Биолого-хозяйственная оценка кормовых трав и их смесей при возделывании на различных органических фонах в условиях Исетского района

ВВЕДЕНИЕ

В Тюменской области, в ее сельскохозяйственной зоне естественных сенокосов -1250 тыс. га, около 900 тыс. га составляют пастбища. На пахотных землях возделывается более 300тыс. га многолетних трав. Необходимо отметить, что в 1997;1999 г. г. выведены из пашни почти 400 тыс. га, которые вполне могут быть заняты многолетниками. А сейчас с посевов естественных кормовых угодий получают по 5−6 т/га сена, а иногда и больше.

В тоже время агрохимические ресурсы Тюменской области позволяют получать с гектара кормовых угодий трав свыше 10 т/га кормовых единиц. Об этом говорят успехи развитого кормопроизводства в совхозе Вилковский Аромашевского района, с-х им. Мичурина Исетского, Ишимского ОПХ, с-х Луговской Тюменского района, с-х Червишевский — этого же района. Определяющим условием высокой продуктивности трав является правильный их видовой подбор и удобрения в оптимальных дозах.

Особый интерес представляет внесение органических удобрений, которые дешевы и их много. Минеральные удобрения слишком дорогие и при организации мало затратных технологий в кормопроизводство, необходимо искать более приемлимые варианты.

Недостаточно изучено влияние на качественный состав корма отдельных видов трав, а также различных органических фонов на формирование аминокислотного состава растительного белка, накопления в растениях витаминов, каротина, микроэлементов.

Цель наших исследований — усовершенствовать теоретические основы и изучить факторы создания высокопродуктивных травостоев в полевом кормопроизводстве, а также проанализировать влияние кормовых трав при возделывании их на различных органических фонах на плодородие почвы.

Задачи исследований:

1. Разработать нормативы прибавок урожая многолетних трав от действия и последействия различных органических удобрений.

2. Установить факторы, гарантирующие устойчивость агроценозов, высокую продуктивность трав, качество корма и высокий выход животноводческой продукции с гектара.

3. Дать анализ влияния видов трав и удобрений на продуктивность корма, накопление органического вещества в почве, накопление в пахотном горизонте азота.

4. Дать экономическую и биоэнергетическую оценку возделыванию многолетних трав на различных органических фонах. На основании этого рекомендовать агротехнические приемы и способы использования трав для разработки энергосберегающих технологий в кормопроизводстве.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ В настоящее время продуктивность природных кормовых угодий остается низкой. Урожайность естественных пастбищ в среднем по стране не превышает 20−30 ц/га зеленой массы (А. А. Кутузова, З. В. Морозова, 1974).

В Тюменской области продуктивность естественных угодий еще ниже 15−20 ц/га зеленой массы (Г. М. Пуртов, Г. В. Губанов, М. И. Медведев, 1973).

Современная технология производства продуктов животноводства вызывает необходимость интенсификации лугопастбищного хозяйства. Наукой и передовой практикой разработаны способы повышения продуктивности и высокой экономической отдачи этих угодий в нашей стране и за рубежом.

В нашей стране имеется большое количество примеров создания культурных пастбищ с высокой продуктивностью (Н. Г. Андреев, 1974; Г. Р. Кенич, 1974; Р. И. Тоомре, 1966) приводят данные, характеризующие возможность получения с каждого гектара культурных пастбищ по 10−15 тысяч кормовых единиц в различных почвенно-климатических зонах нашей страны.

Тулунникова А. И. (1969), изучая направление научно-технического прогресса в животноводстве, отмечает, что в структуре кормов в США, сено составляет 25%, кукуруза и другие отходы полеводства — 3%, силос и свекловичный жом — 8%, а пастбища — 64%.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом кормов разработаны интенсивные технологии, гарантирующие повышение продуктивности природных угодий в 3−5 раз, а при орошении — в 10 раз и более. В лесной зоне необходимо проводить известкование, которое обеспечивает высокую окупаемость до 7−12 рублей на 1 рубль затрат. Обязательными приемами являются внесение удобрений, создание сеяных травостоев, подбор сортов. Орошение культурных пастбищ и многоукосных травостоев в степной и аридных зонах позволяет получать программированную продуктивность, в лесной и лесостепной зонах-выравнивать колебания урожайности, вызванные неустойчивостью увлажнения. При создании долголетних сеяных травостоев возрастает значение таких приемов, как борьба с сорной растительностью и восстановление неполночленности состава травостоя. Для бесперебойного поступления высококачественного пастбищного корма и удлинения периода пастьбы молочного скота необходимо организовать конвейер из поспевающих в разные сроки травостоев. Для лесной и лесостепной зон страны такие конвейеры включают сочетание злаковых раннеспелых и среднеспелых травостоев с позднеспелым бобово-злаковым травостоем.

Низкая себестоимость пастбищного корма и высокая продуктивность сеяных трав явилась основой изучения пастбищных комбинатов по производству молока и мяса в ГДР. В настоящее время лугопастбищные угодия в этой стране занимают свыше 50% от всей площади кормовых культур (Крейль В., Берг Ф., 1969).

Голушко В. С.(1971) приводит данные, характеризующие высокую экономическую отдачу от использования культурных пастбищ в большинстве случаев достигает более 10 тысяч кормовых единиц с гектара.

Травы культурных пастбищ содержат протеин высокого качества, являются дешевым и выгодным кормом. Общее состояние животных, находящихся на пастбищах, благодаря высокому содержанию в травах витаминов, каротина, микроэлементов, повышающих общий тонус организма, неизменно улучшается, животные приобретают большую устойчивость к инфекционным заболеваниям, улучшается состав крови (Мовсиянец А. П., 1969; Ларин И. В., 1969; Колов В. А., Борисенко А. Ф., 1971; Минина И. П., 1972) .

В настоящее время в нашей стране еще не имеется достаточного опыта по организации культурных пастбищ для крупных животноводческих ферм на промышленной основе. Однако имеются приемы, свидетельствующие о том, что культурные пастбища можно создавать и при большой концентрации поголовья крупного рогатого скота.

Кутузова А. А., Морозова З. В.(1974)описывают опыт работы колхоза «Новая жизнь» Щекинского района, Тульской области. Там успешно использовались культурные пастбища на ферме, где было сосредоточено 900 коров.

В качестве положительного примера в Тюменской области служит опыт по созданию и использованию долголетнего культурного пастбища в опытно-производственном хозяйстве «Тополя» НИИСХ Северного Зауралья, где в течении 1970;1976 гг. использовались культурные пастбища в системе кормообеспечения ферм с поголовьем коров до одной тысячи.

Значительный интерес в изучении биологических особенностей многолетних трав в Сибири представляют работы Омского опытного поля, организованного в 1890 году.

В годы советской власти большой вклад в развитие науки о травосеянии в Сибири внесли работы Г. И. Колесникова (1923), Г. И. Макаровой (1965) и других ученых. Подробную биологическую характеристику основных групп луговой растительности дал В. Р. Вильямс (1938). Он установил взаимосвязь растений со средой, наметил пути влияния на биологические сообщества многолетних трав, а также описал причины смены одних растительных групп другими.

Н.Г. Андреев (1959, 1966) отмечает, что наибольшей продуктивностью отличаются травостои, которые используются при сенокосно-пастбищном режиме, а также в условиях орошения.

Для пастбищного травостоя необходимо подбирать растения устойчивые к вытаптыванию животными, образующие прочную дернину, имеющие большую листовую поверхность, которая сосредотачивается у поверхности почвы. В тоже время эти растения должны давать устойчивый урожай в течении пастбищного периода. Пастбищная травосмесь должна состоять из растений, проходящих фазы своего развития в разное время. Это позволит получать зеленый корм в течении всего пастбищного периода.

При сенокосно-пастбищном режиме использования травостоя, компоненты травосмеси должны соответствовать и сенокосному и пастбищному типу.

В травостоях культурных пастбищ между видами растений и их группировками существуют определенные отношения, в установлении которых решающее значение имеют запасы питательных веществ в почве и способ использования пастбищ. Этому вопросу посветили исследования Н. Г. Андреев (1959) и И. П. Минина (1947,1956).

С помощью различных агроприемов или способов использования многолетних трав можно влиять на взаимоотношения компонентов агрофитоценоза. Внешне это выражается в изменении ботанического состава травостоя.

Травосмесь следует рассматривать как планируемое агрономом-луговодом сочетание в травостое разных видов, живущих и развивающихся по определенным закономерностям, иным, чем в одновидовых посевах или природных сообществах.

В травосмеси должны сочетаться такие виды трав, чтобы при смене долголетних или менее приспособленных, общий уровень урожая и его качество не снижалось.

Исследованиями С. П. Смелова (1947, 1951, 1958) установлено, что старение многолетних трав при вегетативном размножении происходит крайне медленно, снижении жизнедеятельности растений с увеличением возраста объясняется не столько старением организма, сколько ухудшением условий среды. Создание благоприятных условий питательного, водного, воздушного режимов для произрастания пастбищных травосмесей способствуют повышению долголетия у злаковых трав. Практика ведения лугопастбищного хозяйства в Прибалтике, Англии и других европейских странах показывает возможность сохранения высокой продуктивности пастбищных травосмесей в течение нескольких десятков лет. Для этого (Р.И.Тоомре, 1966) необходимо создавать определенные условия для произрастания многолетних трав с учетом их биологических требований и местных природных особенностей.

ВНИИ кормов и другими сельскохозяйственными научными учреждениями в течении многих лет проводились специальные опыты по подбору трав и травосмесей для пастбищного использования, а также по изучению биологических особенностей и агротехнике возделывания.

В условиях Западной, а также большинстве областей Восточной Сибири, широкое распространение в кормопроизводстве имеют из бобовых трав клевер луговой и люцерна. И. С. Степановским (1966) отмечена слабая устойчивость к вымоканию клевера лугового и тимофеевки луговой в первый год жизни, во второй год жизни она была более высокая. При этом отмечено, что эта устойчивость выше осенью, чем весной. Из верховых злаковых трав наиболее устойчив к вымоканию кострец безостый.

По данным Коробова В. П. (1968) рост и развитие костреца безостого в значительной степени зависит от освещенности. Его побеги интенсивно растут только в условиях длинного дня, при коротком дне (15 часов и меньше) междоузлия не вытягиваются. В естественных условиях то же самое происходит в конце лета и осенью: рост побегов протекает только при длинном дне (больше 15 часов). Побеги, точки роста которых находятся на втором этапе онтогенеза, развиваются только в условиях короткого дня. Для дальнейшего развития генеративных побегов необходим длинный световой день.

Многочисленными исследованиями в стране и за рубежом установлено, что большинство кормовых культур формируют наибольшую надземную массу при условии возделывания их в смесях.

Немаловажное значение в повышении продуктивности лугов и пастбищ имеют рациональные способы их использования, в частности частота и сроки скашивания (стравливания) зеленой массы.

В условиях Белоруссии, например, шестилетние исследования (Н.Д. Кузмецкий, 1984) по влиянию частоты скашивания на продуктивность посевов люцерны показали, что скашивание перед началом бутонизации позволяет получать три полноценных укоса зеленой массы.

Ф.Н. Ягаев, Б.Г. Сакородова-Бианки, Н. А. Мухина (1988) изучали изменчивость химического состава зеленой массы четырех сортов клевера лугового при многократном скашивании. Выявлено, что второй укос, как правило, характеризуется высоким содержанием питательных веществ, пестецидных пигментов и низким количеством изофлавонов, в том числе биоханина, А и формононентина. Установлено существенное различие в изменчивости качественного состава и количественного содержания фитоэстрагонов в зеленой массе разных сортов при многоукосном использовании в разные фазы развития в отдельные годы вегетации. Максимальный выход питательных и биологически активных веществ, наибольший урожай зеленой массы и высокая сохранность растений в травостое раннеспелых сортов отмечаются при трехкратном скашивании в фазе бутонизации, а у среднеспелых и поздних сортовпри двух укосном использовании в начале цветения.

Причиной недостатка семян многолетних трав является отсутствие налаженной системы семеноводства, а также нерешенность многих приемов агротехники семенников трав в конкретных природных условиях ряда регионов страны.

В последние годы исследования ученых ряда областей существенно восполнили эти проблемы. В Калмыкии изучались нормы и способы посева люцерны (В.Яковлева, О. Демкин, 1984). Наибольший выход семян с 1 га получен при широкорядном способе посева с нормой высева 1,5 млн. всхожих семян на 1 га.

Урожайность семян в этом случае повышается за счет увеличения среднего количества плодоносящих побегов и кистей в кусте, бобов в кисти, облиственности растений. Наиболее высокая урожайность семян (0,55 т/га) получена при посеве люцерны двух строчным ленточным способом.

В условии Якутии (З.Г.Ефимов, 1989) выявлено, что широкорядные посевы костреца безостого формируют листовую поверхность такую же, как при сплошном посеве, что положительно влияет на урожайность семян.

Исследованиями С. П. Смелова (1959), И. В. Ларина (1968) установлено, что при пастбищном использовании дерновый процесс сам по себе не является фактором, который приводит к вырождению травостоя. При правильном их использовании, а также под влиянием выделяемых животными экскрементов в почве возрастает биологическая активность микроорганизмов, способствующих быстрому разложению органических веществ и их гумификации. Это предотвращает развитие дернового процесса и создает условия для долголетия и высокой продуктивности сеяных кормовых трав.

Р.И. Тоомре (1966) считает, что при определении нормы высева травосмесей, состоящих из многих видов трав, необходимо учитывать межвидовые отношения и конкуренцию, от которых в значительной степени зависит будущий удельный вес того или иного вида в травостое.

Число сохранившихся особей в последствии составляет лишь незначительную долю от высеянных и взошедших семян, поэтому очень важно для создания культурных пастбищ высевать семена без покрова в первой половине лета, так как это будет способствовать созданию оптимальных условий для развития каждого компонента и обеспечит требуемый удельный вес его в общем составе травосмеси.

Важнейшим условием продуктивного долголетия травосмесей является их удобрение. По данным П. И. Ромашева (1949), С. И. Раткевича (1965), Р. И. Тоомре (1966), И. И. Загребаева (1967), А. И. Кирюновой (1969), Г. М. Пуртова (1969), А. А. Плешкова (1979), Н. Г. Рыжкова (1970), В. П. Колмакова (1971) удобрения влияют как на величину урожая, так и на формирование травостоя, изменение его ботанического состава. Под влиянием удобрений можно в значительной мере изменить химический состав и хозяйственную ценность травостоя.

В последние годы внимание исследователей более пристально приковано к использованию удобрений на культурных лугах, выявлению оптимальных доз и сроков внесения удобрений на урожайность и качество корма, получению наибольшей экономической отдачи при их использовании.

А.И. Лыков (1979) отмечает, что высокие дозы минеральных туков создают иллюзионное благополучие и пренебрежение к проблеме органического вещества почвы. Чтобы повысить трансформационные свойства почвы, ее общее плодородие, следует вносить органические удобрения. Применение возрастающих доз минеральных удобрений без предварительного внесения органических удобрений вызывает депрессию биологической активности почвы, а это приводит к снижению эффективности использования минеральных удобрений. П. А. Лобанов (1974) высказывается о накоплении в почве патогенной микрофлоры и распространению корневых инфекций при увеличении минеральных удобрений. В борьбе с этим нужно обогащать почву органическим веществом — источником энергии и углерода, необходимого для интенсификации полученной деятельности микроорганизмов, так как большинство из них являются гипотрофными.

Губанов Г. В. в своих исследованиях (1970, 1986, 1992, 1995, 1998) отмечает высокую эффективность органических и минеральных удобрений на продуктивность многолетних трав и их смесей, повышение ценотической активности отдельных видов, изменение аминокислотного состава растительного белка. В тоже время он использует в своих исследованиях внесение повышенных доз минеральных удобрений.

Таким образом, краткий аналитический обзор литературных источников показывает, что немало авторов уделяло значительное внимание изучению вопросов, связанных с биологическими особенностями многолетних трав, их продуктивностью в условиях Сибири.

В тоже время приходится констатировать, что для условий Северного Зауралья в литературе недостаточно освещены многие вопросы, связанные с созданием высокопродуктивных лугов. Не установлены закономерности, способствующие формированию урожайных и питательных травостоев, сохранения их долголетия.

Слабо освещены вопросы проблемы для данной экологической зоны применения в луговодстве органических удобрений, а также более совершенной системы использования сеяных трав.

Наши исследования направлены на изучение вопросов, связанных с накоплением в почве большого количества биологического азота при минимальных затратах на минеральные туки. Таких исследований в условиях Северного Зауралья проводилось мало. Поэтому наши исследования являются актуальными и требуют углубленного изучения.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

2.1 Методы проведения Опыты были заложены в 1999 году на стационаре совхоза им. Мичурина Исетского района.

Почва серая лесная, тяжелого механического состава, бедная по содержанию основных питательных веществ. Агрохимические показатели почвы, физическое состояние приведены в табл.2.1.

Результатами почвенного анализирования установлено следующее:

А пах (0−22 см) во влажном состоянии темно-серый, суглинистый, пылевато-комковатый, густо пронизан корнями растений, уплотненный, не влажный, встречаются корни растений, переход в следующий горизонт заметен по окраске, кремнеземистая присыпка на гранях структурных отдельностей.

А1 В1 (22−51см) имеет маломощный гумусовый горизонт. Структура зернистая, пылевато-комковатая, по механическому составу суглинистая, имеет серую окраску.

В (51−114см) желто-бурый, с сизоватыми языками, глинисто-комковатый, уплотненный, встречаются корни растений, имеются кротовины, вскипает от 1% соляной кислоты на глубине 112−114 см, переход в следующий горизонт заметен по окраске.

Таблица 2.1 Агрохимические показатели почвы опытного участка перед закладкой опыта (разрез)

С (>114 см) глина желтой окраски с сизоватыми оттенками, серая, бурно вскипает от кислоты, встречаются ржаво-охристые пятна и карбонатные концентрации в виде жиравчиков, заметна капиллярная кайма на глубине 111−114 см.

Предшественники посева 1997 и 1998 гг.- однолетние травы на зеленый корм.

Обработка почвы на опыте: зяблевая вспашка на глубину пахотного слоя, весной боронование, культивация, прикатывание, посев, послепосевное прикатыание. Удобрения вносились под основную обработку почвы. Посев поизводился сеялкой СЗП-3,6.

Изучали следующие виды трав:

— кострец безостый «Сиб НИИСХоз 189»

— клевер луговой «Викуловский»

— люцерна «Сарга»

— козлятник восточный

— кострец безостый + люцерна

— клевер луговой + тимофеевка луговая.

Каждая культура или смесь размещались на следующих фонах удобрений:

— без удобрений (контроль)

— навоз 60 (т/га)

— торфо-навозный компост (90+60 т/га) Площадь делянки 200 кв. м, учетная-100 кв. м.

План опыта представлен в табл.2.2.

Наблюдения и учеты на опытах осуществлялись в соответствии с методикой Всероссийского института кормов имени В. Р. Вильямса (1971, 1986, 1992).

Влажность почвы определяется весной, летом и осенью термостатно-весовым методом. Почвенные пробы берутся буром Некрасова на глубину до 1 м, через каждые 10 см, в трехкратной повторности.

Определение влагоемкости почвы проводится по методике, описанной М. З. Журавлевым (1958).

Полевая влажность — методом залива площадок (И.В. Реут, 1973). Глубина стояния грунтовых вод определяется с помощью, смотровых колодцев (два в разных концах поля).

Микроагрегатный анализ почвы проводится методом качания сит, разработанный Н. М. Бакшеевым и усовершенствованный А. Н. Киселевым и В. П. Некрасовым. Образцы берут почвенным буром на отведенных для этих целей площадках с ненарушенным состоянием почвы, с каждой площадки по диагонали через равные промежутки. По каждому изученному горизонту составляют средний образец 1−2 кг. Структура почвы определяется в год закладки опыта и в конце.

Таблица 2.2

План опыта на экспериментальном поле с-х им. «Мичурина»

Накопление в почве корневых остатков в слое 0−10 и 10−20 см определяется на третьем и пятом году жизни трав. Для определения количества корней берут почвенные монолиты на каждой делянке в 4-х кратной повторности почвенным буром диаметром 15×15 см С. С. Шаина.

В дальнейшем помещается почва в полотняный мешок и промывается через сито с отверстиями в 1,1 мм. Оставшиеся корни взвешиваются после доведения их до сухого состояния.

Для определения химического состава почвы используются следующие методы: рН солевой вытяжке — по Алямовскому.

Р2О5 — обменный — по Мисновой. Гидролитическую кислотность — по Каппену. Сумма поглощенных оснований — по Каппену-Гильковицу.

Общий азот — по Къельдалю.

Гумус — по Тюрину, в модификации Симакова.

Содержание общего азота — по Къельдалю.

Сырой протеина — с использованием коэффициента 6,25.

Сырую клетчатку — методом Ганниберга-Штомана.

Жир — по Соксплету.

Сырую золу — сжиганием измельченного сухого вещества и муфельной печи с доведением зольного вещества до постоянного веса.(Метод озоления).

Кальций — тригонометрическим методом.

Фосфор — по Дениже в модификации Труога.

При расчете урожая в кормовые единицы используется общепринятая методика ВНИИ кормов 1986, 1992 гг.

Температуру на поверхности почвы измеряли срочными термометрами. В зимнее время для наблюдения за температурой почвы на глубине узла кущения используется коробка Низенькова.

Фенологические наблюдения за травами проводятся с интервалом в 5 дней.

Количество всходов определяют в каждом варианте опыта на двух смежных рядках длиной 55,5 см в шестикратной повторности.

Урожайность травостоя определяется укосным методом. Для этого с каждой повторности в различных местах делянки 4−5 см от земли, на четырех учетных площадках размером по 2,5 кв. м отбирают от нее среднюю пробу в 1 кг для определения усушки, а также проведения химических анализов.

Наблюдений за изменением ботанического состава травостоя ежегодно ведется перед первым и последним укосом. Для этого берутся две смежные пробы, весом в 1 кг с каждой делянки и разбирались по компонентам травосмеси, все остальные виды, относить в группе прочих. Разбор пробы проводить в сыром виде.

Побегообразование определяем весной и перед уходом в зиму подсчетом побегов основных ботанических групп в рамке, размером 25×20см, в четырехкратной повторности (по две площадки на каждой делянке с двух несмежных повторностей).

Высоту растений определяем путем измерения 20 растений по основным группам трав перед учетом урожая. Кроме того, на перспективных вариантах проводим наблюдение за отдельными растениями (отмеченными этикетками) в соответствии с методикой ВИК, 1971 г.

Для учета плотности травостоя используем метод разработанный ВНИИ (1971), с помощью рамки Раменского. Учет проводится в год посева, а также весной и осенью в последующие годы.

Статистическая обработка урожайных данных проводится методом дисперсионного анализа по В. А. Доспехову (1968, 1972).

Весовые данные ботанического состава обрабатываются методом дисперсионного анализа по В. И. Перегудову, 1948.

Экономическую эффективность влияния различных видов и доз органических удобрений на урожайность травосмесей рассчитывть по методике ВНИИ кормов (1952).

Микробиологические анализы будут выполняться в соответствии с методикой микробиологических исследований почвы, принятой ВНИИСХ микробиологии. Взятие почвенных образцов будет производиться на глубине 10−20 см пахотного слоя почвы в два срока: в начале вегетации и в период интенсивного накопления зеленой массы.

Микробиологический анализ почвы включает: учет основных физиологических групп микроорганизмов, определение микробиологической и фер-ментивной активности почвы. Количественный учет физиологических групп микроорганизмов будет проводиться на стандартных питательных средах методом сплошного считывания колоний и методом предельного титра: аммонифицирующие бактерии — на мясопентонном агаре (ТПА) в петонной воде, спорообразующие бактерии на ТПА столоагаре, нитрофицирующие бактерии — на агаровых пластинках эмалированных аммойномагниевой солью фосфорной кислоты, целлюлозоразлагающие бактерии — на средах Хетчинсона и Импенецкого, бактерии разлагающие органический и минеральный фосфаты на средах Муромцева органический и минеральный фосфаты на средах Муромцева, азотобактерии — на среде Эмби, на среде Виноградского, денитрификаторы на среде Къельдаля в мидификации Березовой, актино-миценты — на крахмало-аммиачной среде (КАА) грибы на среде Чапека (или суслоагаре).

Определение микробиологической активности почвы, в частности нитрофицирующей, азотфиксирующей, аммонифицирующей и целлюлолитической, будет проводиться по методу Е. З. Теппер (1972) в три срока: перед закладкой опыта, третий год пользования травами, на второй год после прекращения подкормок.

Агрохимический анализ почвенных образцов будет включать: определение влажности почвы рН в солевой вытяжке, подвижного фосфора, аммиака, нитратов, калия, общего и гидролизуемого азота. Определение агрохимических показателей будет проводиться по общепринятой в агрохимической практике методике.

Проведение микробиологических анализов по изучению микробного фона пахотного слоя почвы, и микробиологической и ферментной активности позволит выявить характер микробиологических процессов в почве.

В год завершения опытов, дается подробное экономическое обоснование результатам исследований. В соответствии общепринятой методике (ВИК 1986, 1992).

Производственная проверка перспективных вариантов опыта осуществляется: в совхозах Мичурина, Восток, Заречное, госплемзавод «Тополя», учхозе ТСХА, Ялуторовском с-х колледже, в крестьянских хозяйствах Голышмановского района.

Биоэнергетическая характеристика результатам исследований проводится по методике ВИК (1986, 1992).

2.2 Природные условия Стационар расположен в зоне лесостепи Западно-Сибирской низменности. Общая площадь зоны 4,5 млн. га характеризуется равнинным рельефом.

Зона континентального климата. Основными чертами температурного режима являются: суровая зима, теплое непродолжительное лето, короткая весна и осень, короткий безморозный период, резкие колебания температуры в течении года, месяца и суток.

Продолжительность вегетационного периода 150−180 дней. Безморозный период 98−121 день, иногда сокращается до 120−160 дней.

Сумма средних суточных температур воздуха за период с температурой выше 10 С (активной вегетации) в среднем составляет 110−125 дней, но иногда удлиняется до 146−154 дней и сокращается до 80−106 дней.

Ночные заморозки весной прекращаются к 19−20 мая, однако иногда минусовые температуры наблюдаются до 17−26 июня. Ночные заморозки возобновляются к 5−21 сентября и раньше 15−27 августа.

Погодные условия за годы исследования были благоприятными для развития трав, в 2001 году регулярно выпадали осадки. Влажность почвы в метровом слое не снижалась до 150−170 мм продуктивной влаги. В течении вегетационного периода удерживалась умеренно теплая погода. Уровень залегания грунтовых вод говорит также о благоприятных условиях произрастания трав (рис. 2.1.).

В 2002 году наблюдалось некоторое различие в погодных условиях. В первые два месяца (май-июнь) в метровом слое запас продуктивной влаги был в пределах 160 мм. Июльская засуха снизила этот показатель до 120 мм.

Этого хватило для создания хорошего урожая трав. В 2002 году удерживалась умеренно-теплая погода, осадки выпадали регулярно в течении весны и лета. В метровом слое накопилось продуктивной влаги до 180 мм. Таким образом температура воздуха и влажность почвы были благоприятными для развития трав.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Приживаемость растений в первый год жизни трав в различных фонах удобрений Проанализировав развитие растений от начала появления всходов, отмечено, что полевая всхожесть по отношению с лабораторной была высокой (80−90%). Полные всходы на всех вариантах опыта сформировались к двенадцатому дню с момента посева. Различий существенных между вариантами мы не отметили. Не установлено гибели всходов в течение вегетации: перед уходом под зиму количество растений осталось без изменений. Приживаемость растений составила 100%.Этому способствовали благоприятные погодные условия.

В конце вегетации у растений определялась высота. Между вариантами отмечены некоторые различия. Там, где не вносились удобрения — растения были наиболее низкими. Средняя их высота составила 29−36 см. На фоне навоза растения были высотой 35−37 см, на фоне торфо-навозного компоста- 40 см.

На второй год жизни трав мы также замеряли высоту растений перед каждой уборкой. Высота люцерно-кострецовой смеси на торфо-навозном компосте была высотой 81 см, на фоне навоза 75 см. В контрольном варианте, где удобрения не вносились-60см.

Ко второму и третьему укосам травостоя высота трав была на 35−45% ниже, чем перед первым укосом. Однако тенденция высоты растений по вариантам опыта с удобрениями сохранилась. Более высокие травы были при внесении торфо-навозного компоста. На второй год пользования травами, нами не было отмечено изменений между вариантами опыта по высоте растений к моменту скашивания. По-прежнему наиболее высокими травами были в вариантах, где вносился торфо-навозный компост.

3.2 Продуктивность трав в зависимости от видового состава и удобрений Продуктивность трав за годы исследований в зависимости от видового состава и удобрений приведены в табл.3.1;3.2;3.3.

В контрольном варианте в среднем за 2001;2002 гг. зеленого корма больше всего дала люцерна в одновидовом посеве (25,7т/га). Чуть меньше получено в клеверо-тимофеечной (24,75 т/га) и люцерно-кострецовой (24,65 т/га) травосмесях.

Козлятник восточный в первый год пользования дал низкую урожайность (15,9 т/га зеленой массы). На второй год она достигла 20 т/га, а в среднем за два года составила 18,0 т/га, что 7,7 т/га меньше, чем получено у люцерны и на 3,0 т/га, чем у клевера в чистом посеве.

Значительного различия в урожайности зеленого корма по годам исследований у клевера, люцерны, кострецово-люцерновой и клеверо-тимифеечных смесях нами не отмечено. А вот у костреца безостого в первый год пользования зеленой массы с гектара получено 28,2 т/га, на следующий год наблюдается снижение до 18 т/га. В среднем за два года зеленого корма у костреца получено 23,1 т/га, что на 1,5 тонны меньше, чем в смеси костреца с люцерной (7%).

Таблица 3.1 Продуктивность трав в зависимости от видового состава и удобрений. Фон — без удобрений (контроль)

Таблица 3.2 Продуктивность трав в зависимости от видового состава и удобрений. Фоннавоз 60 т/га

Таблица 3.3 Продуктивность трав в зависимости от видового состава и удобрений Фон — торф 90 + навоз 60 т/га

Отмечено хорошее развитие многолетних трав во всех вариантах опыта. Тенденция распределения урожайности сухого вещества и кормовых единиц сохранилась такой же, как и по выходу с гектара зеленого корма.

Наибольший выход кормовых единиц с гектара в среднем за два года получен в вариантах, где высевалась люцерна в одновидовом посеве (4,7 т/га), люцерно-кострецовая смесь (4,45 т/га) и клеверо-тимофеечная (4,35 т/га) смеси. У остальных культур выход кормовых единиц с гектара составил 3,4−3,8 т/га.

Другая картина предстала перед нами, когда мы проанализировали продуктивность трав при возделывании их на различных органических фонах.

На фоне, где вносилось 60 т/га навоза, результаты опыта были следующими .

Наибольший выход с гектара зеленого корма (66,6 т/га), сухого вещества (19,1 т/га) и кормовых единиц (19,1т/га) были получены у кострецово-люцерновой смеси. Достаточно высокой продуктивностью (18,6 т/га корм.ед.) отмечена смесь из клевера и тимофеевки. В сравнении с вариантом, где высевались в одновидовом посеве кострец безостый, продуктивность люцерно-кострецового травостоя была выше на 16%. Клеверо-тимофеечная смесь — на 15%. Козлятник продолжает уступать в продуктивности: в среднем за два года выход кормовых единиц с гектара составил 8,4 т/га. Но мы наблюдаем рост выхода кормовых единиц с гектара: если в первый год пользования он составил 5,8 т/га то в следующем году он составил 11,1- в два раза больше.

Нами отмечена высокая отдача азота, внесенного с навозом: в среднем за два года каждый кг азота, внесенный под люцерно-кострецовую смесь дал 29 кг сухого вещества почти 19 кормовых единиц.

На фоне торфо-навозного компоста получены следующие результаты.

В среднем за два года больше всего продуктивность была получена в люцерно-кострецовой смеси: урожайность зеленой массы-68,6 т/га, сухого вещества- 19,5 т/га, кормовых единиц-12,35 т/га. Чуть меньше была продуктивность в клеверо-тимофеечной смеси: урожайность зеленой массы здесь составила 64,5 т/га, сухого вещества- 17,95 т/га, кормовых единиц-11,25 т/га.

Всех меньше была продуктивность у костреца б/о в одновидовом посеве, урожайность зеленой массы составила56,3 т/га, что на 12,3 т/га меньше, чем в смеси костреца б/о с люцерной.

3.3 Влияние удобрений на структуру урожая и питательность различных видов трав В табл.3.4. приведены данные по структуре травостоя на различных органических фонах. Исследование проводились на люцерно-кострецовой и клеверо-тимофеечной смесях. В люцерно-кострецовой смеси на контрольном фоне, где удобрения не вносились, ко второму году жизни сложился травостой с преобладанием злаков (костреца б/о).

Удобрения способствовали более активному разрастанию бобового компонента. Так, на фоне торфо-навозного компоста ко второму году жизни в травостое преобладала люцерна (52%), а при внесении навоза еще больше (53%). Преобладание в структуре урожая бобовых наблюдалось ежегодно.

трава продуктивность удобрение урожай Таблица 3.4 Структура травостоя на различных органических фонах

То же самое мы отметили в клеверо-тимофеечной смеси. В структуре урожая на не удобренном фоне больше было тимофеевки, чем клевера (53 и 47% соответственно). На фоне навоза (60 т/га) клевера в структуре урожая было 52,5%. На фоне, где вносился торфо-нафозный компост — 54%.

Следовательно органические удобрения положительно влияют на ценотическую активность развития бобовых компонентов в травостое.

На рис. 3.1. представлены результаты исследований влияния видового

состава и удобрений на содержание переваримого протеина в кормовой единице на торфо-навозном компосте.

Исследования проводились на косреце б/о, люцерне, клевере, козлятнике, люцерно-кострецовой и клеверо-тимофеечных смесях.

Наиболее насыщенной переваримым протеином кормовая единица была в среднемза 2001;2002 гг. у козлятника (200г), несколько меньше у люцерны (150 г). У клевера переваримого протеина в кормрвой единице содержалось 140 г, у костреца б/о -90г. Наиболее насыщенной кормовая единица переваримым протеином была у люцерно-кострецовой (145 г) смеси Ниже, 135 г — у клеверо-тимофеечног травостоя.

По сравнению с фоном навоза и контроляэто наибольшие показатели. На этих фонах содержание протеина в кормовой единице были несомненно меньше.

Но не только важно содержание белка в корме. Для обеспечения высокой продуктивности животных важен аминокислотный состав растительного белка. Мы пранализировали состав растительного белка по некоторым аминокислотам. Влияние видового состава трав на содержание аминокислот в растительном белке на фоне без удобрений представлен на рис. 3.2. Здесь анализируется кострец б/о, клевер луговой, люцерна и козлятник.

В клевере луговом на не удобренном фоне люцерны содержалось 0,82% в сухом веществе. В козлятнике восточном этот показатель был несколько ниже — 0,76%, ниже он был и у люцерны — 0,57%. Наиболее низкий у костреца -0,37%. Мы знаем, что наличие в белке лизина в значительной степени определяет молочную продуктивность скота.

Изолейцина больше содержится в растительном белке козлятника (0,59%) и люцерны (0,51). У клевера изолейцина было 0,36%, а у костреца -0,20%.

Треонина больше всего содержалось у козлятника (0,66%), ниже у клевера (0,62%) и люцерны (0,59%). Наиболее низкое содержание в растительном белке треонина отмечено в сухом веществе костреца б/о — 0,29%.

Серина более высокое содержание в растительном белке козлятника (0,76%). Наименьше — у костреца б/о — 0,31%.

Таким образом, мы наблюдаем резкое влияние удобрений на увеличение содержания различных аминокислот в растительном белке. Наличие повышенного содержания отдельных аминокислот у козлятника, объясняет его высокую молочную продуктивность при кормлении коров.

При определении влияния удобрений на содержание протеина и аргинина у клевера лугового мы приходим к убеждению, что внесение торфонавозного компоста способствовало большему содержанию этих аминокислот в растительном белке. Это видно из рис. 3.3.

Здесь пролина содержалось 0,65% в сухом веществе клевера, что на 0,27% выше, чем в варианте, где удобрения не вносились. Аргинина содержалось в сухом веществе 0,55%, что на 0,43% выше, чем в варианте без удобрений.

На содержание сахаров в корме оказывают влияние как видовой состав травостоя, так и органический фон выращивания трав (табл.3.5.).

В нашем опыте во всех изучаемых видов трав и их смесей больше всего сахаров в среднем за два года имелось при возделывании трав на фоне торфонавозного компоста (90+60 т/га). Так у козлятника восточного их было в сухом веществе корма 4,5%, в то же время в контрольном варианте — 2,18%. У клеверо-тимофеечной смеси — 3,69 при внесении торфонавозного компоста и 2,04% - без удобрений. У люцерно-кострецовой смеси, соответственно 3,8% и 2,04%. У костреца безостого 2,18% и 1,34%.

Таблица 3.5 Содержание сахаров (%) в корме в зависимости от видового состава трав удобрений

На фоне, где вносился навоз эти показатели в среднем за два года исследований на 1−3% ниже по сравнению с торфо навозным компостом.

Таким образом, и виды трав и особенно фон удобрений влияют на качественный показатель корма — наличие в нем сахаров.

На содержание витаминов в многолетних травах оказывали влияние и удобрения и сроки уборки. Результаты исследований мы приводим в табл.3.6.

Таблица 3.6 Содержание витаминов в люцерно-кострецовой смеси в зависимости от удобрений и сроков уборки

Мы изучали содержание витаминов на люцерно-кострецовой смеси. Пошли на это потому, что эта травосмесь за годы исследований показала наибольшую продуктивность.

Меньше всего витаминов содержалось в контроле, где удобрения не вносились.

При взятии проб к началу цветения аскорбиновой кислоты было 30,1 мг %, тиамина 33,4 мкг %, рибофлобина 124,7 мкг%. К моменту завершения цветения мы наблюдали резкое снижение содержания витаминов: аскорбиновой кислоты — 24,4 мг %, тиамина — 20,8 мкг %, рибофлобина — 70,8 мкг %.

Внесение торфо-навозного компоста значительно увеличивает содержание витаминов. Особенно это заметно при уборке трав в начале цветения: аскорбиновой кислоты — 33,9 мг %, тиамина — 43,3 мкг %, рибофлобина 144,5 мкг %. Вновь наблюдаем резкое снижение содержания витаминов при уборке трав в конце их цветения: аскорбиновой 27,1 мг %, тиамина — 25,9 мкг %, рибофлобина — 76,9 мкг %.

Больше всего витаминов содержалось в травосмеси, где вносился навоз 60 т/га, а уборка производилась в фазу начала цветения. Здесь аскорбиновой кислоты было 33,8 мг %, тиамина 44,6 мкг %, а рибофлабина- 146,2 мкг %. Но снова видим резкое снижение содержания витаминов при уборке в фазу завершения цветения: соответственно — 27,4; 26,6; 80,5.

Таким образом, при своевременной уборке трав, в корме содержится больше всего витаминов. В то же время внесение удобрений также увеличивают содержание аскорбиновой кислоты, тиамина, рибофлабина. На содержание витаминов в корме оказывает также влияние видовой состав трав.

3.4 Результаты производственного опыта по изучению трав на фоне торфонавозного компоста 90+60 т/га Мы проанализировали в производственных условиях изменение в продуктивности трав на фоне, где вносился торфонавозный компост 90+60т/га.

В совхозе им. Мичурина, где производился производственный опыт, многолетние травы возделываются на площади 2100 га. Под производственным опытом площадь составляла 160 га.

Мы анализировали продуктивность трав по годам исследований: 1999, 2000, 2001 и 2002 гг.

Наибольшую продуктивность трав в производственном опыте показала люцерно-кострецовая смесь.

Выход кормовых единиц с гектара был: в 1999 г. — 11,6 т/га; 2000 г. — 13,8 т/га; 2001 г. — 14,0 т/га, 2002 г.-15,0т/га.

Немного ниже по продуктивности в первые три года пользования была клеверо-тимофеечная смесь (11,2; 13,0 и 13,2 т), затем продуктивность резко снижается и к 2002 г. она составила 7,3 т/га кормовых единиц. То же самое мы наблюдаем у клевера в одновидовом посеве. В первые три года пользования выход кормовых единиц с гектара составил: 6,2; 11,6; 11,8 т. К четвертому году пользования его продуктивность снизилась до 3,3 т/га кормовых единиц.

Козлятник восточный показал хорошую продуктивность. Правда, в первый год пользования она была ниже многих изучаемых культур. Но уже ко второму году пользования она составила 11,6 т/га кормовых единиц, а на следующий год достигла 13,8 т/га, уступая лишь люцерно-кострецовой смеси.

Кострец безостый уступал в продуктивности изучаемым видам трав, начиная со второго года пользования, а начиная с четвертого — козлятнику, люцерно-кострецовой смеси и люцерне в одновидовом посеве.

Таким образом, производственное изучение трав и травосмесей привело к убеждению в следующем:

— Наиболее продуктивными являются люцерно-кострецовая смесь, люцерна в одновидовом посеве, козлятник и клеверо-тимофеечная смесь в первые три года пользования.

— Клевер в одновидовом посеве высокопродуктивен в первый, второй и третий годы жизни. Затем продуктивность его резко падает и он выпадает из травостоя.

— Необходимо клевер высевать с тимофеевкой, использовать два-три года и распахивать для посева других зерновых и кормовых культур.

— Кострец б/о — высокопродуктивная культура, но ее можно использовать только в смеси с другими бобовыми травами — это экономически выгодно .

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧАЕМЫХ ВИДОВ ТРАВ НА РАЗЛИЧНЫХ ФОНАХ УДОБРЕНИЙ Сравнивая затраты совокупной энергии (табл.4.1.), при выращивании многолетних трав на различных органических фонах, мы пришли к следующему заключению.

При возделывании трав без удобрений; затраты несколько ниже, чем при выращивании трав на фоне навоза (60 т/га) и на фоне внесения торфонавозного компоста (90+60 т/га). Несмотря на возрастание затрат, самая высокая рентабельность получена на органическом фоне. Так, если рентабельность люцерно-кострецовой смеси в контроле была 253%, то на фоне навоза-276%, а на фоне торфо-навозного компоста — 284%.

В настоящее время наметилась тенденция возрождения молочного и мясного скотоводства. Для этого необходимо прежде всего иметь хорошую кормовую базу. У нас имеются научные работники и технологические проекты современного развития кормопроизводства для различного направления животноводства. Упор делается на внедрение мало затратных технологий в структуре кормового поля.

Это прежде всего использование многолетних трав при создании культурных выпасов и посев их в полевом севообороте. Многолетники в наших условиях самая продуктивная и самая дешевая кормовая культура.

Таблица 4.1 Экономическая и биоэнергетическая эффективность в зависимости от видового состава и удобрений (в среднем за 2001;2002 гг. в ценах 1991 г.)

На стационаре в совхозе им. Мичурина Исетского района уже несколько лет сравниваются различные травы. Эти травы имели не одинаковые экологические и энергетические показатели.

Так у костреца безостого эти показатели были ниже, чем у других культур. Энергетический коэффициент в контроле составил 2,02; на фоне навоза-2,12, а на фоне торфо-навозного компоста — 2,24. Рентабельность соответственно была: 176%; 186% и 190%. В то же время у люцерны она составила: 244, 268 и 272%.

Необходимо отметить, что энергетические затраты мы рассчитывали на два года пользования травами. Учитывая, что основные затраты произошли при залужении (семена, удобрения, обработка почвы, посев) можно сделать заключение, что в последующие годы энергетические показатели эффективности у большинства трав будут выше.

ВЫВОДЫ Двухлетнее (2001;2002 гг) изучение биолого-хозяйственной ценности отдельных кормовых трав при возделывании их на различных органических фонах позволило установить следующее:

1 .Продуктивность трав зависит как от видового состава, так и от фона удобрений. Наибольший выход с гектара зеленой массы (68,6 т/га), сухого вещества (19,5 т/га), кормовых единиц (12,35 т/га) получен в сумме за три укоса в люцерно-кострецовой смеси при возделывании ее на фоне торфонавозного компоста (90+60 т/га). Это в 2,7 раза больше, чем на неудобренном фоне.

2. В первые два года почти не уступала в продуктивности клеверо-тимофеечная смесь: кормовых единиц с гектара получено 11,25 т/га кормовых единиц (фон — торф 90+ навоз 60 т/га). Однако, как показали данные производственного опыта, в последующие годы продуктивность резко падает, и к четвертому году пользования травы выпадают на 55%.

3. Наибольшую продуктивность при внесении торфо-навозного компоста показали люцерно-кострецовая и клеверо-тимофеечная смеси (12,4 т/га и 11,3 т/га кормовых единиц, соответственно) .Несколько ниже была продуктивность люцерны и клевера в одновидовом посевах.

4. Внесение торфонавозного компоста (90+60 т/га) гарантирует более благоприятные условия для развития растений по сравнению с другими фонами. При внесении навоза 60 т/га продуктивность трав была ниже в среднем на 20%.