Агротехнические приёмы возделывания суданской травы в агроценозах с пелюшкой в условиях Прибайкалья

УДК 633.1:633.3+631.821

Агротехнические приёмы возделывания суданской травы в агроценозах с пелюшкой в условиях Прибайкалья

Агафонов В. А.¹, кандидат сельскохозяйственных наук

Викторович Б. Е.², кандидат биологических наук

¹ФГБНУ «Иркутский НИИСХ»

664511, Россия, Иркутская обл., Иркутский р-н, с. Пивовариха, ул. Дачная, д. 14

²ФГБОУ ВО «Иркутский государственный аграрный университет им. А. А. Ежевского»

664038, Россия, Иркутская обл., Иркутский р-н, п. Молодёжный, д. 1

E-mail: vik.a58@mail.ru

В статье представлены научные исследования, проведённые в условиях лесостепной зоны Прибайкалья, по изучению суданково-пелюшковых травостоев с целью определения наиболее высокой продуктивности, кормового достоинства и питательной ценности агроценозов. Исследования проводились на опытном поле Иркутского НИИСХ в 2018–2020 годах. В опыте изучались суданская трава в одновидовом посеве и её смеси с горохом полевым (пелюшкой) в разных соотношениях компонентов при скашивании травостоя в разные фазы вегетации растений. Установлено, что на продуктивность и качественные показатели агроценозов непосредственное влияние оказывали нормы высева компонентов и фазы вегетации растений непосредственно перед уборкой. Самые высокие показатели продуктивности в первом и втором укосах получены в варианте суданская трава 70% + пелюшка 50%. Данный вариант при позднем сроке уборки обеспечил сбор кормопротеиновых единиц и обменной энергии 5,3 т/га и 36,3 ГДж/га соответственно, что на 60,6 и 31,5% выше, чем при раннем сроке. За 3 года изучения смешанных посевов были определены оптимальные сроки скашивания травостоя, влияющие на качественные показатели зелёной массы. Наиболее высокое содержание переваримого протеина в 1 корм. ед. (144,2 г) получено при посеве суданской травы с пелюшкой с нормой высева компонентов 70:60% и первом сроке скашивания травостоя. Однако данный посев при первом сроке уборки по обеспеченности кормопротеиновыми единицами — важному показателю кормового достоинства — на 36,8% был ниже, чем при втором сроке скашивания. Питательная ценность зелёной массы определялась такими показателями, как сырой протеин, сырая клетчатка, сырая зола, сахар, энергия. Высокая обеспеченность корма по данным показателям получена в смеси суданской травы с пелюшкой при соотношении всхожих семян 70:60% в поздние фазы развития растений — соответственно 46,4, 70,4, 13,7, 17,4 г и 2,91 МДж.

Ключевые слова: продуктивность, кормовое достоинство, питательность, агроценозы, зелёная масса, сухое вещество, переваримый протеин, сырой протеин.

Проблема недостаточного количества заготавливаемых кормов в Прибайкалье и низкого их качества обусловлена прежде всего ограниченным ассортиментом кормовых полевых растений. На полях региона в основном для кормовых целей возделывается овёс и практически не возделываются его смеси с высокобелковыми культурами. Многолетние травы лугов — дешёвый источник кормов — из-за ряда причин (несвоевременной уборки, плохих погодных условий и др.) деградируют и не обеспечивают высокую урожайность зелёной массы хорошего качества (Евстратова, 2019).

Решением данной проблемы должна стать замена естественных сенокосов и пастбищ посевами высокоурожайных высокопитательных однолетних кормовых растений. Одной из таких культур является суданская трава, характеризующаяся высокими продуктивностью и кормовыми достоинствами. Она отличается хорошей облиственностью, побегообразовательной способностью, высокой отавностью, обильной кустистостью (Шатилов, 1981).

Проведённые исследования в разных регионах страны показывают, что суданская трава среди однолетних трав является одной из самых урожайных и высокопродуктивных культур (Биктимиров, 2007; Кадычегова, 2014; Mardvayev, 2019). Однако для молочного скотоводства с высокой продуктивностью показателей качества может быть недостаточно одновидовых посевов, так как содержание обменной энергии должно быть не менее 9 МДж в 1 кг сухого вещества (Справочник по кормопроизводству, 1985).

Одним из путей повышения продуктивности и качества вегетативной массы одновидовых посевов остаётся создание агроценозов с включением бобовых культур. В связи с этим большой интерес среди бедного состава однолетних бобовых трав в регионе представляет горох полевой (пелюшка). В смесях со злаковыми растениями при выращивании на зелёную массу, по сравнению с горохом посевным, пелюшка практически не угнетается злаковыми компонентами, нетребовательна к условиям произрастания и сама является хорошим предшественником. В её сухом веществе содержится 18,5–22,2% протеина (Емельянов, 2015).

Возделывание смешанных посевов даёт возможность обогатить корма переваримым протеином, незаменимыми аминокислотами и обеспечить животноводство достаточным количеством сбалансированных кормов. Величина урожая, продуктивность и питательная ценность кормов на основе однолетних злаково-бобовых агроценозов всецело зависят от видового состава, соотношения и биологических особенностей культур (Дмитриев, 2017). По данным Иркутского научно-исследовательского института сельского хозяйства, выявлено, что по урожайности зелёной массы суданская трава в смеси с пелюшкой значительно превосходит одновидовой посев суданской травы. Самую высокую урожайность обеспечила смесь суданской травы с викой в соотношении компонентов 70:50%, превысившая контроль на 2,63 и 2,57 т/га соответственно в первом и втором укосах (Агафонов, 2020). В исследованиях А. Д. Оюн (2019) установлено, что в условиях Республики Тыва урожайность смесей суданской травы с горохом и суданской травы с пелюшкой превышала урожайность травосмеси суданской травы с викой соответственно на 5,4 и 6,2 т/га.

К изучению суданской травой нас побудило то, что несмотря на её высокие кормовые достоинства исследований до настоящего времени практически не проводилось.

Цель работы — изучить агроценозы суданской травы с пелюшкой с разными нормами высева компонентов и сроками уборки урожая в разные фазы вегетации растений для возможного получения высокой урожайности и кормовой ценности вегетативной массы в агроклиматических условиях лесостепи Прибайкалья.

Методика исследований. Исследования проводились на опытном поле Иркутского НИИСХ в 2018–2020 годах. Почва опытного участка серая лесная, тяжелосуглинистая, содержание гумуса — 4,3–4,9%, валовое содержание азота — 0,22–0,35%, фосфора — 0,17–0,22%, калия — 2,1–3,2%. Реакция почвенного раствора слабокислая (рН — 5,7–6,5), степень насыщенности основаниями — 80–90%, ёмкость поглощения — 25–45 мг-экв/100 г почвы.

Химический состав растений изучали в агрохимической лаборатории ФГБНУ «Иркутский НИИСХ» в соответствии с общепринятыми методиками по определению качества кормов: приготовление солевой вытяжки и определение её рН — по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483-85); определение гидролитической кислотности — по методу Каппена (ЦИНАМО; ГОСТ 11623-89); определение суммы поглощённых оснований — по методу Каппена (ГОСТ 27821-88); определение нитратов — ионометрическим методом (ГОСТ 26951-86); определение подвижных соединений фосфора и калия — по методу Кирсанова в модификации ЦИНАМО (ГОСТ Р 54650-2011).

Агротехника закладки полевого опыта с однолетними полевыми культурами стандартная для лесостепи Прибайкалья. Посев проводили пневматической сеялкой Accord, сплошным рядовым способом, в мае–июне в зависимости от погодных условий года. Для посева были использованы семена суданской травы Приобская 97, пелюшки Эврика. Учёт и уборку урожая зелёной массы проводили вручную в два срока: первый — в фазе конца выхода в трубку, второй — в фазе цветения суданской травы и, соответственно, цветения и молочно-восковой спелости пелюшки. Общая и учётная площадь делянок — 50 м², повторность трёхкратная. Закладку полевого опыта проводили по схеме:

– суданская трава (Ст) 2,5 млн шт. всхожих семян на 1 га (100%);

– суданская трава 1,75 млн + пелюшка (Пе) 0,36 млн шт./га (70 + 30% от полной норы высева);

– суданская трава 1,75 млн + пелюшка 0,6 млн шт./га (70 + 50%);

– суданская трава 1,75 млн + пелюшка 0,72 млн шт./га (70 + 60%).

Климат Прибайкалья отличается резкими перепадами дневных и ночных температур. Лето, по данным многолетних исследований, характеризуется коротким безморозным периодом. Так, вегетационный период 2018 года был жарким, среднесуточная температура воздуха превысила среднемноголетнее значение на 2,8^оС, а осадков выпало на 69,5 мм меньше. 2019 год был не менее жарким, превышение температуры над многолетними данными составило 2,4^оС, а количество осадков составляло 294,3 мм, что на 51,5 мм ниже. За весенне-осенний период 2020 года существенных изменений не произошло, год выдался таким же жарким. Сумма эффективных и активных температур воздуха в 2018 году превышала среднее многолетнее значение — 431,1 и 405,8^оС, в 2019 и 2020 годах — соответственно 345,4; 411,4 и 566,4; 639,2^оС.

Научно-исследовательская работа выполнена по методическим указаниям ВНИИ кормов (1987), статистическая обработка экспериментальных данных проводилась методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

Результаты исследований. Известно, что агротехническими приёмами возделывания сельскохозяйственных культур можно в значительной степени влиять на урожайность трав: изменять содержание питательных веществ, повышать питательную ценность корма. В результате сочетания бобовых и злаковых культур улучшается качество агроценозов. На химический состав агроценозов значительное влияние оказывают виды культур, нормы высева компонентов в смесях, а также фазы развития растений перед уборкой.

Таким образом, проведённые исследования позволили установить особенности формирования агроценозов, имеющих высокую продуктивность. Так, при учёте урожая в ранние фазы вегетации растений максимальные показатели выхода обменной энергии, переваримого протеина, кормовых единиц и кормопротеиновых единиц с 1 га обеспечил вариант суданская трава 70% + пелюшка 50%. Данный агроценоз превысил по вышеуказанным показателям продуктивности контрольный вариант соответственно на 13,7, 27,3, 9,1 и 7,3%.

Повышение норм высева пелюшки в смесях с 50 до 60% не способствовало увеличению продуктивности травостоя. Агроценоз суданская трава + пелюшка с нормой высева 60% бобового компонента уступил варианту с 50% нормой высева пелюшки по сбору кормовых единиц, переваримого протеина, кормопротеиновых единиц и обменной энергии соответственно на 4,5, 3,2, 6,0 и 2,2% (табл. 1).

1. Продуктивность зелёной массы суданково-пелюшковых агроценозов (2018–2020 гг.)

Примечание: СВ — сухое вещество; ПП — переваримый протеин; КПЕ — кормопротеиновые единицы; ОЭ — обменная энергия.

Второй срок учёта урожая, в более поздние фазы вегетации растений, способствовал повышению продуктивности травостоя. Одновидовой посев суданской травы при позднем сроке уборки зелёной массы имел преимущество по всем изучаемым показателям продуктивности перед ранним сроком уборки в 2,1, 2,2, 2,0, 1,7 и 1,3 раза соответственно. Среди двухкомпонентных посевов, как в первом сроке учёта урожая, так и во втором, лидирующее положение практически по всем показателям продуктивности занимал агроценоз суданская трава 70% + пелюшка 50%.

Изучение продуктивности агроценозов показало, что чрезмерное повышение норм высева одного из компонентов, в данном случае это пелюшка, не всегда даёт положительные результаты. Высокая насыщенность травостоя злаково-бобовыми культурами способствовала затенению растений, борьбе за влагу и питание, угнетению роста и развития компонентов, что сказалось на продуктивности зелёной массы.

Однако обеспеченность переваримым протеином 1 корм. ед. с повышением норм высева пелюшки в смесях с 30 до 60% увеличивалась при обоих сроках учёта урожая. Так, при первом сроке уборки содержание протеина в агроценозах возросло на 12,2 г и при втором — на 12,9 г. При раннем скашивании травостоя содержание переваримого протеина в 1 корм. ед. по сравнению с поздним в одновидовом посеве было выше на 10,1 г, а в двухкомпонентных посевах при равных нормах высева семян — соответственно на 11,3, 11,1 и 10,4 г (табл. 2).

1. Кормовые достоинства зелёной массы суданково-пелюшковых агроценозов (2018–2020 гг.)

Вместе с тем другие качественные показатели, такие как содержание переваримого протеина, кормовых и кормопротеиновых единиц, свидетельствуют о том, что уборка одновидового посева в поздние сроки способствует их увеличению соответственно на 6,6 г, 0,09 и 0,05 ед. и двухкомпонентного — на 9,1–10,9 г, 0,08–0,09 и 0,05–0,07 ед.

Варьируя нормы высева пелюшки в смесях и сроки скашивания травостоя, можно существенно повышать кормовые достоинства натурального корма. Наиболее высокие качественные показатели при обоих сроках уборки обеспечил агроценоз суданская трава 70% + пелюшка 60%.

Питательная ценность зелёной массы агроценозов зависела исключительно от нормы высева бобового компонента и фазы уборки растений. Содержание сырого протеина и в первом, и во втором укосах в чистом посеве суданской травы, по отношению к смешанным посевам, было низким. Следовательно, содержание сырого протеина в растениях пелюшки выше, чем у суданской травы. При совместном их выращивании при обоих сроках уборки содержание сырого протеина было наиболее выравнено. Необходимо отметить, что с повышением норм высева пелюшки с 30 до 60% в смешанных посевах данный показатель возрастал в первом укосе до 0,8–1,6 и во втором — до 1,5–3,4 г/кг.

Установлено, что скашивание растений в более поздние фазы вегетации способствовало увеличению обеспеченности протеином вегетативной массы суданской травы в одновидовом посеве на 13,4 и в агроценозах при равных соотношениях компонентов — на 17,2, 17,9 и 19,0 г/кг. Также с возрастом растений во всех вариантах опыта увеличилось содержание сырой клетчатки, сырой золы, сахара и обменной энергии. Однако в агроценозах с повышением норм высева бобового компонента обеспеченность сырой клетчаткой, сырой золой и сахаром снизилась соответственно в первом укосе до 2,9, 1,0 и 0,5 г, а во втором — до 7,4, 0,6 и 2,1 г/кг (табл. 3).

1. Питательная ценность зелёной массы суданково-пелюшковых агроценозов (2018–2020 гг.)

Примечание: СП — сырой протеин; СК — сырая клетчатка; СЗ — сырая зола.

Заключение. 1. Изучение агротехнических приёмов возделывания агроценозов суданской травы с пелюшкой показало, что нормы высева компонентов и фазы растений перед уборкой имеют большое значение для увеличения продуктивности вегетативной массы. Смешанные посевы при первом и втором сроках скашивания травостоя имели преимущество над посевом суданской травы в чистом виде. Наиболее высокие показатели продуктивности обеспечил вариант Ст 70% + Пе 50%, превзошедший контроль по содержанию СВ, корм. ед., ПП, КПЕ и ОЭ при первом и втором сроках уборки соответственно на 3,7, 10,0, 40,9, 37,5, 18,5 и 7,1, 9,5, 9,3, 17,8%.

2. Наиболее высокая обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином была на ранней стадии развития растений. Агроценоз суданская трава 70% + пелюшка 60% при первом укосе превосходил другие варианты по этому показателю, в т.ч. ценоз с такой же нормой высева компонентов второго срока уборки — на 10,4 г переваримого протеина в 1 корм. ед.

3. Показатели питательной ценности зелёной массы травосмесей более позднего срока уборки травостоя имели значительное преимущество над ранним сроком скашивании. Высокое содержание питательных веществ обеспечили варианты суданской травы с пелюшкой с нормой высева компонентов 70:50 и 70:60% при втором сроке скашивания травостоя.

Исследование выполнено в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования (№ 0806-2019-0001).

Литература

1. Агафонов В. А. Кормовое достоинство агроценозов суданской травы с бобовыми культурами в Предбайкалье / В. А. Агафонов, Е. В. Бояркин // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В. Р. Филиппова. — 2020. — № 3 (60). — С.14–20.

2. Биктимиров Р. А. Продуктивность суданской травы в Предуральской степи / Р. А. Биктимиров, Ф. Х. Лукманова // Достижения науки и техники АПК. — 2007. — № 2. — С.25–27.

3. Влияние режимов скашивания на продуктивность и питательную ценность многолетних травостоев / Л. П. Евстратова, Г. В. Евсеева, С. Н. Смирнов, А. И. Камова // Кормопроизводство. — 2019. — № 6. — С.18–22.

4. Дмитриев В. И. Сырьевой конвейер — основа получения высокопитательных кормов в условиях западной Сибири / В. И. Дмитриев // Вестник Омского ГАУ. — 2017. — № 1 (25). — С.17–22.

5. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М., 1985. — 358 с.

6. Емельянов А. М. Технология полевого кормопроизводства Бурятии: учебное пособие / А. М. Емельянов, А. Б. Бутуханов. — Улан-Удэ: Издательство БГСХА им. В. Р. Филиппова, 2015. — 386 с.

7. Кадычегова В. И. Суданская трава в степной зоне юга средней Сибири / В. И. Кадычегова, А. Н. Бородыня, А. Н. Кадычегов // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2014. — № 7 (117). — С.17–21.

8. Методические указания по проведению опытов с кормовыми культурами. — 2-е изд. / Всесоюзный НИИ кормов им. В. Р. Вильямса. — М., 1987. — 198 с.

9. Оюн А. Д. Урожайность однолетних бобово-злаковых травосмесей в условиях республики Тыва / А. Д. Оюн // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2019. — № 7 (177). — С.57–61.

10. Справочник по кормопроизводству / Под ред. М. А. Смурыгина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1985. — 413 с.

11. Суданская трава / И. С. Шатилов, А. П. Мовсисянс, И. А. Драненко и др.; под ред. И. С. Шатилова. — М.: Колос, 1981. — 205 с.

12. Mardvayev N. Sudan grass in Buryatia — the most extreme zone of its cultivation in Russia / N. Mardvayev, S. Shapsovich // Norwegian Journal of development of the International Science. — 2019. — No. 26. — P.10–14.

Cultivation of Sudan grass mixed with Australian winter pea in Cisbaikalia

Agafonov V. A.¹, PhD Agr. Sc.

Viktorovich B. E.², PhD Biol. Sc.

¹Irkutsk Research Institute of Agriculture

664511, Russia, the Irkutsk region, Irkutskiy rayon, selo Pivovarikha (village), Dachnaya str., 14

²Irkutsk State Agrarian University n. a. A. A. Ezhevskiy

664038, Russia, the Irkutsk region, Irkutskiy rayon, poselok Molodezhnyy (village), 1

E-mail: vik.a58@mail.ru

This article reports on ecosystems of Sudan grass and Australian winter pea in the forest-steppe of Cisbaikalia. The aim was to test their productivity, forage quality and nutritional value. The investigation took place at the Irkutsk Research Institute of Agriculture in 2018–2020. The experimental variants were Sudan grass monoculture and its mixtures with Australian winter pea of various ratios. Cutting occurred at different growing stages. Seeding rate and cutting time affected plant productivity and quality. Seeding 70% of Sudan grass with 50% of Australian winter pea resulted in high quality mass in the first and second cuts. This mixture yielded 5.3 t ha^-1 and 36.3 GJ ha^-1 of feed and protein units in the second cut exceeding the first one by 60.6 and 31.5%, respectively. Optimal cutting time was determined. Plant ratio of 70:60% (Sudan grass:Australian winter pea) provided the highest quantity of digestible protein in 1 feed unit (144.2 g) in the first cut. However, this mixture yielded 36.8% less feed and protein units in the first cut. Nutritional value was determined according to crude protein, crude fiber, crude ash, sugar and energy contents. These parameters amounted to 46.4, 70.4, 13.7, 17.4 g and 2.91 MJ, respectively, in the variant of Sudan grass-Australian winter pea (70:60%) in the second cut.

Keywords: productivity, forage quality, nutritional value, plant ecosystem, green mass, dry matter, digestible protein, crude protein.

References

1. Agafonov V. A. Kormovoe dostoinstvo agrotsenozov sudanskoy travy s bobovymi kulturami v Predbaykale / V. A. Agafonov, E. V. Boyarkin // Vestnik Buryatskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii im. V. R. Filippova. — 2020. — No. 3 (60). — P.14–20.

2. Biktimirov R. A. Produktivnost sudanskoy travy v Preduralskoy stepi / R. A. Biktimirov, F. Kh. Lukmanova // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2007. — No. 2. — P.25–27.

3. Vliyanie rezhimov skashivaniya na produktivnost i pitatelnuyu tsennost mnogoletnikh travostoev / L. P. Evstratova, G. V. Evseeva, S. N. Smirnov, A. I. Kamova // Kormoproizvodstvo. — 2019. — No. 6. — P.18–22.

4. Dmitriev V. I. Syrevoy konveyer — osnova polucheniya vysokopitatelnykh kormov v usloviyakh zapadnoy Sibiri / V. I. Dmitriev // Vestnik Omskogo GAU. — 2017. — No. 1 (25). — P.17–22.

5. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow, 1985. — 358 p.

6. Emelyanov A. M. Tekhnologiya polevogo kormoproizvodstva Buryatii: uchebnoe posobie / A. M. Emelyanov, A. B. Butukhanov. — Ulan-Ude: Izdatelstvo BGSKhA im. V. R. Filippova, 2015. — 386 p.

7. Kadychegova V. I. Sudanskaya trava v stepnoy zone yuga sredney Sibiri / V. I. Kadychegova, A. N. Borodynya, A. N. Kadychegov // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. — 2014. — No. 7 (117). — P.17–21.

8. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu opytov s kormovymi kulturami. — 2^nd Ed. / Vsesoyuznyy NII kormov im. V. R. Wilyamsa. — Moscow, 1987. — 198 p.

9. Oyun A. D. Urozhaynost odnoletnikh bobovo-zlakovykh travosmesey v usloviyakh respubliki Tyva / A. D. Oyun // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. — 2019. — No. 7 (177). — P.57–61.

10. Spravochnik po kormoproizvodstvu / Pod red. M. A. Smurygina. — 2^nd Ed., pererab. i dop. — Moscow: Agropromizdat, 1985. — 413 p.

11. Sudanskaya trava / I. S. Shatilov, A. P. Movsisyans, I. A. Dranenko et al.; pod red. I. S. Shatilova. — Moscow: Kolos, 1981. — 205 p.

12. Mardvayev N. Sudan grass in Buryatia — the most extreme zone of its cultivation in Russia / N. Mardvayev, S. Shapsovich // Norwegian Journal of development of the International Science. — 2019. — No. 26. — P.10–14.