Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Шабалина Екатерина Валерьевна
ПРОДУКТИВНОСТЬ ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ
ТРАВОСТОЕВ В ЗВЕНЕ КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА
ИаИХ ВЛИЯНИЕ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ
В КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Специальность 06.01.01аЦ общее земледелие
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
ПермьаЦ 2012
Работа выполнена на кафедре общего земледелия ФГБОУ ВПО Вятская государственная сельскохозяйственная академия
Научный руководитель: | доктор сельскохозяйственных наук, профессор Платунов Алексей Александрович |
Официальные оппоненты: | доктор сельскохозяйственных наук Волошин Владимир Алексеевич кандидат сельскохозяйственных наук Кислицына Антонида Павловна |
Ведущая организация: | ФГУП Кировская лугоболотная опытная станция Россельхозакадемии |
Защита состоится 27 марта 2012 года в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.054.02 при ФГБОУ ВПО Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.аН.аПрянишникова по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Петропавловская, д.а23.
Факс: (342) 2125394, Emai: DM220.054.02@mail.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.аН.аПрянишникова, с авторефератомаЦ на сайтах и
Автореферат разослан л25 февраля 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Ю. А. Акманаева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. В современном агропромышленном комплексе рассчитывать на внесение высоких доз минеральных удобрений под кормовые культуры нет серьезных оснований. Развитие же кормовой базы должно базироваться на принципах ресурсосбережения, повышающих продуктивность агрофитоценозов и качество корма. Основное направление полевого кормопроизводства на ближайшие годыаЦ получение высокопродуктивных посевов многолетних трав, которые способны дать наивысший суммарный выход продукции с занимаемой площади пашни с учетом биологических особенностей продукционного процесса сельскохозяйственных культур. Поэтому важно изучать и создавать агрофитоценозы многолетних трав, адаптированных к местным и ландшафтным условиям.
ЦельаЦ усовершенствовать элементы ресурсосберегающей технологии возделывания многолетних трав без применения удобрений при сохранении и увеличении плодородия почвы для формирования урожайности до 40 т/га зелёной массы, сбалансированной по энергии и протеину.
Задачи исследований:
1.аВыявить влияние одновидовых посевов трав и травосмесей на агрофизические свойства дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы.
2.аИзучить изменения влажности почвы и уровня засоренности посевов многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя.
3.аУстановить наиболее продуктивные одновидовые и смешанные агрофитоценозы.
4.аОпределить протеиновую и энергетическую питательность зеленой массы и продуктивность травостоев в зависимости от видового состава агрофитоценозов.
5.аПровести экономическую и биоэнергетическую оценку агрофитоценозов.
6.аРассчитать возможный выход животноводческой продукции (молока) в зависимости от продуктивности одновидовых и смешанных травостоев.
7.аДать рекомендации производству.
Новизна. В Кировской области на дерновоподзолистой среднесуглинистой почве проведена сравнительная оценка продуктивности одновидовых и смешанных травостоев с участием клевера лугового, лядвенца рогатого и ежи сборной и изучено их влияние на агрофизические и агрохимические свойства почвы.
Практическая значимость. Выявлены наиболее продуктивные травостои, обеспечивающие высокие урожаи зеленой массыаЦ 34Ц36ат/га и сухой массы 7Ц8ат/га, что обеспечивает отрасль животноводства сбалансированными по протеину и энергии кормами. Широкое внедрение данных агрофитоценозов позволяет значительно улучшить структурноагрегатное состояние почвы. Результаты исследований внедрены в хозяйства Белохолуницкого района Кировской областиаЦ СХПК Стариковский на площади 150 га и СПК БыдановоаЦ на 200 га.
Основные положения защиты.
1.аПреимущество двухгодичного использования многолетних бобовых и бобовозлаковых трав в различных звеньях кормового севооборота на бедных бесструктурных дерновоподзолистых почвах.
2.аСравнительная оценка продуктивности одновидовых и смешанных агрофитоценозов многолетних трав.
3.аОпределение качества и питательности зеленой массы одновидовых и смешанных травостоев.
4.аЭкономическая и биоэнергетическая оценка возделывания многолетних трав в одновидовых посевах и травосмесях.
Апробация. Основные положения диссертационной работы ежегодно докладывали на кафедре общего земледелия и международных научнопракнтинческих конференциях Вятской ГСХА (2009Ц2011). По теме диссертации опубликовано семь научных статей, в том числе четыре работыаЦ в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Структура и объем. Диссертация изложена на 175астраницах компьютерной печати, состоит из введения, 5аглав, выводов и рекомендации производству. Работа содержит 33атаблицы, 13арисунков, 40априложений. Список литературы включает 277анаименований, в том числе 13 на иностранных языках.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА
Экспериментальная работа проведена на опытном поле Вятской ГСХА в 2009Ц2011агг. Полевой опыт разработан и заложен в трех закладках звеньев кормового севооборота по схеме:
Первое звено | Второе звено |
1. Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) 2. Клевер луговой 1г.п. 3. Клевер луговой 2 г.п. | 1.аВикоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого 2.аКлевер луговой + лядвенец рогатый 1г.ап. 3.аКлевер луговой + лядвенец рогатый 2 г.ап. |
Третье звено | Четвертое звено |
1. Викоовсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого 2. Лядвенец рогатый 1г.ап. 3. Лядвенец рогатый 2 г.ап. | 1.аВикоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной 2.аКлевер луговой + ежа сборная 1г.ап. 3.аКлевер луговой + ежа сборная 2 г.ап. |
Пятое звено | |
1.аВикоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной 2.аКлевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная 1аг.ап. 3.аКлевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная 2аг.ап. | |
Повторность опыта четырехкратная. Размещение вариантов в опыте систематическое. Общая площадь делянкиаЦ 48 м2, учетнаяаЦ 44 м2.
Почва опытного участкааЦ дерновоподзолистая среднесуглинистая на покровном бескарбонатном суглинке. Агрохимические показатели пахотного слоя: содержание гумусааЦ 2,17%; P2O5аЦ 263,3амг/кг; K2OаЦ 162,7мг/кг; рНасонлевой вытяжкиаЦ 5,2. Содержание микроэлементов: борааЦ среднее (0,57амг/кг), содержание молибдена и цинкааЦ высокое (0,40 и 2,85амг/кг соответственно).
Агротехника возделывания культур общепринятая для Кировской области. Покровная культура викоовсяная смесь на зеленый корм. Норма высевааЦ 1,9 вики яровой сорта Орловская 4 и овса УловаЦ 1,8амлнашт. всхожих семян на гектар. Норма высева покровной культуры снижена на 15% от общепринятой. Норма высева клевера лугового Кировскийа159 в чистом видеаЦ 14акг/га, в двойных травосмесяхаЦ 10акг/га, в тройныхаЦ 6акг/га; лядвенца рогатого Солнышко, соответственно, 12; 9; 7 кг/га, ежи сборной ХлыновскаяаЦ 5акг/га. Способ посева рядовой. Уборку викоовсяной смеси на зеленый корм проводилась в фазе полного выметывания метелки овса. Первый укос многолетних трав проводили в фазе бутонизацииаЦ начало цветения клевера лугового, второй укосаЦ в середине августа, за 35Ц40адней до наступления устойчивых заморозков косилкой КРН2,1 поделяночно с последующим взвешиванием зеленой массы на весах ВП200.
Анализы, наблюдения и учеты проводили, руководствуясь рекомендациями, изложенными в учебном пособии Б.аА.аДоспехова (1989), методическими указаниями, разработанными ВНИИ кормов им. В.аР.аВильямса (1983, 1987), основах научных исследований В.аФ.аМоисейченко иадр. (1996). Агронфинзические свойства: агрегатный анализ почвы методом Н.аИ.аСаввинова, водопрочность структуры методом П.аИ.аАндрианова, влажность почвы весовым методом, плотность в образцах с ненарушенным сложением, запас продуктивной влаги расчетным способом (Методические указанияЕ, 1990). Засоренность посевов количественным методом. Учет густоты стояния растений, зимостойкость многолетних трав, структура урожайности, учет корневых остатков, учет урожайности зеленой массы и сена викоовсяной смеси и многолетних трав (Методические указанияЕ, 1997). Химические анализы почвы и растений проводились в соответствии с ГОСТами и методиками ЦИНАО на базе аналитической лаборатории ФГУГЦАС Кировский. Экономическую эффективность рассчитывали по прямым затратам и ценовым показателям 2011агода. Биоэнергетическую эффективность рассчитывали по методике (Методическое пособиеЕ, 1997). Выход условной животноводческой продукции (молока)аЦ расчетным способом (Методические указанияЕ, 1983). Экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа по Б.аА.аДоспехову (1989).
Агрометеорологические условия в годы проведения исследований были различными. Наиболее благоприятными по увлажнению и температурному режиму для развития посевов многолетних трав и покровной культуры являлись 2009 и 2011агоды. Вегетационный период 2010агода был аномально засушливым.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Плотность почвы. В слое 0Ц10асм под многолетними травами первого года жизни во всех вариантах опыта наблюдали оптимальную плотность 1,23Ц1,27аг/см3. Вниз по профилю в слое 30Ц40асм происходило постепенное повышение плотности до 1,37Ц1,39аг/см3. Плотность почвы возрастала в период с весны до уборки под действием собственной тяжести, влиянием осадков и сельскохозяйственной техники.
Уменьшение плотности почвы до 1,16Ц1,22аг/см3 в слое 0Ц10асм отмечали под многолетними травами второго года жизни. Наименьшей плотностьюаЦ 1,15аг/см3 характеризовалась почва под травосмесью клевер луговойа+аежа сборная.
Для многолетних трав третьего года жизни характерна аналогичная тенденция. Наименьшая плотность сложения почвы 1,09аг/см3аЦ под бобовозлаковыми травосмесями. Почва под посевами бобовых трав характеризовалась более высокой величиной этого показателя в интервале 1,13Ц1,16аг/см3. Плотность сложения уменьшалась к третьему году жизни до 1,27Ц1,31аг/см3, особенно в нижних горизонтах. Это связано с возрастом трав, поскольку их корневая система имеет тенденцию к углублению, а, следовательно, и к более равномерному распределению по всему профилю почвы. Вацелом же одновидовые посевы многолетних бобовых трав и травосмеси оказали практически равное влияние на плотность дерновоподзолистой среднесуглинистой почвы.
Структура почвы и ее водопрочность. В первый год жизни многолетних трав, после уборки покровной культуры наибольшее содержание агрономически ценных агрегатов почвы образовано под бобовозлаковыми травосмесями 58,95% и 59,07%. Одновидовые посевы клевера лугового (56,72%), лядвенца рогатого (56,14%) и травосмесь клевер луговой + лядвенец рогатый (56,26%) уступали по содержанию агрономически ценных агрегатов и отмечены большей глыбистостью (табл.а1).
На второй и третий годы влияние развития корневой системы на структуру почвы проявилось еще в большей степени. К концу третьего года жизни под бобовозлаковыми травосмесями была сформирована структура почвы с наиболее оптимальным из всех изучаемых вариантов макроагрегатным составом. Это проявилось в наибольшем содержании агрономически ценных агрегатов (0,25Ц7амм)аЦ 61,87Ц62,07% и наименьшей глыбистости (>7амм)аЦ 13,99Ц14,28%. В то же время, четко выраженного различия между видами бобовых трав на макроагрегатный состав почвы не отмечено. Развитая корневая система многолетних трав третьего года жизни способствовала увеличению содержания агрономически ценных агрегатов в слое 10Ц20асм (от 57,62 до 58,43%) по сравнению с многолетними травами первого и второго года жизни.
Таблица 1аЦ Содержание структурных агрегатов в агрофитоценозах многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, % по фракциям, среднее за 2009Ц2011агг.
Звено севооборота | Слой почвы, см | Первый год жизни (среднее по трем | Второй год жизни (среднее по двум | Третий год жизни (по первой закладке) | |||
>7 мм | 0,25Ц7амм | >7 мм | 0,25Ц7амм | >7 мм | 0,25Ц7амм | ||
Викоовсяная смесь | 0Ц10 10Ц20 | 21,80 25,67 | 56,72 54,16 | 14,28 20,42 | 59,22 54,42 | 16,42 18,83 | 60,08 57,73 |
Викоовсяная смесь | 0Ц10 10Ц20 | 22,69 27,22 | 56,26 53,49 | 16,95 22,52 | 57,93 53,52 | 15,62 21,23 | 59,66 57,59 |
Викоовсяная смесь | 0Ц10 10Ц20 | 22,30 28,68 | 56,14 51,86 | 17,86 24,00 | 57,86 54,68 | 15,56 21,73 | 60,65 58,43 |
Викоовсяная смесь | 0Ц10 10Ц20 | 18,25 23,16 | 59,07 56,33 | 12,80 21,03 | 60,56 55,79 | 13,99 22,18 | 62,07 57,91 |
Викоовсяная смесь | 0Ц10 10Ц20 | 19,11 24,19 | 58,95 55,98 | 15,24 22,24 | 60,35 56,61 | 14,28 22,24 | 61,87 57,62 |
Важным показателем качественного состояния почвенной структуры является количество водопрочных агрегатов. Их содержание в слое 0Ц10асм в первый год возделывания многолетних трав под покровом викоовсяной смеси на зеленую массу, варьировало от 36,9 до 40,1%. В слое 10Ц20асм этот показатель выше (40,2Ц43,5%). За два последующих года возделывания многолетних трав количество водопрочных агрегатов увеличилось до 49,3Ц50,2%, особенно под бобовозлаковыми травосмесями.
Корневая система однолетних и многолетних трав. Многолетние травы накапливают органического вещества в почве больше, чем однолетние травы. Если в среднем во всех травостоях под однолетними травами было 3,08ат/га сухого вещества корневых остатков, то после многолетних трав второго года жизни в зависимости от видового состава травостояаЦ 8,08Ц9,35ат/га, после многолетних трав третьего года жизниаЦ 10,49Ц12,40ат/га. Характер распределения корневых остатков в почве зависел от видового состава травостоя. В бобовозлаковых травосмесях третьего года жизни клевер луговой + ежа сборная и клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная основная масса корней была сосредоточена в слое почвы 0Ц20асм (82,7 и 77,7% соответственно). В одновидовых посевах многолетних трав клевер луговой (75,5%) и лядвенец рогатый (75,3%), а также в смешанной травосмеси клевер луговой + лядвенец рогатый (75,9%) весьма велико содержание корней в слое почвы 0Ц20асм. Однако, их доля ниже по сравнению с бобовозлаковыми травосмесями. Значительную часть занимала здесь корневая масса нижележащих слоев почвы.
Влажность почвы. Анализ динамики влажности почвы в травостоях многолетних трав первого года жизни показал, что к концу вегетации происходило снижение влажности почвы по исследуемому 0Ц40асм профилю, вследствие активного водопотребления растущей корневой системой трав первого года жизни. Запас продуктивной влаги весной в этом слое составлял 33,34Ц36,19амм. Обильное выпадение осадков в фазе выхода в трубку покровной культуры обеспечило достаточный запас влаги в 0Ц40асм слое до уборки покровной культуры, а в конце вегетации лишь 11,36Ц16,20амм. Исключение составил 2010агод, когда отсутствие осадков в июнеаЦ начале июля, привело к значительному снижению продуктивной влаги, близкому к мертвому запасу, не превысив 3,98Ц10,11амм.
Многолетние травы второго года жизни активно использовали запас влаги почвы для формирования своего травостоя, поэтому влажность с момента их отрастания до уборки снизилась и была близка к влажности разрыва капилляров, то есть 10Ц13амм. Мощное разрыхляющее действие многолетних трав третьего года жизни, обильные осадки в мае и июле 2011агода способствовали сохранению на протяжении всей вегетации трав оптимального для развития запаса влаги. В начале вегетации количество влаги в слое 0Ц40асм не понижалось меньше 29,01амм, а к уборкеаЦ сократилось до 15,57Ц21,57 мм. Сухая, теплая погода второй половины лета и продолжение активного потребления влаги многолетними травами для формирования второго укоса значительно уменьшали ее запас в почве на момент уборки многолетних трав до 5,77Ц10,96амм.
Агрохимические свойства почвы. При исследовании агрохимических свойств дерновоподзолистой среднесуглинистой почвы в травостое выяснилось, что через три года под влиянием многолетних трав произошло повышение содержания гумуса на 0,03Ц0,06%, в связи с ежегодным поступлением в почву растительных и корневых остатков. Однако снизилось содержание подвижного фосфора на 23Ц26амг/кг и обменного калияаЦ на 36Ц53амг/кг почвы по сравнению с показателем до закладки опыта (263,3 и 162,7амг/кг почвы). Различия в агрохимических показателях по вариантам опыта не существенные.
Фитосанитарное состояние посевов. Общее число сорняков по фазам развития многолетних трав первого года жизни составило 10Ц43ашт./м2. По мере развития растений количество малолетних сорняков снижалось, но увеличивалась засоренность многолетними сорняками. В травостое лядвенца рогатого засоренность была выше, чем в других агрофитоценозах вследствие медленного роста этой культуры под покровом викоовсяной смеси, создающей значительное затенение в начале его вегетации. Засоренность агрофитоценозов в конце вегетации не превышала экономических порогов вредоносности.
По мере роста и развития многолетние травы второго года жизни наращивали надземную массу, образуя рыхлый куст, покрывая свободную поверхность, тем самым угнетая рост сорной растительности. Общее число сорняков варьировало от 16 до 31ашт./м2. Засоренность агрофитоценоза лядвенца рогатого в фазе отрастания выше, чем у других агрофитоценозов, что связано с меньшей площадью листового аппарата и большей не прикрытой поверхностью почвы наземной частью растений лядвенца рогатого в начале вегетации после выхода изпод покрова викоовсяной смеси (31ашт./м2).
Засоренность многолетних трав третьего года жизни варьировала от 5адо 17ашт./м2. Засоренность бобовозлаковых травосмесей в дватри раза ниже, чем одновидовых посевов многолетних трав. Высокая облиственность лядвенца рогатого подавляла рост сорной растительности, и засоренность данного агрофитоценоза третьего года жизни 17ашт./м2, по сравнению со вторым годом жизни 31ашт./м2 снизилась почти в два раза. Проведение первого укоса многолетних трав и последовавшая затем засушливая погода августа, вызвавшая уменьшение запаса влаги почвы, отрицательно повлияли на появление новых всходов сорных растений. Количество сорняков снизилось до 7Ц13ашт./м2 и было несущественным в разных травостоях.
Особенности перезимовки многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя. Состав травосмеси оказал прямое влияние на сохранность растений после перезимовки (табл.а2). Одновидовые посевы клевера лугового и лядвенца рогатого первого года жизни в среднем вымерзли на 5Ц9% больше, чем двухкомпонентные и на 10Ц12% сильнее, чем трехкомпонентные. Аналогичную тенденцию наблюдали в перезимовке трав второго года жизни. Уровень перезимовки клевера лугового и лядвенца рогатого в чистом виде и в травосмесях по годам жизни был одинаковым.
Таблица 2аЦ Перезимовка растений многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, среднее за 2010Ц2011 гг.
Травостой | Травы первого года жизни (в среднем по двум закладкам) | Травы второго год жизни (по первой закладке) | ||
шт./м2 | % | шт./м2 | % | |
Клевер луговой (контроль) | 196/152 | 100/78 | 179/140 | 100/78 |
Клевер луговой + ядвенец рогатый | 132/110 185/153 | 100/83 100/83 | 124/104 163/129 | 100/84 100/79 |
ядвенец рогатый | 282/218 | 100/77 | 236/196 | 100/83 |
Клевер луговой + ежа сборная | 112/97 95/92 | 100/87 100/97 | 96/86 94/92 | 100/89 100/98 |
Клевер луговой + ядвенец рогатый + ежа сборная | 86/77 129/112 41/39 | 100/90 100/87 100/95 | 79/71 114/108 40/40 | 100/90 100/94 100/100 |
Примечание: числительаЦ растения перед уходом в зиму, знаменательаЦ после перезимовки
Ботанический состав изучаемых травостоев. В результате проведенных исследований установлено, что в одновидовых травостоях бобовых трав, а также в смешанном посеве клевера лугового с лядвенцем рогатым, происходило более активное внедрение сорной примеси, чем в смешанные бобовозлаковые травостои (рис.а1).
В травосмесях клевер луговой + лядвенец рогатый и клевер луговойа+ ежа сборная в первый год жизни участие клевера лугового было высоким (62,0 и 70,3%). На третий год жизни его доля снизилась, что связано с биологическими особенностями. Содержание лядвенца рогатого в первый год жизни в травосмеси клевер луговой + лядвенец рогатый было 35,9%, к третьему году его участие возросло и достигло 55,0%, однако при посеве совместно с клевером луговым и ежой сборной доля лядвенца снизилась с 44,7 до 30,4%.
Первый год жизни Второй год жизни Третий год жизни
а) клевер луговой
б) клевер луговой + лядвенец рогатый
в) лядвенец рогатый
г) клевер луговой + ежа сборная
д) клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная
- клевер луговой - ежа сборная
аЦ лядвенец рогатый - сорная примесь
Рис. 1. Долевое участие сорной примеси в одновидовых и смешанных травостоях
в годы жизни, % по сухой массе
Урожайность и ее структура покровной викоовсяной смеси и многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя. Величина урожая является важным показателем при возделывании сельскохозяйственных культур. Выявлена тенденция увеличения урожайности зеленой и сухой массы в звене севооборота в тройной травосмеси клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная (табл. 3).
Таблица 3 ЦУрожайность зеленой и сухой массы викоовсяной смеси и многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, т/га, среднее за 2009Ц2011агг.
Звено севооборота | Викоовсяная смесь по трем закладкам) | Травы второго года жизни (в среднем по двум закладкам) | Травы третьего года жизни (по первой закладке) | В сумме севооборота (по первой закладке) |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) | 18,4 4,6 | 29,5 6,1 | 31,2 5,9 | 79,1 16,6 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого | 18,7 4,5 | 28,0 5,6 | 37,3 7,4 | 84,0 17,5 |
Викоовсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого | 18,2 4,2 | 27,2 5,9 | 39,7 8,3 | 85,1 18,4 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной | 18,6 4,4 | 27,0 5,9 | 41,5 8,7 | 87,1 19,0 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной | 18,9 4,3 | 28,8 6,5 | 42,3 9,3 | 90,0 20,1 |
НСР05 | Fф<F05 Fф<F05 | Fф<F05 Fф<F05 | 2,01 0,40 |
Примечание: числительаЦ урожайность зеленой массы, знаменательаЦ сухой массы
Ключевое условие высокой урожайностиаЦ оптимальное сочетание элементов ее структуры. Викоовсяная смесь, убираемая в фазе полного выметывания метелки овса, сформировала в среднем в травостоях опыта 140ашт./м2 стеблей овса посевного и 211ашт./м2аЦ вики яровой. Показатель облиственности у овса посевного в среднем по вариантам опыта составил 32%, у вики яровойаЦ 42%.
Количество стеблей и облиственность многолетних трав подтверждают данные структуры урожайности (табл.а4).
Таблица 4аЦ Структура урожайности многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, среднее за 2010Ц2011агг.
Травостой | Травы второго года жизни | Травы третьего года жизни | ||||||
первый укос | второй укос | первый укос | второй укос | |||||
колинчество стеблей, шт./м2 | облиственность, % | колинчество стеблей, шт./м2 | облиственность, % | колинчество стеблей, шт./м2 | облиственность, % | колинчество стеблей, шт./м2 | облиственность, % | |
Клевер луговой (контроль) | 496 | 42 | 434 | 44 | 352 | 46 | 341 | 49 |
Клевер луговой + ядвенец рогатый | 285 584 | 23 25 | 236 604 | 24 34 | 222 632 | 29 28 | 191 668 | 29 39 |
ядвенец рогатый | 905 | 53 | 916 | 64 | 926 | 58 | 973 | 69 |
Клевер луговой + ежа сборная | 299 637 | 25 35 | 341 528 | 35 45 | 255 774 | 33 45 | 296 666 | 38 59 |
Клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная | 230 280 268 | 19 17 19 | 239 252 259 | 24 18 24 | 237 219 341 | 31 13 24 | 250 194 358 | 33 14 38 |
Анализируя эти показатели (см. табл. 4), выявлена следующая тенденция: происходит увеличение урожайности многолетних трав с ростом количества стеблей и облиственности растений. Травосмеси клевер луговой + ежа сборная и клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная к третьему году жизни обеспечили высокую урожайность зеленой и сухой массы (41,5 и 42,3 т/га).
Плотность стеблестоя клевера лугового в чистом виде к третьему году жизни снижается в обоих укосах. Это связано со старением и изреживанием травостоя на третий год жизни. У лядвенца рогатого в чистом виде густота стеблестоя по годам увеличивается в обоих укосах, что связано с биологией культуры. На протяжении исследуемого периода в смеси клевер луговой + ежа сборная отмечалась высокая плотность стеблестоя ежи сборной. В тройной травосмеси клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная основную долю в урожае (см. рис. 1) и высокую густоту, составляли бобовые травы.
Облиственность многолетних трав увеличивается по годам жизни растений, а также по укосам. Но максимальной облиственностью обладал травостой клевер луговой + ежа сборная. Это достигается за счет особенностей биологического развития данных культур.
Биохимический состав и кормовая ценность возделываемых культур. Важным показателем качества кормов является содержание сырого протеина, который в свою очередь, определяет кормовую ценность возделываемых культур (табл. 5).
Таблица 5аЦ Биохимический состав викоовсяной смеси, многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, % на сухое вещество
Звено севооборота | Викоовсяная смесь (в среднем по трем закладкам) | Травы второго года жизни (в среднем по двум закладкам) | Травы третьего года жизни (по первой закладке) | ||
первый укос | второй укос | первый укос | второй укос | ||
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) | 12,7 23,4 | 15,7 25,0 | 16,9 23,1 | 20,3 24,8 | 21,7 22,1 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + ядвенца рогатого | 12,8 23,3 | 16,1 24,4 | 17,3 22,5 | 21,3 24,1 | 22,6 21,9 |
Викоовсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого | 13,0 23,4 | 17,5 24,3 | 18,3 21,8 | 22,1 23,7 | 23,2 20,2 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной | 13,1 23,6 | 15,0 29,5 | 16,5 27,8 | 15,2 28,3 | 17,7 26,8 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной | 13,1 23,1 | 15,2 28,4 | 16,5 27,4 | 16,3 27,8 | 19,1 26,2 |
НСР05 | Fф<F05 Fф<F05 | 0,79 0,73 | 1,06 0,67 | 0,56 0,70 | 0,79 0,29 |
Примечание: числительаЦ сырой протеин, знаменательаЦ сырая клетчатка
Содержание сырого протеина и сырой клетчатки в сухой массе викоовнсяной смеси в среднем по вариантам опыта составило 12,9% и 23,4% соответственно.
Результаты качественного анализа сухого вещества кормовой массы многолетних трав свидетельствую о тенденции увеличения содержания сырого протеина и снижения содержания сырой клетчатки от первого укоса ко второму.
Содержание сырого протеина в зеленой массе лядвенца рогатого второго года жизни в обоих укосахаЦ 17,5% и 18,3% соответственно, достоверно выше, чем в зеленой массе клевера луговогоаЦ 15,7% и 16,9%.На третий года жизни отмечается аналогичная тенденция. Содержание сырого протеина в сухой массе травосмесей третьего года жизни клевер луговой + ежа сборная (15,2% в первом укосе и 17,7% во втором укосе) и клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная (16,3% и 19,1% соответственно) достоверно ниже, по сравнению с контролем (20,3% и 21,7%).
Установлено, что для обеспечения средней продуктивности животных необходимом содержание обменной энергии в корме 9,2Ц10,0аМДж/га в одном килограмме сухого вещества и 100Ц110аг переваримого протеина на одну кормовую единицу (Н.аГ.аГригорьев иадр., 1991). Все изучаемые агрофитоценозы обеспечили получение корма с показателями соответствующими зоотехническим требованиям (табл.а6).
Таблица 6аЦ Концентрация обменной энергии (ОЭ) и обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином (ПП) у викоовсяной смеси, многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя
Звено севооборота | Викоовсяная смесь (по трем закладкам) | Травы второго года жизни (по двум закладкам) | Травы третьего года жизни (по первой закладке) | |||
ОЭ, МДж/кг | ПП, г/корм. ед. | ОЭ, МДж/кг | ПП, г/корм. ед. | ОЭ, МДж/кг | ПП, г/корм. ед. | |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) | 10,5 | 97 | 10,4 10,7 | 133 152 | 10,5 11,0 | 180 181 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого | 10,5 | 98 | 10,5 10,8 | 135 147 | 10,7 11,0 | 186 188 |
Викоовсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого | 10,5 | 99 | 10,5 10,9 | 149 152 | 10,7 11,3 | 191 185 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера | 10,5 | 100 | 9,7 10,0 | 142 139 | 9,9 10,2 | 140 162 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера | 10,6 | 99 | 9,9 10,1 | 141 140 | 10,0 10,3 | 150 174 |
Примечание: числительаЦ первый укос, знаменательаЦ второй укос
Продуктивность звеньев кормового севооборота. Наиболее продуктивными звеньями севооборота являются лядвенец рогатый в чистом виде и тройная травосмесь клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная (табл. 7).
Таблица 7аЦ Продуктивность звена севооборота при возделывании одновидовых и смешанных травостоев (по первой закладке)
Звено севооборота | Сбор, т/га | Выход | ||
сырого протеина | переваримого протеина | обменной энергии, ГДж/га | кормовых единиц, тыс./га | |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) | 2,7 | 2,0 | 170,5 | 14,5 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера + лядвенца рогатого | 3,1 | 2,3 | 185,5 | 16,0 |
Викоовсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого | 3,3 | 2,6 | 192,5 | 16,8 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной | 2,8 | 2,0 | 186,1 | 15,2 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной | 3,1 | 2,4 | 199,7 | 16,4 |
В этих вариантах получены максимальные показатели по сбору переваримого протеина 2,6ат/га и 2,4ат/га соответственно и по выходу обменной энергии 192,5аГДж/га и 199,7аГДж/га соответственно.
Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания многолетних трав в одновидовых посевах и травосмесях. Результаты расчетов показывают, что с экономической и биоэнергетической точки зрения на кормовые цели лучше возделывать лядвенец рогатый в чистом виде и тройную травосмесь клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная (табл.а8). Данные травостои обеспечивают наименьшую себестоимость одной кормовой единицы 1,42Ц1,49аруб., высокий уровень рентабельности (115121%) и коэффициент энергетической эффективности 7,6Ц8,1.
Звенья севооборота с травосмесью клевер луговой + лядвенец рогатый и чистый посев лядвенца, обеспечили высокий сбор сухого вещества и сырого протеина, благоприятствующие увеличению производства молока.
Таблица 8аЦ Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания многолетних трав в различных звеньях кормового севооборота (по первой закладке), среднее за 2009Ц2011агг.
Звено севооборота | Себестоимость корм. ед., руб. | Уровень рентабельности, % | Затраты энергии, ГДж/га | Коэффициент энергетической эффективности |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) | 1,59 | 97 | 28,89 | 7,3 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера + лядвенца рогатого | 1,52 | 102 | 25,25 | 6,0 |
Викоовсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого | 1,42 | 115 | 30,76 | 7,6 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной | 1,56 | 109 | 30,88 | 7,3 |
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной | 1,49 | 121 | 31,37 | 8,1 |
ВЫВОДЫ
1.аВозделывание многолетних бобовых и бобовозлаковых трав в различных звеньях кормового севооборота способствовало улучшению агрофизических свойств дерновоподзолистой среднесуглинистой почвы за счет увеличения агрономически ценной фракции (0,25Ц7амм), водопрочности структурных агрегатов, и как следствие уменьшению ее плотности.
2.аОдновидовые посевы бобовых трав в слое почвы 0Ц40асм накапливают сухой массы корней 10,49Ц11,50ат/га, а бобовозлаковые травостоиаЦ 11,76Ц12,40ат/га.
3.аЗапас продуктивной влаги в слое почвы 0Ц40асм зависит от агрометеорологических условий вегетационного периода, интенсивности роста и развития растений в диапазоне 33,14Ц39,00амм (в период вегетации) и 11,36Ц16,20амм (в конце вегетации трав).
4.аВидовой состав агрофитоценозов не оказал существенного влияния на агрохимические свойства почвы. Однако к третьему году их возделывания отмечается снижение содержания подвижного фосфора на 23Ц26амг/кг и обменного калия на 36Ц53амг/кг почвы и увеличение содержания гумуса на 0,03Ц0,06%.
5.аЗасоренность смешанных травостоев в дватри раза ниже, чем засоренность одновидовых посевов бобовых трав.
6.аСостав травосмеси оказывает влияние на сохранность бобовых культур. Одновидовые посевы клевера лугового и лядвенца рогатого первого года жизни в среднем изреживались на 5Ц9% больше чем двухкомпонентные и на 10Ц12% сильнее, чем трехкомпонентные. Аналогичная тенденция наблюдается и на второй год жизни.
7.аВсе изучаемые агрофитоценозы обеспечили получение корма с показателями соответствующими зоотехническим требованиям: содержание сырого протеина больше 12,7%, обменной энергии больше 9,7аМДж/кг, переваримого протеина на одну кормовую единицу больше 97аг/корм.ед.
8.аЗвено севооборота с тройной травосмесью клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная обеспечило максимальную продуктивность зеленой 90,0ат/га и сухой массы 20,1ат/га, что соответственно на 10,9ат/га и 3,5ат/га больше, чем звено с клевером луговым. Звенья севооборота с лядвенцем рогатым и тройной травосмесью клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборнаяаЦ максимальные показатели по сбору переваримого протеина (2,6ат/га и 2,4ат/га соответственно) и выходу обменной энергии (192,5Ц199,7аГДж/га).
9.аЛучшими звеньями севооборота, по биоэнергетической и экономической эффективности, оказались травостои лядвенца рогатого в чистом виде и травосмесь клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная. Эти травостои обеспечивают наименьшую себестоимость одной кормовой единицы (1,42Ц1,49аруб.), высокий уровень рентабельности (115Ц121%) и коэффициент энергетической эффективности 7,6Ц8,1. По возможному выходу молочной продукции наиболее эффективны травосмесь клевер луговой + лядвенец рогатый и посев лядвенца рогатого (18,7Ц19,3ат/га за звено севооборота).
РЕКОМЕНДАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
На дерновоподзолистой почве Кировской области при дефиците минеральных удобрений в звене кормового севооборота следует возделывать высокоинтенсивную тройную травосмесь клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная, гарантирующую сезонный сбор до 40ат зелёной массы и выход не менее 5Ц6атыс. кормовых единиц с гектара, с сохранением плодородия почвы.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Ведущие рецензируемые научные журналы, определенные ВАК Минобрнауки России:
1.аПлатуноваА.аА. Урожайность и кормовая продуктивность многолетних бобовых и бобовозлаковых трав под покровом викоовсяной смеси в условиях Кировской области / А.аА.аПлатунов, С.аЛ.аКоробицын, Е.аВ.аШабалина // Кормопроизводство.аЦ 2011.аЦ №а1.аЦ С.а37Ц39.
2.аПлатуноваА.аА. Продуктивность бобовых и бобовозлаковых травостоев и их влияние на агрофизические свойства почвы в условиях Кировской области / А.аА.аПлатунов, С.аЛ.аКоробицын, Е.аВ.аШабалина // Вестник Алтайского государственного аграрного университета.аЦ 2011.аЦ №а8(82).аЦ С.а37Ц41.
3.аПлатуноваА.аА. Аспекты совершенствования кормового севооборота для ресурсосберегающего земледелия в условиях Кировской области / А.аА.аПлатунов, Д.аЛ.аСтаркова, Е.аВ.аШабалина // Аграрный вестник Урала.аЦ 2011.аЦ №а8(87).аЦ С.а6Ц8.
4.аПлатуноваА.аА. Влияние многолетних трав первого и второго года жизни на структурное состояние почвы / А.аА.аПлатунов, С.аЛ.аКоробицын, Е.аВ.аШабалина // Земледелие.аЦ 2011.аЦ №а8.аЦ С.а16Ц18.
Научные статьи:
1.аПлатунов А.аА. Роль многолетних трав в оструктуривании дерновоподзолистой почвы в условиях Кировской области / А.аА.аПлатунов, Е.аВ.аШанбалина // Науке нового векааЦ знания молодых: материалы международной научнопрактической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей.аЦ Киров: Вятская ГСХА, 2011.аЦ С.а174Ц180.
2.аПлатуноваА.аА. Совершенствование кормовых севооборотов для адаптивноландшафтных систем земледелия / А.аА.аПлатунов, С.аЛ.аКоробицын, Е.аВ.аШабалина // Инновационные технологииаЦ в практику сельского хонзяйства: материалы всероссийской научнопрактической конференции, понсвянщенной 65летию агрономического факультета.аЦ Киров: Вятская ГСХА, 2009.аЦ С.а205Ц209.
3.аСтаркова Д.аЛ. Аспекты ресурсосберегающего травосеяния в условиях Кировской области / Д.аЛ.аСтаркова, А.аА.аПлатунов, Е.аВ.аШабалина // Роль и значение энергосберегающих технологий в современном земледелии: материалы международной научнопрактической конференции.аЦ Смоленск, 2011.аЦ С.а145Ц148.
Подписано в печать 24.02.2012аг.
Формат 64х80/16.
Бумага офсетная.
Усл. печ. л. 1,3.
Тираж 120аэкз.
Заказ № 048.
Отпечатано
в полиграфическом цехе Издательства ВятГГУ,
610002, г. Киров, ул. Ленина, 111, т. (8332) 673-674
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству