Биологические особенности и элементы технологии возделывания левзеи сафлоровидной в условиях Пермского края

УДК 633.8:631.5:581.6

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЕВЗЕИ САФЛОРОВИДНОЙ В УСЛОВИЯХ ПЕРМСКОГО КРАЯ

Д. А. Матолинец

В. А. Волошин, доктор сельскохозяйственных наук

Пермский НИИСХ

614532, Россия, Пермский край, с. Лобаново, ул. Культуры, д. 12

Пермский ГАТУ им. академика Д. Н. Прянишникова

614990, Россия, г. Пермь, ул. Петропавловская, д. 23

Е-mail: pniish@rambler.ru

По результатам исследований, проведённых в 2010–2016 годах в Пермском НИИСХ, было установлено, что левзея сафлоровидная характеризуется высокой зимостойкостью и долголетием. Она отличается ранним отрастанием и активным ростом в начале своего развития. Уже в первых числах июня растения зацветают. Культура в условиях Пермского края обеспечивала два укоса за сезон, при этом во втором укосе урожай была сформирован листовой массой. Растения к первому укосу достигали высоты 78–160 см, ко второму укосу — 40–73 см. В среднем за 6 лет пользования левзея давала урожайность от 39,4 до 66,9 т/га зелёной массы, от 6,39 до 10,67 т/га сухой массы в зависимости от приёмов возделывания. Левзея сафлоровидная обеспечивала не только хорошую урожайность, но и высокую питательную ценность корма. Содержание сухого вещества составляло 14–22 %, сырой клетчатки — 14–22 %. Переваримость органического вещества составляла 70–75 %. Концентрация обменной энергии варьировалась в пределах от 10,46 до 12,78 МДж/кг, а сырого протеина содержалось от 12,19 до 16,17 %. Опыты по скармливанию витаминно-травяной муки из левзеи сафлоровидной, проведённые в ряде хозяйств Пермского края, показали, что коровы вовремя приходили в охоту, в молоке увеличивалось содержание жира и белка. При выращивании цыплят бройлеров увеличивался среднесуточный привес.

Ключевые слова: левзея сафлоровидная, урожайность, зелёная масса, качество корма, витаминно-травяная мука, скармливание.

Важнейшим резервом увеличения производства кормов и повышения их качества является расширение ассортимента кормовых культур, интродукция новых, пока ещё малораспространённых, но перспективных видов и сортов, наиболее полно использующих природно-климатические условия региона. Одной из таких культур является левзея сафлоровидная, которая ранее в Пермском крае не возделывалась.

Левзея сафлоровидная (Rhaponticum carthamoides), или маралий корень, — многолетнее растение семейства Астровые (Asteraceae). Это растение применяется в кормопроизводстве, пчеловодстве и озеленении. Левзея является ценным кормовым растением, используется в виде зелёного корма, сенажа, силоса, травяной муки.

Преимущества этой культуры в кормопроизводстве Пермского края заключаются не только в самом раннем получении зелёной массы и её кормовых качествах, но и в имунностимулирующих свойствах. Особенно это важно при производстве продукции животноводства, где промышленная технология содержания животных, не всегда оптимальная, приводит к снижению иммунных функций организма животных и на этом фоне — к интенсивному развитию всевозможных заболеваний. Практически при всех способах терапии применяются антибиотики, специфические биологически активные вещества (гормоны, простагландины и др.), что не всегда безопасно как для животных, так и для человека.

В связи с этим актуальной становится проблема использования экологически безопасных, биологически активных препаратов природного происхождения, обладающих высокими терапевтическими свойствами и не снижающих потребительского качества молока и мяса.

Цель исследования — изучение биологических особенностей и кормовой продуктивности растений левзеи сафлоровидной в условиях Пермского края.

Методика исследований. Изучение левзеи сафлоровидной проводилось на опытном поле Пермского НИИСХ с 2010 года. Почва участка дерново-мелкоподзолистая тяжелосуглинистая со следующими агрохимическими показателями: гумус — 2,40 %, рН — 4,78, содержание подвижных форм фосфора и обменного калия — 355 и 165 мг/кг почвы соответственно. В процессе исследований было изучено (опыт 1) два способа посева, рядовой и широкорядный, с нормами высева 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 млн всхожих семян (4, 6, 8, 10 кг/га). Также изучалась реакция левзеи сафлоровидной на азотные, фосфорные и калийные удобрения (опыт 2) в дозах 60 кг д. в./га в разных сочетаниях (без удобрений, PK, NK, NP, NPK). В опыте с нормами и способами посева общая площадь делянки — 44,4 м², учётная — 30 м². Повторность четырёхкратная. Расположение делянок рендомизированное, использовался метод расщеплённых делянок. В опыте с минеральными удобрениями общая площадь делянки — 48 м², учётная площадь — 25 м². Расположение вариантов систематическое. Повторность четырёхкратная.

Перед закладкой опытов были внесены минеральные удобрения. В дальнейшем их вносили весной в период отрастания растений. В опыте 1 растения подкармливали минеральными удобрениями в дозах N₆₀P₆₀K₆₀. После первого укоса в опыте 1 вносили азотные удобрения, после второго — фосфорно-калийные в дозах P₆₀K_60. В опыте 2 подкормок не проводили. Учёт урожайности зелёной массы проводили в фазу полной бутонизации–начала цветения. При проведении полевых опытов и лабораторных исследований были использованы общепринятые методики (Доспехов, 1969; Методика опытов на сенокосах и пастбищах, 1971).

Результаты исследований. Левзея характеризуется долголетием и высокой зимостойкостью. При весенних заморозках листья выдерживали температуру –8–11°С. Осенью морозостойкость листьев снижалась и они погибали при температуре –5–8°С. В первый год жизни растения левзеи хорошо перезимовали — сохранность растений составляла 87,5–95,0 % (Печёнкина, 2012). В последующие годы растения зимовали отлично. Культура отличалась ранним отрастанием весной и высокой энергией первоначального роста. Она давала самую раннюю зелёную массу, уже в конце мая–в первых числах июня растения зацветали.

В условиях Пермского края в первый год жизни сформировалась только розетка из трёх-шести прикорневых листьев, заложилось две-четыре зимующих почки, растение развивалось очень медленно и могло угнетаться сорняками. При возделывании левзеи сафлоровидной система обработки почвы должна предусматривать максимальное очищение участка от сорняков.

Растения цвели и плодоносили со второго года жизни. Во второй и последующие годы растения левзеи отрастали через 1–2 недели после освобождения из-под снега, после перехода температуры воздуха через 4,2‒10,6°C. Из-за отсутствия благоприятных внешних условий рост и развитие растений протекали медленно, но при повышении температуры воздуха рост и развитие активизировались, и к началу цветения растения достигали максимальных размеров. Наблюдалось ускоренное прохождение отдельных фаз. Растения левзеи сафлоровидной от начала отрастания до формирования розетки (за 21 день) достигали высоты 23 см (1,1 см в сутки). Среднесуточный прирост стебля левзеи сафлоровидной к началу бутонизации составлял 2,8 см в сутки и к началу цветения — 6,6 см. При этом у растений без внесения минеральных удобрений отмечалось отставание в развитии, начиная с фазы начала бутонизации, до 10 дней (в отдельные годы), в дальнейшем разница между вариантами составляла 3–4 дня.

Продолжительность периода от весеннего отрастания до 1-го укоса в Пермском крае составляла 44–52 дня (при сумме температур 456,2–676,5°C), после первого скашивания до 2-го укоса — ещё 48–60 дней при сумме температур 899,2–1355,7°C. В Пермском крае длина вегетационного периода составляет 90–120 дней, и сумма среднесуточных температур выше +10°C — 1500–2000°C (Научные основы системы земледелия Пермской области на 1981–1985 гг., 1982). Данные климатические условия вполне приемлемы для возделывания левзеи сафлоровидной.

В условиях Пермского края, по данным Ю. Ю. Печёнкиной, В. А. Волошина (2012), левзея в первый год пользования (второй год жизни) сформировала два укоса зелёной массы, при этом урожайность второго укоса была в 1,5–3,5 раза выше, чем первого. В последующие годы культура давала два укоса, но урожайность отавы была на 30–40 % меньше, чем в первом укосе. Это объясняется тем, что после начала вегетации на второй год жизни идёт интенсивный рост растений. Максимального развития растения левзеи сафлоровидной достигали на 3–4-й годы жизни (Постников, 1995). При этом распределение урожая по укосам менялось. Являясь скороспелым растением, основная урожайность левзеи формировалась уже в первом укосе. К началу фазы массового цветения растения достигали высоты 90–160 см, а ко второму укосу — 66–73 см.

При сравнении изучаемых норм высева и способов посева в среднем за 6 лет пользования более высокий урожай получен при рядовом способе посева: урожайность зелёной массы в среднем по вариантам составила 63,8 т/га (табл. 1). При широкорядном посеве урожайность была в 1,7 раза ниже. Посевы с нормой высева 0,4 млн всхожих семян обеспечили максимальный сбор зелёной массы при рядовом (66,9 т/га) и при широкорядном посеве (39,4 т/га). Аналогичные результаты получены и по сбору сухого вещества.

1. Урожайность левзеи сафлоровидной при разных нормах высева и способах посева (2011–2016 гг.)

При изучении фотосинтетической деятельности в третий и пятый годы пользования установлено, что левзея сафлоровидная очень быстро формировала площадь листовой поверхности. Уже к фазе начала бутонизации она достигала 41,8 и 80,8 тыс. м²/га, а к началу цветения этот показатель составлял 126 и 181 тыс. м²/га соответственно. Величина чистой продуктивности фотосинтеза травостоя третьего и пятого годов пользования в 1-м укосе снижалась по мере роста и развития растений с 4,27 до 2,81 и с 3,72 до 0,99 г/м² в сутки соответственно. Условия Пермского края весьма благоприятны для произрастания и активной фотосинтетической деятельности левзеи сафлоровидной (Матолинец, 2016).

В среднем за 6 лет внесения минеральные удобрения обеспечивали положительный эффект. Особенно это заметно в вариантах с азотными удобрениями.

Наибольшая урожайность зелёной массы (45,8 т/га) была получена в варианте с внесением азотного и фосфорного удобрений. Существенно ниже была урожайность в вариантах без удобрений (25,6 т/га) и с внесением P₆₀K₆₀ (27,2 т/га), в остальных вариантах она варьировалась в пределах от 40,8 до 45,6 т/га.

При изучении сроков скашивания (начало бутонизации, полная бутонизация–начало цветения, полное цветение) в течение 2014–2016 годов были определены наилучшие: 1-й укос — в период полной бутонизации–начала цветения, 2-й укос — через 44–60 дней после первого укоса при прекращении линейного прироста.

Левзея сафлоровидная обеспечивала не только высокую урожайность, но и высокую питательную ценность корма.

За 2011–2016 годы содержание сухого вещества было в пределах 18,91–21,73 % и сырой клетчатки — 16,16–21,20 %. Переваримость органического вещества составляла 70–75 %. Концентрация обменной энергии была в пределах 10,90–12,11 МДж/кг, а сырого протеина содержалось от 14,77 до 19,92 % в сухом веществе (табл. 2). По мнению В. М. Гуляева (1991) и А. И. Фицева (2004), корм такого качества удовлетворяет потребностям коров с годовым удоем 6000 кг и более.

Надземная масса левзеи сафлоровидной отличается богатым витаминным составом. Содержит в себе комплекс биологически активных веществ: 65 видов фитоэкдистероидов, 18 витаминов и витаминоподобных веществ; повышенные количества водорастворимых макроэлементов, Ca, K, N, Na, P и другие; 47 микроэлементов в оптимальных концентрациях, из них 15 жизненно важных. Всё это в комплексе стимулирует иммунную систему животных (Тимофеев, 2009).

По содержанию каротина левзея сафлоровидная не уступает многим высоковитаминным растениям. У левзеи в процессе роста и развития количество каротина увеличивается к фазе плодоношения, что, несомненно, связано с максимальной фотосинтезирующей поверхностью листьев (Постникова, 1995). В наших исследованиях его содержание также было высоким. Ввиду высокого содержания сахаров (9–11 %) масса хорошо силосовалась, что позволяло приготовить корм как в чистом виде, так и в смеси с трудносилосуемыми растениями.

Опыты, проведённые по скармливанию витаминно-травяной муки из левзеи сафлоровидной в хозяйствах Пермского края, показали её положительное действие на продуктивность сельскохозяйственных животных и качество продукции. Так, введение в стандартный комбикорм 0,25 % от массы корма витамино-травяной муки из левзеи обеспечивало повышение среднесуточных привесов на одну голову в опытном корпусе на 5,21 г больше, чем в контрольном, вес одного бройлера при забое был на 205 г выше. Конверсия корма в опытном корпусе составила 1,51, а в контрольном — 1,59. Себестоимость 1 кг прироста живой массы соответственно 60,25 и 61,95 руб.

При скармливании 100 г на голову в сутки витаминно-травяной муки в одном из хозяйств Пермского края 80 % коров, получавших витаминно-травяную муку, пришли в охоту и были осеменены через 41–62 дня после отёла. У коров опытной группы отмечено повышение содержания в молоке жира и белка (Волошин, 2014; Путилова, 2014).

Заключение. Левзея сафлоровидная в местных условиях характеризуется долголетием и высокой зимостойкостью. Культура отличается ранним отрастанием и высокой энергией первоначального роста. Растения цветут и плодоносят со второго года жизни. Во второй и последующие годы растения левзеи отрастают через 1–2 недели после освобождения из-под снега, после перехода температур воздуха через 4,2–10,6°C. В условиях Пермского края левзея формирует два укоса за сезон с высокой общей урожайностью и питательностью корма. Надземная масса левзеи может быть высокоэффективным источником кормов, обладающих иммуностимулирующими свойствами, оказывающих положительное влияние на продуктивные и воспроизводительные функции животных.

2. Биохимический состав левзеи сафлоровидной (2011–2016 гг.)

Литература

1. Волошин В. А. Левзея сафлоровидная — новый подход к кормовым культурам / В. А. Волошин, Ю. Ю. Печёнкина // Край земли. — 2010. — № 12. — С.38.
2. Волошин В. А. Левзея сафлоровидная — корм и лекарство / В. А. Волошин, И. А. Бразгина // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур — основа ведения растениеводства в современных условиях». (24 июня). — Ижевск, 2014. — С.149–152.
3. Методические материалы по организации производства кормов на основе оценки их энергетической и протеиновой питательности / В. М. Гуляев, Л. В. Пискунова, Г. Г. Чепрас, К. А. Зиновьев. — Пермь, 1991. — 68 с.
4. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М.: Колос, 1969. — 336 с.
5. Матолинец Д. А. Фотосинтетическая деятельность левзеи сафлоровидной в разные годы пользования / Д. А. Матолинец, В. А. Волошин // Аграрный вестник Урала. — 2016. — № 3. — С.12–15.
6. Методика опытов на сенокосах и пастбищах. Ч. I. — М., 1971. — 232 с.
7. Научные основы системы земледелия Пермской области на 1981–1985 гг. — Пермь: Книжное издательство, 1982. — 258 с.
8. Печёнкина Ю. Ю. Влияние норм высева на урожайность зелёной массы левзеи сафлоровидной в Предуралье / Ю. Ю. Печёнкина, В. А. Волошин // Материалы научно-практической конференции «Теоретические и практические основы воспроизводства плодородия почв и урожайность сельскохозяйственных культур». — М.: РГАУ-МСХА, 2012. — С.378–382.
9. Постников Б. А. Маралий корень и основы введения его в культуру / Б. А. Постников. — Новосибирск: СО РАСХН, 1995. — 276 с.
10. Путилова Д. А. Урожайность и качество левзеи сафлоровидной при разных способах выращивания / Д. А. Путилова, В. А. Волошин // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы кормопроизводства и кормления животных» (19 ноября). — Пермь, 2014. — С.60–64.
11. Тимофеев Н. П. Накопление и изменчивость содержания экдистероидов в лекарственном сырье левзеи сафлоровидной / Н. П Тимофеев // Сельскохозяйственная биология. — 2009. — № 1. — С.106–117.
12. Фицев А. И. Способы заготовки и использования энергонасыщенных высокопротеиновых кормов / А. И. Фицев // Зоотехния. — 2004. — № 1. — С.11–14.

BIOLOGICAL FEATURES AND CULTIVATION OF MARAL ROOT ON THE PERM TERRITORY

D. A. Matolinets

V. A. Voloshin, Dr. Agr. Sc.

Perm Agricultural Research Institute

614532, Russia, the Perm Territory, selo Lobanovo (village), Kultury str., 12

Perm State Agro-Technological University n. a. academician D. N. Pryanishnikov

614990, Russia, Perm, Petropavlovskaya str., 23

Е-mail: pniish@rambler.ru

The research, conducted in 2010–2016 in Perm Agricultural Research Institute determined Maral root to have high winter hardiness and longevity. It grows early and fast in the beginning of its growing season. Flowering starts in the first week of June. Crop gave two cuts for a season; yield being formed by leaf mass in the second cut. Plants reached 78–160 cm in height by the first cut and 40–73 cm — by the second one. For 6 years Maral root yielded on the average from 39.4 to 66.9 t green mass ha^-1 and from 6.39 to 10.67 9 t dry mass ha^-1, depending on cultivation technique. Maral root was highly productive and provided highly nutritional fodder. Contents of dry matter and crude fiber made up 14–22 and 14–22 %, respectively. Digestibility of organic matter was 70–75 %. Exchange energy content varied within 10.46 and 12.78 MJ kg^-1 while crude protein concentration — within 12.19 and 16.17 %. Experimental groups of cows, consumed vitamin-grass meal of Maral root came into heat in time and produced milk, having increased contents of fat and protein. Consumption of such a meal increased average daily weight gain for broiler chickens.

Keywords: Maral root, productivity, green mass, fodder quality, vitamin-grass meal, feeding.

References

1. Voloshin V. A. Levzeya saflorovidnaya — novyy podkhod k kormovym kulturam / V. A. Voloshin, Yu. Yu. Pechenkina // Kray zemli. — 2010. — No. 12. — P.38.
2. Voloshin V. A. Levzeya saflorovidnaya — korm i lekarstvo / V. A. Voloshin, I. A. Brazgina // Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii “Innovatsionnye tekhnologii vozdelyvaniya selskokhozyaystvennykh kultur — osnova vedeniya rastenievodstva v sovremennykh usloviyakh”. (24 iyunya). — Izhevsk, 2014. — P.149–152.
3. Metodicheskie materialy po organizatsii proizvodstva kormov na osnove otsenki ikh energeticheskoy i proteinovoy pitatelnosti / V. M. Gulyaev, L. V. Piskunova, G. G. Chepras, K. A. Zinovev. — Perm, 1991. — 68 p.
4. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow: Kolos, 1969. — 336 p.
5. Matolinets D. A. Fotosinteticheskaya deyatelnost levzei saflorovidnoy v raznye gody polzovaniya / D. A. Matolinets, V. A. Voloshin // Agrarnyy vestnik Urala. — 2016. — No. 3. — P.12–15.
6. Metodika opytov na senokosakh i pastbishchakh. Ch. I. — Moscow, 1971. — 232 p.
7. Nauchnye osnovy sistemy zemledeliya Permskoy oblasti na 1981–1985 gg. — Perm: Knizhnoe izdatelstvo, 1982. — 258 p.
8. Pechenkina Yu. Yu. Vliyanie norm vyseva na urozhaynost zelenoy massy levzei saflorovidnoy v Predurale / Yu. Yu. Pechenkina, V. A. Voloshin // Materialy nauchno-prakticheskoy konferentsii “Teoreticheskie i prakticheskie osnovy vosproizvodstva plodorodiya pochv i urozhaynost selskokhozyaystvennykh kultur”. — Moscow: RGAU-MSKhA, 2012. — P.378–382.
9. Postnikov B. A. Maraliy koren i osnovy vvedeniya ego v kulturu / B. A. Postnikov. — Novosibirsk: SO RASKhN, 1995. — 276 p.
10. Putilova D. A. Urozhaynost i kachestvo levzei saflorovidnoy pri raznykh sposobakh vyrashchivaniya / D. A. Putilova, V. A. Voloshin // Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii “Aktualnye voprosy kormoproizvodstva i kormleniya zhivotnykh” (19 noyabrya). — Perm, 2014. — P.60–64.
11. Timofeev N. P. Nakoplenie i izmenchivost soderzhaniya ekdisteroidov v lekarstvennom syre levzei saflorovidnoy / N. P Timofeev // Selskokhozyaystvennaya biologiya. — 2009. — No. 1. — P.106–117.
12. Fitsev A. I. Sposoby zagotovki i ispolzovaniya energonasyshchennykh vysokoproteinovykh kormov / A. I. Fitsev // Zootekhniya. — 2004. — No. 1. — P.11–14.