[
На правах рукописи
Кузнецов Константин Александрович
ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР
В ПОЛИВИДОВЫХ ПОСЕВАХ НА ЗЕЛЁНЫЙ КОРМ И СЕНАЖ
В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
06.01.01 – общее земледелие, растениеводство
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук
Кинель 2014 1
Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия».
Научный руководитель – доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры растениеводства и селекции Васин Алексей Васильевич
Официальные оппоненты: Ярцев Геннадий Федорович доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой агротехнологий, ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет».
Казарина Александра Владимировна кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории интродукции, селекции кормовых и масличных культур.
Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П.Н.
Константинова.
Ведущая организация: ГНУ Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени Н.М.
Тулайкова.
Защита диссертации состоится « 25 » июня 2014 года в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д220.058.01 при ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА по адресу: 446442, Самарская область, г.о. Кинель, п.г.т. УстьКинельский, ул. Учебная, 2, ауд. 1204.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте www.ssaa.ru, ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА.
Автореферат разослан «_21_» _апреля_ 2014 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, профессор Г.К. Марковская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Основной вектор развития кормопроизводства в регионе Среднего Поволжья направлен на получение высококачественных сбалансированных кормов. Одним из путей решения данной проблемы является возделывание поливидовых посевов зернобобовых и злаковых культур. В связи с этим особую актуальность имеют исследования, посвященные изучению данного вопроса.
Поливидовые посевы являются важным кластером сельскохозяйственного производства, необходимо всесторонне изучить особенности возделывания данного вида посевов, как в регионе, так и в Самарской области. Они позволяют обеспечить не только высокие и устойчивые по годам урожаи высококачественной кормовой массы, но и создавать благоприятные условия для последующих культур севооборота.
Цель и задачи исследования. Цель работы – дать оценку продуктивности и кормовой ценности урожая вики яровой и гороха посевного с кормовыми бобами, овсом, подсолнечником и редькой масличной в поливидовых посевах на зелёный корм и сенаж на разных уровнях минерального питания.
В задачу исследований входило:
• изучить возможность получения планируемой урожайности поливидовых посевов на расчетных уровнях минерального питания (4 и 5 тыс. кормовых единиц с 1 га);
• выращивание различных смесей культур (нормы высева в % от рекомендуемой для чистого посева):
1. Вика 60 % + кормовые бобы 60 %.
2. Горох 60 % + кормовые бобы 60 %.
3. Вика 30 % + кормовые бобы 30 % + овёс 30 % + подсолнечник 30 %.
4. Горох 30 % + кормовые бобы 30 % + овёс 30 % + подсолнечник 30 %.
5. Вика 25 % + кормовые бобы 25 % + овёс 30 % + подсолнечник 30 % + редька масличная 30 %.
6. Горох 25 % + кормовые бобы 25 % + овёс 30 % + подсолнечник 30 % + редька масличная 30 %.
• выявить и изучить основные параметры формирования урожая различных смесей бобовых культур с овсом, подсолнечником и редькой масличной в поливидовых агрофитоценозах;
• определить продуктивность посевов при уборке на зелёный корм и сенаж;
• дать оценку продуктивности и питательной ценности двухкомпонентных бобовых смесей и поливидовых посевов;
• дать энергетическую и экономическую оценку изучаемых технологических приёмов, рекомендовать наиболее эффективные варианты поливидовых смесей в производство.
Полученные результаты использовать при выработке рекомендаций по использованию поливидовых смесей на зелёный корм и сенаж.
Научная новизна. Впервые на черноземных почвах в условиях лесостепи Среднего Поволжья:
• проведены исследования по изучению различных норм высева зернобобовых культур в смеси с различными компонентами;
• определены основные элементы технологии возделывания поливидовых посевов на зеленый корм и сенаж;
• уточнен видовой состав, расчетные дозы минеральных удобрений при различных сроках уборки травостоев для получения запланированных уровней урожайности поливидовых посевов зернобобовых культур.
Положения, выносимые на защиту.
• посев пятикомпонентной смеси активно формирует листовую поверхность и обладает мощным фотосинтетическим потенциалом. Ко времени уборки на зеленый корм листовая поверхность и фотосинтетический потенциал на втором фоне минерального питания достигают, соответственно, 39,76 тыс.
м2/га и 1217,92 м2 дней/га.
• пятикомпонентные смеси с участием вики, бобов, овса, подсолнечника и редьки масличной обеспечивают потенциал продуктивности посевов на уровне 35,05 т/га при уборке на зеленый корм и 36,59 т/га – на сенаж.
• совместное выращивание зернобобовых культур с овсом, подсолнечником и редькой масличной при различных способах уборки позволяет получать обеспеченную переваримым протеином биомассу на уровне 178 г на 1 корм.
ед. в пределах зоотехнических норм.
• поливидовые посевы обеспечивают наибольший выход обменной энергии в варианте пятикомпонентной смеси с викой при внесении удобрений на планируемую урожайность 5 тыс. корм. ед. – 85,46 ГДж/га. При этом обеспеченность 1 кг абсолютно сухого вещества обменной энергией составляет 9,63 МДж.
Практическая ценность. Работа представляет обобщенный материал трех лет исследований по разработке инновационных технологий возделывания поливидовых посевов в условиях лесостепи Среднего Поволжья, которые используются в учебном процессе в ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА. На основании проведенных исследований разработаны рекомендации производству, позволяющие обеспечить потенциал продуктивности посевов на уровне 35,05 т/га при уборке на зеленый корм и 36,59 т/га – на сенаж, в расчете NPK на планируемый урожай 5 тыс. корм. ед. или на 30 т зеленой массы с 1 га.
По разработанным рекомендациям данные видосмеси возделываются в ОАО Племзавод «Дружба», СПК «Колхоз им. Куйбышева», СПК «Степные Зори» и ряде других хозяйств Самарской области.
Опыты демонстрировались на областных семинарах, посвященных проблемам кормопроизводства в 2007, 2008 годах и получили одобрение.
Публикация результатов исследований и апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на научно-технических советах факультета и конференциях различного уровня. Представленная работа является составной частью научно-исследовательских работ кафедры «Растениеводство и селекция»
ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА «Разработать приёмы возделывания и использования кормовых культур, обеспечивающие в севооборотах Среднего Поволжья получение полноценной экологически чистой продукции на неорошаемых землях не менее 4- тыс. корм. ед. с 1 га при одновременном сохранении и повышении плодородия почвы». № гос. регистрации 01.950000894.
Автором опубликовано 6 научных работ, по теме диссертации – 6, в том числе 6 в перечне научных изданий, рекомендованных ВАК РФ. Основные положения исследований напечатаны в рекомендациях, сборниках, журналах, бюллетенях.
Основные положения диссертации отражены на страницах журналов «Кормопроизводство» (2008), «Известия сельскохозяйственной академии» (2008 – 2011).
Личный вклад соискателя. Работа выполнена в период с 2007 по 2009 годы на экспериментальном кормовом севообороте №1 научно-исследовательской лаборатории «Корма», кафедра «Растениеводство» ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА».
Диссертантом сформировано направление, осуществлена постановка цели и задач, разработаны основные подходы и пути решения поставленных задач; обобщен и проанализирован полученный экспериментальный материал. Полевые, лабораторные опыты выполнены сотрудниками, лаборантами лабораторий ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» при непосредственном участии и под руководством диссертанта.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 122 страницах текста компьютерной верстки, состоит из введения, обзора литературы, условий и методики проведения исследований, шести глав, выводов и предложений производству. Содержит 40 таблиц, 3 рисунка и 41 приложение. Список литературы включает 286 источников, в том числе 12 зарубежных авторов.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились с 2007 по 2009 год в экспериментальном кормовом севообороте №1 научно-исследовательской лаборатории «Корма», кафедра «Растениеводство» ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА».Почвенный покров опытного участка представлен черноземом обыкновенным среднегумусным среднемощным тяжелосуглинистым. Содержание гумуса 6-6,5%.
Обеспеченность легкогидролизуемым азотом – высокая (8,2 – 8,6 мг/100 г почвы), подвижным фосфором – высокая (15,3 мг/100 г почвы), обменным калия – очень высокая (23,9 мг на 100 г почвы).
Район проведения опытов характеризуется резкими температурными контрастами, интенсивной ветровой деятельностью, пониженным увлажнением ( мм осадков в год, из них 215 мм за вегетационный период, ГТК 0,82).
Продолжительность активной вегетации культур колеблется от 140 до 150 дней.
Сумма температур за этот период достигает 2500…27000С.
Погодные условия за годы исследований были различные. Встречались благоприятные годы с приемлемыми условиями для роста и развития однолетних трав (2007 и 2008 гг.), их ГТК равен 1,53 и 0,97, так и относительно неблагоприятные, 2009 год (ГТК = 0,38).
Агротехника опытов. Предшественник в годы исследований – кукуруза на зерно. Основная обработка включала измельчение растительных остатков дисковым лущильником и зяблевую вспашку на 23-25 см. Под основную обработку почвы вносились удобрения расчетными дозами. Весеннее боронование тяжелыми зубовыми боронами в два следа при физической спелости почвы. Предпосевная культивация проводится весной при отрастании сорняков на глубину 5-6 см, чтобы не пересушить почву, с последующим боронованием и прикатыванием для выравнивания и измельчения почвенных глыб. Посев проведен сеялкой СН-16Б с междурядьем 15 см. Глубина заделки семян 4-6 см. Способ посева обычный рядовой.
После посева проводится также прикатывание почвы ЗККШ-6 для лучшего контакта семян с почвой, а также измельчения почвенных комочков на поверхности посевов.
Варианты опыта предусматривали использование посевов на зеленый корм и сенаж. Опыты закладывались в 4-х кратном повторении. Учетная площадь делянок 40 м2. Размещение вариантов систематическое.
Закладка опытов и экспериментальная работа проводилась с учетом методики полевого опыта Б.А. Доспехова (1985), методических указаний по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, разработанных ВНИИ кормов им. В.Р.
Вильямса (1987, 1997), методики полевого и вегетационных опытов с удобрениями и гербицидами. Изучались следующие варианты поливидовых посевов.
3. Вика+бобы+овёс+подсолнечник 30+30+30+30 1,0+0,15+1,5+0, 4. Горох+бобы+овёс+подсолнечник 30+30+30+30 0,4+0,15+1,5+0, 5. Вика+бобы+овёс+подсолнечник+редька 25+25+30+30+30 0,8+0,13+1,5+0,1+1, 6. Горох+бобы+овёс+подсолнечник+редька 25+25+30+30+30 0,3+0,13+1,5+0,1+1, Все изучаемые варианты высевались на трех уровнях минерального питания:
• контроль (без удобрений);
• расчет NPK на планируемый урожай 4 тыс. корм. ед. или на 23 т зелёной массы с 1 га (условно фон 1);
• расчет NPK на планируемый урожай 5 тыс. корм. ед. на 30 т с 1 га (условно В опытах использовались сорта культур: кормовые бобы Пензенские 16, горох Флагман 9, овес Мирный, подсолнечник ВНИИМК-8883, редька масличная Радуга.
Полевые опыты сопровождались лабораторно-полевыми наблюдениями, анализами и исследованиями:
• метеорологические наблюдения прослеживались регулярно в течение вегетации растений;
• фенологические наблюдения проводились по фазам развития на делянках двух несмежных повторностей опыта в соответствии с методикой ГСУ. Отмечались следующие фенологические фазы:
Зернобобовые: всходы, третий лист, ветвление, бутонизация, начало и полное цветение, начало и полное образование бобов, зеленая, восковая спелость.
Зерновые: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, начало и полное колошение или выметывание, цветение, молочная, восковая спелость.
Подсолнечник: всходы, первая, вторая, третья пара настоящих листьев, бутонизация, начало и полное цветение.
Капустные: всходы, образование второй, четвертой пары листьев, бутонизация, начало и полное цветение, образование стручков, зеленая, восковая спелость семян.
• определение запасов продуктивной влаги в почве. Пробы почвы на влажность отбирались перед посевом и после уборки по вариантам в двух повторностях опыта, по двум скважинам на делянке. Влажность почвы определяли весовым методом путем высушивания почвы до постоянного веса. Пробы отбирались по слоям в 10 см до глубины одного метра.
• густоту стояния растений подсчитывали на площадках по 0,5 м2 в четырехкратной повторности на двух несмежных повторениях;
• динамику линейного роста определяли от начала интенсивного роста и далее через 10 дней до укоса путем измерения от основания до верхушки растений в 10 пунктах по диагонали делянки;
• динамику нарастания зеленой массы и сухого вещества определяли подекадно и перед укосами от начала интенсивного роста. Растения срезались с площадки 0,5 м2 на всех четырех повторениях. После взвешивания определялся выход сухого вещества, для чего отобранные пробы измельчались и высушивались в термостате при температуре 1050С до постоянного веса;
• ассимиляционная поверхность листьев определялась с использованием оригинальной компьютерной программы;
• фотосинтетический потенциал и ЧПФ рассчитывалась по методике А.А.
Ничипоровича (1961);
• структура урожая надземной массы исследовалась в двух несмежных повторностях опыта путем подекадного отбора и взвешивания двух проб растений с последующим разделением их на фракции: а) листья, б) стебли, в) соцветия;
• учет урожая проводился поделяночно методом взвешивания скошенной зеленой массы с учетной площади делянки, в сроки, установленные для каждого укоса;
• химические анализы зеленой массы и почвы выполнялись в лаборатории животноводства Самарской ГСХА. Методика общепринятая.
• расчёт биоэнергетической эффективности проводился по методике ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1995) с учётом биоэнергетической оценки возделывания полевых культур в Среднем Поволжье (1998);
• экономическая эффективность рассчитывалась по общепринятой методике в сопоставимых ценах лет исследований;
• математическая обработка урожайных данных проведена дисперсионным методом Б. А. Доспехова (1985) на ПЭВМ.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Фенологические наблюдения. Посев смесей однолетних трав в 2007 году был проведён 17 мая, в 2008 году 26 апреля и в 2009 году 8 мая. Появление всходов отмечалось на 10–21 день после посева. Дружное прорастание отмечалось у овса, вики, и редьки масличной (на 10–11 день после посева). Медленнее прорастали семена подсолнечника, гороха и кормовых бобов. Появление их всходов отмечалось на 14 – 18 день после посева. Более позднее их появление связано с повышенным потреблением влаги семенами этих культур. Мятликовые культуры достигли фазы кущения через 14 – 38 дней.Фазы начала цветения бобовых культур, редьки масличной и подсолнечника, а также колошения злаковых, растения достигли на 60-70 день после появления всходов. Именно к этим датам было приурочено скашивание вариантов, убираемых на зелёный корм. На сенаж однолетние культуры убирались в период молочновосковой спелости зерна злаковых и побурения нижних бобов у бобовых культур.
Проводя анализ данных, можно отметить, что зависимость от суммы эффективных температур за вегетацию высокая у таких культур как вика (r=0,70), горох (r=0,75) и редька масличная (r=0,86), продолжительность вегетации подсолнечника и овса имеет среднюю зависимость от расчетного показателя (r=0,65). Кормовые бобы проявили низкую зависимость (r=0,39).
Корреляционная зависимость продолжительности вегетации от суммы осадков – высокая у культур: горох, вика посевная, кормовые бобы, подсолнечник. Среднюю зависимость имеет овес (r=0,60), а редька масличная слабую (r=0,32). Очевидно, что редька масличная активно использовала почвенную влагу верхнего слоя почвы в начале вегетации. Продолжительность вегетации культур в травосмесях взаимосвязана с суммой температур и суммой осадков и, могут быть описаны уравнениями регрессии.
Так, равномерное появление всходов на наблюдаемых вариантах опыта изменялась не существенно от различных уровней минерального питания. Отметим, что при улучшении режима питания высеваемых растений, прохождение фенологических фаз развития сокращается.
Таким образом, продолжительность вегетации и скорость прохождения фенологических фаз в развитии растений в поливидовых посевах зависит от температурного режима, а также от условий водного режима района произрастания.
Продолжительность вегетации до момента уборки на зелёный корм составляет 45-65, уборка на сенаж 65-75 дней. Степень зависимости от суммы эффективных температур, так и от количества осадков, достаточно велика, а влияние фона минерального питания сказывается на периоде вегетации растений, в посевах увеличивая его на 3-5 дней.
Густота стояния, полнота всходов и сохранность растений. Подсчёт взошедших растений в опытных посевах в 2007-2009 гг. показал, что густота стояния растений на 1 м2 во многом зависит от вида травосмеси, высеваемых культур и фона минерального питания.
Высокая суммарная густота стояния отмечалась у четырёх- и пятикомпонентных смесей на втором планируемом уровне минерального питания с викой посевной – в среднем 160 и 143 растений на 1 м2 при норме высева 2,75-3, млн./га соответственно. У аналогичных смесей с горохом этот показатель находился на уровне 123-124 растений на 1 м2 при норме высева 2,15-3,03 млн./га. Низкие суммарные показатели по густоте стояния были у горохо-бобовой двухкомпонентной смеси – 54 растения на м2 при норме высева 1,1 млн./га. Это связано с количеством высеваемых семян, их размером, массой, условиями произрастания, а также рядом трофических факторов.
Густота стояния в фазе всходов формировалась благодаря участию культур, таких как вика, овес и редька масличная. Горох, кормовые бобы, подсолнечник, на данном этапе принимали участие в формировании данного показателя в чуть меньшей степени из-за количества высеянных семян.
При этом, повышение уровня минерального питания положительно сказывается на густоте стояния растений в посеве, увеличивает полноту всходов на этих вариантах опыта. Количество растений в вариантах на фоне минерального питания, в среднем выше, в сравнении с контрольными вариантами на 12-20 %. А наибольшую густоту стояния растений в фазе всходов обеспечивает вариант пятикомпонентной смеси с викой яровой – 143 на 1 м2 при норме высева 3, млн./га. Варианты смесей с горохом имеют достаточную густоту стояния растений для формирования необходимого уровня урожая.
Полнота всходов в вариантах с викой яровой обладает достаточным потенциалом для формирования будущего урожая кормосмесей. Так в пятикомпонентной смеси она составила в среднем по фону 2 минерального питания – 54 %. В той же горохо-бобовой смеси она была на уровне 56 %.
Пятикомпонентные смеси давали большую полноту всходов в сравнении четырехкомпонентными, это в большей степени может быть связано с низкой полнотой всходов редьки масличной равной 9-15 %. Низкая полнота входом в большей степени зависит от размера семян и возможных повреждений насекомых вредителей. Полнота всходов подсолнечника во всех смесях и уровнях минерального питания остается на высоком уровне, и достигает на лучших вариантах 92 %.
Полнота всходов бобового компонента во всех вариантах опыта не отличается в значительной степени, все культуры, положительно отзывались на условия произрастания и уровень минерального питания.
Полнота всходов злакового компонента имеет свои особенности. Отметим, что полнота всходов овса была на среднем уровне 45-55 %, при густоте стояния растений в фазе всходов выше, чем у остальных компонентов смеси. Данный компонент положительно реагирует на фон минерального питания и с повышением его уровня возрастает полнота всходов и густота стояния растений.
Чтобы оценить взаимосвязь компонентов в смеси, необходимо обратить внимание на показатель густоты стояния растений и их сохранности к уборке. Она была достаточно высокой и вполне обеспечивала формирование полноценного урожая.
Проводя анализ данных сохранности растений в смесях, наблюдались следующие особенности. Сохранность растений в вариантах с викой посевной находится на высоком уровне – 85-90 %. В пятикомпонентной смеси она составила в среднем по фонам минерального питания 89-90 %. В горохо-бобовой смеси данный показатель был чуть выше и составил 90-93 %.
Сохранность бобового компонента во всех вариантах опыта не имеет существенных отличий, культуры положительно отзывались на условия произрастания и уровень минерального питания. Компоненты как в двух-, так и в многокомпонентных смесях, имели достаточно высоких уровень сохранности. Это помогло обеспечить уровень планируемого урожая.
Таким образом, можно сделать вывод, что за время проведения исследований компоненты в поливидовых посевах не испытывали сильного угнетения в процессе роста и развития, имели ко времени уборке необходимую густоту стояния и сохранность, что позволило сформировать высокий уровень урожая зеленой массы.
Динамика линейного роста и высота растений Данные опытов показали, что рост стебля в высоту происходит последовательно от прорастания до фазы бутонизации бобовых и вымётывания злаковых культур. Далее он происходит более усиленно и достигает своего наивысшего значения в фазе цветения редьки масличной, бобовых и колошения злаковых культур. Поэтому преждевременная уборка травосмесей может привести к высоким потерям надземной биологической массы. Среднесуточные приросты у культур в смесях в этот период могут колебаться у вики 0,68-1,76; кормовых бобов 0,95-1,75; гороха 0,71-1,17; овса 1,00-1,75;
подсолнечника 1,25-3,16; редьки масличной 0,81-2,16 см.
Погодные условия периода вегетации 2007 года обеспечили ко времени уборки на зелёный корм (II декада июля) высоту растений на контроле 48,8-96,0 см. На фонах минерального питания значения равнялись 49,5-117,5 и 55,0-158,3 см, соответственно. Ко времени уборки на сенаж ( I декада августа) растения на контроле достигли высоты 73,9-159,0 см. К этому времени на фонах минерального питания растения активно формировали биомассу и имели высоту 75,5-187,3 и 80,3см, соответственно.
В 2008 году высота растений ко времени уборки на зелёный корм, в I декаде июля, достигла 22,5-77,6 см. Минеральное питание обеспечило дополнительный прирост в высоту и значения этого показателя на первом фоне составили 26,3-89, см, на втором фоне – 23,2-95,4 см. Во второй срок уборки, на сенаж, развитие растений в посевах продолжалось: на контроле – 27,8-97,2 см; фон 1 – 33,6-96,2 см;
фон 2 – 39,3-100,1 см.
Условия 2009 года были критическими для роста и развития растений из-за воздействия неблагоприятных факторов в период вегетации. Были получены следующие результаты. К первому сроку уборки, которая состоялась в I декаде июля, высота растений составила: на контроле 29,5-70,0 см, на фоне 1 – 32,4-73,3 см, на фоне 2 – 33,2-75,0 см. Ко времени уборки на сенаж растения развивались не столь активно, как в предыдущие годы, и высота посевов данного периода не существенно отличалась от показателей первого срока уборки. Стоит отметить, что подсолнечник реагировал положительно на условия развития, его высота ко второму сроку уборки значительно превосходила остальные культуры и достигала на контроле 76,0 см, по фонам внесения удобрений - 88,8 и 98,0 см, соответственно.
Нижний ярус занимали бобовые компоненты (вика яровая и горох), имеющие стебель, требующий поддерживающей культуры. Такой культурой для них в поливидовых посевах были кормовые бобы и редька масличная. Средний ярус занимает злаковый компонент. В самом верхнем ярусе обосновалась культура подсолнечника.
Следует отметить, что в период уборки на зеленый корм кормовые бобы, а также редька масличная, имели высоту не значительно отличавшуюся друг от друга.
От них не отставал в росте овес. Однако, ко времени уборки на сенаж высота растений имела существенную разницу: овес по высоте опередил сопутствующие культуры.
Высота подсолнечника во всех вариантах смесей была доминирующей и значительно отличалась от остальных культур. На нее оказывал воздействие фон минерального питания, высота росла в соответствии с условиями произрастания и зависела от срока уборки.
Такое размещение растений способствовало формированию оптимально сомкнутого травостоя и формированию высоты растений. Это дает посевам возможность рационально использовать энергию солнечного света и препятствует испарению влаги из почвы. Минеральное питание растений благотворно сказывается на темпе прироста и высоте растений. Данная закономерность прослеживалась во всех вариантах опыта.
Фотосинтетическая деятельность растений. Фотосинтетический потенциал изучаемых вариантов отражает следующие особенности. При повышении уровня минерального питания во всех изучаемых вариантах смесей, а также культур, входящих в их состав, фотосинтетический потенциал растет. Ко времени уборки на зеленый корм у пятикомпонентной смеси с участием вики, бобов, овса, подсолнечника и редьки масличной без удобрений за годы исследований этот показатель был равен 866,38 тыс. м2 дней/га, на фоне 1 – 976,51 и фоне 2 – 1217,92 м дней/га.
фотосинтетический потенциал. В двухкомпонентных смесях он ниже, а в четырёх- и пятикомпонентных смесях возрастает. Это может быть связано с условиями увлажнения, которые варьировали от благоприятных до негативных, оказывая влияние на растения и темпы роста листового аппарата.
Площадь поверхности листьев в посевах однолетних трав была на сравнительно высоком уровне. С ростом уровня минерального питания при уборке на зеленый корм она достигала максимальных значений в пятикомпонентной смеси с викой посевной на фоне 2 – 39,76 тыс. м2/га (та). В среднем за 3 года исследований многокомпонентные смеси проявили себя значительно лучше, чем двухкомпонентные. Их суммарная площадь листьев по годам была стабильнее и не имела значительных отклонений.
Работа фотосинтетического аппарата связана с показателем чистой продуктивности фотосинтеза, который показывает величину сухой биомассы, образующейся за сутки на 1 м2 листовой поверхности. В контрольных вариантах высокие показатели чистой продуктивности фотосинтеза были зафиксированы у пятикомпонентных смесей с викой (6,65 г/м2*сутки) и горохом (6,77 г/м2*сутки). С ростом уровня минерального питания чистая продуктивность фотосинтеза возрастала и достигала максимума значений – 7,17-7,29 г/м2*сутки на втором фоне внесения удобрений на планируемый урожай.
Таким образом, формирование мощного фотосинтетического аппарата происходит в посевах многокомпонентых смесей. С повышением уровня минерального питания происходит существенное увеличение площади листовой поверхности, рост фотосинтетического потенциала посевов и чистой продуктивности фотосинтеза.
Накопление энергии урожаем многокомпонентных смесей существенно зависит от уровня минерального питания и сроков уборки. Первый срок уборки на зеленый корм: в контроле изучаемый показатель колеблется в пределах 58,87-87, ГДж/га, на фоне 1 – 74,0-107,91, а на фоне 2 – 87,27-131,61 ГДж/га.
При уборке на сенаж накопление валовой энергии с урожаем растет и достигает максимальных значений на фоне 2 у многокомпонентной смеси с викой яровой – 168,93 ГДж/га. Многокомпонентные смеси на всех уровнях планируемой урожайности по накоплению энергии превосходят двухкомпонентные смеси.
Изучая КПД ФАР поливидовых посевов, можем отметить, что данный показатель варьирует в пределах 0,98-2,19 % при уборке на зелёный корм и 1,18-2, % при уборке на сенаж. Все смеси при внесении удобрений можно квалифицировать как хорошие.
Лучшим по КПД ФАР был вариант пятикомпонентной смеси с викой на фоне 2, убираемый, как на зелёный корм, так и на сенаж, со значениями 2,19 – 2,41 %.
Корреляционно-регрессионный анализ показал сильную зависимость между площадью листьев и накоплением сухого вещества (r=0,92), а также от выхода валовой энергии. Накопление сухого вещества в зависимости от КПД ФАР находится в средней степени (r=0, 65). Фотосинтетический потенциал имел среднюю зависимость от накопления валовой энергии и КПД ФАР (r=0,65), в то время как накопление сухого вещества – сильную (r=0,97).
Отметим, что накопление сухого вещества и энергии имеет сильную зависимость от чистой продуктивности фотосинтеза (r=0,72). КПД ФАР от этого показателя зависит средне (r=0,58).
Динамика прироста сухого вещества. Накопление сухого вещества в растениях во многом зависит от условий произрастания, уровня минерального питания и компонентов в составе смеси. Существуют также и общие для всех исследуемых вариантов закономерности. Как известно, в первоначальный период роста и развития накопление сухого вещества в растениях происходит замедленно. К первому сроку уборки вариантов, на зелёный корм, исследуемые показатели возрастают и останавливаются на уровне 6,8-31,2 г.
Однако наиболее активно процессы накопления происходили в фазу бутонизации бобовых и выхода в трубку злаковых культур до фаз цветения и колошения. Фотосинтетический аппарат растений в посевах работал активно. Ко второму сроку уборки посевов, на сенаж, суточный прирост сухого вещества в среднем по вариантам составил 34-35 г/м2. Анализируя данные трех лет исследований, мы видим, что в 2007 году растения накапливали 784,33-951,53 г/м2, в 2008 году 790,30-1279,16 г/м2, а в 2009 году 367,88-537,98 г/м2 сухого вещества.
Наивысшее количество сухого вещества по всем уровням минерального питания растений накопилось в вариантах представленных смесью из нескольких культур. Это доказывает тот факт, что травосмеси имеют способность наиболее полно использовать солнечную энергию, почвенное плодородие и другие факторы за счёт размещения по ярусам как надземной части, так и корневой системы. Огромное влияние на скорость и количество накопления сухого вещества посевами оказывает уровень минерального питания растений, благодаря чему происходит положительная динамика прироста сухого вещества по всем вариантам опыта. Изучив уровни минерального питания, мы видим, что показатели прироста сухого вещества на фоне 2 были в среднем на 15-20 % выше значений фона 1 и на 25-30 % превосходили показатели контрольных вариантов.
Уборка исследуемых вариантов в ранние сроки, такие как период бутонизации бобовых и колошения или вымётывания злаковых, может привести к снижению продуктивности посева. Наибольшее количество сухого вещества с единицы площади могут обеспечить посевы многокомпонентных смесей с участием вики, кормовых бобов, овса, подсолнечника и редьки масличной. Внесение расчетных доз удобрений благоприятно сказывается на скорости накопления сухого вещества по всем вариантам опыта.
Таким образом, наиболее активно процесс накопления сухого вещества в растениях происходит в период бутонизации-цветения бобовых и трубкованиявымётывания злаковых. К первому сроку уборки вариантов, на зелёный корм, исследуемые показатели возрастают и останавливаются на уровне 6,8-31,2 г. Однако количество сухого вещества ко второму сроку уборки возрастает и достигает максимума в многокомпонентных смесях.
Урожай зелёной массы и сбор сухого вещества. Величина урожая является самым ценным показателем посевов однолетних трав. Эффективность посевов зависит от вида смеси, срока скашивания и уровня минерального питания.
Проводя уборку вариантов на зеленый корм, установлено, что на контроле за годы исследований более продуктивными оказались пятикомпонентные смеси.
Урожайность зелёной массы этих вариантов составила: на фоне 1 – 25,36 т/га, на фоне 2 – 25,33 т/га (табл. 1.). С ростом уровня минерального питания урожайность повышается по всем вариантам. На фоне 1 (расчётные дозы NPK на 23,0 т/га зелёной массы или на 4 тыс. корм. ед. с 1 га), как и на фоне 2 (расчётные дозы NPK на 30, т/га зелёной массы или на 5 тыс. корм. ед. с 1 га), лучше проявила себя пятикомпонентная смесь с участием вики посевной (29,7 т/га и 35,05 т/га).
Урожайность однолетних трав, убираемых на зелёный корм, контроль фон фон Изучив четырёхкомпонентные варианты смесей можно сказать, что они практически не уступают по продуктивности пятикомпонентным и могут обеспечить урожайность на уровне 22,79-31,97 т/га.
Четырёх- и пятикомпонентные смеси достигают запланированного уровня выполнения программы, при уборке на зелёный корм, как на фоне 1, так и на фоне 2.
Выполнение программы первоначально запланированной опытом превысило теоретический уровень и находилось на отметке 119,1-129,1% и 105,1-116,8 % соответственно. Лучшими по выполнению программы являются пятикомпонентные смеси. Контрольные варианты по сбору сухого вещества достигают уровня в 3,14т/га.
При уборке на зелёный корм за три года исследований наиболее продуктивными были варианты с пятикомпонентными смесями. Урожайность зелёной массы в среднем по годам составила от 25,33 до 35,05 т/га. Продуктивность двухкомпонентных смесей была значительно ниже и находилась в пределах 17,75т/га (табл. 1).
При внесении удобрений сбор сухого вещества возрастает и достигает максимальной величины на втором уровне минерального питания 4,64-6,95 т/га, что выше контрольных вариантов на 35-40 %.
Уборка на сенаж проводилась в фазу молочно-восковой спелости зерна злаковых и зелёных бобов у бобовых культур. Рост и развитие данных вариантов продолжался и в июле (табл. 2).
контроль фон фон В этот срок уборки наблюдаются те же закономерности, что и в первый срок уборки, а именно, происходит прирост урожайности зелёной массы.На контроле урожайность пятикомпонентных смесей составила 24,21-26,68 т/га. С повышением уровня минерального питания показатели урожайности возрастают и достигают 28,41-31,09 т/га. На втором фоне минерального питания лучше всех использовал внесенные в почву удобрения вариант с участием вики посевной – 36,59 т/га (табл.
2).
Ко времени уборки на сенаж уровень накопления сухого вещества существенно возрастает. Максимальных значений достигают посевы на втором планируемом уровне минерального питания, причём, пятикомпонентные смеси продуктивнее и обеспечивают выход сухого вещества 8,87 и 8,48 т/га.
Сбор сухого вещества с урожаем не противоречит закономерностям формирования урожая зелёной массы.
Укосы поливидовых смесей во второй срок уборки проводились в фазу зелёной спелости бобов у бобового компонента. Урожайность по годам претерпевала ощутимые изменения. Отметим, что по продуктивности за все годы исследований выгодно отличались пятикомпонентные смеси.
На контроле лучшие данные были в вариантах пятикомпонентных смесей с участием вики 26,68 т/га. Повышение уровня минерального питания положительно сказывается на уровне продуктивности смесей и доминирующими оказываются также пятикомпонентные смеси. На первом фоне минерального питания их урожайность была на уровне 30,32-31,09 т/га, на втором уровне 34,75-36,59 т/га. Ко времени уборки на сенаж общий уровень накопления сухого вещества существенно возрастает и достигает максимума значений на фоне 2. Предпочтительными оказались пятикомпонентные смеси с викой посевной (8,87 т/га), им практически не уступали многокомпонентные смеси с горохом (8,48 т/га).
Доля компонентов в поливидовых посевах при уборке на зеленый корм и сенаж. Анализ данных компонентов урожая поливидовых посевов показал, что соотношение зеленой массы компонентов в посевах однолетних трав зависит от погодных и климатических условий, варианта смеси и срока уборки. Доля участия компонентов различная и при уборке на зеленый корм колеблется в пределах: без удобрений – 5,3-90,1 %, фон 1 – 5,0-90,4 % и на фоне 2 – 4,8-89,1 %. При уборке на сенаж эти показатели были следующими: 4,7-88,9 %; 4,7-88,0 %; 4,2-87,2 % соответственно. Долевое участие компонентов в урожае неоднозначно по вариантам смеси и уровню минерального питания. Бобовый компонент (вика, горох и кормовые бобы) неактивно отзываются на внесение удобрений, в отличие от мятликовых культур. Структура посева в двухкомпонентных смесях больше зависит от нормы высева компонента и формирует травостой согласно данной зависимости. Так, например, вика посевная и горох имеют доминирующее процентное соотношение с кормовыми бобами, сокращая долю участия при последующем сроке уборки на 2По всей видимости, кормовые бобы имеют малую конкурентную способность по отношению к этим культурам.
Рассматривая многокомпонентные смеси, наблюдается следующая динамика:
основную долю посева занимает мятликовая культура овес с 46,9-67,6% участия, это объясняется тем, что мятликовые культуры отзывчивы на внесение удобрений. Вика и горох занимают промежуточное положение (18,3-35,9%). С увеличением доз минеральных удобрений доля мятликовых, а также редьки масличной, возрастала от 7,1 до 11,0 %. Подсолнечник, доля которого варьировала от 5,3 до 7,6 %, выполнял роль поддерживающей культуры для бобового компонента. С возрастом травостоя увеличение его биомассы положительно отразилось на уровне урожая поливидовых смесей. При уборке на сенаж доля мятликового компонента увеличивается с ростом уровня минерального питания, она в среднем за три года исследований выше на 3- %, чем при уборке на зеленый корм.
Таким образом, доля компонентов, их соотношение в посеве в период вегетации зависят от погодных условий, уровня минерального питания и срока уборки. Доля редьки масличной с возрастом травостоя увеличивается, а внесение удобрений под планируемый урожай оказывает положительное влияние на количество мятликового компонента в посеве.
Структура урожая. Исследования показывают, что в начале развития посевов однолетних трав доля листьев может составлять до 60 % урожая. Далее с развитием посевов усиливается рост и образование генеративных органов (колос, метёлка, корзинка и т.д.), увеличивается масса стеблей, происходит закономерное снижение в структуре урожая и доли листьев. Например, в среднем за годы исследований при уборке трав на сенаж доля листьев в урожае занимает по опыту 23-25 %.
Ко времени уборки на зелёный корм облиственность в посевах составляла в среднем от 30 до 60%, что положительно сказывается на кормовой ценности урожая.
Высокой доли листьев соцветий и плодов в травостое способствовали вполне благоприятные погодные условия, сложившиеся в период формирования урожая, которые позволили растениям сохранить листовой аппарат.
С возрастом травостоя доля листьев снижается, возрастает доля соцветий и плодов. Это позволяет травостою по суммарному запасу сохранять кормовую ценность. Отметим, что с повышением уровня минерального питания во всех вариантах посевов происходит заметное увеличение доли листьев в урожае.
Таким образом, результаты опыта показывают, что получение урожаев зелёной массы поливидовых посевов однолетних трав с высокой долей листьев возможно при уборке в ранние фазы развития с применением удобрений.
Химический состав и кормовая ценность урожая при уборке на зеленый корм и сенаж. Наряду с показателями урожайности при оценке кормовых культур большое значение имеет определение химического состава и кормовой ценности урожая. Из лабораторных анализов химический состав зеленой массы многокомпонентных смесей представлен основными качественными показателями:
содержание протеина, БЭВ, жира, золы и клетчатки на абсолютно сухое вещество (табл. 3). Сухая биомасса многокомпонентных травосмесей способна накапливать до 14,55-19,19 % сырого протеина, против 14 % по минимальным зоотехническим нормам, предъявляемым к объемистым кормам. Концентрация протеина варьировалась в зависимости от вида и состава травосмеси. Варианты двухкомпонентных травосмесей, состоящие только из бобовых культур, содержат сырой протеин на уровне 17,19-19,19 %. Четырех- и пятикомпонентные травосмеси, имеющие в своем составе злаковый компонент, отличаются меньшим содержанием сырого протеина (14,71-17,00 %). При этом варианты с викой посевной и кормовыми бобами в среднем превышают значения показателей аналогичных травосмесей с горохом и кормовыми бобами на 0,5-1,0 %.
многокомпонентных травосмесей от времени уборки, отметим, что содержание данного показателя ко времени уборки на сенаж возрастает на 1,5-2 %.
Использование бобового компонента в смешанных посевах способствует увеличению процентного содержания протеина в урожае.
Анализируя данные содержания клетчатки, видно, что наименьшее ее количество накапливают варианты двухкомпонентных смесей – 25,04-27,15 %. С увеличением количества компонентов в посеве содержание данного показателя возрастает до 26,78-29,95 %.
Значительное количество жира накапливалось в биомассе вариантов, имеющих в своем составе подсолнечник – 3,04 %. В урожае двухкомпонентных смесей его объемы обеспечили 2,05-2,53 % жира.
Уровень содержания зольных элементов варьировался в зависимости от времени уборки поливидовых посевов. Ко времени уборки на сенаж содержание сырой золы было выше на 1,0-1,5 % по сравнению с аналогичными вариантами, убираемыми на зеленый корм.
Важно отметить, что величина урожая поливидовых посевов, уровень минерального питания и химический состав растений напрямую влияют на кормовую ценность зеленой массы.
Кормовая оценка качества урожая проведена по сбору кормовых и кормопротеиновых единиц, переваримого протеина и обеспеченности кормовой единицы переваримым протеином. Установлено, что величина сбора кормовых единиц в значительной степени зависит от погодных условий, минерального питания, сроков уборки и вида компонентов в смесях.
При уборке на зелёный корм на контрольных вариантах травосмеси обеспечили 3,64-5,08 тыс. корм. ед. с 1 га. Лучшими оказались пятикомпонентные смеси с викой посевной (4,99 и 5,08 тыс. корм. ед. с 1 га). С повышением уровня минерального питания этот показатель возрастает и на первом фоне минерального питания достигает 5,96-6,02, на втором – 7,25-7,33 тыс. корм. ед. с 1 га.
Исследованиями выявлена закономерность: повышение уровня минерального питания увеличивает валовый сбор переваримого протеина с урожаем. Так, например, при уборке на зелёный корм за годы исследований, как на контроле, так на фоне 1 и 2, наибольший сбор переваримого протеина выявлен у варианта смеси вика+бобы+овёс+подсолнечник+редька масличная и составил 0,68; 0,89 и 1,13 т/га, соответственно.
В той же зависимости находился сбор кормопротеиновых единиц. Лучшей была пятикомпонентная смесь с викой яровой. Выход кормопротеиновых единиц повысился и достиг максимума на фоне 2 – 9,30 тыс./га.
Показатели энергетической оценки характеризуются выходом обменной энергии. Данный показатель возрастает с повышением уровня минерального питания, а также зависит от срока уборки. Наибольший выход обменной энергии на всех рассматриваемых вариантах поливидовых посевов обеспечивает вариант пятикомпонентной смеси с викой посевной при внесении удобрений на планируемую урожайность 5 тыс. корм. ед. или фон 2 минерального питания – 85, ГДж/га. Обеспеченность 1 кг абсолютно сухого вещества обменной энергией по вариантам находится на высоком уровне и составляет 9,63 МДж (табл. 3).
Продуктивность сельскохозяйственных животных во многом зависит от полноценного и сбалансированного по протеину кормления. Наукой и практикой кормления доказано, что для КРС обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином должна составлять не менее – 105-110 г. В проведенных опытах сбалансированность зелёной массы смесей протеином находилась на высоком уровне – 126-170 г на 1 корм. ед.
Ко времени уборки на сенаж сбор кормовых единиц увеличивается. Величина абсолютных показателей на контроле составляет 4,16-5,24 тыс. корм. ед./га, на первом планируемом уровне минерального питания – 4,88-6,96 тыс./га, на втором – 5,81-8,64 тыс./га.
Наибольший сбор переваримого протеина при уборке на сенаж, как на контроле, так и на фоне 1 и 2, обеспечила пятикомпонентная смесь с участием вики.
Его значение составило 0,80; 1,07 и 1,53 т/га, соответственно.
Установлено, что при уборке на сенаж сбор КПЕ возрастает и находится на уровне 5,52-11,97 тыс. ед. с 1 га.
Сбалансированность зелёной массы смесей при уборке на сенаж находилась на достаточно высоком уровне по обеспеченности переваримым протеином и составила 153-206 г на 1 корм. ед. (табл. 3).
В результате опытов выявлено, что сбор кормовых единиц, переваримого протеина, выход кормопротеиновых единиц и обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином зависит от погодных условий в период вегетации, уровня минерального питания и состава травосмеси. Внесение удобрений положительно сказывается на химическом составе зелёной массы, в ней увеличивается содержание переваримого протеина, сбор кормовых и кормопротеиновых единиц.
Таким образом, проведенные исследования показали, что в условиях лесостепи Среднего Поволжья на черноземе обыкновенном целесообразно возделывать поливидовые посевы, состоящие из вики яровой, кормовых бобов, овса, подсолнечника, а также редьки масличной. Данная смесь на втором фоне минерального питания при уборке на сенаж формирует урожай до 36,59 т/га зеленой массы, 8,87 т/га сухого вещества, кормопротеновых единиц 11,97 тыс./га.
Обеспеченность переваримым протеином составляет 178 г на 1 корм. ед.
Контроль Фон Фон Контроль Фон Фон Водопотребление и вынос урожаем питательных веществ. Общеизвестно, что образование биомассы растений определяется активностью и продолжительностью фотосинтеза. Вместе с тем активная фотосинтетическая деятельность посевов возможна лишь при оптимальном обеспечении растений водой. Вода, как и тепло, свет, воздух и питательные вещества, является незаменимым фактором в жизни растений. Она необходима для процесса фотосинтеза, расходуется растениями на испарение и охлаждение надземных органов, а также на передвижение питательных элементов по сосудам. Зная динамику потребности растений в воде и пищи в период вегетации и оптимизируя их сочетание, можно управлять формированием органической массы и их продуктивностью.
Для создания биологической массы растения расходуют значительное количество воды. Её потребление растениями за вегетацию обусловлено многими факторами. Основные из них – плодородие почвы, агротехнические и климатические условия.
Влагообеспеченность поливидовых посевов в годы исследований находилась в пределах 1173,20-1347,21 м3/га при уборке на зелёный корм и 1208,13-1433, м3/га при уборке на сенаж.
Условия минерального питания оказывали существенное влияние на расход воды и формирование урожая. При повышении уровня минерального питания влагообеспеченность посевов возрастала. Например, на контроле пятикомпонентная смесь с участием вики посевной при уборке на зелёный корм затратила влаги 1173,20 м3/га, на фоне 1 – 1237,64 м3/га, а на фоне – 1266,76 м3/га, при уборке на сенаж показатели были следующими: 1208,13; 1316,89; 1399,39 м3/га, соответственно.
Отметим, что двухкомпонентные смеси (вика + бобы и горох + бобы) в оба срока уборки показали самый высокий расход воды на 1 т зелёной массы и на 1 т сухого вещества. Следовательно, можно утверждать, что двухкомпонентные смеси более интенсивно расходуют влагу в посевах по отношению к многокомпонентным смесям.
Удобрения, используемые для питания растений, являются одним из важных факторов, существенно влияющих на их водоснабжение, понижая расход воды на единицу сухого вещества. Растения потребляют из почвы неодинаковое количество питательных элементов и в различном соотношении. Помимо видовых и сортовых особенностей растений, в поглощении питательных веществ имеют большое значение почвенно-климатические условия.
Вынос питательных веществ на единицу продукции урожая – величина различная, которая может изменяться (в 1,5 раза и более) в зависимости от условий произрастания, уровня урожая, вида и количества вносимых удобрений.
В проведенных исследованиях этот показатель определялся уровнем урожая, сроком уборки травостоя, а также внесёнными в почву удобрениями. Травостои, убираемые на зелёный корм, используют на 4-6 % меньше питательных веществ, чем при уборке на сенаж.
Данные о выносе элементов питания поливидовыми посевами отражают следующие особенности: контрольные варианты двухкомпонентных смесей расходуют меньше питательных веществ по отношению к четырёх- и пятикомпонентным смесям. Вико-бобовые и горохо-бобовые смеси потребляют из почвы при уборке на зелёный корм 5,40-7,28 кг азота, 1,51-2,23 кг фосфора и 6,37кг калия. Четырёх- и пятикомпонентные смеси потребляют 4,03-5,76 кг азота, 1,24-1,76 кг фосфора и 4,66-6,90 кг калия. При уборке на сенаж эти данные были следующими: 4,13-5,92 кг азота, 1,18-1,92 кг фосфора и 4,67-7,11 кг калия.
Многокомпонентные смеси выносят 5,24-7,50 кг азота, 1,6-2,31 кг фосфора и 6,42кг калия.
Агроэнергетическая оценка возделывания поливидовых посевов на корм.
Агроэнергетическая оценка продуктивности поливидовых посевов показала, что изучаемые варианты возделывать энергетически выгодно. С повышением уровня минерального питания возрастает выход обменной энергии во всех вариантах поливидовых посевов. При уборке на зелёный корм максимальной величины обменной энергии достигают пятикомпонентные смеси (68,50-85,48 ГДж/га). При уборке на сенаж выгодно отличался пятикомпонентный травостой с викой посевной (53,78-85,48 ГДж/га). Этот показатель выше в среднем на 7,7 % поливидового посева с горохом.
Затраты суммарной энергии в значительной степени зависели от уровня минерального питания. На контроле при уборке на зелёный корм они составляют 22,12-28,31 ГДж/га, на фоне 1 – 29,36-35,51 ГДж/га, на фоне 2 – 34,17-39,97 ГДж/га;
при уборке на сенаж – 22,24-28,50 ГДж/га, 29,49-34,78 ГДж/га и 34,31-40,18 ГДж/га, соответственно.
В структуре затрат совокупной энергии наибольшую долю составляют затраты на семена, удобрения, машины и оборудование (50,0-71,7 %), 25,3-44,5 % приходится на ГСМ и электроэнергию, человеческий труд – 3,1-4,9 %. С повышением уровня минерального питания и увеличением числа компонентов затраты становятся выше. Прежде всего это связано с расходами на удобрения и операциями по их внесению, а также с затратами на производство семян.
Одним из наиболее важных показателей агроэнергетической оценки является коэффициент энергетической эффективности, характеризующийся выходом обменной энергии на единицу совокупных энергетических затрат.
Анализ данных показал, что на контроле при уборке на зеленый корм коэффициент энергетической эффективности равен 1,14-2,16, при внесении удобрений на фоне 1 он снизился до 1,14-1,92, а на фоне 2 – 1,18-2,00.
При уборке на сенаж агроэнергетическая эффективность возрастает (1,41-2,47;
1,35-2,31 и 1,40-2,46, соответственно). У травосмесей с викой посевной на всех уровнях минерального питания коэффициент энергетической эффективности выше, чем у смесей с кормовыми бобами, это связано в основном с энергетическими затратами на семена.
Энергетическая себестоимость корма полностью зависит от изучаемых факторов и закономерно возрастает с повышением доз вносимых удобрений.
Двухкомпонентные смеси на фоне 2 планируемого уровня минерального питания отличались наибольшей себестоимостью зелёной массы, сухого вещества и КПЕ.
Анализируя агроэнергетическую эффективность возделывания поливидовых посевов, можно сделать вывод о том, что энергетически выгодно возделывание поливидовых травосмесей. Коэффициент энергетической эффективности с увеличением доз внесения удобрений снижается.
Экономическая эффективность возделывания поливидовых посевов.
Стоимость валовой продукции многокомпонентных травосмесей определялась на основе перерасчёта стоимости условных кормопротеиновых единиц. В связи с особенностями ценообразования на продукцию кормопроизводства, на наш взгляд, этот метод является наиболее объективным, поскольку наряду с количественными показателями учитываются и качественные показатели кормов, а также их питательность и белковая ценность.
С увеличением урожайности стоимость валовой продукции возрастает в зависимости от увеличения норм вносимых удобрений и количества компонентов в смеси. Минимальная валовая выручка от реализации зелёной массы при уборке на зелёный корм в контрольном варианте у горохово-бобовой смеси равна 11890,0 руб., максимальная у варианта пятикомпонентной смеси с викой посевной – 23250,0 руб.
Аналогичная закономерность прослеживается при уборке на сенаж.
Максимальная стоимость валовой продукции была у вариантов пятикомпонентных смесей. При внесении удобрений показатель стоимости валовой продукции растёт, как при уборке на зеленый корм, так и на сенаж. На фоне 1 при уборке на зеленый корм валовая выручка у поливидового травостоя с викой посевной составила 18672,5 руб.; на фоне 2 – 23250,0 руб. При уборке на сенаж на фоне 1 – 16892,5 руб., на фоне 2 – 22352,5 руб. В той же закономерности находятся и производственные затраты. У пятикомпонентных смесей на фоне 2 они в 1,5-2 раза выше, чем у двухкомпонентных смесей на контроле.
Величина условного чистого дохода достигает максимального уровня при возделывании пятикомпонентных травосмесей с викой посевной. При уборке на зелёный корм данная величина составляет 11183,6-13976,2 руб./га, на сенаж – 9403,6-13078,7 руб./га в зависимости от фона минерального питания. На контроле условный чистый доход от двухкомпонентных смесей при уборке на зелёный корм колебался в пределах 2812,5-8704,9 руб./га, на сенаж – 2074,1-6679,0 руб./га.
С повышением уровня минерального питания условный чистый доход возрастает. На фоне 2 по отношению к контролю он больше на 45-55 % при уборке на зелёный корм и на 50-55 % при уборке на сенаж. Себестоимость единицы продукции и КПЕ дает возможность сравнить себестоимость между опытными вариантами.
Исследованиями установлено, что при уборке на зеленый корм и сенаж себестоимость зеленой массы и КПЕ у поливидовых смесей ниже, чем у двухкомпонентных. Себестоимость 1 т зеленой массы у пятикомпонентной смеси с викой посевной на контроле при уборке на зеленый корм составила 244,1 руб./т, а у двухкомпонентной смеси этот показатель выше и составил 412,1 руб./т.
При оценке экономической эффективности важным показателем является уровень рентабельности. Он позволяет сделать вывод о получении чистого дохода от продукции и количестве затрат, вложенных в производство.
Установлено, что уровень рентабельности повышается в зависимости от вносимых удобрений, а также коррелирует с видом травосмеси. Несмотря на высокие цены на ГСМ и минеральные удобрения, возделывание поливидовых посевов даёт положительный экономический эффект – от 25 до 150 % рентабельности.
Таким образом, возделывание поливидовых посевов экономически целесообразно. Пятикомпонентные травосмеси с викой посевной и кормовыми бобами отличаются высокой эффективностью при внесении удобрений на планируемую урожайность 4 и 5 тыс. кормовых единиц с гектара.
ВЫВОДЫ
Исследования по изучению продуктивности зернобобовых культур в поливидовых посевах на зелёный корм и сенаж в условиях лесостепи Среднего Поволжья позволили сделать следующие выводы:1. В условиях лесостепи Среднего Поволжья на черноземе обыкновенном целесообразно возделывать поливидовые посевы, состоящие из вики яровой, кормовых бобов, овса, подсолнечника, а также редьки масличной. Их кормовая ценность при уборке на сенаж формирует урожай: до 36,59 т/га зеленой массы, 8,87 т/га сухого вещества, 11,97 тыс./га кормопротеновых единиц, обеспеченность переваримым протеином – 178 г на 1 корм. ед.
2. Установлено, что продолжительность вегетации до момента уборки на зелёный корм составляет 45-65 дней, на сенаж – 65-75 дней. При внесении минеральных удобрений на планируемый урожай возможно увеличение периода вегетации растений в посевах на 3-5 дней. При этом высокую зависимость от суммы эффективных температур имеют культуры: вика (r=0,70), горох (r=0,75) и редька масличная (r=0,86).
Подсолнечник и овес имеют среднюю зависимость от расчетного показателя (r=0,65).
Кормовые бобы наоборот показали низкую зависимость (r=0,39).
3. Определена оптимальная густота стояния растений в фазе всходов, обеспечиваемая пятикомпонентной смесью с викой – 143 на 1 м2 при норме высева 3, млн./га. При этом сохранность к уборке вико-бобовой смеси составила в среднем по фонам минерального питания 90 %.
4. Зафиксированы оптимальные показатели интенсивности фотосинтеза. Ко времени уборки на зеленый корм фотосинтетический потенциал растений в посевах достигал у пятикомпонентной смеси с участием вики, кормовых бобов, овса, подсолнечника и редьки масличной без удобрений 866,38 тыс. м2 дней/га, на фоне 1 – 976,51 и фоне 2 – 1217,92 м2 дней/га. Определены уровни чистой продуктивности для смесей с викой яровой и горохом, они равны, соответственно, 6,65 и 6,77 г/м2*сутки.
При внесении удобрений чистая продуктивность фотосинтеза возрастает и на втором фоне внесения удобрений достигает 7,17-7,29 г/м2*сутки.
5. Выявлено, что в период бутонизации-цветения бобовых и трубкованиявымётывания злаковых показатели прироста сухого вещества возрастают до 6,8-31,2 г.
Двухкомпонентные смеси в среднем на 25-30% отстают от пятикомпонентных по исследуемому показателю. Растения способны накапливать до 1279,16 г/м2 сухого вещества.
6. Установлено, что в травостоях активно формирующих генеративные органы, доля листьев в урожае занимает 23-25%, а уборка на зелёный корм дает возможность сохранять уровень облиственности до 30-60%.
7. Изучено влияние продолжительности фотосинтеза и активности потребления питательных веществ на накопление биомассы растениями в смесях. Двухкомпонентные смеси расходуют меньше питательных веществ по отношению к четырёх- и пятикомпонентным смесям. Вико-бобовые и горохо-бобовые смеси потребляют из почвы при уборке на зелёный корм 5,40-7,28 кг азота, 1,51-2,23 кг фосфора и 6,37-9,11 кг калия. Четырёх- и пятикомпонентные смеси потребляют 4,03-5,76 кг азота, 1,24-1,76 кг фосфора и 4,66-6,90 кг калия. При уборке на сенаж эти данные были следующими: 4,13кг азота, 1,18-1,92 кг фосфора и 4,67-7,11 кг калия. Многокомпонентные смеси выносят 5,24-7,50 кг азота, 1,6-2,31 кг фосфора и 6,42-9,10 кг калия.
8. Рассчитана влагообеспеченность поливидовых посевов, она составила 1173,20м3/га при уборке на зелёный корм и 1208,13-1433,36 м3/га при уборке на сенаж.
Двухкомпонентные смеси (вика + бобы и горох + бобы) в оба срока уборки показали самый высокий расход воды на 1 т зелёной массы и на 1 т сухого вещества.
9. Выявлено, что при уборке на зелёный корм максимальной величины энергетической эффективности достигают пятикомпонентные смеси (68,50-85, ГДж/га). При уборке на сенаж отличался пятикомпонентный травостой с викой – 53,78ГДж/га. Затраты суммарной энергии в значительной степени зависели от уровня минерального питания и на фоне 2 достигают значений 34,17-39,97 ГДж/га; при уборке на сенаж – 22,24-28,50 ГДж/га, 29,49-34,78 ГДж/га и 34,31-40,18 ГДж/га.
10. Рассчитана экономическая эффективность производства продукции растениеводства. Максимальная стоимость валовой продукции отмечена у вариантов пятикомпонентных смесей. При внесении удобрений стоимость валовой продукции возрастает. На фоне 1 при уборке на зеленый корм у варианта с викой посевной она составила 18672,5 руб., на фоне 2 – 23250,0 руб. При уборке на сенаж на фоне 1 – 16892,5 руб., на фоне 2 – 22352,5 руб. В той же закономерности находятся и производственные затраты. У пятикомпонентных смесей на фоне 2 они в 1,5-2 раза выше, чем у двухкомпонентных смесей на контроле.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
Высевать в условиях лесостепи Среднего Поволжья на черноземах обыкновенных пятикомпонентные смеси с участием вики посевной (яровой), кормовых бобов, овса, подсолнечника, и редьки масличной в соотношении 25+25+30+30+30 в % от нормы высева или 0,8+0,13+1,5+0,1+1,0 млн. всх. семян на га, которые обеспечивают потенциал продуктивности посевов на уровне 35,05 при уборке на зеленый корм и 36,59 т/га на сенаж, в расчете NPK на планируемый урожай 5 тыс. корм. ед. или на 30 т с 1 га.
СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ, ОПУБЛИКОВАННЫХ В
ПЕРЕЧНЕ НАУЧНЫХ ИЗДАНИЙ РЕКОМЕНДОВАННЫХ ВАК РФ
1. Продуктивность и кормовая ценность поливидовых посевов с кормовыми бобами [Текст] / Васин А.В., Кожевникова О.П., Фадеев С.В., Кузнецов К.А. // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2008.2. Продуктивность и агроэнергетическая оценка возделывания поливидовых посевов при уборке на сенаж [Текст] / Фадеев С.В., Кожевникова О.П., Кузнецов К.А. // Кормопроизводство. 2009. № 2. С. 24-26.
3. Поливидовые посевы с зернобобовыми культурами на сенаж [Текст] / Васин А.В., Кожевникова О.П., Фадеев С.В., Кузнецов К.А. // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2009. № 4. С. 39-44.
4. Кормовая ценность многокомпонентных смесей c викой и горохом при уборке на зеленый корм и сенаж [Текст] / Васин А.В., Кожевникова О.П., Фадеев С.В., Кузнецов К.А. Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. № 4. С. 15-19.
5. Оценка продуктивности зернобобовых культур в поливидовых посевах [Текст] / Васин А.В., Кожевникова О.П., Фадеев С.В., Кузнецов К.А.// Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2010.
№ 4. С. 19-24.
6. Поливидовые посевы с зернобобовыми культурами на зеленый корм [Текст] / Васин А.В., Кожевникова О.П., Кузнецов К.А. // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2011. № 4. С. 3-6.
Кузнецов Константин Александрович
«