Создание высокопродуктивных агрофитоценозов кормового назначения в посевах однолетних полевых культур
На правах рукописи
Ушакова Елена Юрьевна
Создание высокопродуктивных агрофитоценозов кормового назначения в посевах однолетних
полевых культур
Специальность 06.01.09 – «Растениеводство»
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Немчиновка – 2009
Работа выполнена в Государственном учреждении Рязанский научно-исследовательский и проектно-технологический институт агропро-мышленного комплекса в 2005-2009 гг. (ГУ Рязанский НИПТИ АПК).
Научный руководитель: – доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Кузьмин Николай Александрович
Официальные оппоненты: – доктор сельскохозяйственных наук
Соколов Александр Васильевич;
кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент Голубева Нина Ивановна
Ведущая организация: – Рязанский государственный университет
имени С.А. Есенина.
Защита состоится « 1 » декабря 2009 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны (НИИСХ ЦРНЗ) по адресу: 143026, Московская область, Одинцовский район, п. Немчиновка-1, ул. Калинина, дом 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИСХ ЦРНЗ.
Автореферат разослан « 28 » октября 2009 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета Мерзликин А.С.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Важным направлением успешной реализации национального проекта «АПК России» является совершенствование отрасли кормопроизводства, за счет повышения продуктивности и качества кормовых культур, снижения затрат труда и антропогенных ресурсов на их производство.
При производстве кормов из однолетних растений наиболее дешевым, продуктивным и качественным кормом в полевом кормопроизводстве является продукция смешанных посевов. Благодаря многообразию культур, обладающих различными кормовыми достоинствами, они дают возможность производить корма с заданными параметрами качества. Различное отношение культур растительного сообщества к почвенно-климатическим факторам позволяет стабилизировать продуктивность кормосмесей по годам. В правильно подобранных смешанных посевах проявляется позитивное аллелопатическое взаимодействие компонентов растительного сообщества, требующее в ряде случаев меньших затрат антропогенной энергии на получение единицы продукции.
Проведение исследований такого рода представляет несомненный интерес в научном и прикладном плане, что и определяет их актуальность при решении задач в кормовой отрасли.
Цель исследований – обосновать особенности формирования урожайности и качества однолетних кормовых растений и разработать эффективные приемы их возделывания в чистых посевах и видосмесях.
В задачи исследований входило:
- изучить особенности роста и развития кормовых культур в одновидовых и смешанных посевах;
- исследовать фотосинтетическую деятельность растений при посеве в чистом виде и в смеси;
- определить продуктивность одновидовых посевов и сложных видосмесей по урожайности зеленой и сухой массы;
- установить кормовую ценность получаемой биомассы в монокультуре и видосмесях;
- проанализировать состояние засоренности чистых и смешанных посевов кормовых культур;
- дать экономическую и энергетическую оценку возделывания кормовых культур в одновидовых и смешанных посевах.
Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые в условиях юга Центрального Нечерноземья на основании сравнительного анализа биологических параметров кормовых смесей и монокультур дано научное обоснование преимуществ возделывания смешанных посевов.
Разработаны и предложены производству варианты технологий выращивания сложных видосмесей однолетних культур для получения силоса, обеспечивающие высокую, стабильную продуктивность и качество корма с меньшими затратами антропогенной энергии. Результаты исследований прошли производственную проверку в ОНО ОПХ «Подвязье» ГУ Рязанского НИПТИ АПК Россельхозакадемии и ряде других хозяйств Рязанской области на площади 200 га.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на региональных научно-практических конференциях и семинарах ученых, руководителей и специалистов с.-х. Рязанской области (2005, 2006, 2007, 2008, 2009 гг.), ученых советах Рязанского НИПТИ АПК.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК; материалы исследований автора вошли в методические пособия «Энергосберегающие технологии выращивания кормов в Рязанской области», 2006 г. и «Регистр ресурсо-энергосберегающих технологий производства продукции растениеводства для Рязанской области», 2007 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах компьютерного набора, состоит из введения, 4-х глав, выводов и рекомендаций производству, содержит 21 таблицу, 6 рисунков, 30 приложений. Список литературы включает 194 источника.
Условия и методика проведения исследований.
Исследования выполнены в отделе кормопроизводства Рязанского НИПТИ АПК в соответствии с планом НИР и ОКР Россельхозакадемии по заданию – 04.17., этапу – 04.17.02., по теме – 04.17.02.01. «Усовершенствовать технологию выращивания многолетних и однолетних травосмесей для получения силоса».
Почва опытного участка темно-серая лесная, тяжелосуглинистая. Содержание гумуса - 4,7%; Р2О5 – 100; К2О – 120 мг на 1 кг почвы; гидролитическая кислотность – 3,7 мг/экв.; сумма обменных оснований – 35 мг/экв. на 100 г почвы; показатель рН – 5,2.
Метеорологические условия в годы проведения исследований существенно различались как по количеству и равномерности распределения выпавших осадков за период вегетации, так и по среднемесячным температурам воздуха.
Общее количество осадков за период вегетации в 2005 году составило 192 мм, в 2006 году – 189 мм, в 2007 году – 156 мм при среднемноголетнем показателе 223 мм. Осадки выпадали преимущественно в критические для развития растений периоды: в июне-июле, поэтому недостаток влаги в весенние месяцы 2005-2007 годов существенного негативного влияния на формирование урожая кормовых культур не оказал.
В целом вегетационные периоды в годы исследований можно охарактеризовать следующим образом: 2005 год – очень теплый и достаточно влажный с относительно сухим августом; 2006 год – довольно засушливый с влажным августом и 2007 год – существенный недостаток влаги в мае – июне, достаточно влажный и теплый июль и относительно сухой август.
В числе вариантов опыта были посевы кукурузы – гибрид Катерина; подсолнечника – Кубанский 903, бобов кормовых – Мария, суданской травы – Приалейская, сои – Магева и их трехкомпонентные смеси. Посев монокультур и видосмесей проводили в первой декаде мая, сеялкой СН-16. За контроль принят однокомпонентный посев кукурузы. Предшественником культур и видосмесей была озимая пшеница. Агротехника посевов в чистом виде – общепринятая для региона. Схема опыта представлена в нижеследующих таблицах автореферата.
Повторность – трехкратная, площадь делянки – 50 м2., учетная площадь 25 м2. Метод размещения вариантов систематический.
Минеральные удобрения в дозе N30Р30К30 кг.д.в. на 1 га вносили перед второй культивацией.
Закладка опыта и сопутствующие исследования проводились в соответствии с методикой полевого опыта по Доспехову (1985) и методическим указаниям проведения полевых опытов с кормовыми культурами, разработанными во ВНИИ кормов им. Вильмса (1983). Учеты, наблюдения, аналитические исследования выполнялись в соответствии с ГОСТами.
В процессе работы выполнены следующие наблюдения и анализы:
- учет густоты растений в фазу полных всходов и перед уборкой, на площадках 0.25 м2 в двукратной повторности;
- фенологические и фитометрические наблюдения по методике Госкомиссии по сортоиспытанию (1983);
- параметры фотосинтетической деятельности по методике А.А.Ничипоровича (1972);
- динамика накопления сырой массы и сухого вещества по фазам развития путем взвешивания 10 растений каждого вида внутри каждого варианта;
- количество сухого вещества методом высушивания при температуре 105С до постоянной массы в двукратной повторности;
- учет засоренности по методикам МСХА (Захаренко, 2000) в начале вегетации растений и перед уборкой урожая;
- учет урожая сплошным методом с последующим взвешиванием з/массы на весах; анализ снопового материала по пробным снопам;
- статистическая обработка результатов исследований проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985);
- химический анализ растительных образцов проводили в агрохимической лаборатории института в соответствии с существующими ГОСТами;
- расчеты содержания кормовых единиц в урожае сделаны на основе химического анализа растений с учетом коэффициента жироотложения и переваримости питательных веществ по М.Ф. Томмэ (1964);
- валовую энергию в сухом веществе рассчитывали по формуле:
ВЭ = 23.9П+39.8Ж=20.0К=17.5БЭВ;
- обменную энергию определяли по валовой с учетом содержания сырой клетчатки по формуле:
ОЭ = 0.73*ВЭ (1 – К* 1.05).
Энергетическую оценки возделывания видосмесей и монокультур делали с использованием методических рекомендаций РАСХН и ОГАУ (Коринец с соавт., 1985; Захаренко, 1994; Алабушев с соавт., 1997; Лухменев с соавт., 1998);
- расчет экономической эффективности результатов исследований осуществляли исходя из элементов технологической схемы и фактической продуктивности агробиоценоза (М.:Минсельхоз РФ, 2003).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Полнота всходов и сохранность кормовых культур в одновидовых и смешанных посевах.
Полевая всхожесть растений и сохранность их к уборке определяется особенностями культуры, взаимовлиянием компонентов и погодными условиями периода вегетации.
В смешанных посевах в сравнении с одновидовыми у кукурузы отмечалось увеличение как полевой всхожести с 73,3 до 83,3%, так и сохранности растений с 86,4 до 99,1%; у суданской травы, подсолнечника и кормовых бобов выявлена тенденция к снижению с 88,3% до 84,5%; с 87,6 до 84,4% и с 86,5 до 84,3% соответственно. Полевая всхожесть сои практически не изменилась: 84,2% в чистом и 84,9% в смешанном посеве (таблица 1).
Таблица 1. Полевая всхожесть и сохранность растений в чистых и
смешанных посевах кормовых культур (2005-2007 гг.)
| Вариант | Количество высеянных семян, шт/м2 | Полевая всхожесть семян, % | Количество растений, шт/ м2 | Сохранность растений, % | |
| всходы | перед уборкой | ||||
| Кукуруза | 9 | 73,3 | 6,6 | 5,7 | 86,4 |
| Суданская трава | 200 | 88,3 | 176,6 | 172,3 | 97,6 |
| Подсолнечник | 30 | 87,6 | 26,3 | 25,3 | 96,2 |
| Соя | 55 | 84,2 | 46,3 | 43,3 | 93,5 |
| Кормовые бобы | 40 | 86,5 | 34,6 | 31,7 | 91,6 |
| Суданская трава Подсолнечник Кормовые бобы | 100 | 82,0 | 82,0 | 80,3 | 97,9 |
| 20 | 81,5 | 16,3 | 15,3 | 93,8 | |
| 30 | 84,3 | 25,3 | 24,0 | 94,8 | |
| Кукуруза Подсолнечник Кормовые бобы | 6 | 83,3 | 5,0 | 5,0 | 98,5 |
| 30 | 86,7 | 26,0 | 24,6 | 94,6 | |
| 30 | 84,3 | 25,3 | 23,7 | 93,7 | |
| Суданская трава Подсолнечник Соя | 100 | 86,0 | 86,0 | 84,0 | 97,6 |
| 20 | 81,5 | 16,3 | 15,7 | 96,3 | |
| 55 | 86,0 | 47,3 | 45,3 | 95,8 | |
| Кукуруза Подсолнечник Соя | 6 | 83,3 | 5,0 | 5,0 | 99,1 |
| 30 | 87,7 | 26,3 | 25,0 | 95,1 | |
| 55 | 83,6 | 46,0 | 43,3 | 94,1 | |
Фотосинтетическая деятельность возделываемых культур.
Анализ фотосинтетической деятельности кормовых культур показал, (таблица 2), что максимальная площадь листьев в чистом посеве формируется у кукурузы в фазу молочно-восковой спелости (52,7) и суданской травы (22,1) в фазу выметывания метелки; подсолнечника – в фазу цветения (56,3), сои (14,8) и кормовых бобов (29,8) – к началу образования бобов, тыс. м2.
Наиболее высокие показатели площади листьев были в смеси сои, подсолнечника и суданской травы – 62 тыс.м2/га, смеси бобов кормовых, подсолнечника и суданской травы – 59,1 тыс.м2/га. Эти результаты можно объяснить максимально выраженной ярусностью компонентов видосмесей.
Анализ данных по чистой продуктивности фотосинтеза свидетельствует о значительных различиях этого показателя по видам культур - от 4,4 у сои до 7,4 г/м2 сутки у подсолнечника и относительно близких значениях в видосмесях - от 7,0 до 7,8 г/м2 сутки.
Расчеты аккумулированной в урожае ФАР показали, что между культурами в чистом посеве при получении урожая наиболее высокие показатели отмечены у подсолнечника и кукурузы – 88,4 и 86,4 ГДж/га соответственно, а самые низкие – у бобовых культур.
Таблица 2. Показатели фотосинтетической деятельности посевов кормовых культур,
в среднем за 2005-2007 гг.
| Вариант | Максимальная площадь листьев, тыс.м2 на га | Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2 в сутки | Приход ФАР за период вегетации, ГДж/га | Коэффициент усвоения ФАР, % за период факт.вегетации |
| Кукуруза | 52.7 | 7.3 | 856 | 1.01 |
| Суданская трава | 22.1 | 5.4 | 694 | 1.11 |
| Подсолнечник | 56.3 | 7.4 | 702 | 1.25 |
| Соя | 14.8 | 4.4 | 685 | 0.75 |
| Кормовые бобы | 29.8 | 5.5 | 681 | 0.78 |
| Кормовые бобы Подсолнечник Суданская трава | 59.1 | 7.6 | 701 | 1.71 |
| Кормовые бобы Подсолнечник Кукуруза | 51.5 | 7.0 | 701 | 1.73 |
| Соя Подсолнечник Суданская трава | 62.4 | 7.8 | 705 | 1.65 |
| Соя Подсолнечник Кукуруза | 55.4 | 7.3 | 705 | 1.66 |
В сложных смесях количество аккумулированной ФАР в полтора – два раза выше, чем в посеве в чистом виде, т.е. усвоение растениями ФАР было значительно лучше. Об этом же свидетельствуют и коэффициенты усвоения ФАР за фактическую вегетацию.
Динамика роста и развития кормовых культур.
Высота растений изменялась в зависимости от особенностей и условий возделывания монокультур и их видосмесей (таблица 3). Так, высота низкостебельной сои в чистом посеве к уборке в 2005 году была 108 см; кормовых бобов - 139 см, то в смешанных посевах этот показатель у сои составил 121 см (превышение 12 %), а у кормовых бобов растения были ниже на 7 см (снижение 5 %).
Высокостебельные кормовые растения неодинаково реагировали на возделывание в чистом виде и в видосмеси. Подсолнечник практически не реагировал на способы посева. В смешанных посевах у суданской травы наблюдалось существенное снижение высоты в сравнении с однокомпонентным посевом: в 2005 г. – 198 см в чистом виде и от 109 см (-44,9 %) до 153 см (-22,7 %) в различных смесях; в 2007 г. – соответственно 168 см и 136-138 см (снижение на 17,9-19,0 %).
Сильнее других на возделывание в смеси реагировала кукуруза. Если в чистых посевах высота кукурузы колебалась от 193 см (2007 г.) до 237 см (2005 г.), то в смешанных посевах снижение высоты составило 30,6-31,6 % (59 и 61 см) в 2007 г. и 40,1-41,4 % (95 см и 98 см) в 2005 году.
Таким образом, наиболее стабильные ростовые процессы в смешанных посевах наблюдались у бобовых культур и подсолнечника. У кукурузы и суданской травы отмечено негативная аллелопатия, вызванная взаимодействием компонентов.
Динамика нарастания зеленой и сухой массы кормовых культур.
В чистых посевах за все сроки определения наиболее интенсивно зеленую массу накапливал подсолнечник (таблица 4, числитель). Кукуруза в начале вегетации по накоплению зеленой массы значительно уступала подсолнечнику (4.2 т/га против 9.7 т/га). В более поздние сроки определения разница в пользу подсолнечника составила почти 25 %.
Синхронно с кукурузой накапливали зеленую массу кормовые бобы. В фазу молочно-восковой спелости этот показатель составлял 62 % от подсолнечника и 81 % от кукурузы. Суданская трава накапливала зеленую массу менее интенсивно, чем вышеописанные культуры. Наименьшая продуктивность наблюдалась у сои в силу ее биологических особенностей – повышенной требовательности к теплу и замедленных темпов роста и развития.
Процесс накопления зеленой массы в сложных кормосмесях был выше, чем в чистом посеве любой культуры. Так в первый срок определения все видосмеси (за исключением суданской травы + подсолнечник + бобы кормовые) превосходили посевы в чистом виде, даже подсолнечник. Определение во второй и третий сроки показали явное преимущество смесей над посевами в чистом виде.
В последний срок определения три из четырех смесей превышали по сбору зеленой массы наиболее продуктивную в чистом виде культуру – подсолнечник.
По накоплению сухой массы (таблица 4) в последний срок определения минимальный показатель в варианте чистого посева сои – (5,2 т/га), а максимальный в смеси – кукуруза, подсолнечник, соя (7,1 т/га), разница в 1,4 раза.
Амплитуда различий между культурами в чистом посеве значительно больше, чем по вариантам смесей.
Варианты с посевами видосмесей во всех случаях были лучше вариантов с посевами в чистом виде.
При анализе данных таблицы 4 следует обратить внимание на темпы нарастания сухой массы по вариантам опыта. При первом сроке определения смеси значительно опережали посевы в чистом виде.
За период между первым и вторым сроками определения, сухая масса в чистых посевах возросла в 3,5 раза, смешанных – в 2,4-2,5 раза. Между вторым и третьим сроками в чистых посевах прирост составил 160 %, смешанных 170-180 %, а между третьим и четвертым сроками интенсивность накопления сухой массы в чистых и смешанных посевах практически выровнялась – около 130-140 %. Полученные результаты можно объяснять,
прежде всего, структурой агрофитоценоза, позволяющего в силу ярусности смешанных посевов лучше использовать солнечную энергию. Наличие трех компонентов, в т.ч. одного бобового, улучшает азотный режим питания растений, а ярусное размещение корневых систем улучшает пищевой режим. Немаловажное значение имеют и различия по критическим периодам потребностей во влаге.
В чистых посевах кормовые культуры быстрее «стартуют», накапливая как зеленую, так и сухую массу более интенсивно в первые фазы развития, а затем несколько снижают темпы роста. В смешанных посевах накопление зеленой и сухой массы кормовых культур идет равномернее, формируя в конечном итоге более высокую урожайность.
В среднем за три года амплитуда показателей по зеленой массе значительно больше, чем по сухой. Если минимальный показатель у сои – 13,9 т/га (таблица 4 знаменатель), то максимальный в смеси № 7 (кукуруза, подсолнечник, бобы кормовые (45,5 т/га). Различие более, чем трехкратное.
Таблица 3. Динамика роста кормовых культур в чистых и смешанных посевах.
| Культура | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | ||||||
| 1 срок | 2 срок | 3 срок | 1 срок | 2 срок | 3 срок | 1 срок | 2 срок | 3 срок | |
| Кукуруза, см. в чистом посеве в смеси | 147 72-76 | 172 115-118 | 237 139-142 | 137 70-72 | 170 115-120 | 222 131-141 | 143 75-78 | 157 96-98 | 193 132-134 |
| Относительное изменение, % | -48,351,0 | -31,433,1 | -40,141,4 | -47,448,9 | -29,432,4 | -36,541,0 | -45,547,6 | -37,638,9 | -30,631,6 |
| Суданская трава, см в чистом посеве в смеси | 115 53-57 | 160 83-112 | 198 109-153 | 120 62-65 | 169 89-100 | 195 111-129 | 113 73-76 | 139 96-98 | 168 136-138 |
| Относительное изменение, % | -50,453,9 | -30,048,1 | -22,744,9 | -45,848,3 | -40,847,3 | -33,843,1 | -32,735,4 | -29,530,9 | -17,919,0 |
| Соя, см в чистом посеве в смеси | 32 41-46 | 63 78-79 | 108 115-121 | 27 35-37 | 50 84-87 | 102 106-121 | 31 29-30 | 68 69-70 | 80 78-79 |
| Относительное изменение, % | 28,143,8 | 23,825,4 | 6,512,0 | 29,637,0 | 68,074,0 | 3,918,6 | -3,26,5 | 1,5 2,9 | -1,32,5 |
| Подсолнечник, см в чистом посеве в смеси | 118 107-116 115-117 | 178 169-173 164-168 | 211 205-207 208-209 | 111 115-120 127-130 | 157 170-170 127-130 | 187 190-191 189-193 | 105 106-108 107-110 | 157 135-139 140-142 | 173 163-167 161-167 |
| Относительное изменение, % | -9,02,0 -3,01,0 | -5,03,0 -8,06,0 | -3,02,0 -1,01,0 | 4,08,0 14,017,0 | 8,08,0 6,09,0 | 1,02,0 1,09,0 | 1,03,0 2,05,0 | -14,011,0 -11,010,0 | -6,03,0 -7,03,0 |
| Кормовые бобы, см в чистом посеве в смеси | 54 61-63 | 81 98-93 | 139 127-132 | 30 41-43 | 63 70-75 | 115 121-124 | 29 30-31 | 72 76-78 | 89 87-87 |
| Относительное изменение, % | 13,017,0 | 16,015,0 | -9,05,9 | 30,023,0 | -11,019,0 | 5,07,0 | 3,07,0 | 6,0 8,0 | -2,02,0 |
Примечание: 1 срок – колошение и выметывание.
2 срок – образование корзинок у подсолнечника.
3 срок – цветение подсолнечника, начало образования бобиков, молочно-восковая спелость кукурузы.
Таблица 4. Динамика нарастания зеленой и сухой массы кормовых
культур в чистых и смешанных посевах, т/га (среднее за 2005-2007 г.г.).
| Вариант | Норма высева, млн.шт/га | Срок определения | |||
| 5-6 лист | Колоше-ние, выметывание | образование корзинок подсолнечника | цветение подсолнечника, образование бобиков, молочно-восковая спелость кукурузы | ||
| Кукуруза | 0,09 | 4,2/0,7 | 14,4/2,7 | 21,6/4,4 | 32,2/5,5 |
| Суданская трава | 2,0 | 3,8/0,7 | 10,8/2,7 | 17,24,3 | 20,8/5,4 |
| Подсолнечник | 0,3 | 9,7/0,7 | 19,6/2,7 | 30,8/4,3 | 42,2/5,9 |
| Соя | 0,55 | 2,3/0,7 | 7,2/2,4 | 11,4/3,9 | 13,9/5,2 |
| Кормовые бобы | 0,4 | 4,3/1,1 | 12,3/2,5 | 19,9/4,7 | 26,0/6,1 |
| Суданская трава Подсолнечник Кормовые бобы | 1,0 0,3 0,3 | 10,1/1,2 | 21,6/3,0 | 32,7/5,2 | 43,0/6,9 |
| Кукуруза Подсолнечник Кормовые бобы | 0,06 0,3 0,3 | 10,6/1,3 | 23,0/3,0 | 35,0/5,3 | 45,5/7,1 |
| Суданская трава Подсолнечник Соя | 1,0 0,2 0,55 | 8,8/1,2 | 20,0/2,9 | 31,3/5,1 | 40,7/6,6 |
| Кукуруза Подсолнечник Соя | 0,06 0,3 0,55 | 10,3/1,2 | 23,3/3,1 | 33,9/5,4 | 45,1/7,0 |
Примечание: в числителе – зеленая масса в знаменателе – сухое вещество.
Засоренность чистых и смешанных посевов кормовых культур.
Количественный учет засоренности посевов проводили в два срока – начале и конце вегетации кормовых культур.
Исследование засоренности посевов в опыте показало (рис.1), что видовой состав сорных растений по вариантам существенно не различался. Из малолетних сорняков в посевах преобладали: марь белая (Chtnopodium Album), просо куриное (Echinoshloa crusgalli); щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa – pastoris).
Среди многолетних сорняков в посевах чаще отмечались: вьюнок полевой (Convolvulus auvensis), осот полевой (Sonchus arvensis), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg).
По усредненным показателям наибольшая засоренность в чистых посевах отмечена у сои и суданской травы, наименьшая – у кормовых бобов и подсолнечника. Во всех вариантах смешанных посевов кормовых культур отмечалось существенное снижение засоренности в сравнении с одновидовыми. Наибольшая засоренность среди смешанных посевов отмечалась в смеси суданская трава, подсолнечник, соя, в которую включены наименее конкурентоспособные в борьбе с сорняками компоненты суданская трава и соя.
В смешанных, более густых и интенсивно формирующихся посевах общее количество сорняков было существенно ниже, чем в чистых посевах, что свидетельствует о большей конкурентной способности смешанных посевов по отношению к сорной растительности.
Урожайность кормовых культур и видосмесей.
Зеленая масса. Учет урожая силосной массы проводили в фазу цветения доминирующей культуры – подсолнечника. Урожайность зеленой массы (таблица 5) зависела от возделываемой культуры, складывающихся в течение вегетационного периода погодных условий и сочетания компонентов в смешанных посевах. В 2005 году, благоприятном по теплу и влаге среди чистых посевов наивысшая урожайность 46,6 т/га сформирована у подсолнечника, наименьшая – 13,0 т/га у сои. Суданская трава обеспечила 20,8 т/га, что в 2 раза ниже урожайности кукурузы. Смешанные посевы сформировали урожайность в пределах 42,2 – 49,7 т/га.
Таблица 5. Урожайность зеленой массы кормовых культур в чистых и
смешанных посевах, т/га
| Вариант | 2005 г. | влаж-ность, % | 2006 г. | влаж-ность, % | 2007 г. | влаж-ность, % | Среднее | влаж-ность, % |
| Кукуруза | 32,4 | 83,7 | 35,2 | 83,0 | 29,0 | 82,5 | 32,2 | 83,0 |
| Суданская трава | 22,8 | 75,0 | 23,2 | 75,5 | 16,4 | 71,4 | 20,8 | 74,1 |
| Подсолнечник | 46,6 | 86,3 | 49,0 | 86,6 | 31,0 | 84,2 | 42,2 | 86,1 |
| Соя | 13,0 | 62,0 | 17,0 | 62,4 | 11,8 | 63,3 | 14,0 | 62,9 |
| Кормовые бобы | 26,5 | 76,7 | 29,5 | 76,3 | 22,0 | 76,4 | 26,0 | 76,5 |
| Суданская трава Подсолнечник Кормовые бобы | 44,3 | 84,9 | 48,4 | 83,5 | 36,4 | 83,0 | 43,0 | 84,0 |
| Кукуруза Подсолнечник Кормовые бобы | 49,7 | 86,0 | 51,0 | 84,0 | 35,8 | 83,0 | 45,5 | 83,5 |
| Суданская трава Подсолнечник Соя | 42,2 | 85,4 | 47,0 | 82,9 | 32,9 | 82,0 | 40,7 | 83,8 |
| Кукуруза Подсолнечник Соя | 48,0 | 85,9 | 53,0 | 84,0 | 34,4 | 82,9 | 45,1 | 84,1 |
| НСР 05 т/га | 4,47 | 2,24 | 1,76 | |||||
Рис. 5 Засоренность чистых и смешанных посевов кормовых культур в среднем за 3 года, шт./м2
Наибольший показатель 49,7 т/га отмечен в смеси кукурузы, подсолнечника и кормовых бобов. При замене бобов на сою урожайность снизилась на 1,7 т/га. Введение в смесь суданской травы вместо кукурузы приводила к снижению урожайности кормосмеси на 5,4 т/га (10,9 %) и 7,5 т/га (15,1 %).
В среднем по погодным условиям 2006 году, наивысшая урожайность среди чистых посевов 49,0 т/га была у подсолнечника, наименьшая – 17,0 т/га - у сои. Зеленая масса суданской травы была на 35 % зеленой массы меньше, чем кукурузы. Из кормосмесей лучший результат был в варианте – кукуруза + подсолнечник + соя. Замена кукурузы на суданскую траву привела к снижению урожайности на 6 т/га, а замена сои на бобы кормовые снизила урожайность смеси на 2 т/га.
В 2007 засушливом году урожайность лучшего варианта – чистого посева подсолнечника составила лишь 31,0 т/га. Низкие урожаи получены у сои, суданской травы и бобов кормовых. Урожайность смешанных посевов в сравнении с предыдущими годами в оптимальном варианте (суданская трава, подсолнечник, кормовые бобы) не превышала 36,4 т/га.
В среднем за три года наиболее урожайной культурой в чистом посеве оказался подсолнечник (43,2 т/га), а низкоурожайной – соя (14,0 т/га). Суданская трава уступала по урожайности кукурузе и бобам. Все видосмеси по урожайности зеленой массы превосходили посевы в чистом виде, а три из них были более продуктивными, чем подсолнечник.
Таблица 6. Урожайность зеленой массы компонентов
кормовых смесей.
| Вариант | Норма высева, млн. шт/га | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | Среднее за 3 года | ||||
| т/га | % | т/га | % | т/га | % | т/га | % | ||
| Суданская трава Подсолнечник Кормовые бобы | 1,0 | 3,5 | 7,9 | 4,8 | 9,9 | 2,5 | 6,9 | 3,6 | 8,4 |
| 0,2 | 32,9 | 74,3 | 34,4 | 71,1 | 29,8 | 81,9 | 32,3 | 75,2 | |
| 0,3 | 7,9 | 17,8 | 9,2 | 19,0 | 4,1 | 11,2 | 7,0 | 16,4 | |
| Сумма: | 44,3 | 100 | 48,4 | 100 | 36,4 | 100 | 43,0 | 100 | |
| Кукуруза Подсолнечник Кормовые бобы | 0,06 | 4,0 | 8,0 | 4,9 | 9,6 | 1,7 | 4,7 | 3,5 | 7,8 |
| 0,3 | 34,4 | 69,2 | 33,9 | 66,5 | 30,5 | 85,2 | 32,9 | 72,4 | |
| 0,3 | 11,3 | 22,8 | 12,2 | 23,9 | 3,6 | 10,1 | 9,0 | 19,8 | |
| Сумма: | 49,7 | 100 | 51,0 | 100 | 35,8 | 100 | 45,5 | 100 | |
| Суданская трава Подсолнечник Соя | 1,0 | 4,2 | 10,0 | 5,3 | 11,3 | 1,9 | 5,8 | 3,8 | 9,3 |
| 0,2 | 31,1 | 73,7 | 33,4 | 71,1 | 27,6 | 83,9 | 30,7 | 75,4 | |
| 0,55 | 6,9 | 16,3 | 8,3 | 17,6 | 3,4 | 10,3 | 6,2 | 15,3 | |
| Сумма: | 42,2 | 100 | 47,0 | 100 | 32,9 | 100 | 40,7 | 100 | |
| Кукуруза Подсолнечник Соя | 0,06 | 4,6 | 9,6 | 5,8 | 10,9 | 1,6 | 4,7 | 4,0 | 8,0 |
| 0,3 | 37,2 | 77,5 | 39,4 | 74,4 | 29,6 | 86,0 | 35,4 | 78,4 | |
| 0,55 | 6,2 | 12,9 | 7,8 | 14,7 | 3,2 | 9,3 | 5,7 | 12,7 | |
| Сумма: | 48,0 | 100 | 53,0 | 100 | 34,4 | 100 | 45,1 | 100 | |
Вклад компонентов в урожайность вегетативной массы также был различным и зависел от погодных условий и аллелопатических особенностей растений в видосмесях. Для выяснения оптимальности условий произрастания компонентов в видосмесях проведен анализ структуры урожайности (таблица 6).
Как показал структурный анализ, основная доля в урожайности кормовых смесей принадлежит подсолнечнику. В относительно благоприятные годы она колебалась в пределах 66,5-77,5 %, в засушливом году возрастала до 81,9-86,0 %.
Наименьшую долю в урожайность смесей в благоприятные годы вносила суданская трава (до 11,3 %) и кукуруза – (до 10,9 %).В 2007 году этот показатель снизился до 5,8-6,9 и 4,7 % соответственно.
Вклад бобового компонента в урожайность смесей зависел от других составляющих. Так, кормовые бобы в смеси с суданской травой и подсолнечником в 2005-2006 годах обеспечили 17,8-19,0 % урожая, а при замене суданской травы на кукурузу этот показатель возрастал до 22,8-23,9 %. Соя, напротив, в сочетании с суданской травой паказала большую долю урожайности смеси (16,3-17,3 %), нежели в смеси с кукурузой – (12,9-14,7 %).
В среднем за три года наибольший удельный вес в структуре урожая кормосмесей приходился на подсолнечник. Максимальный показатель – 78.4 % получен в смеси с кукурузой и соей. Это можно объяснить более высокой его конкурентоспособностью из-за повышенной холодостойкости и более быстрого роста вегетативной массы в начальные фазы онтогенеза. В смесях с бобами кормовыми доля подсолнечника в урожае зеленой массы снижается до 72.4-75.2 %. Суданская трава в видосмесях показала лучший результат, чем кукуруза, что связано с ее более высокой нормой высева и, естественно, повышенной за счет этого конкурентоспособности. Доля кормовых бобов в урожае выше, чем сои. Так как бобы раньше выходят в средний ярус, они более холодостойки и быстрее, чем соя, формируют вегетативную массу.
Доля суданской травы и кукурузы во всех смесях была наименьшей и не превышала 9,3 и 8,9 % соответственно.
Бобовый компонент по усредненным данным подтвердил отмеченные ранее тенденции относительно того что, кормовые бобы хуже развивались в смеси с суданской травой, чем с кукурузой (доля в урожайности – 16,4 и 19,8 % соответственно). Соя, напротив, лучше формировала урожай в сочетании с суданской травой - доля составила 15,3 % против 12,7 % с кукурузой.
Сухая масса. В связи с тем, как отмечалось в таблице 5, что влажность зеленой массы существенно отличалась по культурам и смесям, то это сказалось на сборе сухого вещества (таблица 7).
В 2005 году наивысший сбор сухой массы среди кормовых культур в чистом посеве – 6,4 т/га обеспечил подсолнечник. Несколько уступили ему кормовые бобы – 6,2 т/га. Невысокие показатели получены по сое и кукурузе. Суданская трава по сбору сухого вещества была лучше кукурузы. Видосмеси превосходили посевы в чистом виде, однако разница между вариантами была менее выраженной, чем по зеленой массе. Смесь подсолнечника с суданской травой и соей по сбору сухого вещества уступала подсолнечнику в чистом посеве.
В 2006 году среди одновидовых посевов лучшими были бобы кормовые - 7 т/га. Разница между остальными культурами оказалась небольшой. Все видосмеси по сбору сухого вещества были более урожайными, чем любой компонент в чистом виде. Разница между чистыми посевами и смесями достоверная. Варианты видосмесей, за исключением смеси подсолнечника с суданской травой и бобами кормовыми по урожайности различались незначительно.
В 2007 году по сбору сухого вещества лидировали бобы кормовые и кукуруза. Заметно ниже были показатели у сои. Урожайность видосмесей
Таблица 7. Урожайность сухой массы кормовых культур при
возделывании в чистом виде и в смесях, т/га.
| Вариант | Норма вы-сева, млн шт/га | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | Среднее | |
| Кукуруза | 0,09 | 5,3 | 6,0 | 5,1 | 5,4 | |
| Суданская трава | 2,0 | 5,7 | 5,7 | 4,7 | 5,4 | |
| Подсолнечник | 0,3 | 6,4 | 6,6 | 4,9 | 5,9 | |
| Соя | 0,55 | 5,0 | 6,4 | 4,3 | 5,2 | |
| Кормовые бобы | 0,4 | 6,2 | 7,0 | 5,2 | 6,1 | |
| Суданская трава Подсолнечник Кормовые бобы | 1,0 0,2 0,3 | 6,7 | 8,0 | 6,2 | 6,9 | |
| Кукуруза Подсолнечник Кормовые бобы | 0,06 0,3 0,3 | 7,0 | 8,2 | 6,1 | 7,1 | |
| Суданская трава Подсолнечник Соя | 1,0 0,2 0,55 | 6,2 | 8,5 | 5,2 | 6,6 | |
| Кукуруза Подсолнечник Соя | 0,06 0,3 0,55 | 6,8 | 8,5 | 5,9 | 7,0 | |
| НСР 05 т/га | 0.70 | 0.41 | 0.33 | |||
оказалась высокой в сравнении с посевами компонентов в чистом виде, а разница с контролем достоверной. Среди кормосмесей наименьшая продуктивность была у подсолнечника с суданской травой и соей.
В среднем за три года по сбору сухого вещества лидировали бобы кормовые и подсолнечник. Эти культуры имели более грубый стебель и меньшую влажность, а бобы в сравнении с подсолнечником находились в более поздней стадии развития (фаза молочной и восковой спелости бобов и фаза цветения подсолнечника). Поэтому содержание сухого вещества у бобов было выше, чем у подсолнечника. Соя и суданская трава в этот срок определения имели нежные, насыщенные влагой стебли и листовой аппарат.
Наиболее высокий сбор сухого вещества был в смеси кукурузы, подсолнечника и бобов кормовых - 7,1 т/га. Другие видосмеси незначительно уступали этому варианту (таблица 8). Более высокая доля в урожайности сухого вещества кормовых смесей принадлежит подсолнечнику и в среднем за три года она составила от 4,9 – 5,5 т/га. Наименьшая доля в урожайности сухого вещества принадлежит суданской траве 0,6 т/га. Бобовый компонент дал приблизительно одинаковый показатель, кормовые бобы – 1,1–1,4 т/га, соя – 0,9-1,1 т/га.
Таблица 8. Урожайность компонентов кормовых смесей
(сухое вещество)
| Вариант | Норма высева, млн. шт/га | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | Среднее за 3 года | ||||
| т/га | % | т/га | % | т/га | % | т/га | % | ||
| Суданская трава Подсолнечник Кормовые бобы | 1,0 | 0,5 | 7,9 | 0,8 | 9,9 | 0,4 | 6,9 | 0,6 | 8,4 |
| 0,2 | 5,0 | 74,3 | 5,7 | 71,1 | 5,1 | 81,9 | 5,2 | 75,2 | |
| 0,3 | 1,2 | 17,8 | 1,5 | 19,0 | 0,7 | 11,2 | 1,1 | 16,4 | |
| Сумма: | 6,7 | 100 | 8,0 | 100 | 6,2 | 100 | 6,9 | 100 | |
| Кукуруза Подсолнечник Кормовые бобы | 0,06 | 0,6 | 8,0 | 0,8 | 9,6 | 0,3 | 4,7 | 0,6 | 7,8 |
| 0,3 | 4,8 | 69,2 | 5,5 | 66,5 | 5,2 | 85,2 | 5,1 | 72,4 | |
| 0,3 | 1,6 | 22,8 | 1,9 | 23,9 | 0,6 | 10,1 | 1,4 | 19,8 | |
| Сумма: | 7,0 | 100 | 8,2 | 100 | 6,1 | 100 | 7,1 | 100 | |
| Суданская трава Подсолнечник Соя | 1,0 | 0,6 | 10,0 | 1,0 | 11,3 | 0,3 | 5,8 | 0,6 | 9,3 |
| 0,2 | 4,6 | 73,7 | 6,0 | 71,1 | 4,4 | 83,9 | 4,9 | 75,4 | |
| 0,55 | 1,0 | 16,3 | 1,5 | 17,6 | 0,5 | 10,3 | 1,1 | 15,3 | |
| Сумма: | 6,2 | 100 | 8,5 | 100 | 5,2 | 100 | 6,6 | 100 | |
| Кукуруза Подсолнечник Соя | 0,06 | 0,7 | 9,6 | 0,9 | 10,9 | 0,3 | 4,7 | 0,6 | 8,0 |
| 0,3 | 5,2 | 77,5 | 6,4 | 74,4 | 5,1 | 86,0 | 5,5 | 78,4 | |
| 0,55 | 0,9 | 12,9 | 1,2 | 14,7 | 0,5 | 9,3 | 0,9 | 12,7 | |
| Сумма: | 6,8 | 100 | 8,5 | 100 | 5,9 | 100 | 7,0 | 100 | |
Питательная ценность и химический состав кормовых культур.
Химический состав силосной массы, в первую очередь, зависит от видов растений, входящих в кормосмесь (таблица 9).
Содержание сырого протеина во все годы исследований было наибольшим у кормовых бобов и в среднем за три года составило 18,4 % от объема абсолютно сухого вещества. Все остальные однокомпонентные посевы существенно уступали кормовым бобам по этому показателю. Среди смешанных посевов существенных различий по содержанию сырого протеина в силосной массе не отмечено – все среднемноголетние показатели лежат в пределах 15,2 – 15,9 %. По содержанию жира в чистом посеве соя в 2-3 раза превышает остальные культуры.
Таблица 9. Качество зеленой массы одновидовых и смешанных посевов
кормовых культур (среднее за 2005-2007 гг.).
| Вариант | % от обсалютно сухого вещества | Переваримый протеин, т/га | Содерж. перевар. протеина в 1 к.е./г | Кор-мовые единицы, т/га | ОЭ, МДж/ кг | ||||
| Сырой про-теин | Жир | Зола | Клет-чатка | БЭВ | |||||
| Кукуруза | 11,8 | 3,6 | 7,8 | 27,1 | 49,8 | 0,30 | 72,7 | 4,17 | 9,5 |
| Суданская трава | 11,2 | 3,3 | 7,9 | 28,2 | 48,9 | 0,40 | 86,3 | 4,65 | 9,5 |
| Подсолнечник | 12,2 | 4,5 | 8,9 | 19,2 | 54,8 | 0,36 | 86,3 | 4,23 | 10,5 |
| Соя | 14,4 | 10,3 | 7,2 | 20,4 | 43,2 | 0,53 | 128,0 | 4,14 | 10,2 |
| Кормовые бобы | 18,4 | 4,4 | 5,5 | 15,9 | 56,5 | 0,57 | 133,3 | 4,34 | 10,3 |
| Суданская трава Подсолнечник Кормовые бобы | 15,2 | 4,2 | 10,2 | 20,9 | 52,5 | 0,67 | 118,3 | 5,69 | 10,6 |
| Кукуруза Подсолнечник Кормовые бобы | 15,4 | 4,3 | 10,1 | 18,7 | 51,9 | 0,62 | 114,3 | 5,44 | 10,8 |
| Суданская трава Подсолнечник Соя | 15,9 | 4,0 | 10,2 | 20,2 | 50,0 | 0,68 | 118,3 | 5,79 | 10,5 |
| Кукуруза Подсолнечник Соя | 15,9 | 4,6 | 10,3 | 18,0 | 51,0 | 0,66 | 116,0 | 5,71 | 10,7 |
В смешанных посевах по содержанию жира колебания по вариантам весьма незначительны: от 4,0 до 4,6 % от сухого вещества в среднем за три года. Более высокое содержание жира (4,6 %) в смеси из кукурузы, подсолнечника и сои. Низкое содержание жира (4 %) в смеси подсолнечника, суданской травы с соей. Пониженное содержание жира в чистом посеве подсолнечника можно объяснить уборкой культуры в фазе цветения, когда растение не начало накапливать жир в маслосеменах.
Наибольшее содержание золы в монокультурах (8,9 %) отмечено на варианте с подсолнечником, наименьшее (5,5 %) - у кормовых бобов. Остальные культуры в чистом посеве показали достаточно выровненные показатели зольности силосной массы - 7,2 – 7,9 % от сухого вещества. Слабая вариабельность этого показателя и в смешанных посевах, где в среднем за три года содержание золы колебалось от 10,1 до 10,3 % от массы абсолютно сухого вещества.
Несколько большие различия между вариантами исследований отмечены по содержанию сырой клетчатки. В одновидовых посевах наиболее высокие показатели клетчатки были у кукурузы и суданской травы, а низкие – у бобов кормовых и подсолнечника. В смешанных посевах процент клетчатки был в пределах (18,0-20,9 %), что можно объяснить низким удельным весом кукурузы и суданской травы в урожае.
По содержанию безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) главными составляющими которых являются крахмал, сахар и пентозаны, в чистых посевах среднем за 3 года значительно лучшие показатели отмечены у кормовых бобов – 56,5 и подсолнечника – 58,4; худшие у сои – 43,2 %.
В смешанных посевах, как и по большинству других показателей химического состава, существенных различий по БЭВ не обнаружено. Так, в среднем за годы исследований наибольший показатель составил 52,5 % был на варианте, включавшем суданскую траву, подсолнечник и кормовые бобы; наименьший 50,0 % в смеси кукурузы, подсолнечника и сои.
По выходу кормовых единиц с 1 гектара за все годы исследований стабильно максимальный показатель отмечен в вариантах с суданской травой как в чистом посеве, так и в видосмесях. Несколько уступали лучшим вариантам чистые посевы и видосмеси с бобами кормовыми. Посевы подсолнечника, кукурузы и сои в чистом виде и смеси с участием этих культур по выходу кормовых единиц имели меньшие показатели. Все видосмеси были лучше вариантов с посевами в чистом виде.
По содержанию переваримого протеина в 1 к.ед. стабильно лидировали бобы кормовые и соя 133,3 и 128 г соответственно, различия между которыми были незначительными. Самое низкое содержание переваримого протеина было у кукурузы – только 72,7 г в 1 к.ед. Бобовый компонент в смесях способствовал повышению содержания протеина как за счет собственного участия, так и за счет обогащения почвы фиксированным атмосферным азотом, улучшающим азотное питание других кормовых культур. Варианты с видосмесями кормовых культур по этому показателю соответствовали требованиям стандартов. Превышение над контрольными вариантами – силосными культурами в чистом посеве было подавляющим. Например, в смеси суданской травы, бобов кормовых и подсолнечника в 1 к.ед. переваримого протеина было 118,3 г, а в подсолничнике - только 86,3 г.
Включение в состав видосмесей бобового компонента оказало сильное положительное влияние на сбор сырого протеина и, естественно, на качество конечной продукции – силоса. В среднем за три года по всем анализируемым показателям смеси имели значительное преимущество над посевами в чистом виде.
По качеству продукции выделялась смесь подсолнечник + суданская трава + соя, где отмечены наиболее высокие показатели кормовых единиц и переваримого протеина с гектара посева. Суданская трава и соя как компоненты смеси имели высокую облиственность. За счет суданской травы обеспечено повышенное содержание сахара, а соя обогащала корм переваримым протеином. Высокие качественные показатели были также в смеси кукурузы, подсолнечника и сои.
В целом варианты кормосмесей по обобщенной характеристике превосходили одновидовые посевы по всем показателям.
Таким образом по совокупности показателей, определяющих питательную ценность силосной массы кормовых культур среди однокомпонентных посевов можно выделить кормовые бобы и подсолнечник, среди смешанных посевов варианты, включающие подсолнечник, кукурузу и бобовый компонент, предпочтительно кормовые бобы.
Экономическая и энергетическая эффективность возделывания кормовых культур.
Экономическая эффективность возделывания однолетних кормовых культур и их смесей рассчитана на основании технологических карт в ценах 2007 года.
Самая низкая себестоимость 1 т.к.ед. среди кормовых культур, возделываемых в чистых посевах, отмечена у суданской травы – 1181 рубль. Себестоимость 1 т.к.ед. подсолнечника несколько выше (на 5,2 %); а кормовых бобов и кукурузы значительно превышает себестоимость суданской травы и подсолнечника - на 13,8 и 15,9 % соответственно. Самая высокая себестоимость 1 т.к.ед. 1426 рублей (превышение на 20,7 %) отмечена при возделывании сои в чистом посеве.
Себестоимость 1 т.к.ед. при возделывании смешанных посевов существенно ниже как по абсолютному показателю – от 825 до 870 рублей, так и размаху изменчивости. В чистом посеве разброс значений от 1181 до 1426 рублей (в среднем 1245 рублей), в вариантах со смесями – от 809 до 852 руб. Наименьшая себестоимость 1 т.к.ед. в среднем за годы исследований (809 рублей) была в смеси суданской травы, подсолнечника, кормовых бобов.
Наибольший условный чистый доход и уровень рентабельности также отмечается в вариантах смешанных посевов. Среди них получены высокие экономические показатели в варианте смеси кукурузы, подсолнечника, кормовых бобов, где условный чистый доход с 1 га составил 7492 рубля, а уровень рентабельности достиг 163%. Остальные варианты смесей по уровню рентабельности уступили ему на 5… 20 %.
При возделывании кормовых культур в чистом посеве рентабельность не превышала 94 % (подсолнечник), а по сое она составляла – лишь 51 %. Относительно высокую рентабельность при возделывании монокультур (79 %) показали кормовые бобы.
В основе энергетической оценки лежит энергия, накопленная урожаем культуры и совокупная энергия, израсходования на его производство, а главным оценочным показателем является энергетический коэффициент, представляющий собой отношение потенциальной энергии урожая к сумме энергозатрат на производство. Проведенный энергетический анализ показал, что среди культур, возделываемых в чистом посеве, наибольшее количество накопленной энергии в среднем за три года исследований отмечено по кормовым бобам – 64,4 ГДж/га и подсолнечнику – 60.6 ГДж/га; наименьшее (43,1 ГДж/га) – по кукурузе. При возделывании кормовых культур в смешанных посевах количество накоплений с урожаем энергии увеличивается до 64,5-65.9 ГДж/га с несущественными различиями между вариантами.
Коэффициент энергетической эффективности (Кээ) при возделывании кормовых культур в чистом посеве составил от 1,43 до 2,21 ед. Наиболее высокие коэффициенты отмечены в вариантах с подсолнечником и бобами кормовыми 2,46-2,56. Самый низкий показатель у кукурузы (1,43 ед.). Кээ при возделывании кормосмесей по вариантам опыта были значительно выше и составили 2,46-2,56. Различия между вариантами смесей были небольшими.
Таким образом, энергетическая оценка эффективности возделывания кормовых культур в опыте подтвердила существенные преимущество возделывания их в трёхкомпонентных смешанных посевах.
Выводы.
1. Для укрепления кормовой базы и улучшения качества кормов следует расширить видовое разнообразие однолетних кормовых культур и их смесей. В смешанных посевах полевая всхожесть кукурузы в сравнении с монокультурой повышалась на 10 %, у сои практически не изменялась, у суданской травы, подсолнечника и кормовых бобов возрастает на 2-4 %. Аналогичная тенденция отмечена и по количеству сохранившихся к уборке растений. Увеличение высоты растений в смешанных посевах наблюдалось у бобовых и подсолнечника; кукуруза и суданская трава проявили тенденцию к снижению темпов роста. Нарастание зеленой и сухой массы в одновидовом посеве кормовых культур происходит интенсивнее в первые фазы развития. На дату колошения суданской травы она сформировала 52 % урожая, подсолнечник – 46 %, соя – 51,7 %, кормовые бобы – 47,4 %. В смешанных посевах прирост зеленой массы растений происходит более равномерно и позволяет сформировать значительно больший урожай.
2. Существенное влияние на продукционные процессы кормовых культур оказывает их фотосинтетическая деятельность. Наибольшие показатели площади листьев в чистом посеве наблюдались у подсолнечника и кукурузы – 56,3 и 52,7 тыс. м2/га, чистая продуктивность фотосинтеза - 7,4 и 7,3 г/м2 сутки соответственно. При возделывании смеси из подсолнечника, суданской травы и сои – максимальная площадь листьев составила 62,4 тыс.м2, а чистая продуктивность фотосинтеза 7,8 г/м2 в сутки.
3. В среднем за годы исследований в чистых посевах наибольшая урожайность зеленой массы - 42,2 т/га получена при возделывании подсолнечника, наименьшая - 14,0 т/га – по сое. Все видосмеси превысили наиболее урожайную культуру – подсолнечник, а лучшие из них: кукуруза, подсолнечник, кормовые бобы и кукуруза, подсолнечник, соя при урожайности 45,5 и 45,1 т/га имели достоверное преимущество над всеми монокультурами.
4. По выходу сухого вещества среди монопосевов лидировали подсолнечник (5,9 т/га) и кормовые бобы (6,1 ц/га). Кормовые смеси сформировали от 6,6 до 7,1 т/га сухой массы, при максимуме в видосмесях кукуруза, подсолнечник, соя.
5. Кормосмеси существенно превзошли монокультуры по химическому составу, сформировав урожай, наиболее сбалансированный по содержанию сырого протеина, клетчатки, золы, жира и БЭВ.
- Самый высокий выход переваримого протеина 0,57 т/га в одновидовых посевах получен у кормовых бобов. В смешанном посеве суданской травы, подсолнечника и сои он составил 0,68 т/га. Близкие показатели получены и по другим кормосмесям. По содержанию переваримого протеина в 1 кормовой единице все кормосмеси имели высокую обеспеченность: от 114,3 до 118,3 г. В чистых посевах наибольшее количество переваримого протеина накопили бобовые культуры: 128,0 – соя и 133,3 г/к.ед – кормовые бобы. В одной кормовой единице кукурузы было 72,7 г, подсолнечника и суданской травы – 86,3 г переваримого протеина.
7. Наибольший выход кормовых единиц с 1 га в среднем за годы исследований получен в монопосеве суданской травы – 4,6 и кормовых бобов – 4,3 т/га. Среди смешанных посевов лучшие показатели в среднем за 3 года отмечены у видосмесей подсолнечника, суданской травы, сои; суданской травы, подсолнечника, кормовых бобов и кукурузы, подсолнечника, сои – 5,6-5,7т/га к.ед.
8. Самая низкая себестоимость 1 т кормовых единиц в одновидовом посеве получена при выращивании суданской травы – 1181 руб., наиболее высокая – у кормовых бобов – 1426 руб. В вариантах с кормосмесями этот показатель был значительно ниже и более выровнен по всем вариантам – от 825 до 870 руб./1 т к.е.
9. Наибольший условный чистый доход и уровень рентабельности достигнуто в вариантах с кормосмесями. В смеси кукурузы, подсолнечника и кормовых бобов он составил 7492 руб./га, рентабельность – 163%. В варианте с лучшей культурой в чистом посеве (подсолнечник) условный чистый доход был 4926 руб./га, а рентабельность - 94%.
10. Наиболее продуктивные культуры в чистом посеве - подсолнечник и кормовые бобы показали и наивысшие энергетические коэффициенты – 2,0 и 2,2 соответственно. Среди смешанных посевов энергетический коэффициент значительно выше, чем в чистых посевах и составляет – 2,44 и 2,56.
Рекомендации производству.
В условиях юга Нечерноземной зоны для создания продуктивного и стабильного агрофитоценоза силосных кормовых культур целесообразно использовать многокомпонентные смешанные посевы, имеющие существенные преимущества перед одновидовыми.
В качестве оптимального варианта рекомендуется смесь подсолнечника, бобов кормовых и кукурузы, которая формирует урожайность зеленой массы 45,5 т/га, сбор сухого вещества 7,1 т/га, переваримого протеина 0,62 т/га. В связи с близкими показателями продуктивности и качества, возможно использование видосмеси кукурузы, подсолнечника и сои; суданской травы, подсолнечника и кормовых бобов.
Посев видосмесей следует проводить в первой декаде мая; уборку – в первой декаде августа, в фазах цветения подсолнечника, образования бобиков у бобовых, молочно-восковой спелости кукурузы и выметывание метелки у суданской травы.
Эта видосмесь превосходит наиболее урожайный компонент в чистом посеве (подсолнечник) на 9,2 %, содержанию переваримого протеина – на 28 г/к.ед., условному чистому доходу – на 2566 руб., уровню рентабельности – на 69,3 %.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Ушакова Е.Ю. Энергосберегающие технологии выращивания кормов в Рязанской области/ Дацюк П.В., Полянский С.Я., Маркова В.Е., Ушакова Е.Ю. и др.//Система кормопроизводства. Методическое пособие. -Рязань, 2006.-143 с.
2. Ушакова Е.Ю. Технология выращивания смешанных посевов кормовых культур./ Маркова В.Е., Ушакова Е.Ю., Долгов С.М., Прудникова В.С.//Сборник научных трудов, вып.2. – Рязань, 2006.-с.82-85.
3.Ушакова Е.Ю. Регистр ресурсо-энергосберегающих технологий производства продукции растениеводства для Рязанской области./ Полянский С.Я., Маркова В.Е., Артемьева Е.А., Ушакова Е.Ю. и др. – Рязань, 2007.-328 с.
4. Ушакова Е.Ю. Энергосберегающие технологии производства кормов в полевом кормопроизводстве./ Ушакова Е.Ю., Маркова В.Е., Долгов С.М., Прудникова В.С.// Нива Рязани, Рязань, 2007. № 6.-с.22-25.
5. Ушакова Е.Ю. Сравнительный анализ технологии выращивания кормовых агробиоценозов для получения силосной массы./ Маркова В.Е., Ушакова Е.Ю.//Сборник трудов международной научно-практической конференции – Курск, ВНИИ ЗП, 2008.-с.308-312.
6. Ушакова Е.Ю. Энергосберегающие технологии выращивания кормовых культур на силос./ Ушакова Е.Ю., Долгов С.М., Маркова В.Е.//Рязань. Сборник трудов научно-практической конференции. Рязанский НИПТИ АПК, 2007. -С. 116-125.
7. Ушакова Е.Ю. Сенажные смеси в сырьевом конвейере./Маркова В.Е., Ушакова Е.Ю.//-Кормопроизводство. 2008. № 7.-С. 31-32.
8. Ушакова Е.Ю. Силосные смеси в сырьевом конвейере./ Маркова В.Е., Ушакова Е.Ю.//-Кормопроизводство. 2008. № 10.-С. 19-21.
