Продуктивность однолетних бобово-злаковых смесей при разных сроках посева на серых лесных и дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья

УДК 633.2:631.584.5(470.31)

Продуктивность однолетних бобово-злаковых смесей при разных сроках посева на серых лесных и дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья

Лукашов В. Н.¹, кандидат сельскохозяйственных наук

Исаков А. Н.², доктор сельскохозяйственных наук

Короткова Т. Н.¹

Савин М. И.²

¹Калужский НИИСХ – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр картофеля им. А. Г. Лорха»

249142, Россия, Калужская обл., Перемышльский р-н, п. Опытная сельскохозяйственная станция, ул. Центральная, д. 2

E-mail: knipti@kaluga.ru

²Калужский филиал РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева, кафедра агрономии

248007, Россия, г. Калуга, ул. Вишневского, д. 27

E-mail: rogneda60@mail.ru

На опытных полях Калужского НИИСХ и Калужского филиала РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева соответственно на серой лесной и дерново-подзолистой почве в 2019–2021 годах были проведены полевые опыты по изучению продуктивности и качества однолетних бобово-злаковых зерносмесей, высеваемых в разные сроки. Схема опыта включала двухкомпонентные смеси овса с кормовыми бобами, викой посевной и пелюшкой. Посев зерносмесей проводили: в весенний срок — в конце апреля-начале мая, в поздневесенний — в середине мая, в раннелетний — в конце мая. Уборку урожая проводили в фазу восковой спелости овса и восковой спелости нижних бобов зернобобовых культур, при 30–50% влажности кормовой массы. В среднем за 3 года наибольшая урожайность зерносенажной массы была получена при весеннем сроке посева — 40,7–46,0 т/га. Наибольшую урожайность при всех сроках посева формировала зерносмесь кормовых бобов с овсом посевным. При весеннем сроке посева был также получен наибольший сбор сырого протеина — 1,7–2,0 т/га. Смесь кормовых бобов с овсом обеспечивала наибольший сбор сырого протеина при всех сроках посева. Сбор обменной энергии наиболее высоким был при весеннем сроке посева — от 106,1 до 120,2 ГДж/га. В среднем за 3 года урожайность зерносенажной массы на дерново-подзолистых супесчаных почвах в зависимости от видового состава смеси и доз минеральных удобрений составила 14,6–20,4; 13,9–19,1 и 9,0–11,5 т/га соответственно срокам посева. Внесение N₄₅P₆₀K₆₀ в среднем повышало урожайность смесей на 33,6; 30,7 и 22,7% соответственно срокам посева. Наибольшую урожайность кормовой массы при весеннем сроке посева формировали смеси вики посевной и кормовых бобов с овсом посевным, при поздневесеннем и летнем сроках — смеси кормовых бобов и пелюшки с овсом с внесением и без внесения минеральных удобрений.

Ключевые слова: бобово-злаковые зерносмеси, срок посева, зерносенажная масса, сырой протеин, обменная энергия.

Проблема создания прочной кормовой базы сложна и многогранна. Особенно актуальным является производство растительного белка и получение высококачественных биологически полноценных кормов, сбалансированных по энергопротеиновой питательности (Вавилов, Посыпанов, 1983; Шпаков и др., 2002).

В решении проблемы производства растительного кормового белка и биологизации земледелия важная роль отводится зернобобовым культурам. В Калужской области их набор ограничен викой яровой, горохом посевным и люпином, которые в структуре посевов и валовом сборе зерна зерновых и зернобобовых культур в последние 10–12 лет занимали около 2,5%, что не может обеспечить кардинального решения белковой проблемы (Исаков, 2013; 2018; Лукашов, 2015; 2021; Рахимова и др., 2018).

Почвенно-климатические условия области позволяют расширить набор бобовых культур и в полной мере использовать биологический потенциал их высокой продуктивности.

Включение в севооборот однолетних зернобобовых культур и их смесей со злаковыми является в настоящее время одним из наиболее доступных и реально выполнимых агротехнических приёмов повышения урожайности всех культур севооборота, а также сохранения и постоянного повышения почвенного плодородия (Косолапов, Трофимов, Бычков, 2016). Симбиотически фиксированный бобовыми растениями азот не только обеспечивает их высокую продуктивность, но и повышает урожайность следующих за ними культур севооборота. Выращивание зернобобовых культур позволяет сократить долю азотных минеральных удобрений на 15–20% без ущерба для продуктивности основных культур севооборота, а также может полностью исключить азотные удобрения под зернобобовые культуры (Вавилов, Посыпанов, 1983).

При создании стабильной кормовой базы для животноводства важно наладить бесперебойное поступление зелёного корма в течение весенне-летне-осеннего периода. Основным способом решения данной проблемы является правильный подбор видового и сортового состава кормовых культур и их смесей, а также регулирование сроков их посева. Это позволяет организовать рациональное и последовательное поступление качественной зелёной массы, особенно в период летней «кормовой депрессии», а также добиться максимального производства животноводческой продукции.

Для организации поступления кормовой массы между укосами многолетних трав и восполнения низкого выхода кормов в летний период целесообразно использовать однолетние бобово-злаковые зерносмеси, высеваемые в разные сроки.

Методика исследований. На серых лесных и дерново-подзолистых почвах Калужской области в 2019–2021 годах были проведены полевые опыты по изучению продуктивности и качества однолетних бобово-злаковых зерносмесей, высеваемых в разные сроки.

Опыт 1 проводился на экспериментальном поле Калужского НИИСХ. Схема опыта: 1. кормовые бобы + овёс посевной; 2. вика посевная + овёс посевной; 3. пелюшка (горох полевой) + овёс посевной. Почва опытного участка серая лесная среднесуглинистая, содержание гумуса — 2,3%, рН_KCl — 5,8, валовое содержание азота — 0,12%, содержание подвижного фосфора и обменного калия — 130 и 100 мг на 1 кг почвы соответственно. Общая площадь делянки — 30 м², учётная — 20 м², повторность в опыте трёхкратная, расположение вариантов систематическое.

Опыт 2 проводился на опытном поле Калужского филиала РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева. Схема опыта: 1. кормовые бобы + овёс посевной; 2. вика посевная + овёс посевной; 3. пелюшка + овёс посевной; 4. кормовые бобы + овёс посевной на фоне N₄₅P₆₀К₆₀; 5. вика посевная + овёс посевной на фоне N₄₅P₆₀К₆₀; 6. пелюшка + овёс посевной на фоне N₄₅P₆₀К₆₀. Почва участка дерново-подзолистая супесчаная, содержание гумуса — 1,37%, рН_KCl — 5,9, подвижных форм фосфора и обменного калия — 129,0 и 64,0 мг/кг соответственно. Площадь учётной делянки — 8 м², повторность в опыте четырёхкратная, расположение вариантов рендомизированное.

Посев зерносмесей проводили в разные сроки с интервалом 15 дней: весенний срок — при наступлении физической спелости почвы, в конце апреля–начале мая; поздневесенний — в середине мая; летний — в конце мая.

Норма высева культур в смесях составляла половину от нормы высева в чистом виде. Уборку урожая проводили в фазу восковой спелости овса и восковой спелости нижних бобов зернобобовых культур, при 30–50% влажности кормовой массы (в период максимального накопления сухого вещества в смесях и их наивысшей питательности).

В опытах высевались следующие сорта: овёс посевной Яков, кормовые бобы Калор, вика посевная Ассорти, пелюшка Флора.

Закладка опыта, наблюдения, учёты и анализы выполнены по общепринятым методикам.

Метеорологические условия периодов исследований различались по температурному режиму и количеству выпавших осадков. Вегетационный период 2019 года характеризовался незначительным превышением температурного режима над среднемноголетними значениями и недостатком влаги (осадков выпало всего 70% от нормы). Период вегетации изучаемых зерносмесей 2020 года можно характеризовать как умеренно тёплый и избыточно влажный (с мая по сентябрь выпала двойная норма осадков). Вегетационный период 2021 года был близок к среднемноголетним значениям по температурному режиму и количеству выпавших осадков, но распределение осадков в течение этого периода было неравномерным.

Результаты исследований. Уровень урожайности изучаемых зерносмесей, высеваемых в разные сроки, во многом определялся показателями естественного плодородия почвы опытных участков и минеральным питанием, а также погодными условиями вегетационных периодов в годы исследований. Уровень урожайности зерносенажной массы в опыте на серой лесной почве при наиболее благоприятном сроке посева (весеннем) был наибольшим в 2019 году и в зависимости от варианта опыта составлял 47,1–55,7 т/га; был наименьшим в 2020 году и находился в пределах 34,5–45,8 т/га. Урожайность сухого вещества по вариантам опыта в указанные годы составляла соответственно 15,5–16,1 и 8,5–12,5 т/га. Наибольшую урожайность зерносенажной массы и сухого вещества, за исключением 2021 года, формировала зерносмесь кормовых бобов с овсом посевным.

В среднем за 3 года на серых лесных почвах Калужской области наибольшая урожайность зерносенажной массы была получена при весеннем сроке посева, при поздневесеннем и летнем сроках посева урожайность в среднем по изучаемым вариантам опыта соответственно была на 3,6 и 5,2% меньше (табл. 1). Наибольшую урожайность при всех сроках посева формировала зерносмесь кормовых бобов с овсом посевным.

1. Урожайность кормовой массы, сбор сырого протеина и обменной энергии однолетними бобово-злаковыми смесями при разных сроках посева на серых лесных почвах (среднее за 2019–2021 гг.)

Сбор сухого вещества по вариантам опыта при весеннем сроке посева на 6–14 и 1–4% превышал сбор сухого вещества при поздневесеннем и летнем сроках посева соответственно. Наибольший сбор сырого протеина был получен при весеннем сроке посева и составлял в зависимости от вариантов опыта 1,7–2,0 т/га. Сбор сырого протеина при поздневесеннем и летнем сроках посева в среднем по вариантам опыта был на 12,0 и 5,2% ниже. Смесь кормовых бобов с овсом отличалась от других зерносмесей повышенным сбором сырого протеина при всех сроках посева. Сбор обменной энергии при всех сроках посева превышал 100 ГДж/га, но наиболее высоким он был при весеннем сроке — от 106,1 до 120,2 ГДж/га в зависимости от вариантов опыта. Смеси кормовых бобов и пелюшки с овсом посевным давали наибольшие сборы обменной энергии при всех сроках посева.

На более бедных по плодородию дерново-подзолистых супесчаных почвах региона складывалась иное формирование урожайности и качества изучаемых однолетних кормосмесей (табл. 2).

Лёгкие по гранулометрическому составу супесчаные почвы быстрее прогреваются с весны и иссушаются в последующие периоды. Это особенно повлияло на уровень урожайности изучаемых кормосмесей, высеваемых в поздневесенний и летний сроки. Урожайность зависела от видового состава смеси, уровня минерального питания и срока посева.

Урожайность зерносенажной массы в зависимости от видового состава смеси и доз минеральных удобрений составила 14,6–20,4; 13,9–19,1 и 9,0–11,5 т/га соответственно при весеннем, поздневесеннем и летнем сроках посева. Внесение N₄₅P₆₀K₆₀ в среднем повышало урожайность на 33,6; 30,7 и 22,7% соответственно при весеннем, поздневесеннем и летнем сроках посева.

2. Урожайность кормовой массы, сбор сырого протеина и обменной энергии однолетними бобово-злаковыми смесями при разных сроках посева на дерново-подзолистой почве (среднее за 2020-2021 гг.)

Наибольшую урожайность зерносенажной массы при весеннем сроке посева формировали смеси вики посевной и кормовых бобов с овсом посевным, а при поздневесеннем и летнем сроках — кормовых бобов и пелюшки с овсом с внесением и без внесения минеральных удобрений.

Содержание сухого вещества в смесях повышалось в среднем с 37,8% при весеннем сроке до 44,8% при поздневесеннем сроке посева. Сбор сухого вещества по вариантам опыта зависел не только от урожая зерносенажной массы, но и от содержания в ней сухого вещества. Наибольший сбор сухого вещества получен при поздневесеннем сроке посева: в зависимости от варианта опыта в пределах 6,0–6,3 т/га — в смесях без внесения удобрений и 7,9–8,9 т/га — при внесении N₄₅P₆₀K₆₀. Максимальный урожай сухого вещества получен в смеси кормовых бобов с овсом посевным. Кормосмеси, высеваемые в летний срок, формировали урожай в условиях недостатка влаги и имели самые низкие показатели: 4,0–4,2 и 4,9–5,2 т/га сухого вещества соответственно в неудобренных вариантах и с применением минеральных удобрений.

Наряду с оценкой общей продуктивности кормосмесей не менее важно знать качество получаемого корма. Оно в основном выражается в протеиновой и энергетической обеспеченности кормовой продукции. Сбор сырого протеина по вариантам опыта зависел от видового состава кормосмесей, вносимых минеральных удобрений и срока посева. У смесей, выращиваемых на естественном плодородии, сбор сырого протеина составлял 0,58–0,93 т/га, при внесении N₄₅P₆₀K₆₀ — 0,76–1,24 т/га. Наибольший сбор сырого протеина был получен при поздневесеннем сроке посева. Кормосмесь вики посевной с овсом посевным во всех вариантах опыта обеспечивала наибольший сбор сырого протеина.

Выход обменной энергии с 1 га кормовой площади в опыте составлял 37,5–80,8 ГДж. Внесение минеральных удобрений повышало энергетическую обеспеченность корма в среднем на 30, 35 и 23% соответственно при весеннем, поздневесеннем и летнем сроках посева кормосмесей. Смесь вики с овсом посевным имела лучший сбор обменной энергии при весеннем и поздневесеннем посеве. При летнем посеве лучшей по этому показателю была смесь кормовых бобов с овсом посевным. Поздневесенний срок посева смесей превосходил другие сроки по сбору обменной энергии на 7,7 и 33,7% в вариантах без внесения минеральных удобрений, на 13,4 и 39,3% — в удобренных вариантах опыта соответственно при весеннем и летнем сроках посева смесей.

Заключение. В среднем за 3 года на серых лесных и дерново-подзолистых почвах Калужской области при весеннем сроке посева бобово-овсяных зерносмесей было получено 41–46 и 20–21 т/га зерносенажной массы соответственно. Наибольшую урожайность при всех сроках посева формировала зерносмесь кормовых бобов с овсом посевным. На серых лесных почвах сбор сырого протеина и обменной энергии при весеннем сроке посева зерносмесей составил 1,7–2,0 т/га и 106,1–120,2 ГДж/га. Смесь кормовых бобов с овсом отличалась лучшими показателями энергообеспеченности корма при всех сроках посева.

Агроценозы изучаемых зерносмесей на дерново-подзолистой почве при внесении N₄₅P₆₀K₆₀ смогли сформировать урожай зерносенажной массы 20,4; 19,1 и 11,5 т/га соответственно при весеннем, поздневесеннем и летнем сроках посева. Внесение удобрений позволило собрать 0,76–1,24 т/га сырого протеина. Наибольший сбор получен при поздневесеннем сроке посева. Смесь вики посевной с овсом посевным обеспечивала наибольший сбор протеина. Наибольший сбор обменной энергии получен у зерносмесей при поздневесеннем сроке посева — 55,5–80,8 ГДж.

Литература

1. Адаптивное кормопроизводство: проблемы и решения / Под ред. А. С. Шпакова, И. А. Трофимова, А. А. Кутузовой, З. Ш. Шамсутдинова, А. И. Фицева, Н. И. Георгиади. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2002. — 524 с.

2. Вавилов П. П. Бобовые культуры и проблемы растительного белка / П. П. Вавилов, Г. С. Посыпанов. — М., 1983. — С.192–195.

3. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М.: Колос, 1985. — 352 с.

4. Исаков А. Н. Формирование агроценозов кормовых культур — основа энергосберегающих технологий в кормопроизводстве / А. Н. Исаков, В. Н. Лукашов, В. Н. Мазуров. — Калуга, 2013. — С.62–68.

5. Исаков А. Н. Роль бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей в создании кормовой базы и биологизации земледелия / А. Н. Исаков, В. Н. Лукашов // Природообустройство. — 2018. — № 3. — С.105–108.

6. Косолапов В. М. Кормопроизводство, рациональное природопользование и агроэкология / В. М. Косолапов, И. А. Трофимов, Г. Н. Бычков // Кормопроизводство. — 2016. — № 8. — С.3–6.

7. Лукашов В. Н. Эффективность использования бобов кормовых в сырьевом конвейере на серых лесных почвах Калужской области / В. Н. Лукашов, Т. Н. Короткова, А. Н. Исаков; под редакцией В. Н. Мазурова // Научные основы устойчивого развития сельскохозяйственного производства в современных условиях: сборник научных трудов. — Калуга: ФГБНУ «ФИЦ картофеля им. А. Г. Лорха», 2021. — С.116–119.

8. Лукашов В. Н. Эффективность использования многолетних трав и однолетних кормовых культур в Калужской области / В. Н. Лукашов, А. Н. Исаков // Кормопроизводство. — 2015. — № 2. — С.19–22.

9. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. — М.: Агропромиздат, 1997. — 27 с.

10. Сравнительная продуктивность двух- и трёхкомпонентных вико-злаковых смесей в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны / О. В. Рахимова, В. К. Храмой, Т. Д. Сихарулидзе, С. С. Королёва // Природообустройство. — 2018. — № 4. — С.89–92.

Productivity of annual legume-gramineous mixtures under different seeding dates on grey forest and sod-podzolic soils of the Central Non-Chernozem region

Lukashov V. N.¹, PhD Agr. Sc.

Isakov A. N.², Dr. Agr. Sc.

Korotkova T. N.¹

Savin M. I.²

¹Kaluga Agricultural Research Institute – branch of the Federal Potato Research Center n. a. A. G. Lorkh

249142, Russia, the Kaluga region, Peremyshlskiy rayon, poselok Opytnaya selskokhozyaystvennaya stantsiya (village), Tsentralnaya str., 2

E-mail: knipti@kaluga.ru

²Kaluga branch of the Russian Timiryazev State Agrarian University, Department of Agronomy

248007, Russia, Kaluga, Vishnevskogo str., 27

E-mail: rogneda60@mail.ru

Field trials took place at the Kaluga Agricultural Research Institute and Kaluga branch of the Russian Timiryazev State Agrarian University in 2019–2021. Soils of the trial fields were grey forest and sod-podzolic, respectively. The aim of this investigation was to test the productivity and quality of legume-gramineous grain mixtures seeded at various times. An experimental design included two-component mixtures of oats with forage legumes, vetch and Australian winter pea. Seeding happened in spring (late April-early May), late spring (middle of May) and early summer (end of May). Harvesting occurred at the waxy ripeness when water content of the forage mass amounted to 30–50%. Spring seeding provided the highest production of grain-haylage mass — 40.7–46.0 t ha^-1 as well as crude protein — 1.7–2.0 t ha^-1 and exchange energy — from 106.1 to 120.2 GJ ha^-1. The mixture of legumes with oats yielded the best regardless any seeding time including crude protein. The productivity of grain-haylage mass amounted to 14.6–20.4; 13.9–19.1 and 9.0–11.5 t ha^-1 (with respect to a seeding time) on sod-podzolic sandy soil affected by botanical composition and fertilization rates. Application of N₄₅P₆₀K₆₀ improved crop productivity by 33.6; 30.7 and 22.7%, with respect to a seeding time. Combination of vetch with field beans and oats provided the highest yield of forage mass under spring seeding; field beans with Australian winter pea and oats — under late spring and summer seeding with and without fertilization.

Keywords: legume-gramineous grain mixture, seeding time, grain haylage mass, crude protein, exchange energy.

References

1. Adaptivnoe kormoproizvodstvo: problemy i resheniya / Pod red. A. S. Shpakova, I. A. Trofimova, A. A. Kutuzovoy, Z. Sh. Shamsutdinova, A. I. Fitseva, N. I. Georgiadi. — Moscow: FGNU “Rosinformagrotekh”, 2002. — 524 p.

2. Vavilov P. P. Bobovye kultury i problemy rastitelnogo belka / P. P. Vavilov, G. S. Posypanov. — Moscow, 1983. — P.192–195.

3. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow: Kolos, 1985. — 352 p.

4. Isakov A. N. Formirovanie agrotsenozov kormovykh kultur — osnova energosberegayushchikh tekhnologiy v kormoproizvodstve / A. N. Isakov, V. N. Lukashov, V. N. Mazurov. — Kaluga, 2013. — P.62–68.

5. Isakov A. N. Rol bobovykh trav i bobovo-zlakovykh travosmesey v sozdanii kormovoy bazy i biologizatsii zemledeliya / A. N. Isakov, V. N. Lukashov // Prirodoobustroystvo. — 2018. — No. 3. — P.105–108.

6. Kosolapov V. M. Kormoproizvodstvo, ratsionalnoe prirodopolzovanie i agroekologiya / V. M. Kosolapov, I. A. Trofimov, G. N. Bychkov // Kormoproizvodstvo. — 2016. — No. 8. — P.3–6.

7. Lukashov V. N. Effektivnost ispolzovaniya bobov kormovykh v syrevom konveyere na serykh lesnykh pochvakh Kaluzhskoy oblasti / V. N. Lukashov, T. N. Korotkova, A. N. Isakov; pod redaktsiey V. N. Mazurova // Nauchnye osnovy ustoychivogo razvitiya selskokhozyaystvennogo proizvodstva v sovremennykh usloviyakh: sbornik nauchnykh trudov. — Kaluga: FGBNU “FITs kartofelya im. A. G. Lorkha”, 2021. — P.116–119.

8. Lukashov V. N. Effektivnost ispolzovaniya mnogoletnikh trav i odnoletnikh kormovykh kultur v Kaluzhskoy oblasti / V. N. Lukashov, A. N. Isakov // Kormoproizvodstvo. — 2015. — No. 2. — P.19–22.

9. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevykh opytov s kormovymi kulturami. — Moscow: Agropromizdat, 1997. — 27 p.

10. Sravnitelnaya produktivnost dvukh- i trekhkomponentnykh viko-zlakovykh smesey v usloviyakh Tsentralnogo rayona Nechernozemnoy zony / O. V. Rakhimova, V. K. Khramoy, T. D. Sikharulidze, S. S. Koroleva // Prirodoobustroystvo. — 2018. — No. 4. — P.89–92.