УДК 633.322:631.584.5:631.559
Продуктивность смешанных агрофитоценозов клевера ползучего и мятликовых трав в условиях лесостепи Среднего Поволжья
Тимошкина О. Ю.1, кандидат сельскохозяйственных наук
Тимошкин О. А.1, доктор сельскохозяйственных наук
Тимощук Е. В.2
1ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур»
170041, Россия, г. Тверь, Комсомольский пр-т, д. 17/56
2Муниципальное автономное учреждение «Городские парки»
141983, Россия, Московская обл., г. Дубна, ул. Володарского, д. 1/7
E-mail: o.timoshkin.pnz@fnclk.ru
В 2019–2021 годах на опытном поле лаборатории агротехнологий обособленного подразделения Пензенский НИИСХ ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» проводили оценку урожайности и качества зелёной массы многолетних травосмесей. Цель исследований — разработать технологические приёмы возделывания клевера ползучего и мятликовых трав — овсяницы луговой, райграса пастбищного и мятлика лугового — в смешанных посевах путём подбора компонентов, норм высева и фона минерального питания для получения высокой продуктивности агрофитоценозов в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Изучаемые факторы — состав смесей (клевер ползучий + мятликовый компонент), нормы высева компонентов (40 + 70%; 55 + 55%; 70 + 40% от нормы высева в чистом виде), фон минерального питания (без удобрений, Р45К45, N30Р45К45). В среднем за 2 года установлены достоверные различия по урожайности зелёной массы (в среднем по изучаемым факторам) между вариантами по фактору А (компоненты смеси): клевер ползучий + мятлик луговой (26,6 т/га), клевер ползучий + райграс пастбищный (28,0 т/га) и клевер ползучий + овсяница луговая (29,2 т/га), по фактору В (норма высева): 70 + 40% (29,1 т/га), 55 + 55% (26,3 т/га), 40 + 70% (28,5 т/га); НСР05 по факторам А и В — 0,53 т/га. Применение минеральных удобрений (фактор С) обеспечивало получение достоверных прибавок зелёной массы (в среднем по факторам): 6,9% — при внесении Р45К45, 15,4% — при внесении N30Р45К45. В среднем за 2 года пользования наиболее высокие урожайность зелёной массы (19,45 т/га) и сбор сухого вещества (4,24 т/га) получены у травосмеси клевера ползучего (70%) с овсяницей (40%) при N30Р45К45. Лучшие показатели продуктивности — 69,8–79,6 ГДж/га, 6,38–6,96 тыс. корм. ед./га, 0,88–0,93 т/га переваримого протеина — получены при внесении N30Р45К45 в смесях клевера ползучего с мятликом луговым, клевера ползучего с овсяницей луговой (70 + 40%), клевера ползучего с райграсом пастбищным (40 + 70%). По зоотехническим требованиям все смеси отвечали необходимым показателям.
Ключевые слова: технология возделывания, смешанные посевы, клевер ползучий (Trifolium repens L.), овсяница луговая (Festuca pratensis Huds.), райграс пастбищный (Lolium perenne L.), мятлик луговой (Poa pratensis L.), норма высева, минеральные удобрения, продуктивность.
Благодарность: работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках Государственного задания Федерального научного центра лубяных культур (№ FGSS-2022-0008).
Полевое травосеяние является основой устойчивого развития кормопроизводства. В. М. Косолапов и др. (2014) отмечают, что в валовом производстве кормов в среднем на долю сеяных однолетних и многолетних трав приходится 50% всего объёма заготавливаемых кормов (Косолапов, 2014).
Многочисленными исследованиями учёных, проведёнными в разных эколого-географических зонах, установлено, что смешанные посевы многолетних бобовых и мятликовых трав выгодно отличаются от одновидовых (Дьяченко, 2016; Кутузова, 2019; Mitchley, 2012; Soussana, 2012). Показано, что бобово-мятликовые травосмеси не только формируют более высокие урожаи, но и полученные из них корма имеют более высокое качество (Кобзин, 2011; Кутузова, 2007; Papadopoulos, 2001; Gulwa, 2017).
Многовидовые фитоценозы повышают продуктивное долголетие травостоя, снижают амплитуду колебаний урожайности кормовой массы в неблагоприятные годы, обеспечивают получение качественного корма, способствуют повышению зимостойкости трав (Беляк, 2019; Сысуев, 2016).
Одной из важных задач луговодства является устранение депрессии отавности многолетних трав для того, чтобы получать растительную массу равномерно в течение сезона. Применение удобрений помогает решить эту задачу в большинстве случаев (Кирюшин, 2016; Касаткина, 2019; Тютюма, 2017).
Ботанический состав травостоя определяет дозы и соотношение минеральных удобрений. Так, если бобовые травы и смеси с их участием (не менее 40–50%) можно выращивать, внося только фосфорно-калийные удобрения, то мятликовые травы в одновидовом посеве и смеси с их преобладанием для формирования высоких урожаев кроме фосфора и калия нуждаются в довольно высоких дозах азота — на уровне 60–90 кг/га действующего вещества под укос и более (Сысуев, 2016; Тютюма, 2017; Тяпугин, 2017).
Исследования, проведённые в РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева, показали, что бинарные бобово-мятликовые травосмеси с клевером ползучим были более продуктивными, чем с лядвенцем рогатым (Лазарев, 2013а). При изучении урожайности и ботанического состава многокомпонентных травосмесей с клевером ползучим при интенсивном использовании было установлено, что при дефиците почвенной влаги в 2010–2012 годах азотные удобрения в дозах 120–180 кг/га д.в. азота как на злаковых, так и на бобово-мятликовых травостоях недостаточно окупались прибавками урожая. Пастбищные травосмеси с клевером ползучим не обеспечивают равномерного и гарантированного поступления корма по циклам стравливания, поэтому их следует высевать на низинных местообитаниях с близким залеганием грунтовых вод или на орошаемых угодьях (Лазарев, 2013б).
Основным бобовым компонентом пастбищных травосмесей во многих странах умеренного климата является клевер ползучий, травостои с участием которого дают богатые белком корма и не требуют внесения минерального азота (Кутузова, 2007; Peeters, 2006). На продуктивность и устойчивость клевера ползучего в травосмесях значительное влияние оказывают мятликовые компоненты агрофитоценозов. Наиболее комплементарными видами мятликовых трав в пастбищных травосмесях с клевером ползучим являются райграс пастбищный, овсяница луговая, мятлик луговой (Кобзин, 2011; Тяпугин, 2017; Wachendorf, 2001).
Созданные в обособленном подразделении Пензенский НИИСХ ФГБНУ ФНЦ ЛК сорта многолетних мятликовых трав (райграса пастбищного, овсяницы луговой) и бобовых (клевера ползучего) могут быть использованы для создания травосмесей. Поэтому вызывает интерес формирование смешанных травостоев с их участием путём подбора норм высева компонентов с подкормкой минеральными удобрениями.
Объекты исследований — клевер ползучий (Trifolium repens L.) сорта Изумруд, овсяница луговая (Festuca pratensis Huds.) сорта Пензенская 1, райграс пастбищный (Lolium perenne L.) сорта Веймар, мятлик луговой (Poa pratensis L.) сорта Геронимо.
Цель исследований — разработать технологические приёмы возделывания на кормовые цели клевера ползучего и мятликовых трав в смешанных посевах на основе подбора компонентов, норм их высева, фона минерального питания, обеспечивающих максимальную продуктивность агрофитоценозов в условиях лесостепи Среднего Поволжья.
В задачи исследований входило определить оптимальные мятликовые компоненты для смесей с клевером ползучим, нормы высева культур в смесях, фон минерального питания, обеспечивающие высокую продуктивность клевера ползучего в смешанных посевах.
Методика исследований. Экспериментальная работа проводилась в 2019–2021 годах в трёхфакторном полевом опыте на опытном поле лаборатории агротехнологий обособленного подразделения Пензенский НИИСХ ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур».
Схема опыта.
Фактор А — компоненты смеси:
1. клевер ползучий + мятлик луговой;
2. клевер ползучий + райграс пастбищный;
3. клевер ползучий + овсяница луговая.
Фактор В — норма высева клевера ползучего и мятликовых компонентов в смесях (% от нормы высева в чистом виде):
- 40 + 70%; 2. 55 + 55%; 3. 70 + 40%.
Фактор С — фон минерального питания:
1. контроль (без удобрений); 2. P45K45; 3. N30P45K45.
Площадь делянки 3-го порядка — 5 м2, 2-го порядка — 15 м2, 1-го порядка — 45 м2. Норма высева в чистом виде: клевер ползучий — 10 млн всхожих семян на 1 га, мятлик луговой — 20 млн всхожих семян на 1 га, райграс пастбищный — 5 млн всхожих семян на 1 га, овсяница луговая — 9 млн всхожих семян на 1 га. Способ посева рядовой (15 см), размещение культур черезрядное, повторность четырёхкратная.
В качестве удобрений использовали аммиачную селитру, хлористый калий и двойной суперфосфат. Фосфорно-калийные удобрения вносили осенью под вспашку, азотные — весной под предпосевную культивацию, в годы пользования травостоем — весной под ранневесеннее боронование.
Почва опытного участка — чернозём выщелоченный среднемощный, среднесуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое — 6,2–6,3% (по Тюрину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26213-91), рНсол — 5,4–5,5, высокое содержание легкогидролизуемого азота — 82–91 мг/кг (по Тюрину и Кононовой, ГОСТ 26951-86), повышенное содержание подвижного фосфора — 156–162 (по Чирикову, ГОСТ 26204-91), обменного калия — 132–138 мг на 1 кг почвы (по Чирикову, ГОСТ 26204-91).
Закладку полевых опытов, сопутствующие наблюдения, учёты проводили в соответствии с методическими указаниями Б. А. Доспехова (1985), методикой проведения исследований с кормовыми культурами (Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, 1987).
Учёт урожая зелёной массы проводился сплошным поделяночным способом с одновременным определением ботанического состава. Выход переваримого протеина, кормовых единиц и обменной энергии с урожаем определялся расчётным методом на основании данных химических анализов растений с учётом коэффициента переваримости по М. Ф. Томмэ (1970).
Математическая обработка экспериментальных данных проводилась методами дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).
Метеорологические условия вегетационных периодов в годы исследований отличались по температурному режиму и условиям увлажнения (табл. 1).
1. Метеорологические условия в годы пользования многолетними травами (2020–2021 гг., по данным Лунинского АМП)
Месяц | Средняя температура воздуха, °С | Количество осадков, мм | ГТК (по Селянинову) | ||||||
2020 г. | 2021 г. | среднемноголетняя | 2020 г. | 2021 г | среднемноголетнее | 2020 г. | 2021 г. | среднемноголетний | |
Май | 12,4 | 17,1 | 13,6 | 55,3 | 19,3 | 43,5 | 0,8 | 0,4 | 1,0 |
Июнь | 18,3 | 21,0 | 17,6 | 46,7 | 71,8 | 53,1 | 0,8 | 1,0 | 1,0 |
Июль | 20,9 | 22,3 | 18,7 | 33,2 | 54,5 | 63,1 | 0,5 | 0,8 | 1,1 |
Август | 16,6 | 21,8 | 17,5 | 68,7 | 66,8 | 49,4 | 1,3 | 1,0 | 0,9 |
Сентябрь | 13,4 | 10,5 | 11,7 | 10,9 | 42,3 | 45,5 | 0,3 | 1,0 | 1,3 |
Итого за период май-сентябрь | 214,8 | 254,7 | 254,6 | 0,7 | 0,8 | 1,0 |
За период май-сентябрь 2020 года выпало 214,8 мм осадков (на 39,8 мм ниже нормы), в 2021 году — 254,7 мм (на уровне среднемноголетних данных). Среднесуточная температура за этот же период в 2020 году составила 16,3ºС, в 2021 году — 18,5ºС, что было на 0,5–2,7ºС выше среднемноголетних данных. По гидротермическому коэффициенту (ГТК по Селянинову) 2020 и 2021 годы были засушливыми (ГТК = 0,7 и 0,8). Однако стоит отметить благоприятные погодные условия, сложившиеся в конце апреля-начале мая 2020 года (невысокие среднесуточные температуры и обилие осадков), что позволило сформировать высокий урожай зелёной массы смесей в первом укосе. В 2021 году среднесуточная температура в мае превышала на 3,5ºС средние показатели при существенном дефиците влаги (19,3 мм, или 56% среднемноголетнего показателя), в результате чего урожайность зелёной массы была очень низкой.
Результаты исследований. В 2020 году первый укос зелёной массы провели 4 июня, второй укос — 14 июля. Высота клевера ползучего в этот период составляла 37–44 см, мятлика лугового — 42–48 см, райграса пастбищного — 69–72 см и овсяницы луговой — 45–54 см. Третий укос провели 18 августа. Высота клевера ползучего в этот период составляла 16–25 см, мятлика лугового — 28–30 см, райграса пастбищного — 24–26 см, овсяницы луговой — 54–56 см.
В 2021 году отрастание клевера ползучего и мятликовых трав отмечено 15–17 апреля. В первой декаде июня (7 июня) провели первый укос зелёной массы. Из-за недостаточной влагообеспеченности первых двух декад июня и июля второй укос провели только в 2-й декаде августа. Высота растений клевера перед укосом составляла 18–27 см, мятлика лугового — 28–30 см, райграса пастбищного — 45–55 см, овсяницы луговой — 53–58 см.
Сложившиеся благоприятные погодные условия при формировании первого укоса в 2020 году, а также наличие доступной влаги при формировании отавы второго и третьего укосов позволили получить высокий урожай зелёной массы смесей по вариантам в сумме за три укоса — 36,99–48,89 т/га, сухого вещества — 7,84–10,55 т/га (табл. 2).
Анализ влияния каждого из изучаемых факторов показал, что урожайность зелёной массы смеси клевер ползучий + мятлик луговой составила 38,42–44,87 т/га (в зависимости от нормы высева компонентов и фона минерального питания), смеси клевер ползучий + райграс пастбищный — 36,99–48,89 т/га, клевер ползучий + овсяница луговая — 39,42–46,86 т/га; сухого вещества — 7,84–9,55, 7,93–9,86 и 8,03–10,55 т/га соответственно.
2. Урожайность клеверо-мятликовых смесей в годы пользования (2020–2021 гг.)
Компоненты смеси — фактор А | Норма высева культур (% от НВ в чистом виде) — фактор В | Фон минерального питания — фактор С | Урожайность зелёной массы, т/га | Сбор сухого вещества, т/га | ||||
2020 г. | 2021 г. | в среднем | 2020 г. | 2021 г. | в среднем | |||
Клевер + мятлик | 70 + 40 | контроль | 41,71 | 8,86 | 25,29 | 8,06 | 2,02 | 5,04 |
Р45К45 | 43,49 | 11,50 | 27,50 | 9,30 | 2,45 | 5,88 | ||
N30Р45К45 | 44,36 | 14,48 | 29,42 | 9,55 | 2,94 | 6,25 | ||
55 + 55 | контроль | 38,42 | 9,60 | 24,01 | 7,98 | 2,16 | 5,07 | |
Р45К45 | 40,57 | 11,10 | 25,84 | 8,23 | 2,42 | 5,33 | ||
N30Р45К45 | 42,84 | 11,22 | 27,03 | 8,94 | 2,39 | 5,67 | ||
40 + 70 | контроль | 38,49 | 11,11 | 24,80 | 7,84 | 2,20 | 5,02 | |
Р45К45 | 41,66 | 12,16 | 26,91 | 7,87 | 2,25 | 5,06 | ||
N30Р45К45 | 44,87 | 12,56 | 28,72 | 8,49 | 2,26 | 5,38 | ||
Клевер + райграс | 70 + 40 | контроль | 46,07 | 8,72 | 27,40 | 8,64 | 1,71 | 5,18 |
Р45К45 | 46,84 | 12,09 | 29,47 | 8,87 | 2,31 | 5,59 | ||
N30Р45К45 | 48,76 | 13,21 | 30,99 | 9,16 | 2,47 | 5,82 | ||
55 + 55 | контроль | 36,99 | 10,17 | 23,58 | 8,29 | 1,79 | 5,04 | |
Р45К45 | 39,08 | 11,00 | 25,04 | 8,52 | 1,87 | 5,20 | ||
N30Р45К45 | 42,30 | 13,64 | 27,97 | 8,96 | 2,25 | 5,61 | ||
40 + 70 | контроль | 42,42 | 11,27 | 26,85 | 7,93 | 2,13 | 5,03 | |
Р45К45 | 46,52 | 11,41 | 28,97 | 9,04 | 2,11 | 5,57 | ||
N30Р45К45 | 48,89 | 14,29 | 31,59 | 9,86 | 2,53 | 6,20 | ||
Клевер+ овсяница | 70 + 40 | контроль | 44,29 | 11,87 | 28,08 | 9,41 | 2,79 | 6,10 |
Р45К45 | 45,43 | 15,00 | 30,22 | 10,13 | 3,45 | 6,79 | ||
N30Р45К45 | 46,86 | 19,45 | 33,16 | 10,55 | 4,24 | 7,40 | ||
55 + 55 | контроль | 39,47 | 13,57 | 26,52 | 8,03 | 3,04 | 5,54 | |
Р45К45 | 40,51 | 14,45 | 27,48 | 8,33 | 3,18 | 5,76 | ||
N30Р45К45 | 42,24 | 15,63 | 28,94 | 9,68 | 3,36 | 6,52 | ||
40 + 70 | контроль | 39,42 | 15,10 | 27,26 | 8,44 | 3,67 | 6,06 | |
Р45К45 | 42,20 | 15,91 | 29,06 | 8,69 | 3,77 | 6,23 | ||
N30Р45К45 | 46,67 | 17,66 | 32,17 | 10,37 | 3,92 | 7,15 | ||
НСР05 А | 0,82 | 0,24 | 0,53 | 0,17 | 0,05 | 0,11 | ||
НСР05 В | 0,82 | 0,24 | 0,53 | 0,17 | 0,05 | 0,11 | ||
НСР05 С | 0,82 | 0,24 | 0,53 | 0,17 | 0,05 | 0,11 | ||
НСР05 частных средних | 2,58 | 0,77 | 1,68 | 0,53 | 0,16 | 0,35 |
Влияние нормы высева компонентов на урожайность зелёной массы смесей выглядело следующим образом: при норме высева 70 + 40% урожайность по вариантам составила 41,71–48,76 т/га (в зависимости от компонентов смеси и фона минерального питания), при 55 + 55% — 36,99–42,84 т/га, при 40 + 70% — 38,49–48,89 т/га; сухого вещества — 8,06–10,55, 7,97–9,68 и 7,84–10,37 т/га соответственно.
Действие минеральных удобрений на урожайность смесей имело однозначный характер: при естественном плодородии урожайность по вариантам составила 36,99–46,07 т/га, при внесении Р45К45 урожайность увеличилась на 1,2–9,7% и составила 39,08–46,84 т/га, применение N30Р45К45 способствовало увеличению урожайности по сравнению с контролем на 5,8–16,6% — 42,24–48,89 т/га. Схожая тенденция прослеживалась и по сбору сухого вещества.
Максимальную урожайность зелёной массы сформировала смесь клевер ползучий + райграс пастбищный при нормах высева 70 + 40% (46,07–48,76 т/га) и 40 + 70% (42,42–48,89 т/га). По сбору сухого вещества преимущество было за смесью клевер ползучий + овсяница луговая при норме высева 70 + 40% — 9,41–10,55 т/га.
Засушливые условия сентября-октября 2020 года (период накопления запасных питательных веществ и кущения мятликовых трав), дефицит осадков в мае 2021 года (55,6% от среднемноголетнего показателя) и превышение среднесуточных температур в этом месяце на 3,5ºС не позволили раскрыть продуктивный потенциал смесей — урожайность в сумме за два укоса составила всего 8,72–19,45 т/га, или 19–41% от урожая 2020 года.
Анализ урожайности смесей в зависимости от компонентов показал, что в условиях дефицита осадков более продуктивными были смеси с участием овсяницы луговой (11,87–19,45 т/га) по сравнению с более влаголюбивыми райграсом пастбищным (8,72–14,29 т/га) и мятликом луговым (8,86–14,48 т/га). Влияние нормы высева компонентов смесей на урожайность зелёной массы имело неоднозначный характер и зависело от компонентов смеси.
Применение минеральных удобрений было эффективным: внесение Р45К45 увеличило урожайность на 1,2–29,8% (до 11,00–15,91 т/га), внесение N30Р45К45 было более эффективным — прибавка составила 16,9–63,8% (до 11,22–19,45 т/га).
Наиболее урожайной была травосмесь клевера ползучего с овсяницей луговой. При норме высева компонентов 40 + 70% превышение урожая зелёной массы над контролем (15,10 т/га) при внесении N30Р45К45 составило 16,9%, по сбору сухого вещества превышение над контролем (3,67 т/га) составило 6,8%. При норме высева компонентов 70 + 40% превышение урожая зелёной массы над контролем (11,87 т/га) при внесении N30Р45К45 (19,45 т/га) составило 63,9%, по сбору сухого вещества прибавка к контролю составила 52,0%.
В среднем за 2 года пользования урожайность зелёной массы травосмесей клевера ползучего с мятликом луговым составила 24,01–29,42 т/га (в зависимости от нормы высева и фона минерального питания), клевера ползучего с райграсом пастбищным — 23,58–31,59 т/га, клевера ползучего с овсяницей луговой — 26,52–33,16 т/га.
Применение минеральных удобрений обеспечило получение более высокой урожайности зелёной массы и сухого вещества во всех вариантах. Так, у смеси клевера ползучего с овсяницей луговой при норме высева компонентов 40 + 70% и внесении N30Р45К45 урожайность зелёной массы составила 32,17 т/га, что выше контроля на 18,0%, сбор сухого вещества — 7,15 т/га, что выше контроля на 17,9%. При норме высева компонентов 70 + 40% и внесении N30Р45К45 урожайность зелёной массы составила 33,16 т/га, что выше контроля на 18,1%, сбор сухого вещества — 7,40 т/га, прибавка к контролю составила 21,3%.
В смеси клевера ползучего с райграсом пастбищным при норме высева компонентов 70 + 40% и внесении N30Р45К45 урожайность зелёной массы (30,99 т/га) превысила контроль на 13,1%, сбор сухого вещества — 5,82 т/га, прибавка к контролю составила 12,3%, а при норме высева компонентов 40 + 70% и внесении N30Р45К45 урожайность зелёной массы — 31,59 т/га (выше контроля на 17,6%), сбор сухого вещества — 6,20 т/га (прибавка к контролю составила 23,3%).
У травосмесей клевера ползучего с мятликом луговым также была достоверная прибавка по урожаю зелёной массы и сухого вещества при внесении N30Р45К45, но показатели продуктивности были ниже, чем у травосмесей клевера ползучего с райграсом пастбищным или овсяницей луговой.
Анализ урожайности зелёной массы и сухого вещества клеверо-мятликовых смесей в среднем по факторам позволил выявить достоверность различий между вариантами (табл. 3). Установлено, что между вариантами по фактору А (компоненты смеси) у урожайности зелёной массы в среднем за 2 года были существенные различия (НСР05 = 0,53 т/га), а по сбору сухого вещества смеси клевер ползучий + мятлик луговой (5,41 т/га) и клевер ползучий + райграс пастбищный (5,47 т/га) не имели достоверных различий между собой (НСР05 = 0,11 т/га).
3. Урожайность клеверо-мятликовых смесей в среднем по факторам (в среднем за 2020–2021 гг.)
Вариант | Урожайность зелёной массы, т/га | Сбор сухого вещества, т/га |
Фактор А — компоненты смеси | ||
Клевер + мятлик | 26,6 | 5,41 |
Клевер + райграс | 28,0 | 5,47 |
Клевер + овсяница | 29,2 | 6,39 |
НСР05 А | 0,53 | 0,11 |
Фактор В — норма высева культур | ||
70 + 40 | 29,1 | 6,01 |
55 + 55 | 26,3 | 5,53 |
40 + 70 | 28,5 | 5,74 |
НСР05 В | 0,53 | 0,11 |
Фактор С — фон минерального питания | ||
Контроль | 26,0 | 5,34 |
Р45К45 | 27,8 | 5,71 |
N30Р45К45 | 30,0 | 6,22 |
НСР05 С | 0,53 | 0,11 |
Возделывание смеси клевер ползучий + овсяница луговая позволило получить на 4,3% больше зелёной массы, чем смеси клевер ползучий + райграс пастбищный, и на 9,8% больше, чем смеси клевер ползучий + мятлик луговой, по сухому веществу — на 16,8 и 18,1% больше.
Различия в урожайности зелёной массы и сборе сухого вещества по фактору В (норма высева культур), так же как и по фактору С (фон минерального питания), были достоверными.
Норма высева 70 + 40% обеспечивала больший урожай зелёной массы по сравнению с нормами высева 55 + 55% и 40 + 70% на 2,1–10,6%, на 4,7–8,7% — по сухому веществу. Внесение Р45К45 обеспечило дополнительно 6,9% сбора зелёной массы и 6,9% сбора сухого вещества, внесение N30Р45К45 — 15,4 и 16,5% соответственно.
В соответствии с зоотехническими нормами кормления сельскохозяйственных животных в сухом веществе грубых кормов должно содержаться не менее 0,8 корм. ед., концентрация обменной энергии — не менее 9,4 МДж.
Анализ питательной ценности смесей показал, что в среднем за 2020–2021 годы содержание обменной энергии в смесях клевера ползучего с мятликом луговым составляло 9,94–11,54 МДж/кг сухого вещества (табл. 4). Выход обменной энергии увеличивался при применении минеральных удобрений: наибольший показатель получен у смеси с нормой высева 70 + 40% (65,6–70,1 ГДж/га), превышение над стандартом (55,8 ГДж/га) составило 17,6–25,6%. У этой же смеси при применении удобрений увеличивался выход кормовых единиц (5,94–6,38 т/га) на 19,0–27,9% по сравнению с контролем (4,99 т/га) и сбор переваримого протеина (0,82–0,88 т/га) — на 30,1–39,7% по сравнению с контролем (0,63 т/га).
В смесях клевера ползучего с райграсом пастбищным содержание обменной энергии составляло 10,91–11,28 МДж/кг сухого вещества. Выход обменной энергии увеличивался при использовании минеральных удобрений и наибольший отмечен в смеси с нормой высева 40 + 70% (61,8–69,8 ГДж/га), превышение над стандартом (55,0 ГДж/га) составило 12,4–26,9%. У этой же смеси при применении удобрений увеличивался выход кормовых единиц (5,57–6,39 т/га) на 14,1–30,9% по сравнению с контролем (4,88 т/га) и сбор переваримого протеина (0,79–0,87 т/га) — на 17,9–29,9% по сравнению с контролем (0,67 т/га).
4. Питательная ценность и продуктивность клеверо-мятликовых смесей в зависимости от нормы высева компонентов и фона минерального питания в 1-й год пользования (в среднем за 2020–2021 гг.)
Компоненты смеси — фактор А | Норма высева культур — фактор В | Фон минерального питания — фактор С | Обменная энергия, МДж/кг СВ | Содержится в 1 кг СВ корм. ед. | Содержание переваримого протеина в 1 корм. ед., г | Выход обменной энергии, ГДж/га | Выход корм. ед., т/га | Выход переваримого протеина, т/га |
Клевер + мятлик | 70 + 40 | контроль | 11,07 | 0,99 | 129 | 55,8 | 4,99 | 0,63 |
Р45К45 | 11,15 | 1,01 | 140 | 65,6 | 5,94 | 0,82 | ||
N30Р45К45 | 11,21 | 1,02 | 142 | 70,1 | 6,38 | 0,88 | ||
55 + 55 | контроль | 9,94 | 0,81 | 175 | 50,4 | 4,11 | 0,69 | |
Р45К45 | 11,54 | 1,08 | 143 | 61,5 | 5,76 | 0,78 | ||
N30Р45К45 | 11,30 | 1,04 | 131 | 64,1 | 5,90 | 0,76 | ||
40 + 70 | контроль | 11,19 | 1,01 | 144 | 56,2 | 5,07 | 0,72 | |
Р45К45 | 11,53 | 1,08 | 142 | 58,3 | 5,46 | 0,75 | ||
N30Р45К45 | 11,23 | 1,02 | 140 | 60,4 | 5,49 | 0,77 | ||
Клевер + райграс | 70 + 40 | контроль | 11,27 | 1,03 | 131 | 58,4 | 5,34 | 0,74 |
Р45К45 | 10,91 | 0,96 | 128 | 61,0 | 5,37 | 0,78 | ||
N30Р45К45 | 11,28 | 1,03 | 136 | 65,6 | 5,99 | 0,76 | ||
55 + 55 | контроль | 10,87 | 0,96 | 137 | 54,8 | 4,84 | 0,65 | |
Р45К45 | 11,20 | 1,02 | 142 | 58,2 | 5,30 | 0,74 | ||
N30Р45К45 | 11,08 | 1,00 | 141 | 62,2 | 5,61 | 0,77 | ||
40 + 70 | контроль | 10,94 | 0,97 | 139 | 55,0 | 4,88 | 0,67 | |
Р45К45 | 11,10 | 1,00 | 133 | 61,8 | 5,57 | 0,79 | ||
N30Р45К45 | 11,26 | 1,03 | 143 | 69,8 | 6,39 | 0,87 | ||
Клевер + овсяница | 70 + 40 | контроль | 10,35 | 0,87 | 131 | 63,1 | 5,31 | 0,70 |
Р45К45 | 10,43 | 0,88 | 128 | 70,8 | 5,98 | 0,79 | ||
N30Р45К45 | 10,75 | 0,94 | 136 | 79,6 | 6,96 | 0,93 | ||
55 + 55 | контроль | 10,58 | 0,91 | 130 | 58,6 | 5,04 | 0,66 | |
Р45К45 | 10,36 | 0,87 | 125 | 59,7 | 5,01 | 0,64 | ||
N30Р45К45 | 10,41 | 0,88 | 137 | 67,9 | 5,74 | 0,77 | ||
40 + 70 | контроль | 10,78 | 0,94 | 144 | 65,3 | 5,70 | 0,83 | |
Р45К45 | 10,51 | 0,90 | 144 | 65,5 | 5,61 | 0,89 | ||
N30Р45К45 | 9,95 | 0,80 | 152 | 71,1 | 5,72 | 0,87 |
В смесях клевера ползучего с овсяницей луговой содержание обменной энергии составляло 9,95–10,78 МДж/кг сухого вещества. Выход обменной энергии увеличивался при использовании минеральных удобрений и наибольший отмечен в смеси с нормой высева 70 + 40% (70,8–79,6 ГДж/га), превышение над стандартом (63,1 ГДж/га) составило 12,2–26,1%. В этой же смеси при применении удобрений увеличивался выход кормовых единиц (5,98–6,96 т/га) на 12,6–31,1% по сравнению с контролем (5,31 т/га) и сбор переваримого протеина (0,79–0,93 т/га) — на 12,9–32,9% по сравнению с контролем (0,70 т/га).
Содержание переваримого протеина в 1 корм. ед. во всех смесях превышало рекомендуемые нормы (105–120 г), а наибольшим было при норме высева компонентов 40+70% и внесении N30Р45К45.
Заключение. Результаты исследований позволяют сделать вывод о влиянии компонентов смеси, норм высева, фона минерального питания на продуктивность клеверо-мятликовых смесей.
В среднем за 2 года более продуктивной была смесь клевера ползучего с овсяницей луговой, урожайность зелёной массы которой составила 6,39 т/га (независимо от других факторов), что на 4,3–9,8% превышает остальные смеси, по сбору сухого вещества преимущество было ещё выше — 16,8–18,1%.
Норма высева клевера ползучего 70% и мятликового компонента 40% обеспечивала получение более высокой урожайности и продуктивности смесей.
Применение минеральных удобрений обеспечивало дополнительную прибавку зелёной массы: при внесении Р45К45 — по 6,9% зелёной массы и сухого вещества, при внесении N30Р45К45 — 15,4 и 16,5% соответственно.
По зоотехническим требованиям все смеси отвечали необходимым показателям.
В среднем за 2 года пользования лучшие показатели продуктивности — 69,8–79,6 ГДж/га, 6,38–6,96 тыс. корм. ед./га, 0,88–0,93 т/га переваримого протеина — получены при внесении N30Р45К45 в смесях клевера ползучего с мятликом луговым, клевера ползучего с овсяницей луговой (70+40%), клевера ползучего с райграсом пастбищным (40+70%).
Литература
- Беляк В. Б. Совершенствование набора культур и структуры кормовых угодий для мясного скота в лесостепной зоне / В. Б. Беляк, О. А. Тимошкин // Международный сельскохозяйственный журнал. — 2019. — № 1. — С.49–52.
- Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — 5-е изд. доп. и перераб. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.
- Дьяченко В. В. Высокоурожайные бобово-мятликовые травосмеси для агроклиматических условий юго-западной части Центрального региона / В. В. Дьяченко, А. В. Дронов, О. В. Дьяченко // Земледелие. — 2016. — № 7. — С.31–35.
- Касаткина Н. И. Особенности роста и развития многолетних трав на основе клевера лугового тетраплоидного / Н. И. Касаткина, Ж. С. Нелюбина // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. — 2019. — Т. 20. — № 3. — С.247–255.
- Кирюшин В. И. Минеральные удобрения как ключевой фактор развития сельского хозяйства и оптимизации природопользования / В. И. Кирюшин // Достижения науки и техники АПК. — 2016. — Т. 30. — № 3. — С.19–25.
- Урожайность пастбищных травосмесей с райграсом пастбищным / А. Г. Кобзин, В. А. Тюдин, Т. М. Тихомирова, Д. А. Вагунин // Кормопроизводство. — 2011. — № 11. — С.12–13.
- Косолапов В. М. Кормопроизводство в сельском хозяйстве, экологии и рациональном природопользовании (теория и практика) / В. М. Косолапов, И. А. Трофимов, Л. С. Трофимова. — М.: Россельхозакадемия, 2014. — 158 с.
- Экономическая эффективность систем и усовершенствованных технологий производства объёмистых кормов на сенокосах / А.А. Кутузова и др. // Достижения науки и техники АПК. — 2019. — Т. 33. — № 6. — С.44–50.
- Кутузова А. А. Клеверо-райграсовые травосмеси для пастбищ Нечернозёмной зоны / А. А. Кутузова, Е. Е. Проворная, Е. Г. Седова // Кормопроизводство. — 2007. — № 4. — С.6–19.
- Лазарев Н. Н. Урожайность двухкомпонентных бобово-злаковых травосмесей с лядвенцем рогатым и клевером ползучим / Н. Н. Лазарев, Т. В. Костикова // Кормопроизводство. — 2013. — № 9. — С.13–15.
- Лазарев Н. Н. Урожайность и ботанический состав бинарных и многокомпонентных травосмесей с клевером ползучим (Trifolium Repens L.) при интенсивном использовании / Н. Н. Лазарев, Т. В. Костикова // Известия ТСХА. — 2013. — Вып. 4. — С.85–94.
- Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / Под ред. Новосёлова Ю. К. и др. — М.: ВИК, 1987. — 198 с.
- Сысуев В. А. Адаптивная стратегия устойчивой продуктивности многолетних трав на Северо-Востоке европейской части России / В. А. Сысуев, В. А. Фигурин // Достижения науки и техники АПК. — 2016. — Т. 30. — № 12. — С.79–82.
- Тютюма Н. В. Урожайность бобово-мятликовых травосмесей в зависимости от уровня минерального питания / Н. В. Тютюма, Г. К. Булахтина, Н. И. Кудряшова // АПК России. — 2017. — Т. 4. — № 4. — С.922–928.
- Продуктивность фестулолиума в чистых и смешанных посевах в условиях европейского севера России / Е. А. Тяпугин и др. // Достижения науки и техники АПК. — 2017. — Т. 31. — № 5. — С.24–27.
- Gulwa U. Effect of Grass-legume Intercropping on Dry Matter Yield and Nutritive Value of Pastures in the Eastern Cape Province, South Africa / U. Gulwa, N. Mgujulwa, S.T. Beyene // Universal Journal of Agricultural Research. — 2017. — Vol. 5. — No. 6. — P.355–362.
- Mitchley J. Regional seed mixtures for the recreation of species-rich meadows in the White Carpathian Mountains: results of a 10-yr experiment / J. Mitchley, I. Jongepierova, K. Fajmon // Applied Vegetation Science. — 2012. — Vol. 15 (2). — P.253–263.
- Peeters A. Temperate legumes: key-species for sustainable temperate mixtures / A. Peeters, G. Parente, A. Le Gall // Proc. 21st General Meeting of the European Grassland Federation, Badajoz, Spain, Grassland Science in Europe, 2006. — Vol. 11. — P.205–220.
- Grazing and the addition of white clover improves the nutritional quality of orchardgrass cultivars / Y. A. Papadopoulos et al. // Canadian Journal of Animal Science. — 2001. — Vol. 81. — No. 4. — P.597–600.
- Gemini: a grassland model simulating the role of plant traits for community dynamics and ecosystem functioning. Parameterization and evaluation / J.-F. Soussana et al. // Ecological Modeling. — 2012. — Vol. 231. — P.134–145.
- Overwintering of Trifolium repens L. and Succeeding Growth / M. Wachendorf, R. P. Collins, J. Connolly, A. Elgersma et al. // Results from a Common Protocol carried out at Twelve European Sites Annals of Botany. — 2001. — Vol. 88. — Is. 4. — Part. 2. — P.669–682.
Productivity of mixed ecosystems of white clover and gramineous in the forest-steppe of the Middle Volga region
Timoshkina O. Yu.1, PhD Agr. Sc.
Timoshkin O. A.1, Dr. Agr. Sc.
Timoshchuk E. V.2
1Federal Research Center of Fibre Crops
170041, Russia, Tver, Komsomolskiy prospekt, 17/56
2Municipal Autonomous Institution “Gorodskie parki”
141983, Russia, the Moscow region, Dubna, Volodarskogo str., 1/7
E-mail: o.timoshkin.pnz@fnclk.ru
In 2019–2021 Federal Research Center of Fibre Crops tested productivity and quality of green mass from perennial grass mixtures. The aim was to develop cultivation techniques for white clove mixtures with gramineous — meadow fescue, perennial ryegrass and bluegrass in the forest-steppe of the Middle Volga region. The factors studied — mixture composition (white clover + gramineous), seeding rate (40 + 70%; 55 + 55%; 70 + 40%), mineral background (no fertilizers, Р45К45, N30Р45К45). Significant effect of mixture composition was observed on green mass yield among variants: white clover + bluegrass (26.6 t ha-1), white clover + perennial ryegrass (28.0 t ha-1) and white clover + meadow fescue (29.2 t ha-1). Seeding rates provided significant yield increase: 70 + 40% (29.1 t ha-1), 55 + 55% (26.3 t ha-1), 40 + 70% (28.5 t ha-1); LSD05 — 0.53 t ha-1. Mineral fertilization (factor C) significantly increased green mass yield: 6.9% — under the application of Р45К45, 15.4% —N30Р45К45. White clover mixed with meadow fescue (70 + 40%) provided the highest yields of green mass (19.45 t ha-1) and dry matter (4.24 t ha-1) on the background of N30Р45К45. The highest productivities of white clover mixture with bluegrass, white clover with meadow fescue (70 + 40%) and white clover with perennial ryegrass (70 + 40%) — 69.8–79.6 GJ ha-1, 6.38–6.96 thousand feed units ha-1, 0.88–0.93 t ha-1 of digestible protein — were obtained on the background of N30Р45К45. All grass mixtures met the standard requirements.
Keywords: cultivation technique, mixed ecosystem, white clover (Trifolium repens L.), meadow fescue (Festuca pratensis Huds.), perennial ryegrass (Lolium perenne L.), bluegrass (Poa pratensis L.), seeding rate, mineral fertilizer, productivity.
References
- Belyak V. B. Sovershenstvovanie nabora kultur i struktury kormovykh ugodiy dlya myasnogo skota v lesostepnoy zone / V. B. Belyak, O. A. Timoshkin // Mezhdunarodnyy selskokhozyaystvennyy zhurnal. — 2019. — No. 1. — P.49–52.
- Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — 5th Ed. dop. i pererab. — Moscow: Agropromizdat, 1985. — 351 p.
- Dyachenko V. V. Vysokourozhaynye bobovo-myatlikovye travosmesi dlya agroklimaticheskikh usloviy yugo-zapadnoy chasti Tsentralnogo regiona / V. V. Dyachenko, A. V. Dronov, O. V. Dyachenko // Zemledelie. — 2016. — No. 7. — P.31–35.
- Kasatkina N. I. Osobennosti rosta i razvitiya mnogoletnikh trav na osnove klevera lugovogo tetraploidnogo / N. I. Kasatkina, Zh. S. Nelyubina // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. — 2019. — Vol. 20. — No. 3. — P.247–255.
- Kiryushin V. I. Mineralnye udobreniya kak klyuchevoy faktor razvitiya selskogo khozyaystva i optimizatsii prirodopolzovaniya / V. I. Kiryushin // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2016. — Vol. 30. — No. 3. — P.19–25.
- Urozhaynost pastbishchnykh travosmesey s raygrasom pastbishchnym / A. G. Kobzin, V. A. Tyudin, T. M. Tikhomirova, D. A. Vagunin // Kormoproizvodstvo. — 2011. — No. 11. — P.12–13.
- Kosolapov V. M. Kormoproizvodstvo v selskom khozyaystve, ekologii i ratsionalnom prirodopolzovanii (teoriya i praktika) / V. M. Kosolapov, I. A. Trofimov, L. S. Trofimova. — Moscow: Rosselkhozakademiya, 2014. — 158 p.
- Ekonomicheskaya effektivnost sistem i usovershenstvovannykh tekhnologiy proizvodstva ob»emistykh kormov na senokosakh / A.A. Kutuzova i dr. // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2019. — Vol. 33. — No. 6. — P.44–50.
- Kutuzova A. A. Klevero-raygrasovye travosmesi dlya pastbishch Nechernozemnoy zony / A. A. Kutuzova, E. E. Provornaya, E. G. Sedova // Kormoproizvodstvo. — 2007. — No. 4. — P.6–19.
- Lazarev N. N. Urozhaynost dvukhkomponentnykh bobovo-zlakovykh travosmesey s lyadventsem rogatym i kleverom polzuchim / N. N. Lazarev, T. V. Kostikova // Kormoproizvodstvo. — 2013. — No. 9. — P.13–15.
- Lazarev N. N. Urozhaynost i botanicheskiy sostav binarnykh i mnogokomponentnykh travosmesey s kleverom polzuchim (Trifolium Repens L.) pri intensivnom ispolzovanii / N. N. Lazarev, T. V. Kostikova // Izvestiya TSKhA. — 2013. — Vyp. 4. — P.85–94.
- Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevykh opytov s kormovymi kulturami / Pod red. Novoselova Yu. K. i dr. — Moscow: VIK, 1987. — 198 p.
- Sysuev V. A. Adaptivnaya strategiya ustoychivoy produktivnosti mnogoletnikh trav na Severo-Vostoke evropeyskoy chasti Rossii / V. A. Sysuev, V. A. Figurin // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2016. — Vol. 30. — No. 12. — P.79–82.
- Tyutyuma N. V. Urozhaynost bobovo-myatlikovykh travosmesey v zavisimosti ot urovnya mineralnogo pitaniya / N. V. Tyutyuma, G. K. Bulakhtina, N. I. Kudryashova // APK Rossii. — 2017. — Vol. 4. — No. 4. — P.922–928.
- Produktivnost festuloliuma v chistykh i smeshannykh posevakh v usloviyakh evropeyskogo severa Rossii / E. A. Tyapugin i dr. // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2017. — Vol. 31. — No. 5. — P.24–27.
- Gulwa U. Effect of Grass-legume Intercropping on Dry Matter Yield and Nutritive Value of Pastures in the Eastern Cape Province, South Africa / U. Gulwa, N. Mgujulwa, S.T. Beyene // Universal Journal of Agricultural Research. — 2017. — Vol. 5. — No. 6. — P.355–362.
- Mitchley J. Regional seed mixtures for the recreation of species-rich meadows in the White Carpathian Mountains: results of a 10-yr experiment / J. Mitchley, I. Jongepierova, K. Fajmon // Applied Vegetation Science. — 2012. — Vol. 15 (2). — P.253–263.
- Peeters A. Temperate legumes: key-species for sustainable temperate mixtures / A. Peeters, G. Parente, A. Le Gall // Proc. 21st General Meeting of the European Grassland Federation, Badajoz, Spain, Grassland Science in Europe, 2006. — Vol. 11. — P.205–220.
- Grazing and the addition of white clover improves the nutritional quality of orchardgrass cultivars / Y. A. Papadopoulos et al. // Canadian Journal of Animal Science. — 2001. — Vol. 81. — No. 4. — P.597–600.
- Gemini: a grassland model simulating the role of plant traits for community dynamics and ecosystem functioning. Parameterization and evaluation / J.-F. Soussana et al. // Ecological Modeling. — 2012. — Vol. 231. — P.134–145.
- Overwintering of Trifolium repens L. and Succeeding Growth / M. Wachendorf, R. P. Collins, J. Connolly, A. Elgersma et al. // Results from a Common Protocol carried out at Twelve European Sites Annals of Botany. — 2001. — Vol. 88. — Is. 4. — Part. 2. — P.669–682.