Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Задачи, условия и метода проведения исследований 38
Глава 2. Действие возрастающих доз бесподстилочного навоза на урожай многолетних злаковых трав и продуктивность кормового севооборота 49
2.1. Урожай многолетних злаковых трав при внесении возрастающих доз бесподстилочного навоза 49
2.2. Изменение продуктивности кормового севооборота под влиянием возрастающих доз бесподстилочного навоза 60
2.3. Экономическая эффективность применения возрастающих доз бесподстилочного навоза в севообороте 65
Глава 3. Влияние возрастающих доз бесподстйлочного навоза на химический состав и питательную ценность многолетних злаковых трав 70
3.1. Сухое вещество 70
3.2. Азотистые соединения 74
3.3. Сырой жир, сырая клетчатка и безазотистые экстрактивные вещества 98
3.4. Зола и зольные элементы 104
Глава 4. Использование питательных веществ бесподстилочного навоза кормовыми культурами в севообороте 121
Выводы 130
Рекомендации производству 133
Литература 134
Приложение 163
- Изменение продуктивности кормового севооборота под влиянием возрастающих доз бесподстилочного навоза
- Экономическая эффективность применения возрастающих доз бесподстилочного навоза в севообороте
- Сырой жир, сырая клетчатка и безазотистые экстрактивные вещества
- Использование питательных веществ бесподстилочного навоза кормовыми культурами в севообороте
Введение к работе
В соответствии с решениями ХХУІ съезда КПСС разработана и осуществляется Продовольственная программа СССР на период до 1990 г., одобренная майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС. В одиннадцатой пятилетке намечено увеличить среднегодовое производство зерна до 238-243 млн.т и в двенадцатой - до 250-255 млн.т; соответственно кормов - до 500 и 540-550 млн.т корм.ед., мяса (в убойном весе) -до 17-17,5 и 20-20,5 млн.т, молока до 97-99 и 104-106 млн.т.
Важное значение в производстве продуктов животноводства будут иметь животноводческие комплексы. Уже к 1986 г. в стране будет введено в эксплуатацию 5599 животноводческих комплексов,на которых,как правило,проектируется бесподстилочное содержание животных.
Концентрация животноводства, перевод его на индустриальную основу, внедрение более экономичного бесподстилочного содержания скота и птицы приводят к накоплению больших количеств полужидкого и жидкого навоза. Основной путь решения проблемы утилизации бесподстилочного навоза - применение его в качестве удобрения. Из-за недостатка земельной площади на крупных животноводческих комплексах часто возникает необходимость применения повышенных доз навоза. Поэтому определение оптимальных и допустимых максимальных доз его в различных севооборотах приобретает исключительно важное значение
В специализированных животноводческих хозяйствах важной проблемой является кормопроизводство. Наиболее перспективным в этом отношении можно считать выращивание сеяных трав. В повышении их продуктивности бесподстилочный навоз должен занять ведущее место.
Задачей наших исследований было изучение влияния возрастающих доз бесподстилочного навоза на продуктивность интенсивного кормового севооборота и кормовое достоинство многолетних злаковых трав.
Изменение продуктивности кормового севооборота под влиянием возрастающих доз бесподстилочного навоза
Результаты учета урожая кормовых пропашных культур и трав в 1-й ротации севооборота показывают, что бесподстилочный навоз является весьма эффективным органическим удобрением. В таблице 10 представлены среднегодовые урожаи кормовых культур за первую ротацию севооборота на 1,2 и 3 полях стационарного опыта, отдельно по годам - в приложениях 4-6.
Наиболее высокий среднегодовой урожай кормовых культур отмечается на 3-м поле. Погодные условия вегетационных периодов были почти для всех культур этого поля исключительно благоприятными. Лишь в 1974 году, когда в условиях холодной затяжной весны появившиеся всходы кукурузы были очень изреженными, а в последующий засушливый период в июне образовавшаяся на поверхности почвы корка мешала развитию растений, урожай кукурузы был в два раза ниже, чем в 1975 году, когда тепла и влаги для нее было достаточно (прилож.б).
В 1976-1978 годах урожаи вико-овсяной смеси и многолетних трав на вариантах с применением бесподстилочного навоза на этом поле были довольно стабильными по годам и составили при внесе ний одной дозы навоза 65-75 ц/га и пяти доз - 82-90 ц/га корм.ед, В среднем за ротацию севооборота среднегодовой урожай кормовых культур на 3-м поле увеличивался с 70 ц/га корм.ед. при внесении одной дозы навоза до 90 ц/га корм.ед. при внесении пяти доз. Более низкая продуктивность севооборота на 1-м поле объясняется исключительно засушливым вегетационным периодом 1972 года, когда в летние месяцы выпало в 3,5 раза меньше осадков по сравнению со средней многолетней нормой; при этом урожай зеленой массы кукурузы не превышал 195 ц/га. Кроме того, в засушливом 1975 году на 1-м поле опыта был получен только один укос многолетних трав (прилож.4).
Продуктивность севооборота на поле 2 была немного ниже,чем на 1-м поле, на всех вариантах с применением бесподстилочного навоза. Как указывалось выше, в 1974 году были неблагоприятные погодные условия для выращивания кукурузы, а в засушливом 1975 году на 2-м поле был получен низкий урожай вико-овсяной смеси (прилож.5).
Среднегодовой урожай на 1-м и 2-м полях опыта на варианте с применением одной дозы бесподстилочного навоза составил 59 и 54 ц/га корм.ед., а увеличение дозы навоза в пять раз позволило получить урожай 80 и 76 ц/га корм.ед. соответственно (табл.10).
На всех трех полях опыта получена одинаковая закономерность -среднегодовой урожай кормовых культур с возрастанием доз бесподстилочного навоза увеличивался до самой последней дозы, но прибавка урожая от каждой последующей дозы по отношению к предыдущей,при этом уменьшалась. Так, в среднем по трем полям опыта среднегодовой урожай при внесении 1,2,3,4 и 5 доз навоза составил соответственно 61,72,77,79 и 82 ц/га корм.ед. Существенно повышался урожай кормовых культур до варианта с тремя дозами навоза, что составляет в среднем под одну культуру севооборота 360 кг/га азота. Дальнейшее увеличение дозы навоза не способствовало значительному повышению продуктивности севооборота.
Оплата урожаем единицы внесенных удобрений с увеличением доз снижалась. Так, оплата I тонны навоза прибавкой урожая при внесении одной его дозы была на 1-м, 2-м и 3-м полях опыта соответственно 53, 42 и 63 корм.ед., а при внесении пяти доз - 23, 20 и 24 корм.ед., т.е. снизилась более чем в два раза (табл.П). В среднем по трем полям возрастающие от одной до пяти дозы бесподстилочного навоза из расчета ежегодного применения по 120-600 кг/га азота снижали оплату одной тонны навоза с 52 до 22 корм.ед., оплата одного килограмма питательных веществ также снижалась с 6 до 3 корм.ед.
В целом за ротацию севооборота эффективность применения бесподстилочного навоза была ниже эффективности применения минеральных удобрений и совместного применения бесподстилочного навоза и минеральных удобрений при внесении их в эквивалентных по питательным веществам количествах (варианты опыта 3,8 и 9). В среднем по трем полям на вар.З получен среднегодовой урожай 72 ц/га корм.ед., а на вариантах 8 и 9 - 86 и 82 ц/га корм.ед. Соответственно выше была и оплата одного килограмма питательных веществ -5,8 и 7 корм.ед. (табл.П).
Следует отметить, что применение бесподстилочного навоза и минеральных удобрений в эквивалентном по азоту, фосфору и калию количестве и сочетание навоза с минеральными удобрениями оказывало одинаковое действие на величину урожая кукурузы и вико-ов-сяной смеси (157). Таким образом, суммарный урожай кормовых культур за ротацию севооборота в целом на вариантах с внесением минеральных удобрений выше, чем на варианте с внесением навоза только за счет более высокой эффективности минеральных удобрений на многолетних злаковых травах. Если при заделке удобрений плугом под пропашные культуры и однолетние травы эффективность бесподстилочного навоза не уступает эффективности минеральных удобрений и их сочетанию, а при поверхностном внесении бесподсти лочного навоза эффективность его ниже эффективности минеральных удобрений, то в прифермских севооборотах животноводческих комплексов можно рекомендовать под пропашные культуры и однолетние травы внесение бесподстилочного навоза с обязательной заделкой его плугом, а в подкормку многолетних злаковых трав применять навоз в сочетании с минеральными удобрениями. Дополнительное внесение суперфосфата не повышало действия бесподстилочного навоза на урожай как кукурузы и вико-овсяной смеси, так и многолетних трав. Очевидно, с двумя дозами бесподстилочного навоза вносили фосфора достаточно для развития растений. Кроме того, почва на опыте характеризуется повышенным содер жанием подвижного фосфора.
Экономическая эффективность применения возрастающих доз бесподстилочного навоза в севообороте
Согласно схеме опыта, навоз и минеральные удобрения вносили под каждую культуру севооборота ежегодно, поэтому агрономическая эффективность бесподстилочного навоза в последействии не изучалась. В связи с этим все затраты на применение удобрений относили на один год их действия.
В соответствии с методическими указаниями, разработанными ВИУА, ЦИНА.0 и другими научными учреждениями (126), стоимость дополнительного урожая кормовых культур, полученного от применения удобрений, оценивали через стоимость одного центнера кормо вых единиц, приравненную к закупочной цене одного центнера овса -12,5 руб. (180). Затраты на механизированную уборку одного центнера дополнительного урожая зеленой массы всех культур приняли как затраты для силосных культур по 0,13 руб. за І ц (126). Затраты на применение минеральных удобрений рассчитывали по фактическим затратам на Центральной опытной станции ВИУА. В сумме затраты на применение одного центнера аммиачной селитры составили 9,67 руб., двойного гранулированного суперфосфата 11,1 руб., хлористого калия 3,98 руб.
Затраты, связанные с применением бесподстилочного навоза, определены по фактическим данным, полученным на молочном комплексе ОПХ "Щапово" Московской области, где внедрена в производство перспективная технология транспортировки и внесения неразбавленного бесподстилочного навоза при помощи большегрузных цистерн-разбрасывателей Все эксплуатационные издержки на использование одной тонны навоза в этом хозяйстве составили 0,94 руб. (211). Стоимость питательных веществ в одной тонне полужидкого навоза рассчитана по ценам азота, фосфора и калия соответственно в аммиачной селитре, двойном гранулированном суперфосфате и хлористом калии (204); она составила, в зависимости от состава навоза, 0,79-0,88 руб. (прилож. 10-12).
В таблице 12 представлена экономическая эффективность применения бесподстилочного навоза и минеральных удобрений на многолетних злаковых травах П года пользования в среднем за 1976-1978 годы. Экономическая эффективность применения бесподстилочного навоза и минеральных удобрений отдельно по годам, а также количество навоза и минеральных удобрений, внесенных по вариантам опыта, и затраты на их применение приведены в приложениях 7-12.
Расчеты экономической эффективности применения бесподстилочного навоза под многолетние злаковые травы показали, что применение навоза даже в высоких дозах не является убыточным. Наибольшая рентабельность получена при внесении одной дозы навоза; с увеличением доз она снижается (табл.12). Окупаемость I рубля затрат при применении одной и пяти доз навоза составила соответственно 4,3 и 2,3 руб. Наибольший чистый доход был получен от внесения четырех доз навоза - 465,0 руб.
Рентабельность применения бесподстилочного навоза на многолетних злаковых травах оказалась гораздо ниже рентабельности применения минеральных удобрений. Как видно из таблицы 12, затраты, связанные с применением удобрений, на вариантах 3 и 8 почти равны, но урожай трав на варианте с минеральными удобрениями в два раза выше, чем по навозу. Окупаемость затрат по указанным вариантам была 3,60 и 6,76 руб., а при совместном применении навоза и минеральных удобрений - 5,50 руб.
В таблице 13 представлен расчет экономической эффективности применения бесподстилочного навоза и минеральных удобрений в кор мовом севообороте (в среднем по 2-му и 3-му полям опыта). Экономическая эффективность применения удобрений отдельно по ПОЛЯМ опыта представлена в приложениях 13,14, количество удобрений и затраты на их применение - в приложении 15.
Расчеты показали, что экономически выгодно применять большие дозы бесподстилочного навоза в интенсивном кормовом севообороте. Наиболее рентабельны первые три дозы навоза: на I рубль затрат получено соответственно 2,74, 2,61 и 2,07 руб.
В целом за севооборот применение минеральных удобрений было экономически более выгодно, чем применение бесподстилочного навоза, в основном, за счет большей эффективности применения минеральных удобрений под многолетние злаковые травы.
Сырой жир, сырая клетчатка и безазотистые экстрактивные вещества
Содержание сырого жира в многолетних злаковых травах под влиянием возрастающих доз бесподстилочного навоза практически не изменялось. Можно отметить лишь некоторую тенденцию к увеличению содержания его в травах П года. Так, увеличение дозы навоза в пять раз повысило среднее содержание сырого жира с 3,1 до 3,6% на абсолютно сухое вещество (табл.25).
Внесение умеренных доз бесподстилочного навоза в нашем опыте способствовало повышению содержания сырой клетчатки в злаковых травах (табл.26). Применение одной-трех доз навоза увеличило содержание сырой клетчатки в травах I года на 2,0-2,5% по сравнению с контролем; в травах П года указанные дозы навоза лишь немного увеличили ее содержание. Дальнейшее увеличение дозы навоза снижало содержание клетчатки до уровня содержания ее на контроле и ниже. Минеральные удобрения, так же как и высокие дозы навоза, способствовали некоторому повышению содержания в травах сырого жира и снижению содержания сырой клетчатки.
Большую часть сухого вещества растений составляют безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ), которые включают такие соединения как крахмал, сахара, органические кислоты, витамины и др.
Содержание БЭВ в многолетних злаковых травах сильно меняется от условий минерального питания. Известно, что высокие дозы азота минеральных удобрений снижают содержание БЭВ и растворимых Сахаров в травах, повышая при этом содержание сырого протеина (32,91, 162,210). Высокие дозы бесподстилочного навоза и его жидкой фракции оказывали аналогичное действие на содержание в травах БЭВ и растворимых углеводов (65).
В нашем опыте возрастающие дозы бесподстилочного навоза сни жали содержание БЭВ в многолетних злаковых травах. В среднем за два года содержание БЭВ в травах I года снизилось на варианте с внесением пяти доз навоза на 6,1%, в травах П года - на 5,7% по сравнению с содержанием БЭВ на контроле (табл.27). Еще большее снижение содержания БЭВ наблюдалось на варианте с применением минеральных удобрений. Так, при внесении минеральных удобрений (вар.8) содержание БЭВ было в травах I года на 7,9% и в травах П года на 6,9% меньше, чем на контроле.
В содержании БЭВ и сырого протеина в злаковых травах наблюдалась обратная зависимость во все годы проведения опытов. Наибольшее снижение содержания БЭВ было в травах П года в первом укосе в 1976 г., когда разница в содержании БЭВ на вариантах с одной и пятью дозами навоза составила 12,9%. Вместе с тем в этом году наблюдалось повышенное накопление сырого протеина в травах. Благоприятные погодные условия вегетационного периода 1976 года способствовали интенсивному росту трав, более полному использованию азота удобрений и интенсивному его включению в общий синтез органических веществ растений.
Возрастающие дозы бесподстилочного навоза во все годы проведения опытов снижали содержание растворимых углеводов в многолетних злаковых травах (табл.28). В среднем за два года травы I года содержали на варианте с двумя дозами навоза 3,49% растворимых углеводов, с пятью дозами - 2,86%, а на контрольном варианте -4,38% на абсолютно сухое вещество. Такая же закономерность наблюдалась и в травах П года: 3,89% - на контроле, 2,99 и 2,80% растворимых углеводов содержалось соответственно на вариантах с двумя и пятью дозами навоза. Минеральные удобрения еще в большей степени, чем бесподстилочный навоз, снижали содержание растворимых углеводов в злаковых травах. В отдельные годы содержание Сахаров в травах при внесении минеральных удобрений было даже ниже, чем при внесении пяти доз бесподстилочного навоза.
Многолетние злаковые травы отличаются низким содержанием растворимых углеводов, азотные удобрения еще больше снижают этот показатель, увеличивая при этом содержание сырого протеина. В результате сахаро-протеиновое отношение, будучи низким на контрольном варианте, снижается еще больше (табл.29).
Использование питательных веществ бесподстилочного навоза кормовыми культурами в севообороте
Вынос питательных веществ растениями под действием навоза увеличивался как за счет прироста урожая, так и за счет повышения содержания в нем питательных элементов, особенно азота и калия.
С возрастанием доз бесподстилочного навоза вынос азота,фосфора и калия многолетними травами существенно увеличился (табл.39). Особенно сильно возрастал вынос нж травами после внесения одной дозы навоза по сравнению с контролем. При внесении одной дозы навоза вынос питательных веществ в травах I года возрастал в 1,5, в травах П года - в 2,0 раза по сравнению с контролем. Внесение 2-4 доз навоза привело к дальнейшему увеличению выноса азота, фосфора и калия, а внесение пяти доз не увеличило вынос по сравнению с внесением четырех доз навоза. Это объясняется тем, что урожай сухого вещества практически не увеличивался, а в отдельные годы даже уменьшался.
Максимальный вынос азота, фосфора и калия наблюдался в 1976 году и составил на варианте с внесением пяти доз навоза в сумме за два укоса для трав I года соответственно 201, 66 и 312 и для трав П года - 278, 95 и 4-16 кг/га. На контроле вынос азота, фосфора и калия травами в 1976 году был для трав I года соответственно 67, 22 и 94- и для трав П года 64, 25 и 84 кг/га в сумме за два укоса.
В среднем за три года при внесении бесподстилочного навоза в дозе 600 кг/га азота вынос азота, фосфора и калия травами П года увеличился соответственно в 3,5; 3,0 и 3,7 раза по сравнению с выносом этих элементов в контроле. Вынос азота, фосфора и калия травами I года на варианте с внесением пяти доз навоза в 2,6, 1,9 и 2,9 раза больше, чем на контроле; эти цифры меньше, чем для трав П года, т.к. травы I года в первом укосе используют питательные вещества удобрений, внесенных под предшествующую культуру.
Как указывалось выше, минеральные удобрения (вар.8) привели к большему повышению урожая многолетних трав и накоплению в них азота и калия по сравнению с применением бесподстилочного навоза в эквивалентной по НРК дозе (вар.З). Поэтому и вынос азота и калия травами на варианте с внесением минеральных удобрений (вар.8) был выше, чем при внесении бесподстилочного навоза (вар.З) соответственно в 1,6 и 1,4 раза для трав I года и в 2,1 и 1,9 раза для трав П года.
Вынос фосфора травами на варианте с минеральными удобрениями (вар.8) был ненамного выше, чем при внесении бесподстилочного навоза (вар.З), и в основном за счет большего урожая сухого вещества, содержание фосфора в растениях было ниже на варианте с минеральными удобрениями. При совместном внесении навоза и минеральных удобрений (вар.9) вынос азота, фосфора и калия многолетними травами также выше, чем при внесении одного бесподстилочного навоза (вар.З).
Дополнительное внесение суперфосфата к двум дозам бесподстилочного навоза не привело к увеличению выноса фосфора травами по сравнению с вариантом, где суперфосфат не вносили. В приложениях 30-32 представлен вынос питательных веществ из бесподстилочного навоза и минеральных удобрений за ротацию кормового севооборота. Пятью культурами севооборота на варианте с применением одной дозы навоза (545-616 кг/га азота) на I, 2, 3 полях опыта вынос азота составил соответственно 601, 477 и 527 кг/га, фосфора - 215, 194 и 221 кг/га, калия 722, 720 и 899 кг/га. При внесении пяти доз бесподстилочного навоза (2725-3080 кг/га азота) вынос азота увеличился в 1,4-1,6, фосфора - в 1,2-1,5, калия в 1,5-1,7 раза по сравнению с применением одной дозы навоза. Вынос элементов питания на контроле был на 1-м поле 404, 149 и 414; на 2-м поле 315, 123 и 439 и на 3-м поле 340, 155 и 488 кг/га азота, фосфора и калия.
Применение минеральных удобрений и совместное применение навоза и минеральных удобрений способствовало большему выносу азота, фосфора и калия кормовыми культурами за ротацию севооборота, чем применение эквивалентной по нрк дозы бесподстилочного навоза. Дополнительное внесение суперфосфата к двум дозам бесподстилочного навоза не привело к изменению выноса питательных элементов кормовыми культурами по сравнению с вариантом, где суперфосфат не вносили» На основании таблицы 3 и приложений 30-32 составлен баланс использования питательных веществ за ротацию севооборота (табл.40). На 1-м поле за ротацию севооборота баланс азота, фосфора и калия при внесении одной дозы навоза был отрицательным. На 2-м и 3-м полях при внесении такой же дозы навоза отрицательный баланс был получен только для калия, а положительный баланс для азота и фосфора составил соответственно 69-139 и 28-98 кг/га. По всем остальным дозам навоза баланс питательных веществ был положительным, а при внесении пяти доз количество неиспользованных питательных веществ в 1,5-4,0 раза превышало вынос питательных веществ растениями. В таблице 41 показаны коэффициенты использования питательных веществ из бесподстилочного навоза и минеральных удобрений за ротацию севооборота.
