Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние изученности проблемы 12
1.1 Становление кормопроизводства в Западной Сибири и основные направления его развития 12
1.2 Формирование высокопродуктивных многолетних травостоев 19
1.3 Создание агрофитоценозов однолетних кормовых культур 27
1.4 Улучшение природных кормовых угодий на малопродуктивных землях 41
2 Условия, объекты и методика проведения исследований 56
2.1 Краткая характеристика природно-климатических условий Западной Сибири 56
2.2 Климат Омской области и метеорологические условия в годы исследований 57
2.3 Характеристика основных типов почв 61
2.4 Объекты и методика исследований 67
3 Особенности возделывания многолетних трав в различных почвенно-климатических зонах Западной Сибири 73
3.1 Повышение продуктивности многолетних трав в подтаежной зоне 75
3.2 Особенности возделывания многолетних бобовых трав в северной лесостепи 87
3.3 Формирование высокопродуктивных бобово-мятликовых травостоев в южной лесостепи
3.4 Создание высокопродуктивных травостоев в степной зоне
3.5 Экономическая и энергетическая оценка возделывания многолетних трав на корм 124
Заключение
4 Создание и использование агрофитоценозов однолетних кормовых культур 134
4.1 Формирование и использование смесей однолетних кормовых культур для заготовки сенажного корма 136
4.2 Возделывание зернофуражных и высокобелковых кормовых культур в смешанных посевах на зерносенаж 175
4.3 Создание смешанных посевов однолетних кормовых культур для заготовки силоса 207
4.4 Эффективность возделывания однолетних культур в смешанных посевах 240
Заключение 247
5 Повышение продуктивности природных кормовых угодий на солонцовых землях 250
5.1 Поверхностное улучшение природных кормовых угодий 251
5.2 Сроки и способы залуження при коренном улучшении лугов 258
5.3 Подбор трав и травосмесей для коренного улучшения природных кормовых угодий 266
5.4 Перезалужение кормовых угодий на солонцах 280
5.5 Приемы продления продуктивного долголетия сеяных травостоев 306
5.6 Эффективность поверхностного и коренного улучшения лугов на солонцовых почвах 316
Заключение 322
Выводы 324
Предложения производству 329
Библиографический список 331
Приложения 392
- Становление кормопроизводства в Западной Сибири и основные направления его развития
- Краткая характеристика природно-климатических условий Западной Сибири
- Повышение продуктивности многолетних трав в подтаежной зоне
- Формирование и использование смесей однолетних кормовых культур для заготовки сенажного корма
Введение к работе
Актуальность темы. В современных условиях полевое и луговое кормопроизводство имеет большое значение не только в обеспечении животноводства кормами, но и оказывает значительное влияние на всю отрасль растениеводства, т.к. под кормовыми культурами занято более 50 % пашни. Однако при невысокой продуктивности и не значительной доле в структуре посевных площадей бобовых культур низкой остается обеспеченность кормов протеином, а также снижается средообразуюшая роль кормовых культур в зональных системах земледелия (Ю.К. Новоселов; 2002).
Вместе с тем, анализ состояния полевого и лугового кормопроизводства показывает, что за последние годы производство кормов на пашне снизилось практически в два раза. Основная причина - сокращение посевных площадей с 43 до 31 млн. га и снижение продуктивности кормовых культур с 24-26 ц в 1990 г. до 12-14 ц корм. ед. на 1 га к 2000 году. Производство сена на улучшенных лугах, достигшее в 1990 г. 24 млн. т, снизилось к 2002 г., в целом по стране, на 35 %, по Западно-Сибирскому региону на 54 % (Концепция ..., 2000).
Развитие отрасли животноводства в Западной Сибири требует значительного улучшения качества кормов и, прежде всего, сбалансированности рационов по белку и углеводам. Согласно концепции развития агропромышленного комплекса (АПК) Сибири до 2010 г., повышение эффективности кормовой базы должно осуществляться в направлении снижения затрат кормов до 1,1-1,2 ц корм. ед. на 1 ц молока и до 12-13 ц корм. ед. на 1 ц прироста живой массы крупного рогатого скота, за счет повышения их питательности. В настоящее время недостаток протеина в кормах составляет 15-20 %, для обеспеченности необходимой нормы 110-120 г/корм, ед., его производство требуется увеличить на 25-30 % (П.Л. Гончаров и др., 2001).
Важным источником кормового белка в регионе, особенно в подтаёжной зоне и северной лесостепи, являются бобовые травы (донник, люцерна, клевер, козлятник) и бобово-мятликовые смеси. Поэтому основным направлением усо-
5 вершенствования полевого травосеяния должно стать расширение посевов бобовых трав и бобово-мятликовых смесей, доведение их в структуре посевных площадей многолетних трав до 65-70 %. Это позволит повысить содержание протеина в травянистых кормах до необходимых величии и поднять его с 8-10 % до 12-14 % на 1 кг сухого вещества. С другой стороны - вовлечь в оборот большие резервы симбиотического азота, что дает возможность в 1,3-1,5 раза снизить затраты энергии на производство кормов из многолетних трав. Возделывание скороспелых и позднеспелых травосмесей позволит увеличить оптимальный срок уборки с 12-15 до 20-25 сут. и сократить потребность в сеноуборочной технике на 15-20 %.
В лесостепной зоне существенный рост производства кормового белка может быть обеспечен за счет использования одновидовых и смешанных посевов однолетних трав, зернофуражных и высокобелковых культур. Поэтому главным направлением интенсификации возделывания однолетних трав является расширение посевов бобово-мятликовых смесей в структуре кормовых культур до 45-50 %, особенно в лесостепной зоне. В зонах с недостаточной влаго-обеспеченностью (степь, южная лесостепь) перспективными являются посевы суданской травы, проса кормового в смесях с горохом, викой и другими бобовыми культурами. Создание агрофитоиенозов из разнокачественных по биологическим свойствам культур позволит обеспечить более высокую, стабильную урожайность и производить корма сбалансированные по протеину. При средней урожайности зеленой массы однолетних трав в стране 9,5-10,5 т/га можно довести валовой сбор до 12 млн. т корм. ед. и до 2,2 млн. т сырого протеина, т.е. в 1,3-1,4 раза больше, чем заготавливалось в 1991 году (Концепция ..., 2000 г.)
Большой недостаток белка и других элементов питания ощущается в силосных кормах. Так, в силосе полученном из кукурузы содержится всего 0,18-0,20 корм. ед. и 12-14 г/кг переваримого протеина. Для решения данной проблемы можно в дополнение к кукурузе высевать силосные смеси на ее основе с включением зернобобовых культур. Это дает возможность увеличить питатель-
ность силоса до 0,22-0,24 корм, ед., а содержание протеина довести до 90-100 г на одну кормовую единицу (Н.И. Кашеваров и др., 2001).
Большое значение в укреплении кормовой базы в Западной Сибири отводится луговому кормопроизводству. Общая площадь сенокосов и пастбищ составляет более 13,5 млн. га, что составляет почти 45 % сельскохозяйственных угодий. Улучшенные сенокосы в течение 4-5 лет обеспечивают урожайность сухой массы 2,5-3,0 т/га, что в 1,5-2,0 раза больше, чем природные луга.
В связи с прекращением плановых государственных вложений на улучшение природных кормовых угодий, а также в связи с ограниченностью финансовых возможностей регионов и хозяйств, актуальное значение при повышении продуктивности лугов приобретает применение широко доступных ресурсосберегающих технологий. Это позволит без больших затрат обеспечить увеличение производства кормов на сенокосах и пастбищах и одновременно устранить их деградацию. Накопленный арсенал технологических разработок по улучшению природных угодий должен быть более узко сориентирован относительно типов лугов, что обусловлснио зональным и почвенным разнообразием региона (Д.М. Тебердиев и др., 2002).
В целом следует отметить, что в современных условиях решать проблему дефицита кормов следует через их конвейерное производство на основе рационального использования биологических и почвенно-климатических ресурсов. Однако в настоящее время в регионе не до конца решены вопросы по технологии возделывания многолетних бобовых трав, не определены по природным зонам наиболее перспективные виды и сорта однолетних кормовых культур для смешанных посевов, недостаточно изучены технологические приемы улучшения природных лугов на малопродуктивных.
Цель исследований - усовершенствовать существующие и разработать новые технологические приемы формирования и рационального использования высокопродуктивных агрофитоценозов многолетних и однолетних кормовых культур в различных природно-климатических зонах Западной Сибири, обеспе-
7 чивающие получение 4-6 тыс. корм, ед/га с высоким содержанием протеина и обменной энергии.
Задачи исследований:
подобрать культуры и сорта многолетних трав для создания высокопродуктивных агрофитоценозов в различных зонах региона;
изучить особенности роста и развития однолетних культур в простых и сложных агрофитоценозах, определить роль компонентов в формировании урожая кормовой массы;
определить продуктивность, энергетическую и питательную ценность многолетних и однолетних кормовых культур при возделывании в одновидовых и смешанных посевах;
выявить высокоурожайные виды и сорта однолетних трав и установить оптимальный состав смесей для заготовки сенажа, зерносенажа и силоса в различных зонах региона;
усовершенствовать существующие и разработать новые технологические приемы улучшения и продления продуктивного долголетия природных кормовых угодий на солонцовых землях;
дать экономическую и биоэнергетическую оценку технологическим приемам создания и использования многолетних и однолетних кормовых травостоев на пашне и природных лугах.
Научная новизна работы. Па основе 20-летних исследований установлены и научно обоснованы ряд закономерностей по формированию и рациональному использованию многолетних и однолетних агрофитоценозов кормовых культур по зонам Западной Сибири. Установлено влияние различных штаммов клубеньковых бактерий (Rhizobium) на урожайность бобовых трав, подобраны лучшие покровные культуры и приемы борьбы с сорняками, определен оптимальный состав наиболее продуктивных травосмесей для различных условий возделывания. На основе новых сортов кормового типа (пшеница Фиолетовозерная, ячмень Омский 89, горох Омский 9 и др.) разработаны и
8 предложены производству технологические приемы создания высокопродуктивных агрофитоценозов сенажных и силосных кормов с повышенной протеиновой и энергетической питательностью но природным зонам региона. Усовершенствованы существующие технологии улучшения природных кормовых угодий, разработаны новые приемы обработки почвы при поверхностном и коренном улучшении, продлении продуктивного долголетия с использованием нового агрегата АВВ-Ф-2,8 для внутрипочвенного внесения жидких органических удобрений. Подобраны разнопоспевающие травосмеси для залуження, созданные на основе сортов трав автора (а.с. 2859, 3703, 3955, 5009, 5015, 5340, 6046, 6671) и видов перспективных для возделывания в регионе. Определена экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания многолетних и однолетних кормовых культур в одновидовых и смешанных посевах по зонам Западно-Сибирского региона.
Защищаемые положения:
- особенности формирования высокопродуктивных травостоев многолетних
бобовых трав и бобово-мятликовых травосмесей по природным зонам Запад
ной Сибири;
- технологические приемы создания и возделывания смешанных посевов одно-
летних кормовых культур для получения высокопитательных сенажных, зер-носенажных и силосных кормов;
- способы повышения продуктивности природных кормовых угодий при по
верхностном и коренном улучшении;
- экономическая и биоэнергетическая оценка возделывания многолетних и од
нолетних кормовых культур в одновидовых и смешанных посевах на пахот
ных землях и природных лугах.
Практическая значимость работы.
Разработанные технологические приемы формирования высокопродуктивных травостоев многолетних бобовых трав и бобово-мятликовых травосмесей в условиях Западной Сибири наиболее экономны, позволяют расширить их
посевы в регионе, увеличить содержание протеина в сене и сенаже до 13-15 % на кг сухого вещества; за счет использования симбиотического азота в 1,5 раза снизить затраты на производство травянистых кормов.
Производство высокопитательных кормов на основе использования смешанных посевов однолетних кормовых культур обеспечит получение с 1 га не менее 4-6 тыс. корм, ед., 40-55 ГДж обменной энергии с протеиновой питательностью 120-140 г на кормовую единицу. Заготовка высококачественных сенажных и зерносенажных кормов увеличит выход кормовых единиц с 1 га пашни с 2,8 до 4,9 т и снизит себестоимость 1 т корм. ед. с 538 до 351 руб., что обеспечит рентабельное ведение животноводческой отрасли региона.
Внедрение ресурсосберегающих способов повышения продуктивности природных кормовых угодий Западной Сибири в 2-3 раза увеличит объем производства кормов на улучшенных лугах лесостепной зоны. Рост урожайности многолетних трав на солонцовых землях с 0,7-1,0 т/га до 3,0-3,5 т/га позволит с площади 1,2 млн. га дополнительно получить 2760 тыс. т сена.
Реализация результатов исследований. Научные разработки внедрены в хозяйствах Омской области на плошади 140 тыс. га. При этом наибольший эффект получен в ОПХ «Омское» и ОПХ «Боевое» СибНИИСХ, ЗАО им. Кирова, ООО «Лидер», ЗАО «Овощевод», АФ «Екатеринославская», СПК «Пушкинское» Омской области.
Возделывание рекомендованных смесей, козлятник восточный + кострец безостый, суданская трава + овес + горох, овес + вика + рапс обеспечило получение 8-12 т/га сенажной массы, что на 25-35 % больше в сравнении с использующимися в хозяйствах смесями -люцерна + кострец безостый, овес + ячмень + горох (приложение 47).
Материалы исследований использованы при разработке рекомендаций: «Сорта зерновых, зернобобовых и масличных кормовых культур в Омской области» (1984), «Система ведения сельского хозяйства в Омской области» (1981, 1984, 1987), «Улучшение природных кормовых угодий на солонцах Западной
10 Сибири» (1998), «Тактика проведения весенне-полевых работ в Омской области» (1995-2005 гг.), «Основные пути развития кормопроизводства в Омской области» (1999), «Концепция развития агропромышленного комплекса Сибири до 2010 г.» (2001), «Стратегия развития агропромышленного комплекса Омской области» (2003). Пути интенсификации кормопроизводства в Омской области (2005).
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены: на научно-практических конференциях по проблемам кормопроизводства (Омск, 1982, 1999, 2000; Новосибирск, 1993; Барнаул, 2000), на Всесоюзном совещании «Теоретические основы мелиоративного освоения и опыт использования солонцовых почв» (Волгоград, 1989); на международной научно-практической конференции «Проблемы развития аграрного сектора в XXI веке» (Кокшетау, 1999); на международной научно-практической конференции «Проблемы стабилизации и развития сельскохозяйственного производства Сибири, Монголии и Казахстана в XXI веке» (Новосибирск, 1999); на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития прикладных исследований и пути повышения их эффективности в сельскохозяйственном производстве» (Казань, 2000); на региональной научно-практической конференции «Современные проблемы развития крестьянских и фермерских хозяйств» (Кокшетау, 2001), на региональном координационном совещании по кормопроизводству в СибНИИ кормов (2003); на областных агрономических совещаниях (Омск, 1987 - 2005), на ученом совете СибНИИСХ (1989 - 2006).
Публикации. Результаты исследований опубликованы в сборниках научных трудов и научно-технических бюллетенях СО ВАСХНИЛ, СибНИИСХ, НИИСХ Северного Зауралья, в журналах «Земля сибирская дальневосточная», «Кормопроизводство», «Земледелие», «Сельское хозяйство Сибири», Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, сборниках трудов СО РАСХН. По теме диссертации опубликовано 70 научных работ общим объёмом 29,6 псч. л.
Диссертация подготовлена на основе исследований автора, выполненных в лаборатории селекции многолетних трав, лаборатории сенокосов и пастбищ, лаборатории полевого кормопроизводства Сибирского научно- исследовательского института сельского хозяйства в 1983 - 2002 гг. Исследования осуществлялись в соответствии с Государственными программами в рамках тематического плана НИР СО ВАСХНИЛ (СО РАСХН), номер гос. регистрации 01.87.0051742; 02.91.0039990 а также согласно заданию 20.14.01 Федеральной Программы «Фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации и Сибири.
Разработка и реализация программы исследований проводилось лично автором или под его руководством (70-80 % работы).
Автор выражает глубокую благодарность и признательность за ценные советы и рекомендации доктору с.-х. наук, профессору А.Ф. Степанову, доктору с.-х. наук профессору В.Г. Холмову, коллегам по научной работе кандидату с.-х. наук Б.А. Абубекерову, доктору с.-х. наук У.М. Сагалбекову, старшему научному сотруднику В.И. Серебренникову, доктору с.-х. наук В.П. Казанцеву, кандидату с.-х. наук P.M. Гительман, а также сотрудникам СибНИИСХ кандидату с.-х. наук Г.Д. Коломниковой, В.Н. Путинцеву, О.А. Писаревскому, О.И. Поспеловой за помощь при выполнении полевых и лабораторно-аиалитических исследований.
Становление кормопроизводства в Западной Сибири и основные направления его развития
Началом развития и становления современного полевого и лугового кормопроизводства Западной Сибири следует считать конец 50-х - начало 60-х годов прошлого столетия. В этот период возросла роль полевого кормопроизводства, что связано, главным образом, с освоением целинных и залежных земель.
В связи с тем, что значительная доля высокопродуктивных лугов была распахана, оставшиеся низкоурожайные сенокосы не могли обеспечить в полном объеме возрастающее поголовье скота, которое за 10-15 лет (1950-1965 гг.) увеличилось в 1,5-2 раза. В этой ситуапии производство кормов не успевало за быстро увеличивающимся поголовьем, поэтому кормопроизводство постепенно стало перемещаться на пахотные земли. В этот период существенно расширились посевы однолетних кормовых культур, а самое главное на полях региона появилась новая высокоурожайная кормовая культура - кукуруза. За период с 1955 по 1970 гг. она стала занимать в регионе более 2,5 млн. га пашни, что позволило существенно стабилизировать кормовую базу Сибири на многие годы.
Переход кормопроизводства на пахотные земли потребовал научной и практической проработки многих вопросов связанных с подбором культур, созданием сортов, технологических приемов выращивания и заготовки. На данном этапе развития полевого кормопроизводства большой вклад в его становление внесли известные сибирские ученые: А.Г. Кожевников (1959), И.И. Загребаев (1968), В.И. Копырин (1972), Г.М. Пуртов (1973), Г.И. Макарова (1974), П.Л. Гончаров (1975), В.М. Глухов (1975), B.C. Ильин (1975), К.П. Афепдулов (1977), И.Я. Овчаренко (1979), А.И. Тютюнников (1981), В.И. Ваганов (1982) и многие другие исследователи.
За счет привлечения новых сортов и культур, а также усовершенствования технологических приемов их выращивания среднегодовое производство кормов в Западной Сибири к середине 70-х годов выросло до 6,2 млн. т кормовых единиц. Вместе с тем, обеспеченность на условную голову оставалось низкой, в пределах 10-12 ц кормовых единиц. Тем не менее, произошло становление полевого кормопроизводства, как самостоятельной отрасли сельскохозяйственного производства.
Следует отметить, что в этот период в структуре кормовых рационов основную долю стал занимать кукурузный силос, т.к. кукуруза стала основной кормовой культурой, возделываемой на пашне. В тоже время началось неоправданное отступление от принципов травопольной системы земледелия, в результате чего в структуре кормовых культур существенно снизилась доля многолетних трав. К середине 60-х-началу 70-х годов значительно сократились площади под многолетними травами на пахотных землях, прекратилась селекция бобовых трав, а вместо них повсеместно насаждались кормовые бобы и горох.
Сыграв основную роль в укреплении кормовой базы в 70-х годах, полевое кормопроизводство, тем не менее, не смогло решить ряд важных проблем, самой острой из которых оказалась проблема кормового белка. Ставка сделанная на однолетние бобовые культуры (горох, бобы) не оправдала надежды, т.к. данные культуры возделывались, главным образом, на зерно и в меньшей степени использовались в бобово-мятликовых смесях. Положительные изменения в полевом кормопроизводстве Западной Сибири произошли в начале 80-х годов, когда утратила монополию пропашная система земледелия. В этот период были расширены площади многолетних бобовых трав и бобово-мятликовых смесей, возросло применение азотных удобрений. Так, к 1985 г. посевы многолетних трав выросли с 2,2 до 2,9 млн. га, а однолетних - с 0,9 до 1,4 млн. га по сравнению с 1980 годом. Разработанная доктором с.-х. наук И.П. Гейдебрехтом (1985) система специализированных кормовых севооборотов, внедренная через НПС «Корма» в производство, позволила существенно поднять урожайность на кормовых полях Омской области. Это привело к росту содержания переваримого протеина в 1 корм. ед. с 83 г. в 1979 г. до 98 г. в 1989 г., что гарантировало удой в 3 тыс. кг на фуражную корову и прирост живой массы крупного рогатого скота более 750 г. в сутки. Увеличение объемов производства белка происходило также за счет структурных изменений в посевах кормовых культур. Существенную роль в обеспеченности животноводства кормовым белком сыграл яровой рапс, особенно в системе заготовки зеленых кормов. В хозяйствах Омской области на площади 35 тыс. га была освоена технология возделывания капустных культур, разработанная под руководством академика PACXII Н.З. Мила-щенко, докторами с.-х. наук В.М. Зерфусом (1985) и В.П. Казанцевым (2001).
Большую роль в укреплении кормовой базы, в этот период сыграло орошаемое кормопроизводство. Большое значение, при этом имела технология выращивания кормовых культур разработанная в СибНИИСХ доктором с.-х. наук В.Ф.Гоф(1980).
Необходимо отметить, что большое значение в укреплении кормовой базы Западной Сибири в период с 1980 по 1990 гг. имели улучшенные природные сенокосы и пастбища, особенно на малопродуктивных солонцовых почвах лесостепной зоны. Технология обработки солонцовых почв и коренного улучшения лугов разработанная известными сибирскими учеными (Н.В. Орловский, 1955; А.С. Мигуцкий, 1959; Н.Д. Градобоев, И.И. Загребаев, 1962; П.Г. Кулеба-кин, 1976; В.А. Федоткин, 1977; Н.Г Рыжков, 1977, Л.В. Березин, 1978; И.Т. Трофимов, 1982; М.Д. Константинов и др., 1981; В.Х. Яковлев, 1986; Н.В. Семендяева, 1985) позволила включить в кормопроизводство, только по Омской области более 800 тыс. га целинных земель, а в целом по Западной Сибири было освоено более 2,5 млн. га природных угодий. В итоге на улучшенных лугах стала производиться почти 1/5 часть неконцентрированных кормов, а потребность в зеленых кормах в пастбищный период обеспечивалась на 40 %.
В период реформ, начиная с 1991-1993 гг., происходит значительное сокращение поголовья крупного рогатого скота, овец, свиней, птицы, что соответствующим образом сопровождалось уменьшением объема заготовки грубых и сочных кормов, а также площадей под кормовыми культурами (рисунок 1). В результате уменьшения потребности в кормах существенно сократились посевы однолетних кормовых культур, что привело к снижению производства сенажа и силоса. Из-за высокой стоимости семян и удобрений посевы основной силосной культуры кукурузы сократились более чем в 2,5 раза. По этой причине производство силосного корма в Западной Сибири за первые 5 лет реформы (с 1991 по 1995 гг.) сократилось в 3-4 раза. В это же время существенно уменьшилась доля грубых кормов заготовленных с природных сенокосов и пастбищ.
Таким образом, два параллельно идущих процесса - уменьшение поголовья скота и снижение производства кормов привели к тому, что отрасль животноводства «поднявшаяся на ноги» в период 80-х годов вновь «рухнула на колени». Выходом из создавшегося положения является резкий подъем продуктивности животноводства. По мнению ведущих ученых Западно-Сибирского региона существующий генетический потенциал пород молочного стада при правильном и сбалансированном питании животных способен обеспечить продуктивность на уровне 5-6 тыс. кг (Э.М. Анисимова, 1973; P.M. Гительман, 1985; А.Я. Гулева, 1999;).
Исходя из этого, сложившееся положение дел в кормопроизводстве требует нового понимания места кормовых культур в пашне, их роли, а в целом более рациональных путей и направлений в развитии и ведении данной отрасли. Так как российская действительность, по мнению Г.А. Романенко (1999), такова, что чем меньше животных, тем меньше внимание кормовой базе, меньше кормов - хуже их качество.
Краткая характеристика природно-климатических условий Западной Сибири
Западная Сибирь по природным условиям существенно отличается от регионов Европейской части страны. Прежде всего, тем, что природные зоны имеют четкое расположение с севера на юг: таежная, подтаежная, лесостепная, степная. При этом в каждой природной зоне преобладает соответствующий тип почвы: в таежной - подзолистые и дерново-подзолистые, в подтаежной - серые лесные, в северной лесостепи - серые лесные и лугово-черноземные в комплексе с солонцами, в южной лесостепи - выщелоченные и обыкновенные черноземы, лугово-черноземные солонцеватые, в степной - обыкновенные и южные черноземы. Из представленного ряда почв лучшими агрохимическими и агрофизическими свойствами обладают черноземы, лугово-черноземные и серые лесные почвы (Л.Н. Мищенко, 1991).
В Западной Сибири сельскохозяйственные угодья занимают 32,7 млн. га в том числе пашня - 18,1, природные сенокосы и пастбища - 13,7 млн. гектаров. Под пашней находится 56,3 % всех сельскохозяйственных угодий, на которых размещается свыше 18 млн. га посевных площадей. Под кормовыми культурами в регионе занято более 4,5 млн. га, в том числе около 40 % - многолетними травами. В тоже время, в регионе имеются большие возможности по расширению посевных площадей за счет мелиорации солонцовых почв и коренного улучшения природных кормовых угодий.
Преобладающая часть природных сенокосов и пастбищ (до 85 %) расположена на суходольных лугах, которые распространены, главным образом, в лесной и лесостепной зонах. Только в Омской области суходольные луга занимают более 2,2 млн. га располагаются на возвышенных частях рельефа и увлажняются за счет атмосферных осадко». Отличительной особенностью этих лугов является хорошо развитый травостой представленный кострецом безостым (Bromopsis inermis L.), тимофеевкой луговой (Phlewn pratense L.), пыреем ползучим (Agropyron repens L.). клевером ползучим (Trifoliwn vepens L.), люцерной желтой (Medicago falcata L), чиной луговой (Lathyrus pratensis L.) и другим разнотравьем. Урожайность сена на данных лугах не превышает 0,8-1,2 т на гектар.
Очень широкое распространение имеют природные луга, расположенные на лугово-солончаковатых почвах, а также солонцовых почвах лесостепной зоны, Курганской, Тюменской Омской и Новосибирской областей. После коренного улучшения они имеют существенное значение при заготовке грубых кормов. Природный травостой этих лугов представлен бескильницей расставленной (Puccinellia distans Pare.), лисохвостом вздутым (Alopeciirus arundinaceus L.) ,осокой светлой (Carex vulp ma L.), ячменем солончаковатым и другими видами. Урожайность сена до улучшения в пределах 0,6-0,8 т/га, после проведения культуртехнических работ и залуження - 2,0-2,5 т/га в течение 3-4 лет.
Более подробно описание почвенного покрова по зонам, а также характеристика климата и погодных условий в годы исследований даны на примере Омской области, которая включает все типичные для Западно-Сибирского региона природные зоны и почвы.
Омская область расположена на юге Западно-Сибирской низменности, вытянута с севера на юг, занимает площадь более 141 тыс. км . По почвенно-климатическим условиям делится на несколько природных зон: таежную, подтаежную, северную лесостепь, южную лесостепь и степную зону (Н.Д. Градобоев и др., I960).
Таежная и подтаежная зоны занимают северную часть области - 40,2 % от общей площади, в основе почвенного покрова которой лежат плотные водоупорные грунты. Слабая дренированность водоразделов при относительно высокой влажности климата способствует заболачиванию, которое достигает 50 60 %. По данным К.П. Горшенина (1955) сельскохозяйственные угодья занимают в пределах 678,4 тыс. га (13 %), основная часть территории покрыта лесами 2,7 млн. га (52 %) и болотами 1,8 млн. га (33 %). Характерной особенностью этих зон является благоприятный режим увлажнения и недостаточная тепло-обеспеченность в летний период. Зима продолжительная и холодная, а лето -короткое и умеренно теплое, с частым возвратом холодов в мае-июне. Короткий безморозный период, который продолжается 72-139 сут., часто прерывается заморозками. Средняя температура воздуха в июле 17,0-17,5 С, максимальная -37-38 С. Годовая сумма осадков изменяется от 379 до 719 мм, при средней многолетней 420 мм, из которых 76 % выпадает летом, ГТК в пределах 1,4-1,5. Снежный покров устанавливается в начале ноября и сохраняется до середины апреля, высота - 30-40 см.
Северная лесостепь занимает 14,9 % площади области и отличается неоднородностью рельефа, где повышения (гривы) чередуются с равнинной частью, при наличии большого числа болот и озер. Зона характеризуется неравномерной, но высокой залесенностью (28 %) представленной в основном березой и осиной, травянистая растительность - луговое разнотравье. В отношении климатических условий, зона отличается повышенным количеством осадков и недостаточной теплообеспеченностыо. Наступление периода с устойчивой среднесуточной температурой воздуха выше 5 С приходится на третью декаду апреля. Продолжительность вегетационного периода в среднем составляет 155-160 сут., безморозного - 110-120 сут. Весенние заморозки продолжаются до 20-22 мая, в отдельные годы отмечаются в начале июня, первые осенние заморозки наступают 10-22 сентября. Средняя годовая сумма осадков составляет 300-350 мм, в т.ч. за май - сентябрь 241 мм, при ГТК 1,0-1,2. Снежный покров образуется 10 ноября, сходит - 6-11 апреля при средней высоте 30 см.
Южная лесостепь занимает 18,7 % территории области, отличается незначительной залесенностью и является переходной между лесостепной и степной зонами. Климат в целом характеризуется суровой продолжительной зимой и жарким летом. Средняя многолетняя температура воздуха в января - 19,3 С, а самого жаркого летнего месяца июля - 18,4 С. Максимальные колебания температуры воздуха изменяются от 39-42 С летом, до - 40 С зимой. Общая продолжительность вегетационного периода 120-140 сут., начало - в конце апреля - первой декаде мая, окончание в первой декаде сентября. Южная лесостепь относится к зонам неустойчивого увлажнения со среднегодовой суммой осад ков 320 мм. Большая часть осадков выпадает в летнее время, но неравномерно, в мае-июне наблюдается засуха, в июле - августе - ливневые дожди. По данным М.З. Журавлева (1959) в период весенне-летней засухи потери влаги достигают 70-75 мм, а в июле иногда выпадает более 70 мм осадков. Ветровая эрозия про является слабее, чем в степной зоне и лишь там, где почвенный покров имеет более легкий гранулометрический состав.
Повышение продуктивности многолетних трав в подтаежной зоне
В условиях подтаежной зоны, на серых лесных почвах, основной многолетней бобовой культурой считается клевер (розовый и луговой). Вместе с тем, в зоне можно возделывать донник, люцерну, а также смеси этих трав с овсяницей луговой, тимофеевкой луговой и кострецом безостым (А.И. Ольшанский, 1985; В.П. Неворотов, 1987; П.Л. Гончаров, 1992).
В связи с тем, что в подтаежной зоне для снижения дефицита белка в кормах можно использовать травостой не только клевера лугового, но и других многолетних бобовых трав, были проведены исследования по способам увеличения их продуктивности и питательной ценности.
Основной задачей исследований являлась сравнительная опенка влияния минеральных удобрений и биологического азота на продуктивность при возделывании бобовых трав. С целью усиления эффективности накопления биологического азота проводили опыты по отзывчивости бобовых трав на обработку семян ризоторфином. Изучали следующие культуры и сорта: клевер луговой Тарский местный, донник Омский скороспелый, люцерна Омская 7, козлятник восточный Горноалтайский. Семена обрабатывались ризоторфином перед посевом согласно рекомендациям ВНИИСХ микробиологии (Оценка ..., 2000 г.).
Способность клевера лугового фиксировать азот из воздуха эффективно реализуется при посевах его в Европейской части страны (Е.Н. Мишустин, 1985; Г.С. Посыпанов, 1987; Г.Д. Харьков, 1990; Л.С. Новоселова, B.C. Мила-щенко, и др., 1990).
В условиях Западной Сибири, по мнению В.П. Казанцева (1992), А.Ф. Степанова (1996) клевер луговой использует симбиотический азот слабее других многолетних бобовых трав По данным А.Ф. Степанова (1996), наиболее активная азотфиксация на посевах клевера лугового отмечена в подтаежной зоне на пойменных почвах, где коэффициент азотфиксации составлял 66 %, в то время как в южной лесостепи он не превышал 18 %.
В ранее проведенных опытах (1987-1990 гг.) в Тарской СХОС были получены положительные данные по использованию ризоторфина и минеральных удобрений с целью повышения продуктивности клевера лугового. На основе анализа полученных результатов исследований были проведены опыты по под бору наиболее эффективных штаммов клубеньковых бактерий для клевера лугового, донника, козлятника и люцерны.
При изучении штаммов клубеньковых бактерий для клевера лугового нами установлено, что большинство из них не оказало значительного влияния на продуктивность травостоя. Из всего набора прибавка была получена только в вариантах где семена обрабатывали штаммами 343 Б и 344 Б, от 11 до 14 % по сбору абсолютно сухого вещества (приложение 8).
Одновременно были проведены опыты по оценке сравнительной эффективности минеральных удобрений и биологического азота на урожайность и питательную ценность клевера лугового. В результате проведенных исследований отмечено, что обработка семян клевера лугового штаммами клубеньковых бактерий (в виде ризоторфина) в целом оказало положительное влияние на продуктивность травостоя. Сбор абсолютно сухого вещества увеличился с 4,91 до 5,56 т/га, а кормовых единиц - с 3,52 до 4,18 т/га.
В этом случае, уровень продуктивности клевера практически соответствовал продуктивности его при внесении минеральных удобрений в дозе Р К.д,. Включение ризоторфина в комплекс с минеральными удобрениями не привело к существенному увеличению урожайности травостоя клевера лугового, также как и добавление минерального азота (N5) в комплекс с фосфорно-калийными (Р45К90) удобрениями (таблица 5).
В исследованиях но подбору штаммов клубеньковых бактерий, для люцерны синегибридного типа установлено, что эта многолетняя бобовая культура очень хорошо использует биологический азот. Выявлено, что люцерна устойчиво реагировала на все применявшиеся в опытах штаммы и обеспечила прибавку в лучших вариантах по сбору сухого вещества 31-62 %, по выходу кормовых единиц - 27-57 %.
Из общего набора штаммов наибольшее влияние на рост и развитие растений люцерны оказал штамм 1760, который на фоне Р60 К6()+ Мо способствовал увеличению сбора сухого вещества на 3,17 т/га, кормовых единиц на 1,81 т/га, что соответственно на 88 % и 72 % больше чем на контроле. Если исключить действие удобрений, то ризоторфин повысил урожайность сухого вещества на 0,63-2,25 т/га, сбор кормовых единиц - на 0,23-1,43 т/га и сырого протеина - на 0,14-0,25 т/га.
Наибольшее влияние обработка семян люцерны ризоторфином оказала на выход сырого протеина с 1 га площади, который увеличился почти в два раза. То есть в сравнении с клевером луговым люцерна синегибридная обладает более высокой отзывчивостью на фосфорно-калийные удобрения и обработку семян штаммами клубеньковых бактерий. Все это положительно влияет не только на урожайность, но и на питательную ценность многолетней бобовой культуры, которая определяется наличием в растениях протеина и минеральных веществ.
Формирование и использование смесей однолетних кормовых культур для заготовки сенажного корма
Сенаж - высокопитательный корм, приготовленный из провяленной до влажности 45-55 % массы многолетних и однолетних трав. В хозяйствах Западно-Сибирского региона при уборке однолетних бобово-мятликовых смесей в ранние фазы заготавливают до 4,1-5,7 млн. т, в Омской области более 1,1 млн. т сенажа. В связи с тем, что скашивание проводят напрямую, без подвяливания в валках, из-за высокой влажности массы (72-75 %) получается корм низкого качества - 0,24-0,28 корм. ед. в 1 кг. Чаще всего высевается горохоовсяная смесь с ячменем, однако, доля гороха в собранном урожае не превышает 12-17 %, что явно недостаточно для сбалансирования сеиажной массы по белку. Указанную смесь высевают в два-три срока, через 7-10 сут., но при уборке разница в наступлении основной фазы спелости (колошение-цветение) сокращается до минимума и при задержке получается не сенаж, а соломистая масса с почти спелым зерном, которое плохо усваивается животными (В.И. Дмитриев, В.И. Серебренников, 1999).
Исходя из указанных выше причин сенажные смеси следует высевать не только в несколько сроков, но и формировать их на основе культур различающихся по хозяйственно-биологическим признакам и сортовым особенностям, применительно к определенным почвенно-климатическим условиям зоны. Так, например, в первой половине мая в Западной Сибири, по данным Л.Д. Волковой (1966), В.II. Глухова, В.П. Чериобай (1974), лучше всего выращивать горо-хоовсяную смесь и ячмень с горохом. Аналогичные результаты получены в исследованиях В.Ф. Мальцева (1984), С.А. Тастенова (1985). В конце мая наиболее эффективными являются посевы иросовидных и сорговых культур в смеси с зернобобовыми, особенно в южной лесостепи и степной зоне.
Из просовидных к условиям региона наиболее приспособлены просо, могар, пайза, из сорговых - суданская трава и сорго, которые можно возделывать как в одповидовых посевах, так и в смеси с горохом, викой, рапсом, амарантом, редькой масличной и другими высокобелковыми культурами. Посев теплолюбивых и засухоустойчивых просовидных культур с высокобелковыми 25-30 мая, даже при дефиците влаги, но достаточном количестве тепла обеспечивает высокую урожайность зеленой массы (В.Л. Кшнякин, 1983; Е.Р. Шукис, 1990; B.C. Сапрыкин, 1997).
В первой декаде июня хороший эффект дают повторные посевы горохо-овсяной смеси, которые по данным А.Н. Свешникова (1984), Л.Ф. Неклюдова (1987), Ю.Н. Садохина (1989) формируют урожай зеленой массы на 40-70 % больше, чем в ранние сроки (5-7 мая).
Мы считаем, что именно широкий и разнообразный набор смесей однолетних трав позволит наиболее рационально организовать заготовку высококачественного сенажного корма питательностью 0,30-0,33 корм. ед. и содержанием переваримого протеина 115-125 г на одну кормовую единицу. В связи с тем, что Западная Сибирь отличается ярко выраженной природной зональностью соответственно и создание агрофитоценозов должно быть привязано к почвен-но-климатическим условиям зоны.
Подтаежная зона. Традиционными однолетними кормовыми культурами в данной зоне являются овес, горохоовсяные и викоовсяные смеси, озимая рожь, которыми занято около 30 % пашни, а в структуре однолетних трав они составляют от 65 до 70 %. Благодаря короткому периоду от всходов до уборки (55-60 сут.) и нетребовательности к теплу на всех этапах вегетации, смеси овса с бобовыми культурами представляются одним из лучших вариантов для заготовки сенажа в подтаёжной зоне. В тоже время, в исследованиях В.П. Неворо-това (1982), В.А. Кубарева (1991) отмечена эффективность возделывания в зоне смешанных посевов однолетних трав с зернофуражными культурами.
Хорошая продуктивность и обеспеченность протеином была отмечена при совместном посеве овса и райграса однолетнего, соответственно 2,3 т/га корм. ед. и 147 г/корм. ед. По сравнению с традиционными посевами викоовса данная смесь давала прибавку по сбору кормовых единиц и иереваримому протеину соответственно 26 и 15 %.
Исходя из анализа проведенных исследований и руководствуясь общей стратегией развития кормопроизводства в Омской области была поставлена задача по улучшению качества и повышению питательности сспажного корма из однолетних культур в подтаёжной зоне.
Исследования проводили, в 1996-2001 гг. на Тарской СХОС расположенной в подтаёжной зоне Омской области, где изучали смешанные посевы однолетних трав и зернофуражных культур, наиболее приспособленных для зоны. В качестве контроля использовали травостой викоовсяной смеси, которая обычно высевается на зеленый корм и сенаж.
В результате проведенных исследований нами установлено, что смешанные посевы однолетних кормовых культур при уборке в период цветения мят-ликовых и бутонизации бобовых, в большинстве случаев, обеспечили стабильный выход кормовых единиц 2,6-3,0 т/га и переваримого протеина 0,35-0,39 т/га (таблица 34).
Наблюдения за опытными посевами показали, что значительное влияние на рост и развитие однолетних культур в смешанных посевах оказывает температурный режим и влагообеспеченность на протяжении всего вегетационного периода. Было отмечено, что при высоких среднесуточных температурах и недостатке влаги (1998 г.) при уборке на сенаж наибольшую продуктивность показали смеси овса с подсолнечником и гороха с ячменем, где сбор сухого вещества составил 3,8-4,0 т/га, кормовых единиц - 2,4-2,7 т/га. Наиболее низкую продуктивность обеспечили одновидовой посев овса и смесь ячменя с овсом -2,0-2,1 т/га кормовых единиц.
В более благоприятных погодных условиях (2001г.) достаточно высокой урожайностью сухого вещества отличились традиционные для подтаёжной зоны смеси с участием овса и вики (вика + овес, вика + ячмень, овес + ячмень +вика), которые дали до 5,0-6,0 т/га. Однако самый высокий сбор сухого вещества был получен в вариантах, где высевались горохоовсяная и викоовсяная смеси с подсолнечником 7,3-7,8 т/га.
