Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы 11
1.1 Ассортимент засухоустойчивых видов бобовых и злаковых луго-пастбищных трав 11
1.2 Продуктивность и кормовая ценность бобовых и злаковых луго-пастбищных трав 24
1.3 Симбиотическая активность корневой системы люцерны синегибридной 34
ГЛАВА 2 Методика и условия проведения исследований 56
2.1 Почвенно-климатические условия 56
2.2 Погодные условия в годы проведения опытов 58
2.3 Схема опыта и методика проведения исследований 62
2.4 Агротехника в опыте 67
ГЛАВА 3 Результаты исследований 68
3.1.Сравнительная урожайность селекционных сортов люцерны желтой и желтогибридной и их травосмесей с кострецом безостым. 68
3.2.Сравнительная урожайность и качество одновидовых травостоев пастбищных бобовых трав 77
3.3. Влияние доз минерального азота на урожайность, качество люцерны синегибридной и симбиотическую активность клубеньков. 83
3.4. Сравнительная урожайность и кормовая ценность одновидовых травостоев засухоустойчивых злаковых трав 92
3.5. Сравнительная урожайность и кормовая ценность засухоустойчивых пастбищных бобово-злаковых травосмесей 94
ГЛАВА 4 Экономическая эффективность применения стартовых доз азотных удобрений под люцерну 100
Заключение 103
Рекомендации по использованию результатов исследований 105
Список литературных источников 106
- Продуктивность и кормовая ценность бобовых и злаковых луго-пастбищных трав
- Симбиотическая активность корневой системы люцерны синегибридной
- Схема опыта и методика проведения исследований
- Сравнительная урожайность и кормовая ценность одновидовых травостоев засухоустойчивых злаковых трав
Введение к работе
Актуальность темы. В условиях рыночной экономики важное значение
приобретает разработка и внедрение в производство энерго- и
ресурсосберегающих технологий производства кормов. Расширение посевных площадей бобовых трав в полевом травосеянии и при лугопастбищном использовании является одним из основных факторов снижения энергозатрат, так как при этом затраты совокупной энергии при производстве объемистых кормов снижаются, как минимум, в 1,5 раза, повышается их протеиновая ценность [Надежкин С.Н., Кузнецова А.Р., Кузнецов И.Ю., 2007].
Наличие качественных кормов в рационах приведет к повышению
продуктивности сельскохозяйственных животных. Поэтому для устойчивого
производства мяса и молока необходимо иметь полноценные корма. Их
надежное и стабильное поступление возможно в том случае, когда в структуре
посевных площадей сельскохозяйственного предприятия имеются
высокопродуктивные кормовые угодья [Макаров В.И., 2007].
Изучение особенностей засухоустойчивых видов злаковых и бобовых
трав для условий Западного Предкавказья, и в частности, люцерны, усиление
биологической азотфиксации за счет инокуляции посевного материала
высокоэффективными штаммами симбиотических и ризосферных
азотфиксирующих бактерий и стимулирование начального роста растений за счет припосевного внесения ограниченных доз азота будет способствовать увеличению производства кормов.
Степень разработанности темы. Вопросы по изучению продуктивности, кормовой ценности, симбиотической активности корневой системы бобовых трав, их травосмесей со злаковыми компонентами нашли свое отражение в трудах Голобородько С.П., Иванова Д.А., Кутузовой А.А., Ларина И.В., Косолапова В.М., Шеуджена А.Х., Онищенко Л.М., Салфетникова А.А., Пахомова В.И., Осецкой Г.М., Волошина М.И. и других. В их работах отмечены наиболее актуальные теоретические и методологические аспекты по биологическим особенностях бобовых и злаковых трав, их выращиванию, адаптации к почвенно-климатическим условиям, особенностям влияния удобрений на продуктивность и качество культур. В этих работах уделялось достаточно внимания особенностям и проблемам выращивания многолетних трав, но в них не изучался вопрос подбора бобовых компонентов в состав пастбищных травосмесей для засушливых условий Западного Предкавказья.
Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучить и выявить наиболее урожайные и продуктивные засухоустойчивые бобовые и злаковые травы для создания пастбищных травосмесей в условиях Западного Предкавказья, обеспечивающие сельхозпроизводителей пастбищным кормом во вторую засушливую половину лета.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие
задачи:
- сравнить и изучить продуктивность сортов люцерны желтой и
желтогибридной и их травосмесей с кострецом безостым;
изучить особенности люцерны румынской в сравнении с характерными для Западного Предкавказья засухоустойчивыми лугопастбищными кормовыми травами: лядвенцем рогатым и люцерной желтой;
изучить влияние доз минерального азота на продуктивность люцерны синегибридной и симбиотическую активность клубеньков;
выявить для зоны Западного Предкавказья наиболее урожайные и засухоустойчивые злаковые травы для включения их в состав пастбищных травосмесей;
изучить особенности пастбищных травосмесей и выявить наиболее урожайную для зоны Западного Предкавказья;
- дать экономическую оценку применения азотных удобрений при
возделывании люцерны синегибридной.
Научная новизна работы. Впервые в зоне Западного Предкавказья
проведено изучение засухоустойчивых пастбищных злаково-бобовых
травостоев, с целью получения зеленого корма в засушливую вторую половину лета.
Изучены факторы, повышающие продуктивность доминирующих и дополняющих видов кормовых многолетних трав и увеличивающих степень использования биологического азота с целью получения высокопродуктивных лугопастбищных травосмесей.
До настоящего времени в условиях Западного Предкавказья слабо изучен
вопрос подбора бобовых компонентов в состав пастбищных травосмесей.
Недостаточно разработан комплекс агротехнических мероприятий,
направленных на создание наиболее благоприятных условий для их выращивания. Кроме того, недостаточно изучена продуктивность люцерны синегибридной в зависимости от стартовых доз азотных удобрений.
Полученные данные дают возможность подбора устойчивых к засухе и ценных по кормовым свойствам травосмесей для пастбищного использования их в кормлении сельскохозяйственных животных.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования
позволят предложить хозяйствам зоны Западного Предкавказья обоснованные дозы внесения азотных удобрений на посевах люцерны синегибридной, обеспечивающие экономически оправданный уровень урожайности зеленой массы и сена.
Растениеводство региона получит возможность выбора видов и сортов бобовых и злаковых трав для создания травосмесей, обеспечивающих высокую урожайность и максимальную рентабельность их выращивания в зависимости от финансового, организационно-технологического уровня и почвенно-климатических условий.
Методология и методы исследований. Для планирования и проведения
исследований в виде источников информации использовались
информационные издания, монографии, статьи и книги специализированной
научной тематики и другие материалы. При проведении исследований
применялся системный подход. Теоретико-методологическую основу
исследований составили методы планирования и проведения опытов, лабораторные и полевые исследования.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Наиболее урожайные и продуктивные сорта люцерны желтой и
желтогибридной в одновидовых посевах и в составе травосмеси с кострецом
безостым.
2. Анализ урожайности и качества люцерны румынской дикорастущей в
сравнении с традиционными бобовыми травами на Западном Предкавказье.
3. Влияние применяемых стартовых доз азотных удобрений на
урожайность, качество люцерны синегибридной и на симбиотическую
активность ее корневой системы.
4. Сравнительный анализ новых сортов злаковых трав для зоны
Западного Предкавказья.
5. Выявлена и подобрана по составу наиболее урожайная
засухоустойчивая злаково-бобовая травосмесь для засушливого климата
Западного Предкавказья, состоящая из люцерны желтой, румынской, лядвенца
рогатого и пыреев среднего и удлиненного.
6. Экономическая оценка эффективности применения азотных удобрений
при возделывании люцерны синегибридной.
Степень достоверности и апробация результатов исследований
подтверждается значительным объемом полученных экспериментальных данных, накопленных в результате трехлетних полевых опытов, выполненных с применением современных методик полевого опыта, стандартных методов математического анализа и положительными результатами апробации, проведенной в производственных условиях. Результаты исследований докладывались на заседаниях методической комиссии ученого совета ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт животноводства» и обсуждались на конференциях различного уровня: «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных» (Краснодар, 2009); «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2009); «Инновационные разработки молодых ученых юга России» (Ставрополь, 2012); «Проблемы и перспективы аграрной науки в России» (Саратов, 2012); «Научное обеспечение кормопроизводства России» (Москва, 2012); «Научно-обоснованные системы земледелия: теория и практика» (Ставрополь, 2013); «Молодежь и аграрная наука XXI века: проблемы и перспективы» (Курск, 2014); «Двенадцатый конгресс специалистов ветеринарной медицины» (Львов, 2014); «Актуальные вопросы применения удобрений в сельском хозяйстве» (Владикавказ, 2014); «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2015); «Инновации и современные технологии в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции» (Ставрополь, 2016).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 24 научные работы, в т. ч. 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и рекомендаций по использованию результатов исследований, списка литературных источников, включающего 213 наименований, в том числе 53 иностранных авторов и приложений. Работа изложена на 131 странице, содержит 9 рисунков, 25 таблиц и 7 приложений.
Личный вклад автора. Диссертационная работа выполнена лично автором. Определена актуальная проблема в области науки общего земледелия и растениеводства. Разработана программа исследований. Осуществлено непосредственное участие в закладке полевых опытов и проведении научного эксперимента. Участие в получении исходных данных, их обработке и интерпритации. Личное участие в апробации результатов исследований.
Работа выполнялась под руководством доктора сельскохозяйственных наук Горковенко Л.Г. и при непосредственном содействии кандидата сельскохозяйственных наук Ригера А.Н. и кандидата биологических наук Осецкого С.И., кандидата сельскохозяйственных наук, профессора кафедры общего и орошаемого земледелия КубГАУ Василько В.П., которым автор выражает глубокую и искреннюю благодарность за повседневное внимание и неоценимую помощь при проведении исследований и при написании диссертации.
Продуктивность и кормовая ценность бобовых и злаковых луго-пастбищных трав
В наших исследованиях мы использовали сорт люцерны синегибридной Спарта. Он выведен в Краснодарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства, включен в реестр в 1985 году. Относится к люцерне изменчивой. Растения имеют полупрямостоячую и развалистую форму куста. Стебли высотой 85 – 110 см, средней грубости, неопушенные; узлы светло коричневые, ветвистость выше средней. Листочки темно-зеленые, обратнояйцевидные, эллипсовидные и удлиненно-эллиптические, облиственность 41 – 55 %. Соцветие – длинно-циллиндрическая кисть, средней рыхлости. Венчики цветков темно- и светло-фиолетовые. Бобы спиралевидные, с 2 – 4 оборотами. Семена светло-оливковые, почковидные. Отрастание весной и после укосов хорошее. Без орошения способна формировать до пяти укосов. Продолжительность периода весеннего отрастания до 1-го укоса 61 – 93 дня, до полной спелости семян – 128 – 136 дней, при получении семян со 2-го укоса – 85 дней. Сорт зимостоек и засухоустойчив. Содержание сырого протеина в сухом веществе листостебельной массы 18,6 – 21,0 %. Авторы сорта: А.А. Салфетников, В.В. Кенийз, Т.А. Волошина, М.И. Волошин [151]. Люцерна желтая или серповидная – Medicago falcatа L. Люцерна желтая (серповидная) широко известное многолетнее травянистое растение, распространенное в южной лесостепи и степи, проникла с одной стороны на север до Санкт-Петербурга и Кирова и даже до Якутска, а с другой стороны на юг, смыкаясь с частями своего ареала в Предкавказье и в Крыму. За пределами России известна в Западной Европе в составе луговой и лугово степной растительности. Она не предрасположена к какому-то определенному типу почв, слабо произрастает на кислых почвах. Полагается, что не само растение, а бактерии, присутствующие в корневых клубеньках, чувствительны к pH ниже 6,5. Стебли у люцерны желтой бывают прямыми, восходящими и простёртыми, достигая от 40 до 100 см; корень стержневой, углубляющийся до 4-5 м и более, но не столь резко выраженный как у люцерны посевной. На выщелоченных черноземах глубина проникновения составляет около 2-х м, ярусность корней развита слабо.
Считается, что люцерну желтую нельзя отнести к особо засухоустойчивым растениям – она скорее относиться к мезофитам, зато наиболее морозостойка по сравнению с другими люцернами. Достаточно указать, что она встречается даже вблизи мировых минимумов температур в Якутии и там выведен пастбищный сорт Якутская желтая.
По химическому составу люцерна желтая приближается к люцерне посевной, но все же грубее из-за большего содержания клетчатки [47]. Многие географические популяции содержат в надземной массе (на сухое вещество) 15, 2 – 19,1% протеина, 30 – 38 % клетчатки, 9,8 -11,9 % золы, 2,2 – 2,4 % жира и 34 -36 % БЭВ при коэффициенте переваримости протеина – 77, белка – 70, жира – 29, клетчатки – 54, БЭВ – 82. Урожайность в степи составляет 40 – 108 ц/га с зеленой массы.
Люцерна желтая введена в культуру в виде ряда сортов, отобранных из местных дикорастущих травостоев или же полученных путем гибридизации.
По кормовым качествам и продуктивности люцерна желтая входит в группу очень хороших кормовых трав и мало уступает люцерне полевой. Хотя она несколько менее урожайна и менее отавна, но при пастбищном использовании ее можно стравливать столько же, сколько и люцерну полевую. При этом она, однако, значительно устойчивее к выпасу и, в отличие от люцерны полевой практически никогда не вызывает тимпанита у жвачных животных. Стравливать люцерну желтую рекомендуется при высоте 12-15 см с периодами отрастания в 30 дней.
Люцерна желтая занимает обширный ареал в Европе, Азии и Средиземноморье. Она распространена чаще всего на пойменных и суходольных лугах, на опушках лесов, среди кустарников, на травянистых и каменистых склонах, на наносных почвах, иногда как сорное растение на полях, на насыпях вдоль железных и грунтовых дорог [88]. Отличается самой высокой зимостойкостью, засухоустойчивостью, солевыносливостью и долголетием среди возделываемых видов люцерны. В первый год растет медленно и сравнительно медленно отрастает после укоса. Дает один или два укоса. Урожай сена 40 – 100 ц с 1 га в зависимости от условий произрастания. Хорошо поедается всеми видами животных. Произрастает в средней и южной частях европейской территории РФ, в Поволжье, в степях Западной и Восточной Сибири, а также в горной сухостепной части Алтая и Саян, в поймах Волги, Дона, Днепра, Урала, Иртыша, Оби, Лены и их притоков. Люцерна желтая отличается от люцерны синей не только желтой окраской цветков, но и более мелкими листочками, более мощной корневой системой, серповидной формой бобов, более мелкими семенами. К почвам люцерна желтая менее требовательна, чем люцерна синяя. Она может произрастать на легких супесчаных почвах, в отличие от люцерны посевной и изменчивой может расти на песчаных, глинистых и солонцеватых почвах [3]. Масса 1000 семян – 1,2 - 1,7 г. Пойменные экотипы желтой люцерны влаголюбивы, выдерживают затопление в течение 20 - 30 дней, имеют мощную корнеотпрысковую корневую систему. Они более урожайны, чем степные экотипы, пастбищеустойчивы. Все экотипы желтой люцерны широко используют в гибридизации для создания устойчивых к неблагоприятным условиям высокоурожайных сортов.
Кубанская желтая. Автор: И.Д. Возный. Сорт создан в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сорго и других зерновых культур им. И.Г. Калиненко (Ростовская область). Внесен в Государственный реестр селекционных достижений РФ с 1948 г. Сорт Кубанская желтая создан путем многократного отбора из образца дикорастущей желтой люцерны, отобранный в пойме реки Кубань. Относится к группе желтых люцерн.
Симбиотическая активность корневой системы люцерны синегибридной
Центральная зона Краснодарского края, где проводились исследования, по температурному режиму и увлажнению характеризуется умерено-континентальным, умерено-влажным и теплым климатом. Среднегодовая температура воздуха составляет 10,8С. Средняя месячная температура самого жаркого месяца июля составляет 22-24С, а наиболее холодного месяца января – минус 1,5-3,5С. Продолжительность безморозного периода составляет 175-225 дней [2].
Первая половина осени сухая, вторая – влажная. Зима умеренно мягкая, с частыми оттепелями. Весна ранняя, затяжная с медленным нарастанием тепла. Лето жаркое, часто засушливое.
Последние весенние заморозки отмечены в первой половине апреля, первые осенние – во второй половине октября. Переход температуры воздуха через +5С весной наблюдается 20-25 марта. Сумма эффективных температур составляет 3543-3618 С, что является положительным свойством климата, позволяющим выращивать целый ряд теплолюбивых сельскохозяйственных культур. Продолжительность солнечного сияния составляет 2200-2400 часов в год. Количество суммарной радиации, поступающей на данную территорию, равняется 120 ккал/см2.
Коэффициент увлажнения (КУ) равен 0,30-0,40. Годовая сумма осадков составляет 643 мм. Наибольший дефицит влаги обычно наблюдается в середине лета (июль-август), осадки в этот период выпадают чаще всего в виде ливней, и значительная их часть расходуется на поверхностный сток и испарение.
Относительная влажность воздуха в июле-августе опускается до 60 – 65%, а в отдельные дни до 20 – 30 % и ниже.
Недостаточное количество осадков в сочетании с высокими температурами определяют сухость воздуха и почвы, что вызывает большую повторяемость засух и суховеев. Преобладающими ветрами на территории являются восточные и западные. Неблагоприятное влияние на климат оказывают северо-восточные и восточные ветры, обуславливающие летом сухость и высокую температуру воздуха, а весной – иссушение пахотного слоя и пыльные бури [2].
Таким образом, климатические условия данной зоны позволяют выращивать многие сельскохозяйственные культуры и получать высокие урожаи зеленой массы. Однако неустойчивое распределение осадков в сочетании с высокой температурой воздуха и суховеями в летний период обуславливают большие колебания урожайности.
Опыты были заложены в середине апреля 2009 года. Метеорологические условия проведения опытов в 2009 году представлены в приложении а. Быстрому появлению всходов трав способствовало повышенное количество атмосферных осадков, которое составило 188 % от среднемноголетней нормы и высокие температуры воздуха. Особенно сильный рост и кущение наблюдались у лядвенца рогатого, который быстро создал сплошной травостой.
Однако, вслед за погожими днями наступило значительное снижение положительных температур, перемежающихся многократными утренними заморозками. Такие колебания температурного режима в апреле и мае привели к тому, что все травы прекратили свой рост, а злаки приобрели бледно-зеленую окраску, хотя и находились в фазе начала колошения, когда, согласно методике, необходимо было проводить первое использование травостоя.
Вегетация 2010 года началась в первых числах третьей декады марта, когда средняя температура воздуха перешла через +5 С. Метеорологические условия проведения опытов в 2010годупредставлены в приложении б. При низких положительных температурах и большом количестве атмосферных осадков (177 - 200 % от нормы) испарение с поверхности в марте-апреле было минимальным и это способствовало накоплению в почве значительного количества влаги. Известно, что наибольший прирост массы происходит у злаков при 18 С, а у бобовых при 20-25 С. Но, так как в 2010 году весеннее кущение происходило только при 15 С, то наступление пастбищной спелости (15-20 см) несколько замедлилось и травостой стал пригодным к выпасу только к концу апреля.
Хотя в мае и во второй - третьей декаде июня температура воздуха находилась в оптимальных границах для роста трав, однако резкий недостаток атмосферных осадков (всего 35-43% от нормы) привел к ухудшению отавности и, как следствие, к снижению урожая зеленой массы. Кратковременные обильные дожди в третьей декаде мая (390% от нормы) и в третьей декаде июня (354 % от нормы) при высоких температурах воздуха (31-37 С0) не спасли положения, так как почти вся влага ушла на испарение. Нарастание массы травы продолжало прогрессивно падать.
Июльские осадки (5-8 мм) составили 31,7 % от нормы и были непродуктивными, так как при температуре 33-38С0 влага была израсходована на испарение. Осадки в августе и сентябре равнялись соответственно 47,0 и 6,8% от нормы и при температуре 31-40 С0 не могли быть использованы для формирования урожая пастбищного корма. Поэтому в 2010 году было получено только два укоса люцерны Спарта.
Погодные условия вегетационного периода 2011 года (апрель-август) характеризовались умеренной весенней температурой с достаточным количеством осадков, что благоприятно сказалось на формировании урожая пастбищного корма в первом и втором циклах. Общее количество атмосферных осадков (254,4 мм) было даже выше, чем среднемноголетняя норма, но эти цифры не отражают фактического положения обеспеченности влагой, так как с середины июня по середину августа осадки отсутствовали при высоких среднесуточных температурах воздуха (22,6-27,1 С). Наличие постоянного сухого ветрового напряжения резко повышало испарение с поверхности почвы, что привело к ухудшению отрастания отавы и недостаточной общей продуктивности травостоя. Метеорологические условия в годы проведения опытов представлены на рисунках 1-3. (Данные Метеостанции «Круглик», г. Краснодар). Средняя температура в самые жаркие месяцы (июнь – август) колебалась от 21,3 до 27,3 C при максимальных величинах от 31 до 36 C (рисунок 1).
Схема опыта и методика проведения исследований
В настоящее время структура посевных площадей в Краснодарском крае, видовой состав и уровень урожайности кормовых культур в целом не отвечает принципам биологического земледелия. Хозяйства края используют ограниченный набор культур и сортов. Крайне низка доля бобовых трав в смешанных посевах, что приводит к перерасходу концентрированных и других кормов на производство единицы продукции. Соответственно увеличивается себестоимость и уменьшается рентабельность животноводства. Важнейшей задачей является увеличение удельного веса бобовых культур до 70 % в чистых и смешанных посевах.
Предыдущими исследованиями СКНИИЖ было установлено, что самым ценным, питательным и устойчивым компонентом богарных пастбищ является лядвенец рогатый Аякс, который в течение пастбищного периода с начала мая до конца октября выдерживает 4 цикла, а при мягкой, влажной осени даже 5 циклов стравливаний. Люцерна жёлтая отрастает после выпаса хуже, чем лядвенец и способна выдержать 3 стравливания. Более того - в случае знойной сухой второй половины лета она хотя и не погибает, но как бы замирает в своём развитии и отрастание отавы прекращается. Между тем, её присутствие в пастбищном корме необходимо из-за наличия только ей присущих питательных веществ, отсутствующих в других травах.
По данным Благовещенского Г.В., урожайность люцерны и лядвенца рогатого в первый год пользования обычно бывает в 1,5 - 2 и более раз ниже последующих. Так, по его наблюдениям, если урожайность люцерны в первый год пользования составляет немногим более 6 т/га сухого вещества, то уже во второй год - свыше 9 т/га, то есть в 1,5 раза больше [9].
Обычно максимальная концентрация протеина достигается в одновидовых травостоях люцерны и составляет 20 % в среднем за три укоса.
Наибольшее содержание кормовых единиц и переваримого протеина в 1 кг сухого вещества, а также наибольший сбор кормовых единиц и переваримого протеина с 1 га по мнению некоторых исследователей обеспечили одновидовые посевы люцерны [43].
Наш опыт был заложен в середине апреля 2009 года. Быстрому появлению всходов трав способствовало повышенное количество атмосферных осадков, которое составило 188 % от среднемноголетней нормы и высокие температуры воздуха. Особенно сильный рост и кущение наблюдались у лядвенца рогатого, который быстро создал сплошной травостой. Одновидовые посевы люцерны румынской, люцерны желтой и лядвенца рогатого представлены на рисунке 5. Одновидовые посевы люцерны румынской, люцерны желтой и лядвенца рогатого. За вегетационный период выпало 303,5 мм атмосферных осадков. При этом средняя температура в самые жаркие месяцы (июнь – август) колебалась от 21,3 до 27,3 C при максимальных величинах от 31 до 36 C.
Наблюдавшееся некоторое снижение температур в начале лета не способствовало росту трав, так как по-прежнему отсутствовали атмосферные осадки. Вслед за погожими днями наступило значительное снижение положительных температур, перемежающихся многократными утренними заморозками. Такие колебания температурного режима в апреле и мае привели к тому, что все травы прекратили свой рост, а злаки приобрели бледно-зеленую окраску, хотя и находились в фазе начала колошения, когда согласно методике необходимо было проводить первое использование травостоя.
Особое внимание уделялось нами люцерне румынской, как наименее изученному виду. По нашим наблюдениям в ювенильной стадии она характеризуется заторможенным ростом и слабым кущением. За первое лето в среднем на одно растение сформировалось всего 4 - 5 стеблей.
Однако, оказалось, что люцерна румынская обладает особенностью, которой нет у другой бобовой травы, а именно, способностью образовывать осенью первого года жизни на глубине 0,5 – 1 см многочисленные подпочвенные побеги с двумя-тремя разветвлениями в количестве от 33 до 36 на одно растение, которые становятся основой формирования надземных органов в будущем году (рисунок 6).
Питательная ценность кормов из люцерны определяется соотношением в зеленой массе листьев и стеблей, которое изменяется по фазам вегетации и укосам. Листья являются кладовой питательных веществ.
По нашим данным в сухом веществе лядвенца рогатого, люцерны желтой и люцерны румынской соответственно содержится сырого протеина: 16,1 %;17,2 %; 18,7 %; сырой клетчатки: 26,5%; 29,9%; 17,51%; каротина: 3,64 мг; 2,92 мг; 14,77 мг. Рисунок 6 - Осеннее формирование подземных побегов люцерны румынской в первый год жизни
В 1 кг натурального вещества: соответственно: сырого протеина: 13,56 %; 14,68 %, 16,35 %; сырого жира: 1,85 %, 1,84 %, 2,92 %; сырой клетчатки: 22,32 %, 25,55 %, 15,34 %; сырой золы: 6,47 %, 6,63 %, 8,92 %; кальция – 9,48 г; 11,12 г; 16,73 г; общего фосфора: 2,44 г; 2,75 г; 2,45 г. Переваримость корма определяется содержанием клетчатки. По мере старения растений содержание протеина в листьях и стеблях уменьшается, а процент клетчатки увеличивается, что снижает их переваримость. Питательность 1 кг сухого вещества: кормовых единиц в фазе бутонизации начала цветения лядвенца рогатого, люцерны желтой и люцерны румынской соответственно: 0,66; 0,63; 0,74; переваримого протеина в одной кормовой единице (г) соответственно по культурам: 96,0; 104,0; 128,0. При многоукосном использовании наибольший сбор сухого вещества с единицы площади получается при уборке люцерны в начале цветения, а наибольшее количество протеина в фазу бутонизации. При трехукосном использовании в начале бутонизации с одного гектара получают больше протеина – на 30 %, каротина - на 64 % по сравнению с уборкой в начале цветения. Таким образом, оптимальным сроком уборки люцерны является промежуток между бутонизацией и самым началом цветения. Это обеспечивает не только получение наибольшего урожая, но и высокое качество продукции.
Наиболее питательная зеленая масса по содержанию кормовых единиц получается при уборке люцерны румынской в промежутке от начала бутонизации до начала цветения (таблица 9).
Сравнительная урожайность и кормовая ценность одновидовых травостоев засухоустойчивых злаковых трав
Из данных таблицы 22 видно, что наибольшую продуктивность за три года пользования имеет травосмесь из люцерны желтой, люцерны румынской, лядвенца рогатого и пыреев – 484,0 ц/га зеленой или 146,8 ц/га воздушно-сухой массы. Продуктивность злаково-бобовой травосмеси из люцерны румынской с обоими пыреями составляет 420,0 ц/га зеленой, что на 35 ц/га выше контрольной травосмеси, но ниже травосмеси, состоящей из люцерн, лядвенца и пыреев на 64,0 ц/га. Причиной этого является, на наш взгляд, чрезвычайная агрессивность пыреев, особенно удлиненного, которые вытесняют из травостоев все другие виды, становясь доминантами, а во-вторых – недостаточная устойчивость самой люцерны румынской к высокорослым пыреям. В естественных южноукраинских местообитаниях на черноземных и каштановых почвах она успешно произрастает в сообществе с малооблиственными овсяницей бороздчатой, ковылем и полынью, которые не оказывают угнетающего действия на люцерну.
Анализ ботанического состава зеленой массы показал, что в сообществе с пыреем все изучаемые бобовые травы к концу вегетации на третий год выпали из травостоя на 92 – 96 %. И, наоборот, в сообществе с кострецом и овсяницей устойчиво сохраняют свое 30 – 35 %-ное участие.
Следовательно, несмотря на засухоустойчивость и высокую продуктивность ни пырей средний, ни пырей удлиненный не могут быть компонентами долговременной злаково-бобовой пастбищной травосмеси, они могут быть использованы только в одновидовых сенокосных травостоях. Обнаруженная тенденция, на наш взгляд, в последующие годы проявится трансформацией бобово-злаковой травосмеси в чисто злаковую. Наиболее благоприятное соотношение бобовых и злаковых трав, в смысле качества корма, характерно для травосмеси из люцерны желтой и лядвенца рогатого (при доминировании лядвенца) с кострецом и овсяницей. При этом следует указать, что лядвенец рогатый, по сравнению с люцерной желтой, визуально более успешно противостоит засухе. Кроме того, благодаря способности плодоносить на нижних, не подвергаемых отчуждению при пастьбе побегах, он способен к самовозобновлению, так как созревшие бобики, растрескиваясь, с силой разбрасывают семена в радиусе до 1,5 м. Анализ продуктивности пастбищных травосмесей третьего года показал, что наибольшее содержание кормовых и энергетических кормовых единиц получено у травосмеси с люцерной желтой, люцерной румынской, лядвенцем рогатым и пыреями и составило соответственно 20,6 и 30,0 единиц (таблица 23).
Применение минеральных удобрений позволило в последние годы заметно повысить уровень урожайности основных сельскохозяйственных культур практически во всех странах. В связи с этим вопросам экономической эффективности их использования придается особенно большое значение.
При оценке факторов повышения урожайности на долю удобрений в США относят до 56 % прибавки, во Франции – 65 – 70 %, в Дании и Германии – до 72 – 76 %.
На территории Российской Федерации, в частности, в Черноземной зоне удельный вес удобрений в повышении урожайности составляет 40-50 %, в Нечерноземной, где преобладают менее плодородные дерново-подзолистые и серые лесные почвы – до 60 – 75 %. По данным ученых Кубани, Ставрополья и Дона доля влияния удобрений на величину прибавки урожая особенно при применении интенсивных технологий производства продукции составляет 55 – 60 %.
Для условий Краснодарского края данных о величине дохода от проведения ранневесенней подкормки люцерны очень мало. Экономическая эффективность рассчитывалась согласно методическим рекомендациям по определению экономической эффективности использования научных разработок в земледелии [93]. Экономическая оценка применяемых различных доз азотных удобрений выполнена с учетом цен на азотные удобрения и другие материально-технические средства на начало 2010 года. Различная величина производственных затрат, рассчитанная по технологической карте в вариантах с различными дозами азотных удобрений, применяемых на посевах люцерны, связана с затратами на удобрения и обработку почвы.
Исходя из проведенного анализа экономической эффективности припосевного внесения азотного удобрения наиболее оптимальным можно считать вариант N60, который по величине чистого дохода показал себя самым выгодным (7717,0 руб./га) при самой низкой себестоимости – 70,2 руб./га. Норма рентабельности на данном варианте составила 36,2 % (таблица 24).
В среднем за три года (2009 - 2011 гг.) наиболее высокий доход получен от подкормки люцерны азотом в дозе N60, в сравнении с изучаемыми дозами. Учет экономической эффективности показал, что наиболее выгодной из изучаемых доз азота является N60.