close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Урожайность сенокосно-пастбищных сортов люцерны в одновидовых посевах и травосмесях

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
ПЯТИНСКИЙ ДМИТРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
УРОЖАЙНОСТЬ СЕНОКОСНО-ПАСТБИЩНЫХ СОРТОВ ЛЮЦЕРНЫ
ИЗМЕНЧИВОЙ В ОДНОВИДОВЫХ ПОСЕВАХ И ТРАВОСМЕСЯХ
Специальность: 06.01.06 – Луговодство и лекарственные, эфирно-масличные
культуры
АВТОРЕФЕРАТ
Диссертации на соискание учёной степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва- 2018
Работа выполнена на кафедре растениеводства и луговых экосистем ФГБОУ
ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени
К.А. Тимирязева»
Научный руководитель:
Лазарев Николай Николаевич
доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
и.о. заведующего кафедрой растениеводства и
луговых экосистем ФГБОУ ВО «Российский
государственный аграрный университет – МСХА
имени К.А. Тимирязева»
Официальные оппоненты:
Прудников Анатолий Дмитриевич
доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
заведующий кафедрой агрономии, экологии и
землеустройства ФГБОУ ВО «Смоленская
государственная
сельскохозяйственная
академия»
Лукашов Владимир Николаевич
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент,
ведущий
научный
сотрудник
по
кормопроизводству
ФГБНУ
«Калужский
научно-исследовательский институт сельского
хозяйства»
Ведущая организация:
ФГБОУ
ВО
«Тверская
государственная
сельскохозяйственная академия»
Защита диссертации состоится «18» сентября 2018 г. в 16 час 00 мин на
заседании диссертационного совета Д 220.043.16 на базе ФГБОУ ВО «Российский
государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева» по
адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д.19, тел./факс: 8-499-976-21-84.
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке
имени Н.И. Железнова ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный
университет – МСХА имени К.А. Тимирязева» и на сайте университета
http://www.timacad.ru
Автореферат разослан «___» _________ 2018 г.
Учёный секретарь
диссертационного совета,
к.с.-х.н., доцент
А.В. Шитикова
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследований. Основные виды кормов для жвачных
животных получают на сеяных и природных сенокосах и пастбищах, а также
посевах многолетних трав на пахотных землях. Однако урожайность луговых трав
и качество получаемых из них кормов остаются еще низкими из-за
недостаточного участия в травостоях бобовых трав, поздних сроков их
скашивания.
По-прежнему острой проблемой является дефицит в кормах протеина. В
Центральном Нечерноземье основным бобовым компонентом высеваемых
укосных травосмесей является клевер луговой, однако он имеет малое долголетие
и сильно снижает урожай при недостатке атмосферных осадков. В современных
условиях, в связи с тенденцией потепления и увеличения засушливости климата
актуальной задачей для Нечерноземья является более широкое использование в
травосеянии люцерны изменчивой и лядвенца рогатого. Эти виды трав
превосходят клевер луговой по долголетию и засухоустойчивости, а лядвенец
рогатый, кроме того, может давать устойчивые урожаи на относительно небогатых
почвах. В настоящее время селекционерами нашей страны выведены новые
сорта люцерны изменчивой – Селена, Агния, Таисия, устойчивые к почвенной
кислотности. Оценка продуктивности и устойчивости этих сортов в
одновидовых и смешанных посевах на дерново-подзолистых почвах позволит
рекомендовать производству оптимальные технологические приемы получения
высококачественных и дешевых травяных кормов, придаст развитию
кормопроизводства устойчивый характер.
Степень разработанности темы. Большой вклад в разработку приёмов
повышения продуктивности люцерны и других бобовых трав внесли
А.А. Кутузова (2009), Г.В. Благовещенский (2008), А.Д. Прудников (2014),
В.А. Тюлин (2015), Ю.М. Писковацкий (2002). Для условий Нечерноземья
созданы сорта люцерны с повышенной симбиотической активностью,
устойчивостью к почвенной кислотности и другим экологическим стрессам. В
настоящее время необходима дальнейшая оценка этих сортов по продуктивному
долголетию, фитоценотической устойчивости и реакции на увеличение
засушливости климата.
Цель и задачи исследований. Экологическая оценка и подбор сортов люцерны
изменчивой для создания высокопродуктивных укосных травостоев.
В задачи исследований входило:
– определить продуктивное долголетие сортов люцерны российской и
голландской селекции при выращивании в одновидовых посевах;
– оценить урожайность различных сортов люцерны в одновидовых посевах и в
смеси с клевером луговым и лядвенцем рогатым при трехкратном скашивании;
– подобрать наиболее продуктивные люцерно-злаковые травосмеси;
– определить химический состав люцерны и накопление биологического азота в
урожае;
3
– установить влияние долголетнего выращивания люцерны на плодородие
дерново-подзолистой почвы;
– рассчитать агроэнергетическую и экономическую эффективность создания
укосных травостоев на основе люцерны изменчивой.
Научная новизна. Впервые в условиях Центрального района Нечернозёмной
зоны дано научное обоснование формирования устойчивых агрофитоценозов из новых
сортов люцерны и их смесей со злаковыми и бобовыми травами. Проведена
сравнительная оценка продуктивного долголетия различных сортов люцерны сенокоснопастбищного типа. Выявлены наиболее продуктивные бинарные травосмеси из люцерны
изменчивой и клевера лугового, а также из люцерны изменчивой и лядвенца рогатого.
Теоретическая и практическая значимость. Даны рекомендации по
оптимальному подбору сортов люцерны для создания высокопродуктивных травостоев.
Рекомендовано применение новых сортов люцерны Селена и Дерби, которые позволяют
в среднем за 6 лет получать по 6,9 т сухого вещества с 1 га.
Методология и методы исследований. Научное исследование базируется
на принципах объективности и всестороннего анализа изучаемой проблемы на
основе системного подхода. Полевые опыты и лабораторные исследования
проведены по методикам, разработанным ФГБНУ «ВНИИ кормов имени
В.Р. Вильямса». Статистическая обработка экспериментальных данных
выполнена методом дисперсионного анализа с использованием компьютерного
обеспечения.
Положения, выносимые на защиту:
- длительное продуктивное долголетие новых сортов люцерны при
выращивании на среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах;
- высокая фитоценотическая устойчивость люцерны изменчивой в
травосмесях с бобовыми и злаковыми травами;
- люцерна при трёхукосном использовании обеспечивает получение
зелёных кормов высокого качества;
- высокая агроэнергетическая и экономическая эффективность
производства кормов на основе новых сортов люцерны изменчивой.
Степень достоверности полученных результатов. Достоверность
результатов исследований подтверждается использованием современных
методик, применяемых в луговодстве, длительным периодом проведения полевых
и лабораторных экспериментов, статистической обработкой опытных данных.
Апробация работы. Основные положения и выводы диссертационного
исследования докладывались на Международной научно-практической
конференции молодых учёных и студентов «Научный вклад молодых
исследователей в инновационное развитие АПК», СПб, Санкт-Петербургский
ГАУ, 2014 г.; Международной научной конференции молодых учёных и
специалистов, посвящённой созданию объединённого аграрного вуза в Москве,
Москва, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2014 г.; Международной научной
конференции молодых учёных и специалистов, посвящённой 150-летию РГАУМСХА имени К.А. Тимирязева, Москва, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева,
2015 г.; Международной научной конференции молодых учёных и специалистов
4
«Наука молодых – агропромышленному комплексу» Москва, РГАУ-МСХА имени
К.А. Тимирязева, 2016 г.
Личный вклад автора. Полевые опыты, обработка полученных
результатов и написание диссертации выполнено автором лично, лабораторные
исследования проводились при непосредственном участии автора.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе
4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 119 страницах
компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций
производству, содержит 39 таблиц, 22 рисунка, 167 приложений. Список литературы
включает 375 наименований, в том числе 78 на иностранных языках.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1. Обзор литературы. Приведен анализ научной литературы
российских и зарубежных авторов о продуктивности люцерны в одновидовых и
смешанных посевах с бобовыми и злаковыми травами. Рассмотрены вопросы
влияния бобовых трав на плодородие почв и качество получаемых кормов.
Показана необходимость изучения продуктивного долголетия новых сортов
люцерны на дерново-подзолистых почвах.
Глава 2. Условия и методика проведения исследований. Исследования
проведены в 2010 – 2015 гг. в трёх полевых опытах на Полевой опытной станции
РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. В диссертационной работе использованы
данные 2008-2009 гг., полученные профессором Н.Н. Лазаревым.
В опыте 1, заложенном в 2008 г. изучали продуктивность различных сортов
люцерны изменчивой (Medicago varia Martyn) и люцерны посевной (Medicago
sativa L.) российской и голландской селекции. Посев провели 3 июля семенами,
обработанными нитрагином. В год залужения люцерну скашивали один раз, на 2й год жизни – 4 раза и в последующие годы – по 3 раза за сезон в фазы
бутонизации – начала цветения. Перед посевом внесли минеральные удобрения в
дозе: N25P100K143. В дальнейшем минеральные удобрения не применяли. Объектом
исследований были 4 сорта люцерны изменчивой российской селекции (Вега 87,
Находка, Пастбищная 88, Селена) и 4 сорта люцерны посевной голландской
селекции (Алексис, Альфа, Дерби, Кадрина). Норма высева люцерны составила
22 кг/га всхожих семян.
В опыте 2 исследовали урожайность различных сортов люцерны
изменчивой в одновидовых посевах и травосмесях с клевером луговым сорта
Фалёнский 86 (Trifolium рratense L.) и лядвенцем рогатым сорта Солнышко (Lotus
сorniculatus L.). Беспокровный посев трав проведен в 2012 году. Травы скашивали
в 2012 году один раз и три раза в 2013-2015 гг. в фазу начала цветения люцерны.
Удобрения в годы использования травостоев не применяли. Опыт включал
12 вариантов (таблица 6). Норма высева люцерны изменчивой, клевера лугового,
лядвенца рогатого в одновидовых посевах составила соответственно 16, 14,
10 кг/га всхожих семян. В бинарные травосмеси включили по 50% каждого из
высеянных компонентов.
5
В целях подбора наиболее продуктивных и устойчивых травосмесей в
2009 г. был заложен полевой опыт 3, в котором изучали одновидовые посевы
люцерны и её смеси со злаковыми травами. За год проводилось два укоса в фазу
полного цветения бобовых компонентов.
Опыт включал восемь вариантов: 1 - тимофеевка луговая (6 кг/га) + кострец
безостый (11 кг/га); 2 - люцерна изменчивая (сорт Находка) (16 кг/га); 3 –
люцерна изменчивая (8 кг/га) + кострец безостый (сорт Факельный) (11 кг/га); 4 люцерна изменчивая (8 кг/га) + овсяница луговая (сорт Кварта) (9 кг/га); 5 люцерна изменчивая (8 кг/га) + тимофеевка луговая (сорт ВИК 85) (6 кг/га); 6 люцерна изменчивая (8 кг/га) + овсяница луговая (5 кг/га) + кострец безостый
(7 кг/га); 7 – люцерна изменчивая (8 кг/га) + тимофеевка луговая (4 кг/га) +
овсяница (5 кг/га); 8 – люцерна изменчивая (8 кг/га) + тимофеевка луговая
(4 кг/га) + кострец безостый (7 кг/га всхожих семян).
Почва во всех опытах дерново-подзолистая среднесуглинистая. При
закладке травостоев обеспеченность почвы подвижным фосфором в опытах 1, 2 и
3 составляла соответственно 250, 140, 210 мг/кг, обменным калием 104, 85, 80
мг/кг, рНKCl 5,8; 5,6; 5,7. Площадь опытных делянок в опыте 1 и 2 составляла
15 м2, в опыте 3 – 25 м2. Все учёты и наблюдения проводились в соответствии с
методиками исследований, принятыми в кормопроизводстве. Статистическую
обработку выполняли методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А.,1985).
Агроэнергетическую и экономическую оценку изучаемых агроприёмов
проводили в соответствии с «Методическими пособиями» (Михайличенко Б.П.,
1995).
Показатели ГТК вегетационных периодов 2008-2015 гг. составляли
соответственно 1,9; 1,8; 0,8; 1,3; 1,1; 1,4; 1,0; 1,9.
Наиболее влагообеспеченными были 2008, 2009 и 2015 годы, а наименее –
2010 год.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Глава 3. Продуктивность различных сортов люцерны российской и
голландской селекции.
Урожайность зависит от густоты растений и величины их надземных
органов. В первые два года жизни сорта люцерны посевной превосходили по
густоте сорта люцерны изменчивой в среднем на 34 растения. Уже к концу 2-го
года жизни густота посевов у всех сортов уменьшилась. В наибольшей степени
изреживался сорт люцерны посевной Алексис – с 200 до 96 растений на 1 м2
(таблица 1). К осени 2011 г. на четвертый год жизни густота растений снизилась в
1,7-3,2 раза. В последующие годы происходило выпадение люцерны и к концу 6го года жизни на 1 м2 было от 39 (Вега 87) до 49 растений (сорт Дерби).
Изреживание отмечалось как в периоды перезимовки, так и в летние месяцы.
6
Таблица 1 - Густота люцерны в осенние периоды 2008-2013 гг.,
растений на 1 м2
Сорт
1. Вега 87
2. Находка
3. Пастбищная 88
4. Селена
5. Алексис
6. Альфа
7. Дерби
8. Кадрина
НСР05
2008 г.
132
138
124
134
200
186
174
148
12
2009 г.
124
88
76
96
96
160
144
140
10
2010 г.
100
75
72
88
87
132
127
116
9
2011 г.
65
66
72
66
62
69
75
81
6
2012 г.
48
54
52
56
56
58
59
62
5
2013 г.
39
45
44
44
45
47
49
48
5
Несмотря на изреживание люцерны по мере старения травостоев, доля
основной культуры – люцерны в составе травостоев оставалась стабильно
высокой в течение всех шести лет использования травостоев – от 83,1 до 99,1 %.
Даже в условиях крайне засушливого 2010 г. люцерна успешно противостояла
внедрению в состав травостоев сорных растений. Практически во все годы
исследований доля люцерны в урожаях возрастала от первого к последнему
укосу. На 6-й год жизни участие несеяных трав, среди которых доминировал
одуванчик лекарственный, по укосам не превышало 4,4–16,9 %.
После 5 лет пользования наибольшую долю основной культуры в составе
агрофитоценозов обеспечивали сорта Дерби (94,9 %), Алексис (92,7 %) и Находка
(91.6 %) (таблица 2).
Таблица 2 - Доля люцерны в составе агрофитоценозов в 2009 - 2013 гг., %
Сорт
1.Вега 87
2.Находка
3.Пастбищная 88
4.Селена
5.Алексис
6.Альфа
7.Дерби
8.Кадрина
2009 г.
86,6
94,5
89
87,1
93,8
91,6
95,7
95,8
2010 г.
95,2
94,1
93,8
93,4
93,6
93,3
93,1
93,7
2011 г.
88,9
88,7
91,8
93
92,1
92,4
93,9
94
2012 г.
89,2
95,7
92,9
91,1
93,2
95,8
94
96,5
2013 г.
84,3
91,6
85
85,5
92,7
91,7
94,9
90,5
На 2–й год жизни при благоприятных условиях увлажнения получены
наибольшие урожаи за весь период использования травостоев – от 8,04 до 10,04
т/га сухого вещества (таблица 3). В экстремальных условиях засухи 2010 г.
люцерна снизила продуктивность до 6,8–8,08 т/га, причем между сортами не
выявлено существенных различий.
7
Таблица 3 - Урожайность различных сортов люцерны 1-6-го года жизни,
т/га сухой массы
Сорт
люцерны
1. Вега 87
2. Находка
3.Пастбищная 88
4. Селена
5. Алексис
6. Альфа
7. Дерби
8. Кадрина
НСР05
2012 г.
2013 г.
7,76
6,88
7,64
8,18
5,93
6,15
В среднем
6,52
6,53
6,8
7,74
8,28
6,04
6,44
7,51
6,65
7,1
8,08
7,37
F факт.
< F 05
8,43
7,48
7,62
7,5
7,67
8,33
8,12
8,04
8,31
8,72
F факт.
< F 05
6,56
6,24
6,4
6,71
6,62
6,87
6,73
6,8
6,9
6,86
F факт.
< F 05
2008 г.
2009 г.
2010 г.
2011г.
1,94
2,19
8,53
8,54
7,33
7,23
1,77
8,04
1,83
1,85
2,23
1,98
2,19
8,55
10,04
9,4
8,85
8,56
F факт.
< F 05
0,32
0,49
0,47
На третий год также ощущался дефицит почвенной влаги, однако
урожайность люцерны сохранилась на уровне 2010 г. – 6,88-8,43 т/га. Во все годы
пользования люцерна формировала по три укоса, причем при жаркой погоде в
2010 и 2011 гг. во всех укосах растения достигали фазы начала цветения. На
четвертый год жизни выявлено преимущество люцерны сорта Селена,
урожайность которого достигла 8,43 т/га, а наименьшую продуктивность дал сорт
Находка – 6,88 т/га. Другие сорта люцерны российской и голландской селекции
не различались по урожайности.
На пятый год жизни при более благоприятных условиях увлажнения
урожайность возросла у всех сортов, кроме Вега 87 и Селена, несмотря на то, что
густота растений на 1 м2 уменьшилась по сравнению с предыдущим годом на 620 растений. На шестой год из-за дальнейшего изреживания люцерны за три укоса
получен наименьший урожай – от 5,93 (сорт Вега 87) до 6,71 т/га (сорт Дерби). В
среднем за шестилетний период получено от 6,44 до 6,9 т/га сухого вещества, и
между сортами не выявлено существенных различий по продуктивности.
Изменение плодородия почвы после 6 лет выращивания люцерны
Минеральные удобрения были внесены только в год залужения, а в
последующие годы их не применяли, что привело к существенным изменениям в
агрохимических показателях почвы. По вариантам опыта рНКCl пахотного слоя 020 см снижался с 5,8 до 5,32 - 5,48 (таблица 4). Самый верхний слой почвы 010 см имел более высокую кислотность на 0,05-0,18 ед. рН. Подкисление почвы
обусловлено как большим выносом кальция с урожаями люцерны, так и
вымыванием его в нижние горизонты почвы.
8
Таблица 4 - Агрохимические показатели почвы после 6 лет выращивания
различных сортов люцерны
(в числителе глубина 0-10 см, в знаменателе - 10-20 см)
Сорта люцерны
рНKCL
Nобщ.
%
Р2О5
К2О
мг/кг
1. Вега 87
2. Находка
3. Пастбищная 88
4. Селена
5. Алексис
6. Альфа
7. Дерби
8. Кадрина
Большой вынос калия с урожаем привёл к резкому обеднению почвы
подвижными формами этого элемента со 104 до 22-51 мг/кг. Почва перешла в
категорию с очень низкой обеспеченностью этим элементом. В верхнем слое
почвы 0-10 см содержалось на 2-16 мг обменного калия больше, чем в слое 1020 см. Вынос фосфора с урожаем трав значительно меньше, чем калия, однако в
почве также произошло существенное уменьшение подвижных форм фосфора с
250 до 102-155 мг/кг. Степень обеспеченности подвижной Р2О5 уменьшилась с
высокой до повышенной. Больше снизилось содержание фосфора в самом
верхнем слое почвы. Между вариантами опыта различия были незначительными,
поскольку по урожайности они также существенно не различались.
Глава 4. Формирование травостоев из различных сортов люцерны
изменчивой, клевера лугового и лядвенца рогатого
В ботаническом составе травосмесей из клевера лугового и люцерны
изменчивой в 1-2–й годы жизни преобладал клевер луговой, а доля люцерны была
невысокой – 8,4-18,8 % (таблица 5). В составе люцерно-лядвенцевых травосмесей
доминировала люцерна (61,4 – 67,1 %), а участие лядвенца рогатого не
превышало 10,8–13,9 %.
В наибольшей степени разнотравье внедрялось в одновидовой посев
лядвенца рогатого (29,8 %) и злаковый травостой из костреца безостого и
тимофеевки луговой (30,5 %).
9
Таблица 5 - Ботанический состав травосмесей из бобовых трав в % (в среднем за
2012 – 2015 гг.)
Люцерна
изменчивая
Клевер
луговой
Лядвенец
рогатый
Злаки
Разнотравье
8,1
1,3
-
60,1
30,5
61,5
6,2
0,3
5,4
26,6
3.Люцерна изменчивая Агния
71,2
1,2
0,1
5,5
22
4Люцерна изменчивая Таисия
70,7
2,7
-
8
18,5
5.Клевер луговой
8,5
54
-
16,3
21,2
7
1,7
50,5
11
29,8
31,3
48,1
-
4,6
16
30,3
46,5
-
6,2
16,9
32,9
45,3
0,2
6,4
15,2
67,1
1
10,8
4,7
16,5
66,1
1,5
12,9
3,6
15,9
61,4
2,6
13,9
4,1
18
Вариант
1. Кострец безостый +
тимофеевка луговая
2.Люцерна изменчивая
Пастбищная 88
6.Лядвенец рогатый
7.Люцерна изменчивая Пастбищная 88 + клевер луговой
8.Люцерна изменчивая Агния +
клевер луговой
9.Люцерна изменчивая Таисия
+ клевер луговой
10.Люцерна изменчивая Пастбищная 88 + лядвенец рогатый
11.Люцерна изменчивая Агния
+ лядвенец рогатый
12.Люцерна изменчивая Таисия
+ лядвенец рогатый
Клевер луговой устойчиво сохранялся в составе травостоев в первые два
года жизни. На 3-й год в третьем укосе его участие в составе травосмесей
снизилось до 18,6-20,4 %, а на четвертый год он практически выпал из состава
агрофитоценозов.
В среднем за 4 года использования травостоев наиболее чистые от сорных
трав агрофитоценозы формировали одновидовые посевы люцерны изменчивой
Агния и Таисия. Содержание разнотравья в них составило 22 и 18,5 %
соответственно. В бинарных травосмесях из люцерны и клевера лугового
содержалось соответственно 30,3–32,9 % люцерны, 45,3 – 48,1 % клевера и 15,2 –
16,9 % разнотравья.
В 2012 году наибольшие сборы сухого вещества, несмотря на присутствие
большого количества разнотравья, обеспечивали одновидовой посев клевера
лугового (2,87 т/га) и бинарные травосмеси из разных сортов люцерны
изменчивой и клевера лугового (от 2,82 до 3,48 т/га) (таблица 6).
10
Таблица 6 - Урожайность разных сортов люцерны в одновидовых посевах и
травосмесях с клевером луговым и лядвенцем рогатым, т/га сухого вещества
Травосмеси
2012 г.
2013 г.
2014 г.
2015 г.
В среднем
2,7
4,6
2,61
2,6
3,13
2,19
6,02
3,61
5,01
4,21
3.Люцерна изменчивая Агния
2,74
6,27
3,78
6,09
4,72
4.Люцерна изменчивая Таисия
2,08
6,79
4,62
6,54
4,99
5.Клевер луговой
2,87
7,72
2,02
3,29
3,98
6.Лядвенец рогатый
1,75
5,6
3,45
4
3,70
7.Люцерна Пастбищная 88 +
клевер луговой
3,48
6,36
2,98
4,04
4,22
8.Люцерна Агния + клевер
луговой
3,3
7,29
3,48
3,83
4,48
9.Люцерна Таисия + клевер
луговой
2,82
7,62
3,46
4,18
4,52
10.Люцерна Пастбищная 88 +
лядвенец рогатый
2,97
6,58
5,62
6,31
5,37
11.Люцерна Агния + лядвенец
рогатый
2,34
6,89
4,91
6
5,04
12.Люцерна Таисия +
лядвенец рогатый
2,22
6,72
5,51
5,44
4,97
0,16
0,28
0,18
0,31
0,11
1. Кострец безостый +
тимофеевка луговая
2.Люцерна изменчивая
Пастбищная 88
НСР05
На втором году жизни чистый посев клевера лугового сформировал урожай
7,72 т/га сухого вещества. Среди трёх сортов люцерны, Таисия оказалась
наиболее урожайной – 6,79 т/га. Биологически обусловленный максимум
урожайности клевера приходится на 2-й год жизни, именно это объясняет
высокую продуктивность клевера лугового в одновидовых посевах и в смеси с
другими бобовыми культурами.
В 2014 г. недостаток атмосферных осадков в отдельные периоды вегетации
оказал существенное влияние на урожайность трав. При дефиците влаги
преимущество по продуктивности имели травосмеси: люцерна Пастбищная 88 +
лядвенец рогатый (5,62 т/га) и люцерна Таисия + лядвенец рогатый (5,51 т/га
сухого вещества).
На 4-й год жизни при более благоприятных условиях увлажнения, чем в
предыдущем году, урожайность бобовых трав возросла с 2,02-5,62 до 3,29 –
6,54 т/га. Наибольшую продуктивность имела люцерна изменчивая сорта Таисия
(6,54 т/га) и травосмесь лядвенца рогатого с люцерной Пастбищная 88 (6,31 т/га).
11
Злаковый травостой из костреца безостого и тимофеевки луговой без внесения
азотных удобрений сильно засорялся дикорастущими травами и имел
наименьшую урожайность – 2,60 т/га сухой массы.
В среднем за 4 года наибольший урожай – 5,37 т/га обеспечила травосмесь
из люцерны изменчивой сорта Пастбищная 88 и лядвенца рогатого Солнышко.
Урожайность злаковой травосмеси из костреца безостого и тимофеевки луговой
была в 1,7 раза меньше. Одновидовой посев лядвенца рогатого уступал по
урожайности (3,7 т/га) всем другим бобовым травам и их травосмесям.
В тоже время, использование лядвенца рогатого в травосмесях с
различными сортами люцерны позволило сформировать устойчивые
агрофитоценозы. При четырехлетнем использовании бинарные травосмеси
лядвенца с люцерной сорта Агния превзошли по урожайности одновидовые
посевы люцерны на 7 % и с сортом Пастбищная 88 – на 27 %.
Химический состав многолетних бобовых трав
Качественный состав кормов находился в зависимости от доли участия
бобовых трав в составе травостоев. Одновидовые посевы различных сортов
люцерны изменчивой и травосмеси в среднем за 3 года содержали в сухой массе
17,11–21,1 % сырого протеина, 21,7–25,62 % сырой клетчатки, 2,94–4,38 % сырого
жира, 0,19–0,26 % фосфора, 1,3–1,53 % кальция, 1,79–2,39 % калия (таблица 7).
По содержанию сырого протеина они превосходили злаковую травосмесь из
костреца безостого и тимофеевки луговой в 1,6-1,9 раза.
Большим достоинством бобовых трав является то, что они аккумулировали
в надземной массе в 1,4-1,6 раза больше кальция, чем злаки.
Травы содержали небольшое количество фосфора – от 0,19 % (клевер
луговой + люцерна Агния) до 0,26 % (сорт Таисия + лядвенец рогатый), что ниже
зоотехнических потребностей животных (0,3 %). Это обусловлено тем, что
фосфорные удобрения на данном участке не применяли в течение 5 лет.
Многолетние травы являются калиелюбивыми растениями. На протяжении
3 лет концентрация калия в надземной массе трав изменялась от 1,79 % (люцерна
изменчивая Агния + лядвенец рогатый; люцерна изменчивая Пастбищная 88 +
клевер луговой) до 2,39 % (люцерна изменчивая Таисия + лядвенец рогатый).
Во всех трех укосах бобовые травы удовлетворяли потребности жвачных
животных в сыром протеине, причем одновидовые посевы люцерны
характеризовались более высоким содержанием этого важного компонента корма,
чем травосмеси с участием клевера лугового и лядвенца рогатого. В злаковой
травосмеси отмечался дефицит сырого протеина. Его концентрация изменялась по
укосам от 10,88 до 13,09 %.
Получаемые зеленые корма имели высокую энергетическую питательность.
В среднем за 2012-2014 гг. в 1 кг сухого вещества травяных кормов содержалось
9,17 – 9,86 МДж обменной энергии.
12
Таблица 7 - Химический состав многолетних трав в среднем за 3 года, % от сухой
массы
Травосмеси
1. Кострец безостый +
тимофеевка луговая
2.Люцерна изменчивая
Пастбищная 88
3.Люцерна изменчивая Агния
4.Люцерна изменчивая Таисия
5.Клевер луговой
6.Лядвенец рогатый
7.Люцерна Пастбищная 88 +
клевер луговой
8.Люцерна Агния + клевер
луговой
9.Люцерна Таисия + клевер
луговой
10.Люцерна Пастбищная 88 +
лядвенец рогатый
11.Люцерна Агния + лядвенец
рогатый
12.Люцерна Таисия + лядвенец
рогатый
Сырой
протеин
Сырая
клетчатка
Сырой
жир
P
Ca
K
11,33
23,96
4,04
0,23
0,95
1,98
21,1
24,36
3,15
0,21
1,42
1,97
18,77
17,14
18,46
17,54
25,47
24,1
23,07
22,33
2,94
2,95
4,38
3,79
0,2
0,21
0,22
0,23
1,49
1,44
1,45
1,3
2,24
1,9
2,09
2,13
17,11
21,8
3,51
0,24
1,45
1,79
17,45
21,7
3,56
0,19
1,53
1,85
19,32
22,43
3,55
0,24
1,48
2,31
19,24
25,62
3,43
0,23
1,31
2,19
19,26
24,38
3,36
0,21
1,45
1,79
18,31
24,27
3,37
0,26
1,45
2,39
Накопление биологического азота в надземной и подземной массе трав
Большое значение многолетних бобовых трав состоит не только в том, что
они дают корма богатые протеином, но и улучшают обеспеченность почвы
биологически фиксированным азотом. На второй год жизни максимальное
накопление биологического азота в надземной массе отмечалось в одновидовом
посеве клевера лугового (135,8 кг/га). Бинарные травосмеси люцерны и клевера
лугового аккумулировали в надземной массе за 1 год пользования 54,1–119,6 кг/га
биологического азота, травосмеси люцерны и лядвенца рогатого 75,9 – 111,6 кг/га
соответственно.
На 3-й год жизни клевер луговой и его бинарные травосмеси с люцерной
уменьшили накопление биологического азота соответственно до 7,6 и 55,768,9 кг/га, в связи со значительным выпадением клевера лугового из состава
агрофитоценозов. Бинарные посевы люцерны и лядвенца рогатого накапливали
(118,5 – 147,2 кг/га).
При оценке одновидовых посевов и травосмесей в качестве
предшественников для различных сельскохозяйственных культур преимущество
имели бинарные травостои люцерны изменчивой и клевера лугового, в корневой
массе которых накапливалось 72,3 – 88,2 кг/га азота, достаточное для
формирования высоких урожаев однолетних культур (рисунок 1).
13
Рисунок 1. Биологическая азотфиксация в надземной массе и накопление азота в
корнях трав (кг/га)
Бинарные травосмеси из люцерны изменчивой и клевера лугового
накапливали в пахотном слое почвы 3,85 – 4,5 т/га сухого вещества корней,
корневищ и подземных зон ветвления.
Наибольшую массу корней формировала травосмесь люцерны Таисия +
лядвенец рогатый – 4,97 т/га сухого вещества. Одновидовые посевы лядвенца
рогатого и клевера лугового накапливали соответственно 3,24 и 3,12 т/га
подземной массы.
Глава 5. Формирование люцерно-злаковых травостоев
В течение 5 лет использования травостоев люцерна изменчивая сорта
Находка обеспечила высокую устойчивость в составе агрофитоценозов. В
одновидовом посеве в среднем за 5 лет её доля составила 75,3 % и в травосмесях –
от 41,4 (люцерна + тимофеевка луговая + овсяница луговая) до 58,4 % (люцерна +
тимофеевка луговая). Содержание разнотравья в травостоях с люцерной
изменялось от 11 до 19,9 %. Наиболее засорённой (23,2 %) была злаковая
травосмесь из костреца безостого и тимофеевки луговой (рисунок 2).
14
Рисунок. 2. Ботанический состав двух- и трехкомпонентных травосмесей в
среднем за 2010 – 2014 гг., %
В сухие годы в ботаническом составе агрофитоценозов возрастала доля
люцерны изменчивой. Среди злаковых трав наибольшую долю в
трёхкомпонентных травостоях занимала тимофеевка луговая (28,5 %).
Урожайность является интегрирующем показателем, который зависит от
ботанического состава, плотности травостоев и высоты растений. В 2010 и
2011 гг. одновидовой травостой люцерны формировал самые высокие урожаи –
соответственно 5,63 и 4,85 т/га сухой массы (таблица 8). В засушливых условиях
преимущество по урожайности имели травостои, в которых доминирующее
положение занимала люцерна изменчивая.
Злаковая травосмесь из тимофеевки луговой и костреца безостого уступала
по урожайности как в 2010 г., так и в 2011 г. На урожайность злаковой травосмеси
негативное воздействие оказал недостаток влаги и дефицит азота. Неустойчивые
условия увлажнения в 2012 году обусловили преимущество одновидового посева
люцерны над люцерно-злаковыми и злаковой травосмесями. Сбор корма с
одновидового посева люцерны был выше тимофеечно-кострецовой травосмеси в
2,1 раза (таблица 8).
В условиях дефицита влаги преимущество имел одновидовой посев
люцерны. В 2013 году был собран наибольший урожай по сравнению с 2010 –
2012 гг. во всех вариантах опыта – от 6,12 до 7,3 т/га сухого вещества.
15
Таблица 8 - Урожайность травосмесей в 2010-2014 гг., т/га сухого вещества
Травосмеси
Тимофеевка луговая + кострец
безостый
Люцерна изменчивая
Люцерна + кострец безостый
Люцерна + овсяница луговая
Люцерна + тимофеевка луговая
Люцерна + овсяница луговая +
кострец безостый
Люцерна + тимофеевка луговая
+ овсяница луговая
Люцерна +тимофеевка луговая
+ кострец безостый
НСР05
2010г.
2011г.
2012г.
2013г.
2014г.
В
среднем
3,71
1,70
2,54
6,12
2,32
3,28
5,63
4,46
4,60
4,48
4,85
3,69
3,58
4,45
5,46
4,46
4,27
4,53
6,57
7,22
6,49
6,59
5,18
4,73
4,11
5,48
5,54
4,91
4,61
5,11
4,60
3,99
4,68
7,12
5,67
5,21
5,26
4,15
4,56
7,2
5,03
5,24
5,40
4,06
4,58
7,3
5,52
5,37
0,46
0,41
0,28
0,42
0,33
0,17
В условиях повышенного атмосферного увлажнения люцерна изменчивая
давала урожай 6,57 т/га и не имела преимущества перед бинарными люцернозлаковыми травосмесями (6,49 – 7,22 т/га), но уступала трехкомпонентным
травосмесям, включающим тимофеевку + овсяницу и тимофеевку+ кострец
безостый (7,12 – 7,3 т/га). При обилии влаги значительно (до 6,12 т/га) возросла
урожайность злаковой травосмеси, но на следующий год она опять снизилась до
2,32 т/га.
В среднем за 5 лет максимальную урожайность обеспечил чистый посев
люцерны, которая составила 5,54 т/га сухого вещества. Травосмесь из тимофеевки
и костреца безостого оказалась наименее продуктивной (3,28 т/га), значительно
уступая бобово-злаковым посевам. Трёхкомпонентные травосмеси оказались
более урожайными (от 5,21 до 5,37 т/га сухого вещества) по сравнению с
бинарными травосмесями (от 4,61 до 5,11 т/га сухого вещества).
Глава 6. Экономическая и агроэнергетическая эффективность
выращивания многолетних трав
Наиболее дешёвый корм в опыте с одновидовыми посевами люцерны давал
сорт Селена – 1,95 руб. Здесь получен также наиболее высокий условный чистый
доход – 17933 руб./га при максимальном уровне рентабельности – 207,1 %.
Получена высокая окупаемость затрат совокупной энергии по выращиванию
люцерны. Агроэнергетический коэффициент составлял от 6,1 до 6,7.
В опыте с двухкомпонентными бобовыми травосмесями наибольший
уровень рентабельности обеспечили агрофитоценозы из люцерны Пастбищная 88
с лядвенцем рогатым и люцерны Агния с клевером луговым – соответственно
133,4 и 132,2 %. Выращивание травосмесей из люцерны изменчивой и лядвенца
рогатого обеспечивало получение в среднем за 3 года пользования 45,8 –
48,5 ГДж/га ОЭ с агроэнергетическим коэффициентом 2,8 – 2,9.
16
ВЫВОДЫ
1.
Шестилетний период выращивания российских и голландских сортов
люцерны показал, что все сорта характеризовались высокой урожайностью и
устойчивостью к крайне неблагоприятным условиям увлажнения вегетационных
периодов 2010 и 2011 гг. В среднем за шесть лет жизни получено от 6,44 до
6,90 т/га сухой массы с 1 га и между сортами не выявлено существенных
различий по продуктивности.
2.
От 1-го к 6-му году жизни травостоев происходит изреживание
люцерны со 124-200 до 39-49 растений на 1м2. Несмотря на засушливые условия,
все сорта люцерны формировали не менее трех укосов и успешно противостояли
внедрению в состав травостоев дикорастущих растений. Их участие не
превышало 15,7 %.
3.
В среднем за 4 года жизни люцерно-лядвенцевые травосмеси
превосходили по сбору сухого вещества люцерно-клеверные и одновидовые
посевы люцерны соответственно на 0,72 и 0,48 т/га. Наименее продуктивными
были злаковая травосмесь (3,13 т/га), чистые посевы лядвенца рогатого (3,7 т/га) и
клевера лугового (3,98 т/га) В одновидовых посевах на 4-й год жизни наибольший
урожай формировал новый сорт люцерны Таисия – 6,54 т/га.
4.
При выращивании люцерны сорта Находка в одновидовом посеве и в
составе двух- и трёхкомпонентных травосмесей со злаками в среднем за 5 лет
пользования максимальную урожайность сухого вещества обеспечил чистый
посев люцерны – 5,54 т/га сухой массы. Он превосходил по продуктивности
двухкомпонентные люцерно-злаковые травосмеси на 11,4 % и трёхкомпонентные
– на 5,3 %. Злаковая травосмесь из тимофеевки луговой и костреца безостого
уступала по урожайности люцерне и люцерно-злаковым травосмесям в 1,4 –
1,7 раза. В сухие годы преимущество по урожайности имел одновидовой посев
люцерны, а в годы с достаточным увлажнением – люцерно-злаковые травосмеси.
5.
Люцерна устойчиво сохранялась в составе люцерно-злаковых
травостоев. На 5-й год пользования её содержание в ботаническом составе двух- и
трёхкомпонентных травосмесей составляло 55,3 - 65,1 %. В составе люцерноклеверных травосмесей в 1-3 годы в ботаническом составе преобладал клевер
луговой (42,3 - 79,5 %), а на 4 –й год жизни его участие снизилось до 10,8 –
12,7 %. Доля лядвенца рогатого в смесях с люцерной во все годы пользования не
превышала 17,4 %.
6.
Выращивание в течение 6 лет различных сортов люцерны без
внесения минеральных удобрений привело к существенным изменениям в
кислотности почвы и её обеспеченности подвижными соединениями фосфора и
калия. Почва из разряда близкой к нейтральной (pHKCl 5,8) перешла в разряд
слабокислой (pHKCl 5,21 – 5,56); произошло обеднение почвы обменным калием с
104 до 22-51 мг/кг и подвижным фосфором с 250 до 102-155 мг/кг.
7.
Агрофитоценозы из люцерны после трёх лет жизни формировали от
3,88 до 4,09 т/га сухого вещества корней, в которых содержалось 65,6 – 71,3 кг/га
азота. Клевер луговой и лядвенец рогатый в чистых посевах уступали
17
одновидовым посевам люцерны изменчивой по массе подземных органов на (19 –
23 %) и (17 – 20 %) соответственно. В среднем за 3 года жизни биологическая
азотфиксация в надземной массе травостоев составляла от 35,5 – до 94 кг/га
Наибольшую биологическую фиксацию азота имели травостои из люцерны и
лядвенца рогатого (76,1 – 94 кг/га).
8.
Одновидовые посевы люцерны и бинарные смеси из бобовых трав при
трёхкратном скашивании содержали необхлдимое для дойных коров количество
сырого протеина (17,11 – 21,1 %), сырой клетчатки (21,7 – 25,62 %), сырого жира
(2,94 – 4,38 %) и 9,59 – 9,84 МДж ОЭ в 1 кг СВ.
9.
Выращивание травосмесей из люцерны изменчивой и лядвенца
рогатого обеспечивало получение в среднем за 3 года пользования 45,8 –
48,5 ГДж/га ОЭ с агроэнергетическим коэффициентом 2,8 – 2,9. Затраты
совокупной энергии при возделывании травосмеси из люцерны изменчивой и
клевера лугового и одновидовых посевов также хорошо окупались выходом
обменной энергии при агроэнергетическом коэффициенте 2,5 – 2,8. Наиболее
дешёвый корм с себестоимостью 1 корм. ед. 1,95 руб при наивысшем уровне
рентабельности – 207,1 % и агроэнергетическом коэффициенте 6,5 обеспечивал
при выращивании в течение 6 лет на средне окультуренной почве сорт люцерны
изменчивой Селена.
Рекомендации производству
1.
В условиях Центрального района Нечернозёмной зоны на дерновоподзолистых почвах с pHсол 5,6 – 5,8 рекомендуется высевать сорта люцерны
изменчивой сенокосно-пастбищного типа – Селена, Находка, Пастбищная 88. При
трёхкратном использовании они сохраняют продуктивное долголетие в течение
5 – 6 лет и обеспечивают урожайность 6 – 6,4 т/га сухой массы.
2.
Для получения травяных кормов с высоким содержанием протеина и
увеличения продуктивного долголетия травостоев следует использовать бинарные
травосмеси люцерны изменчивой сорта Пастбищная 88 с лядвенцем рогатым
сорта Солнышко.
18
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ
1. Лазарев, Н.Н. Урожайность люцерны изменчивой (Medicago varia Martyn)
в одновидовых посевах и травосмесях с бобовыми и злаковыми травами /
Н.Н. Лазарев, А.М. Стародубцева, Д.В. Пятинский // Кормопроизводство. – 2013.
- № 11. – С. 10-12.
2. Лазарев, Н.Н. Продуктивное долголетие различных сортов люцерны
изменчивой (Medicago varia Martyn) в условиях Московской области /
Н.Н. Лазарев, А.М. Стародубцева, Е.М. Куренкова, Д.В. Пятинский //
Кормопроизводство. – 2014. -№ 11. – С. 7-11.
3. Лазарев, Н.Н. Продуктивность различных сортов люцерны российской и
голландской селекции в Московской области / Н.Н. Лазарев, А.М. Стародубцева,
Д.В. Пятинский // Кормопроизводство. – 2014. - № 2. – С. 19-22.
4. Лазарев, Н.Н. Продуктивное долголетие новых сортов люцерны
(Medicago sativa L.) при интенсивном скашивании / Н.Н. Лазарев,
Д.В. Пятинский // Известия ТСХА. – 2016. – № 5 –С. 39-54.
Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций
5. Пятинский, Д.В. Урожайность и ботанический состав двух- и
трёхкомпонентных люцерно-злаковых травосмесей / Д.В. Пятинский,
Н.Н. Лазарев // Сборник материалов конференции молодых учёных и
специалистов, посвящённой созданию объединённого аграрного вуза в Москве. –
2014.-С.43-45.
6. Пятинский, Д.В. Урожайность люцерны изменчивой в травосмесях с
клевером луговым и лядвенцем рогатым / Д.В. Пятинский, Н.Н. Лазарев,
А.М. Стародубцева // Вестник студенческого научного общества I часть. СанктПетербург.- 2014. – С.71-73.
7. Пятинский, Д.В. Продуктивность люцерны изменчивой сорта Находка в
одновидовых посевах и травосмесях со злаками / Д.В. Пятинский, Н.Н. Лазарев //
Сборник статей конференции молодых учёных и специалистов, посвящённой150летию РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. – 2015. – С. 68-71.
19
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
617 Кб
Теги
сортов, сенокосно, травосмесей, одновидовых, пастбищных, посевах, урожайность, люцерна
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа