Оптимизация структуры посевов кормовых культур и особенности технологии их возделывания на Среднем Урале

УДК 633.2

Оптимизация структуры посевов кормовых культур и особенности технологии их возделывания на Среднем Урале

Зезин Н. Н., доктор сельскохозяйственных наук

Намятов М. А., кандидат сельскохозяйственных наук

Севостьянов М. Ю., кандидат сельскохозяйственных наук

ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук» (Уральский НИИСХ – филиал ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН)

620142, Россия, г. Екатеринбург, ул. Белинского, д. 112а

E-mal: nikitazezin@yandex.ru

В задачу исследований входило изучение особенностей роста и развития люцерны в беспокровных и подпокровных посевах, экологическое испытание и разработка технологии возделывания гибридов кукурузы с ФАО 120–150, перспективных сортов масличных культур на маслосемена. Проводились анализы структуры посевов кормовых культур и оценка молочной продуктивности коров в сельскохозяйственных организациях различных почвенно-климатических зон Свердловской области в период с 1974 по 2019 год. Обладая высокой молочной продуктивностью, современные коровы чрезвычайно требовательны к обеспечению их потребностей в питательных и минеральных веществах, а особенно — в энергии, даже незначительный дефицит которых либо их несбалансированное поступление в организм коровы приводит к нарушению обменных процессов и, как следствие, преждевременному выбытию самых продуктивных особей. Значительно возросшая молочная продуктивность коров диктует необходимость корректировки структуры кормопроизводства. В Свердловской области удельный вес высокобелковых, высокоэнергетических и засухоустойчивых культур, обеспечивающих более стабильное по годам производство высококачественных кормов, возрос с 7,1 до 17,5%, или с 30,3 до 72,4 тыс. га. Расширению посевов люцерны, кукурузы по зерновой технологии, масличных культур способствовали многочисленные исследования Уральского НИИСХ по селекции и разработке технологии их возделывания за последние 45 лет (1974–2019 годы), проведённые в различных почвенно-климатических зонах Свердловской области. Исследования Уральского НИИСХ убедительно показывают возможность возделывания и получения стабильно высоких урожаев люцерны, кукурузы и масличных культур в Уральском регионе, что обеспечит положительную динамику роста молочной продуктивности разводимого скота чёрно-пёстрой породы.

Ключевые слова: молочная продуктивность, люцерна, кукуруза, корнаж, лён, рапс.

В задачу исследований входило изучение особенностей роста и развития люцерны в беспокровных и подпокровных посевах, экологическое испытание и разработка технологии возделывания гибридов кукурузы с ФАО 120–150, перспективных сортов масличных культур на маслосемена. Проводились анализы структуры посевов кормовых культур и оценка молочной продуктивности коров в сельскохозяйственных организациях различных почвенно-климатических зон Свердловской области в период с 1974 по 2019 год. В полевых опытах все учёты и наблюдения проводили по методике ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса (1971), математическую обработку экспериментальных данных — по Б. А. Доспехову (1972). Исследования проведены в рамках государственного задания по теме «Создание и усовершенствование адаптивных технологий возделывания экономически значимых сельскохозяйственных культур на основе оптимизации биотических и абиотических факторов».

Свердловская область по производству молока в общественном секторе и удою на фуражную корову входит в десятку лучших регионов Российской Федерации, а в Уральском федеральном округе регион стабильно занимает первое место. Это результат многолетней и последовательной государственной аграрной политики, проводимой в Свердловской области, позволяющей сохранять поголовье коров и увеличивать их продуктивность. Ежегодно, начиная с 2008 года, производство молока в Свердловской области стабильно наращивается. В 2018 году произведено 736,3 тыс. т молока, в 2019 году рост производства молока продолжался: за 9 месяцев произведено молока на 100,2%, а в сельскохозяйственных организациях — на 100,9% больше соответствующего периода предыдущего года. Растёт продуктивность дойного стада, которая достигла в 2019 году в общественном секторе 7350 кг молока, а в племенных организациях — 8444 кг молока (рис. 1).

Рис. 1. Динамика удоя на фуражную корову в племенных организациях и в среднем по Свердловской области

Выдающихся результатов добился коллектив работников и специалистов СПК «Килачёвский» под руководством председателя А. С. Никифорова: от каждой коровы получено по 11 963 кг молока. Не отстают от лидера и в ОАО «Птицефабрика Свердловская», где продуктивность скота составила 10 626 кг молока. Свидетельством высокого генетического потенциала разводимого в Свердловской области скота чёрно-пёстрой породы являются коровы-рекордистки. На 1 января 2019 года в Свердловской области имелось 156 коров-рекордисток с удоем за максимальную лактацию более 13 тыс. кг молока, в том числе 85 коров — с удоем более 14 тыс. кг, 30 коров — с удоем более 15 тыс. кг и 6 коров — с продуктивностью свыше 16 тыс. кг молока (Гридина и др., 2019). Среднесуточный удой коров-рекордисток превышает в некоторых случаях 60 кг молока, а у большинства коров Свердловской области в период первой половины лактации составляет 40–50 кг молока. Обладая такой продуктивностью, современные молочные коровы чрезвычайно требовательны к обеспечению их потребностей в питательных и минеральных веществах, а особенно — в энергии. Даже незначительный дефицит питательных веществ и энергии либо их несбалансированное поступление в организм коровы приводит к нарушению обменных процессов и, как следствие, преждевременному выбытию самых продуктивных особей из стада.

Обеспечить современных высокопродуктивных коров всем необходимым для производства молока высокого качества возможно только при условии кормления животных первоклассными кормами с высоким уровнем обменной энергии в сухом веществе корма. Не все виды сельскохозяйственных растений отвечают этим требованиям, что диктует необходимость корректировки структуры современного кормопроизводства.

Основу кормовой базы в Свердловской области составляют многолетние травы посева прошлых лет и многолетние беспокровные травы (72–75%) (табл. 1). В травяном клине преобладают злаковые травы, и только третья часть всех многолетних трав — это бобовые и бобово-злаковые травостои. В 2019 году по сравнению с 2011 годом увеличилась доля люцерны с 11,7 до 25,2 тыс. га, или в 2,2 раза.

1. Структура посевов кормовых культур в Свердловской области (2011 и 2019 гг.)

На фоне снижения площади однолетних трав и клевера возросли посевы кукурузы с 8,7 до 19,9 тыс. га (в 2,3 раза) и масличных культур — с 9,9 до 27,3 тыс. га (в 2,8 раза). Таким образом, удельный вес высокобелковых, высокоэнергетических и засухоустойчивых культур, обеспечивающих более стабильное по годам производство высококачественных кормов (люцерны, кукурузы и масличных), возрос за эти годы с 7,1 до 17,5%, или с 30,3 до 72,4 тыс. га (в 2,4 раза) (Зезин и др., 2019). Анализ показывает, что культуры с высоким содержанием белка и обменной энергии (люцерна, кукуруза и масличные) наиболее востребованы в хозяйствах с самой высокой молочной продуктивностью коров в лесолуговой и лесостепной зонах Свердловской области. Если площадь этих культур за последние 4 года занимает в структуре всех кормовых культур Свердловской области 17,0%, то в хозяйствах Ирбитского, Богдановичского и Белоярского районов — соответственно 34,9; 40,8; 32,0%, или в 1,8–2,3 раза больше.

Расширению посевов люцерны, кукурузы по зерновой технологии, масличных (рапса, сурепицы, льна) способствовали многочисленные исследования Уральского НИИСХ по селекции и разработке их технологии возделывания за последние 45 лет (1974–2019 годы).

Для высокоэффективного возделывания сельскохозяйственных культур в условиях сурового уральского климата важнейшее значение имеет сорт. На Урал длительное время завозили семена люцерны сортов Кизлярская местная, Токмакская местная, Узгенчская местная, Манычская, Зайкевича, которые обладали низкой зимостойкостью и гибли, как правило, после второй или даже первой перезимовки. В настоящее время в Свердловской области районированы три сорта люцерны селекции Уральского НИИСХ: Сарга (с 1992 года), Уралочка (с 2003 года), Виктория (с 2016 года). Эти сорта удачно сочетают высокую зимостойкость, повышенную кормовую и семенную продуктивность, а накопление биологического азота достигает 360 кг/га (Тормозин и др., 2017). В исследованиях установлено, что свет является важным фактором в жизни люцерны. Наиболее чувствительна она к интенсивности света в период раннего развития. Недостаточная освещённость молодых растений в период образования первых настоящих листьев и ветвления отрицательно влияет на развитие корневой системы и симбиотического аппарата. Это объясняется тем, что уже в фазе трёх-четырёх листочков и образования стебля люцерна переходит к световой стадии развития. Поэтому она выдерживает затенение покровными культурами хуже, чем клевер луговой: тот дольше остаётся в фазе розетки и позже переходит к световой стадии (Современное кормопроизводство, 2018). В полевых опытах 1974–1984 годов решающим фактором увеличения урожайности люцерны при подпокровном посеве оказался срок уборки покровных культур (табл. 2).

2. Продуктивность 1 га пашни в звене севооборота с использованием люцерны в качестве подпокровной культуры в сравнении с беспокровным посевом (в среднем по трём циклам опытов, 1974–1979 гг.)

При их уборке в фазу начала восковой спелости уменьшилась изреженность люцерны, улучшилось развитие растений перед уходом в зиму. Число клубеньков на одном растении при уборке покровных культур в фазу полной спелости составляло 6–8 шт., а при уборке в начале восковой спелости возрастало до 10–11, при беспокровном посеве — до 14–15 шт. На следующий год формировался более мощный травостой с площадью поверхности листьев до 40 тыс. м²/га, что обусловило повышение сбора сухого вещества люцерны второго года жизни на 20,1–30,1%. При уборке покровных культур на зерно черезрядный посев по сравнению с рядовым способствовал созданию лучших условий по освещённости для подпокровных растений и влажности почвы в первый год, а следовательно, повышению урожайности люцерны второго года жизни на 22% (Намятов, 1986). Сроки и частота укосов люцерны влияют на качество зелёной массы и долголетие травостоев. Содержание сырого протеина, сырой клетчатки и концентрация энергии достигают оптимальных значений в фазе от начала до конца бутонизации (соответственно 22–26%, 18–24% и 9,8–10,5 МДж ОЭ на 1 кг сухого вещества). В СПК «Килачёвский» Ирбитского района уборку этой культуры проводят в оптимально ранние сроки — «последний валок – первый цветок». В хозяйстве с поголовьем около 3000 коров ежегодно убирается на корм 1200–1400 га люцерны.

Исследования по подбору гибридов кукурузы, проведённые в различные по погодным условиям годы (2009–2019), показали, что только гибриды с ФАО 120–150 обеспечивают стабильно высокий сбор сухого вещества (8–12 т/га) с содержанием его в зелёной массе 25–35%, обменной энергии — не менее 10–10,5 МДж/кг СВ и крахмала — 230–270 г/кг СВ. Данные гибриды могут уступать поздним по урожайности зелёной массы, но в условиях Урала у них более надёжное своевременное созревание, что определяет большее содержание в урожае крахмала и энергии. Как показал химический анализ, основная часть крахмала содержится в зерне кукурузы, причём его содержание резко снижается с удлинением вегетационного периода. Так, в зерне гибридов с ФАО 120–140 (Кубанский 101 СВ, Росс 130 СВ, Обский 140 СВ) оно достигает 73–75%, а у гибридов Катерина СВ, Машук 170 МВ, Клифтон, К-180 (ФАО 170–190) — не превышает 67–70%. В полевых опытах установлено, что содержание крахмала в зерне гибридов кукурузы различной скороспелости возрастает от поздних сроков посева к ранним (табл. 3).

3. Содержание крахмала в зерне различных гибридов кукурузы в зависимости от сроков посева (2011–2013 гг.)

В результате ежегодного проведения оценки новых гибридов в мелкоделяночных, полевых и производственных опытах выявлена зависимость сроков уборки от теплообеспеченности вегетационного периода. Так, в благоприятном по сумме активных температур за 10-градусный период 2012 года (959,5^оС) концентрация обменной энергии у гибрида Обский 140 СВ уже 16 августа составила 10,4 МДж/кг СВ, в менее благоприятном 2013 году — 10,0, а в 2011 году (сумма температур — 735,6^оС, на 23% меньше 2012 года) содержание обменной энергии снизилось в эту дату до 9,8 МДж/кг СВ. В связи с этим уборку на силос гибрида Обский 140 СВ в 2010, 2012, 2013, 2016 годах можно было начинать уже в конце августа – начале сентября без снижения качества корма. В 2017–2019 годах к уборке на силос приступали во второй половине сентября – начале октября. В эти годы сумма активных температур была наименьшей за последние 15 лет (рис. 2).

Рис. 2. Динамика суммы активных температур >10^оС (2005–2019 гг.)

По данным Уральского НИИСХ, у гибрида Росс 130 СВ содержание сухого вещества в початках (без обёртки) к 18 сентября 2017 года составило 36,3%, 04 октября 2018 года — 35,9%, 05 октября 2019 года — 45,5%, содержание крахмала — соответственно 44,5; 52,6; 48,2%.

Анализ данных по структуре высеянных гибридов кукурузы показывает, что рекомендованная Уральским НИИСХ линейка гибридов с ФАО 120–140 фактически занимает наибольший удельный вес в условиях производства. Так, в 2016 году гибриды Обский 140 СВ (ФАО 140), Росс 130 СВ (ФАО 130) и Кубанский 101 СВ (ФАО 120) в структуре высеянных семян заняли 83,6%, в 2017 году — 77,1%, а в 2018–2019 годах — 89,9–90,6% (табл. 4).

За эти годы доля гибрида Обский 140 СВ снизилась с 52,5 до 31,3%, а гибрида Росс 130 СВ — возросла с 29,0 до 46,3%. В 2019 году заметно увеличился удельный вес Кубанского 101 СВ — до 13,0%.

4. Структура высеянных гибридов в Свердловской области в 2016–2019 гг., %

Таким образом, подбор адаптированных для Урала гибридов имеет решающее значение для получения в различных погодных условиях кормовой массы с початками молочно-восковой спелости зерна. Поэтому в Уральском НИИСХ продолжают ежегодно проводить экологическое испытание новых гибридов на опытных делянках, а лучшие из них оценивать в научно-производственных, демонстрационных посевах при проведении в августе-сентябре региональных «Дней поля».

В 2018 году в ЗАО «АПК «Белореченский» в Белоярском районе несмотря на острый недостаток тепла в вегетационный период по содержанию сухого вещества в початках выделились перспективные гибриды отечественной селекции: Кубанский 102 СВ, К-140, Машук 140 и Уральский 150. В 2019 году в производственном опыте в ЗАО «Агрофирма «Патруши» в Сысертском районе высокое содержание крахмала в зерне на 24 сентября отмечено у гибридов: Росс 125 — 71,1%; Кубанский 102 СВ — 67,4; К-140 — 66,0; Росс 130 СВ — 64,9; Уральский 150 — 65,7%.

Благодаря успехам отечественной селекции и разработанной Уральским НИИСХ зерновой технологии возделывания кукурузы, ряд племенных заводов и репродукторов по разведению крупного рогатого скота чёрно-пёстрой породы наряду с кукурузным силосом в 2017–2019 годах готовили и новый перспективный вид корма из початков — корнаж. Практика показывает, что его высокое качество обеспечивают только гибриды с ФАО 120–140.

К 2011 году в хозяйствах области площадь масличных культур достигла 9,83 тыс. га, из них 9,56 тыс. га, или 97,2%, занимал рапс яровой. В технологии возделывания рапса одно из важных мест занимает сорт или гибрид. Сегодня селекционерами выведены новые сорта и гибриды рапса с потенциальной урожайностью 2,7–3,0 т/га. В производственных посевах в Свердловской области возделываются сорта рапса Луч, Ратник, Оредеж, Новосёл, Аккорд, гибриды Брандо, Миракль и др.

В последние годы значительный интерес проявляется к выращиванию на маслосемена сурепицы яровой. Это связано с возможностью расширения сроков сева и значительно более ранним гарантированным вызреванием семян, даже в прохладные годы. В исследованиях Уральского НИИСХ сорта рапса Луч и Старт в 2013–2017 годах обеспечили среднюю урожайность 1,8–1,9 т/га, сорта сурепицы Лучистая и Липчанка в 2015–2017 годах — 1,8 и 1,4 т/га.

На полях Уральского НИИСХ в 2011–2016 годах испытывались пять сортов льна масличного. В среднем они формировали биологическую урожайность маслосемян на уровне 2,5 т/га, поэтому они могут возделываться на сельхозпредприятиях Свердловской области. С 2017 года включён в Государственный реестр селекционных достижений новый сорт Уральский, созданный совместно с Всероссийским институтом льна и адаптированный к местным условиям. К 2019 году площадь масличных культур в области увеличилась до 27,3 тыс. га, изменилась и их структура. Площадь рапса составила 14,1 тыс. га (51,7%), льна — 5,2 тыс. га (19,2%), горчицы — 4,1 тыс. га (15,1%), сурепицы — 3,8 тыс. га (14,0%). Лён на маслосемена выращивается в области третий год: в 2017 году он занимал площадь 4,8 тыс. га, в 2018 году — 5,9 тыс. га, в 2019 году — 5,2 тыс. га. Из всех масличных культур наиболее массово возделывается рапс. В лесолуговой зоне Свердловской области площадь масличных культур в 2019 году составила 6,16 тыс. га, в т.ч. рапса — 5,03 тыс. га (81,7%), сурепицы — 0,68 тыс. га (11,0%), льна — 0,45 тыс. га (7,3%).

Заключение. Таким образом, исследования Уральского НИИСХ убедительно показывают возможность возделывания и получения стабильно высоких урожаев люцерны, кукурузы и масличных культур в большинстве почвенно-климатических зон, что обеспечит положительную динамику роста молочной продуктивности разводимого чёрно-пёстрого скота.

Литература

1. Сорта люцерны Уральской селекции (рекомендации) / составители: М. А. Тормозин, А. А. Зырянцева, А. Е. Нагибин, Н. Н. Зезин, А. П. Колотов, Г. В. Вяткина. — Екатеринбург: Уральское издательство, 2017. — 18 с.

2. Современное кормопроизводство Урала: монография / Н. Н. Зезин, А. Э. Панфилов, А. Е. Нагибин, М. А. Тормозин, М. А. Намятов, П. А. Постников, А. П. Колотов, Н. И. Казакова, А. А. Зырянцева, Е. А. Тиханская; под общей редакцией Н. Н. Зезина и А. Э. Панфилова. — Екатеринбург, 2018. — 265 с.

3. Намятов М. А. Агротехнические приёмы повышения кормовой продуктивности люцерны на Среднем Урале: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — Свердловск, 1986. — 244 с.

4. Селекционно-племенная работа с крупным рогатым скотом в регионе Урала. Координационный Совет по совершенствованию крупного рогатого скота Урала чёрно-пёстрой породы / С. Л. Гридина, В. Ф. Гридин, И. В. Ткаченко, Д. А. Афонина, С. В. Мымрин; научные руководители: В. С. Мымрин, И. А. Шкуратова, Н. Н. Зезин. — Екатеринбург, 2019. — 99 с.

5. Научно обоснованная зональная система земледелия Свердловской области (коллективная монография) / Н. Н. Зезин, П. А. Постников, А. П. Колотов и др.; под общей редакцией д-ра с.-х. наук Н. Н. Зезина. — Екатеринбург: Уральский НИИСХ, 2019. — 371 с.

Sowing optimization and forage crop management in the Middle Urals

Zezin N. N., Dr. Agr. Sc.

Namyatov M. A., PhD Agr. Sc.

Sevostyanov M. Yu., PhD Agr. Sc.

Ural Federal Agrarian Research Center of the Ural branch of the Russian Academy of Science, Ural Agricultural Research Institute

620142, Russia, Ekaterinburg, Belinskogo str., 112a

E-mal: nikitazezin@yandex.ru

The research involved performance tests on spring and winter alfalfa, ecological trials as well as cultivation technology development for short-season maize hybrids and promising oil crop varieties. Analyses of crops and milk productivity took place on farms located in various climatic zone of the Sverdlovsk region in 1974–2019. Nowadays high-productive cows are highly affected by nutrient and mineral availability, but most of all — by energy supply. Their deficiency or unbalanced consumption can severely disturb cow metabolism and lead consequently to untimely loss of individual animals. Significant increase in milk yield requires an optimization of forage production. In the Sverdlovsk region the proportion of energy- and protein-rich drought-resistant crops increased from 7.1 to 17.5%, or from 30.3 to 72.4 thousand ha, stabilizing high-quality fodder production. Numerous studies of the Ural Agricultural Research Institute for the last 45 years (1974–2019) contributed to the expansion of lands, occupied by alfalfa, maize, and oil crops. They were carried out under various soil and climatic conditions of the Sverdlovsk region. Alfalfa, maize, and oil crops were effectively cultivated in the Ural region providing an increase in milk productivity of black-and-white cows.

Keywords: milk yield, alfalfa, maize, corncob silage, flax, rapeseed.

References

1. Sorta lyutserny Uralskoy selektsii (rekomendatsii) / sostaviteli: M. A. Tormozin, A. A. Zyryantseva, A. E. Nagibin, N. N. Zezin, A. P. Kolotov, G. V. Vyatkina. — Ekaterinburg: Uralskoe izdatelstvo, 2017. — 18 p.

2. Sovremennoe kormoproizvodstvo Urala: monografiya / N. N. Zezin, A. E. Panfilov, A. E. Nagibin, M. A. Tormozin, M. A. Namyatov, P. A. Postnikov, A. P. Kolotov, N. I. Kazakova, A. A. Zyryantseva, E. A. Tikhanskaya; pod obshchey redaktsiey N. N. Zezina i A. E. Panfilova. — Ekaterinburg, 2018. — 265 p.

3. Namyatov M. A. Agrotekhnicheskie priemy povysheniya kormovoy produktivnosti lyutserny na Srednem Urale: avtoref. dis. … kand. s.-kh. nauk. — Sverdlovsk, 1986. — 244 p.

4. Selektsionno-plemennaya rabota s krupnym rogatym skotom v regione Urala. Koordinatsionnyy Sovet po sovershenstvovaniyu krupnogo rogatogo skota Urala cherno-pestroy porody / S. L. Gridina, V. F. Gridin, I. V. Tkachenko, D. A. Afonina, S. V. Mymrin; nauchnye rukovoditeli: V. S. Mymrin, I. A. Shkuratova, N. N. Zezin. — Ekaterinburg, 2019. — 99 p.

5. Nauchno obosnovannaya zonalnaya sistema zemledeliya Sverdlovskoy oblasti (kollektivnaya monografiya) / N. N. Zezin, P. A. Postnikov, A. P. Kolotov et al.; pod obshchey redaktsiey d-ra s.-kh. nauk N. N. Zezina. — Ekaterinburg: Uralskiy NIISKh, 2019. — 371 p.