Особенности формирования, продуктивность и качество многолетних бобово-злаковых травостоев на дерново-подзолистых супесчаных почвах Калужской области

УДК

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО МНОГОЛЕТНИХ БОБОВО-ЗЛАКОВЫХ ТРАВОСТОЕВ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ СУПЕСЧАНЫХ ПОЧВАХ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

А.Н. ИСАКОВ1, В.Н. ЛУКАШОВ2, В.Ф. ПЕТРАКОВА2

(' Калужский филиал РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева;

2 Калужский НИИСХ)

Проведены исследования по подбору в травосмеси засухоустойчивых нетрадиционных и малораспространённых в Калужской области многолетних бобовых и злаковых трав и разработана низкозатратная технология создания травостоев сенокосного типа на дерново-подзолистых супесчаных почвах.

Ключевые слова: засухоустойчивые травы, бобово-злаковые травосмеси, супесчаная почва, низкозатратная технология.

По мнению многих учёных, расширение посевов бобовых и бобово-злаковых травосмесей должно стать стратегическим направлением дальнейшего развития как полевого, так и лугопастбищного кормопроизводства [1, 4-9].

Калужская обл. характеризуется большим разнообразием почвенно-климатических условий. Около 30% площади пашни в области занимают лёгкие супесчаные и песчаные почвы. Они характеризуются низким естественным плодородием и невысокой продуктивностью. Для кардинального их улучшения требуются значительные капиталовложения.

Одним из важнейших путей сохранения и повышения плодородия бедных супесчаных почв и увеличения производства на них продукции растениеводства является подбор адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям высокопродуктивных многолетних бобовых, злаковых трав и их смесей, и разработка низкозатратных технологий их выращивания. При этом особую значимость приобретают виды и сорта трав, способных нормально продуцировать в условиях нехватки в почве влаги и питательных веществ.

По данным Всемирной метеорологической организации, за последние 40 лет средняя температура на поверхности земли повысилась на 0,6°С, а за столетний период — почти на 1°С. При этом наблюдается увеличение продолжительности вегетационного периода, суммы эффективных температур [3].

Процесс потепления климата в Нечерноземье сопровождается увеличением количества осадков, удлинением вегетационного периода и сокращением продолжительности периода без заморозков, уменьшением повторяемости зим с опасной для ряда кормовых культур минимальных температур почвы. Всё это в целом способст-

вует улучшению условий для роста и развития, расширению посевов более теплолюбивых и более продуктивных кормовых культур [2].

Изменение климата особенно очевидно проявилось летом 2010 г., когда дневная температура воздуха в средней полосе России поднималась до 400С. Эти аномальные явления привели к формированию неполноценного урожая зерновых культур, выпадению из травостоя многих ценных, традиционно возделываемых в Нечернозёмной зоне многолетних травянистых растений. Это вызывает необходимость введения в сельскохозяйственный оборот культур, способных давать достаточно высокие урожаи в жаркий и сухой вегетационный период.

С целью изучения реакции нетрадиционных и малораспространённых для зоны многолетних трав и травосмесей на почвенно-климатические условия Калужской обл. и агротехнические приёмы их возделывания были проведены исследования.

Методика

В ООО СП «Калужское» Перемышльского района Калужской обл. в 20072010 гг. проведён полевой опыт, в котором были высеяны травосмеси с включением в их состав малораспространённых в регионе бобовых и нетрадиционных злаковых видов и сортов трав. Схема опыта: 1 — клевер гибридный Фалей + клевер луговой Мартум + пырей удлинённый Ставропольский 10; 2 — люцерна изменчивая Сарга + пырей удлинённый Ставропольский 10; 3 — лядвенец рогатый Солнышко + пырей удлинённый Ставропольский 10; 4 — клевер гибридный Фалей + клевер луговой Мартум + житняк гребневидный Викров; 5 — люцерна изменчивая Сарга + житняк гребневидный Викров; 6 — лядвенец рогатый Солнышко + житняк гребневидный Викров; 7 — клевер гибридный Фалей + клевер луговой Мартум + пырей средний Ставропольский 1; 8 — люцерна изменчивая Сарга + пырей средний Ставропольский 1; 9 — лядвенец рогатый Солнышко + пырей средний Ставропольский 1; 10 — клевер гибридный Фалей + клевер луговой Мартум + кострец безостый Ставропольский 31; 11 — люцерна изменчивая Сарга + кострец безостый Ставропольский 31; 12 — лядвенец рогатый Солнышко + кострец безостый Ставропольский 31. Предшественник в опыте — яровые зерновые. Указанные виды и сорта злаковых трав, отдельные виды бобовых были взяты в Ставропольском НИИСХ, где они в засушливых условиях произрастания показали хорошие результаты.

Обработка почвы перед посевом травосмесей производилась по общепринятой и по минимальной технологиям (культивация в два следа перед посевом). Минеральные удобрения в период проведения эксперимента не вносили.

Почва опыта дерново-подзолистая, супесчаная, рН — 5,3; содержание гумуса — 1,3%; Р2О5 — 300, К2О — 200 мг/кг почвы; азота легкогидролизуемого — 3,1-3,4 мг/100 г почвы; насыщенность основаниями 70-75%. Общая площадь делянки — 25 м2, повторность опыта трёхкратная, расположение делянок систематическое.

Результаты исследований

В зависимости от вида трав и способов обработки почвы перед посевом густота стояния в фазу полных всходов по вариантам опыта составила: по минимальной обработке бобовых трав от 141 до 390 шт./м2, злаковых — от 8 до 75 шт./м2; по традиционной технологии соответственно 152-453 и 18-236 шт./м2 (табл. 1).

Наибольшее количество побегов бобовых культур (428-453 шт./м2) было получено при совместном посеве клевера гибридного Фалей и клевера лугового Мар-тум в сочетании со злаковыми компонентами. Из злаковых видов лучшие показатели

Т а б л и ц а 1

Густота стояния побегов в зависимости от способа обработки почвы, шт./м2

Минимальная Традиционная

Норма высева обработка технология

Вариант бобо- опа 1/м бобо- опа 1/м

вые злаки вые злаки

1. Клевер гибридный + клевер луговой + пырей удли- 4+4+10 342 60 453 150

нённый

2. Люцерна изменчивая + пырей удлинённый 8+10 141 64 230 182

3. Лядвенец рогатый + пырей удлинённый 8+10 390 36 406 166

4. Клевер гибридный + клевер луговой + житняк греб- 4+4+10 358 70 452 236

невидный

5. Люцерна изменчивая + житняк гребневидный 8+10 232 75 176 212

6. Лядвенец рогатый + житняк гребневидный 8+10 239 40 296 172

7. Клевер гибридный + клевер луговой + пырей средний 4+4+10 302 14 434 60

8. Люцерна изменчивая + пырей средний 8+10 145 18 174 40

9. Лядвенец рогатый + пырей средний 8+10 174 12 324 29

10. Клевер гибридный + клевер луговой + кострец безостый 4+4+10 275 8 428 22

11. Люцерна изменчивая + кострец безостый 8+10 154 10 152 20

12. Лядвенец рогатый + кострец безостый 8+10 192 13 264 18

обеспечил житняк гребневидный Викров (172-236 шт./м2). По всем вариантам опыта наиболее высокая густота стояния побегов отмечена при традиционной обработке почвы.

Полученные урожайные данные свидетельствуют, что в вариантах опыта при традиционной обработке почвы перед посевом травосмесей в среднем за 3 года исследований было получено 208-390 ц/га зелёной массы (табл. 2). Наибольшие урожаи были в смесях люцерны изменчивой и лядвенца рогатого с пыреем удлинённым. В различные по условиям увлажнения годы максимальные урожаи зелёной массы были сформированы разными травосмесями. В первый год пользования сложились наиболее благоприятные условия по увлажнению и температурному режиму для произрастания травосмесей.

Максимальные урожаи были получены в смесях клевер гибридный + клевер луговой + житняк гребневидный и клевер гибридный + клевер луговой + пырей удлинённый, соответственно 443 и 400 ц/га.

При обработке почвы перед посевом по минимальной технологии в среднем за 3 года исследований было получено в зависимости от высеваемых травосмесей на 1 га 157-295 ц зелёной массы (табл. 3). Наибольшие урожаи имели смеси люцерны изменчивой с пыреем удлинённым и лядвенца рогатого с пыреем удлинённым. В первый год пользования максимальный урожай — 351 ц/га — формировала смесь клевер гибридный с клевером луговым и житняком гребневидным.

На второй год пользования второй укос не проводили, травосмеси были оставлены для получения семян. По результатам одного укоса при традиционной технологии лидировали травосмеси 7-го и 1-го вариантов опыта, соответственно 287 и 285 ц/га, по минимальной — смесь 2-го варианта — 293 ц/га. На третий год пользования во второй половине вегетационного периода сложились крайне неблагоприят-

Урожайность зелёной массы травосмесей при традиционной технологии подготовки почвы перед посевом, ц/га

Вариант 1-й год пользования 2-й год пользования 3-й год пользования В среднем

1-й укос 2-й укос в сумме за 2 укоса 1-й укос 1-й укос 2-й укос в сумме за 2 укоса за 3 года

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 267 244 269 312 204 161 172 87 89 157 53 133 102 126 131 87 65 71 34 37 58 32 400 346 395 443 291 226 243 121 126 215 85 285 285 264 276 160 257 287 168 200 244 184 161 354 241 135 196 254 160 204 217 191 295 0 185 80 0 168 83 0 132 91 0 129 161 539 321 135 364 337 160 336 308 191 424 282 390 327 285 272 273 230 208 211 217 231

12 267 36 119 165 249 90 339 208

НСР 05 11,8 11,2 10,9 19,6

Т а б л и ц а 3

Урожайность зелёной массы травосмесей при минимальной технологии подготовки почвы перед посевом, ц/га

Вариант 1-й год пользования 2-й год пользования 3-й год пользования В среднем

1-й укос 2-й укос в сумме за 2 укоса 1-й укос 1-й укос 2-й укос в сумме за 2 укоса за 3 года

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 236 227 237 260 84 125 116 38 77 131 54 77 92 68 84 91 34 40 40 25 30 47 30 29 328 295 321 351 118 165 156 63 107 178 84 106 256 293 232 255 211 208 205 208 152 245 124 156 110 174 204 93 236 164 124 124 120 130 244 161 0 124 77 0 127 81 0 124 91 0 80 60 110 298 281 93 363 245 124 248 211 130 324 221 231 295 278 233 231 206 162 173 157 184 177 161

НСР 05 14,8 9,2 27,3 28,7

ные условия для произрастания растений. В июне и июле осадков выпадало 79 и 37% от нормы соответственно, температурный режим в эти месяцы превышал средние значения на 14-31%.

В этих условиях на супесчаных почвах удалось провести два полноценных укоса в большинстве вариантов опыта, второй укос за счёт бобовых компонентов — лядвенца рогатого и люцерны изменчивой. Надземная часть злаковых видов отмерла, и лишь в осенний период после обильных осадков было отмечено отрастание большинства злаковых компонентов. При традиционной технологии максимальный урожай зелёной массы был получен во 2-м варианте в смеси люцерна изменчивая + пырей удлинённый — 539 ц/га, по минимальной технологии — в 5-м варианте, где высевалась смесь люцерна изменчивая + житняк гребневидный — 363 ц/га.

Бобовые компоненты травосмесей в первые годы жизни травостоев в большинстве изучаемых вариантов занимали ведущее место в структуре урожая (табл. 4) В первый год пользования их доля в урожае первого укоса в зависимости от варианта опыта находилась в пределах 32-85% и 0-89% соответственно при традиционной и минимальной обработках почвы. Максимальные урожаи бобовых были сформированы в вариантах с участием клевера лугового и гибридного. Позднее развивающиеся лядвенец рогатый и люцерна изменчивая увеличили долю участия в урожае начиная со второго года пользования, что и обеспечивало получение 100% урожая во втором укосе на третий год пользования травостоев в экстремальных условиях сухого и жаркого периода.

Посев травосмесей по традиционной технологии в среднем за годы исследований по вариантам опыта обеспечивал сбор сухого вещества 47-86 ц/га, по минимальной технологии — 32-75 ц/га (табл. 5). Традиционная технология подготовки почвы к посеву травосмесей также способствовала наибольшему сбору кормовых единиц, выходу обменной энергии и переваримого протеина по сравнению с минимальной обработкой почвы соответственно в 1,2-1,3; 1,2—1,4 и 1,1-1,3 раза. Наилучшие показатели продуктивности были получены в смеси люцерна изменчивая + пырей удлинённый при обеих технологиях возделывания травосмесей.

Т а б л и ц а 4

Участие бобовых трав в формировании урожая зелёной массы травосмесей

по годам пользования, %

Вари- ант Традиционная Минимальная

1-й год пользования 2-й год пользования 3-й год пользования 1-й год пользования 2-й год пользования 3-й год пользования.

1-й укос 2-й укос 1-й укос 1-й укос 2-й укос 1-й укос 2-й укос 1-й укос 1-й укос 2-й укос

1 77 70 57 70 0 89 88 58 21 0

2 78 75 75 73 100 72 70 74 64 100

3 66 60 88 77 100 62 60 86 65 100

4 69 65 71 61 0 65 65 54 39 0

5 68 60 70 87 100 55 50 60 88 100

6 50 50 60 79 100 83 80 66 80 100

7 85 80 83 50 0 73 70 82 68 0

8 61 60 87 85 100 60 60 89 87 100

9 44 40 81 79 100 71 70 71 59 100

10 54 40 78 37 0 53 60 82 65 0

11 42 30 73 87 100 0 0 55 75 100

12 32 30 57 67 100 47 20 63 57 100

Продуктивность травосмесей сенокосного использования в зависимости от технологии подготовки почвы, в среднем за 2008-2010 гг.

Вариант Традиционная Минимальная

сух. вещество, ц/га к. ед, ц/га ОЭ, ГДж/га перев. прот., ц/га сух. вещество, ц/га к. ед., ц/га ОЭ, ГДж/га перев. прот., ц/га

1 54 43 50 5,0 48 37 44 5,2

2 86 63 76 9,3 75 54 65 8,4

3 71 59 68 7,1 64 53 61 7,1

4 62 51 55 6,7 54 43 49 6,0

5 62 46 56 6,6 61 46 55 6,8

6 66 55 62 6,4 47 40 46 5,6

7 47 37 44 5,2 32 26 31 4,1

8 48 35 43 6,8 42 32 39 5,7

9 51 42 49 5,7 38 31 37 4,6

10 50 38 47 5,2 39 31 43 4,4

11 57 41 51 6,9 47 33 48 6,2

12 53 42 50 5,3 43 34 41 4,4

НСР 05 3,2

Результаты энергетической оценки травостоев свидетельствуют о высокой эффективности создания разновидовых травосмесей сенокосного использования (табл. 6). Растения разных ботанических групп в силу своих биологических особенностей различаются по биохимическому составу, качество корма изменялось в

Т а б л и ц а 6

Энергопротеиновая питательность травосмесей сенокосного использования при различных технологиях возделывания, среднее за 2008-2009 гг.

Вариант Традиционная Минимальная

сырой прот., % ОЭ, МДж/кг сырой жир, % перев. прот. г/к.ед. сырой протеин, % ОЭ, МДж/кг сырой жир, % перев. прот. г/к.ед.

1 15,2 9,1 3,0 146 15,8 9,3 2,9 143

2 15,9 8,9 3,1 152 16,6 8,9 3,1 153

3 14,7 9,6 3,0 122 15,4 9,6 3,0 128

4 15,0 9,5 2,9 136 15,4 9,4 3,0 141

5 15,7 9,0 3,1 140 15,4 9,0 3,2 130

6 14,1 9,5 3,0 120 15,2 9,8 3,1 128

7 16,6 9,5 2,7 139 16,6 9,5 2,7 152

8 19,2 9,0 3,0 188 18,3 9,1 3,0 149

9 15,4 9,2 3,0 136 15,4 9,6 3,1 141

10 15,5 9,2 2,7 139 15,8 9,4 2,5 143

11 17,1 8,8 3,0 159 14,6 8,6 2,9 138

12 15,4 9,1 3,0 136 14,7 9,2 2,9 125

зависимости от долевого участия видов в составе фитоценоза. При большой доле в составе травосмесей бобовых трав (64-89%) повышалось содержание сырого протеина при традиционной технологии от 14,1 до 19,2%, по минимальной — от 14,6 до 18,3%.

Обеспеченность корма переваримым протеином по обеим технологиям в полной мере отвечала нормативным требованиям для молочного скота, а в большинстве вариантов значительно превосходила эти показатели.

Важно оценить эффективность возделывания травосмесей через выход конечной животноводческой продукции — молока и мяса. С учётом сложившихся в хозяйстве рационов кормления скота были рассчитаны эти показатели и определены затраты корма и его себестоимость. Выход молока и мяса зависел от производства кормов, с повышением продуктивности травосмесей возрастал выход животноводческой продукции и снижались затраты на его производство (табл. 7). Наилучшие

Т а б л и ц а 7

Эффективность травосмесей при производстве молока и мяса при различных технологиях их создания, среднее за 2008-2009 гг.

Вариант Сбор к. ед., ц/га Выход, ц/га Себестоимость 1 ц к.ед, руб. Затраты корма на 1 ц, руб.

молока мяса молоко мясо

1 51/46 41/37 4,3/3,9 170/158 21/20 205/189

2 50/53 40/42 4,2/4,4 119/138 21/17 196/164

3 59/53 47/42 4,8/4,5 146/146 18/17 173/174

4 63/56 51/45 5,3/4,7 149/136 19/17 179/163

5 40/37 32/29 3,3/3,1 218/194 27/25 260/235

6 50/36 40/29 4,2/3,0 160/192 20/24 192/230

7 42/29 33/23 3,5/2,4 197/249 24/31 234/298

8 25/25 20/20 2,1/2,1 324/313 41/44 392/399

9 33/26 26/21 2,8/2,1 250/274 31/35 298/329

10 25/36 32/29 3,3/3,0 206/200 26/25 246/240

11 24/21 19/17 2,1/1,8 381/341 48/43 454/403

12 30/28 24/23 2,6/2,4 276/250 35/31 332/298

показатели по производству молока и мяса и минимальные затраты на их производство были получены в 4-м и 3-м вариантах в смесях клевер гибридный + клевер луговой + житняк гребневидный и лядвенец рогатый + пырей удлинённый при обеих технологиях их возделывания.

Выводы

1. В условиях дерново-подзолистых супесчаных почв Калужской обл. травосмеси с участием малораспространённых и нетрадиционных для региона засухоустойчивых видов и сортов бобовых и злаковых трав в год посева формировали травостои в зависимости от варианта опыта с плотностью 172-688 шт./м2 побегов при традиционной и 163-428 шт./м2 побегов при минимальной технологиях подготовки почвы к посеву. Доля бобовых компонентов в смесях составляла в зависимости от варианта 45-75% при традиционной и 68-91% при минимальной технологиях.

2. В среднем за 3 года исследований наибольшие урожаи зелёной массы при обеих технологиях подготовки почвы к посеву были сформированы в смесях люцерны изменчивой с пыреем удлинённым и лядвенца рогатого с пыреем удлинённым. В течение первых двух лет пользования высокая урожайность была получена в травосмесях клевер гибридный с клевером луговым и пыреем удлинённым, а также в смеси клевер гибридный с клевером луговым и житняком гребневидным.

3. На бедных супесчаных почвах при правильном подборе в травосмеси адаптированных к данным почвенно-климатическим условиям видов и сортов многолетних трав можно получать до 86 ц сухого вещества, 6,3 тыс. к. ед. и 9,3 ц переваримого протеина с 1 га при традиционной и 75 ц, 5,4 тыс. к. ед., 8,4 ц с 1 га соответственно при минимальной технологиях обработки почвы перед посевом.

Библиографический список

1. Акулов А.А., Полищук П.И. Значение полевого кормопроизводства в формировании кормовой базы животноводства // Кормопроизводство, 2006. № 2. С.15-18.

2. Благовещенский Г.В. Кормопроизводство Нечернозёмной зоны в изменяющимся климате // Кормопроизводство, 2008. № 10. С. 6-8.

3. Кузьмич М.А., Кузьмич Л.С., Чуйкова А.В. Зимостойкость озимой тритикале в условиях Московской области // Агрохимический вестник, 2008. № 2. C. 36-38.

4. Кутузова А.А., Проворная Е.Е. Создание бобово- злаковых сенокосов на лугах Нечернозёмной зоны // Земледелие, 2005. № 4. C. 23-24.

5. Лазарев Н.Н., Авдеев С.М. Продуктивность сортов клевера лугового и люцерны изменчивой нового поколения в травосмесях со злаковыми травами // Известия ТСХА, 2006. Вып. 2. С. 40-49.

6. Лукашов В.Н. Роль многолетних бобовых трав в системе кормопроизводства // Кормопроизводство, 2001. № 6. C. 18-22.

7. Эглит Л.В. Принципы построения моделей луговых травостоев различного назначения // Кормопроизводство, 2006. № 1. С. 15-17.

8. Frame J., HarkessR.D. The productivity of four forage legumes sown alone and with each of five companion grasses // Grass and Forage Science, 1987. V. 42. Is. 3. P. 213-223.

9. Parsons D., Cherney J.H., Gauch H.G.J. Alfalfa Fiber Estimation in Miхed Stends and Its Relationship to Plant Morphology // Crop Sci., 2006. V. 46. P. 2446-гн2452.

SUMMARY

Research into selection of drought -resistant, non-traditional, not widespread perennial legumes and grasses in mixed grass crops in Kaluga region has been conducted. Low-cost technology to create grass stands of hay type on turf-podzolic sandy soils is worked out.

Key words: drought-resisting grasses, grain legumes mixed grass crops, sandy loam, low-cost technology.

Исаков Александр Николаевич — к. с.-х. н. Тел. (484) 72-54-11.

Эл. почта: rogneda60 @ mail. ru

Лукашов Владимир Николаевич — к. с.-х. н. Тел. (48441) 3-32-39. Петракова Валентина Филипповна — науч. сотр. Калужского НИИСХ. Тел. (48441) 3-32-39.