Продуктивность одновидовых и смешанных травостоев в звене кормового севооборота и их влияние на агрофизические свойства почвы в кировской области

На правах рукописи

Шабалина Екатерина Валерьевна

ПРОДУКТИВНОСТЬ ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ

ТРАВОСТОЕВ В ЗВЕНЕ КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА
И ИХ ВЛИЯНИЕ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ
В КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.01 – общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Пермь – 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. Н. Прянишникова» по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Петропавловская, д. 23.

Факс: (342) 2125394, Emai: [email protected]

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д. Н. Прянишникова», с авторефератом – на сайтах http://vak.ed.gov.ru и http://pgsha.ru

Автореферат разослан «25» 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 годы – 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.

Цель – 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. Выявить влияние одновидовых посевов трав и травосмесей на агрофизические свойства дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы.

2. Изучить изменения влажности почвы и уровня засоренности посевов многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя.

3. Установить наиболее продуктивные одновидовые и смешанные агрофитоценозы.

4. Определить протеиновую и энергетическую питательность зеленой массы и продуктивность травостоев в зависимости от видового состава агрофитоценозов.

5. Провести экономическую и биоэнергетическую оценку агрофитоценозов.

6. Рассчитать возможный выход животноводческой продукции (молока) в зависимости от продуктивности одновидовых и смешанных травостоев.

7. Дать 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 массы – 34–36 т/га и сухой массы 7–8 т/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 области – СХПК «Стариковский» на площади 150 га и СПК «Быданово» – на 200 га.

Основные положения защиты.

1. Преимущество двухгодичного использования многолетних бобовых и бобовозлаковых трав в различных звеньях кормового севооборота на бедных бесструктурных дерновоподзолистых почвах.

2. Сравнительная оценка продуктивности одновидовых и смешанных агрофитоценозов многолетних трав.

3. Определение качества и питательности зеленой массы одновидовых и смешанных травостоев.

4. Экономическая и биоэнергетическая оценка возделывания многолетних трав в одновидовых посевах и травосмесях.

Апробация. Основные положения диссертационной работы ежегодно докладывали на кафедре общего земледелия и международных научнопрак­ти­ческих конференциях Вятской ГСХА (2009–2011). По теме диссертации опубликовано семь научных статей, в том числе четыре работы – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем. Диссертация изложена на 175 страницах компьютерной печати, состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендации производству. Работа содержит 33 таблицы, 13 рисунков, 40 приложений. Список литературы включает 277 наименований, в том числе 13 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА

Экспериментальная работа проведена на опытном поле Вятской ГСХА в 2009–2011 гг. 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. Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого 2. Клевер луговой + лядвенец рогатый 1г. п. 3. Клевер луговой + лядвенец рогатый 2 г. п.
Третье звено	Четвертое звено
1. Викоовсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого 2. Лядвенец рогатый 1г. п. 3. Лядвенец рогатый 2 г. п.	1. Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной 2. Клевер луговой + ежа сборная 1г. п. 3. Клевер луговой + ежа сборная 2 г. п.
Пятое звено
1. Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной 2. Клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная 1 г. п. 3. Клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная 2 г. п.

Повторность опыта четырехкратная. Размещение вариантов в опыте систематическое. Общая площадь делянки – 48 м2, учетная – 44 м2.

Почва опытного участка – дерновоподзолистая среднесуглинистая на покровном бескарбонатном суглинке. Агрохимические показатели пахотного слоя: содержание гумуса – 2,17%; P2O5 – 263,3 мг/кг; K2O – 162,7мг/кг; рН со­левой вытяжки – 5,2. Содержание микроэлементов: бора – среднее (0,57 мг/кг), содержание молибдена и цинка – высокое (0,40 и 2,85 мг/кг соответственно).

Агротехника возделывания культур общепринятая для Кировской области. Покровная культура викоовсяная смесь на зеленый корм. Норма высева – 1,9 вики яровой сорта Орловская 4 и овса Улов – 1,8 млн шт. всхожих семян на гектар. Норма высева покровной культуры снижена на 15% от общепринятой. Норма высева клевера лугового Кировский 159 в чистом виде – 14 кг/га, в двойных травосмесях – 10 кг/га, в тройных – 6 кг/га; лядвенца рогатого Солнышко, соответственно, 12; 9; 7 кг/га, ежи сборной Хлыновская – 5 кг/га. Способ посева рядовой. Уборку викоовсяной смеси на зеленый корм проводилась в фазе полного выметывания метелки овса. Первый укос многолетних трав проводили в фазе бутонизации – начало цветения клевера лугового, второй укос – в середине августа, за 35–40 дней 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. А. Доспехова (1989), методическими указаниями, разработанными ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса (1983, 1987), основах научных исследований В. Ф. Моисейченко и др. (1996). Агро­фи­зические свойства: агрегатный анализ почвы методом Н. И. Саввинова, водопрочность структуры методом П. И. Андрианова, влажность почвы весовым методом, плотность в образцах с ненарушенным сложением, запас продуктивной влаги расчетным способом (Методические указания…, 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 указания…, 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 2011 года. Биоэнергетическую эффективность рассчитывали по методике (Методическое пособие…, 1997). Выход условной животноводческой продукции (молока) – расчетным способом (Методические указания…, 1983). Экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (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 2011 годы. Вегетационный период 2010 года был аномально засушливым.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Плотность почвы. В слое 0–10 см под многолетними травами первого года жизни во всех вариантах опыта наблюдали оптимальную плотность 1,23–1,27 г/см3. Вниз по профилю в слое 30–40 см происходило постепенное повышение плотности до 1,37–1,39 г/см3. Плотность почвы возрастала в период с весны до уборки под действием собственной тяжести, влиянием осадков и сельскохозяйственной техники.

Уменьшение плотности почвы до 1,16–1,22 г/см3 в слое 0–10 см отмечали под многолетними травами второго года жизни. Наименьшей плотностью – 1,15 г/см3 характеризовалась почва под травосмесью «клевер луговой + ежа сборная».

Для многолетних трав третьего года жизни характерна аналогичная тенденция. Наименьшая плотность сложения почвы 1,09 г/см3 – под бобовозлаковыми травосмесями. Почва под посевами бобовых трав характеризовалась более высокой величиной этого показателя в интервале 1,13–1,16 г/см3. Плотность сложения уменьшалась к третьему году жизни до 1,27–1,31 г/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. В целом 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. 1).

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 (0,25–7 мм) – 61,87–62,07% и наименьшей глыбистости (>7 мм) – 13,99–14,28%. 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 10–20 см (от 57,62 до 58,43%) по сравнению с многолетними травами первого и второго года жизни.

Таблица 1 – Содержание структурных агрегатов в агрофитоценозах многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, % по фракциям, среднее за 2009–2011 гг.

Звено севооборота	Слой почвы, см	Первый год жизни (среднее по трем закладкам)		Второй год жизни (среднее по двум закладкам)		Третий год жизни (по первой закладке)
		>7 мм	0,25–7 мм	>7 мм	0,25–7 мм	>7 мм	0,25–7 мм
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль)	0–10 10–20	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 с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого	0–10 10–20	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 с подсевом лядвенца рогатого	0–10 10–20	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 с подсевом клевера лугового + ежи сборной	0–10 10–20	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 с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной	0–10 10–20	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 0–10 см в первый год возделывания многолетних трав под покровом викоовсяной смеси на зеленую массу, варьировало от 36,9 до 40,1%. В слое 10–20 см этот показатель выше (40,2–43,5%). За два последующих года возделывания многолетних трав количество водопрочных агрегатов увеличилось до 49,3–50,2%, 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 3,08 т/га сухого вещества корневых остатков, то после многолетних трав второго года жизни в зависимости от видового состава травостоя – 8,08–9,35 т/га, после многолетних трав третьего года жизни – 10,49–12,40 т/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 0–20 см (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 0–20 см. 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 0–40 см профилю, вследствие активного водопотребления растущей корневой системой трав первого года жизни. Запас продуктивной влаги весной в этом слое составлял 33,34–36,19 мм. Обильное выпадение осадков в фазе выхода в трубку покровной культуры обеспечило достаточный запас влаги в 0–40 см слое до уборки покровной культуры, а в конце вегетации лишь 11,36–16,20 мм. Исключение составил 2010 год, когда отсутствие осадков в июне – начале июля, привело к значительному снижению продуктивной влаги, близкому к «мертвому» запасу, не превысив 3,98–10,11 мм.

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 10–13 мм. Мощное разрыхляющее действие многолетних трав третьего года жизни, обильные осадки в мае и июле 2011 года способствовали сохранению на протяжении всей вегетации трав оптимального для развития запаса влаги. В начале вегетации количество влаги в слое 0–40 см не понижалось меньше 29,01 мм, а к уборке – сократилось до 15,57–21,57 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 5,77–10,96 мм.

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 0,03–0,06%, в связи с ежегодным поступлением в почву растительных и корневых остатков. Однако снизилось содержание подвижного фосфора на 23–26 мг/кг и обменного калия – на 36–53 мг/кг почвы по сравнению с показателем до закладки опыта (263,3 и 162,7 мг/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 10–43 шт./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 31 шт./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 (31 шт./м2).

Засоренность многолетних трав третьего года жизни варьировала от 5 до 17 шт./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 17 шт./м2, по сравнению со вторым годом жизни 31 шт./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 7–13 шт./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. 2). Одновидовые посевы клевера лугового и лядвенца рогатого первого года жизни в среднем вымерзли на 5–9% больше, чем двухкомпонентные и на 10–12% 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 2 – Перезимовка растений многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, среднее за 2010–2011 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 + лядвенец рогатый	132/110 185/153	100/83 100/83	124/104 163/129	100/84 100/79
Лядвенец 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 + лядвенец 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: числитель – растения перед уходом в зиму, знаменатель – 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. 1).

В травосмесях «клевер луговой + лядвенец рогатый» и «клевер луговой + 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

 – 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 –Урожайность зеленой и сухой массы викоовсяной смеси и многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, т/га, среднее за 2009–2011 гг.

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)	В сумме за звено 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: числитель – урожайность зеленой массы, знаменатель – сухой массы

Ключевое условие высокой урожайности – оптимальное сочетание элементов ее структуры. Викоовсяная смесь, убираемая в фазе полного выметывания метелки овса, сформировала в среднем в травостоях опыта 140 шт./м2 стеблей овса посевного и 211 шт./м2 – вики яровой. Показатель облиственности у овса посевного в среднем по вариантам опыта составил 32%, у вики яровой – 42%.

Количество стеблей и облиственность многолетних трав подтверждают данные структуры урожайности (табл. 4).

Таблица 4 – Структура урожайности многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, среднее за 2010–2011 гг.

Травостой	Травы второго года жизни (по двум закладкам)				Травы третьего года жизни (по первой закладке)
	первый укос		второй укос		первый укос		второй укос
	коли­чество стеблей, шт./м2	облиственность, %	коли­чество стеблей, шт./м2	облиственность, %	коли­чество стеблей, шт./м2	облиственность, %	коли­чество стеблей, шт./м2	облиственность, %
Клевер луговой (контроль)	496	42	434	44	352	46	341	49
Клевер луговой + лядвенец рогатый	285 584	23 25	236 604	24 34	222 632	29 28	191 668	29 39
Лядвенец 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 5 – 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 + лядвенца 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: числитель – сырой протеин, знаменатель – сырая клетчатка

Содержание сырого протеина и сырой клетчатки в сухой массе викоов­сяной 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 укосах – 17,5% и 18,3% соответственно, достоверно выше, чем в зеленой массе клевера лугового – 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 9,2–10,0 МДж/га в одном килограмме сухого вещества и 100–110 г переваримого протеина на одну кормовую единицу (Н. Г. Григорьев и др., 1991). Все изучаемые агрофитоценозы обеспечили получение корма с показателями соответствующими зоотехническим требованиям (табл. 6).

Таблица 6 – 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 лугового + ежи сборной	10,5	100	9,7 10,0	142 139	9,9 10,2	140 162
Викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной	10,6	99	9,9 10,1	141 140	10,0 10,3	150 174

Примечание: числитель – первый укос, знаменатель – 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 7 – 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 2,6 т/га и 2,4 т/га соответственно и по выходу обменной энергии 192,5 ГДж/га и 199,7 ГДж/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. 8). Данные травостои обеспечивают наименьшую себестоимость одной кормовой единицы 1,42–1,49 руб., высокий уровень рентабельности (115121%) и коэффициент энергетической эффективности 7,6–8,1.

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 8 – Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания многолетних трав в различных звеньях кормового севооборота (по первой закладке), среднее за 2009–2011 гг.

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. Возделывание многолетних бобовых и бобовозлаковых трав в различных звеньях кормового севооборота способствовало улучшению агрофизических свойств дерновоподзолистой среднесуглинистой почвы за счет увеличения агрономически ценной фракции (0,25–7 мм), водопрочности структурных агрегатов, и как следствие уменьшению ее плотности.

2. Одновидовые посевы бобовых трав в слое почвы 0–40 см накапливают сухой массы корней 10,49–11,50 т/га, а бобовозлаковые травостои – 11,76–12,40 т/га.

3. Запас продуктивной влаги в слое почвы 0–40 см зависит от агрометеорологических условий вегетационного периода, интенсивности роста и развития растений в диапазоне 33,14–39,00 мм (в период вегетации) и 11,36–16,20 мм (в конце вегетации трав).

4. Видовой состав агрофитоценозов не оказал существенного влияния на агрохимические свойства почвы. Однако к третьему году их возделывания отмечается снижение содержания подвижного фосфора на 23–26 мг/кг и обменного калия на 36–53 мг/кг почвы и увеличение содержания гумуса на 0,03–0,06%.

5. Засоренность смешанных травостоев в дватри раза ниже, чем засоренность одновидовых посевов бобовых трав.

6. Состав травосмеси оказывает влияние на сохранность бобовых культур. Одновидовые посевы клевера лугового и лядвенца рогатого первого года жизни в среднем изреживались на 5–9% больше чем двухкомпонентные и на 10–12% сильнее, чем трехкомпонентные. Аналогичная тенденция наблюдается и на второй год жизни.

7. Все изучаемые агрофитоценозы обеспечили получение корма с показателями соответствующими зоотехническим требованиям: содержание сырого протеина больше 12,7%, обменной энергии больше 9,7 МДж/кг, переваримого протеина на одну кормовую единицу больше 97 г/корм.ед.

8. Звено севооборота с тройной травосмесью «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная» обеспечило максимальную продуктивность зеленой 90,0 т/га и сухой массы 20,1 т/га, что соответственно на 10,9 т/га и 3,5 т/га больше, чем звено с клевером луговым. Звенья севооборота с лядвенцем рогатым и тройной травосмесью «клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная» – максимальные показатели по сбору переваримого протеина (2,6 т/га и 2,4 т/га соответственно) и выходу обменной энергии (192,5–199,7 ГДж/га).

9. Лучшими 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 (1,42–1,49 руб.), высокий уровень рентабельности (115–121%) и коэффициент энергетической эффективности 7,6–8,1. По возможному выходу молочной продукции наиболее эффективны травосмесь «клевер луговой + лядвенец рогатый» и посев лядвенца рогатого (18,7–19,3 т/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 40 т зелёной массы и выход не менее 5–6 тыс. кормовых единиц с гектара, с сохранением плодородия почвы.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Ведущие рецензируемые научные журналы, определенные ВАК Минобрнауки России:

1. Платунов А. А. Урожайность и кормовая продуктивность многолетних бобовых и бобовозлаковых трав под покровом викоовсяной смеси в условиях Кировской области / А. А. Платунов, С. Л. Коробицын, Е. В. Шабалина // Кормопроизводство. – 2011. – № 1. – С. 37–39.

2. Платунов А. А. Продуктивность бобовых и бобовозлаковых травостоев и их влияние на агрофизические свойства почвы в условиях Кировской области / А. А. Платунов, С. Л. Коробицын, Е. В. Шабалина // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2011. – № 8(82). – С. 37–41.

3. Платунов А. А. Аспекты совершенствования кормового севооборота для ресурсосберегающего земледелия в условиях Кировской области / А. А. Платунов, Д. Л. Старкова, Е. В. Шабалина // Аграрный вестник Урала. – 2011. – № 8(87). – С. 6–8.

4. Платунов А. А. Влияние многолетних трав первого и второго года жизни на структурное состояние почвы / А. А. Платунов, С. Л. Коробицын, Е. В. Шабалина // Земледелие. – 2011. – № 8. – С. 16–18.

Научные статьи:

1. Платунов А. А. Роль многолетних трав в оструктуривании дерновоподзолистой почвы в условиях Кировской области / А. А. Платунов, Е. В. Ша­балина // Науке нового века – знания молодых: материалы международной научнопрактической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей. – Киров: Вятская ГСХА, 2011. – С. 174–180.

2. Платунов А. А. Совершенствование кормовых севооборотов для адаптивноландшафтных систем земледелия / А. А. Платунов, С. Л. Коробицын, Е. В. Шабалина // Инновационные технологии – в практику сельского хо­зяйства: материалы всероссийской научнопрактической конференции, по­свя­щенной 65летию агрономического факультета. – Киров: Вятская ГСХА, 2009. – С. 205–209.

3. Старкова Д. Л. Аспекты ресурсосберегающего травосеяния в условиях Кировской области / Д. Л. Старкова, А. А. Платунов, Е. В. Шабалина // Роль и значение энергосберегающих технологий в современном земледелии: материалы международной научнопрактической конференции. – Смоленск, 2011. – С. 145–148.

Подписано в печать 24.02.2012 г.

Формат 64х80/16.

Бумага офсетная.

Усл. печ. л. 1,3.

Тираж 120 экз.

Заказ № 048.

Отпечатано
в полиграфическом цехе Издательства ВятГГУ,

610002, г. Киров, ул. Ленина, 111, т. (8332) 673-674