Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Эффективность удобрений на многолетних бобово-злаковых травостоях 7
1.1 Состояние изученности вопроса 7
1.2 Кострец безостый 13
1.3 Эспарцет песчаный 17
Глава II. Условия и методы проведения исследований 21
Глава III. Влияние минеральных удобрений на плодородие почвы 29
3.1 Содержание в почве нитратного азота 29
3.2 Состав и численность почвенной микрофлоры 31
3.3 Формирование симбиотического аппарата эспарцета 37
Глава IV. Влияние азотного удобрения на вынос урожаями основных элементов минерального питания и поглощение растениями цезия-137 45
Глава V. Эффективность применения азотного удобрения на многолетних бобово-злаковых травах 56
5.1 Действие азотного удобрения на продуктивность трав 56
5.2 Действие азотного удобрения на качество продукции 64
5.3 Энергетическая и экономическая эффективность применения удобрений под многолетние бобово-злаковые травы 69
Основные выводы 76
Предложение производству 79
Приложение 80
Список литературы 99
- Кострец безостый
- Состав и численность почвенной микрофлоры
- Влияние азотного удобрения на вынос урожаями основных элементов минерального питания и поглощение растениями цезия-137
- Действие азотного удобрения на качество продукции
Введение к работе
Актуальность темы. Наращивание производства кормов и повышение их качества является одним из главных условий устойчивого повышения продуктивности животноводства и увеличения продовольственных ресурсов. Большие возможности для интенсификации кормопроизводства заложены в улучшении и более эффективном использовании орошаемых земель, путем подбора наиболее продуктивных кормовых культур, где большая роль отводится кормовым травам (Н.Г. Андреев, 1985; П.П. Бечус, 1989; В.А. Бенц, 1993; А.А. Кутузова, 1992).
В Нижнем Поволжье, при очень большой распаханности территории (80-85 %) и низкой продуктивности расположенных на малоплодородных почвах естественных кормовых угодий, основным источником зеленых кормов являются полевые кормовые севообороты, где в структуре посевов на неорошаемых землях удельный вес многолетних трав составляет 65-70 %, а на орошаемых землях - до 70-75 % (Ю.К. Новоселов, 1987; М.С. Рогов, 1993). Такой высокий удельный вес многолетних трав в структуре посевов обусловлен следующими причинами: корма из многолетних трав в 2-3 раза дешевле, так как затраты на подготовку почвы и посев производятся один раз в несколько лет; при орошении себестоимость продукции многолетних трав, как правило, снижается, в то время как у остальных культур повышается (А.А. Шутьков, 1982); за вегетационный период многолетние травы дают 2-3 и более укосов с одной площади посева, что очень важно для обеспечения равномерного распределения зеленого корма в весенне-летний период; по содержанию и соотношению питательных веществ травяные корма полнее всего отвечают зоотехническим требованиям (В.М. Буц, 1986; М.С. Рогов, 1991). По выходу питательных веществ с единицы площади многолетние травы занимают одно из ведущих мест среди всех кормовых культур: в условиях Нижнего Поволжья на орошаемых землях они могут дать до 8-10 тыс/га кормовых единиц с высоким содержанием белка в бобовом или бобово- злаковом травостое (Ю.К. Новоселов, 1977; М.М. Маликов, 1980; Н.Г. Андреев, 1985). По расчетам специалистов заготовка всех видов травяных кормов на одну голову КРС должна быть доведена до 3,0 тонн сухого вещества с содержанием протеина 15 % (М.А. Сираев, Ф.К. Мусин, 1988).
В настоящее время на орошаемых землях Поволжья наиболее широко распространены одновидовые посевы многолетних трав: из бобовых - люцерна, из злаковых (мятликовых) - кострец безостый, как наиболее урожайные, засухоустойчивые, не изреживающиеся в суровые малоснежные зимы (Г.А. Медведев, 1989). Однако в условиях производства большие массивы одновременно созревающих одновидовых посевов многолетних трав в ожидании уборки перестаивают и резко, особенно злаковые травы, снижают свою питательную ценность (Ф.Х. Хабибуллин, 1982; Н.В. Алдошин, 1986; А.А. Сулима, 1988; Г.А. Медведев, 1989). Так, по данным A.M. Серебренникова и Л.А. Кокорина (1980) в сене, убранном в период колошения многолетних злаковых трав и бутонизации многолетних бобовых содержится в среднем 16,2 % протеина и 22,0 % клетчатки, а при уборке в фазу полного цветения соответственно 11,2 и 25,8 %. По данным A.M. Шабелиной (1968) наиболее высокое содержание протеина в зеленой массе костреца безостого было при уборке до начала колошения - в среднем 23,2 %, при содержании клетчатки - до 25,0 %. При скашивании в начале колошения содержание в биомассе клетчатки возросло в среднем до 30,9 %, а содержание протеина снизилось до 16,8 %. В фазу полного колошения эти показатели оказались еще ниже, соответственно, 34,5 и 12,1 %. Кроме того, расширение посевов люцерны в одновидовых и смешанных посевах до оптимального уровня в структуре кормовых севооборотов сдерживается очень низкой ее семенной продуктивностью, сильной изреживаемостыо даже у одновидовых посевов уже на третий год жизни вследствие поражения корневыми гнилями и мико-плазмозом, что резко снижает продуктивность травостоя с ухудшением качества корма.
Одним из возможных путей создания на орошаемых землях Нижнего Поволжья долголетних высокопродуктивных культурных сенокосов и пастбищ является введение бобово-злаковых травосмесей из костреца безостого и эспарцета песчаного. Оба эти компонента отличаются достаточно высокой семенной продуктивностью и долговечностью: на культурных сенокосах сохраняют высокую продуктивность до 5-6 лет, а на культурных пастбищах до 8-9 лет. При скашивании в фазу бутонизации сено эспарцета по качеству не уступает клеверу (Г.А. Медведев, 1989). Обе эти культуры значительно меньше поражаются болезнями и вредителями, отличаются высокой засухоустойчивостью, нетребовательностью к плодородию почвы, а в условиях Правобережья Саратовской области - и достаточно высокой зимостойкостью (Ш.М. Агабабян, 1937; B.C. Епифанов, 2000; 132; 133).
По сравнению с люцерной и клевером луговым, овсяницей луговой и ежой сборной главным недостатком эспарцета песчаного и костреца безостого является пониженная способность к отрастанию после скашивания, которая особенно сильно проявляется при неблагоприятном водном и минеральном питании. Поэтому в условиях орошения главным фактором формирования высокопродуктивного травостоя этой двухкомпонентной смеси является оптимизация минерального, прежде всего азотного, питания растений в онтогенезе.
Цель исследований: разработать систему применения минерального азотного удобрений под многолетние бобово-злаковые травы, в условиях орошения на черноземе обыкновенном Правобережья Саратовской области для формирования высокопродуктивного травостоя.
Задачи исследований: - выявить действие возрастающих годовых доз и различных сроков внесения азотного удобрения на содержание в почве минерального азота, состав и численность почвенной микрофлоры, формирование симбиотического аппарата эспарцета; изучить влияние минеральных удобрений на содержание в растениях и вынос урожаями азота, фосфора, калия и поглощение растениями цезия-137; установить действие азотного удобрения на величину урожая и качество сена многолетних бобово-злаковых трав; дать энергетическую и экономическую оценку эффективности применения азотного удобрения под многолетние бобово-злаковые травы.
Научная новизна. Впервые в условиях орошения на черноземе обыкновенном Правобережья Саратовской области установлено действие возрастающих годовых доз и различных сроков внесения азотного удобрения на направленность и интенсивность агрономически значимых микробиологических процессов в почве, условия азотного питания, вынос растениями элементов питания, величину и качество урожая сена многолетних бобово-злаковых трав. Выявлено действие азотного удобрения на поглощение растениями цезия-137, установлена возможность заблаговременного определения загрязненности им урожая трав.
Практическая значимость работы. Применение разработанных доз и сроков внесения азотного удобрения при возделывании эспарцетово-кострецовой травосмеси на черноземе обыкновенном обеспечивает при орошении получение урожая сена 6-7 т/га.
Положения, выносимые на защиту: особенности формирования условий азотного питания орошаемых многолетних бобово-злаковых трав при различных способах применения возрастающих годовых доз минерального азотного удобрения; формирование количественного и качественного состава почвенной микрофлоры под многолетними бобово-злаковыми травами; особенности действия возрастающих годовых доз и различных способов применения азотного удобрения на величину и качество урожая сена; количественная оценка поглощения цезия-137 разноудобренными растениями.
Кострец безостый
Одно из первых мест среди многолетних трав по праву занимает кострец безостый - Dromopsis inermis (Leys) Holub. Многолетний корневищный верховой злак озимо-ярового типа развития. Имеет хорошо облиственные стебли высотой 100-160 см. Хорошо развитая корневая система проникает на глубину 1,6-2,0 м и более, что обеспечивает высокую засухоустойчивость. Высокая облиственность, обеспечивает хорошую поедаемость костреца безостого на пастбищах животными всех видов, особенно в ранние фазы вегетации. В это же время кострец безостый имеет лучшую переваримость - в фазе кущения 70-75 %, а в начале цветения 60-62 %.
Костер безостый издавна известен как хороший злак, обладающий сильно разветвленной и густой корневой системой. По некоторым данным, корневая система костра безостого в наиболее благоприятных условиях настолько развивается, что по своему весу она равна или даже превышает вес надземной массы.
По исследованиям Саратовского сельскохозяйственного института (А.И. Скрепенский, 1955) в условиях Заволжья люцерно-костровая смесь при урожае сена 78,3 ц/га дала 82,5 ц/га пожнивных и корневых остатков в слое почвы 0-20 см, люцерно-житняковая - 65,7 ц/га при урожае сена 65,2 ц/га, а лю-церно-овсяничная - 55,4 ц/га при урожае сена 65,4 ц/га.
Кострец развивает огромную корневую систему, вес сухой массы которой только в верхнем слое почвы (10-16 см) достигает 0,73 т/га. В сухой массе корневых остатков содержится до 1,9 % азота, что соответствует 140 кг азота на 1 га, 0,38 % Р205 - 28 кг, 12 % СаО - 880 кг, 0,37 % MgO - 27 кг/га (Н.Г.Андреев, 1985).
Таким образом, корневая система костреца безостого является источником пополнения почвы органическим веществом и сильным фактором, аккумулирующим питательные вещества в верхнем горизонте почвы за счет нижних.
Кострец безостый отличается высокой засухоустойчивостью и зимостойкостью, положительно влияет на восстановление плодородия почвы. Полного развития и наиболее высокой продуктивности достигает на второй и третий годы жизни. За вегетационный период дает 2-3 укоса. По урожайности кострец часто превосходит другие злаковые травы. Урожайность сухой массы составляет 6-9 т/га. Высокую урожайность костреца безостого отмечает Пензенская государственная сельскохозяйственная опытная станция. За три года кострец безостый дал сена 144,6ц/га, тогда как пырей бескорневищный - 99,0 ц, а житняк узкоколосый - 87,9 ц/га. Следует отметить, что кострец безостый является более солеустойчивым, чем другие многолетние травы (по данным учебно-опытного хозяйства Пермского государственного университета). Включение костреца безостого в травосмеси с бобовыми травами повышает урожайность сена, создает условия для лучшего отрастания травостоя. Растение имеет высокие кормовые достоинства. Содержание сырого протеина колеблется от 10 до 21 %. В 100 кг сена костреца безостого содержится 57,2 кормовых единиц и 5,9 кг переваримого протеина (В.А. Тюльдю-ков, Н.Г. Андреев, В.А. Воронков и др, 1995).
При оценке кормовых качеств злаковых растений огромное значение имеет изучение их химического состава и переваримости. По данным Оренбургского научно-исследовательского института мясо-молочного скотоводства, продуктивность костреца безостого характеризуется в зоне черноземов следующими показателями: урожайность сена костреца 29,0 ц/га, переваримого белка 110,2 кг, кормовых единиц 1527,3 кг/га. Переваримых питательных веществ больше всего у костреца в фазу образования метелки.
По данным многих научо-исследовательских учреждений и отдельных исследователей кострец безостый по содержанию витаминов стоит на первом месте среди злаковых и бобовых трав. Так, А.В. Колосова (1955), обобщая данные по этому вопросу, приводит содержание витаминов у тимофеевки за 100 %: кострец безостый 121-180 %, овсяница луговая 72-137 %. Витамина А в сене многолетних трав содержится больше, чем в других многолетних травах. Максимальный запас каротина содержится в период образования метелки, то есть при наибольшем содержании протеина и белка.
Высокая питательная ценность этого злака объясняется тем, что он имеет много вегетативных побегов, у которых больше листьев, чем у генеративных побегов. К тому же листья, особенно на вегетативных побегах, содержат большее количество питательных веществ, чем стебли (Н.Г. Андреев, 1985). При этом нужно отметить, что количество вегетативных побегов у всех злаковых компонентов больше при их посеве в травосмесях. Злаковые травы, возделываемые в чистом виде, содержат меньше питательных веществ, чем при высеве их с бобовыми. Бобовые компоненты не только повышают кормовые достоинства сена, но и влияют на содержание питательных веществ злаковых трав. Академик В.Р. Вильяме писал, что травяное поле в севообороте должно состоять из смеси злаковых и бобовых трав: наличие в смеси злаковой травы обеспечивает большее обогащение почвы органическим веществом и лучшее формирование структурных от-дельностей, а бобовые травы, содержащие в кормовых остатках большое количество соединений кальция, при разложении придают перегною прочность. Введение костреца безостого в культуру и распространение его в различных странах Европы, Азии, Америки относится ко второй половине XIX столетия. В России кострец безостый начал возделываться раньше (Воронежская, Орловская губернии). Одним из районов, где кострец безостый был широко внедрен, явился бывший Балашовский уезд (Правобережье Саратовской области). Благодаря большой кормовой ценности посевная площадь этой культуры быстро увеличивалась и в других районах Саратовской губернии (Н.Г. Андреев, 1960).
Состав и численность почвенной микрофлоры
В непосредственной близости от корней высших растений создается ризосфера - зона, благоприятная для развития почвенных микроорганизмов. Скопление большого количества микроорганизмов в этой зоне объясняется определенными отношениями с высшими растениями. В процессе роста корни выделяют различные органические и минеральные соединения (сахара, органические кислоты, спирты, альдегиды, витамины, аминокислоты, фосфатные и азотные соединения). Эти вещества могут служить источником питания микроорганизмов, способствуя их активному развитию вокруг корней (Е.Н. Мишустин, В.Т. Емцев, 1966).
В свою очередь микроорганизмы, минерализуя мертвое органическое вещество, играют важную роль в питании растений, подготавливая и снабжая их основными и дополнительными продуктами. Поэтому, корневое питание растений тесно связано с почвенным микронаселением. В связи с этим разработка научно-обоснованной системы использования минеральных удобрений под многолетние травы не может быть полной без учета микробиологической деятельности почвы. Таким образом, одной из почвенных подсистем, очень чутко реагирующих на изменение внешних условий, включая питательный режим, является совокупность микробных популяций (Н.Ю. Лурье, 1986; О.Е. Марфенина, 1994). Микробоценоз почвы - это сложная система, и по мере окультуривания нарастает численность микроорганизмов и их биологическое разнообразие (А.Н. Самохвалов, 1973; З.П. Багдановичене, 1975; А.С. Kennedy, K.U. Smitn.1995).
Состав и численность почвенной микрофлоры нами изучался в образцах, отобранных из пахотного слоя под вегетирующими травами перед вторым укосом, когда в почве накапливается максимальная численность микроорганизмов.
По результатам наших исследований доминирующую группу ризосферы многолетнего бобово-злакового травостоя из эспарцета песчаного и костреца безостого составляют бактерии - 98,4 %, актиномицеты - 1,84 %, грибы -0,12 % от общей численности изучаемых микроорганизмов. При внесении минерального азота под многолетние травы увеличивается численность всех изучаемых групп микроорганизмов, хотя такая закономерность по годам опыта прослеживается не всегда достаточно четко и в одинаковой степени на всех вариантах (Приложение 5).
По нашим данным применение на фоне РК возрастающих годовых доз азотного удобрения ведет к достаточно сильному и сопряженному возрастанию численности очень важных в агрономическом и почвенно-агрохимическом отношении групп микроорганизмов: аммонифицирующих, нитрифицирующих, денитрифицирующих и целлюлозоразрущающих бактерий, а также актиномицетов. Так, если на фоне Р60К90 численность аммо-нификаторов возрастает на 12 %, на варианте РК + N60-90 максимум на 14-15 %, то на варианте РК + N120 - на 19-20 %. На фоне Р60К90 численность нитрификаторов возрастает в 1,6 раза, на варианте РК + N60 - в 1,8-2,1 раза, а на РК + N90 и N120 соответственно в 3,3-3,5 и 3,1-3,6 раза. Сопряженно с этими показателями одновременно возрастает и численность денитрифика-торов: при внесении РК + N60 - в 1,7 раза, РК + N90 - в 1,7-1,8 раза, РК + N120 - в 1,8-1,9 раза (табл. 3.2.1). Такая же закономерность наблюдается при анализе изменения численности целлюлозоразрушающих бактерий и актиномицетов в связи с применением на фоне РК возрастающих годовых доз азотного удобрения. Максимальная их численность наблюдается на максимальных применяемых в опытах годовых дозах азотного удобрения. По сравнению с не удобряемой почвой на варианте N90P60K90 количество целлюлозоразрушающих бактерий и актиномицетов возрастает соответственно в 2,5-2,6 и 1,5-1,6 раза, на варианте N120P60K90 - в 3,6-3,8 и 1,9-2,1 раза. Различные сроки внесения азотного удобрения оказывают в целом слабое, а главное, неустойчивое влияние на изменение численности в почве рассматриваемых групп микроорганизмов.
Все рассмотренные группы микроорганизмов являются редуцентами (деструкторами), использующие в качестве источника пищи поступающее непосредственно от продуцентов мертвое органическое вещество. Поэтому одной из основных причин возникновения высокой биогенности является поступление в почву значительной биомассы отмирающих, начиная со 2-го года жизни после 1-го укоса, корней вегетирующих трав, а также стерни, опада, послеуборочных потерь и корневых выделений (В.В. Бушман, 1939; М.П. Сахарина, 1940; Л.И. Брехова, 1983; Е.П. Трепачев, Л.Д. Алейникова, 1989; Г.Н. Гасанов, 1990). Все это, в сочетании с благоприятным увлажнением и температурным режимом в летний период, а главное, с формированием более узкого соотношения С : N в почве вследствие применения минерального азота, вызывает вспышку микробиологической активности, особенно в пахотном слое (Т.А. Кретинина, 1990; В.И. Пожилов, 1991).
Как на фоне РК, так и с применением РК + N60-90 численность в почве бактерий мобилизующих фосфор из недоступных и труднодоступных для высших растений минеральных и органических соединений возрастает практически в одинаковой степени на 20-22 %. И только применение РК + N120 ведет к резкому, на 51 -57 %, возрастанию численности этих бактерий. Еще более сильное влияние внесение минерального азота оказывает на численность грибной микрофлоры. Если на фоне РК численность грибов возрастает только на 15 %, то в случае применения РК + N60 численность их воз растает на 26-27 %, при внесении РК + N90 - на 56-67 %; РК + N120 - на 67-70 %.
Влияние азотного удобрения на вынос урожаями основных элементов минерального питания и поглощение растениями цезия-137
Содержание элементов минерального питания в тканях растений и вынос их урожаями надземной биомассы из почвы и удобрений являются важнейшими агрохимическими показателями при оценке эффективности изучаемых систем удобрения. Однако повышение относительного и абсолютного содержания в тканях растений элементов питания не всегда сопровождается адекватным увеличением продуктивности. Нередко это свидетельствует о недостаточно продуктивном использовании растениями поглощенных элементов питания в формировании величины урожая. Поэтому оценку уровня продуктивного использования растениями потребленных элементов питания дают как минимум по трем показателям: величина урожая абсолютно сухой надземной биомассы; концентрация в ней основных элементов питания; абсолютный вынос их с единицы площади и на единицу биологического урожая.
По нашим данным применение в качестве фона Р60К90 повышает урожайность надземной биомассы трав на 23 % (табл. 4.2), но концентрация в ней общего азота снижается, по сравнению с не удобренными растениями, с 1,64 до 1,53 % (табл. 4.1), что является следствием недостаточного азотного питания бобово-злакового травостоя. При годовых дозах азотного удобрения N60-90 переход с двух-кратного на трех-кратное внесение удобрения ведет к заметному увеличению урожая надземной биомассы при одновременном снижении в ней концентрации общего азота. При годовой дозе N120 для достигнутой в опытах продуктивности создается относительно высокий уровень азотного питания трав и концентрация азота в биомассе одинакова при обоих, принятых в опытах, способах использования азотного удобрения .
Вынос урожаями надземной биомассы из почвы и удобрений элементов минерального питания находится в зависимости от двух исходных показателей: величины урожая абсолютно сухой надземной биомассы и концентрации в ней искомых элементов питания. Применение только Р60К90 повышает в сумме за 3 года урожай биомассы с 10,17 до 12,51 т/га или на 23 %, а вынос урожаем азота возрастает с 166,8 до 191,4 кг/га или только на 15 %. Таким образом, здесь наблюдается высокоэффективное использование травостоем минерального азота почвы и симбиотически фиксированного эспарцетом азота атмосферы на формирование более высокой продуктивности при общем низком уровне азотного питания растений. На суммарной за 3 года дозе N180 урожай биомассы, по сравнению с Р60К90, увеличивается максимум на 7-11 %, а вынос азота возрастает на 20 %. На дозах N270-360 урожаи биомассы, по сравнению с Р60К90, увеличиваются соответственно на 24-36 и 40-43 %, а вынос азота - на 37-38 и 56-59 %. Таким образом, применение азотного удобрения, и особенно увеличение его дозы, ведет к существенному снижению степени использования растениями поглощенного азота на формирование уровня продуктивности. Вместе с этим очевидно, что более высокие темпы накопления азота в биомассе, по сравнению с темпами роста продуктивности, являются основным необходимым условием накопления протеина в биомассе урожая.
При общей традиционной оценке показателей выноса урожаями элементов минерального питания из почвы и удобрений вполне определенно можно констатировать следующее. Применение на фоне РК возрастающих годовых доз азотного удобрения ведет к повышению выноса урожаями азота с 191,4 до 230,1-265,0-304,5 кг/га или соответственно на 20-38-59 %. При этом только применение за 3 года N360, существенно (на 18-20 %) превышает суммарный за 3 года вынос азота урожаями трав, что указывает на относительно избыточный уровень азотного питания растений при достигнутом в эксперименте уровне продуктивности трав.
В случае применения в запас на все годы жизни трав Р60К90 суммарный за 3 года вынос урожаями фосфора на 14 % ниже дозы фосфорного удобрения, а на варианте PK+N180 - практически равен дозе фосфорного удобрения. Таким образом, здесь в первом приближении, без детального учета приходно-расходных статей, баланс-сальдо в почве фосфора положительный или уравновешенный (табл. 4.2). При увеличении на фоне РК дозы азота до N270-360 вынос из почвы фосфора урожаями возрастает с 51,3 до 71,2-77,0 кг/га или на 39-50 %. При этом абсолютный вынос фосфора урожаями на 19-28 % выше дозы фосфорного удобрения, что свидетельствует о более эффективном использовании растениями как фосфора удобрения, так и фосфатов почвы при
Вынос урожаями калия очень высокий даже без применения удобрений. Применение PK+N180-270-360 ведет к сильному (с 288,9 до 310,5-360,0-411,9 кг/га) повышению выноса калия урожаями трав, в сочетании с сильно выраженным отрицательным балансом калия в почве.
При агроэкономической и агрохимической оценке эффективности удобрений одним из наиболее объективных показателей является вынос биофильных элементов минерального питания на единицу урожая. По нашим данным (табл. 4.2) без применения удобрений вынос азота на 1 т урожая надземной биомассы трав составляет 16,4 кг/га. Применение РК+ N180-270-360 в целом не ведет к закономерным значительным изменениям этого показателя в ту или иную сторону. Показатели выноса фосфора и калия на единицу урожая биомассы практически одинаковы на всех вариантах опыта. В среднем из всех вариантов нормативный вынос основных биофильных элементов на 1 т урожая абсолютно сухой надземной биомассы составляет: N - 16,5 кг, Р2О5-4,3 кг, К20 - 22,8 кг.
Действие азотного удобрения на качество продукции
Несбалансированность рационов по основным элементам питания, особенно по протеину, при существующих заготовках растительных кормов, приводит к значительному недобору животноводческой продукции и резкому увеличению расхода кормов на единицу продукции. Известно, что проблема белка обусловлена недостатком его в кормах, получаемых на сенокосах и пастбищах, так как достаточное количество протеина в растениях содержится только в весенний и раннелетний период. Одним из реальных путей решения проблемы белка в рационах животных является приготовление кормов из многолетних бобовых трав, которые обладают достаточно высокой (до 10 мДж ОЭ и выше) энергетической питательностью с достаточно высоким содержанием протеина (А.А. Хрупов, М.П. Трофимов, 2000). Наиболее эффективным средством повышения урожайности и белковости основной продукции многолетних злаковых трав является применение азотного удобрения. Однако как избыток, так и недостаток в почве минерального азота отрицательно сказывается не только на высоте урожайности злаковых трав, но и на его качестве.
По нашим данным без применения удобрений содержание протеина в бобово-злаковом сене составляет 10,2 %. На фоне Р60К90 , при увеличении среднегодовой урожайности сена с 4,04 до 4,97 т/га или на 23 %, содержание в нем протеина уменьшается до 9,6 % (табл. 5.2.1 и 5.1.5). Применение N60 на фоне РК повышает среднегодовую урожайность сена с 4,04 до 5,35-5,50 т/га или на 32-36 %, а содержание в нем протеина возрастает с 9,6 до 10,7-10,4 %, то есть остается на уровне, близком к не удобренным растениям.
Повышение на фоне РК годовой дозы азотного удобрения до N90 повышает среднегодовую урожайность сена до 6,16-6,79 т/га или на 52-68 %, но содержание в сене протеина остается на уровне годовой дозы N60. При наиболее сильном возрастании продуктивности трав на годовой дозе N120 (на 73-75 %) содержание в сене протеина остается на уровне годовых доз N60-90.
Применение только фосфорно-калийного удобрения или полного удобрения с возрастающими годовыми дозами азотного удобрения в наших опытах не оказывает устойчивого существенного влияния на все другие изучаемые показатели качества сена.
По результатам наших исследований, изложенных в предыдущих главах, основными причинами этого явления является низкая доля бобового компонента в бобово-злаковом травостое 2-3-го года пользования и недостаточный уровень азотного питания сильно преобладающего в травостое злакового компонента для формирования одновременно высокой продуктивности с высокими показателями качества продукции при хорошо выраженном эффекте «разбавления» концентрации азота в большой биомассе травостоя (табл. 4.1,5.1.5).
Максимальное снижение расхода кормов на производство единицы животноводческой продукции могут обеспечить лишь рационы животных с достаточным количеством биологически полноценного белка. М.Ф. Томме (1964, 1972) неоднократно отмечал, что в случае недостатка одной или нескольких жизненно важных аминокислот нарушаются все процессы синтеза в организме, понижается сопротивляемость к заболеваниям, задерживается рост и развитие животных, в конечном итоге снижается продуктивность животных с возрастанием себестоимости животноводческой продукции. Отсюда видно, что очень важно учитывать все изменения в аминокислотном со ставе корма, которые могут быть вызваны применением различных агротех-нологий.
В литературных источниках имеется крайне мало данных по содержанию аминокислот в протеине кормов из бобово-злакового травостоя в зависимости от степени удобренности трав азотными удобрениями. В зоотехнической литературе и практике существует понятие о так называемых критических или лимитирующих аминокислотах, к которым чаще всего относят лизин, метионин, триптофан. Зачисление этих аминокислот в разряд лимитирующих обусловлено тем, что их чаще других не хватает в рационе, и они обычно лимитируют полноценность кормов, что снижает продуктивность животных (Р.Х. Ларионова, 1971; М.С. Рогов, 1975, 1993; Т.А. Виноградова, 1978, 1986; В.М. Буц, 1986; В.М. Лукашов, 2001).
По биологическому значению все аминокислоты делят на незаменимые, частично заменимые и заменимые (С.А. Афонский, 1970; Приложение 11). По результатам наших исследований применение только фосфорно-калийных удобрений снижает содержание в белке бобово-злакового сена как незаменимых, так и частично заменимых аминокислот (табл. 5.2.2). Это обусловлено главным образом низким уровнем азотного питания в онтогенезе резко преобладающего в травостое злакового компонента в сочетании с невысокой долей бобового компонента. Применение N60 на фоне РК повышает содержание в белке суммы незаменимых аминокислот с 32,16 до 41,76-42,35 г/кг или на 30-32 %. При этом возрастает и содержание частично заменимых аминокислот с 13,25 до 16,88-17,50 г/кг. Максимальное содержание в сене незаменимых аминокислот (47,96-48,23 г/кг) наблюдается на годовой дозе N90. При этом общая сумма незаменимых и частично заменимых аминокислот здесь также максимальная и составляет 68,11-69,01 г/кг. Повышение годовой дозы азотного удобрения до N120 хотя и обеспечивает формирование максимальной, в наших опытах, продуктивности травостоя, но содержание в белке незаменимых аминокислот, по сравнению с дозой N90, уменьшается. В целом же содержание незаменимых аминокислот в белке сухой биомассы сена бобово-злакового травостоя достаточно высокое с колебаниями, в зависимости от годовой дозы и способов использования азотного удобрения, в пределах 41,76-47,96 г/кг. От суммы всех анализируемых аминокислот содержание незаменимых аминокислот составляет 42-44 %. Для сравнения можно отметить, что в белке ячменя, как наиболее распространенной в Среднем и Нижнем Поволжье фуражной зерновой культуре, содержание незаменимых аминокислот значительно меньше и составляет от суммы всех аминокислот не более 30-35 %.
