close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

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

код для вставкиСкачать
ФИО соискателя: Шабалина Екатерина Валерьевна Шифр научной специальности: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство Шифр диссертационного совета: ДМ220.054.02 Название организации: Пермская государственная сельскохозяйственная академия им.акад.Д.
 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 АлександровичОфициальные 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) 212-53-94, E-mai: DM220.054.02@mail.ru
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 советаЮ. 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 дерново-подзолистой 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 структурно-агрегатное 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 бобово-злаковых трав в различных звеньях кормового севооборота на бедных бесструктурных дерново-подзолистых 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 научно-практических 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 звеноВторое звено1. Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль)
2. Клевер луговой 1г.п.
3. Клевер луговой 2 г.п.1. Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого
2. Клевер луговой + лядвенец рогатый 1г. п.
3. Клевер луговой + лядвенец рогатый 2 г. п.Третье звеноЧетвертое звено1. Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого
2. Лядвенец рогатый 1г. п.
3. Лядвенец рогатый 2 г. п.1. Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной
2. Клевер луговой + ежа сборная 1г. п.
3. Клевер луговой + ежа сборная 2 г. п.Пятое звено1. Вико-овсяная 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 - дерново-подзолистая 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 вико-овсяная 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 вико-овсяной 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 КРН-2,1 поделяночно с последующим взвешиванием зеленой массы на весах ВП-200.
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 вико-овсяной 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 бобово-злаковыми 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 дерново-подзолистой 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 бобово-злаковыми 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 бобово-злаковыми 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 севооборотаСлой почвы, смПервый год жизни (среднее по трем
закладкам)Второй год жизни (среднее по двум закладкам)Третий год жизни (по первой закладке) >7 мм0,25-7 мм>7 мм0,25-7 мм>7 мм0,25-7 ммВико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль)0-10
10-2021,80
25,6756,72
54,1614,28
20,4259,22
54,4216,42
18,8360,08
57,73Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого0-10
10-2022,69
27,2256,26
53,4916,95
22,5257,93
53,5215,62
21,2359,66
57,59Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого0-10
10-2022,30
28,6856,14
51,8617,86
24,0057,86
54,6815,56
21,7360,65
58,43Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной0-10
10-2018,25
23,1659,07
56,3312,80
21,0360,56
55,7913,99
22,1862,07
57,91Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной0-10
10-2019,11
24,1958,95
55,9815,24
22,2460,35
56,6114,28
22,2461,87
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 вико-овсяной 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 бобово-злаковыми 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 бобово-злаковых 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 бобово-злаковыми 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 дерново-подзолистой 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 вико-овсяной 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 из-под покрова вико-овсяной смеси (31 шт./м2). Засоренность многолетних трав третьего года жизни варьировала от 5 до 17 шт./м2. Засоренность бобово-злаковых травосмесей в два-три 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.
ТравостойТравы первого года жизни (в среднем по двум закладкам)Травы второго год жизни (по первой закладке)шт./м2%шт./м2%Клевер луговой (контроль)196/152100/78179/140100/78Клевер луговой +
лядвенец рогатый132/110
185/153100/83
100/83124/104
163/129100/84
100/79Лядвенец рогатый282/218100/77236/196100/83Клевер луговой +
ежа сборная112/97
95/92100/87
100/9796/86
94/92100/89
100/98Клевер луговой +
лядвенец рогатый +
ежа сборная86/77
129/112
41/39100/90
100/87
100/9579/71
114/108
40/40100/90
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 бобово-злаковые 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 вико-овсяной 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 вико-овсяной смеси и многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, т/га, среднее за 2009-2011 гг.
Звено севооборотаВико-овсяная 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)Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль)18,4
4,629,5
6,131,2
5,979,1
16,6Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого18,7
4,528,0
5,637,3
7,484,0
17,5Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого18,2
4,227,2
5,939,7
8,385,1
18,4Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной18,6
4,427,0
5,941,5
8,787,1
19,0Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной18,9
4,328,8
6,542,3
9,390,0
20,1НСР05Fф<F05
Fф<F05Fф<F05
Fф<F052,01
0,40 Примечание: числитель - урожайность зеленой массы, знаменатель - сухой массы Ключевое условие высокой урожайности - оптимальное сочетание элементов ее структуры. Вико-овсяная 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. ТравостойТравы второго года жизни (по двум закладкам)Травы третьего года жизни (по первой закладке)первый укосвторой укоспервый укосвторой укосколичество стеблей, шт./м2облиственность, %количество стеблей, шт./м2облиственность, %количество стеблей, шт./м2облиственность, %количество стеблей, шт./м2облиственность, %Клевер луговой (контроль)49642434443524634149Клевер луговой + лядвенец рогатый285
58423
25236
60424
34222
63229
28191
66829
39Лядвенец рогатый90553916649265897369Клевер луговой + ежа сборная299
63725
35341
52835
45255
77433
45296
66638
59Клевер луговой + лядвенец рогатый + ежа сборная230
280
26819
17
19239
252
25924
18
24237
219
34131
13
24250
194
35833
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 вико-овсяной смеси, многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя, % на сухое вещество
Звено севооборотаВико-овсяная смесь (в среднем по трем закладкам)Травы второго года жизни
(в среднем по двум закладкам)Травы третьего года жизни
(по первой закладке)первый укосвторой укоспервый укосвторой укосВико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль)12,7
23,415,7
25,016,9
23,120,3
24,821,7
22,1Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого12,8
23,316,1
24,417,3
22,521,3
24,122,6
21,9Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого13,0
23,417,5
24,318,3
21,822,1
23,723,2
20,2Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной13,1
23,615,0
29,516,5
27,815,2
28,317,7
26,8Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной13,1
23,115,2
28,416,5
27,416,3
27,819,1
26,2НСР05Fф<F05
Fф<F050,79
0,731,06
0,670,56
0,700,79
0,29 Примечание: числитель - сырой протеин, знаменатель - сырая клетчатка
Содержание сырого протеина и сырой клетчатки в сухой массе вико-овсяной 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 вико-овсяной смеси, многолетних трав в зависимости от видового состава травостоя Звено севооборотаВико-овсяная смесь (по трем закладкам)Травы второго года жизни (по двум закладкам)Травы третьего года жизни (по первой закладке)ОЭ, МДж/кгПП, г/корм. ед.ОЭ, МДж/кгПП, г/корм. ед.ОЭ, МДж/кгПП, г/корм. ед.Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль)10,59710,4
10,7133
15210,5
11,0180
181Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого10,59810,5
10,8135
14710,7
11,0186
188Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого10,59910,5
10,9149
15210,7
11,3191
185Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной10,51009,7
10,0142
1399,9
10,2140
162Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной10,6999,9
10,1141
14010,0
10,3150
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 севооборотаСбор, т/гаВыходсырого протеинапереваримого протеинаобменной энергии, ГДж/гакормовых единиц, тыс./гаВико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль)2,72,0170,514,5Вико-овсяная смесь с подсевом клевера + лядвенца рогатого 3,12,3185,516,0Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого3,32,6192,516,8Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной2,82,0186,115,2Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной3,12,4199,716,4 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 (115-121%) 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 севооборотаСебестоимость
корм. ед., руб.Уровень
рентабельности, %Затраты энергии, ГДж/гаКоэффициент
энергетической
эффективностиВико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового (контроль) 1,599728,897,3Вико-овсяная смесь с подсевом клевера + лядвенца рогатого 1,5210225,256,0Вико-овсяная смесь с подсевом лядвенца рогатого1,4211530,767,6Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + ежи сборной1,5610930,887,3Вико-овсяная смесь с подсевом клевера лугового + лядвенца рогатого + ежи сборной1,4912131,378,1 ВЫВОДЫ
1. Возделывание многолетних бобовых и бобово-злаковых трав в различных звеньях кормового севооборота способствовало улучшению агрофизических свойств дерново-подзолистой 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 бобово-злаковые 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 два-три 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 дерново-подзолистой 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 бобово-злаковых трав под покровом вико-овсяной 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 бобово-злаковых 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 дерново-подзолистой почвы в условиях Кировской области / А. А. Платунов, Е. В. Шабалина // Науке нового века - знания молодых: материалы международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей. - Киров: Вятская ГСХА, 2011. - С. 174-180.
2. Платунов А. А. Совершенствование кормовых севооборотов для адаптивно-ландшафтных систем земледелия / А. А. Платунов, С. Л. Коробицын, Е. В. Шабалина // Инновационные технологии - в практику сельского хозяйства: материалы всероссийской научно-практической конференции, посвященной 65-летию 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 научно-практической 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
2
2
2
Документ
Категория
Сельскохозяйственные науки
Просмотров
141
Размер файла
438 Кб
Теги
кандидатская
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа