Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Урожайность люцерны изменчивой в одновидовых посевах и травосмесях (обзор литературы) 8
1.1. Продуктивность люцерны в одновидовых посевах и травосмесях со злаковыми и бобовыми травами 8
1.2. Качество кормов из одновидовых посевов люцерны и травосмесей 18
1.3. Биологическая азотфиксация бобовыми травами и их влияние на плодородие почвы 23
1.4. Экономическая и агроэнергетическая эффективность выращивания люцерны в одновидовых посевах и травосмесях 30
Глава 2. Место, условия и методика проведения исследований 35
2.1. Схемы полевых опытов 35
2.2. Почвенно-климатические условия проведения опыта 36
2.3. Агрометеорологические условия 37
2.4. Методика проведения исследований 43
Глава 3. Продуктивность различных сортов люцерны изменчивой и люцерны посевной российской и голландской селекции 45
3.1. Динамика ботанического состава травостоев при долголетнем использовании 45
3.2. Плотность травостоев люцерны 49
3.3. Ботанический состав травостоев 52
3.4. Зимостойкость растений люцерны 54
3.5. Урожайность различных сортов люцерны 56
3.6. Химический состав люцерны 63
3.7. Изменение плодородия почвы после 6 лет выращивания люцерны 64
Глава 4. Урожайность различных сортов люцерны изменчивой в одновидовых посевах и в травосмесях с клевером луговым и лядвенцем рогатым 67
4.1. Плотность травостоев 67
4.2. Высота бобового компонента в одновидовых посевах 74
4.3. Ботанический состав травостоев 75
4.4. Урожайность люцерны изменчивой в травосмесях с клевером луговым и лядвенцем рогатым 81
4.5. Химический состав многолетних бобовых трав 84
4.6. Биологическая фиксация азота бобовыми травами 91
Глава 5. Урожайность люцерны изменчивой сорта находка в одновидовых посевах и травосмесях со злаками 93
5.1. Плотность травостоев 93
5.2. Высота растений в одновидовых посевах и травосмесях 95
5.3. Динамика ботанического состава травостоев 100
5.4. Урожайность люцерно-злаковых травосмесей 106
Глава 6. Агроэнергетическая и экономическая эффективность использования одновидовых посевов люцерны и их травосмесей 109
6.1. Агроэнергетическая эффективность возделывания многолетних трав 109
6.2. Экономическая эффективность выращивания различных сортов люцерны и их травосмесей 112
Выводы 116
Рекомендации производству 119
Библиографический список 120
Приложения 160
- Биологическая азотфиксация бобовыми травами и их влияние на плодородие почвы
- Урожайность различных сортов люцерны
- Химический состав многолетних бобовых трав
- Экономическая эффективность выращивания различных сортов люцерны и их травосмесей
Введение к работе
Актуальность темы исследований. Основные виды кормов для жвачных животных получают на сеяных и природных сенокосах и пастбищах, а также посевах многолетних трав на пахотных землях. Однако урожайность луговых трав и качество получаемых из них кормов остаются еще низкими из-за недостаточного участия в травостоях бобовых трав, поздних сроков их скашивания.
По-прежнему острой проблемой является дефицит в кормах протеина. В Центральном Нечерноземье основным бобовым компонентом высеваемых укосных травосмесей является клевер луговой, однако он имеет малое долголетие и сильно снижает урожай при недостатке атмосферных осадков. В современных условиях, в связи с тенденцией потепления и увеличения засушливости климата актуальной задачей для Нечерноземья является более широкое использование в травосеянии люцерны изменчивой и лядвенца рогатого. Эти виды трав превосходят клевер луговой по долголетию и засухоустойчивости, а лядвенец рогатый, кроме того, может давать устойчивые урожаи на относительно небогатых почвах. В настоящее время селекционерами нашей страны выведены новые сорта люцерны изменчивой – Селена, Агния, Таисия, устойчивые к почвенной кислотности. Оценка продуктивности и устойчивости этих сортов в одновидовых и смешанных посевах на дерново-подзолистых почвах позволит рекомендовать производству оптимальные технологические приемы получения высококачественных и дешевых травяных кормов, придаст развитию кормопроизводства устойчивый характер.
Степень разработанности темы. Большой вклад в разработку приёмов повышения продуктивности люцерны и других бобовых трав внесли А.А. Кутузова (2009), Г.В. Благовещенский (2008), А.Д. Прудников (2014), В.А. Тюлин (2015), Ю.М. Писковацкий (2002). Для условий Нечерноземья созданы сорта люцерны с повышенной симбиотической активностью, устойчивостью к почвенной кислотности и другим экологическим стрессам. В настоящее время необходима дальнейшая оценка этих сортов по продуктивному долголетию, фитоценотической устойчивости и реакции на увеличение засушливости климата.
Цель и задачи исследований. Экологическая оценка и подбор сортов люцерны изменчивой для создания высокопродуктивных укосных травостоев.
В задачи исследований входило: – определить продуктивное долголетие сортов люцерны российской и голландской селекции при выращивании в одновидовых посевах;
– оценить урожайность различных сортов люцерны в одновидовых посевах и в смеси с клевером луговым и лядвенцем рогатым при трехкратном скашивании; – подобрать наиболее продуктивные люцерно-злаковые травосмеси;
– определить химический состав люцерны и накопление биологического азота в урожае;
– установить влияние долголетнего выращивания люцерны на плодородие дерново-подзолистой почвы;
– рассчитать агроэнергетическую и экономическую эффективность создания укосных травостоев на основе люцерны изменчивой.
Научная новизна. Впервые в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны дано научное обоснование формирования устойчивых агрофитоценозов из новых сортов люцерны и их смесей со злаковыми и бобовыми травами. Проведена сравнительная оценка продуктивного долголетия различных сортов люцерны сенокосно-пастбищного типа. Выявлены наиболее продуктивные бинарные травосмеси из люцерны изменчивой и клевера лугового, а также из люцерны изменчивой и лядвенца рогатого.
Теоретическая и практическая значимость. Даны рекомендации по оптимальному подбору сортов люцерны для создания высокопродуктивных травостоев. Рекомендовано применение новых сортов люцерны Селена и Дерби, которые позволяют в среднем за 6 лет получать по 6,9 т сухого вещества с 1 га.
Методология и методы исследований. Научное исследование базируется
на принципах объективности и всестороннего анализа изучаемой проблемы на
основе системного подхода. Полевые опыты и лабораторные исследования
проведены по методикам, разработанным ФГБНУ «ВНИИ кормов имени
В.Р. Вильямса». Статистическая обработка экспериментальных данных
выполнена методом дисперсионного анализа с использованием компьютерного обеспечения.
Положения, выносимые на защиту:
- длительное продуктивное долголетие новых сортов люцерны при
выращивании на среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах;
высокая фитоценотическая устойчивость люцерны изменчивой в травосмесях с бобовыми и злаковыми травами;
люцерна при трёхукосном использовании обеспечивает получение зелёных кормов высокого качества;
- высокая агроэнергетическая и экономическая эффективность
производства кормов на основе новых сортов люцерны изменчивой.
Степень достоверности полученных результатов. Достоверность
результатов исследований подтверждается использованием современных методик, применяемых в луговодстве, длительным периодом проведения полевых и лабораторных экспериментов, статистической обработкой опытных данных.
Апробация работы. Основные положения и выводы диссертационного
исследования докладывались на Международной научно-практической
конференции молодых учёных и студентов «Научный вклад молодых исследователей в инновационное развитие АПК», СПб, Санкт-Петербургский ГАУ, 2014 г.; Международной научной конференции молодых учёных и специалистов, посвящённой созданию объединённого аграрного вуза в Москве, Москва, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2014 г.; Международной научной конференции молодых учёных и специалистов, посвящённой 150-летию РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, Москва, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2015 г.; Международной научной конференции молодых учёных и специалистов
«Наука молодых – агропромышленному комплексу» Москва, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2016 г.
Личный вклад автора. Полевые опыты, обработка полученных результатов и написание диссертации выполнено автором лично, лабораторные исследования проводились при непосредственном участии автора.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 119 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству, содержит 39 таблиц, 22 рисунка, 167 приложений. Список литературы включает 375 наименований, в том числе 78 на иностранных языках.
Биологическая азотфиксация бобовыми травами и их влияние на плодородие почвы
В последние годы, когда резко уменьшилось использование минеральных источников азота на лугах и пастбищах, значительно растёт роль люцерны, клевера и лядвенца, способных при хороших климатических условиях накапливать от 80 до 445 кг/га атмосферного азота (Посыпанов Г.С., Трепачев Е.П., 1986; Трепачев Е.П., 1989; Харьков Г.Д., 2003). Более крупное использование атмосферного азота в продукционном процессе является стратегической целью нашей страны (Кутузова А.А., Трофимова Л.С., Козьминых Н.В., 1998; Новоселов Ю.К., Бычков Г.Н., 1999).
Оставляя после себя большую массу корневых и стеблевых остатков, бобовые травы оказывают положительное влияние на физико-химические свойства почвы, тем самым повышая плодородие почвы за счёт обогащения её биологическим азотом (Тумасова М.И., 2004; Кшникаткина А.Н., 2007; Рыженко О.В., 2007). Посевы бобовых трав играют ключевые продукционные и средостабилизирующие функции в агрофитоценозах. Они наиболее целесообразно используют ресурсы природы (многолетнее использование, воспроизводство гумуса и др.) (Кутузова А.А., 2007; Лобачёва Т.И., 2010). На суходольном пастбище с люцерно-мятликовыми посевами в пахотном слое после 3-4 лет выращивания формируется 116–130 ц/га сухой массы корней, содержащих 230–270 кг/га азота. Это количество сопоставимо с 500 ц/га навоза (Кутузова А.А., 1986; Косолапов В.М., 2008).
Огромное значение многолетних бобовых трав состоит в том, что они способны усваивать атмосферный азот воздуха. За год они фиксируют 120-290 кг/га азота. Созданный бобовыми культурами азотный фонд в почве позволяет без дополнительных затрат сэкономить до 400 кг/га д.в. азотных удобрений (Гнетиева Л.Н., 1983; Фигурин В.А., 2003; Jennings J.A, 2002; Moore K., 2004). Благодаря симбиотическому азоту продуктивность люцерны мало зависит от содержания азота в почвах, на которых ее выращивают (Мартынов Б.П., 1980). В условиях орошения люцерна накапливает до 250–300 кг/га биологического азота, что имеет огромное значение для повышения плодородия почв (Михайличенко Б.П.,1984; Емцев В.Т., 2006, Пятинский Д.В., 2016).
Посевы клевера лугового способны оставлять в почве до 150 кг/га азота, тем самым урожай последующих культур в севообороте становится выше, чем на других угодьях. Такое последействие прослеживается до 3 лет (Серегин В. И., 2003; Маркова В.Е., 2009; Pelikan J., 1999). В исследованиях, проводимых в Ступинском районе Московской области установлено, что при выращивании клевера лугового (в течение 2 лет) ежегодно в урожае остаётся около 300 кг/га азота, при коэффициенте азотфиксации – 0,7. При запашке культуры 2-го года жизни в почвенный слой попадало до 50 кг/га азота, среди которого 35 кг симбиотического (Грислис С.В., 2000; Аптунин Д.А., 2003; Персикова Т.Ф., 2003; Hailing M., 2001). Развитие кормовой базы и возрастание уровня её полноценности – это одно из главных направлений сельского хозяйства. Такие травы, как люцерна изменчивая, клевер луговой, нуждаются в более высоких требованиях к плодородию почвы, чем злаки (Писковацкий Ю.М., 2002; Голобородько С.П., 2007).
По общему количеству энергии, оставляемой в почве, лядвенец рогатый опережает люцерну в 1,5 раза. Высокая энергетическая эффективность связана с тем, что основная часть энергии, накопленной растениями лядвенца рогатого в результате фотосинтетической деятельности, используется в создании энергетического запаса почвенного плодородия (Кшникаткина, А. Н., 2006).
Устойчивость люцерны в составе травостоев зависит от почвенно-климатических условий, системы удобрения, режимов использования, а также сортовых особенностей (Лазарев Н.Н., 2010). Бобовые травы, и в частности люцерна, благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями, накапливают в почве до 150-200 кг/га азота (Адров С.В., 1997; Кондратов А.Н., 2007; Яковлева М.Т., 2007; Козырев А.Х., 2009; Спиридонов А.М., 2011). В особо урожайные годы многолетние бобовые травы способны за вегетационный период фиксировать 3,5-4 ц/га симбиотического азота. При этом формируется 15-30 ц/га белка за сезон (Ромашов П.И., 1969; Донских Н.А., 1981; Андреев Н.Г., 1987; Алехина Ю.В., 1998).
Люцерна является одним из лидеров по накоплению органического вещества и благоприятному действию на плодородие почвы. Чистые посевы бобовых трав, как и бобово-злаковые травостои, оказывают почвоулучшающее действие. Доказано, что органическое вещество почвы минерализуется больше в травостоях с доминированием бобового компонента (Заславский М.Н., 1979). Внесение под бобовые культуры минерального азота несёт за собой негативное явление, так как в этих случаях подавляется симбиотический аппарат кормовых культур (Кутузова А.А., 1993; Привалова К.Н., 2001; Харьков Г.Д., 2003; Daly M., 1988; Nesheim L., Oyen Y., 1992). При использовании удобрений на бобово-злаковых посевах, нужно понимать, что действие удобрений сказывается негативно на формирование клубеньков бобовых трав. Однако молодые растения злаковых нуждаются в минеральной подкормке, для дальнейшего роста и развития (Ромашов П.И., 1969, Соколов Г.С., 1980; Донских Н.А., 1991; Дерюгин И.П., 1991; Валиахметова Ю.З., 2009). Нужно учесть, что при длительном применении в хозяйствах азотных удобрений часто появляются сорняки. Особенно часто среди них преобладает пырей ползучий (Минина И.П., 1972; Kretzshmar G., 1987; Wasshausen W., 1987). Необходимость внесения калия под посевы люцерны обуславливается не только в том, что травы выносят много калия с урожаем. Калийные удобрения добавляют потому, что это положительно сказывается на зимостойкости люцерны и способствуют повышению урожая (Позднухова Н.И., 1977; Berg W.K., 2007).
Несмотря на все плюсы, люцерна имеет и ряд недостатков. Она нуждается в плодородных почвах, с pH близкой к нейтральной, а также не переносит затопление (Гончаров П.Л., 1985). Подкисление почвы под многолетними травами за 3 года может достигать 1 ед. pH. Такому явлению часто способствует применение минеральных удобрений (Стюхин А.Ю., 2009; Яцкова В.Г., 2010). Внедряясь в поглощающий комплекс почвы, калий выталкивает в раствор эквивалентное количество катионов кальция. На кислых почвах на замену ионам калия почвенный раствор накапливает ионы водорода, алюминия и марганца. Данные ионы оказывают неблагоприятное воздействие на растения, снижая агрегатную устойчивость и требуя внесение извести (Pfundter E., 2006, Petz W., 2000, Unterfrauner H. 2005, 2008).
Согласно проведённым исследованиям, установлено что известкование бобово-злаковых посевов позволяло поднять урожайность клевера лугового на 45 %, злаков на 7 % и разнотравья на 9 % в среднем за 3 года (Шпакова Н.А., 2003). Кальций является двухвалентным катионом, как и магний, формирующий ядро молекулы хлорофилла. В растениях функции данных катионов сходны, более того кальций требуется для протекания окислительно-восстановительных реакций в хлоропластах (Ткачук И.А., 2001; Sanders D. et al., 2002). Клевер луговой и люцерна изменчивая при урожае 250-300 ц/га выносят 150-250 кг/га CaO, тем самым вынос этого элемента более высокий, по сравнению с картофелем или сахарной свёклой (Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И., 2004).
Калий – один из важнейших элементов питания растений. Он содержится во флоемном и ксилемном соке. Данный элемент является стимулятором поглощения и транспорта воды. Ксилемная паренхима является основным накопителем калия (Maathuis F.G.M., 1997). Первостепенная функция калия – поддержание гомеостаза тканей и клеток. Более того калий участвует в регулировании активности ферментов, в поддержании катионно-анионного баланса и биосинтеза белка (Алехина Н.Д., Балнокин Ю.В., Гавриленко В.Ф., 2005). Недостаток данного элемента в листьях растений приводит к формированию токсичных аммиачных форм азота (Кошкин Е.И., 2010).
Злаковые травы менее требовательны к калию, по сравнению с бобовыми компонентами. Недостаток калия у злаковых трав может проявиться при высокой урожайности трав, с постоянным внесением требуемого количества азота (Hejcman М., 2012).
Фосфор играет не малую важную роль в бобовых и злаковых растениях. Он входит главным образом в нуклеиновые кислоты (Мосолов И.В., 1979).
Урожайность различных сортов люцерны
Интенсификация возделывания кормовых культур в России на сегодняшнее время предполагает более широкое возделывание бобовых трав. Определяющей целью является достижение максимального выхода протеина и кормовых единиц с 1 гектара. Ведущие исследователи кормовых культур Волгоградской области рекомендуют для заготовки высококачественных сбалансированных рационов для крупного рогатого скота применять именно бобовые культуры. Люцерна является одним из источников биологического азота, тем самым реализуя свою огромную роль в решении экологической проблемы (Брагин, А.А., 2004).
В современных условиях нехватки денежных ресурсов для сохранения плодородия почв люцерна и другие бобовые травы являются одними из немногих доступных средств повышения урожайности и продуктивности севооборотов (Воложенина О.А., 1984; Крымцев А.В., 2006).
По мнению учёных института кормов им. В.Р. Вильямса, в увеличении посевных площадей бобовых агрофитоценозов главная роль отводится именно многолетним травам, среди которых до 75 % должны преобладать бобовые, а также бобово-злаковые травосмеси. Такое направление в области кормопроизводства является стратегическим (Скворцов В.Ф., 1984; Лобачёва Т.Н., 2005). Укосы трав проводят согласно требованиям стандарта, однако не исключаются случаи более поздних укосов. В ранние фазы в растениях находится избыток воды, это связано с их биологией. Растения в этот период обладают высоким водоадсорбирующим и водоудерживающим показателем. С другой стороны, запаздывать с укосом нельзя, так как зелёная масса трав теряет многие полезные части растений.
Люцерна по показателю отавности является одной из лучших кормовых культур. В 1-й год пользования люцерна обеспечила получение четырех укосов, а сбор сухого вещества составил от 8,3 до 9,7 т/га сухой массы (Таблица 9). Самая высокая урожайность была получена в первом укосе – 3,1 – 3,5 т/га сухого вещества. Особых различий между сортами выявлено не было.
В 4 укосе получено только 0,4-1,2 т/га сухой массы, и сорта голландской селекции превышали по урожайности отечественные сорта в среднем в 2 раза. Это объясняется тем, что сорта люцерны изменчивой относятся к дормантному типу, сильно замедляющему рост в осенний период, в отличие от сортов люцерны посевной. После проведённого укоса в оптимальные сроки на высоком срезе идёт отрастание побегов во втором и последующих укосах. Новые стебли, образующиеся из пазушных стеблевых почек, всегда стадийно старше стеблей, сформировавшихся из зоны кущения, поэтому продуктивность травостоев люцерны по укосам различная. Вегетативные побеги первого укоса, отрастающие из перезимовавших почек зоны кущения, дают более качественные корма, так как своё развитие они проходят из молодых растений, создающих в коронках оптимальный запас пластических веществ для роста и развития растений в последующих укосах.
В минеральном питании люцерны большую роль имеет насыщенность почв фосфором и калием, которые повышают зимостойкость. Высокий процент минеральных соединений азота (N-NO3+N-NH4) подавляет жизнедеятельность клубеньковых бактерий, приводит к переводу растений на использование азота из почвы и удобрений, снижая урожайность культуры.
В засушливом 2010 г. минимальный урожай (1,46 - 2,11 т/га) получен во втором укосе (Таблица 10), когда сложились наиболее неблагоприятные условия из-за крайне высоких температур воздуха и отсутствия атмосферных осадков. Однако, люцерна успешно перенесла период засухи и в третьем укосе восстановила продуктивность до уровня 2,19-2,96 т/га сухого вещества.
В 2011 г. отмечалась аналогичная закономерность распределения урожаев по укосам – максимальный сбор сухой массы получен в первом укосе (2,97 – 3,34 т/га) и минимальный – во втором – 1,58 – 2,03 т/га сухой массы (Таблица 11). Это также было обусловлено в значительной степени соответствующим распределением атмосферных осадков в течение периода вегетации.
Благоприятные погодные условия для роста и развития люцерны сложились в 2012 г. Благодаря этому были собраны высокие урожаи, сходные с урожаями первого года жизни (Таблица 12).
Максимальный урожай все сорта люцерны дали в первом укосе от – 3,24 до 3,77 т/га, и минимальный урожай – в третьем укосе от – 1,77 до 2,16 т/га. Сорт Кадрина по трём укосам оказался самым продуктивным – 8,72 т/га, а сорт Вега 87 был менее урожайным по сравнению с остальными сортами (Таблица 12).
В 2013 году, благодаря благоприятным погодным условиям, люцерна сохранила высокий уровень урожайности.
Он в наибольшей степени изредился к 6–му году пользования, имел наибольшую долю участия в травостое дикорастущих видов трав и чаще поражался болезнями – фузариозным и бактериозным увяданием. Уступали по урожайности также сорта Находка – 6,15 т/га и Пастбищная 88 – 6,04 т/га. Между другими сортами люцерны не выявлено существенных различий по урожайности.
Анализ урожайности различных сортов люцерны за весь период эксплуатации травостоев показал, что между сортами не выявлено достоверных различий по их продуктивности.
При беспокровном посеве уже в первый год жизни люцерна сформировала один укос, урожайность которого составляла от 1,77 (сорт Пастбищная 88) до 2,23 т/га сухой массы (сорт Альфа) (Таблица 14)
На второй год жизни при благоприятных условиях увлажнения получены наивысшие урожаи за 4 года пользования травостоев – от 8,04 до 10,04 т/га сухого вещества.
В экстремальных условиях засухи 2010 г. люцерна снизила продуктивность до 6,8–8,08 т/га, причем между сортами не выявлено существенных различий.
На третий год также проявлялся дефицит почвенной влаги, однако урожайность люцерны сохранилась на уровне 2010 г. (6,88 – 8,43 т/га). Во все годы пользования люцерна формировала по три укоса, причем при жаркой погоде в 2010 и 2011 гг. во всех укосах растения достигали фазы начала цветения. На четвертый год жизни выявлено преимущество люцерны сорта Селена, урожайность которого достигла 8,43 т/га, а наименьшую продуктивность дал сорт Находка – 6,88 т/га. Другие сорта люцерны российской и голландской селекции не различались по урожайности. Наибольшую урожайность на пятый год жизни обеспечил сорт Кадрина – 8,72 т/га, а наименьшую сорт Вега 87 – 7,64 т/га.
Химический состав многолетних бобовых трав
Максимальное содержание питательных элементов наблюдается в травах а ранние фазы вегетации. По мере роста и развития в травах уменьшается содержание сырого протеина, сырого жира и минеральных веществ и увеличивается – сырой клетчатки, вследствие этого при частом скашивании качество кормов выше (Ахламова Н.М., Герасимова Н.И., 1977; Томка А., Лиган Э., 1977; Ольдер Х., Линнутая А., Олль Ю., 1977; Юшкаускас Ю., 1982; Фицев А.И., Григорьев Н.Г., Гаганов А.П., 2003; Kreil W., Booth A., 1977).
Для КРС в сухом веществе травостоя (в %) должно содержаться: сырого протеина – 14–15 %; сырой клетчатки – 22–28 %; сырого жира – 3–3,5%; сахаров – 8–12 % фосфора – 0,2–0.45 %; калия – до 3 %; магния – 0,2 %. (Томмэ М.Ф., Магомедов Н.Ш., 1974; Дмитроченко А.П., Пшеничный П.Д., 1975; Баканов В.Н., Давыдова Л.П., Овсищер Б.Р., 1976; Олль Ю.К., 1980, Девяткин А.И., 1990; Калашников А.П., 2000; Кальницкий Б.Д., 2000; Воробьёва С.В., 2001; Архипов А.А., 2008).
В первом году жизни все одновидовые посевы и травосмеси (за исключением контроля) удовлетворяли потребности КРС в сыром протеине (содержание которого превышало 14 %). Высоким содержанием по данному показателю отличился чистый посев клевера лугового – 20,16 %, а наименьшим травосмесь люцерны Агнии + клевера Фалёнского – 14,41 %.
Значимым компонентом трав является сырая клетчатка. В кормах для КРС её не должно превышать 28 %. В опыте содержание этого показателя находилось в норме. Наибольшее содержание сырой клетчатки накапливалось в бинарной травосмеси люцерны сорта Пастбищная 88 + лядвенец рогатый Солнышко (27,65 %) и в чистом посеве люцерны сорта Агния (27,31 %). Несмотря на то, что злаки обычно имеют высокое содержание сырой клетчатки, в контрольном варианте её оказалось меньше – 23,72 %. Причиной этого было высокое содержание в травостое контрольного варианта одуванчика лекарственного (38,9 %), листья и цветоносы которого имеют низкую концентрацию структурных углеводов.
Глицериды жирных кислот, воск, хлорофилл, каротиноиды, стеарины – всё это относится к сырому жиру. Основной компонент сырого жира – глицериды. Сырой жир является источником энергии, образования жирных кислот и носителем жирорастворимых витаминов. Содержание его в сухом веществе обычно не превышает 4,0 %. Больших различий в содержании сырого жира по вариантам не наблюдалось и находилось в пределах от 3,18 до 4,4 % (Таблица 26).
Фосфор – важный элемент питания животных. Он содержится в костной ткани, участвует в работе белков и жиров. Содержание фосфора колеблется в зависимости от обеспеченности подвижного фосфора и содержания удобрений в пахотном слое. Уровень фосфора в травах варьировал от 0,19 до 0,26%. Содержание калия в травах не превышало предельного количества (более 3%) и находилось в интервале от 1,38% до 2,11%. Кальций является неотъемлемой частью в формировании костей животного.
В кормах животных его содержание должно быть не менее 0,75 %. Одновидовые посевы люцерны изменчивой и другие травосмеси опыта в полной мере удовлетворяли потребностям животных в этом минеральном элементе.
Необходимо отметить, что исследования, проводимые в Германии, указывают на то, что разнотравье играет не последнюю роль в формировании урожая. В травосмесях с повышенным содержанием разнотравья качество корма порой не уступает другим менее засорённым агрофитоценозам (From T., Wrage N., Isselstein J., 2012). Химический состав трав изменялся также по укосам. В первом укосе 2013 года содержание сырой клетчатки варьировало в пределах от 21,61 до 26,02 %. Наименьшее содержание кальция в растениях находилось в злаковой травосмеси (0,77 %). Содержание сырого жира в сравнении с первым годом пользования травостоев несколько возросло и варьировало от 3,89 до 5,27 %. Особых различий в содержании калия не наблюдалось (прил. 59). Травосмеси (люцерна Пастбищная 88 + клевер луговой) и (люцерна Агния + клевер луговой) оказались наиболее энергетически питательными кормами, накопив при этом по 9,98 МДж в 1 кг сухого вещества.
Во втором укосе 2013 года содержание сырой клетчатки увеличилось (23,04 - 28,45 %), это могло произойти в результате сокращения массовой доли одуванчика лекарственного в посевах. Количество калия повысилось и в травах некоторых вариантов превысило рекомендуемые нормы. Интервал варьирования этого элемента составил от 2,06 до 3,62 %. Наиболее питательным кормом во втором укосе оказалась злаковая травосмесь – 10,21 МДж и люцерна Агния – 10,10 МДж (Приложение 60). Среди других вариантов особых различий не наблюдалось.
В третьем укосе содержание сырой клетчатки немного выросло (от 23,06 до 29,74 %. Содержание сырого жира в травах не подвержено значительным изменениям и изменялось от 2,74 до 4,35 %. Люцерна Пастбищная 88 имела максимальное содержание сырого протеина – 22,54 %, однако в смеси с клевером луговым содержание сырого протеина оказалось наименьшее – 14,16 % (Приложение 61). Наиболее энергетически питательным кормом в третьем укосе оказался клевер луговой (9,94 МДж).
В среднем за три укоса 2013 года получаемые корма из одновидовых посевов бобовых трав и их травосмесей характеризовались высоким качеством.
Наивысшее содержание сырого протеина имели одновидовые посевы люцерны сортов Пастбищная 88 (22,31 %) и Агния (19,12 %). Одновидовой посев лядвенца рогатого характеризовался меньшей концентрацией сырого протеина – 14,81 %.
Чистые посевы люцерны имели более высокое содержание сырой клетчатки – от 27,58 до 28,26 %, чем смеси люцерны с клевером луговым (23,76 - 24,88 %) и с лядвенцем рогатым (27,64 - 28,06 %). Одновидовой посев клевера лугового сорта Факельный накапливал наименьшее количество сырой клетчатки – 23,07 %.
Для точного определения качества кормов и их наиболее рационального использования для КРС в последние годы проводят химические исследования для определения нейтрально-детергентной клетчатки (в состав которой входят гемицеллюлоза + целлюлоза + лигнин) и кислотно-детергентной клетчатки (лигнин + целлюлоза) (Богомолов В.В., Малинин И.И., 2009).
При скашивании в ранние фазы вегетации травы содержали в сухой массе большое количество сырого жира – от 3,1 (люцерна сорта Агния) до 4,38 % (клевер луговой сорта Фаленский). Чистые посевы люцерны имели более низкий показатель сырого жира (3,1 – 3,27 %) по сравнению с люцерно-клеверными (3,43 – 3,97 %) и люцерно-лядвенцевыми (3,39 – 3,5 %) травосмесями. Злаковая травосмесь уступала по содержанию сырого жира на 0,35 % только клеверу луговому и превосходила другие варианты на 0,18 – 1,06 % (Таблица 27).
Многолетние травы являются калиелюбивыми растениями. Концентрация калия в надземной массе трав изменялась от 2,19 до 3,36 %. По мнению Ю.М. Писковацкого (2001) уровень калия в люцерне может коррелировать с ее устойчивостью в травосмесях. Сорта, имеющие более высокую концентрацию этого элемента в надземной массе, являются более конкурентоспособными. В условиях опыта максимальное количество калия – 3,36 % накапливала травосмесь люцерны сорта Пастбищная 88 с лядвенцем рогатым.
Большим достоинством бобовых трав является то, что они аккумулируют в надземной массе большое количество кальция и магния, превосходя злаки по этому показателям в 2 – 3 раза. В наших исследованиях количество кальция в бобовых травах изменялось от 1,2 до 1,48 %, что в 1,4-1,7 раза выше аналогичного показатели для кострецово-тимофеечной травосмеси.
Несмотря на благоприятные условия атмосферного увлажнения травы содержали небольшое количество фосфора – от 0,10 % (сорт Агния и сорт Таисия) до 0,24 % (сорт Таисия + лядвенец рогатый; сорт Таисия + клевер луговой), что ниже зоотехнических потребностей животных (0,3 %). Это обусловлено тем, что фосфорные удобрения на данном участке не применялись в течение 5 лет.
В 2014 г. в первом укосе одновидовые посевы бобовых трав и их травосмеси содержали большое количество сырого протеина – от 16,88 (клевер луговой) до 21,88 % (люцерна Пастбищная 88 + клевер луговой; люцерна Таисия +клевер луговой). Такая зеленая масса обеспечит получение не только высококачественной подкормки для животных, но и позволит получить первоклассные искусственно высушенные корма (Приложение 62).
В наших исследованиях зеленая масса всех бобовых трав и травосмесей имела невысокое содержание сырой клетчатки – от 17,09 до 22,59 %, причем минимальное количество клетчатки содержалось в лядвенце рогатом и максимальное – в клевере луговом. Такой невысокий уровень сырой клетчатки способен удовлетворить потребности самых высокопродуктивных животных в питательных веществах (Таблица 28). При анализе химического состава многолетних трав за 2014 г. нужно заметить, что все травосмеси и одновидовые посевы трав удовлетворяли потребность в сыром протеине дойных коров (выше 14 %). Наибольшее количество сырого протеина было в травосмеси люцерны Пастбищная 88 + лядвенец рогатый – 21,51 %, наименьшее – в чистом посеве клевера лугового – 16,72 %. Содержание калия по сравнению с прошлым годом уменьшилось в среднем по вариантам на 1,27 %.
Экономическая эффективность выращивания различных сортов люцерны и их травосмесей
В системе показателей экономической эффективности важная роль лежит на себестоимости кормов, так как в структуре затрат животноводства затраты на корма достигают 50–90 %. В связи с этим при оценке многочисленных технологий лидирующую роль занимают системы, позволяющие выращивать низкозатратные корма для животных. При оценке себестоимости кормов рассчитываются общие затраты и необходимая потребность в тех или иных ресурсах, планируемых на предприятии. В кормопроизводстве финансовые показатели часто становятся основными направляющими при выборе того или иного с/х направления. Многолетние травы в большей степени выращиваются для внутрихозяйственного использования – для кормления сеном и сенажом в зимний период времени, на зелёную подкормку – в летне-пастбищный период. Использование кормов может является рентабельным, когда объем полностью обеспечивает потребности животных при наименьших финансовых и материальных затратах на единицу получаемой продукции.
Проблема рентабельности кормопроизводства, проработана не до конца, в связи с её особенностью. Так, например, в кормопроизводстве практически нет товарной продукции и появляются сложности в определении прибыли и других показателей. Урожайность в кормопроизводстве считается важным показателем для оценки рентабельности производства. При оценке кормовых культур урожайность продукции определяют на 1 ц как в физической массе, так и с учетом питательной ценности кормов (кормовых единиц). Повышение качества кормов даёт возможность получать нужный объём корма с небольшой площади посевов. Финансовые затраты и затраты труда снижаются, когда урожайность кормов увеличивается.
Наиболее дешёвый корм в опыте 1 давала люцерна сорта Селена – 1,95 руб за 1 корм. ед. Она обеспечивала получение условного чистого дохода – 17933 руб./га с наибольшим показателем рентабельности – 207,1 % (Таблица 38).
В опыте 2 бобовые травосмеси (люцерна Пастбищная 88 + лядвенец рогатый) и (люцерна Агния + клевер луговой) обеспечили наибольший уровень рентабельности – 121,2 и 124,7 % соответственно, при чистом доходе – 12203 и 12174 руб./га соответственно (Таблица 39).