Продуктивность фестулолиума в чистых и смешанных посевах в условиях европейского севера России

УДК 633. 2/3

ПРОДУКТИВНОСТЬ ФЕСТУЛОЛИУМА В ЧИСТЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ В УСЛОВИЯХ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИИ

Е.А. ТЯПУГИН, академик РАН, главный научный сотрудник (e-mail: szniirast@mail.ru) Н. Ю. КОНОВАЛОВА, зав. отделом П.Н. КАЛАБАШКИН, научный сотрудник С.С. КОНОВАЛОВА, лаборант-исследователь Северо-Западный научно-исследовательский институт молочного и лугопастбищного хозяйства, ул. Ленина, 14, пос. Молочное, Вологда, 160555, Российская Федерация

Резюме. Исследований проводили с целью изучения способов создания и использования травостоев с участием фестулолиума на дерново-подзолистых почвах, а также особенностей формирования урожая в одновидовых и смешанных посевах многолетних трав. Работа выполнена в 2011-2016 гг. на опытном поле Северо-Западного научно-исследовательского института молочного и лугопастбищного хозяйства. Определяли устойчивость межвидового гибрида фестулолиума в двух-, трёх- и четырёхкомпо-нентных травосмесях с различными бобовыми травами: клевером луговым, люцерной изменчивой и лядвенцем рогатым. Наиболее устойчивым, помимо одновидовых посевов, фестулолиум оказался в смесях с клевером и лядвенцем. Доля его в урожае на пятый год пользования при посеве с клевером составила 43,6 %, с клевером и лядвенцем 20,7 %. В травосмесях с включением люцерны содержание фестулолиума постоянно снижалось и в 2016 г. составило всего 9,2-11,7 %. Продуктивность бобово-злаковых агрофитоценозов была в 1,2-1,8 раза выше, чем у одновидовых посевов. Для определения влияния сроков первого укоса на продуктивность и качество растительного сырья изучали варианты с его проведением в фазе начала колошения (первый срок) и в фазе полного колошения фестулолиума (второй срок, контроль). При скашивании в более поздней фазе развития урожайность возрастала на 20 %. В случае проведения первого укоса в начале колошения фестулолиума (первый срок) растительная масса отличалась более высоким содержанием протеина, обменной энергии и пониженным количеством клетчатки. При втором сроке наиболее равномерное распределение урожая по укосам обеспечивали травосмеси с люцерной изменчивой (60:40).

Ключевые слова: фестулолиум, клевер луговой, лядвенец рогатый, люцерна изменчивая, травосмесь, сроки скашивания, продуктивность, протеин.

Для цитирования: Продуктивность фестулолиума в чистых и смешанных посевах в условиях европейского севера России/Е.А. Тяпугин, Н.Ю. Коновалова, П.Н. Калабашкин, С.С. Коновалова //Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 5. С. 24-27.

Многолетние травы - основной объект изучения кормопроизводства. Животноводству они дают корма, растениеводству - эффективные севообороты, земледелию - повышение плодородия почвы [1]. В современном растениеводстве при выращивании кормовых культур широко используют преимущества смешанных посевов, которые способны к быстрому реагированию на действие факторов внешней среды [2]. Посев трав в составе травосмесей - эффективный способ повышения их урожайности и качества заготовляемых кормов [3, 4].

Создание высокопродуктивных бобово-злаковых агрофитоценозов возможно при правильном подборе культур с использованием наиболее адаптивных видов и сортов [5, 6, 7]. В последние годы в про-

изводстве получает распространение межвидовой гибрид фестулолиум, который отличается высокой урожайностью, повышенным содержанием сахаров и хорошей зимостойкостью [8, 9].

Получить корм высокого качества возможно при скашивании травостоев в оптимальные фазы развития выращиваемых культур. Лучшим сроком первого укоса бобово-злаковых травостоев считают фазу бутонизации бобовых [10]. Скашивание травостоев в поздние сроки ведет к снижению питательных свойств заготавливаемого сырья.

Цель исследований - изучить влияние видов бобовых трав и сроков скашивания на урожайность и питательную ценность кормового сырья бобово-злаковых травостоев, созданных на основе фестулолиума в условиях европейского севера РФ.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в эксперименте, заложенном в 2011 г. на опытном поле СЗНИИМЛПХ [11]. Почва опытного участка осушенная, дерново-подзолистая, средне-суглинистая с содержанием органического вещества (по И.В. Тюрину) 2,17 %, подвижного фосфора и калия (по Кирсанову) - соответственно 197 мг/кг и 150 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки (по методу ЦИНАО) - 5,3. Окультуренность участка средняя. Полевой опыт был заложен методом расщеплённых делянок и включал 5x2 вариантов в трехкратной повторности. Площадь делянки - 20 м2.

Предшественник - картофель. Подготовка почвы включала вспашку, 2-х кратную культивацию с боронованием и прикатывание. Способ посева - сплошной рядовой, беспокровный. Срок посева - ранневесен-ний. Уход за посевами в первый год жизни включал однократное подкашивание сорной растительности при высоте трав 15-20 см.

Минеральные удобрения вносили ежегодно: под фестулолиум - весной ^5Р30К60 и в виде подкормки после первого укоса под бобово-злаковые травостои - весной ^ПР„ПК„П.

20 60 60

В опыте изучали двух-, трёх- и четырёхкомпонент-ные травосмеси фестулолиума с бобовыми культурами при 2-х укосном использовании. Кроме того, определяли влияние сроков первого укоса на продуктивность и питательную ценность заготовленного растительного сырья: первый срок - в фазе начала колошения фестулолиума и бутонизации бобовых; второй - в фазе полного колошения фестулолиума и начала цветения бобовых (контроль).

В опыте выращивали следующие сорта многолетних трав: фестулолиум ВИК-90, клевер луговой двухукосный Кармин, лядвенец рогатый Солнышко, люцерна изменчивая Вега 87. Нормы высева семян были выбраны с учётом рекомендаций ВНИИ кормов, уточнены в соответствии с зональными особенностями и составляли: клевер в 2-х компонентной травосмеси 8 кг/га, в 3-х и 4-х - 6 кг/га; лядвенец и люцерна в 3-х компонентных - 6 кг/га, в 4-х - 4 кг/га; фестулолиум в одновидовых посевах - 20 кг/га, в 2-х и 3-х компонентных - 12 кг/га при 100 %-ной хозяйственной годности. В варианте с 4-х компонентной

Таблица 1. Ботанический состав травостоев за 2012-2016 гг., %

Вариант I Фестулолиум \Клевер\ Люцерна I Лядвенец Сорняки

2012 г.

Фестулолиум (контроль) 95,3 0 0 0 4,7

Фестулолиум + клевер 41,5 56,1 0 0 2,4

Фестулолиум + клевер + лядвенец 38,8 49,5 0 8,7 3,1

Фестулолиум + клевер + люцерна 35,4 24,1 38,6 0 2,0

Фестулолиум + клевер + лядвенец + люцерна 33,8 2013 г. 22,9 37,1 4,2 2,2

Фестулолиум (контроль) 95,6 0 0 0 4,4

Фестулолиум + клевер 25,4 72,6 0 0 2,0

Фестулолиум + клевер + лядвенец 24,6 61,9 0 11,3 3,6

Фестулолиум + клевер + люцерна 21,3 18,0 59,3 0 1,3

Фестулолиум + клевер + лядвенец + люцерна 22,2 2014 г. 19,2 53,7 3,6 1,3

Фестулолиум (контроль) 92,5 0 0 0 7,5

Фестулолиум + клевер 36,1 57,4 0 0 6,6

Фестулолиум + клевер + лядвенец 29,6 33,1 0 31,7 5,7

Фестулолиум + клевер + люцерна 13,0 7,2 76,5 0 3,3

Фестулолиум + клевер + лядвенец + люцерна 12,3 2015 г. 4,7 75,7 3,6 3,7

Фестулолиум (контроль) 63,2 - - - 36,8

Фестулолиум + клевер 40,1 25,7 - - 34,2

Фестулолиум + клевер + лядвенец 26,1 13,9 - 36,2 23,8

Фестулолиум +клевер + люцерна 11,2 1,4 73,0 - 14,4

Фестулолиум +клевер +лядвенец + люцерна 8,3 2016 г. 1,6 72,6 2,2 15,3

Фестулолиум (контроль) 57,4 0 0 0 42,6

Фестулолиум + клевер 43,6 20,8 0 0 35,6

Фестулолиум + клевер + лядвенец 20,7 6,5 0 56,0 16,8

Фестулолиум + клевер + люцерна 9,2 0,2 72,0 0 18,6

Фестулолиум + клевер + лядвенец + люцерна 11,7 0,3 71,4 1,2 15,4

смесью с тремя видами бобовых трав норму высева фестулолиума увеличивали до 14 кг/га с целью определения его желаемого процентного участия в травостое.

Метеоусловия в годы проведения исследований были различными. В год закладки опыта первый период вегетации растений характеризовался дефицитом осадков на фоне пониженного температурного режима. Это задержало развитие посеянных трав и сорной растительности. Во второй половине лета стояла хорошая погода с достаточной тепло- и вла-гообеспеченностью, что позволило сформировать к окончанию вегетации полноценные травостои. В конце августа они были подкошены. Метеорологические условия вегетационных периодов 2012-2013 гг. были благоприятными для формирования первого укоса. Отрастание трав после скашивания проходило при недостаточной влагообеспеченности и повышенном температурном режиме, что оказало отрицательное влияние на формирование второго укоса фестулолиума. Вегетационный период 2014 г. отличался слабой влагообеспеченностью, а с июля повышенной температурой воздуха. Это сильно отразилось на урожае одновидовых посевов фестулолиума и травосмесей на его основе с клевером и лядвенцем. Метеорологические условия вегетационных периодов 20152016 гг. были благоприятными для формирования урожая изучаемых травостоев.

Полученные экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову.

Результаты и обсуждение. При изучении ботанического состава травостоев установлено, что они характеризовались высоким содержанием (до 92,5-98,7 %) сеяных видов трав и низким - сорной растительности. Доля фестулолиума в травосмесях на второй и последующие годы пользования снижа-

лась. Сильнее всего (в 2-4 раза) она уменьшалась в травосмесях с включением люцерны изменчивой. Более высокое содержание фестулолиума в смесях с клевером двухукосным и лядвенцем указывает на хорошую совместимость этих видов. Доля бобовых трав в урожае (среднее за два укоса) в 2012 г. составила 56,1-64,1 %, в 2013 г. - 72,6-76,5 %, в 2014 г. - 57,784 %, в 2015 г. - 25,7-75,2%, в 2016 г. - 20,8-72,9%. Значительное сокращение содержания клевера отмечали с 2015 г. Лядвенец рогатый достигал наибольшего развития на 3-й год жизни. Люцерна изменчивая сохраняла высокое содержание в урожае в течение всего периода исследований. При этом она оказывала угнетающее влияние на развитие всех остальных видов травосмеси (табл. 1).

Наблюдения за изменением ботанического состава в зависимости от времени первого укоса показали, что при скашивании трав во 2-й срок происходит увеличение в урожае доли бобовых видов и сорной растительности в среднем на 10-20 %.

Изучаемые травостои уже к концу августа первого года жизни сформировали один полноценный укос. Урожайность зелёной массы одновидового посева фестулолиума составила 7,3 т/га, травосмесей -20,8-21,8 т/га, сухого вещества (СВ) - соответственно 2,6 и 5,0-6,6 т/га.

Со второго года жизни созданные травостои формировали два укоса за сезон. Урожайность зависела от сроков скашивания первого укоса, видового состава травостоя и складывающихся погодных условий. Наиболее высокий сбор зелёной массы фестулолиума наблюдали на 2-й и 3-й год жизни 28,0-26,0 т/га, наименьший - на 6-й год жизни (10,8 т/га). При этом следует отметить, что урожайность его второго укоса на третий год пользования оказалась очень низкой и отаву можно было использовать только для стравливания (высота в пределах 30 см.). Продуктивность

Таблица 2. Урожайность травостоев в зависимости от сроков скашивания, видового состава за 2 укоса (в среднем за 2012-2016 гг.), т/га СВ

Вариант Первый срок Второй срок ± второй к первому В среднем за сезон

всего |± к контролю

Фестулолиум (контроль) 4,44 5,68 +1,25 5,06

Фестулолиум +клевер двуукосный 5,27 6,73 +1,46 6,00 +0,94

Фестулолиум + клевер двуукосный +лядвенец 6,6 7,7 +1,08 7,16 +2,10

Фестулолиум + клевер двуукосный +люцерна 8,56 9,72 +1,16 9,14 +4,08

Фестулолиум + клевер двуукосный +люцерна + лядвенец 8,32 9,79 +1,47 9,06 +4,00

В среднем по срокам скашивания (НСР05 - 0,34) 6,64 7,92 +1,28

НСР05 частных различий: для травосмесей - 0,75, для сроков скашивания - 0,73

бобово-злаковых травостоев в первые два года пользования составляла 44,0-52,0 т/га, на третий год в вариантах с включением клевера и лядвенца - 14,019,0 т/га, с люцерной - 34,0 т/га зелёной массы. На 4-й год пользования посевами фестулолиума в чистом виде и в смеси с клевером урожайность зелёной массы была наименьший, всего 19-24 т/га. На 5-ый год пользования высокую продуктивность сохранили только травосмеси с люцерной и лядвенцем.

В среднем за 5 лет пользования одновидовые посевы фестулолиума сформировали 4,4-5,7 т/га сухого вещества, в вариантах с травосмесями величина этого показателя была достоверно выше на 20-80 %. Проведение первого укоса в 1-ый срок, в сравнении со 2-ым, приводило к существенному снижению урожая на 20 % (табл. 2).

Более равномерное распределение продукции по укосам обеспечивали бобово-злаковые травосмеси, в состав которых входила люцерна: в среднем 60 % первый укос и 40 % второй. Травосмеси фестулолиума с клевером и фестулолиума с клевером и лядвен-цем 70 % урожайности формировали в первом укосе. При уборке одновидовых посевов фестулолиума доля первого укоса достигала 80-90 %, особенно при втором сроке скашивания.

Наиболее продуктивными были бобово-злаковые травостои, сбор кормовых единиц и жира с зеленой массой которых был в 1,3-2,0 раза выше, чем в одно-видовых посевах фестулолиума, протеина - в 2,14,3 раза. Урожайность зелёной массы одновидовых посевов фестулолиума в среднем за 5 лет составила 20,3 т/га, сбор кормовых единиц - 3,5 тыс./га, протеина - 0,5 т/га, жира - 0,16 т/га. При выращивании бобово-злаковых травосмесей величины этих показателей были равны соответственно 28,4-44,8 т/га, 4,7-7,2 тыс. /га, 0,8-1,5 т/га, 0,20-0,29 т/га.

Анализ химического состава растений показал, что кормовая ценность собранного сырья зависела от состава фитоценоза (одновидовой или смешанный), срока скашивания и укоса.

Вегетативная масса бобово-злаковых травосмесей характеризовалась повышенным содержанием про-

теина (в 1,7-2,1 раза) и жира (в 1,1-1,2 раза), а также пониженной концентрацией клетчатки (в 1,2-1,3 раза), по сравнению с продукцией одновидовых посевов фестулолиума (табл. 3). Наиболее высоким содержанием протеина отличались травосмеси с люцерной изменчивой. По концентрации обменной энергии (9,9-10,0 МДж в 1 кг СВ) бобово-злаковые травосмеси также превосходили фестулолиум (в среднем на 10 %). Травосмеси с включением люцерны характеризовались наименьшим содержанием безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ). Обеспеченность зеленой массы одновидовых посевов фестулолиума протеином находилась на уровне 8,1 % СВ.

При проведении первого укоса в первый срок содержание сырого протеина в зелёной массе фестулолиума составляло 8,8 %, бобово-злаковых травосмесей - 14,4-16,5 %, клетчатки - соответственно 26,2 и 23,8-24,6 %. В вариантах со вторым сроком скашивания содержание протеина было ниже (8,0 и 11,4-15,7 % соответственно), а клетчатки - выше (30,2 и 25,5-27,3 %). Концентрация обменной энергии была выше при первом сроке скашивания, особенно у фестулолиума - 9,3 и 8,9 МДж соответственно. Питательная ценность травостоев с включением люцерны снижалась в зависимости от сроков скашивания первого укоса в меньшей степени, чем в других вариантах.

Содержание безазотистых экстрактивных веществ во втором укосе у фестулолиума было ниже, чем в первом, на 6-8 %, в вариантах с бобово-злаковыми травосмесями величина этого показателя незначительно возрастала (на 1,0-2,5 %).

При проведении первого укоса во второй срок высота растений бобовых видов была на 15-30 % больше, чем при первом. Это вызывало полегание (средней степени) травостоев и в условиях производства может оказать негативное влияние на качество уборки и собранной зелёной массы. Такой факт указывает на то, что травостои предпочтительнее убирать в более ранние фазы развития трав - начала колошения фестулолиума и начала бутонизации бобовых видов.

Таблица 3. Содержание питательных веществ в зеленой массе в зависимости от видового состава

травостоя в среднем за сезон

Вариант Содержание питательных веществ в 1 кг СВ, % ОЭ, МДж/ кг СВ Питательность корма, корм.ед./кг СВ

сырой протеин сырой жир сырая клетчатка БЭВ

Фестулолиум (контроль) 8,1 3,0 30,1 51,8 9,1 0,66

Фестулолиум + клевер 14,3 3,3 24,1 50,0 10,0 0,80

Фестулолиум + клевер + лядвенец 14,4 3,5 24,1 50,2 10,0 0,81

Фестулолиум + клевер + люцерна 17,1 3,3 24,4 46,5 10,0 0,80

Фестулолиум + клевер + лядвенец + люцерна 16,9 3,2 24,6 46,6 9,9 0,79

Выводы. Таким образом, проведённые исследования позволили установить высокую эффективность возделывания фестулолиума в условиях европейского севера РФ в составе травосмесей с бобовыми видами (клевер двухукосный, лядвенец рогатый, люцерна изменчивая). Наиболее устойчивым он был в смесях с клевером и лядвенцем. При выращивании фестулолиума

в составе бобово-злаковых травосмесей урожайности была выше, чем в одновидовых посевах, в среднем на 33-60 %. В случае проведения 1-го укоса в фазе начала колошения фестулолиума и бутонизации бобовых концентрация обменной энергии в растительном сырье для заготовки кормов может достигать 10,0 МДж в 1 кг СВ, содержание протеина - 17,5 % СВ.

Литература.

1. Многофункциональное кормопроизводство России/В.М. Косолапов, И.А. Трофимов, Л.С. Трофимова, Е.П. Яковлева //Кормопроизводство. 2011. № 10. С. 3-5.

2. Косолапов В.М., Костенко С.И., Трофимов И.А. В центре внимания - селекция и семеноводство злаковых трав // Кормопроизводство. 2012. № 11. С. 3-5

3. Сереброва И.В., Коновалова Н.Ю., Соболева Т.Н. Состояние и пути совершенствования кормопроизводства Вологодской области //Достижения науки и техники АПК. 2013. № 8. С. 38-40.

4. Коновалова Н.Ю., Коновалова С.С. Эффективность травосмесей на основе козлятника и люцерны в условиях европейского севера РФ // Молочное и мясное скотоводство. 2011. № 4. С.11-13.

5. Эффективность ведения молочного скотоводства в условиях Европейского севера России / Х.А. Амерханов, Е.А. Тяпугин, С.Е. Тяпугин и др. М. ФГУП «Типография» Россельхозакадемии. 2011. 155 с.

6. Тяпугин Е.А., Симонов Г.А., Тяпугин С.Е. Интенсификация кормопроизводства и улучшение качества кормов в условиях С-З региона РФ. Вологда: Новая техника. 2012.110 с.

7. Тяпугин С.Е., Сереброва И.В. 90-летний юбилей Северо-Западного научно-исследовательского института молочного и лугопастбищного хозяйства //Молочное и мясное скотоводство. 2011. № 4. С.4-7

8. Создание сортов многолетних злаковых трав для различных экологических условий Центральной России / Г.Ф. Кулешов, С.И. Костенко, Н.С. Бехтин, В.С. Клочкова, Е.Е. Малюженец, Е.А. Морозова // Кормопроизводство: проблемы и пути решения. М.: ФГНУ Росинформагротех. 2007. С. 294-301.

9. Шайкова Т.В, Кузьмина Т.Е. Влияние норм высева, сроков сева и уровней минерального питания на продуктивность фестулолиума в условиях Псковской области // Кормопроизводство. 2014. № 4. С. 12-15.

10. Сабитов Г.А. Сроки уборки бобово-злаковых травосмесей//Животноводство России. 2006. № 3. С. 52-54.

11. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / под ред. Ю.К. Новосёлова и др. М.: ВИК, 1987. 198 с.

PRODUCTIVITY OF FESTULOLIUM IN PURE AND MIXED CROPS UNDER CONDITIONS

OF THE EUROPEAN NORTH OF RUSSIA

E.A. Tyapugin, N.Y. Konovalova, P.N. Kalabashkin, S.S. Konovalova

Northwest Research Institute of Dairy and Grassland Farming, ul. Lenina, 14, Molochnoe, Vologda, 160555, Russian Federation

Abstract. The purpose of the research was to explore ways to create and use of herbage with festulolium on sod-podzol soils, as well as the peculiarities of yield formation in one-specific and mixed crops of perennial grasses. The experiments were carried out in 2012-2016 in the experimental field of the North-West Research Institute of Dairy and Grassland Agriculture. The sustainability of the interspecies hybrid festulolium was studied in two, three and four-component herbage mixtures with different legumes: red clover, bastard alfalfa and birdsfoot trefoil. Apart from monoculture, festulolium was the most sustainable in the mixtures with clover and birdsfoot trefoil. Its share in the harvest in the fifth year of use was 43.6 % in the crop with clover and 20.7 % in the mixture with clover and birdsfoot trefoil. In mixtures with alfalfa the content of festulolium constantly declined and in 2016 it was only 9.2-11.7 %. The productivity of legume-grass mixtures was 1.2-1.8 times higher than that of the monoculture. The influence of the date of first cutting on productivity and quality of plant raw material was studied too. We examined the variants with the first mowing in the phase of the beginning of the festulolium earing (the first date) and in the phase of complete festulolium earing (the second date, the control). Mowing in the later phase of the development of grasses provided higher yields by 20 %. In the case of the first cutting at the beginning of festulolium earing (the first date), the plant biomass had a higher content of protein and exchange energy and less cellulose. The most uniform distribution of harvest through all cuttings is provided by the herbage mixtures with bastard alfalfa (60:40).

Keywords: festulolium, red clover, birdsfoot trefoil, bastard alfalfa, herbage mixtures, mowing dates, productivity, protein. Author Details: E.A. Tyapugin, member of the RAS, chief research fellow (e-mail: szniirast@mail.ru); N.Y Konovalova, head of division; P.N. Kalabashkin, research fellow; S.S. Konovalova, lab. assist.

For citation: Tyapugin E.A., Konovalova N.Y, Kalabashkin P.N., Konovalova S.S. Productivity of Festulolium in Pure and Mixed Crops under Conditions of the European North of Russia. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2017. Vol. 31. No. 5. Pp. 24-27 (in Russ.).

ВНИМАНИЮ СОИСКАТЕЛЕЙ УЧЕНЫХ СТЕПЕНЕЙ И ДРУГИХ ЗАИНТЕРЕСОВАННЫХ ЛИЦ!

Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК» издает монографии и другую книжную продукцию с редактированием и всеми выходными данными.

Цены договорные. Заявки отправлять по адресу: 101000, г Москва, Моспочтамт, а/я 166. Тел.: (963) 758-48-44. E-mail: agroapk@mail.ru