Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Возделывание озимых вико-мятликовых смесей на корм в лесостепи Западной Сибири

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Усов, Вячеслав Юрьевич, Омск

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Усов Вячеслав Юрьевич

ВОЗДЕЛЫВАНИЕ ОЗИМЫХ ВИКО-МЯТЛИКОВЫХ СМЕСЕЙ НА КОРМ В ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01.09 - "Растениеводство"

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель -канд. с.-х. наук, доцент Костомаров В. Н.

ОМСК 1999

Оглавление

Введение........................................................................... 4

1 Современное состояние вопроса возделывания однолетних озимых мятликовых и бобовых культур в одновидовых и смешанных посевах на кормовые цели (обзор литературы)....................................................... 8

1.1 Озимая рожь................................................................ 10

1.2 Озимая тритикале ......................................................... 13

1.3 Озимая вика................................................................. 16

1.4 Смешанные посевы......................................................... 21

2 Характеристика условий произрастания озимых вико-мятликовых смесей и проведения исследований....................................................................... 32

2.1 Почвенно-климатическая характеристика южной лесостепи Омской области................................................................................. 32

2.2 Условия проведения опытов.......................................................... 34

2.3 Агротехника и методика проведения экспериментов.................. 41

3 Возделывание озимых мятликовых культур в одновидовых и смешанных с озимой викой посевах.......................................................................... 46

3.1 Полевая всхожесть........................................................ 46

3.2 Вегетационный период и наступление укосной спелости смесей....................................................................... 53

3.3 Перезимовка и сохранность растений к уборке .................... 60

3.4 Высота растений..................................................................... 71

3.5 Анализ элементов структуры урожая.................................. 79

3.6 Динамика урожая зеленой массы и абсолютно-сухого вещества

.............................................................................................. 90

3.7 Химический состав и питательная ценность растений.............. 106

3.8 Продуктивность посевов........................................................... 114

3.9 Энергетическая ценность и сборы валовой энергии ................ 122

4 Эффективность возделывания озимых мятликовых культур и вико-

мятликовых смесей...................................................................... 128

4.1 Биоэнергетическая оценка.............................................. 128

4.2 Экономическая эффективность........................................ 132

Выводы................................................................................ 137

Рекомендации производству.....................................................140

Список литературы....................................................................... 141

Список сокращений, использованных в работе............................157

Приложения ........................................................................ 158

ВВЕДЕНИЕ

Увеличение сбора растительного белка до сих пор остается важнейшей задачей современного растениеводства, производство которого даже в наше высокотехнологическое время значительно отстает от постоянно растущих потребностей животноводства. В структуре животноводства Западной Сибири преобладает крупный рогатый скот, поэтому производство сочных зеленых кормов наряду с пастбищными и грубыми кормами имеет первостепенное значение.

Основным источником протеина для животных во всем мире являются растительные корма, из которых наиболее широко используются: зеленая масса, сено, силос, сенаж и др. (Биологическая ..., 1989). Зеленый корм для животных наиболее биологически полноценен. В нем содержатся все необходимые для животного организма питательные вещества - белки, углеводы, минеральные соли, а также различные витамины. По сравнению с другими видами кормов зеленый корм к тому же является и самым дешевым.

Не все природные кормовые угодья, даже при культурном их состоянии, обеспечивают скот кормами в течение всего пастбищного периода, особенно в засушливых условиях степной зоны Омской области. В результате перебоев с зелеными кормами резко снижается продуктивность животных (М.А. Алексеев, 1958). Поэтому использование наряду с природными угодьями сеяных культур в различные календарные сроки позволяет организовать непрерывное поступление зеленых кормов для животных.

Зеленый конвейер, который служит основой стойлово-лагерного содержания скота, условно можно разделить на три периода: весенний, летний, осенний. Основным источником зеленых кормов в весенний период служат озимые раноотрастающие культуры, такие как озимая рожь, озимый рапс и озимая тритикале. В летний период в качестве поставщика зеленого корма в

основном используют многолетние травы и смеси однолетних культур, посеянных в различные сроки. Последние совместно с рапсом или другими крестоцветными культурами могут применяться в Омской области и для осеннего использования (Система ..., 1987).

При возделывании данных культур (особенно мятликовых) чаще всего в кормовых рационах содержание протеина составляет не более 80-90 г (Ф. А. Войтенко, В. М. Зерфус, 1989), а по зоотехническим нормам должно составлять 100-110 г на одну кормовую единицу (Г. А. Богданов, 1990; А. П. Исаев, 1974). Недостаток протеина в кормах ухудшает жизнедеятельность организма животного и ведет к значительному перерасходу (до 1,5 раз) кормов (В. П. Казанцев, 1988; Ф. А. Войтенко, В. М. Зерфус, 1989; Ю. А. Симарев, 1998). При суточном дефиците белка в рационе животных на 20-22% недобор животноводческой продукции составляет 30-35%, а ее себестоимость увеличивается в 1.5 раза (Н. Г. Андреев, А. В. Якушева, 1975).

Повысить содержание протеина в зеленом корме и соответственно в рационах можно, используя бобовые и мятликовые культуры (А. П. Исаев, 1978; М. Ф. Лупашку, Л. И. Воеводская, 1977). Использование бобовых растений в виде зеленой массы на корм, сено или силос позволяет увеличить сборы белка и сбалансировать кормовые рационы по перевариваемому протеину и незаменимым аминокислотам (М. Г. Бондаренко, 1988). Высокое содержание белка в вегетативной массе делает бобовые растения ценным компонентом в различных смешанных посевах кормовых культур (A.A. Кутузова и др., 1985).

Особое внимание заслуживают озимые культуры зеленого конвейера, которые играют важную роль в обеспечении животных кормами в самый ранний весенний период. Использование озимых бобово-мятликовых смесей в зеленом конвейере, которые являются еще и промежуточными культурами, позволяет даже в условиях Западной Сибири после них проводить поукосные посевы (Система ..., 1987). При этом повышаются сборы зеленой массы и питательных веществ как смесей, так и в севообороте в целом (И. П. Слесарчук,

1969; Н. И. Позднухова, 1974; Э. М. Кузеев, Р. Н. Гафаров, 1997; Н. В. Турбин, 1994 и тд.).

В условиях Омской области выбор однолетнего озимого бобового компонента для посева в смеси с мятликовыми культурами ограничен. Для этих целей в области есть возможность использования озимой вики (Список ..., 1997), которая при возделывании на зеленый корм в смешанных посевах в нашем регионе изучена не достаточно. Для возделывания были взяты районированные сорта озимой вики, озимой ржи и тритикале.

Основной целью экспериментальных исследований являлось изучить возможность получения ранневесенних кормов с повышенным содержанием протеина за счет возделывания озимых вико-мятликовых смесей.

Задачи исследований:

- определить оптимальное соотношение норм высева компонентов в озимых вико-мятликовых смесях;

- установить начальный срок и продолжительность использования смесей;

- рассчитать энергетическую и экономическую эффективность возделывания мятликовых культур и их смесей с озимой викой.

Научная новизна.

В условиях лесостепи Омской области изучены особенности развития и формирование продуктивности озимых вико-мятликовых смесей; обоснованы оптимальные соотношения норм высева компонентов, фаза, сроки уборки и виды использования полученной биомассы; определена их экономическая и биоэнергетическая эффективность.

Практическая значимость работы - при возделывании вико-мятликовых смесей при оптимальном соотношении нормы высева компонентов повышается выход переваримого протеина на 70% (330 кг/га). Увеличивается период использования озимых культур на зеленый корм до 39 дн.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследования проведена на полях ЗАО "Омское" Омского района

Омской области на площади 52 га. Соответствующий акт прилагается (приложение Э).

Апробация работы - материалы диссертационной работы были доложены и одобрены на второй и третьей научной конференции профессорско - преподавательского состава и аспирантов ОмГАУ в 1996, 1997 гг., опубликованы в четырех работах.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом аспирантской подготовки в 1994-1997 гг. и является составной частью научно-исследовательской программы «Создать высокоурожайные сорта сильной продовольственной пшеницы зимостойкого озимого тритикале, устойчивые к болезням, засухе и негативным эдафическим факторам в условиях Западной Сибири и организовать их семеноведение». Номер государственной регистрации 01940001030, номер подраздела 01.960.0 07243.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОДНОЛЕТНИХ ОЗИМЫХ МЯТЛИКОВЫХ И БОБОВЫХ КУЛЬТУР В ОДНО-ВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ НА КОРМОВЫЕ ЦЕЛИ

(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Озимые культуры в нашей стране преимущественно возделывают на кормовые цели как промежуточные посевы для ранневесеннего, а в районах с благоприятными климатическими условиями и для позднеосеннего использования, что позволяет получать дополнительную продукцию на пахотных землях в период свободный от возделывания основных культур. В Омской области озимые, используемые на зеленый корм, составляют в среднем от 1 до 3% посевных площадей (Основные ..., 1985, 1990, 1995, 1998), которые в последнее время имеют заметное нерациональное снижение (рисунок 1).

Год

Рисунок 1 - Площадь под озимыми культурами, используемых на зеленый корм в Омской области в течении 1981-1997 гг.

По своему биологическому развитию озимые культуры имеют более продолжительный вегетационный период в сравнении с яровыми и в связи с

этим потенциально продуктивнее (И. Г. Смирных, 1992). У озимых культур продолжительнее деятельность листового аппарата, больше используется продуктивной солнечной радиации (ФАР), влаги, которые в условиях Западной Сибири значительны весной, в начале лета и поздней осенью. Кроме многолетних растений данный потенциал другими травами практически не используется. Озимые, возделываемые на корм, больше синтезируют органического вещества в расчете на одно растение и единицу площади. Например, для получения зеленой укосной массы, широко распространенной в Западной Сибири, горохоовсяной смеси необходимо 990°С суммы температур воздуха выше 10°С, а в тоже время озимой ржи от периода отрастания всего лишь 400-500°С (И. Г. Смирных, 1992).

При возделывании озимых культур эффективнее используются удобрения и техника. Немаловажное имеет и агротехническое значение озимых культур в борьбе с сорной растительностью. При весеннем отрастании они обгоняют яровые сорняки и заглушают их рост и развитие, а при использовании на ранний корм не позволяют сорнякам достичь спелости и обсеменения. Однако нельзя не учитывать и то, что в севооборотах Западной Сибири они следуют в основном после паров, в которых уже велись агротехнические мероприятия по борьбе с сорной растительностью.

При возделывании потенциальную повышенную урожайность озимые реализуют только в случае хорошей перезимовки (В. М. Личикаки, 1974). В результате неблагоприятных условий осенне-зимне-весеннего периода озимые культуры в условиях Сибири могут вымерзать и выпревать, в результате чего их продуктивность прямо зависит от процента сохранившихся перезимовавших растений (А. И. Коровин и др., 1977).

Перезимовка культур зависит от климатических и агротехнических условий, а также от наследственной особенности и состояния самих растений. Погодный фактор в полевых условиях невозможно существенно контролировать, но для правильного применения приемов повышения зимостойкости растений необходимы объективные знания и оценка его уровня.

Нельзя забывать и то, что возделываемые озимые культуры и особенно их сорта имеют н&одинаковую способность противостоять неблагоприятным природным факторам среды. Наилучшей зимостойкостью среди озимых культур, возделываемых в Западной Сибири, обладает озимая рожь (3. Д. Красиков, 1947; А. М. Курочкин и др., 1974).

1.1 Озимая рожь

В условиях Омской области основное использование в качестве озимой основной и частично промежуточной культуры, возделываемой на зеленый корм, получила распространение озимая рожь.

Рожь посевная (8еса1е сегеа1е Ь.) имеет происхождение из Азии. В культуру вошла как сорняк пшеницы. По Н. И. Вавилову, благодаря лучшей зимостойкости и неприхотливости по мере продвижения пшеницы в северные районы, стала самостоятельной культурой. В России озимая рожь начала воз-делываться еще в средние века. В XVIII веке массово сеяли озимую рожь на корм скоту, так как природные кормовые угодья не обеспечивали скот кормами (П. Ф. Медведев, А. И. Сметанникова, 1981).

Озимая рожь отличается от яровых форм развитой, мощной корневой системой (А. А. Зиганшин, А. Р. Шарифулин, 1981). Рожь оставляет после себя в 1.5 - 2 раза больше корневых и пожнивных остатков, чем яровая пшеница, благодаря повышенной мощности корневой системы, хорошо оструктуривает почву (А. С. Иваненко, 1983). По степени морозоустойчивости в полевых условиях среди озимых зерновых культур и многолетних трав таких, как люцерна, клевер и кострец безостый она занимает первое место (С. В. Симонов, 1958). Растения ржи могут выдерживать температуру на глубине узла кущения от минус 14°С до минус 25°С (В. М. Личикаки, 1974). Так как она является относительно малотребовательной к условиям произрастания культурой ее можно возделывать как на различных типах почв, так и разных природно-климатических зонах.

Озимая рожь меньше поражается грибковыми заболеваниями, чем яровые злаки, особенно широко распространенными в Сибири корневыми гниля-ми (В. А. Смирнов, 1960).

Как и многие озимые культуры, рожь довольно требовательна к сроку посева. Так, по мнению Н. А. Белозеровой (1963), С. А. Тастенова (1984), Р. И. Рутц (1997), лучшим сроком для посева озимой ржи в лесостепных и степных районах Западной Сибири является вторая половина августа, а именно период с 15 по 25 августа. Данные сроки, конечно же, условны, так как зависят от погодных условий осени и состояния почвы. Но многие исследователи считают (Е. Г. Мухордов, 1974; В. Александров 1984; Р. Исмагилова, 1990), что посев должен быть проведен до сентября.

После посева в поле семена начинают прорастать при 2-4°С, наиболее дружно при 8-10°С (Растениеводство, 1986). При температуре воздуха от 15°С до 17°С от посева до всходов проходит 7-8 дн., при 7-8°С от 15 до 18, а при 6°С до 21 дня (В. А. Мосейчик, 1975). Средняя продолжительность периода от посева до всходов обычно составляет 8-10 дн., а в сухую осень до 15-18 дн. Обязательное требование к влажности почвы при посеве сводится к наличию в пахотном слое продуктивной влаги до 25-30 мм (Р. И. Рутц 1997). Оптимальная температура весенне-летнего роста и развития составляет 16-20°С (П. Ф. Медведев, А. И. Сметанникова, 1981).

Срок использования озимой ржи на зеленую массу ограничен и начинается примерно с 15 мая, а заканчивается 15-20 июня (Р. Йсмагилов, 1990) и зависит, по утверждениям многих авторов (А. М. Малышев, 1955; Г. П. Высокое, 1958; В. Н. Костомаров, 1993), от питательной ценности получаемого корма. По кормовым достоинствам рожь, скошенная перед колошением, не уступает зеленой массе овса (Г. П., Высокое 1954). После колошения зеленая масса быстро грубеет, почти в 2 раза снижается содержание в ней белка и ее поедае-мость (П.Ф. Медведев, А.И. Сметанникова, 1981). По данным П. Ф. Медведева (1981), Н.И. Позднуховой (1983), содержание протеина в зеленой массе, в расчете на абсолютно-сухое вещество (в дальнейшем АСВ), составляет: в фазу

выхода в трубку - 16.2% протеина, 28.6% клетчатки; в начале колошения -11.6% протеина, 29.2% клетчатки; в фазу полного колошения соответственно -8.7и37.1%. В зеленой массе естественной влажности содержится 41 мг/кг каротина. В 100 кг зеленой массы в фазу выхода в трубку приходится 17 корм.ед. и 4.5 кг переваримого протеина. По данным Калининградской сельскохозяйственной станции в АСВ озимой ржи в фазу выхода в трубку содержится протеина - 19.9%, в начале колошения - 11.2% (Н. И. Позднухова, 1974). В Вологодской области, по данным И. П. Слесарчука (1970) в зеленой массе количество протеина содержится несколько больше: в начале фазы выхода в трубку 23.6%, полной фазы выхода в трубку 21.8%, начале колошения 17.3%, полного колошения 12.0% на АСВ. С возрастом растений наблюдалось также снижение каротина - в фазу выхода в трубку - 229 мг/кг, а в фазу колошения - 101 мг/кг АСВ.

Из вышеизложенного видно, что уже в фазу полного колошения рожь сильно снижает питательную ценность, а изменение содержания питательных веществ в растениях связано с регионом их возделывания. При этом растительная масса грубеет, увеличивается процент клетчатк