Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние агротехнических приемов на продуктивность донника в условиях юго-восточной части Волго-Вятской зоны

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Шашкаров, Леонид Геннадьевич, Чебоксары

ЧУВАШСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

Шашка ров Леонид Геннадьевич

ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ДОННИКА В УСЛОВИЯХ ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ВОЛГО-ВЯТСКОЙ зоны

06.01.09. - растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научные руководители: Заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. И. КУЗНЕЦОВ

заслуженный работник образования Чувашской Республики, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. Г. ВАНИФАТЬЕВ

Чебоксары - 1999

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................4

1 • ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Роль донника в увеличении производства кормов................................7

1.2. Агротехнические основы получения высоких урожаев донника. ... 11

1.3. Перспективы возделывания донника в Чувашской республике 19

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Метеорологические условия в годы исследований....................23

2.2. Почвенные условия и технология возделывания........................30

2.3. Методика полевых опытов и лабораторных исследований..........31

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. РЕАКЦИЯ ДОННИКА НА МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ

3.1. Рост и развитие растений..............................................................34

3.2. Продуктивность растений донника ............................................36

3.3. Структура урожая..............................................................................39

4- НОРМЫ ВЫСЕВА ДОННИКА

4.1. Рост и развитие растенйй..............................................................41

4.2. Урожайность зеленой массы и семян..............................................43

4.3. Структура урожая зеленой массы..................................................45

Cip.

5. ВЛИЯНИЕ ПОКРОВНЫХ КУЛЬТУР НА зимостойкость И ПРОДУКТИВНОСТЬ ДОННИКА

5.1. Рост и развитие растений донника................................................48

5.2. Нормы высева, полевая всхожесть и зимостойкость растений . 53

5.3. Продуктивность растений..............................................................58

5.4. Засоренность посевов......................................................................65

5.5. Структура урожая зеленой массы донника второго года жизни 68

5.6. Урожайность и структура урожая покровных культур................69

5.7. Фотосинтетическая деятельность растений донника второго года жизни и накопление биомассы.......................

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТАВЫ ДОННИКА ДЛЯ СИДЕРАЦИИ 6- ПОЧВЫ

6.1. Влияние сроков скашивания на урожайность донника................78

6.2. Урожайность последующих за донником культур......................81

6.3. Структура урожая последующих за донником культур................82

7 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ДОННИКА

7.1. Энергетическая оценка агротехнических приемов......................84

7.2. Экономическая эффективность агротехнических приемов .... 87 ВЫВОДЫ..........................................................................................91

РЕКОМНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ..........................................93

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................94

ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................107

ВВЕДЕНИЕ

Основным источником получения кормов в Чувашской республике является полевое кормопроизводство, которое ведется на площади свыше 270 тыс. га, где производится до 70-90% силоса, сенажа, корнеплодов, но все же напряженность в обеспечении животных высококачественными кормами сохраняется.

Решение задачи по производству полноценных кормов в условиях дефицита минеральных удобрений, средств защиты растений, финансов, возможно в значительной степени за счет увеличения посевов, введения в севообороты, расширения ассортимента и повышения урожайности многолетних трав (Новоселов Ю.К., Зарипова Л.П., 1994; Назарова Т.О., 1996; Надежкин С.Н., 1996 г.). В полевом кормопроизводства Чувашии наиболее распространены клевер и люцерна. Однако их высокие требования к плодородию почв побуждают к необходимости изучения и внедрения в производство более широкого ассортимента многолетних бобовых трав, гарантирующих высокие урожаи, качество корма и устойчивую семенную продуктивность. Это позволит улучшить протеиновую ценность кормов, решать актуальные задачи биологизации земледелия, сохранения и повышения плодородия почвы, охраны окружающей среды. (Маевский Э.П., 1995; Шпаков A.C., 1996).

В настоящее время, на наш взгляд, одним из недостаточно используемых резервов полевого кормопроизводства в Чувашии является культура донника желтого. Это - высокоурожайная кормовая трава, по питательности не уступающая люцерне и клеверу. Один кг зеленой массы донника содержит 0,18 к. ед., в люцерне-0,14,вклевере-0,16к.ед. (Садырин М.М., 1958). На кормовую единицу у донника приходится 287 г протеина (норма-100-110 г). Преимущество донника в его высокой экологической пластичности, нетребовательности к плодородию почвы и условиям произрастания. Он обладает ценными хозяйственно-биологическими свойствами, такими как высокая белковость, способность к азот-фиксации, засухоустойчивость, устойчивой семенной и кормовой продуктивно-

стью, зимостойкостью, скороспелостью, прекрасными качествами медоноса по сравнению с другими многолетними травами (Соколов И.Д., Шелихов П.В., Седова В.Т., Кирпичев И.В., 1991).

По содержанию переваримого протеина и фосфора донник превосходит другие травы, а по питательности не уступает люцерне и клеверу (Томме М.Ф., 1964). На мелких солонцах Омской области в среднем за 1956-1960 гг. (Макарова Г.И., 1966) донник как второго, так и первого годов жизни превзошел по урожайности люцерну и злаковые травы.

На дерново-карбонатных почвах Эстонии урожай зеленой массы донника достигает 400-700 ц с 1 га (Халлер Э.К., 1959).

В колхозе "Авангард" Пирятинского района Полтавской области в 1963 г. урожай зеленой массы донника за два укоса составил 422 ц, а семян 5,6 ц/га (Тютюнник М.Г., 1968).

Гейдебрехт И.П. (1990) считает донник санитарной культурой, поскольку при разложении корневых и пожнивных остатков в почве образуется дикума-рин, который вызывает гибель почвообитающих вредителей и возбуд ителей болезней.

Донник - хороший предшественник и высоко ценится как парозанимающая и сидеральная культура.

При запашке 16-18 т/га зеленой массы донника в качестве сидерального удобрения дополнительно в почву вносится 85-93 кг азота, 18-21 - фосфора и 51-55 кг калия (Дридигер В.К., Данко С.И., Акцигер C.B., 1995; Петрова JI.H., Дредигер В.К., 1998).

По данным Масалимова Т.М. (1991), он накапливает до 150 кг/га азота. Однако, до настоящего времени эта культура не получила должного распространения в хозяйствах Чувашской республики из-за недостаточной изученности биологических особенностей и технологии возделывания на зеленую массу и семена, а также в качестве сидерата.

В связи с этим целью наших исследований явилось разработка некоторых веществ технологии возделывания культур влияния при покровном и беспо-

кровном способах посева в условиях юго-восточной части Волго-Вятской зоны, где расположена Чувашская республика.

В соответствии с этим решались следующие задачи:

- изучение влияния минеральных удобрений на формирование и качество урожая;

- выявление оптимальной нормы высева донника;

- установление влияния покровных культур на зимостойкость и продуктивность донника;

- установление сроков скашивания донника на зеленую и сидеральную массу;

- проведение энергетической и экономической оценки изученных приемов возделывания желтого донника на зеленую массу и семена.

На защиту выносятся положения:

- донник желтый более устойчивые урожаи, особенно семян обеспечивает при посеве без покрова;

- возможно выращивание донника и под покровом яровых зерновых, на не засоренных землях - с уменьшением нормы их высева до 20-40%;

- кроме урожая зеленой массы в 1 и 2 годы жизни, донник дает значительную массу отавы, которая может быть запахана как сидерат, обеспечивающий прирост урожайности посеянных после него культур;

- нормы высева донника в пределах 6-15 кг/га мало влияют на урожайность зеленой массы, хотя чем выше норма высева, тем лучше качество кормовой массы. На семена следует высевать 12 кг на 1 га;

- донник, как и другие полевые культуры, повышает урожайность от внесения минеральных удобрений: внесение ^оРбоКбо повышало сборы сухого вещества на 3,7 ц/га, ЩРшКш - на 5,3, семян соответственно на 4,1 и 6,7 ц/га.

Выражаю благодарность научным руководителям: заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору сельскохозяйственных наук, профессору А. И. Кузнецову и заслуженному работнику образования Чувашской Республики, кандидату сельскохозяйственных наук, доценту А. Г. Ванифатьеву за помощь в проведении исследований и оформлении диссертации.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Роль донника в увеличении производства кормов

Дикорастущий донник первоначально использовался преимущественно как медонос. С этой целью его семена были завезены из Сибири в США, где долгое время донник считали сорным растением. Но когда пчеловоды, выращивая культуру на заброшенных и истощенных почвах, обнаружили мелиоративные свойства и кормовые достоинства - площади под донником увеличились на сотни тыс. га за короткий срок, (Величко П.К., 1969; Масалимов Т.М., 1991) и составили до 38% всех бобовых (Дунин Н.С., Тальская Е.А., 1928).

Во Франции, Германии, Англии донник возделывали сто лет тому назад.

Большую работу по возвращению донника на поля России проделал Ар-тюков Н. В. Существенное увеличение площадей под этой культурой имело место в хозяйствах Башкирии, Сибири, а также Украины и Казахстана.

Однако в настоящее время посевы донника в стране очень ограничены. По мнению Шумного В.К., Дейнеко Е.В. (1983), он не получил широкого распространения из-за незнания приемов агротехники, а также должного представления о кумарине, придающего корму горьковатый вкус. Животные достаточно быстро привыкают к запаху кумарина и охотно поедают донник на пастбище, а также в виде сена и силоса (Кузнецова А.Г., 1967).

По мнению Голобородько С.П. и Морозова Р.В. (1989), основной причиной из-за которой доннику уделяется мало внимания, - это отсутствие высокоурожайных районированных сортов с низким содержанием кумарина. Наиболее ценным кормом из донника является сенаж и силос7 особенно в смеси с кукурузой. В связи с тем, что большая часть кумарина у всех видов донника образуется в период цветения, скашивать его для заготовки сенажа и силоса необходимо до появления цветочных почек.

Малому распространению донника способствуют и его недостатки - грубость стеблей и осыпаемость листьев при сушке (Жиглинская Е.А., 1965).

Донник - высокоурожайная, богатая протеином кормовая культура. По питательности он равноценен люцерне, клеверу, а по содержанию протеина, фосфора, кальция часто превосходит их (Медведев П.Ф., 1948; Садырин М.М., 1958; Томмэ М.Ф., 1964; Огиаров И.И., 1978; Артюков Н.В., 1970, 1972, 1973; Левин А.Б., 1985; Суворов В.В., 1950; Халлер Э.К. 1959, 1984).

Возможности донника очень широки. Это, прежде всего, хорошее пастбищное растение. Может использоваться с начала весны до поздней осени (Артюков Н.В., 1972; Масалимов Т.М., Нурмухамедов Н.М., 1984; Степанов А.Ф. и др., 1986). При выращивании на зеленый корм обеспечивает гарантированно высокий урожай раннего корма с хорошим качеством (Левин А.Б., 1985; Кос-тенко П., 1986; Масалимов Т.М., 1988).

Самый распространенный способ использования этой культуры на корм -в виде донникового сена (Кисилев В., 1968; Артюков Н.В., 1979). Средний урожай сена 12-20 ц на бедных каштановых почвах (Молоканов В., 1969; Захаров П.Ф., 1985; Подгорный П.И., 1957).

При двухсменном использовании со скашиванием первого укоса на повышенном срезе питательная ценность донникового сена не уступала люцерновому (Артюков Н.В., 1979; Косолапова А.И., 1982).

Укос, проведенный в фазу бутонизации, качественно отличается от второго укоса. Зеленая масса более питательная и сочная, стебли толстые, но не грубые. Хорошее сено получается при скашивании в фазу бутонизации (Мелехова Ю. и др., 1970).

Высоким кормовым качеством обладает донниковый силос: большое содержание белка, витаминов, каротина, минеральных солей. При силосовании листья сохраняются полностью, а стебли размягчаются и охотно поедаются животными (Величко П.К., 1969).

Для успешного силосования Артюков Н.В. (1973) рекомендует убирать донник в фазу полного цветения, когда в зеленой массе достаточно сахара. Можно силосовать донник в смеси с другими хорошо силосуемыми травами (Сизова A.B., 1962; Томмэ М.Ф., 1964).

В недавнем прошлом, когда технология закладки донника на сенаж не была изучена и освоена, единственно возможным способом получения хорошего и дешевого корма из этой высокорослой и сочной травы было силосование. В производственных опытах Житомирской области донник скашивали на силос в фазу цветения, когда в нем содержалось 0,65% сахара, т.е. на 0,08% больше сахарного минимума. Силос из такого донника получался высококачественный (Токарь H.A., 1966). В одном из хозяйств Саратовской области также получили хороший силос из донника второго года жизни: влажность корма была 70%, pH - 5, органических кислот содержалось 1,8%, в том числе молочной - 1,1, уксусной - 0,5, протеина - 17,5%. Скот начал хорошо поедать донниковый силос через неделю (Карпова О.С. и др., 1964).

При силосовании донника в чистом виде в измельченную массу добавляют молочную сыворотку (Барбалис П.Д. и др., 1966).

В донниково-подсолнечниковом силосе жира втрое больше, чем в кукурузном (Томме М.Ф., 1964).

Донниковый сенаж - высокопитательный корм: 1 кг содержит 0,3 к. ед., 15 мг каротина, 15% протеина, 89% молочной кислоты от общего количества органических кислот. Массу необходимо подвяливать до влажности 55%, но лучше закладывать на сенаж с корня с добавлением резки соломы или сена (Артюков Н.В., 1972).

При закладке донника на сенаж листья донника сохраняются полностью, протеин и каротин разрушаются меньше, чем при силосовании. Все это делает перспективным его использование с этой целью. На сенаж его закладывают до цветения.

Зеленый незагрубевший донник, который убирают с высокоурожайных, хорошо удобренных участков, а также донниковый сенаж охотно поедается

свиньями. Травяная мука из донника богата каротином и поэтому особенно ценна, при кормлении кур - значительно повышается яйценоскость. Хорошо донник поедается и овцами. В овцесовхозе «Мишутинский» Красноярского края средний вес тушки овцы, пасшейся на доннике, был на 40% выше веса тушек овец, которых пасли на естественных лугах и пастбищах (Мелешко М. А., 1934).

В одном из опытов от овец, которым скармливали донник, получили шерсти на 11% больше, чем от контрольных, хотя рационы обеих групп были выровнены по питательности и содержанию протеина (Карпова О.С. и др., 1964).

Донниковая солома также неплохой корм: в 100 кг содержится 2,2 кг протеина (в овсяной соломе 1,7 кг).

Хорошие результаты получаются при откорме донником кроликов. В одном из опытов зеленой массой донника с 1 га за лето откармливали 300 кроликов (Зайцев, 1933).

Донниковый силос составляет около трети кормового рациона коров (Мелешко Н. А., 1934).

При скармливании донника молодняку крупного рогатого скота среднесуточный привес достигает 882 г (Кириченко, 1963).

По данным Суворова В.В. (1962), донник второго года жизни содержал кумарина: в 4 час - 0,15%, в 12 - 0,37, в 16 - 0,29 и в 20 час - 0,24%. В процессе развития листья донника белого содержали кумарина: до бутонизации - 0,57%, в бутонизацию - 1,01, в начале цветения - 1,09, в фазе зеленых бобов - 1,13%.

Установлено, что кумарин благотворно влияет на процесс пищеварения у жвачных животных. Ядовит для животных дикумарин, образующийся из кумарина при гниении кормов (Сарыдин М.М., 1958).

В литературе приводятся сведения об антисептическом и противоглистном действии кумарина (Кузнецов А.Г., 1967).

Доказана необоснованность мнения о вредном влиянии донника на химический состав, физические свойства, вкус и цвет молока. Приготовленное из

этого молока масло хранилось дольше (Мелешко НА, 1934). Знаменитый швейцарский сыр «Грюйгер» обязан своим ароматом желтому доннику.

Таким образом, донник - ценная сельскохозяйственная культура, обладающая рядом полезных качеств. Однако слабая изученность этой культуры препятствует ее широкому распространению в Чувашской республике.

1.2. Агротехнические основы получения высоких урожаев донника

В комплексе агротехнических приемов, направленных на получение высоких урожаев донника большое значение имеют подбор покровных культур, норм высева, способов и сроков посева, размещение по лучшим предшественникам (картофель, кукуруза, свекла), после которых поля остаются чистыми от сорняков.

Освоение донника началась, когда был накоплен вековой опыт возделывания клевера, люцерны. Естественно, стали копировать их агротехнику, практикуя покровные посевы донника на корм и семена. При этом не учитывалось, что донник среди бобовых трав наименее вынослив. В тени густого травостоя покровных культур он сильно изреживается, ослабляется и даже погибает, что часто создает ошибочное мнение о доннике как о не зимостойкой культуре (Артюков Н.В., 1973; Масалимов Т.М., 1991).

Изреженность посевов, вышедших из под покрова, кроется в еще одной биологической особенности донник�