Создание высокопродуктивных мятликовых агроценозов в условиях Забайкалья

УДК 633.13:631.52

Создание высокопродуктивных мятликовых агроценозов в условиях Забайкалья

Андреева О. Т., кандидат сельскохозяйственных наук

Пилипенко Н. Г., кандидат сельскохозяйственных наук

Сидорова Л. П.

Харченко Н. Ю.

Научно-исследовательский институт ветеринарии Восточной Сибири – филиал Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН (НИИВ Восточной Сибири – филиал СФНЦА РАН)

672010, Россия, Забайкальский край, г. Чита, ул. Кирова, д. 49

E-mail: vetinst@mail.ru

Исследования проведены в 2016–2018 годах на полях Научно-исследовательского института ветеринарии Восточной Сибири – филиала СФНЦА РАН, расположенных в Ингодинско-Читинской лесостепи Забайкалья. В статье представлены результаты полевых и лабораторных исследований по возделыванию мятликовых традиционных культур в одновидовых и бинарных посевах с кормовыми бобами в кормопроизводстве Забайкалья. Исследования выполнены на лугово-чернозёмной мучнисто-карбонатной почве. Дана оценка кормовым мятликовым культурам и бобам по адаптивности к условиям выращивания, показаны их хозяйственно ценные признаки. Установлена возможность повышения продуктивности и питательной ценности кормовых агроценозов путём использования кормовых бобов в бинарных посевах с мятликовыми культурами. По продуктивности и питательной ценности двухкомпонентные посевы превосходили одновидовые агроценозы мятликовых культур по зелёной массе в 2,3–2,7 раза, переваримому протеину — в 1,7–1,8 раза. В бинарных посевах наилучшие результаты обеспечили посевы ячменя и овса с кормовыми бобами, где урожайность зелёной массы составила 34,9–37,2 т/га, сухого вещества — 5,2–5,4 т/га, кормовых единиц — 4,68–4,90 т/га, переваримого протеина — 646–662 кг/га, обменной энергии — 54,6–57,2 ГДж/га, обеспеченность 1 корм. ед. переваримым протеином — 135–138 г. Бинарные посевы ячменя и овса с кормовыми бобами увеличили продуктивность в сравнении с одновидовыми посевами по сбору кормовых единиц в 1,6–1,9 раза, переваримому протеину — в 2,3–2,7 раза, валовой энергии — в 1,5–1,7 раза. По отношению к засухе наиболее устойчивыми культурами были ячмень (4,9 балла), яровая рожь (4,6), кормовые бобы (4,8 балла), менее устойчивым был овёс (3,8 балла). Все культуры, за исключением яровой ржи, оказались устойчивы к полеганию (5 баллов). Отмечено отсутствие поражённости вредителями и болезнями у мятликовых и бобовых.

Ключевые слова: кормовые бобы, мятликовые культуры, одновидовые посевы, бинарные посевы, продуктивность, питательная ценность.

Организация полноценного кормления животных является одной из основных задач в развитии животноводства (Пирйо, Пентти, Пекко и др., 2009). На сегодняшний день недостаток в рационах обменной энергии, белка, сахара и жира ведёт к недоиспользованию генетического потенциала животных на 30–50%, увеличению неэффективных затрат кормовых ресурсов на 25–30% и удорожанию продукции на 30–40%. Важная роль в устойчивом производстве высококачественных кормов отводится созданию высокопродуктивных агроценозов из мятликовых культур и их смесей с высокобелковыми культурами, адаптивных к агроклиматическим условиям выращивания. Правильно подобранные смеси обеспечивают оптимальную густоту и плотность стеблестоя, формирование ярусности, более равномерное использование факторов жизни растений: света, влаги и питательных веществ (Шашкова, Цыганова, Андреева, 2012; Шашкова, Андреева, Цыганова, 2015; Косолапов, Трофимов, 2011; Бенц, Кашеваров, Демарчук, 2011; Андреева, Сидорова, Харченко, Хлебникова, 2015; Андреева, Сидорова, Харченко, 2017; Кашеваров, Сапрыкин, Данилов, 2013; Щукис, 2013; Агафонов, Бояркин, Глушкова, Гренда, 2014; Насиев, 2014; Васина, Бордюковская, 2014).

В условиях рационального использования органических природно-климатических ресурсов Сибири, каждой из её зон, экономических и ландшафтных особенностей хозяйств, а также погодных условий в стабилизации кормопроизводства наряду с традиционными культурами существенную роль могут сыграть малораспространённые, нетрадиционные и новые для Сибири виды растений. Основными традиционными злаковыми кормовыми культурами в Забайкалье являются овёс, ячмень, яровая рожь, из перспективных малораспространённых высокобелковых культур — кормовые бобы.

Кормовые бобы (Vicia faba L.) — ценная овощная, зернофуражная, силосная и сидеральная культура. Урожайность зелёной массы кормовых бобов достигает 35–40 т/га и выше, семян — 2,8–3,0 т/га в зависимости от условий выращивания. Обеспеченность 1 корм. ед. переваримым протеином составляет 220–240 г. Это в 3 раза выше, чем в злаковых растениях (77–88 г) (Андреева, Сидорова, Харченко, Хлебникова, 2015).

Изучение возможности получения высоких урожаев кормовых мятликовых и зернобобовых культур в одновидовых и бинарных агроценозах представляет большую значимость для обеспечения животных полноценными высококачественными кормами в Забайкалье.

Цель наших исследований — повышение продуктивности и питательной ценности кормовых агроценозов путём использования мятликовых культур в смешанных посевах с зернобобовыми.

Методика исследований. Исследования проведены в 2016–2018 годах на полях Научно-исследовательского института ветеринарии Восточной Сибири – филиала СФНЦА РАН, расположенных в Ингодинско-Читинской лесостепи Забайкалья.

Почва опытного участка лугово-чернозёмная, мучнисто-карбонатная, гранулометрический состав — лёгкий суглинок. По реакции почвенного раствора пахотный горизонт был слабокислым, подпахотный — нейтральным. Содержание органического вещества в слое 0–20 см — 3,67%, общего азота — 0,31%. Содержание подвижного фосфора низкое, обменного калия — среднее.

Площадь посевной делянки — 100 м², учётной на кормовые цели — 25 м², повторность четырёхкратная, расположение делянок последовательное.

Агротехника возделывания кормовых культур общепринятая в зоне. Минеральные удобрения под мятликовые культуры внесли под предпосевную культивацию в норме N₆₀Р₆₀К₆₀. Посев кормовых культур провели в оптимальные рекомендуемые сроки (вторая половина мая) рядовым способом сеялкой СН-16, норма высева: рожь яровая, овёс, ячмень — 4,0–4,5 млн, кормовые бобы — 0,7 млн всхожих семян на гектар, норма высева культур в двухкомпонентных смесях: мятликовые — 70%, кормовые бобы — 50%; глубина заделка семян: ячмень, рожь яровая, овёс — 6–8 см, кормовые бобы — 6–8 см.

Объектами исследований были районированные сорта изучаемых культур: ячмень Анна, рожь яровая Онохойская, овёс Метис, кормовые бобы Сибирские.

В годы исследований погодные условия в период вегетации различались. Вегетационный период (апрель-сентябрь) 2016 года был характерным для лесостепной зоны Забайкалья: выпало 194,7 мм осадков при средней многолетней норме 276 мм, среднемесячная температура воздуха за этот период составила 11,4⁰С при средней многолетней норме 11,2⁰С. Распределение осадков по месяцам вегетационных периодов было неравномерным, в отдельные периоды зарегистрирована высокая температура воздуха и почвы. Вегетационные периоды 2017 и 2018 годов отличались повышенной влагообеспеченностью и умеренным увлажнением. Всего за апрель-сентябрь выпало 317,6 и 363,1 мм осадков соответственно годам. Отклонение от среднемноголетнего показателя (276,0 мм) составило 41,6 и 87,1 мм, или 15,1 и 31,5%. Среднесуточная температура воздуха в среднем за вегетационные периоды превышала норму на 3,3–4,2^оС. В целом погодные условия, сложившиеся в период вегетации, позволили агроценозам сформировать достаточно высокий (16,5–37,2 т/га) урожай зелёной массы.

Экспериментальную работу проводили в соответствии с методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами и сопровождали лабораторно-полевыми наблюдениями и анализами. В исследованиях использовали апробированные методики: «Методику полевых опытов с кормовыми культурами» (1983), «Методику полевого опыта» (1985), «Опытное дело в полеводстве» (1982), «Методику государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» (1985). Данные учётов урожая были статистически обработаны методом дисперсионного анализа по Р. А. Фишеру в изложении Б. А. Доспехова (1985). Анализ растительных образцов осуществляли в агрохимической лаборатории института по общепринятым методикам (1968). Для расчёта кормовых единиц и переваримого протеина пользовались методикой А. Д. Пшеничного (1961), коэффициенты переваримости брали по справочнику М. Ф. Томмэ (1959).

Результаты исследований. В результате исследований выявлена различная реакция изучаемых культур на условия произрастания, и выделены наиболее адаптивные высокопродуктивные культуры. На развитие растений, время наступления и продолжительность фенологических фаз большое влияние оказали гидротермические условия и биологические особенности культур. Самый короткий (13 дней) период от посева до всходов отмечен у яровой ржи, овса и ячменя как в одновидовых, так и смешанных посевах, более продолжительный (16 дней) — у кормовых бобов; всходы – кущение мятликовых — 18 дней, всходы – вымётывание (колошение) у яровой ржи — 32, у ячменя — 36, у овса — 37 дней; всходы – бутонизация у кормовых бобов — 27 дней. В среднем за годы исследований вегетационный период к укосной спелости составил у яровой ржи 44 дня, у ячменя и овса — 48, у кормовых бобов — 49 дней.

1. Продолжительность межфазных периодов (среднее за 2016–2018 гг.)

По отношению к засухе наиболее устойчивыми культурами были ячмень (4,9 балла), яровая рожь (4,6), кормовые бобы (4,8 балла), менее устойчивым был овёс (3,8 балла). Все культуры, за исключением яровой ржи, были устойчивы к полеганию (5 баллов). Отмечено отсутствие поражённости вредителями и болезнями у мятликовых и бобовых культур.

Наблюдениями за линейным ростом изучаемых культур установлено, что наиболее интенсивно в период вегетации развивались растения в одновидовых посевах (табл. 2). Так, высота растений яровой ржи, овса, ячменя и кормовых бобов к укосной спелости составила соответственно 122, 88, 83 и 105 см. Растения кормовых культур в двухкомпонентных посевах уступали по высоте: яровая рожь — на 18 см, овёс и ячмень — на 4–5, кормовые бобы — на 5–14 см.

2. Высота и облиственность растений в агроценозах (среднее за 2016–2018 гг.)

Определение облиственности перед учётом урожая показало, что менее облиственными были растения в двухкомпонентных посевах. Разница между культурами в посевах составила: у яровой ржи и овса — 3%; у ячменя — 7%; у кормовых бобов — 3–5%.

К основным показателям, определяющим эффективность возделывания кормовых культур, относится продуктивность и питательная ценность корма (табл. 3).

3. Продуктивность и питательная ценность мятликовых культур в одновидовых и двухкомпонентных посевах с кормовыми бобами (среднее за 2016–2018 гг.)

Результаты анализа данных свидетельствуют о том, что растения мятликовых культур формировали разную продуктивность в одновидовых и бинарных посевах. Урожайность зелёной массы кормовых культур в одновидовых посевах составляла от 16,5 до 20,6 т/га, сбор сухого вещества — от 3,2 до 3,8 т/га. Среди мятликовых культур преимущество по зелёной массе и сухому веществу (20,4–20,6 и 3,7–3,8 т/га) имели овёс и ячмень, несколько ниже (16,5 и 3,2 т/га) — посевы яровой ржи.

По результатам исследований установлена возможность повышения продуктивности и питательной ценности кормовых агроценозов путём использования кормовых бобов в бинарных посевах с мятликовыми культурами. По продуктивности и питательной ценности бинарные посевы превосходили одновидовые агроценозы мятликовых культур в 1,7–1,8 раза по зелёной массе и в 2,3–2,7 раза — по переваримому протеину. В бинарных посевах наилучшие результаты обеспечили посевы ячменя и овса с кормовыми бобами, где урожайность зелёной массы составила 34,9–37,2 т/га, сухого вещества — 5,2–5,4 т/га, кормовых единиц — 4,68–4,90 т/га, переваримого протеина — 646–662 кг/га, обменной энергии — 54,6–57,2 ГДж/га, обеспеченность 1 корм. ед. переваримым протеином — 135–138 г. Бинарные посевы ячменя и овса с кормовыми бобами увеличили продуктивность в сравнении с одновидовыми посевами по сбору кормовых единиц в 1,6–1,9 раза, переваримому протеину — в 2,3–2,7 раза, обменной энергии — в 1,5–1,7 раза.

Заключение. 1. В Забайкальском крае для повышения продуктивности и качества мятликовых агроценозов традиционные культуры — ячмень, овёс и яровую рожь — целесообразно высевать совместно с высокобелковыми культурами, в частности — с кормовыми бобами.

2. Бинарные посевы мятликовых культур с кормовыми бобами по отношению к одновидовым увеличили сбор сухого вещества в среднем по вариантам опыта на 39,2%. Включение кормовых бобов в бинарные агроценозы повышало сбор переваримого протеина в 2,3–2,7 раза.

3. Создание бинарных агроценозов ячменя и овса с кормовыми бобами обеспечило максимальный сбор кормовых единиц (4,68–4,90 т), переваримого протеина (646–662 кг) и обменной энергии (54,6–57,2 ГДж) с 1 га при высокой обеспеченности 1 корм. ед. переваримым протеином (135–138 г) и содержании в 1 кг сухого вещества 10,5–10,6 МДж обменной энергии.

Литература

1. Поливидовые фитоценозы новых сортов зернофуражных культур с бобовыми в лесостепи Предбайкалья / В. А. Агафонов, У. В. Бояркин, О. А. Глушкова, С. Г. Гренда // Кормопроизводство. — 2014. — № 10. — С.14–18.

2. Перспективы использования бобовых культур в кормопроизводстве Забайкальского края / О. Т. Андреева, Л. П. Сидорова, Н. Ю. Харченко, Е. Н. Хлебникова // Кормопроизводство. — 2015. — № 10. — С.14–17.

3. Андреева О. Т. Повышение продуктивности мятликовых агроценозов в Забайкальском крае / О. Т. Андреева, Л. П. Сидорова, Н. Ю. Харченко // Кормопроизводство. — 2017. — № 6. — С.16–22.

4. Бенц В. А. Полевое кормопроизводство в Сибири: монография / В. А. Бенц, Г. А. Кашеваров, Г. А. Демарчук. — Новосибирск: Издательство СО РАСХН, 2011. — 240 с.

5. Васина Н. В. Кормовая продуктивность культуры смесей раннего срока посева при разных уровнях минерального питания / Н. В. Васина, А. В. Бордюговская // Достижения науки — агропромышленному комплексу. — Самара, 2014. — С.16–19.

6. Дмитриченко А. Д. Кормление сельскохозяйственных животных / А. Д. Дмитриченко, П. Д. Пшеничный. — М.: Сельхозгиз, 1961. — 149 с.

7. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М., 1985. — 351 с.

8. Инструкция для зональных агрохимических лабораторий по анализу кормов и растений. — 1968. — 56 с.

9. Кашеваров Н. И. Многокомпонентные сенажные смеси в решении проблемы дефицита кормового растительного белка / Н. И. Кашеваров, В. С. Сапрыкин, В. П. Данилов // Кормопроизводство. — 2013. — № 1. — С.3–6.

10. Косолапов В. М. Кормопроизводство — важнейшее направление в экономике сельского хозяйства России / В. М. Косолапов, И. А. Трофимов // АПК: экономика, управление. — 2011. — № 1. — С.22–27.

11. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. — М.: Колос, 1985. — 267 с.

12. Методика полевых опытов с кормовыми культурами. — М., 1983. — 197 с.

13. Насиев Б. Н. Подбор одновидовых и смешанных посевов кормовых культур для адаптивного земледелия Западного Казахстана / Б. Н. Насиев // Кормопроизводство. — 2014. — № 3. — С.35–38.

14. Опытное дело в полеводстве. — М.: Россельхозиздат, 1982. — 190 с.

15. Кормление дойной коровы / А. Пирйо, А. Пентти, Х. Пекка и др. — Союз центров «ПроАгрия», 2009. — 127 с.

16. Томмэ М. Ф. Корма СССР / М. Ф. Томмэ. — М., 1959. — С.272–350.

17. Шашкова Г. Г. Агротехнологии производства и качество кормов в Забайкальском крае: монография / Г. Г. Шашкова, О. Т. Андреева, Г. П. Цыганова. — Чита: Читинская городская типография, 2015. — 390 с.

18. Шашкова Г. Г. Возделывание сельскохозяйственных культур в Забайкальском крае: монография / Г. Г. Шашкова, Г. П. Цыганова, О. Т. Андреева. — Чита: Экспресс-издательство, 2012. — С.240–241, 275–279.

19. Щукис Е. Р. Кормовые культуры на Алтае: монография / Е. Р. Щукис. — Барнаул: ГНУ «Алтайский НИИСХ» Россельхозакадемии, 2013. — 182 с.

High-productive gramineous ecosystems in Transbaikal

Andreeva O. T., PhD Agr. Sc.

Pilipenko N. G., PhD Agr. Sc.

Sidorova L. P.

Kharchenko N. Yu.

East-Siberian Research Institute of Veterinary Medicine – branch of the Siberian Federal Research Center of Agricultural Biotechnology of the Russian Academy of Science

672010, Russia, the TransBaikal Territory, Chita, Kirova str., 49

E-mail: vetinst@mail.ru

This article reports on gramineous cultivation as monoculture or binary sowing with field beans in Transbaikal conducted in 2016–2018. The experiment tested crop stress resistance and economically important traits. Seeding field beans with gramineous improved forage yield and nutritional value. Binary sowings exceeded pure ecosystems of gramineous by 2.3–2.7 times in green mass and 1.7–1.8 times — in digestible protein. Ecosystems of barley and oats with field beans performed the best, producing 34.9–37.2 t ha^-1 of green mass, 5.2–5.4 t ha^-1 of dry matter, 4.68–4.90 t ha^-1 of feed units, 646–662 kg ha^-1 of digestible protein, 54.6–57.2 GJ ha^-1 of exchange energy, and 135–138 g of digestible protein per feed unit. Binary sowings of barley and oats with field beans exceeded monocultures by 1.6–1.9 times in feed units, 2.3–2.7 times — in digestible protein, 1.5–1.7 times — in gross energy. Based on a 0–5 scale, barley (4.9), spring rye (4.6), and field beans (4.8) tolerated drought well while oats were less resistant (3.8). Only rye was susceptible to lodging. Gramineous and legumes showed no disease symptoms or damage caused by pests.

Keywords: field beans, gramineous, monoculture, binary sowing, productivity, nutritional value.

References

1. Polividovye fitotsenozy novykh sortov zernofurazhnykh kultur s bobovymi v lesostepi Predbaykalya / V. A. Agafonov, U. V. Boyarkin, O. A. Glushkova, S. G. Grenda // Kormoproizvodstvo. — 2014. — No. 10. — P.14–18.

2. Perspektivy ispolzovaniya bobovykh kultur v kormoproizvodstve Zabaykalskogo kraya / O. T. Andreeva, L. P. Sidorova, N. Yu. Kharchenko, E. N. Khlebnikova // Kormoproizvodstvo. — 2015. — No. 10. — P.14–17.

3. Andreeva O. T. Povyshenie produktivnosti myatlikovykh agrotsenozov v Zabaykalskom krae / O. T. Andreeva, L. P. Sidorova, N. Yu. Kharchenko // Kormoproizvodstvo. — 2017. — No. 6. — P.16–22.

4. Bents V. A. Polevoe kormoproizvodstvo v Sibiri: monografiya / V. A. Bents, G. A. Kashevarov, G. A. Demarchuk. — Novosibirsk: Izdatelstvo SO RASKhN, 2011. — 240 p.

5. Vasina N. V. Kormovaya produktivnost kultury smesey rannego sroka poseva pri raznykh urovnyakh mineralnogo pitaniya / N. V. Vasina, A. V. Bordyugovskaya // Dostizheniya nauki — agropromyshlennomu kompleksu. — Samara, 2014. — P.16–19.

6. Dmitrichenko A. D. Kormlenie selskokhozyaystvennykh zhivotnykh / A. D. Dmitrichenko, P. D. Pshenichnyy. — Moscow: Selkhozgiz, 1961. — 149 p.

7. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow, 1985. — 351 p.

8. Instruktsiya dlya zonalnykh agrokhimicheskikh laboratoriy po analizu kormov i rasteniy. — 1968. — 56 p.

9. Kashevarov N. I. Mnogokomponentnye senazhnye smesi v reshenii problemy defitsita kormovogo rastitelnogo belka / N. I. Kashevarov, V. S. Saprykin, V. P. Danilov // Kormoproizvodstvo. — 2013. — No. 1. — P.3–6.

10. Kosolapov V. M. Kormoproizvodstvo — vazhneyshee napravlenie v ekonomike selskogo khozyaystva Rossii / V. M. Kosolapov, I. A. Trofimov // APK: ekonomika, upravlenie. — 2011. — No. 1. — P.22–27.

11. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya selskokhozyaystvennykh kultur. — Moscow: Kolos, 1985. — 267 p.

12. Metodika polevykh opytov s kormovymi kulturami. — Moscow, 1983. — 197 p.

13. Nasiev B. N. Podbor odnovidovykh i smeshannykh posevov kormovykh kultur dlya adaptivnogo zemledeliya Zapadnogo Kazakhstana / B. N. Nasiev // Kormoproizvodstvo. — 2014. — No. 3. — P.35–38.

14. Opytnoe delo v polevodstve. — Moscow: Rosselkhozizdat, 1982. — 190 p.

15. Kormlenie doynoy korovy / A. Piryo, A. Pentti, Kh. Pekka et al. — Soyuz tsentrov “ProAgriya”, 2009. — 127 p.

16. Tomme M. F. Korma SSSR / M. F. Tomme. — Moscow, 1959. — P.272–350.

17. Shashkova G. G. Agrotekhnologii proizvodstva i kachestvo kormov v Zabaykalskom krae: monografiya / G. G. Shashkova, O. T. Andreeva, G. P. Tsyganova. — Chita: Chitinskaya gorodskaya tipografiya, 2015. — 390 p.

18. Shashkova G. G. Vozdelyvanie selskokhozyaystvennykh kultur v Zabaykalskom krae: monografiya / G. G. Shashkova, G. P. Tsyganova, O. T. Andreeva. — Chita: Ekspress-izdatelstvo, 2012. — P.240–241, 275–279.

19. Shchukis E. R. Kormovye kultury na Altae: monografiya / E. R. Shchukis. — Barnaul: GNU “Altayskiy NIISKh” Rosselkhozakademii, 2013. — 182 p.