Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Создание высокопродуктивных бобовых и бобово-злаковых укосных травостоев в условиях Ленинградской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Создание высокопродуктивных бобовых и бобово-злаковых укосных травостоев в условиях Ленинградской области"

005010040

На правах рукописи

¿¿¡¿Ж-------

ДЖУМБЕ Апшм

СОЗДАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ БОБОВЫХ И БОБОВО-ЗЛАКОВЫХ УКОСНЫХ ТРАВОСТОЕВ В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 С 013 2Сі2

Санкт-Петербург - Пушкин 2011

005010040

Диссертационная работа выполнена на кафедре земледелия и луговодства ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Донских Нина Александровна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Найда Надежда Михайловна

кандидат сельскохозяйственных наук Синицына Светлана Михайловна

Ведущая организация:

Государственное научное учреждение «Северо-Западный научно-исследовательский институт молочного и лугопастбищного хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук» (ГНУ СЗНИИМЛПХ Россельхозакадемии).

Защита состоится 24 февраля 2012 года в 17 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 220.060.01 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, Санкт-Петербург, г. Пушкин, Петербургское шоссе, дом 2, корпус 1, аудитория 330. Тел. (812) 476-44-44, доб. 246, факс: (812) 476-03-50, e-mail: spbgau@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «22» января 2012 года и размещен на сайте Минобрнауки РФ

Ученый секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных наук, профессор

A.JL Кокорина

Актуальность исследований. Интенсификация животноводства неразрывно связана с увеличением производства высокобелковых кормов и расширение их ассортимента за счет высокобелковых бобовых культур (люцерны, клевера) может дополнить козлятник восточный, который характеризуется высокой экологической пластичностью, превосходно сочетает высокую продуктивность с отличньми кормовыми достоинствами. Современные подходы в растениеводстве ориентированы на создание бобовых и бобово-злаковых травостоев, которые обеспечивают получение дешевых и качественных кормов. Кроме того, многолетние травы обладают высоким средоулучшающим потенциалом, улучшают фитосанитарное состояние и водно-физические свойства почвы, а также обогащают се органическим веществом. Следует отметить, что бобовые травы в энергосберегающей системе земледелия выступают в роли основной культуры. Они не только сохраняют и повышают плодородие почвы, но и способны давать дешевый высококачественный белок без внесения азотных удобрений. Поэтому создание и использование бобовых и бобово-злаковых травостоев в условиях Ленинградской области является актуальным направлением.

Цели и задачи исследований. Целью данной работы является научное обоснование создания и использования высокопродуктивных бобовых и бобово-злаковых травостоев. В связи с этим в задачи исследований входило:

— сравнительная оценка изучаемых бобовых видов при высеве их как в чистом виде, так и в смеси;

— изучить динамику урожайности и видового состава в исследуемых травостоях;

— определить питательную ценность бобовых и бобово-злаковых травостоев;

— изучить агротехническую роль бобовых и бобово-злаковых травостоев в улучшении плодородия дерново-карбонатной почвы;

— дать агроэнергетическую и экономическую оценку возделывания изучаемых травостоев.

Научная новизна исследований. В условиях Ленинградской области изучены особенности создания высокопродуктивных бобовых и бобово-злаковых травостоев, обеспечивающих получение полноценных урожаев с первого года пользования; исследованы вопросы взаимоотношений видов в травостоях, обеспечивающие устойчивость клевера лугового и лучшее развитие люцерны изменчивой в первые годы жизни; изучены темпы роста и развития, формирование урожая бобовых видов в одновидовых посевах и в смеси со злаками.

Практическая значимость работы. Использование полученных результатов исследований дает возможность правильно составлять бобово-злаковые травосмеси при создании агрофитоценозов, увеличить срок их продуктивного долголетия и обеспечить получение кормов с высоким содержанием сырого протеина. Включение в травосмеси с бобовыми видами рыхлокустовых злаков позволит получать полноценные корма и увеличить выход обменной энергии, начиная с первого года пользования, а также обеспечит повышение агроэнергетической эффективности возделывания рекомендуемых травостоев.

Основные положения, выносимые на защиту:

— сравнительная оценка продуктивности бобовых видов при высеве их в одновидовом посеве и в смеси со злаковыми компонентами;

— агроэнергетическая и экономическая оценка возделывания изучаемых травостоев.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на студенческой научной конференции в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете в 2011 г., на научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАУ

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 печатные работы, в том числе 2 в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству и приложений. Список использованной литературы включает 154 наименования, из них 8 на иностранных языках. Работа изложена на 154 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц, 9 рисунков, 21 приложение.

2. Условия и методика проведения исследований

Экспериментальные исследования проводили в 2009...2011 гг. на опытном поле кафедры земледелия и луговодства ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский аграрный университет». На опытном поле СПбГАУ дерново-карбонатные почвы содержат 4% гумуса, что довольно высоко для почв Ленинградской области. Одним из важнейших факторов плодородия почв является их кислотность. Создание и поддержание оптимальной реакции почвенной среды важно для получения максимального урожая и высокого качества продукции. Известно, что оптимальным показателем pH является 5,56,5. На данном участке pH была 5,8.

Опыт по изучению укосных травостоев был заложен 2 июля 2009 года. В данный период было отмечено незначительное отклонение погодных условий от среднемноголетних показателей. В целом условия для развития трав были удовлетворительными, что способствовало получению двух-трех укосов зеленой массы изучаемых травостоев.

Для посева были использованы следующие сорта многолетних трав, районированные на Северо-Западе: козлятник восточный - сорт Надежда; люцерна изменчивая

- сорт Вега 87; клевер луговой - сорт Суйдинец; тимофеевка луговая - сорт Юнона; овсяница путовая - сорт Суйдинская; кострец безостый - сорт Дракон.

Посев многолетних трав проводили беспокровно, весной. Способ посева - рядовой. Перед посевом семена бобовых видов были скарифицированы и обработаны ри-зоторфином.

В год посева провели два подкашивания сорной растительности по мере ее отрастания, что снизило засоренность изучаемых травостоев. В годы пользования на травостоях с клевером луговым и козлятником восточным проводили по два укоса, а с люцерной изменчивой в 2010 г. - 2 укоса, а в 2011 г. - три. Ежегодно рано весной в начале отрастания трав проводили подкормку минеральными удобрениями в дозе Р60К60 в виде двойного суперфосфата и хлористого калия.

Полевой опыт был заложен методом случайных повторений, повторность - четырехкратная, площадь делянки 9 м2.

В период исследований фенологические наблюдения и учеты урожайности проводили согласно методическим указаниям по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, разработанными ВНИИК им. В.Р. Вильямса (1997). Энергетическая оценка была проведена по методике, предложенной Б.П. Михайличенко, А. А. Кутузовой, Ю.К. Новоселовым и др. (1995).

Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985) с использованием статистических программ на персональном компьютере.

Таблица 1. Схема опыта

Виды трав и травосмеси Соотношение видов в травосмесях, %

Клевер луговой 100

Клевер луговой + люцерна изменчивая 50

50

Клевер луговой + козлятник восточный 50

50

Клевер луговой + тимофеевка луговая 50

50

Клевер луговой + тимофеевка луговая + овсяница луговая 50

25

25

Клевер луговой + тимофеевка луговая + овсяница луговая + кострец безостый 50

17

17

16

Аналогичные варианты были созданы с люцерной изменчивой и с козлятником восточным.

3. Подбор бобовых трав для создания высокопродуктивных бобовых и бобовозлаковых травостоев

3.1. Ботанический состав изучаемых травостоев

Изменение ботанического состава травостоя является индикатором генетического потенциала и пластичности растений в фитоценозе.

В наших исследованиях ботанический состав травостоев зависел от' состава высеянных видов, их возраста и погодных условий.

Так, в одновидовом посеве участие клевера лугового в первом укосе составляло 48%, а несеяных видов - 52%. Во втором укосе содержание клевера лугового резко возросло до 90 %, а несеяных видов - снизилось до 10% (рис. 1), что повлияло и на качество кормовой массы второго укоса.

% 1 2 12 12 12 12 1 2 <- укосы

100 80

I

60 40

13 клевер луговой В люцерна изменчивая □ козлятник восточный В тимофеевка луговая

И овсяница луговая а кострец безостый Рнесеяные виды

1 - клевер луговой; 2 - клевер луговой+люцерна изменчивая; 3 - клевер луговой+козлятник восточный; 4 - клевер луговой+тимофеевка луговая; 5 - клевер луговой+тимофеевка луговая ' +овсяница луговая; б - клевер луговой+тимофеевка луговая+овсяница луговая+кострец безостый.

Рис. 1 Ботанический состав травостоев с клевером луговым 2010 г, 1, 2 укос.

Посев клевера лугового с другими бобовыми видами (люцерной изменчивой и козлятником восточным) обеспечивает уже в первый год пользования высокое содержание бобовых компонентов в травостоях и существенное снижение несеяных видов.

При совместном посеве клевера лугового с люцерной изменчивой содержание бобовых уже в первом укосе достигло 87,5%, а при посеве с козлятником восточным -91,1%. Причем посев клевера лугового с козлятником восточным оказался наиболее благоприятным для произрастания клевера лугового, где его содержание достигло 86,8%, что связано с замедленным развитием последнего в первые годы жизни и ела-бой конкурентной мощностью этого вида, что и позволило быстрорастущему клеверу луговому проявить себя в этом варианте. Во втором укосе эта тенденция сохраняется (рис. 1. вар. 2 и 3). I

Изучение ботанического состава бобово-злаковых травостоев в первый год пользования показало, что наиболее благоприятные условия для произрастания клевера лугового складываются при совместном посеве его только с тимофеевкой луговой.

На второй год пользования во всех изучаемых травостоях с клевером луговым произошли существенные изменения. Сильная засуха, установившаяся летом 2010 г. I оказала сильное отрицательное влияние на произрастание изучаемого эумезофитного вида клевера лугового, в результате чего произошло практически полное выпадение его уже на второй год пользования (рис. 2).

12 12 12 12)2 12 -»-укосы |

1 2 3 4 5 6

варианты

£3 клевер луговой SS люцерна изменчивая □ козлятник восточный В тимофеевка луговая Е овсяница луговая В кострец безостый □ несеяные виды

1 - клевер луговой; 2 - клевер луговой+люцерна изменчивая; 3 - клевер луговой+козлятник восточный; 4 - клевер луговой+тимофеевка луговая; 5 - клевер луговой+тимофеевка луговая +овсяница луговая; 6 - клевер луговой+тимофеевка луговая+овсяница луговая+кострец безостый.

Рис. 2. Ботанический состав травостоев с клевером луговым 2011 г, 1,2 укос

Особенно наглядно это проявилось в первом укосе всех изучаемых травостоев. Так, доля клевера лугового в одновидовом посеве снизилась до 9,4%, а остальную часть занимали 'несеяные виды, то есть травостой практически трансформировался в разнотравный. Это обстоятельство полностью подтверждает нецелесообразность возделывания клевера лугового в одновидовых травостоях.

При совместном посеве клевера лугового с другими бобовыми видами содержание его также снизилось до 7,1% и 8,4%. В то же время в травостоях клевера лугового с люцерной изменчивой доля бобовых видов составила 80,5% за счет разрастания в травостое люцерны изменчивой. При посеве клевера лугового с козлятником восточным доля бобовых видов составляла лишь 23,6%, и большую часть, то есть 76,4% занимало разнотравье, что таюке свидетельствует о нестабильности данного варианта.

Смешанные посевы клевера лугового со злаками также отличались незначительной долей клевера лугового в травостоях от 4,1 до 7,3%. Увеличение числа видов злаков в травосмеси способствовало уменьшению доли несеяных видов в травостоях. Так, в двухкомпонентной смеси с тимофеевкой луговой содержание несеяпых видов составляло 42,4%, в трехкомпонентной с тимофеевкой луговой и овсяницей луговой, оно снизилось до 24,2%, в четырехкомпонентной - с добавлением к тимофеевке луговой и овсянице луговой костреца безостого до 7,5%.

Во втором укосе во всех изучаемых травостоях с клевером луговым произошло увеличение доли клевера лугового. Особенно заметно возросла его доля в одновидовом посеве до - 32,1%. Однако, как и в первом укосе, основная доля приходилась на несеяные виды - 67,9%.

При совместном посеве клевера лугового с люцерной изменчивой доля клевера лугового увеличилась незначительно, всего на 1,3%, люцерна изменчивая, как и в первом укосе, господствовала в травостое — 75%, доля несеяных видов составила 16,6%.

В агрофитоценозах с участием клевера лугового и козлятника восточного, содержание клевера лугового увеличилось почти в 3,5 раза и составило 29,7%. На долю козлятника восточного приходилось 17,8%, и более половины занимали несеяные виды — 52%.

При посеве клевера лугового со злаками, несмотря на некоторое увеличение доли клевера лугового из-за повторной засухи, установившейся летом 2011 г., произошло существенное снижение содержания злаковых компонентов, особенно тимофеевки луговой. Исключением является двухкомпонентный травостой клевера лугового с тимофеевкой луговой, где содержание тимофеевки луговой сохранилось на уровне первого укоса (48,4-50,3%). В остальных бобово-злаковых смесях проявилась четкая закономерность снижения тимофеевки луговой, за счет увеличения доли несеяных видов (рис. 2, вар. 5,6).

Анализ ботанического состава изучаемых травостоев с люцерной изменчивой показал, что в одновидовом посеве люцерны изменчивой в первом укосе ее содержание составляло 74,3%, что является вполне обоснованным (рис. 3). Следует отметить, что доля несеяных видов была также сравнительно высокой - 25,7%.

При высеве люцерны изменчивой вместе с клевером луговым содержание первого вида было значительно меньше и составило только 35%, что также является закономерным, так как в первый год пользования лидирующее положение в травостое занимал малолетний быстрорастущий клевер луговой, его доля составляла 52,5%. Однако положительным фактом этого варианта следует отметить значительное снижение доли несеяных видов до 12,5%, что в два раза ниже по сравнению с одновидовым посевом люцерны изменчивой.

В смешанных посевах люцерны изменчивой и козлятника восточного доля люцерны изменчивой в травостое составляла 72,3%. Несмотря на меньший удельный вес ее в травостое по этому показателю она почти приближается к одновидовому посеву, что объясняется замедленным развитием в первые годы жизни козлятника восточного.

При высеве люцерны изменчивой со злаками была выявлена следующая закономерность: в двухкомпонентной смеси - с тимофеевкой луговой содержание бобового вида было сравнительно высоким - 36,1, злакового - 59,1%, в то же время доля несеяных видов крайне низка - 4,8%. В трехкомпонентных и четырехкомпонентных травостоях доля люцерны изменчивой уменьшается до - 20%. В этом случае, на наш взгляд, и проявилась конкуренция между высеянными видами (рис. 3).

■ люцерна изменчивая Ш тимофеевка луговая □ несеяные випы

варианты

® клевер луговой И овсяница луговая

Ш козлятник восточный 0 кострец безостый

1 - люцерна изменчивая; 2 - шоцерна изменчивая+клевер луговой; 3 - люцерна измеичи-кая+козлятник восточный; 4 - люцерна изменчивая+тимофеевка луговая; 5 - люцерна изменчивая+тимофеевка луговая+овсяница луговая; 6 - люцерна изменчивая+тимофеевка луто-вая+овсяница луговая+кострец безостый.

Рис. 3. Ботанический состав травостоев с люцерной изменчивой 2010 г, 1,2 укос.

Во втором укосе содержание люцерны изменчивой во всех вариантах опыта повышается: в одновидовом посеве до 97%, при посеве с козлятником восточньгм - до 88,9%, и только при посеве с клевером луговым повышение было незначительным -38,6% (рис. ;3).

В бобово-злаковых травостоях с люцерной изменчивой вышеуказанная тенденция сохраняется: в трех и четырехкомпонентных смесях ее доля вдвое ниже, по сравнению с двухкомпонентной, то есть при высеве с тимофеевкой луговой (рис. 3 вар. 4,5,6).

Во второй год пользования, т.е. на третий год жизни, в составе некоторых изучаемых травостоев с люцерной произошли существенные изменения. Так, если в мо-нотюсеве люцерны изменчивой ее содержание сохранилось на высоком уровне -89,2% в первом укосе, то в смешанном бобовом травостое с клевером луговым оно повысилось вдвое и составило 72,4%, что обусловлено выпадением клевера, о чем было сказано выше, его доля составила всего 7,1% (рис. 4). В травостоях с козлятником восточным содержание люцерны изменчивой было также высоким - 73,4%, но здесь еле-

дует отметить и увеличение доли козлятника восточного - до 14,5% и некоторое снижение участия несеяных видов.

варианты

я люцерна изменчивая® клевер луговой в козлятник восточный в тимофеевка луговая я овсяница луговая 8 кострец безостый □ несеяные виды

1 - люцерна изменчивая; 2 - люцерна изменчивая+клевер луговой; 3 - люцерна изменчивая + козлятник восточный; 4 - люцерна изменчивая+гимофеевка луговая; 5 - люцерна изменчивая + тимофеевка луговая + овсяница луговая; 6 - люцерна изменчивая + тимофеевка луговая + овсяница луговая + кострец безостый

Рис. 4. Ботанический состав травостоев с люцерной изменчивой 2011 г, 1,3 укос

В составе бобово-злаковых травостоев также произошли существенные изменения, особенно в трех- и четырехкомпонентных смесях, где доля люцерны изменчивой повысилась, по сравнению с первым годом пользования почти в два раза и практически достигла уровня двухкомпонентной смеси (45,4%, 45,6%, 38,2%).

В качестве наиболее подходящего злакового компонента для создания бобовозлаковых травостоев с люцерной изменчивой выступила, как и в предыдущем случае (с клевером луговым) тимофеевка луговая, где соотношение видов соответствовало запланированному уровню и составило; люцерны изменчивой - 45,4% и тимофеевки луговой - 49,4%.

Таким образом, анализ ботанического состава изучаемых травостоев с люцерной изменчивой в первые два года пользования показал, что формирование агрофитоценозов - это очень сложный процесс, всецело зависящий от высеваемой травосмеси. В результате проведенных исследований установлено, что люцерна изменчивая во всех изучаемых травостоях увеличивает свое долевое участие ко второму году пользования, даже, несмотря на неблагоприятные погодные условия. Поэтому ее можно возделывать как в одновидовых посевах, так и в смеси с другими бобовыми видами и со злаками.

Динамика ботанического состава травостоев, с участием козлятника восточного свидетельствует о том, что возможность формирования качественных травостоев с высоким содержанием этого вида в первые годы пользования является маловероятной, так как в годы исследований на долю этого бобового вида приходилось лишь от 3 до 23%.

3.2. Урожайность бобовых и бобово-злаковых травостоев

Главный показатель эффективности возделывания луговых травостоев - урожайность. Она характеризует производительность растительного сообщества, показывает результат совокупной жизнедеятельности видов, входящих в его состав. В условиях Северо-запада нашей страны, как отмечают А.М. Дмитриев (1948), И.В. Ларин (1969), Д.А. Иванов (1975), A.A. Кутузова (1989), невозможно гарантировать получение устойчивых урожаев одновидовых посевов клевера лугового в течение 2...3 лет. Практика травосеяния подсказала необходимость использования травосмесей.

Сравнительная оценка продуктивности травостоев, созданных с использованием клевера лугового показала, что явное преимущество по величине урожайности имеют смешанные травостои, причем иобрво-злаковыс. При этом наивысший уровень' урожайности в среднем за 2 года обеспечил смешанный посев клевера лугового с тимофеевкой луговой - 9,8 т/ra, чю на 2,4 т/га выше по сравнению с одновидовым посевом клевера лугового и на 1,9 т/га выше по сравнению с посевом клевера лугового и люцерны изменчивой. ' •

Таблица 2. - Урожайность травостоев с клевером луговым, т/ra сухой массы

'■••_____________________V'-r "У- ' ..

Вариант 2010 год 2011 год В среднем за 2 года

1 укос 2 укос в сумме за 2 укоса 1 укос 2 укос в сумме за 2 укоса т/га %

Клевер луговой №) 5,5 5,4 9,9 0,7 4,3 5,0 7,4 100

Клевер луговой + люцерна изменчивая 5,6 4,3 9,9 1,5 4,5 6,0 7,9 106

Клевер луговой + козлятник восточный 4,9 2,7 7,6 1,9 2,7 4,6 6,1 82

Клевер луговой + тимофеевка луговая 6,3 5,1 11,4 4,2 4,1 8,3 9,8 132

Клевер луговой + тимофеевка луговая + овсяница луговая 6,4 4,7 11,1 3,7 3,2 6,9 9,0 121

Клевер луговой + тимофеевка луговая + овсяница луговая + кострец безостый 5,2 2,6 7,8 3,3 3,8 7,1 7,4 100

НСР05 0,4 0,3 0,6 0,2 0,3 0,4

Четырехкомпонентная смесь с добавлением еще и костреца безостого, не оказывала существенного влияния на величину урожайности.

Добавление к клеверу с тимофеевкой второго рыхлокустового злака - овсяницы луговой, хотя и обеспечивало повышение урожайности по сравнению со всеми бобовыми травостоями, но было существенно ниже, по сравнению с двухкомпонентными травостоями, на 0,8 т/га сухой массы (табл. 2).

Все бобово-злаковые травостои с участием люцерны изменчивой в первый год пользования в 2010 г., значительно уступали по урожайности всем изучаемым бобовым травостоям с этйм видом. Так, двухкомпонентная люцерно-гимофеечная смесь

сформировала 8,8 т/га сухой массы, что на 4,3 т/га ниже по сравнению с одновидовым посевом люцерны (табл. 3). В то же время трех- и четырехкомпонентная смесь обеспечили одинаковый уровень урожайности - 6,0 и 6,1 т/га, что ниже контроля более чем в 2 раза.

Таким образом, в результате исследований выявлено, что как и при посеве клевера лугового, для люцерны изменчивой наилучшим злаковым компонентом в первый год пользования является тимофеевка луговая.

Таблица 3. - Урожайность травостоев с люцерной изменчивой, т/га сухой массы

Вариант 2010 год 2011 год В среднем за 2 года

1 укос 2 укос в сумме за 2 укоса 1 укос 2 укос 3 укос в сумме за 3 у іСС V и

т/га %

Люцерна изменчивая (Б1) 6,8 6,3 13,1 8,0 5,9 5,4 19,3 16,2 100

Люцерна изменчивая + клевер луговой 5,6 4,3 9,9 1,5 4,5 3,9 9,9 9,9 61

Люцерпа изменчивая + козлятник восточный 5,5 4,4 9,9 7,3 5,1 4,4 16,8 13,3 82

Люцерна изменчивая + тимофеевка луговая 5,0 3,8 8,8 6Д 3,2 2,9 12,2 10,5 64

Люцерпа изменчивая + тимофеевка луговая + овсяшща луговая 3,2 2,8 6,0 4,0 3,3 2,9 10,2 8,1 50

Люцерпа изменчивая + тимофеевка луговая + овсяница луговая + кострец безостый 3,3 2,8 6,1 4,4 3,8 3,6 11,8 8,9 54

НСР05 0,4 0,3 0,5 0,3 0,3 0,3 0,7

Учет урожайности травостоев с люцерной изменчивой в 2011 г, на второй год пользования показал, что люцерна изменчивая не только увеличивает свой биопро-дукционный потенциал, причем во всех вариантах опыта, но и формирует три полноценных укоса. Как и в предыдущем году, наивысший уровень урожайности обеспечил одновидовой посев люцерны, где он составил 19,3 т/га сухой массы, что па 6,2 т/га больше по сравнению с 2010 г. Довольно высокую урожайность, как и в первом варианте, обеспечил вариант, где люцерна была высеяна с козлятником восточным - 16,8 т/га, так как здесь сложились наилучшие условия для люцерны изменчивой, за счет медленного развития козлятника восточного в первые годы жизни.

В то же время при посеве люцерны изменчивой с клевером луговым была получена наименьшая урожайность - 9,9 т/га, что соответствует уровню 2010 г.

Бобово-злаковые же травостои с люцерной изменчивой обеспечили увеличение урожайности в 1,5-2 раза по сравнению с 2010 г.

В среднем за два года пользования наибольшая урожайность получена в одпови-довом посеве люцерны изменчивой (16,2 т/га) и в смешанном с козлятником восточным (13,3 т/га), а из бобово-злаковых травостоев следует выделить вариант с тимофе-

евкой луговой, где урожайность составила более 10 т/га сухой массы и превышала уровень урожайности других бобово-злаковых травостоев на 1,6-2,4 т/га.

Сравнение травостоев с козлятником восточным показывает, что этот бобовый вид в первые два года при посеве его чистом виде обеспечивает наименьшую урожайность 4,1 т/га, что можно объяснять его биологическими особенностями (табл. 4).

Таблица 4 -Урожайпость травостоев с козлятником восточным, т/га сухой массы

Вариант 2010 год 2011 год В среднем за 2 года

1 укос 2 укос В сумме за 2 укоса 1 укос 2 укос В сумме за 2 укоса т/га %

Козлятник восточный 1,6 1 Л 1 ,т 3,0 л с ¿,,и л п 5,3 Л Л Т, 1 1 пл хии

Козлятник восточный + клевер луговой 4,9 2,7 7,6 1,9 2,7 4,6 6,1 148

Козлятник восточный + люцерна изменчивая 5,5 4,4 9,9 7,3 5,1 12,4 11,1 270

Козлятник восточный + тимофеевка лутовая 2,6 2,2 4,8 3,3 2,5 5,8 5,3 129

Козлятник восточный + тимофеевка луговая + овсяница луговая 3,4 3,0 6,4 4,2 3,4 7,6' 7,0 170

Козлятник восточный + тимофеевка луговая + овсяница луговая + кострец безостый 2,1 1,8 3,9 2,7 2,0 4,7 4,3 104

НСР оз 0,2 0,3 | 0,4 0,2 0,2 0,4 1

Смешанный посев козлятника восточного с другими бобовыми видами, как и со злаками, приводит к существенному увеличению урожайности. Особенно наглядно это проявляется при посеве его с люцерной изменчивой, где в среднем за два года получена высокая урожайность - 11,1 т/га, за счет мощного разрастания в травосмеси люцерны изменчивой.

Посев козлятника восточного со злаками и с клевером луговым, хотя и не обеспечивает в первые два года высокого уровня урожайности - (4,3-7,0 т/га), но способствует заметному снижению длевого участия в урожае несеяных видов.

Таким образом, из всех изученных бобовых видов в первые два года на дерновокарбонатных почвах в условиях Ленинградской области в наших исследованиях явное преимущество, как по урожайности, так и по стабильности получаемого урожая имела люцерна изменчивая, где наблюдается наиболее равномерный выход, как и по укосам, так и по годам пользования.

3.3. Химический состав изучаемых травостоев

Важным показателем питательности кормов является обменная энергия, представляющая ту часть, которая используется животными для обеспечения жизненных процессов и увеличения их продуктивности. Корм из люцерны изменчивой характери-

зовался более высокой концентрацией обменной энергии, чем корм из клевера лугового и козлятника восточного, 9,99 МДж/кг (табл. 5).

Таблица 5. - Питательность сухой массы и продуктивность травостоев с люцерной изменчивой в первый год пользования

Показатели Клевер луговой Люцерна изменчивая КОЗЛЯТНИК восточный Клевер луговой тимофеевка луговая Люцерна изменчивая + тимофеевка луговая 1 Козлятник восточный 1 тимофеевка луговая і і

Содержание в 1 кг

сухого вещества 9,56 9,99 9,09 <5 44 9,37 9,47

обменной энергии,

МДж

Содержание в I кг

сухого вещества 0,74 0,81 0,67 0,72 0,71 0,73

кормовых единиц

Выход

обменной энергии 52,56 83,98 19,08 59,51 59,97 48,28

с 1 га, ГДж

Выход

сырого протеина 1,17 2,3 0,29 0,77 1,0 0,23

с 1 га, т

Бобово-злаковые смеси с люцерной изменчивой превосходили по концентрации обменной энергии в 1 кг сухого вещества смеси с козлятником восточным и с клевером луговым, что объясняется большим участием первого вида в травостоях первого года пользования.

Козлятник восточный за один укос в первый год пользования обеспечил выход сырого протеина 0,29 т с единицы площади, в то время как клевер луговой - 1,17 т, а люцерна - 2,3 т. При этом на посевах козлятника восточного в первый год пользования было получено только 19,08 ГДж/га обменной энергии, что значительно ниже по сравнению с другими изучаемыми бобовыми видами.

Таким образом, по питательной ценности, в первый год пользования преимущество по выходу обменной энергии имеют люцерна изменчивая и клевер луговой.

4. Влияние укосных травостоев на структурный состав почвы

Анализ почвенных образцов по изучению влияния различных травостоев на структурное состояние почвы как одного из главных показателей почвенного плодородия, показал, что в одновидовом посеве люцерны изменчивой и при посеве ее в травосмеси с тимофеевкой луговой существенных различий по содержанию ценных агрегатов не выявлено (табл. 6).

Однако содержание водопрочных агрегатов в пахотном слое по данным вариантам было различным. Так, под одновидовым травостоем люцерны изменчивой этот показатель достиг довольно высокого значения и составил 53,5%, что примерно на 10% больше, чем в почвенных образцах, взятых с пашни. Кроме того, при возделывании люцерны изменчивой в смеси с клевером луговым и в смеси с тимофеевкой луго-

вой установлено увеличение содержания агрономически ценных агрегатов в почве по сравнению с пашней.

Таблица 6- Сравнительная характеристика структурного состава почвы под

Вариант Слой почвы, см Содержание агрегатов от 0,25 до 10 мм,% Содержание водопрочных агрегатов, %

Люцерна изменчивая 0-10 79,6 50,8

10-20 86,9 56,2

Всего: 0-20 83,2 53,5

Люцерна изменчивая + клевер луговой 0-10 83,9 55,9

10-20 86,9 45,4

Всего: 0-20 85,4 50,6

Люцерна изменчивая + тимофеевка луговая 0-10 86,0 51,7

10-20 81,1 48,6

Всего: 0-20 83,5 50,1

Пашня (81) 0-10 78,6 52,2

10-20 84,6 36,5

Всего: 0-20 81,6 44,3

ХаКИМ ииуаллуц ул'л' о ~~-------I--------—

положительное влияние на структуру почвы, способствуя сохранению и существенному увеличению содержания в ней агрономически ценных агрегатов.

5. Агроэнергетическая оценка и экономическая эффективность

возделывания бобово-злаковых травостоев

Результаты энергетической оценки показали, что создание травостоев с участием люцерны изменчивой является более эффективным, в сравнении с травостоями с Клевера лугового и козлятника восточного. Среди всех изученных травостоев наибольшую энергетическую эффективность имеет одновидовой посев люцерны изменчивой, где коэффициент энергетической эффективности составил 10,3.

Наилучшие показатели по результатам экономической оценки были получены также при возделывании агрофитоценозов с участием люцерны изменчивой. Чистый доход, полученный от растениеводческой продукции при возделывании вышеуказанного варианта за 3 года был равен 69,01 тыс. руб., себестоимость 1 ц. к.ед. — 14,4 руб., рентабельность производства - 63,9%.

Выводы

1. Правильный подбор видов бобовых трав позволяет уже с первого года пользования создавать высокопродуктивные бобовые и бобово-злаковые травостои с высоким участием бобовых в полевых и кормовых севооборотов, обеспечивающие получение урожайности свыше 10 т/га сухой массы.

2. Сравнительная оценка трех изучаемых видов бобовых трав для первых лет пользования травостоями позволила выявить явное преимущество люцерны изменчивой при создании как бобовых, так и бобово-злаковых смесей в полевых севооборотах на дерново-карбонатных почвах. В этом случае наблюдается самое высокое долевое участие люцерны во всех травостоях до 90% и выше.

3. Использование клевера лугового при создании бобовых и бобово-злаковых травостоев является оправданным только в первый год пользования, когда его долевое участие в травостоях было достаточно высоким и достигало во втором укосе до

14

90%. На второй год пользования из-за резкого снижения содержания клевера лугового во всех изучаемых травостоях, происходит трансформация их в злаковые, так и в злаково-разнотравные, что является вполне закономерньм явлением.

4. Козлятник восточный в первые два года пользования не обеспечивает создание качественных травостоев, содержание изучаемого бобового вида во всех травостоях было крайне низким (от 3,0 до 33,1%), что обусловлено его биологическими особенностями.

5. Сравнение изучаемых травостоев по урожайности показало, что наивысшую урожайность в первые два года пользования формирует люцерна изменчивая в одновидовом посеве и в смеси с другими бобовыми видами и со злаками — до 16 т/га сухой массы. Клевер луговой обеспечивает высокую урожайность травостоев только в первый год пользования — до 11,4 т/га со второго года урожайность травостоев с этим бобовым видом резко снижается - в 1,5 раза. Козлятник восточный в первые годы не способен сформировать высокопродуктивные травостои, урожайность травостоев, созданных с использованием козлятника восточного в годы исследований была самой низкой - от 1,4 до 2,7 т/га сухой массы.

6. Сравнительная оценка трех бобовых видов в условиях Ленинградской области показала, чго только люцерна изменчивая, несмотря на неблагоприятные засушливые условия в годы исследований, обеспечила не только самую высокую урожайность, но и получение на второй год пользования трех полноценных урожаев.

8. Химический анализ растительных образцов показал, что по качеству корма следует выделить бобовые и бобово-злаковые травостои, созданные также с использованием люцерны изменчивой, где получено самое высокое содержание обменной энергии и кормовых единиц на 1 кг сухого вещества, наибольший выход сырого протеина и и обменной энергии с 1 га.

9. В первые годы жизни многолетние травы (люцерна, клевер и их смеси с тимофеевкой луговой) оказывают благоприятное влияние на структуру почвы, способствуя сохранению и существенному увеличению содержания в ней агрономически ценных агрегатов, поэтому они могут быть использованы как в полевых, так и кормовых севооборотах.

10. Наилучшие показатели экономической эффективности были получены при возделывании агрофитоценозов с участием люцерны изменчивой. Чистый доход от растениеводческой продукции, полученный при возделывании люцерны изменчивой за 3 года был равен 69,01 тыс. руб., себестоимость 1 ц к.ед. - 14,4 руб., рентабельность составила - 63,9%.

Предложения производству

1. Основой кормовой базы для молочного и мясного животноводства в Ленинградской области на дерново-карбонатной почве должны стать бобовые и бобово-злаковые травостои с клевером луговым и люцерной изменчивой, которые позволяют повысить продуктивность кормовых и полевых севооборотов.

Список опубликованных работ по теме диссертации

Статьи и рецензируемых научных журналах, согласно перечню ВАК:

1. Донских H.A. Особенности формирования бобовых и бобово-злаковых травостоев в первые годы жизни / H.A. Донских, А. Джумбе // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. № 22. - Изд. СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2011. - С. 28-32.

!

2. Донских H.A. Кормовая ценность бобовых видов при посеве их в чистом виде и в смеси со злаками / H.A. Донских, А. Джумбе // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. № 24. - Изд. СПбГАУ, Санкт-Петербург,

3. Донских H.A. Формирование укосных бобово-злаковых травостоев в условиях Северо-Запада России / H.A. Донских, А.Б. Никулин, А. Джумбе // Доклады 5-ой международной научной конференции Ирана и России по проблемам развития сельского хозяйства. Санкт-Петербург, 2009 года. - С. 385-388.

4. Донских H.A. Эффективность создания сенокосных травостоев с люцерной изменчивой в условиях Ленинградской области / H.A. Донских, А. Джумбе, З.Й. Ай-иссотоде // Вестник студенческого общества, научный журнал - Изд. СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2011 -С.171-175.

2011.-С. 14-16.

Прочие публикации:

Подписано в печать 19.01.2012 Формат 60x90 */¡6 Печать трафаретная. 1,0 уел. печ. л. Тираж 100 экз.

Заказ № 12/01/17

Отпечатано с оригинал-макета заказчика в НП «Институт техники и технологий» Санкт-Петербург-Пушкин, Академический пр., д.31, ауд. 715