close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Формирование продуктивности средневозрастных луговых фитоценозов в зависимости от состава травосмесей и минерального удобрения в условиях Верхневолжья

код для вставкиСкачать
ФИО соискателя: Вагунин Дмитрий Александрович Шифр научной специальности: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство Шифр диссертационного совета: Д 220.063.01 Название организации: Тверская государственная сельскохозяйственная академия Адрес орга

На правах рукописи
Вагунин
Дмитрий Александрович
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ СРЕДНЕВОЗРАСТНЫХ ЛУГОВЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА ТРАВОСМЕСЕЙ И МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ
Специальность: 06.01.01 - общее земледелие
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Тверь - 2012
Работа выполнена на кафедре ботаники и луговых экосистем ФГБОУ ВПО "Тверская государственная сельскохозяйственная академия" и в ГНУ "Всероссийский НИИ сельскохозяйственного использования мелиорированных земель" (ВНИИМЗ)
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, Тверская ГСХА, заведующий кафедрой
ботаники и луговых экосистем
Тюлин Владимир Александрович
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева,
заведующий кафедрой растениеводства и луговых экосистем
Лазарев Николай Николаевич
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Тверская ГСХА, профессор кафедры ТПХ и ТСХП
Кузнецов Павел Николаевич
Ведущая организация: ФГБОУ ВПО "Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина"
Защита диссертации состоится __22__ марта 2012 г. в__12.00____ час. на заседании диссертационного совета Д 220.063.01 при ФГБОУ ВПО "Тверская государственная сельскохозяйственная академия" по адресу: 170904, г. Тверь, ул. Маршала Василевского, 7, (Сахарово), Тверская ГСХА
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тверской ГСХА
Автореферат разослан " ____ " февраля 2012 г.;
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцентИванютина Н.Н.
Общая характеристика работы
Актуальность темы. В условиях Центрального района Нечерноземной зоны РФ одним из источников производства высококачественных объемистых кормов для животноводства являются сеяные сенокосы и пастбища. В настоящее время подбор и оптимальное соотношение видов кормовых культур позволяет значительно снизить затраты на производство кормов и увеличить их количество, добиться сбалансированности кормовых рационов по элементам питания, обеспечить сохранение и повышение почвенного плодородия. Ведущая роль в решении вышеуказанных проблем отводиться многолетним бобовым травам и бобово-мятликовым травосмесям, расширение посевов которых должно стать стратегическим направлением дальнейшего развития как полевого, так и лугопастбищного кормопроизводства в нашем регионе.
В связи с удорожанием горючего и трудностью получения семян многолетних бобовых трав долголетие бобовых культур без снижения их продуктивности имеет важное значение для экономии материальных ресурсов. Научными исследованиями и практикой установлено, что из многолетних бобовых трав наибольшее значение имеют клевер луговой с коротким (1-2 года), люцерна синегибридная со средним (3-4 года) и козлятник восточный с продолжительным (10-15 лет и более) периодом использования. Приоритетной кормовой культурой для изучения и широкого внедрения в производство является козлятник восточный, обладающий долголетием, высокой и устойчивой урожайностью, высокой адаптивностью к климатическим стрессам и нетребовательностью к плодородию почвы. Цель исследований - в условиях Верхневолжья провести изучение сенокосных и пастбищных бобово-мятликовых травостоев с козлятником восточным, люцерной синегибридной, лядвенцем рогатым, райграсом пастбищным, при различном уровне минерального питания и выявить продуктивно-долголетние агрофитоценозы.
Для осуществления поставленной цели решались следующие задачи:
1. Исследовать продуктивность многолетних травостоев с козлятником восточным.
2. Выявить изменения урожайности бобово- мятликовых травосмесей с люцерной синегибридной и лядвенцем рогатым в зависимости от удобрения.
3. Изучить продуктивность средневозрастных травостоев с райграсом пастбищным.
4. Определить биометрические свойства многолетних агроценозов с козлятником восточным, люцерной синегибридной, лядвенцем рогатым, райграсом пастбищным.
5. Дать оценку изменения качества урожая бобово- мятликовых сенокосных травосмесей с козлятником восточным, люцерной синегибридной и лядвенцем рогатым в зависимости от травосмесей и доз удобрения.
6. Выявить изменения качества урожая пастбищных травосмесей с райграсом пастбищным.
7. Определить экономическую и агроэнергетическую эффективность выращивания средневозрастных луговых фитоценозов.
Научная новизна. Впервые, в условиях Верхневолжья изучены фитоценотические особенности средневозрастных пастбищных и сенокосных травостоев с козлятником восточным, люцерной синегибридной, лядвенцем рогатым, райграсом пастбищным. Выявлены бобово-мятликовые травосмеси и уровни минерального питания, реализующие потенциальную продуктивность травостоев.
Практическая значимость результатов исследований, заключается в рекомендациях производству травосмесей и минерального удобрения для формирования устойчивой продуктивности средневозрастных луговых фитоценозов. Фитоценозы мятликовых трав с козлятником восточным обеспечивают устойчивую продуктивность от 9,2 до 14,8 т/га сухой массы. При внесении фосфорно-калийного удобрения урожайность одновидового посева козлятника восточного достигает - 15,2 т с 1 га, условно чистый доход 31378 руб/га. Наибольшую урожайность - 6,5 т с 1 га формирует травостой при К120 созданный на основе 4х компонентной травосмеси, включающей райграс пастбищный ВИК - 66, клевер ползучий сорта ВИК - 70, овсяницу луговую Сахаровская, тимофеевку луговую ВИК 9. Условно чистый доход составил 14239 руб/га. Выращивание клеверо - люцерно - мятликовой травосмеси при К60 обеспечивает в среднем за годы опыта получение 6,9 т /га сухой массы при условно чистом доходе 7088 руб/га. Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в ООО агрофирма "Арфедо" Вышневолоцкого района Тверской области на площади 50 га. Годовой экономический эффект составил 375 тыс. руб.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Международных научно-практических конференциях, проводимых на базе Тверской ГСХА в 2009, 2010 и 2011 годах (г. Тверь); на II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации на базе ФГБОУ ВПО Курская ГСХА, 2010 год (г. Курск); ХVII региональных каргинских чтениях - областной научно - технической конференции молодых ученых "Физика, химия и новые технологии" 2010 год (г. Тверь); региональной научно - практической конференции "Организация инновационной деятельности в региональном агропромышленном комплексе" 2011 год ( г. Тверь), VII Международной конференции молодых ученых "Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки" 2011 год (г. Владикавказ); IV-ой Международной (8-ой Всероссийской) научной конференции молодых ученых и специалистов "Новые инновационные технологии и экологическая безопасность в мелиорации" 21 октября 2011г. (г. Коломна).
Публикации. Основные положения диссертации отражены в 14-ти опубликованных работах, в том числе в 3-х статьях, в изданиях, рекомендованных ВАК РФ: "Достижения науки и техники АПК" и "Кормопроизводство".
Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Тверской государственной сельскохозяйственной академии на 2006-2010 гг., по теме 9, № гос. регистрации 01.2007 04616.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, 12 выводов, предложений производству. Изложена на 176 страницах, содержит 46 таблиц, 7 рисунков, 38 приложений. Список используемой литературы включает 231 наименование, в том числе 13 зарубежных авторов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Особенности формирования урожайности сенокосных травостоев с козлятником восточным, люцерной синегибридной и лядвенцем рогатым в зависимости от состава травосмеси и уровня минерального питания.
2. Получение устойчивой продуктивности пастбищного травостоя в зависимости от травосмеси с райграсом пастбищным и доз минеральных удобрений.
3. Динамика изменения ботанического состава средневозрастных бобово-мятликовых сенокосных и пастбищных фитоценозов.
4. Изменение биохимического состава корма в зависимости от направления использования травостоя, состава травосмеси и минерального удобрения.
5. Экономическая и агроэнергетическая эффективность производства кормов на сенокосах и пастбищах в зависимости от травосмесей и удобрения. Автор выражает глубокую признательность и искреннюю благодарность директору ВНИИМЗ, лауреату Государственной премии, академику Россельхозакадемии Ковалеву Н.Г., научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору, заслуженному работнику высшей школы РФ Тюлину В.А, старшему научному сотруднику, кандидату сельскохозяйственных наук Ивановой Н.Н, за методическую помощь и поддержку при работе над диссертацией.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Место, условия и методика проведения исследований
Полевые исследования проводились в 2008-2011 гг. на агроэкологическом стационаре ВНИИМЗ. Почва опытного участка дерново - подзолистая грунтово - глееватая, удельная масса почвы 2,57-2,59 г/см3, плотность пахотного слоя 1,3 г/см3, содержание гумуса в пахотном слое (по Тюрину) - 1,4-2,42 %, рНсол - 4,5-5,5. Обеспеченность почвы подвижным фосфором 121-196 мг/кг, обменным калием 114-155 мг/кг (по Кирсанову). Исследования проводились в трех опытах.
В опыте № 1 исследовалось влияние состава травосмесей с козлятником восточным и уровня минерального питания на продуктивность агрофитоценозов по схеме: 1 - козлятник восточный одновидовой, без удобрений, 2 - козлятник восточный одновидовой + P40K60, 3 - козлятник восточный одновидовой + P60K80, 4 - козлятник восточный + тимофеевка луговая, без удобрений, 5 - козлятник восточный + тимофеевка луговая + P40K60, 6 - козлятник восточный + тимофеевка луговая + P60K80, 7 - козлятник восточный + овсяница луговая, без удобрений, 8 - козлятник восточный + овсяница луговая + P40K60, 9 - козлятник восточный + овсяница луговая + P60K80, 10 - козлятник восточный + тимофеевка луговая + овсяница луговая, без удобрений, 11 - козлятник восточный + тимофеевка луговая + овсяница луговая + P40K60, 12 - козлятник восточный + тимофеевка луговая + овсяница луговая + P60K80. Размещение вариантов рендомизированное, повторность вариантов трехкратная, площадь делянки 36 м2.
В опыте № 2 проводили исследования по изучению урожайности пастбищных травосмесей с райграсом пастбищным по схеме: 1 - Клевер ползучий сорт Вик 70 + овсяница луговая сорт Сахаровская + тимофеевка луговая сорт ВИК 9 + райграс пастбищный сорт ВИК 66, без удобрений, 2 - Клевер ползучий сорт Вик 70 + овсяница луговая сорт Сахаровская + тимофеевка луговая сорт ВИК 9 + райграс пастбищный сорт ВИК 66 + К60, 3 - Клевер ползучий сорт Вик 70 + овсяница луговая сорт Сахаровская + тимофеевка луговая сорт ВИК 9 + райграс пастбищный сорт ВИК 66 + К120, 4 - Клевер ползучий сорт Милканова + овсяница луговая сорт Сахаровская + тимофеевка луговая сорт ВИК 9 + райграс пастбищный сорт ВИК 66, без удобрений, 5 - Клевер ползучий сорт Милканова + овсяница луговая сорт Сахаровская + тимофеевка луговая сорт ВИК 9 +райграс пастбищный сорт ВИК 66 + К60, 6 - Клевер ползучий сорт Милканова + овсяница луговая сорт Сахаровская + тимофеевка луговая сорт ВИК 9 + райграс пастбищный сорт ВИК 66 + К120, 7 - Овсяница луговая сорт Сахаровская + тимофеевка луговая сорт ВИК 9 + райграс пастбищный сорт ВИК 66, без удобрений, 8 - Овсяница луговая сорт Сахаровская + тимофеевка луговая сорт ВИК 9 + райграс пастбищный сорт ВИК 66 + К60, 9 - Овсяница луговая сорт Сахаровская + тимофеевка луговая сорт ВИК 9 + райграс пастбищный сорт ВИК 66 + N150К120. Размещение вариантов рендомизированное, повторность вариантов трехкратная, площадь делянки 30 м2.
Схема опыта 3 по изучению продуктивного долголетия травостоев с люцерной синегибридной и лядвенцем рогатым в зависимости от доз удобрений и приемов обработки почвы: 1 - клевер луговой + люцерна синегибридная + овсяница луговая + тимофеевка луговая, по дискованию, без удобрений. 2 - клевер луговой + люцерна синегибридная + овсяница луговая + тимофеевка луговая, по дискованию + К60, 3 - лядвенец рогатый + тимофеевка луговая, по дискованию, без удобрений, 4 - лядвенец рогатый + тимофеевка луговая, по дискованию + К60, 5 - клевер луговой + люцерна синегибридная + овсяница луговая + тимофеевка луговая, по вспашке, без удобрений, 6 - клевер луговой + люцерна синегибридная + овсяница луговая + тимофеевка луговая, по вспашке + К60, 7 - лядвенец рогатый + тимофеевка луговая, по вспашке, без удобрений, 8 - лядвенец рогатый + тимофеевка луговая, по вспашке + К60. Размещение вариантов рендомизированное, повторность вариантов четырехкратная, площадь делянки 48 м2.
Полевые и лабораторные исследования проводили в соответствии с общепринятыми методиками: 1. Ботанический состав травостоя, высоту растений, облиственность, количество корневых остатков определяли по методике ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса; 2. Учет урожая сплошным методом; 3. Содержание сухого вещества в зеленой массе - по ГОСТ Р 52838-2007; 4. Содержание сырого протеина в травах по Къельдалю, сырого жира по Сокслету, сырой клетчатки по Ганнебергу-Штоману, сырой золы - сухим озолением; 5. Влажность почвы термостатно-весовым методом; 6. Гумус по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91); 7. рН солевой вытяжки потенциометрическим методом (ГОСТ 26483-85); 8. Гидролитическую кислотность - по Каппену в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91); 9. Подвижный фосфор и обменный калий по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91). Полученные опытные данные обрабатывались методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов (программы Straz, Ландшафт). РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3. Влияние состава травосмесей с козлятником восточным и уровня минерального питания на продуктивность агрофитоценозов
3.1. Продуктивность бобово - мятликовых травостоев. Ресурсосбережения в луговодстве можно достичь путем продления продуктивного долголетия трав, широкого использования в травосеянии видов бобовых растений с высоким долголетием, таких как козлятник восточный. Исследования показали, что продуктивность козлятника восточного и его смесей зависела от уровня питания и видового состава фитоценозов. Наиболее продуктивным в среднем за годы исследований был одновидовой посев козлятника восточного при внесении P60K80 - 15,2 т/га (рис. 1). В 2009 году урожайность достигала 19,4 т/га сухой массы. При этом высота растений составляла 135,7 см.
Двойные и тройные травосмеси с участием тимофеевки луговой обеспечивали получение 14,8 и 13,3 т/га сухой массы на минеральном фоне. Высота компонентов составляла 120,4 см у тимофеевки луговой и 100,7 см у овсяницы луговой.
Следует отметить, что внесение фосфорно - калийных удобрений достоверно повышает продуктивность как одновидового посева козлятника восточного, так и его смесей с мятликовыми травами.
3.2. Динамика ботанического состава агрофитоценозов. Ботанический состав бобово - мятликового травостоя козлятника восточного по годам опыта заметно изменялся (табл.1). В среднем за 4 года опыта во всех изучаемых травосмесях преобладал козлятник восточный. Его доля составляла 76,1-83%. Из мятликовых трав наиболее конкурентоспособной была тимофеевка луговая: в двойной травосмеси на фоне P40K60 - 23,9%, в тройной - 12,5% без минеральных удобрений. Доля овсяницы луговой была максимальной - 23,5% в двойной травосмеси при внесении P60K80.
Таблица 1 - Ботанический состав агрофитоценозов с козлятником восточным, %, в среднем за 2008-2011 гг.
ВариантыКозлятник восточныйТимофеевка луговаяОвсяница луговаяКозлятник восточный, одновидовой посев1100,00,00,02100,00,00,03100,00,00,0Козлятник восточный + тимофеевка луговая476,923,10,0576,123,90,0677,222,80,0Козлятник восточный + овсяница луговая776,80,023,2877,40,022,6976,50,023,5Козлятник восточный + тимофеевка луговая + овсяница луговая1081,412,56,21182,111,56,41283,010,36,7 Корреляционно-регрессионный анализ данных урожайности (т с га, У) и содержания козлятника восточного (% по массе, Х1), за 2009 год показал высокую прямую связь (r) этих показателей, которая выражается функцией: У= 4,8+0,09*Х1 r = 0.66
Применение индекса ценотической активности позволяет определить поведение отдельных видов трав в составе различных типов сеяных травостоев на протяжении длительного периода. Более высоким индексом ценотической активности в среднем за 4 года опыта отличался козлятник восточный (1-1,5), а самым низким - овсяница луговая в трехкомпонентной травосмеси (0,5-0,6). Тимофеевка луговая по этому показателю занимала промежуточное положение. 3.3. Зоотехнический анализ травяного корма. Химический состав корма из козлятника восточного и его смесей с мятликовыми травами заметно изменялся. В среднем за 2009-2011 гг. количество сырого протеина в двойной смеси козлятника восточного и овсяницы луговой при внесение удобрения в дозе P60K80 достигало 22,5%, что на 4,1% больше чем без применения удобрений (табл.2). Наименьшее содержание сырой клетчатки отмечено в корме из козлятника восточного на фоне P60K80 - 30,8 %. При той же дозе удобрения в смесях ее было больше на 0,6 - 2,1%. Травосмесь козлятник восточный + овсяница луговая более богата калием - его количество достигает 3,1%.
Таблица 2 - Биохимический состав кормов с козлятником восточным, % на абсолютно сухое вещество, в среднем 2009-2011 гг.
ВариантСырой протеинСырая клетчатка Сырая золаСырой жирБЭВP2O5K2O121,132,35,81,839,00,81,8221,332,36,11,938,50,91,9322,230,86,71,838,51,12,1420,832,86,21,938,41,02,1520,932,66,52,137,91,22,2621,831,77,12,037,51,52,4721,531,95,91,639,10,82,7821,631,86,31,538,90,92,9922,531,46,81,437,91,23,11020,934,56,41,836,40,82,01121,133,96,81,636,60,92,21221,933,97,41,635,21,12,3 Во многом качество корма определяется облиственностью растений. Исследования показывают, что наиболее высокий процент листового аппарата козлятника восточного отмечен в двухкомпонентной его травосмеси с тимофеевкой луговой - до 53,0%. Менее облиственной была овсяница луговая в трехкомпонентном травостое 32,8-34,8%. У тимофеевки луговой процентное соотношение листьев изменялось в зависимости от агроценозов от 45,7 до 51,7 %.
Особая ценность многолетних бобовых трав заключается в накоплении ими в почве органических веществ. Козлятник восточный в смеси с мятликовыми в 30 см слое почвы к концу вегетации накапливает до 23-25 т/га корневой массы. С корневой массой в почву поступает кг/га: 434-468 азота, 88-95 фосфора и 144-156 калия. Наибольшее содержание гумуса в почве было отмечено под чистыми посевами козлятника восточного - 2,5-2,6%.
3.4. Экономическая и агроэнергетическая оценка возделывания травостоев с козлятником восточным. Исследования, проведенные на посевах бобово-мятликовых агрофитоценозов с козлятником восточным при внесении удобрений, показали, что изучаемые факторы оказали существенное влияние на показатели экономической и агроэнергетической оценки.
Экономическая оценка бобовых и бобово-мятликовых травостоев в среднем за 4 года показала, что возделывание козлятника восточного в одновидовом посеве с внесением повышенных доз минеральных удобрений (Р60К80) обеспечило самый высокий условно чистый доход - 31378 руб/га. Энергетическая ценность урожая одновидового посева козлятника восточного составляла 101722,6 МДж/га. Этот же вариант превосходил другие по обменной энергии - агроэнергетический коэффициент 9,2 и окупаемость денежных затрат 9,4 МДж/руб. (табл. 3).
Таблица 3 - Агроэнергетическая оценка возделывания бобово - мятликовых травостоев с козлятником восточным, 2008-2011гг.
№ вариантаУрожайность, т/гаЭнергетическая ценность урожая, Мдж/гаАгроэнергетический коэффициент, Мдж/гаОкупаемость денежных затрат обменной энергией Мдж/рубДенежные затраты
Руб/гаПо валовой энергииПо обменной энергииПо валовой энергииПо обменной энергии111,86161283,180053,916,28,18,59446213,06177047,787878,717,08,48,610186315,20204938,7101722,618,69,29,410872411,66162931,179066,216,88,28,49384512,35175274,385056,117,28,48,410083614,82202429,598233,818,99,19,11075479,20119729,758101,713,86,77,0835089,84127135,661695,613,36,56,59427910,84140713,268284,514,37,07,09787109,98138244,667086,514,97,27,590001111,77164165,479665,216,37,97,9100341213,31187617,691046,017,78,68,510664
Энергетическая ценность урожая травосмеси козлятник восточный + тимофеевка луговая на фоне Р60К80 составляла 98233,8 Мдж/га при окупаемости денежных затрат обменной энергией 9,1 МДж/руб. 4. Изменение продуктивности пастбищных травосмесей с райграсом пастбищным при различном уровне минерального питания
4.1 Урожайность пастбищных травосмесей. При формировании урожайности многолетних травостоев 6-8 лет пользования немаловажное значение имеют погодные условия. В жарком и засушливом 2010 году урожайность варьировала от 3,5-5,6 т/га. Умеренно влажным и теплым характеризовался 2011 год, при этом урожайность изменялась от 3,2 до 6,1 т/га сухой массы. Остальные годы характеризовались как избыточно влажные и теплые, была отмечена наибольшая продуктивность травостоев до 9,7 т/га в 2009 году (табл. 4). Таблица 4 - Урожайность пастбищных травосмесей с райграсом пастбищным, т/га, сухая масса
ВариантУдобрения2008г2009г2010г2011гВ среднемКлевер ползучий ВИК 70 + овсяница луговая Сахаровская + тимофеевка луговая ВИК 9 + райграс пастбищный ВИК 661Без удобрения6,87,73,53,25,32К607,79,54,53,56,33К1208,29,74,14,16,5Клевер ползучий Милканова + овсяница луговая Сахаровская + тимофеевка луговая ВИК 9 + райграс пастбищный ВИК 664Без удобрения3,77,13,83,54,55К604,17,73,74,04,96К1207,68,44,24,56,2Овсяница луговая Сахаровская + тимофеевка луговая ВИК 9 + райграс пастбищный ВИК 66 (контроль)7Без удобрения4,35,64,05,24,88К604,75,94,25,55,19N150 К1208,38,55,66,17,1НСР05 0,60,40,40,50,5 Исследования, проведенные в течение 4 лет позволили оценить роль видового состава травостоев и доз удобрений на продуктивность пастбища. Установлено, что неудобренные травостои, созданные с райграсом пастбищным и клевером ползучим формируют урожайность на уровне 4,5 - 5,3 т/га сухой массы. Внесение калийного удобрения в дозах К60 и К120 способствовало росту урожайности 4х компонентной травосмеси сформированной с отечественным сортом клевера ползучего ВИК - 70 до 6,3 и 6,5 т/га сухой массы соответственно. Повышение дозы удобрений до К120 на 4х компонентной травосмеси, включающей клевер ползучий сорта Милканова обеспечило прибавку урожайности 1,3 т/га и сбор сухого вещества 6,2 т/га.
На трехкомпонентном райграсо - овсянице - тимофеечном травостое без внесения азотного удобрения сбор сухой массы составлял 4,8 - 5,1 т/га. Внесение N150К120 способствовало росту продуктивности мятликовой травосмеси до 7,1 т/га. 4.2 Динамика ботанического состава травосмесей. Ботанический состав агрофитоценоза с райграсом пастбищным по годам опыта изменялся. Процентное содержание райграса пастбищного в мятликовой травосмеси при N150K120 достигло 32,1 % (рис.2). В бобово-мятликовой травосмеси с клевером ползучим сорта Милканова без применения удобрения, его содержание было минимальным, составив 11,8%. Сорт клевера ползучего ВИК - 70 был менее конкурентоспособным в сравнении с сортом Милканова. Содержание клевера отечественной селекции при К120 в травостое достигало 29,5 %. При том же уровне минерального питания клевера сорта Милканова было 32,4 %.
Наиболее устойчивой к сохранению сеяных видов является 4х компонентная пастбищная травосмесь с клевером ползучим сорта ВИК - 70. Эта травосмесь крайне конкурентоспособна. Процент внедрившегося разнотравья всего лишь 10,1 %.
Корреляционно - регрессионный анализ данных урожайности (т с га, У) и содержания райграса пастбищного (% по массе, Х1), в среднем за 4 года показал высокую прямую связь (r) этих показателей которая выражается функцией: У= 3,13+0,11*Х1 r = 0.87
Одним из критериев конкурентоспособности многолетних трав - индекс ценотической активности. При пастбищном использовании более высокой ценотической активностью (0,9 - 3,8) характеризовался райграс пастбищный. 4.3 Биохимический состав корма. Одним из показателей продуктивности травостоев является содержание питательных веществ. В бобово-мятликовых травосмесях с клевером ползучим сорта Милканова и мятликовой травосмеси содержание сырого протеина возрастает по мере увеличения доз минеральных удобрений с 17,6 до 18,1% и с 16,5 до 19,1% соответственно (табл.5). Содержание клетчатки было наименьшим - 24,1% в пастбищном корме с участием клевера ползучего сорта ВИК-70. В злаковой травосмеси при N150K120 содержание калия достигало 3,7 % в абсолютно сухой массе. Таблица 5 - Биохимический состав пастбищных травосмесей с райграсом
пастбищным, 2008-2011 гг.
Вариант %, от абсолютно сухой массыСырой протеинСырой жирСырая клетчаткаСырая золаБЭВР2О5К2О115,93,425,38,846,70,52,8217,43,324,19,046,20,62,7315,93,126,98,945,20,62,5417,63,525,28,645,20,52,4517,73,424,78,745,60,62,7618,13,424,68,645,40,52,7716,53,128,47,644,40,73,4816,63,127,97,644,90,83,4919,13,226,47,543,90,93,7 Корм из мятликового травостоя менее богат золой (7,5 - 7,6 %) в сравнении с бобово - мятликовой травосмесью, поскольку при внесении азотного удобрения увеличивается степень облиственности растений. 4.4 Экономическая и агроэнергетическая оценка использования пастбищных травостоев. Агроэнергетическая и экономическая оценка создания пастбищных травосмесей с райграсом пастбищным заметно изменялись. Экономическая оценка бобово - мятликовых и мятликовых травосмесей показала, что травостой с участием клевера ползучего сорта ВИК - 70 и при внесении К120 обеспечил самый высокий условно чистый доход - 14239 руб/га. Таблица 6 - Агроэнергетическая оценка использования пастбищных травостоев с райграсом пастбищным, 2008-2011 гг.
№ вариантаУрожайность, т/гаЭнергетическая ценность урожая, Мдж/гаАгроэнергетический коэффициент, Мдж/гаОкупаемость денежных затрат обменной энергией Мдж/рубДенежные затраты
Руб/гаПо валовой энергииПо обменной энергииПо валовой энергииПо обменной энергии15,3188140,548301,024,513,414,9325126,28105768,657961,227,915,316,0363336,53107074,458676,827,014,814,7398344,5271818,239356,420,010,912,1325154,8976388,541860,920,111,011,5363366,1998586,854025,624,913,613,6398374,7899429,648250,628,714,015,6310185,08105673,951280,828,914,014,7348297,14161873,278552,919,89,615,25174 Энергетическая ценность урожая мятликовой травосмеси на фоне N150K120 составила по обменной энергии 78552,9 МДж/га (табл.6). Агроэнергетическая оценка пастбищных травостоев на основе райграса пастбищного показывает, что по обменной энергии наибольший агроэнергетический коэффициент составил 15,3 МДж/га в травосмеси с участием клевера ползучего ВИК-70 на фоне K60. 5. Продуктивное долголетие сенокосных травостоев с люцерной синегибридной и лядвенцем рогатым в зависимости от состава травосмесей и доз
удобрений
5.1 Урожайность бобово-мятликовых травосмесей. При формировании урожайности многолетних средвозрастных травостоев, немаловажное значение имеют погодные условия. Наименьшая урожайность бобово - мятликовых травостоев была отмечена в сухой и жаркий 2010 год - 2,4 т/га (табл.7). 2011 год характеризовался как умеренно влажный и теплый, продуктивность составляла 2,5 - 7,7 т/га. Остальные годы характеризовались как избыточно влажные и теплые, при этом в 2009 году была получена максимальная урожайность - 10,1 т/га. Продуктивность бобово -мятликовых травостоев при сенокосном использовании, созданных на залежи в условиях осушения дерново - подзолистой глеевой почвы зависела от приема обработки почвы, состава травосмеси и уровня удобрения. Таблица 7 - Урожайность бобово - мятликовых травостоев в зависимости от состава травосмеси и доз удобрения
ВариантУдобрениеУрожайность сухой массы по годам т/гаВ среднем2008г2009г2010г2011гДискование, Клеверо - люцерно - мятликовый травостой1Без удобрения4,66,82,42,54,12К606,07,43,43,95,2Дискование, Лядвенце -мятликовый травостой3Без удобрения4,28,12,73,24,54К606,48,12,94,75,5Вспашка, Клеверо - люцерно - мятликовый травостой5Без удобрения5,79,42,85,65,96К606,810,13,07,76,9Вспашка, Лядвенце - мятликовый травостой7Без удобрения6,08,53,22,95,18К607,19,13,34,96,1НСР050,60,40,50,70,6 На фоне естественного плодородия наиболее продуктивной была клеверо-люцерно-мятликовая травосмесь - 5,9 т/га в варианте по вспашке. Внесение удобрений в дозе К60 обеспечило прибавку урожайности 1 т/га до 6,9 т/га. Масса корней в слое 0-20 см была наибольшая и составила 33,5 т/га, с содержанием азота - 594,2 кг/га, фосфора - 474,3 кг/га, калия - 241,9 кг/га.
Лядвенце-мятликовый травостой также обеспечивал большую урожайность в вариантах по вспашке - до 6,1 т/га на фоне К60. Вспашка на естественном фоне плодородия дает прибавку урожайности по сравнению с дискованием 0,6 т/га.
5.2 Ботанический состав многолетних трав. Ботанический состав травостоя изменялся в зависимости от состава травосмеси и доз удобрения. Среди мятликовых видов доминирующим компонентом была тимофеевка луговая. Ее количество при вспашке увеличилось до 30,4% по сравнению с 19,9% при дисковании (табл.8). Из бобовых процентное содержание в травостое клевера лугового не превышало 1,6%. Таблица 8 - Ботанический состав сенокосных травостоев, %,
в среднем 2008-2011 гг № вариантаЗлакиБобовыеРазнот равьеВсегоОвся ница луговаяТимо феевка луговаяПырей ползучийпрочие ВсегоКлевер луговойЛюцерна синегибриднаяЛядвенец
рогатый149,627,119,90,52,140,10,239,90,010,3256,824,429,70,91,924,91,623,30,018,3324,10,98,03,611,668,90,40,068,67,0419,53,410,43,91,877,40,30,077,13,1542,116,219,61,35,044,20,443,80,013,7656,523,124,35,73,528,10,128,10,015,4734,12,029,51,51,156,01,00,055,010,0835,00,030,42,81,858,00,80,057,27,0 Люцерна синегибридная и лядвенец рогатый относятся к видам среднедолголетним. Продолжительность их продуктивного долголетия может достигать 6 - 8 лет. В среднем за 4 года содержание люцерны синегибридной достигает 43,8 % по вспашке, 39,9% по дискованию даже без удобрений. Количество лядвенца рогатого при дисковании и К60 достигло 77,1 %, по вспашке 57,2%.
Наиболее конкурентоспособным был лядвенцево-мятликовый травостой на минеральном фоне. Количество внедрившегося разнотравья в этом варианте составило всего 3,1%. В клеверо-люцерно-мятликовом травостое доля разнотравья была меньше на фоне естественного плодородия - 10,3-11,7%. Корреляционно-регрессионный анализ данных урожая (т. с 1 га, У) и содержания тимофеевки луговой (% по массе, Х1) в 2008 году показал прямую связь (r) этих показателей, которая выражается функцией:
У = 3,6 + 0,08*Х1; r = 0,72
В целом, за годы исследований наиболее устойчивой к внедрению разнотравья и низкоурожайных видов злаковых трав является лядвенце - мятликовая травосмесь при применении дискования. Важным критерием продуктивного долголетия многолетних трав, а следовательно, и фактором ресурсосбережения является их фитоценотическая активность, которая выражается через ее индекс, т.е. отношение доли урожая в травостое отдельного вида к участию его семян в травосмеси.
Более высоким индексом ценотической активности (1,45 - 2,23) характеризовался лядвенец рогатый. У люцерны синегибридной по дискованию индекс ценотической активности (0,87 - 1,5) в зависимости от удобрений. У тимофеевки он достигал 1,48 в 2009 году 5.3 Качество урожая многолетних трав. Биохимический состав бобово - мятликовых травостоев определялся их видовым составом. Содержание сырого протеина в клеверо - люцерно - мятликовой травосмеси при дисковании на фоне ежегодного внесения калийного удобрения составляло 15,8 % и сырого жира - 2,6 % (рис. 3). Применение вспашки способствовало росту содержания в травостое сырого протеина в среднем на 0,4 - 0,6 %. В лядвенце - тимофеечных травостоях созданных по дискованию на естественном фоне плодородия содержание сырого протеина составило 17,4 %, сырого жира - 2,6 %. 5.4 Экономическая и агроэнергетическая оценка создания и использования бобово-мятликовых травостоев. Средневозрастные бобово-мятликовые травостои сенокосного использования показали различную экономическую эффективность в зависимости от приемов обработки почвы и состава травосмеси (табл.9). Таблица 9 - Экономическая оценка создания и использования бобово -
мятликовых сенокосных травостоев, в среднем 2008-2011 гг.
№ вариантаУрожайность, т/гаЦена 1 ц продукции, рубСтоимость валовой продукции, рубПроизводст-
венные затраты, руб./гаУсловно-
чистый
доход
(убыток),
рубУровень
рентабель-
ности, %Себестоимость
1 ц, руб14,05250115007359414156,315625,16250140008377562367,116734,53250125007652484863,416345,52250145008315618574,417455,86250150008437656377,817866,90250165009412708875,317575,12250147508357639376,517686,10250162509322692874,3174 Экономическая оценка приемов обработки почвы при создании бобово - мятликовых травостоев показала, что клеверо - люцерно - мятликовый травостой по вспашке и внесению К60 обеспечил самый высокий условно чистый доход - 7088 руб/га. Энергетическая ценность урожая по обменной энергии 39533,1 Мдж/га при агроэнергетическом коэффициенте 4,2 и окупаемости денежных затрат обменной энергией 4,2 Мдж/руб. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Наибольшая урожайность травостоев отмечена в избыточно влажный и теплый 2009 год. В опыте с козлятником восточным продуктивность достигала - 19,4 т/га, при возделывании средневозрастных люцерно-лядвенце-мятликовых травостоев - 10,1 т/га, на пастбищном травостое с райграсом пастбищным - 9,7 т/га. 2. В среднем за годы исследований более продуктивным был одновидовой посев козлятника восточного. При внесении фосфорно - калийного удобрения его урожайность достигала 15,2 т/га
3. Высота растений козлятника восточного за годы исследований составляла 119-136 см, тимофеевки луговой 109-126 см, овсяницы луговой 93-115 см. В двойных смесях более интенсивным ростом отличалась тимофеевка луговая - на минеральном фоне её высота составляла в среднем 120,4 см, а у овсяницы луговой - 100,7 см.
4. Двойная травосмесь козлятник восточный + тимофеевка луговая 6-8 лет пользования накапливала массу корневых остатков - 25 т/га. При этом в почву поступило: 468 кг/га азота, 95 кг/га фосфора, 156 кг/га калия.
5. В условиях региона ботанический состав травосмесей козлятника восточного различался. Бобовый компонент в среднем за 4 года преобладал во всех травосмесях - от 76,1% до 83,0%. Содержание овсяницы луговой было максимальным - 6,2% в тройной смеси при внесении P60K80. Доля тимофеевки луговой в травосмесях достигала 23,9%. 6. Максимальное количество сырого протеина - 22,5% и калия - 3,1% отмечено в двойной смеси козлятника восточного и овсяницы луговой при внесение удобрения в дозе P60K80 . Наименьшее содержание сырой клетчатки в корме из козлятника восточного - 30,8%.
7. Важным показателем качества корма является структура урожая. Облиственность по вариантам опыта изменялась, у козлятника восточного от 42,0 до 53,0%, тимофеевки луговой от 46,0 до 51,7%, овсяницы луговой от 32,8 до 56,4%. Максимальная доля листьев в структуре урожая козлятника восточного была в двухкомпонентной смеси с тимофеевкой луговой до 53,0%. 8. Ежегодное внесение удобрений в дозе N150 К120 способствовало росту продуктивности пастбищной мятликовой смеси до 7,1 т/га. Доля райграса пастбищного при этом составляла 32,1%. Наиболее устойчивой к сохранению сеяных видов является 4х компонентная травосмесь с райграсом пастбищным и клевером ползучим сорта ВИК - 70, процент внедрившегося разнотравья всего лишь 10,1 %. 9. Клеверо - люцерно - мятликовая травосмесь по вспашке и К60 обеспечила урожайность 6,9 т/га. Масса корневых остатков в слое 0-20 см при этом составила 33,5 т/га, с содержанием азота - 594,2 кг/га, фосфора - 474,3 кг/га, калия - 241,9 кг/га.
10. Содержание люцерны синегибридной на фоне естественного плодородия достигает до 43,8 %. Количество лядвенца рогатого при внесении К60 в 2011г достигло 77,1 %.
11. Наибольшее содержание сырого протеина отмечено в лядвенце - мятликовой травосмеси при дисковании без внесения удобрений - 17,4%. В клеверо - люцерно - мятликовой травосмеси на естественном фоне плодородия содержание сырого протеина составило 15,4 %, сырого жира - 2,6 %. 12. Экономическая оценка бобовых и бобово-мятликовых травостоев за годы исследований показала, что возделывание козлятника восточного в одновидовом посеве с внесением повышенных доз минеральных удобрений Р60К80 обеспечило самый высокий условно чистый доход - 31378 руб/га. Энергетическая ценность урожая по обменной энергии 101722,6 Мдж/га при агроэнергетическом коэффициенте 9,2, и окупаемости денежных затрат обменной энергии 9,4 Мдж/руб. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. В условиях Верхневолжья сенокосные травостои на 6-8 лет пользования целесообразно создавать с козлятником восточным, люцерной синегибридной и лядвенцем рогатым. Ежегодная подкормка их фосфорно-калийными удобрениями обеспечивает получение около 10,0 т с 1 га сухой массы. 2. Пастбищные травостои следует формировать на основе райграса пастбищного. Удобрение К120 травосмеси клевер ползучий + овсяница луговая + тимофеевка луговая + райграс пастбищный поддерживает урожайность на уровне 6,5 т/га сухой массы.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
1.Кобзин, А.Г. Влияние состава травосмесей с участием козлятника восточного и уровня минерального питания на продуктивность агрофитоценозов. / А.Г. Кобзин, В.А. Тюлин, Н.Н Иванова, Д.А. Вагунин // Достижения науки и техники АПК. - 2011. - №10. - С. 25-27.
2. Кобзин, А.Г. Урожайность пастбищных травосмесей с райграсом пастбищным. / А.Г. Кобзин, В.А. Тюлин, Т.М. Тихомирова, Д.А. Вагунин // Кормопроизводство. - 2011. - №11. - С. 12-14.
3. Тюлин, В.А. Эффективность приемов обработки почвы при создании бобово-злаковых травостоев. / В.А. Тюлин, А.Г. Кобзин, Н.Н Иванова, Д.А. Вагунин. // Кормопроизводство. - 2011. - №11. - С. 14-17.
Статьи в сборниках научных трудов и материалах конференций:
4. Кобзин, А.Г. Влияние агроэкологических условий на формирование продукционного процесса козлятника восточного./ А.Г. Кобзин, В.А. Тюлин, Н.Н. Иванова, Д.А. Вагунин. // Сборник научных трудов "Методы изучения продукционного процесса растений и фитоценозов".- Нальчик "Полиграфсервис и Т", 2009. - С. 98-101.
5. Иванова, Н.Н. Влияние агроэкологических условий на урожайность козлятника восточного и его смесей с злаковыми травами. / Н.Н. Иванова, В.А.Тюлин, Д.А. Вагунин. // Современные технологии агропромышленного производства / Сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конференции 2-4 июня 2009 г. - Тверь: "АГРОСФЕРА" Тверской ГСХА, 2009. - С. 74-76.
6. Кобзин, А.Г. Влияние агроэкологических условий на формирование продукционного процесса козлятника восточного. / А.Г. Кобзин, В.А. Тюлин, Н.Н. Иванова. Д.А. Вагунин. // Инновационные технологии как основа развития аграрного образования в АПК региона / Сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конференции 1-3 июня 2010 года - Тверь: "Агросфера" Тверской ГСХА, 2010. - С.109-111.
7. Вагунин, Д.А. Изучение влияние агроэкологических условий на продуктивность козлятника восточного и его смесей с злаковыми травами. / Д.А.Вагунин // "Физика, химия и новые технологии", ХVII Региональные Каргинские чтения/ Тезисы докладов. - Тверь: Твер. гос. ун-т, 2010. - С. 15
8. Ковалев, Н.Г. Адаптивные ресурсоэкономичные системы и технологии кормопроизводства, обеспечивающие увеличение выхода высокобелковых сбалансированных кормов с осушаемых земель. / Н.Г. Ковалев, А.Г. Кобзин, Н.Н. Иванова, Е.Н. Павлючик, Д.А. Вагунин. // Методические рекомендации, Тверь: ЧуДо, 2010.- 72с.
9. Кобзин, А.Г. Влияние способов улучшения сенокосов на продуктивность травостоя./ А.Г. Кобзин, В.А. Тюлин, Д.А. Вагунин. // Сб. науч. статей Междунар. науч.-практ. конференции, посвященной с/х академии им. Д.Н. Прянишникова (Пермь, 18 ноября 2010 года). - часть 2 - С.67-71.
10. Вагунин, Д.А. Продуктивность бобово и бовово-злакового травостоя в зависимости от антропогенных и ландшафтных условий. / Д.А. Вагунин. // Сб. науч. статей VII Международной научно-практической конференции посвященной 75-летию профессора А.В. Газданова. Владикавказ - 2011. Изд. "Горский госагроуниверситет" - С. 173-176. 11. Тюлин, В.А. Новая кормовая культура - Galega orientalis. / В.А. Тюлин, Н.Н. Иванова, Д.А. Вагунин // Организация инновационной деятельности в региональном агропромышленном комплексе/ Сб. науч.тр. по материалам науч.-практ. конф. 8-11 ноября 2011 г. - Тверь: СФК-офис, 2011 С.164-168. 12. Тюлин, В.А. Эффективность способов обработки почвы при создании бобово-злаковых травостоев. / В.А. Тюлин, А.Г. Кобзин, Н. Н. Амбросимова, Д.А. Вагунин. // Иннвационные процессы - основа модели стратегического развития АПК в XXI веке /Сб. науч. тр. по материалам науч.-практ. конф. 31 мая - 2 июня 2011 г. - Тверь: Тверская ГСХА, 2011 - С. 37-38
13. Кобзин, А.Г. Урожайность пастбищных травосмесей с райграсом пастбищным. / А.Г. Кобзин, В.А. Тюлин, Т. М. Тихомирова, Д.А. Вагунин. // Иннвационные процессы - основа модели стратегического развития АПК в XXI веке /Сб. науч. тр. по материалам науч.-практ. конф. 31 мая - 2 июня 2011 г. Тверь: Тверская ГСХА, 2011 - С. 43-45
14. Тюлин, В.А. Получение устойчивой продуктивности травосмесей с участием люцерны синей и лядвенца рогатого // Инновационное развитие животноводства и кормопроизводства в РФ / Сб. науч. тр. по материалам третьей Всеросс. науч. - практ. конф. 11-15 февраля 2012 г. Тверь: Тверская ГСХА, 2011. - с. 126-128. / В.А. Тюлин, Д.А. Вагунин. Вагунин
Дмитрий Александрович
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ СРЕДНЕВОЗРАСТНЫХ ЛУГОВЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА ТРАВОСМЕСЕЙ И МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ
формат 60*48 1/16. Бумага типографская.
Гарнитура шрифта "Times" Печать ризографическая
Усл. печ. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ
Издательство ТГСХА "АГРОСФЕРА"
Россия, 170904, г. Тверь, п. Сахарово,
Ул. Василевского, д. 7.
Тел. (4822) 53-12-36
1
Документ
Категория
Сельскохозяйственные науки
Просмотров
132
Размер файла
268 Кб
Теги
кандидатская
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа