Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические основы повышения урожайности многолетних бобовых трав (обзор литературы)
1.1 Устойчивость продуктивности и качества травостоев многолетних трав в ЦРНЗ в зависимости от их ботанического состава
1.2 Изменения агрохимических свойств почвы при возделывании многолетних трав 8
1.2.1. Обеспечение макроэлементами разновозрастных травостоев
1.2.2. Изменение почвенной кислотности, содержания кальция и фитотоксичности при возделывании многолетних трав
1.3 Прогрессивные технологии возделывания многолетних трав
ГЛАВА II. Место, условия и методика проведения исследований
2.1 Место проведения исследований
2.2 Схемы опытов и методика исследований
2.3 Почвенные условия
2.4 Метеорологические условия проведения исследований
ГЛАВА III. Формирование урожаев многолетних трав в зависимости от режимов питания и использования
3.1 Динамика ботанического состава краткосрочных и долголетних бобово-злаковых травосмесей при интенсивном использовании
3.2 Плотность травостоев
3.3 Высота компонентов травостоев
3.4 Урожайность сеяных сенокосов
ГЛАВА IV. Качество получаемых кормов и накопление биологического азота в экспериментальных травостоях
4.1 Качество кормов, полученных с краткосрочных посевов бобовых и злаковых трав
4.2 Накопление биологического азота 83
ГЛАВА V. Агрохимические свойства почвы
5.1 Агрохимические свойства почв
5.2 Приживаемость инокулированных симбиотических и ассоциативных азотфиксаторов в условиях засухи
5.3 Фитотоксичность почвы под посевами многолетних трав
ГЛАВА VI. Агроэнергетическая и экономическая эффективность инокуляции и калийного удобрения травостоев .
6.1 Агроэнергетические показатели возделывания бобовых трав в чистых посевах и травосмесях
6.2 Экономическая эффективность возделывания бобовых трав в чистых посевах и травосмесях
Заключение рекомендации производству
Библиографический список
- Обеспечение макроэлементами разновозрастных травостоев
- Схемы опытов и методика исследований
- Плотность травостоев
- Приживаемость инокулированных симбиотических и ассоциативных азотфиксаторов в условиях засухи
Введение к работе
Актуальность темы обусловлена необходимостью укрепления кормовой базы животноводства на основе расширенного использования в травосеянии видов и сортов многолетних бобовых трав, обладающих высокой фитоценотической устойчивостью и урожайностью, длительным продуктивным долголетием и высокой способностью к симбиотической азотфиксации; обеспечивающих стабильное получение высокобелковых кормов с низкой себестоимостью (В.М. Косолапов, А.А. Кутузова, И.В. Савченко).
Особое внимание в современном обществе уделяется воздействию сельскохозяйственного производства на окружающую среду, экологии и рациональному природопользованию, биоценологии. Это обуславливает выбор методов и способов, как повышения продуктивности систем, так и адаптации их к естественным условиям среды. Тенденция заключается в разработке зональных, ресурсосберегающих и экологически безопасных систем и технологий луговодства, полевого кормопроизводства, заготовки, хранения и рационального использования различных видов кормов.
Требуется разработать принципы, критерии и модели высокоэффективных
региональных систем полевого кормопроизводства, луговодства,
способствующие более полной мобилизации биологического потенциала кормовых культур и лугопастбищных угодий при ограниченных материально-технических ресурсах (В.М. Косолапов, И.А. Трофимов).
Степень разработанности темы. Большой вклад в разработку
технологий создания устойчивых укосных и пастбищных травостоев внесли
Г.В. Благовещенский, А.А. Кутузова, К.Н. Привалова, А.Д. Прудников, Д.М.
Тебердиев, В.А. Тюлин и другие учёные. В современных условиях потепления
и увеличения засушливости климата настоятельной необходимостью является
расширение в Нечерноземной зоне посевов с участием такого
засухоустойчивого вида трав как люцерна изменчивая. Для решения этой важной задачи необходимо подобрать сорта люцерны изменчивой с высокой продуктивностью и азотфиксирующей способностью, устойчивостью к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям.
Цель исследований. Цель данной работы – подобрать эффективные агроценозы для ведения малозатратного луговодства в условиях ЦРНЗ и ресурсосберегающие способы повышения их продуктивности и устойчивости, с учётом принципов биологизации.
Задачи исследований.
1. Оценить продуктивное долголетие бобовых и злаковых трав в
одновидовых посевах и травосмесях при различной интенсивности
использования травостоев;
-
изучить продуктивность краткосрочных бобово-злаковых травостоев с участием клевера лугового и люцерны изменчивой при интенсивном использовании в условиях минимального ухода;
-
выявить влияние инокуляции и калийного удобрения на формирование урожая бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей;
4. изучить динамику агрохимических свойств почвы в зависимости от состава травостоев и приёмов ухода за ними;
6. провести экономическую и агроэнергетическую оценку эффективности выращивания многолетних бобовых трав в одновидовых посевах и травосмесях.
Научная новизна. Впервые в условиях Центрального района Нечерноземной зоны проведено сравнение люцерны изменчивой и клевера лугового в полевых условиях по отзывчивости на применение инокуляции видоспецифичными штаммами ризобий и калийных удобрений.
Изучено продуктивное долголетие бобово-злаковых травосмесей в условиях малозатратного земледелия и особенности развития луговых фитоценозов при биологизации хозяйства.
Дано экономическое и агроэнергетическое обоснование целесообразности использования инокуляции на смешанных и одновидовых посевах многолетних бобовых трав.
Теоретическая и практическая значимость. В результате исследований показана высокая эффективность долголетнего интенсивного использования люцерно-злаковых травостоев при минимальных затратах на содержание и коренное улучшение угодий. Выявлено, что применение инокуляции специфичными заводскими штаммами симбиотических азотфиксаторов в условиях экстремально засушливых условий способствует повышению продуктивности люцерны изменчивой сортов Пастбищная 88 и Соната.
На основании проведённых исследований рекомендованы
технологические приёмы формирования устойчивой продуктивности бобовых трав в одновидовых посевах и травосмесях при долголетнем и краткосрочном использовании.
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 им. В.Р. Вильямса». Статистическая обработка экспериментальных данных выполнена методом дисперсионного анализа с использованием программного обеспечения MS Excel.
Положения, выносимые на защиту:
-
Оценка сортовой отзывчивости люцерны изменчивой и клевера лугового на инокуляцию в засушливых условиях;
-
взаимосвязь продуктивного долголетия злаковых травостоев с обеспеченностью минеральным азотом;
-
роль люцерны изменчивой в повышении устойчивости сеяных агрофитоценозов в условиях потепления климата;
-
высокая агроэнергетическая и экономическая эффективность производства кормов с использованием 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 результатов. Результаты исследований доложены на Международной научной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 145-летию РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (Москва, 2010 г.); Международной научной конференции Ecology of Soil Microorganisms (Прага, 2011г.);16-ой международной Пущинской школе-конференции молодых учёных «Биология – наука XXI века» (Пущино, 2012 г.); Международной научной конференции 24th General Meeting of the European Grassland Federation (Люблин, 2012 г.); Международной научной конференции молодых ученых и специалистов, посвящённой созданию объединённого аграрного вуза в Москве (Москва, 2014 г.); Международной научной конференции 26th General Meeting of the European Grassland Federation (Вагенинген, 2015 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, из них 5 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 139 страницах компьютерного текста, состоит из введения, шести глав, заключения и рекомендаций производству и содержит 42 таблицы, 12 рисунков, 46 приложений. Список цитируемой литературы включает 424 наименования, из них 157 – на иностранных языках.
Обеспечение макроэлементами разновозрастных травостоев
Важный фактор, определяющий доступность минеральных элементов почвы для растений – кислотность почвенного раствора. С помощью корневых выделений растения активно воздействуют на субстрат. Они могут изменять ионный состав и кислотность почвы, во-первых, из-за различных относительных скоростей поглощения анионов и катионов. Наиболее сильно в этом отношении влияют источники азота. Во-вторых, растения выделяют образующиеся при дыхании анионы HCO3-, которые существенно уравновешивают поглощённые анионы и увеличивают подвижность фосфора. В-третьих, рН корнеобитаемой среды находится под воздействием активного транспорта протонов клетками ризодермы наружу, эти ионы являются активными участниками обменных процессов в почве. В-четвёртых, многие виды, включая бобовые, способны к выделению неорганических соединений калия, фосфорной кислоты и т.д. В-пятых, растения выделяют органические соединения различной реакции рН, в частности кислоты (Ефремов И.В., 2008).
Критический порог кислотности почвы для люцерны и клевера, когда численность клубеньковых бактерий резко снижается, составляет рН 4,9, а диапазон эффективного симбиоза колеблется в пределах 6,5-6,8 единиц рН (Чиканова В.М., 1988; Вавилов П.П., Посыпанов Г.С., 1983).
При кислой реакции почвенного раствора растения сильно страдают от токсичных концентраций ионов алюминия и снижения доступности элементов питания. Это может приводить к неглубокому залеганию корневой системы, что увеличивает риск не только голодания, но и дефицита влаги. Наиболее распространённая стратегия адаптации к этому стрессу – избегание. Она может проявляться в виде повышения уровня pH за счёт корневых выделений, в частности хелатирующих алюминий соединений и более высокой активности ферментов, а также увеличение площади корневой системы за счёт микоризы. (Marschner H., 1991)
Главная причина подкисление почв в ЦРНЗ – промывной режим, особенно явный на непахотных угодьях. При зарастании пашни возникают постагрогенные сукцессии почв. Она сопровождается сравнительно быстрой дифференциацией пахотного горизонта (Караваева Н.А. и др., 1985; Анциферова О.А., 2001), с образованием на поверхности дернины и органо-минеральных горизонтов, развитием фонового субпрофиля аккумулятивно-элювиально-иллювиального типа (Добровольский Г.В., Карпачевский Л.О., 1979; Васенев И.И., 2008)
Подкисление почвы под многолетними травами за 3 года может достигать 1 ед. рН. Этому значительно способствует внесение минеральных удобрений. (Яцкова В.Г., 2010, Стюхин А.Ю., 2009). Вступая в поглощающий комплекс почвы, калий вытесняет в раствор эквивалентное количество других катионов, в первую очередь кальция. В кислых почвах в обмен на ионы калия почвенный раствор обогащается ионами водорода, алюминия и марганца, неблагоприятно действующими на растения. При этом уменьшается и агрегативная устойчивость, требуя одновременного внесения извести (Гедройц К.К., 1955; Мосолов И.В., 1979; Ковда В.А., 1985; Державин Л.М., 1992; Хлыстовский А.Д., 1992; Pfundter E., 2006, Petz W., 2000, Unterfrauner H. 2005, 2008).
Шпакова Н.А. (2003) отмечает, что известкование клеверо-злакового пастбища способствовало увеличению урожайности клевера лугового на 45, злаков на 7 и разнотравья на 63%, при этом участие бобовых в травостое составило 40, злаков - 51 и разнотравья 9% в среднем за 1999-2001 гг. M. Warda по результатам многолетних наблюдений за клевером ползучим отмечает, что изменения почвенной кислотности оказывали заметное влияние на долголетие этой культуры, но непосредственного эффекта на урожайность выявить не удалось. (Warda M., 1995).
Повышенная кислотность почвы тесно связано с обеспеченностью их кальцием. Поскольку он является двухвалентным катионом, как и магний, составляющий ядро молекулы хлорофилла, их поведение в растении довольно сходно. К тому же кальций необходим для протекания окислительно-восстановительных реакций в хлоропластах и митохондриях. (Ткачук И.А., 2001; Sanders D. et al., 2002)
Надземные части растения накапливают больше кальция на единицу массы, чем корни (Алехина Н.Д., Балнокин Ю.В., Гавриленко В.Ф. и др., 2005; Ткачук И.А., 2001; Sanders D. et al., 2002). Вынос этого элемента с отторгаемой биомассой велик, и существует необходимость его восполнения.
Клевер и люцерна при урожае около 20-30 т/га выносят 120-250 кг/га CaO, что зачастую превышает вынос этого элемента столь урожайными культурами, как картофель и сахарная свёкла. (Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И., 2004) Есть взаимосвязь калийного и кальциевого транспорта. Например, существуют «макси»-катионные каналы запирающих клеток устьиц у бобов. (Алехина Н.Д., Балнокин Ю.В., Гавриленко В.Ф. и др., 2005; Люттге У., Хигинботам Н., 1984; Сабинин Д.А., 1955, 1971). Кальциевые каналы ответственны за передачу информации. При действии самых различных стимуляторов активируются кальциевые каналы, за счёт увеличения концентрации этого элемента в цитозоле передающие сигнал от поверхности клетки внутрь. В комплексной сети передачи информации кальций служит универсальным передатчиком информации, поскольку его свободные ионы реагируют на наибольшее число стимулов. (Алехина Н.Д., Балнокин Ю.В., Гавриленко В.Ф. и др., 2005). Возможно, кальциефильность люцерны имеет связь с большой пластичностью и адаптивностью этой культуры.
Почвенная кислотность является одним из слагаемых явления фитотоксичности почвы. В начале исследований предполагали три причины его возникновения: конкуренция, автотоксичность, болезни. Издавна известное почвоутомление подразумевает накопление в почве не только корневых выделений в повреждающих количествах, но и патогенов (Ефремов И.В., 2008; Рубин А.Б., 1980; Слейчер Р., 1970; Leeper G.W., 1987). Автотоксичность – свойство накапливать в почве вещества, препятствующие развитию молодых растений того же вида. Согласно работам американских учёных, автотоксичность люцерны ослабевает с увеличением расстояния от старого растения. На его снижение до приемлемого уровня уходит примерно год (Blaser G.E., Larsen K.M., 2011). Некоторые авторы связывают фитотоксичность почвы с изменением осмотического давления почвенного раствора в результате деятельности микроорганизмов (Ананьева Ю.С., Бурлакова Л.М., Морковкин Г.Г., 2009), например, при интенсификации обработок (Беленков А.И., 2006; Кобзин А.Г., 2007) или в результате экстремальных погодных условий (Круглов Ю.В., Умаров М.М., Мазиров М.А. и др., 2012).
Схемы опытов и методика исследований
Повышенное содержание разнотравья в травостоях в засушливые 2010 2011 годы необязательно приводило к значительному снижению их качества, как будет показано в главе 4. Современные исследования немецких коллег из Гёттингенского университета подтверждают значительность вклада разнотравья в процесс формирования общего урожая кормового угодья, в частности влияние на его структуру. (From T., Wrage N., Isselstein J., 2012) По результатам исследований Morgan S., Huws S.A. и Scollan N.D. (2012) травянистые корма на основе многовидовых травостоев положительно сказывались на содержании и составе жирных кислот в говядине. Датскими исследователями было показано увеличение переноса в молоко жирных кислот омега-3 и омега-6 из травянистых кормов при наличии в них представителей разнотравья: многовидовая травосмесь превосходила по результатам даже клеверо-тимофеечную (Petersen M.B., Segaard K. and Jensen S.K., 2012). Рядом словенских учёных также отмечается высокое содержание каротина в силосе тысячелистника обыкновенного (Luka B., Kmecl V., Verbi J., nidari T., Megli V. and Kramberger B., 2012). Особенно важно влияние состава травостоя и участие в нём характерного разнотравья на качество продукции при изготовлении местных брендовых товаров, таких как деликатесные сыры (Romanzin A., Corazzin M., Sacc E., Sepulcri A. and Bovolenta S., 2012).
Первые два года пользования травостоями опыта 2 пришлись на экстремальные засушливые условия, существенных различий, обусловленных изучаемыми факторами – инокуляцией и К удобрением, выявить не удалось. Поскольку элементы питания в физиологических циклах растения находятся в сложном взаимодействии друг с другом, недостаток одного из них может приводить к недостатку другого. (Е. И. Кошкин, 2010). Однако по закону В.Р. Вильямса о незаменимости факторов, недостаток в окружающей среде фундаментальных экологических (физиологических) факторов не может быть заменён (компенсирован) другими. (Экологический энциклопедический словарь, 1989)
Доля клевера лугового в урожае 2011 г. изменялась от 38% в 1 укосе до 63% во втором. Даже при летнем посеве в 2009 г. тетраплоидный клевер имел преимущество, не подавлялся злаками, а над тимофеевкой даже преобладал в урожае. Подобные результаты получены и рядом зарубежных авторов (Cougnon M. et al, 2012; Frame J., Laidlaw A.S., 2011).
Наиболее засорёнными несеяными видами оказались злаковые травостои – доля сеяного компонента в 1 укосе не превышала 35% 2010 и 69% в 2011 г., а ко второму укосу, приходившемуся на засушливый период, снижалась ещё на 10-15%. Разнотравье было представлено следующими агробиологическими группами: - стержнекорневые: одуванчик лекарственный (Taraxacum offcinalis W.), полынь горькая (Artemisia absinthium L), щавель курчавый (Rumex crispus L.). - корнеотпрысковые: осот полевой (Sonchus arvense L.), горчак ползучий (Acroptilon repens L.), бодяк полевой (Cirsium arvense L.). - корневищные: пырей ползучий(Agropyrum repens L.), тысячелистник обыкновенный(Achillea millifolium L.) - зимующие: ромашка непахучая (Matricaria inodora L.), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris L.), ярутка полевая (Thlaspi arvense L.), - кистекорневые: подорожник большой (Plantago major L.). - яровые ранние: марь белая (Chenopodium album L.), горец шероховатый (Polygonum scabrum M.), горец птичий (Polygonum aviculare L.), желтушник левкойный (Erysimum cheiranthoides L.). Некоторыми исследователями считается, что развитие одуванчика лекарственного в посевах многолетних трав наиболее эффективно сдерживает кострецово-люцерновая смесь (Бочкарёв Д.В., Смолин Н.В., Никольский А.Н., 2012)
На третий год пользования с установившейся близкой к оптимальной погодой доля разнотравья значительно сократилась. В то же время вариантах с применением К180 на инокулированных травостоях сохранилось менее 30% бобового компонента, а, следовательно, получаемые корма не сбалансированы по протеину (рисунок 7). Так же сильно пострадал контрольный травостой с клевером луговым. Аналогичные данные получены А.И. Головня и Н.И. Разумейко в 2009-2011 гг. Среди бобовых культур наиболее устойчивой к сложившимся засушливым условиям оказалась люцерна изменчивая: чистых посевах и травосмесях с её участием наблюдалось наименьшее количество несеяных видов. К третьему году исследований наиболее засоренными оказались агрофитоценозы с клевером луговым (Головня А.И., Разумейко Н.И., 2012).
Ботанический состав травостоев 3 года пользования в зависимости от инокуляции и калийного питания, % Наибольшая фитоценотическая активность люцерны отмечена при действии инокуляции (54%) и действии калийных удобрений (65%). Клевер луговой также отзывался на данные приёмы увеличением своей доли на 17-20% по сравнению с контролем, но на 10-20% уступал люцерне (рисунок 7).
Влияния изучаемых факторов на злаковый компонент не выявлено. Известно, что при малой частоте скашивания изреженный ранее в результате неблагоприятных условий кострец может подавляться быстрорастущими несеяными злаками, такими как ежа (Солянова Р.В., 1999).
Как правило, частое скашивание предохраняет травостои от внедрения аборигенных видов (Клапп Э., 1961; Смелов С.П., 1966; Pavlu V., Schellberg J., Hejcman M., 2011), однако в результате засухи 2010-2011 гг. преимущество получили неприхотливые несеяные полуверховые и низовые злаки, не требующие значительного увлажнения в период после скашивания (Шенников А.П., 1941; Рогов М.С., 1989). В частности в опыте по изучению действия инокуляции и калийного удобрения в 2010-2012 гг. отмечалось присутствие овсяниц, как и в эксперименте L.R. Turner (2012).
То же можно сказать о результате применения удобрений (Smith R.S. et al., 2008; Bardgett R.D., et al. 1999; Coulson S.J. et al. 2001; Donnison L.M. et al., 2000): в условиях недостатка влаги, препятствующего полному использованию питательных элементов, этот приём не дал преимущества сеяным видам. Изучение сортовой отзывчивости люцерны и клевера лугового на применение инокуляции также не выявило действия этого фактора на долю культурного компонента в фитоценозе. Год закладки и формирования травостоев характеризовался экстремально засушливыми условиями, то же можно сказать и о первом годе пользования ими. Несмотря на проведённый подсев бобовых весной 2011 г., засорённость травостоев разнотравьем в первый год пользования травостоями достигала 22-24%.
Плотность травостоев
Если в первый год пользования травостоями был проведён только один укос из-за начавшейся засухи, то на 2 год пользования удалось получить три сбора: растительная масса первого предназначалась для заготовки объёмистого корма, отава последующих двух использовалась для зелёной подкормки скота. Известно, что сбор сухого вещества при двухукосном использовании люцерны и люцернозлаковых травосмесей в среднем на 14% больше, чем при трехукосном использовании, сбор сырого белка практически не зависит от количества укосов (Е.В. Ивасюк, В.К. Храмой, Н.М. Ивасюк, 2012, 2013), хотя по ранее имевшемуся мнению J.J. Volenec et al. (1987) зелёная масса второго укоса богаче питательными веществами, по сравнению с первым, из-за увеличения доли листьев в урожае.
Состав кормов со всех вариантов опыта в 2011 г. также соответствовал потребности КРС в питательных веществах. По содержанию сырого протеина к 1 классу сеяного бобово-злакового сена следует отнести все клеверо-злаковые травосмеси, а также люцерно-злаковые инокулированные и контрольный травостои. Сочетание калийного удобрения с инокуляцией не способствовало повышению процентного содержания сырого протеина в СВ. Все кострецово-тимофеечные травостои соответствуют 2 классу сеяного злакового сена (таблица 22).
По сравнению с предыдущим годом содержание сырого протеина увеличилось в травостоях с участием клевера лугового на 2-4% СВ, исключение составил вариант с сочетанием инокуляции и К180, где наблюдалось незначительное (на 0,1%) снижение этого показателя. Подобные изменения следует отнести на счёт динамики ботанического состава травостоев в результате засухи. Видимая обеспеченность кормов протеином зачастую бывает обусловлена присутствием определённых видов разнотравья, например, обилием одуванчика лекарственного Taraxacum officinale L. Сбор сырой клетчатки с урожаем также увеличился во всех вариантах на 1-2% из-за ускоренного развития, меньшей облиственности и повышенной жёсткости растений в условиях повторившейся экстремальной засухи.
Содержание кальция, по-прежнему, оставалось наиболее высоким в травостоях с участием люцерны посевной сорта Пастбищная 88 в силу биологических особенностей данного бобового вида. То же наблюдалось в 2012 г. (таблица 23). За три года исследований отмечено, что внесение калия увеличивает и накопление кальция в растительной массе.
В условиях лимитирующего фактора недостаточного увлажнения применение инокуляции и калийных удобрений не оказало влияния на качество кормов. Засушливые условия не способствовали эффективному обмену веществами между растением-хозяином и заводскими штаммами микроорганизмов, которые, как и дикие ризобии, воспринимались в условиях стресса как патогенные инвазии. В отсутствие достаточного количества осадков не весь вносимый калий переходил в почвенный раствор, а потому и не был полностью утилизирован растениями.
На 3 год пользования бобово-злаковыми травостоями в условиях увлажнения, близких к средним многолетним, ботанический состав сильно изменился. Однако нормам для первого класса сеяного бобово-злакового сена соответствовал корм всех посевов с участием клевера лугового сорта Марс, а также травостой с люцерной посевной Пастбищная 88 при совместном действии инокуляции и калийного удобрения. В то же время растительную массу прочих фитоценозов с этой культурой следует отнести ко второму классу сеяного бобово-злакового сена. Кострецово-тимофеечная травосмесь также дала корма второго класса сеяного злакового сена.
Содержание сырого протеина в 2012 г. по сравнению с данными второго года пользования продолжило тенденцию к увеличению во всех вариантах травостоев с участием клевера лугового сорта Марс, прибавка составила 0,4-0,7% СВ. Остальные варианты показали дальнейшее снижение содержания СП с разницей в пределах 1% СВ (таблица 23).
Закономерностей накопления сырой клетчатки экспериментальными травостоями не выявлено. Р.А. Идрисов Р.А. (2011) отмечает, что бобово-злаковые травосмеси с люцерной по сбору сухой массы уступают одновидовым травостоям костреца, а по сбору обменной энергии превосходят их. Петрук В.А. (2013) сообщает, что травосмеси с люцерной оказываются продуктивнее прочих бобово-злаковых сообществ уже в первые 5 лет использования. По данным Г.Я. Панахида и др. (2013) люцерно-злаковый травостой при трёхукосном использовании давал 12,38 т/га СМ на 38 год жизни.
Зольность растительной массы с прекращением засухи снизилась на 2-3% во всех вариантах (таблица 23).
По сведениям Н.Н. Лазарева и др. (2009) при двухкратном скашивании бобово-злаковые травосмеси хорошо обеспечены сырым протеином, кальцием, фосфором и магнием и содержат повышенное количество сырой клетчатки.
Говоря о качестве кормов, не следует забывать о преобладающих видах в ботаническом составе и их биохимических особенностях. Представители разнотравья вносят значительный вклад в витаминно-минеральный баланс получаемых кормов и, возможно, в обогащение почвы за счёт своих ризосферных микробных сообществ. (Branko Lucas et al., 2012, Pirhofer-Walzl K. et al., 2011; Smilauer P., Smilauerova M., 2013).
Инокуляция одновидовых посевов люцерны и клевера лугового выявила некоторые сортовые различия в изменениях химического состава под воздействием данного фактора. В 1 год пользования, несмотря на неблагоприятные условия среды, в том числе и в предыдущий год закладки травостоев, все изучаемые варианты соответствовали 1 классу сеяного бобового и сеяного злакового сена.
Приживаемость инокулированных симбиотических и ассоциативных азотфиксаторов в условиях засухи
Современное аграрное сообщество безоговорочно признало, что именно луга являются дешёвым источником белка и энергии для производства высококачественной продукции животноводства (Ларетин Н.А., 2012; Burns G.A. et al., 2012.; op J., Lavreni A., 2012; Fernndez-Nez E., Pires J.M., et al., 2012; Goliski P., et al., 2012; Hofstetter P., Frey H.-J., Kunz P., 2012; Kirilov A., Vasilev E., 2012; Laidlaw A.S., ebek L.B.J., 2012, McEvoy M., et al., 2012; Meripld, H., et al., 2012; Ren H.Y., et al., 2012; Revello-Chion A., TabaccoE., Battelli G., et al., 2012; Romanzin A., Corazzin M., et al., 2012; Soegaard K., Nielsen K.A., 2012; Steinshamn H., Inglingstad R.Aa., Nymo M., Jorgensen M., 2012). Корма в молочном животноводстве составляют основную статью затрат. Например, в 2010 году их доля в себестоимости молока в хозяйствах Ленинградской области составляла 53 % (Суровцев В.Н., 2013).
Основная задача, стоящая перед отраслью, это стабилизация и интенсификация производства всех видов кормов с учётом ресурсоэнергосбережения, экономической эффективности и экологической безопасности. Конечной целью является всемерное увеличение производства дешёвой животноводческой продукции в соответствии с народнохозяйственными потребностями (Чирков Е.П., 2008, 2009; Чирков Е.П., Ларетин Н.А., Кирдищева Д.Н., 2011).
В производстве сельскохозяйственной продукции участвуют, дополняя и заменяя один другой, все факторы. Выход валовой продукции на 1 рубль производственных затрат наиболее полно отражает эффективность использования факторов производства. (Шарипов С.А., Харисов Г.А., Колпаков П.А., 2012).
Уровень рентабельности отдельных видов продукции зависит от изменения среднереализационных цен и себестоимости единицы продукции. В нашем случае разнородность определяется, с одной стороны, качественным составом травостоя, с другой – условиями выращивания. В данной работе воздействие ценового фактора было устранено путём пересчета всех показателей в ценах 2014 года. В результате при анализе данных за весь период исследования было установлено следующее.
Затраты на производство кормов на многолетних бобово-злаковых травостоях традиционно невелики, в сравнении, например, с зерновыми культурами, не говоря уже о пропашных: даже с применением калийных удобрений и предпосевной инокуляцией они не превышали 11426 руб. на 1 га люцерно-злакового фитоценоза и 10681 руб./га для клеверо-злакового (таблица 41). При этом стоимость продукции с 1 га, естественно, зависела прямо от величины урожая – выхода продукции, для удобства выраженного нами в кормовых единицах. В условиях опыта, проводившегося в крайне неблагоприятные для ЦРНЗ засушливые годы, наиболее дешёвый корм (2,9 руб./КЕ) был получен с инокулированного травостоя с участием клевера лугового, а наиболее затратным, как и следовало ожидать, стало удобрение злаков – 5,0–5,6 руб./КЕ. Себестоимость продукции злаковых травостоев при всех изученных технологиях оставалась выше аналогичных вариантов с участием бобовых трав.
Интересно, что инокуляция бобового компонента не увеличила себестоимость продукции, а в отсутствие удобрений даже наоборот – снизила её на 60 копеек в случае с клевером луговым и менее значительно – всего лишь на 10 копеек – для травостоя с люцерной. Возможно, в годы с нормальными условиями увлажнения, когда растительно-ризобиальные симбиозы функционируют значительно более активно, этот эффект может увеличиваться.
Стоимость продукции с 1 га в условиях эксперимента достигала 14287 руб./га на клеверо-злаковых травостоях при инокуляции и 14535 руб./га для удобряемых люцерно-злаковых травостоев. Самую дешёвую продукцию (не более 8900 руб.) давали посевы злаков при всех вариантах технологических улучшений.
Условный чистый доход был наибольшим при инокуляции клеверо-злакового травостоя, составив 6522 руб./га. Раздельное применение инокуляции и удобрений на люцерно-злаковом сеяном лугу также дало хороший результат: соответственно 4779 и 4291 руб./га условного чистого дохода. Совместное применение инокуляции и калия негативно сказывалось на данном показателе во всех вариантах. Совсем не получено дохода при внесении калийных удобрений на злаковом травостое. В остальных случаях условный чистый доход колебался в пределах двух-трёх тысяч рублей с 1 га.
Условная рентабельность возделывания травосмесей была достаточно высокой, несмотря на неблагоприятные для сельского хозяйства погодные условия 2010-2011 гг. Отрицательные значения получены лишь при возделывании злаков с применением удобрения и инокуляции. Прибавки урожая на этом варианте оказались настолько невелики, что не компенсировали затрат на производство продукции.
В опыте с одновидовыми посевами трав затраты на производство кормов с посевов клевера лугового и люцерны в условиях эксперимента лежали в пределах 4600–6600 руб./га, будучи заметно выше при инокуляции, однако применение минерального азота в варианте с овсяницей луговой было закономерно более дорогим приёмом (среднегодовые затраты – 6800 руб./га) (таблица 42).