CC BY
28
УДК 633.317 : 631.587 ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ БИОМАССЫ УРОЖАЯ В ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ Н.Т. Великдань, соискатель, В.Н. Желтопузов, д. с.-х. н. ФГБНУ ВНИИОК
В статье представлены экспериментальные данные четырехлетнего исследования формирования простых и
UDC 633.317 : 631.587 ACCUMULATION DYNAMICS OF CROPS BIOMASS IN SINGLE-SPECIES AND PERENNIAL GRASSES MIXED CROPS
Velikdan N.T., applicant, Zheltopuzov V.N., Dr. Agri. Sci. FGBNU VNIIOK.
The paper presents experimental data for four-year study in the formation of simple and complex agrophytocenoses of perennial сложных агрофитоценозов legumes and cereal grasses on
многолетних бобовых и злаковых irrigated lands. The creation of трав на орошаемых землях. intense, resistant to environmental Создание интенсивных, стойких к influences, mixed agrophytocenoses воздействиям окружающей среды, of perennial grasses with a stable смешанных агрофитоценозов productivity is one of the most многолетних трав со стабильной important problems of irrigated продуктивностью является одной fodder production. из важнейших проблем орошаемого кормопроизводства. Ключевые слова: многолетние бобовые и мятликовые травы, одновидовые и смешанные посевы, биомасса урожая, динамика накопления, орошение
В Ставропольском крае в последние годы удельный вес получаемых кормов с природных кормовых угодий сократился с 35-42 до 25-28%, уступив приоритетное место более энергоемким однолетним травам и другим кормовым культурам на пашне. Продуктивность природных сенокосов и пастбищ, дающих дешевые грубые и зеленые корма, очень низка и составляет 7-13 ц/га сухого вещества [2,3,4].
Исследования, проведенные в последние годы учеными ВНИИОЗ, ВНИИОК, ВНИИМЗ и др., показали, что в сложившихся сложных экономических условиях на первое место выходят приемы восстановления, улучшения и создания сенокосов и пастбищ, основанные на применении новых видов и сортов многолетних бобовых и мятликовых трав, травосмесей с их участием, энергоэкономных приемов выращивания, позволяющих в короткий срок увеличить их продуктивность и долголетие [1,5,6,7].
Исследования проводились в течение 2011-2014 гг. в СПК колхозе им. Ворошилова Труновского района Ставропольского края (зона неустойчивого увлажнения, ГТК 0,7-0,9, почва - чернозем южный
Key words: perennial legumes and meadow grasses, monospecific and mixed crops, crops biomass, dynamics of accumulation, irrigation
мощный малогумусный тяжелосуглинистый на лёссовидных суглинках; рН - 8,16; содержание гумуса в почве - 3,3%, Р2О5 - 24-26, К2О - 354 мг/кг).
В опытах использовались травы и сорта: люцерна изменчивая -Багира, клевер луговой - Наследник, ежа сборная - Генра, кострец безостый - Вегур, райграс многоукосный - Талан. Посев рядовой, под покров овса. Норма высева семян люцерны и клевера - 20,0 кг/га, костреца, ежи и райграса - 18,0 кг/га. Повторность опыта четырехкратная, общая площадь делянки 216 м2, учетная - 25 м2. Агротехника в опыте общепринятая для зоны. Для поддержания оптимальной влажности в заданном слое почвы проводили вегетационные поливы дождевальной машиной «Фрегат». На посевах первого года жизни проведено 2 полива, второго и последующих лет - 34 полива нормой 350-400 м3/га.
Изменение освещенности и теплового режима с постепенным их нарастанием от весны до середины лета приводит к снижению продолжительности межфазных периодов вегетации растений и в целом вегетационного периода от посева до наступления укосной спелости. Сравнение средних показателей роста биомассы урожая в различные ростовые периоды за годы продуктивной жизни агрофитоценозов различной оптической плотности позволило выявить влияние возраста травостоя и морфологических особенностей развития бобовых и мятликовых трав на их продуктивность (табл. 1).
В первый год жизни урожайность зеленой массы чистого посева люцерны (контроль) составила 25,5 т/га, клевера - на 0,8 т/га больше, сбор сухого вещества по вариантам колебался от 3,8 до 4,4 т/га.
На второй год жизни по сбору зеленой массы и сухого вещества самыми продуктивными оказались трехкомпонентные смеси: люцерна + клевер + ежа - 71,1 т/га зеленой массы и 13,6 т/га сухой; люцерна + клевер + кострец - соответственно 70,6 и 13,8 т/га и четырехкомпонентная смесь: люцерна +клевер + кострец + ежа - 67,8 т/га зеленой массы и 14,1 т/га сухого вещества.
Высокую урожайность зеленой массы и сухого вещества имела и двухкомпонентная смесь - люцерна + ежа - соответственно 71,7 и 13,3 т/га.
Смеси третьего года жизни были более продуктивными в сравнении со вторым годом. Как и во втором году жизни, наиболее высокоурожайными оказались четырехкомпонентная смесь: люцерна + клевер + кострец + ежа со сбором зеленой массы 76,5 /га и сухой 15,8 т/га, а также трехкомпонентные смеси: люцерна + клевер + ежа -соответственно 72,6 и 13,7 т/га и люцерна + клевер + кострец - 74,1 и 14,2 т/га.
Таблица 1. - Динамика изменения урожайности бобовых и бобово-мятликовых посевов в зависимости от видового состава и возраста травостоев, т/га (2011-2014 гг.)
Вариант 1-й год жизни 2-й год жизни 3-й год жизни 4-й год жизни Сум ма
зелена я масса сухое в-во зелена я масса сухое в-во зелена я масса сухое в-во зелена я масса, сухое в-во зелена я масса сухое в-во
1.Люцерна (контроль) 25,5 4,4 53,6 9,8 59,7 11,0 53,8 9,4 192,6 34,6
2.Люцерна + кострец 24,7 4,3 64,0 13,1 60,8 11,6 68,1 13,1 217,6 42,1
З.Люцерна + кострец + ежа 24,5 4,4 68,0 14,6 65,4 12,6 72,0 16,0 229,9 47,6
4.Люцерна + кострец + ежа + райграс 24,0 4,1 53,4 11,4 65,0 12,1 70,0 14,6 212,4 42,2
б.Люцерна + ежа 25,2 4,3 71,1 13,2 70,5 13,8 83,6 16,7 250,4 48,0
б.Люцерна + райграс 24,1 4,2 46,5 9,3 38,8 7,6 47,2 10,3 156,6 31,4
7.Клевер 26,3 4,3 65,0 11,8 54,7 8,5 63,4 10,8 209,4 35,4
8.Люцерна + клевер + ежа 24,8 4,3 71,1 13,6 72,6 13,7 76,5 14,2 245,0 45,8
9.Люцерна + клевер + кострец 24,6 4,2 70,6 13,8 74,1 14,2 74,4 13,8 243,7 46,0
10.Люцерна + клевер + райграс 24,1 4,1 50,8 9,8 59,8 11,2 60,6 11,2 195,3 36,3
11.Люцерна + клевер + кострец + ежа + райграс 24,0 4,1 70,2 14,6 68,5 13,6 66,0 14,0 228,7 46,3
12.Люцерна + клевер + кострец + ежа 24,0 3,8 67,8 14,1 76,5 15,8 71,8 15,3 240,1 49,0
Эх, % 2,4 2,1 2,1 2,7
НСР05, т/га 1,7 3,7 3,8 4,0
Самую высокую урожайность сформировали посевы на 4-й год жизни в двухкомпонентной смеси (люцерна + ежа) - 83,6 т/га зеленой массы и 16,7 т/га сухого вещества и трехкомпонентной смеси (люцерна + клевер + ежа) - соответственно 76,5 и 14,4 т/га.
По отзывчивости на орошение ежа сборная и кострец безостый оказались наиболее эффективными видами трав в смешанных посевах с люцерной и клевером.
Кострец безостый и ежа сборная в составе поливидовых фитоценозов с участием райграса многоукосного, который подавлял ростовые процессы у бобовых и мятликовых трав к четвертому году жизни, выпадали из травостоя, а райграс, как наиболее агрессивный вид мятликовых трав, поливидовые фитоценозы превращал в бинарные или одновидовые травостои.
Лучшая сохранность ежи и костреца в сочетании с бобовыми травами обеспечила формирование высокого урожая биомассы на второй-четвертый годы жизни, урожайность которых во второй год жизни достигала 68,0 т/га, третий и четвертый годы соответственно 65,4 и 72,0 т/га, убираемых в фазу колошения (выметывания) - цветения.
К моменту достижения укосной спелости во всех трех укосах травосмесь, состоящая из двух мятликовых и двух бобовых видов трав (люцерна + клевер + кострец + ежа), превосходила по продуктивности одновидовые посевы люцерны на 26,5-33,4%, клевера - на 4,3-13,2%, а бинарные бобово-мятликовые травосмеси (люцерна + кострец) - на 5,412,8% (табл. 2).
В темпах роста накопления биомассы урожая многолетних трав уже в фазу выхода в трубку мятликовых - ветвления бобовых трав просматривались видовые различия бобовых и мятликовых трав. В этот период наиболее интенсивно растут клевер и ежа сборная. У этих же травосмесей динамика накопления биомассы урожая в смешанных и одновидовых посевах зависит от состава компонентов, условий года и режима увлажнения травостоя. Такая продуктивность в процессе онтогенеза смешанных посевов бобовых и мятликовых культур варьирует в широких пределах по отношению к биомассе одновидовых посевов люцерны и клевера.
Как видно из представленных данных, не каждый агрофитоценоз способен давать значительно более высокие урожаи биомассы, чем одновидовые посевы. В условиях нашего опыта бобовые травы, ежа и кострец оказались менее конкурентоспособными в травосмесях с участием райграса многоукосного, подавлялись им и не принимали большого участия в повышении продуктивности агрофитоценоза в целом.
Поэтому для создания высокопродуктивных устойчивых во времени агрофитоценозов необходимо учитывать специфику приспособления видов и сортов к конкретным почвенным, температурным и световым условиям и режиму увлажнения.
Таблица 2. - Урожайность одновидовых и смешанных посевов многолетних трав разных лет жизни по укосам, т/га (2011-2014 гг.)____
2-й год жизни 3-й год жизни 4-й год жизни
Вариант 1-й 2-й 3-й 1-й 2-й 3-й 1-й 2-й 3-й
укос укос укос укос укос укос укос укос укос
1.Люцерна (контроль) 21,3 18,3 14,0 28,3 19,4 12,0 25,4 19,2 9,2
2.Люцерна + кострец 25,5 20,0 18,5 27,5 22,0 11.3 28,4 23,6 16,1
3.Люцерна + кострец + ежа 28,3 22,1 17,6 27,5 23,7 14,2 27,6 24,8 19,6
4.Люцерна + кострец + ежа + 22,7 16,4 14,3 28,4 23,0 13,6 28,2 24,4 17,4
райграс
5.Люцерна + ежа 27,6 23,5 20,0 30,8 23,4 16,3 32,6 27,5 23,5
б.Люцерна + райграс 18,3 16,4 11,8 22,5 12,3 4,0 20,4 16,6 10,2
7.Клевер 24,7 21,3 19,0 28,5 17,2 9,0 27,5 21,1 14,8
8.Люцерна + клевер + ежа 28,0 22,8 20,3 30,6 23,7 18,3 30,7 26,3 19,5
9.Люцерна + клевер + кострец 27,1 24,0 19,5 30,0 24,1 20,0 30,3 27,0 17,1
10.Люцерна + клевер + 20,0 18,5 12,3 25,6 20,0 14,2 24,8 19,7 16,1
райграс
11.Люцерна + клевер + 26,3 25,1 18,8 28,3 23,1 17,1 24,5 23,5 18,0
кострец + ежа + райграс
12.Люцерна + клевер + 25,2 22,4 20,2 31,4 26,0 19,1 28,0 25,5 18,3
кострец + ежа
Эх, % 2,4 2,2 2,3 3,1 3,2 3,3 2,6 2,7 2,4
НСР05, т/га 1,7 1,3 1,2 2,5 2,0 1,8 2,1 1,7 1,5
Сеянные сообщества разного состава в условиях оптимизации водного и пищевого режимов, начиная с четвертого года жизни фитоценоза, по мере выпадения бобовых компонентов перестраивались в однотипные продуктивные злаковые травостои. Регулярное орошение таких фитоценозов постепенно приводит к преобладанию в смешанном посеве верховых злаков, каким в нашем опыте является кострец безостый.
Примером положительного взаимодействия во времени бобовых и мятликовых трав в смешанном посеве по результатам четырехлетнего опыта явились две травосмеси: люцерна + клевер + кострец + ежа и люцерна + ежа, которые в сумме за 4 года жизни обеспечили соответственно выход 49,0 и 48,0 т/га сухого вещества.
Положительные эффекты при взаимодействии смешанных посевов бобовых и мятликовых трав, по нашему мнению, можно объяснить взаимополезным влиянием компонентов на процессы азотного питания. Известно, что бобовые растения, выделяя в почву фиксируемый клубеньковыми бактериями азот, улучшают азотное питание небобового компонента. Для многолетних травосмесей это особенно важно еще и потому, что злаковый компонент повышает со временем плотность травостоя, заполняя пустоты в процессе выпадения люцерны и клевера на 4-5-й год жизни.
Преимущество поливидовых агрофитоценозов заключается не только в повышении урожайности биомассы, но и в её большей устойчивости по годам пользования и в течение одного года по укосам при многоукосном использовании травостоя.
Таким образом, главным принципом при создании поливидовых агрофитоценозов многолетних трав, подборе компонентов и их соотношения во времени должен быть функционально-целевой принцип. В соответствии с этим принципом для условий орошения зоны неустойчивого увлажнения была решена задача прямого повышения продуктивности агрофитоценоза благодаря положительному взаимодействию специально подобранных компонентов, устойчивости их продуктивного долголетия, для улучшения соотношения питательных веществ в биомассе урожая, которое необходимо для получения животноводческой продукции высокого качества.
Поэтому конструирование интенсивных, устойчивых к факторам внешней среды смешанных агрофитоценозов многолетних трав, обладающих во времени стабильной продуктивностью за счет включения бобовых компонентов, является одной из важнейших задач орошаемого кормопроизводства.
Литература:
1. Бехтин, Н. Изучение урожайности и конкурентной способности у различных бобово-злаковых травосмесей в условиях орошения /Н. Бехтин //Кормовые культуры. -1998. -№12.- С. 12-14.
2. Великдань, Н.Т. Продуктивность одновидовых и смешанных посевов многолетних трав в условиях орошения /Н.Т. Великдань //Применение современных
ресурсосберегающих инновационных технологий в АПК /Сб. науч. трудов по материалам 5-й научно-практ. конф. - Ставрополь, 2015.- СтГАУ.- С. 99-103.
3. Гребенников, В.Г. Многолетние травы в лугопастбищных севооборотах / В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов // Сб. науч. тр. ВНИИОК. - 2012. - Т. 2. -№ 1. - С. 201-210.
4. Гребенников, В.Г. Многолетние травы и их смеси для культурных пастбищ Центрального Предкавказья / В.Г. Гребенников, О.В. Хонина, И.А. Шипилов // Сб. науч. тр. ВНИИОК. - 2013. - Т. 2.- № 6 (1). - С. 139-146.
5. Гребенников, В.Г. Многолетние травы как фактор сохранения и повышения плодородия каштановых почв / В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов, Е.Д. Кущ // Кормопроизводство. - 2011. - № 2. - С. 16-17.
6. Гребенников, В.Г. Практические рекомендации по оценке, рациональному использованию естественных кормовых угодий с разработкой технологии их улучшения в различных природно-климатических зонах Ставропольского края / В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов, В.Н. Желтопузов, О.В. Хонина, И.П. Турун. - Ставрополь, 2015. - 97 с.
7. Гребенников, В.Г. Приемы восстановления культурных старовозрастных и деградированных кормовых угодий /В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов, Е.Д. Кущ, В.Н. Желтопузов //Сб. науч. тр. ВНИИОК. -2013. - Т.2. - №6 (1). - С. 152-158.
8. Гребенников, В.Г. Рекомендации по нормам нагрузки скота на пастбищах по муниципальным образованиям Ставропольского края / В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов, В.Н. Желтопузов, О.В. Хонина. - Ставрополь, 2015. - 36 с.
9. Гребенников, В.Г. Роль многолетних трав в балансе органического вещества каштановых почв зоны полупустынь / В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов, О.В. Хонина // Сб. науч. тр. ВНИИОК. - 2011. - Т. 1. -№ 4-1. - С. 91-96.
10. Гребенников, В.Г. Ускоренное восстановление старосеяных низкопродуктивных сенокосов в зоне Ставропольского плато /В.Г. Гребенников, В.Н. Желтопузов, И.А. Шипилов, О.В. Хонина //Перспективы и достижения в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции. - Сб. науч. тр. по матер. Междунар. науч.-произв. конф. - СтГАУ. -2015. - С. 250-254.
11. Гребенников, В.Г. Ускоренное восстановление старосеяных низкопродуктивных сенокосов в зоне Ставропольского плато / В.Г. Гребенников, В.Н. Желтопузов, И.А. Шипилов, О.В. Хонина // Перспективы и достижения в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции: сб. науч. статей по материалам Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 85-летнему юбилею со дня основания факультета технологического менеджмента (зооинженерного) / СтГАУ. - 2015. - С. 250-254.
12. Гребенников, В.Г. Формирование устойчивых фитоценозов многолетних трав на эродированных каштановых почвах / В.Г. Гребенников, Е.Д. Кущ, И.А. Шипилов // Кормопроизводство. - 2010. - № 7. - С. 15-18.
13. Дронова, Т.Н. Бобово-мятликовые травосмеси на орошаемых землях Нижнего Поволжья /Т.Н. Дронова. - Волгоград, 2007. -170с.
14. Казанцев, В.П. Травосмеси при долголетнем сенокосном использовании /В.П. Казанцев //Кормопроизводство. -2012. - № 7. - С. 11-12.
15. Павлючик, С.Н. Возделывание многолетних трав для создания зеленого и сырьевого конвейера /С.Н. Павлючик //Кормопроизводство. -2007.- №6. - С.13-16.
16. Турун, И.П. Продуктивность и химический состав многолетних трав при ускоренном освоении стародавних кормовых угодий Приманычской степи / И.П. Турун, В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов, В.Н. Желтопузов, О.В. Хонина // Актуальные вопросы ветеринарной и зоотехнической науки и практики: сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. Интернет-конф. / СтГАУ. - 2015. - С. 335-339.
17. Хонина, О.В. Формирование высокопродуктивных фитоценозов многолетних трав в различных условиях выращивания / О.В. Хонина, А.В. Лобанов // Сб. науч. тр. ВНИИОК. - 2010. - Т. 3. -№ 1. - С. 72-76.
18. Хонина, О.В. Эффективный способ повышения продуктивности сенокосов и пастбищ лесостепной зоны // Сб. науч. тр. ВНИИОК. - 2006. - Т. 1. -№ 1. - С. 166-171.
