХО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ»

УДК 631.524.84:631.412

ПРОДУКТИВНОСТЬ ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ТРАВОСТОЕВ В ЗВЕНЕ КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ

В КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

На правах рукописи

Шабалина Екатерина Валерьевна

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук, профессор Платунов А.А.

Пермь-2012

20

ОГЛАВЛЕНИЕ

Общая характеристика работы 4

1. Современное состояние изучаемых вопросов 7

1.1. Агроэкологическое и кормовое значение многолетних трав 7

1.2. Влияние состава агрофитоценозов на урожайность и питательную ценность многолетних трав

2. Условия и методика проведения 35

2.1. Место исследований 3 5

2.2. Почвенно-климатические условия 35

2.3. Схема закладки опыта и агротехника 39

2.4. Методика проведения исследований 41

2.5. Агрометеорологические условия в годы проведения исследований 43

3. Влияние видового состава травостоя на агрофизические и

45

агрохимические свойства почвы

3.1. Структура почвы и ее водопрочность 47

3.2. Плотность почвы 5 2

3.3. Влажность почвы 59

3.4. Агрохимические свойства исследуемой почвы 71 3.5 .Фитосанитарное состояние посевов многолетних трав 72

4. Формирование продукционного потенциала в зависимости от видового состава бобовых и бобово-злаковых трав

4.1. Особенности перезимовки многолетних трав первого и второго года жизни в зависимости от видового состава травостоя

4.2. Динамика стеблестоя многолетних трав и их ботанический состав в зависимости от видового состава травостоя

4.3. Влияние различных видов трав и их травосмесей на облиственность растений

4.4. Урожайность покровной культуры - вико-овсяной смеси на зеленый корм и ее структура

78

78

80

86

4.5. Биохимический состав и кормовая ценность вико-овсяной смеси 92

4.6. Урожайность многолетних трав второго и третьего годов жизни в

96

зависимости от видового состава травостоя

4.7. Биохимический состав и кормовая ценность многолетних трав второго и третьего годов жизни в зависимости от видового состава 99 травостоя

5. Продуктивность, экономическая и биоэнергетическая

эффективность возделывания многолетних трав в различных звеньях 103

кормового севооборота

Выводы 109

Рекомендация производству 110

Список литературы 111

Приложения 13 7

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В современном агропромышленном комплексе рассчитывать на внесение высоких доз минеральных удобрений под кормовые культуры нет серьезных оснований. Развитие же кормовой базы должно базироваться на принципах ресурсосбережения, предусматривающих не только повышение продуктивности агрофитоценозов и качество корма, но и воспроизводство почвенного плодородия. Основное направление полевого кормопроизводства на ближайшие годы - получение высокопродуктивных посевов многолетних трав, которые способны дать наивысший суммарный выход продукции с занимаемой площади пашни с учетом биологических особенностей продукционного процесса сельскохозяйственных культур. Поэтому важно изучать и создавать агрофитоценозы многолетних трав, адаптированных к местным и ландшафтным условиям.

Цель - усовершенствовать элементы ресурсосберегающей технологии возделывания многолетних трав без применения удобрений при сохранении и увеличении плодородия почвы для формирования урожайности до 40 т/га зелёной массы, сбалансированной по энергии и протеину.

Задачи исследований:

1. Выявить влияние одновидовых посевов трав и травосмесей на агрофизические свойства дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы.

2. Изучить изменения влажности почвы и уровня засоренности посевов многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя.

3. Установить наиболее продуктивные одновидовые и смешанные агрофитоценозы.

4. Определить протеиновую и энергетическую питательность зеленой массы и продуктивность травостоев в зависимости от видового состава агрофитоценозов.

5. Провести экономическую и биоэнергетическую оценку агрофитоценозов.

6. Рассчитать возможный выход животноводческой продукции (молока) в зависимости от продуктивности одновидовых и смешанных травостоев.

7. Дать рекомендации производству.

Новизна. Впервые в Кировской области на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве проведена комплексная сравнительная оценка продуктивности одновидовых и смешанных травостоев с участием клевера лугового, лядвенца рогатого и ежи сборной в звене кормового севооборота и изучено их влияние на агрофизические и агрохимические свойства почвы.

Практическая значимость. Выявлены наиболее продуктивные травостои, обеспечивающие высокие урожаи зеленой массы - 34-36 т/га и сухой массы 7-8 т/га, что обеспечивает отрасль животноводства сбалансированными по протеину и энергии кормами. Широкое внедрение данных агрофитоценозов позволяет значительно улучшить структурно-агрегатное состояние почвы. Результаты исследований внедрены в хозяйства Белохолуницкого района Кировской области- СХПК «Стариковский» на площади 150 га и СПК «Быданово» - на 200 га.

Основные положения защиты.

1. Преимущество двухгодичного использования многолетних бобовых и бобово-злаковых трав в различных звеньях кормового севооборота на бедных бесструктурных дерново-подзолистых почвах.

2. Сравнительная оценка продуктивности одновидовых и смешанных агрофитоценозов многолетних трав.

3. Качество и питательность зеленой массы одновидовых и смешанных травостоев.

4. Экономическая и биоэнергетическая оценка возделывания многолетних трав в одновидовых посевах и травосмесях.

Апробация. Основные положения диссертационной работы ежегодно докладывали на кафедре общего земледелия и международных научно-практических конференциях Вятской ГСХА (2009-2011). По теме

диссертации опубликовано семь научных статей, в том числе четыре работы - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем. Диссертация изложена на 176 страницах компьютерной печати, состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендации производству. Работа содержит 34 таблицы, 13 рисунков, 40 приложений. Список литературы включает 277 наименований, в том числе 13 на иностранных языках.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМЫХ ВОПРОСОВ

1.1 Агроэкологическое и кормовое значение многолетних трав

Традиционной и главной отраслью сельскохозяйственного производства Кировской области остается животноводство. Основой увеличения продуктивности животноводства является создание прочной кормовой базы и организация полноценного сбалансированного кормления при учете потребности животных в питательных и биологически активных веществах в целях реализации генетического потенциала, здоровья, воспроизводства, роста и продуктивности животных (Косолапов В.М., 2002).

В кормовом балансе области около 60% приходится на объемистые корма (сено, сенаж, силос, корнеплоды, зеленые и искусственно высушенные корма). Они служат основой рациона жвачных животных. За последние годы значительно выросла обеспеченность одной условной головы КРС грубыми и сочными кормами (табл. 1.1).

Таблица 1.1- Заготовка грубых и сочных кормов в Кировской области (по данным Кировстат).

Показатели Годы

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Заготовлено грубых и сочных кормов, тыс. т 164,1 155,8 144,6 148,5 167,5 131,3 185,0

из них

сено 35,2 24,5 25,4 24,2 30,3 23,3 28,9

сенаж 25,8 31,4 24,2 33,7 28,6 36,0 47,0

силос 103,1 99,9 95,0 90,6 108,6 72,0 109,1

Заготовлено кормов на одну условную голову, ц. корм. ед. 14,4 15,1 17,2 17,0 20,6 18,6 21,1

Однако качество данных видов кормов на сегодняшний день остается низким. Многолетний анализ кормов свидетельствует о том, что в рационах КРС отмечается дефицит сырого и переваримого протеина, каротина. К тому же по-прежнему остается низким содержание кормовых единиц и

концентрация обменной энергии в одном килограмме сухого вещества заготовляемых кормов (табл. 1.2).

Таблица 1.2 - Питательная ценность кормов Кировской области (по данным центра агрохимической службы «Кировский»).

год Сырой протеин, % Кормовых единиц, кг Обменная энергия МДж/кг Переваримого протеина, г/кг Каротин, мг/кг

2005 6,2 0,49 7,2 31 15

2006 6,7 0,48 7,0 35 18

2007 7,6 0,48 7,0 43 18

2008 8,0 0,47 7,0 46 13

2009 7,0 0,51 7,3 37 22

2010 6,3 0,46 7,1 28 20

2011 6,3 0,42 7,0 30 18

В этой ситуации, при использовании низкокачественных объемистых кормов происходит перерасход концентратов, что не оправдано ни с биологической, ни с экономической точки зрения. Поэтому, несмотря на некоторое увеличение обеспеченности одной условной головы КРС кормами (см. табл. 1.1), дальнейшее повышение продуктивности животных практически невозможно. Исходя из этого, одной из главных задач кормопроизводства является не только увеличение производства объемистых кормов, но и повышение их качества.

Основой эффективного развития животноводства, как отмечают K.M. Солнцев (1978), Г.А. Романенко, А.И. Тютюнников (1997) и др., является энергетический уровень кормления, сбалансированность рационов, в первую очередь, по белку.

Для производства одного килограмма животного белка требуется израсходовать на корм животным растительного белка в лучшем случае 5-7 кг, а при худшей технологии 9 кг и больше (Томме М., 1964).

Установлено, что для удовлетворения потребностей высокопродуктивных дойных коров в протеине его содержание в корме должно быть 12-16% и 9,2-10,0 МДж ОЭ в одном килограмме сухого

вещества или 100-1 Юг переваримого протеина на одну кормовую единицу (Попов И.С., 1957; Дмитроченко А.П., Пшеничный П.Д., 1975; Солнцев K.M., 1978; Григорьев Н.Г. и др., 1991). По З.В.Морозовой (1969) минимальное содержание протеина в корме считается 9% на сухое вещество. При дефиците переваримого протеина в кормовом рационе на уровне 20-25% недобор животноводческой продукции достигает 30-35%, себестоимость ее и расход кормов возрастают в 1,5 раза (Сергеев П.А. и др., 1973; Романенко Г.А., Тютюнников А.И., 1997).

Однако уровень белка в рационах сельскохозяйственных животных по стране, как отмечает JI.K. Эрнст (1996), достиг критического уровня, что не позволяет получить 50% использования генетического потенциала продуктивности КРС.

В Кировской области обеспеченность кормовых рационов переваримым протеином, согласно данным Н.П. Киселева, А. Д. Кормщикова, Е.В. Никифоровой и др. (1995), не превышает 75%.

В России, как и в мировом сельскохозяйственном производстве, более 90% всех ресурсов кормового белка приходится на растительный белок. Поэтому в настоящее время особое значение приобретает всемерное повышение качества основных видов растительных кормов и, в первую очередь, повышение содержания сырого протеина до 12-14% и концентрации обменной энергии до 10-11 МДж в одном килограмме сухого вещества (Тащилин В.А, Якушев Д.В., 1992). Такого уровня протеина и обменной энергии легче достичь в кормовой массе многолетних трав (Благовещенский Г.В., 1980; Михайличенко Б.П., 1997, Новоселов Ю.К. и др., 1997; Серегин В.И. и др., 2003; Калашников К.Г. и др., 2006). Многолетние травы входят в группу культур с высоким содержанием обменной энергии - 9,1-10,0 МДж в одном килограмме сухого вещества (Шпаков A.C. и др., 2001). По данным Л.Ю. Каджюлиса (1977), бобовые травы, особенно люцерна, по концентрации переваримого протеина до фазы бутонизации только на 20-30% уступают соевому жмыху.

Белки вегетативных органов кормовых трав содержат все незаменимые аминокислоты и довольно хорошо сбалансированы по аминокислотному составу (Каджюлис Л.Ю., 1977; Шлапунов В.Н., 1985; Шевченко П.Д., 1990, Благовещенский Г.В., 1995; Пономарев А.Б., 1995). В состав белка бобовых входит 80-90% легкоусвояемых животными водо - и солерастворимых фракций (Вавилов П.П., Посыпанов Г.С., 1978; Трепачев Е.П., 1985). Растворимость белка бобовых культур в 1,5-3 раза больше, чем зерновых. В связи с этим белок бобовых не только сам хорошо усваивается, но и повышает усвоение белка других кормов.

Многолетние бобовые травы по питательности не имеют конкуренции среди кормовых растений, охотно поедаются всеми видами скота (Шевченко П. Д., 1990; Пономарев А.Б., 1995). Ряд авторов (Сметанникова А.И., 1967; Каджюлис Л.Ю., 1977; Благовещенский Г.В., 1995) считают, что многолетние травы способны полностью удовлетворить потребности коров с продуктивностью 3,0-3,5 тыс. кг молока на корову в год без концентратов. Наличие бобовых трав в травостое улучшает поедаемость и переваримость кормов (Кутузова A.A., Крылов Н.П., 1978), обеспечивает более высокий прирост крупного рогатого скота, по сравнению с одновидовыми злаковыми травами (Несбергер И и др., 1988). При этом затраты совокупной энергии на возделывание бобовых и бобово-злаковых смесей в 1,5-2,0 раза ниже, чем зерновых культур и более чем в три раза ниже по сравнению с пропашными культурами (Игловиков В.Г. и др., 1993; Благовещенский Г.В., 1995; Новоселов Ю.К. и др., 1997). Многолетние травы дают самый дешевый корм (Каджюлис Л.Ю., 1977; Власов П.А., 2006;. Калашников К.Г. и др., 2006). Белок бобовых культур дешевле белка хлебных злаков в десять и даже более раз. Себестоимость кормовых единиц многолетних трав ниже в 2,5-3 раза кормовой единицы однолетних (Мишустин E.H., 1979).

Низкие затраты при возделывании многолетних трав обусловлены тем, что расходы на обработку почвы и посев производятся один раз в несколько

лет. На долю основной и предпосевной обработки почвы, а также на удобрения приходится около 60% всех затрат. Многолетние травы позволяют максимально их сократить (Беляк В.Д., 1999). Биоэнергетический анализ затрат на возделывание и заготовку кормов из многолетних трав показывает, что возделывать их экономически выгодно. Коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ) возделывания бобовых трав и бобово-злаковых смесей в среднем по региону более 3, что в 1,5-2,0 раза выше, чем зернофуражные культуры. Многолетние травы имеют самый низкий коэффициент вариации при уборке на сено (17%) и на зеленую массу (16%), тогда как коэффициент вариации зеленой массы кукурузы - 32%, кормовых корнеплодов - 25% (Фигурин В.А., 1996, 2003).

В Кировской области также выгодно заниматься многолетними травами, особенно при уборке на зеленую подкормку (КЭЭ=4) и, что весьма важно, на силос (КЭЭ=3,1) и на сенаж (КЭЭ=2,9), тогда как при возделывании однолетних трав КЭЭ равен 1,1 (Сысуев В.А. и др., 2004).

В Кировской области целесообразно иметь 70-80% трав в структуре площадей под кормовыми культурами, в среднем по Северо-Восточному региону европейской части России - 80% (Фигурин В.А., 1998, 2003). В.А. Тащилин (1992) считает, что в условиях биологизации земледелия и увеличения производства полноценных кормов доля многолетних трав должна возрасти в северной части региона до 50-60%, в центральной - до 70-75% и южной - до 80%. Некоторые авторы (Харьков Г.Д., Смирнова К.И., 2001; Шпаков A.C. и др., 2001) полагают, что в России площади под многолетними травами должны быть доведены до 20-21 млн. га, в том числе бобовые и бобово-злаковые смеси должны занять 15-16 млн. га, то есть ведущую роль в производстве кормов отводят многолетним травам (Парахин Н.В., Драгайцев А.Н., 1998).

В классических работах многих отечественных ученых доказано огромное значение введения многолетних трав в полевые севообороты (Прянишников Д.Н., 1931; Тимирязев К.А., 1941; Советов A.B., 1950;

Мосолов В.П., 1953 и другие). A.B. Советов (1950) отмечал, что «.. .травосеяние не только поправило землю, но и все части хозяйства подвинуло вперед». Высоко оценивая роль бобовых культур, К.А. Тимирязев (1941) отмечал, что едва ли в истории найдется много открытий, которые были бы таким же благодеянием для человечества, как включение клевера и вообще бобовых в севооборот.

Возделывание многолетних трав в полевом севообороте рассматривается, в первую очередь, как агротехнический прием, улучшающий физические свойства почвы, повышающий ее плодородие и способствующий снижению эрозионных процессов (Вильяме В.Р., 1949; Колосова A.B., 1950; Чижевский М.Г., 1950; Тиунов А.Н., Метельский Ф.И., 1953; Доспехов Б.А., 1975; Шатилов И.С., 1988; Шевченко П.Д., 1990; Клеменс Э., 1991; Гущин А.И. и др., 1998). Их возделывание является целебным фактором в здоровой последовательности культур (Шатилов И.С., 1988; Благовещенский Г.В., 1995).

Еще в начале 70-х годов XX века большинство кормовых культур размещали в полевых севооборотах вместе с зерновыми и техническими. Однако кормовые культуры, как более требовательные к условиям произрастания, на полевых почвах не всегда обеспечивали хороший урожай. Кроме того, возделывание этих культур в полевых севооборотах было сопряжено с дополнительными затратами на перевозку, как полученного урожая к месту хранения, так и на доставку значительного количества органических удобрений для успешного их выращивания. Поэтому возникла необходимость выделения требовательных к условиям кормовых культур в прифермские севообороты, размещенные на более плодородных, близко расположенных к ж