CC BY
11
ВЕСТНИК БЕЛОРУССКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ
АКАДЕМИИ № 3 2018
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, СЕЛЕКЦИЯ, РАСТЕНИЕВОДСТВО
УДК 636.085.52
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОВМЕСТНЫХ ПОСЕВОВ КУКУРУЗЫ И СОРГО
С. Е. ДРОЗДОВ, С. Ф. ХАЛИН, О. В. ДРОЗДОВА
Институт животноводства НААН Украины, г. Харьков, Украина, 61026
(Поступила в редакцию 31.01.2018)
Эффективность развития кормопроизводства в экономически развитых странах определяется соблюдением ряда важных условий, интенсификации производства кормов путем достижения максимального выхода питательных веществ, в частности обменной энергии с 1 гектара посевной площади, внедрения прогрессивных технологий заготовки кормов, систем машин и научной организации производства с целью снижения расходов средств и энергоресурсов, охраны окружающей среды, поиска резервов снижения технологических расходов. Одним из путей реализации вышеупомянутой проблемы является совершенствование ассортимента кормовых культур и средств производства из них кормов. В обеспечении устойчивого развития кормопроизводства важная роль может принадлежать как новым кормовым культурам, так и новым сортам и гибридам, уже широко распространенным. Поэтому одним из путей решения этой проблемы является оптимизация ресурсного потенциала кормовых культур, лучших их сортов и гибридов, на основе проведения энергетической оценки их выращивания в условиях ограниченного материально-технического обеспечения сельскохозяйственного производства.
В статье приводятся данные о проведенной сравнительной энергетической оценки выращивания смешанных посевов кукурузы и сорго с целью увеличения объёмов производства высококачественных кормов. Установлено, что использование совместного посева кукурузы и сорго способствовало увеличению значения энергетического коэффициента в сравнении с посевами кукурузы. При этом только использование гибридов кукурузы с FAO от 270 до 340 позволяет получить больший коэффициент энергетической эффективности, в сравнении с одновидовыми посевами кукурузы.
Ключевые слова: сорго, кукуруза, смешанные посевы, энергетическая оценка, эффективность.
The efficiency of development offeed production in economically developed countries is determined by the observance of a number of important conditions, the intensification of feed production by achieving the maximum yield of nutrients, in particular exchange energy from 1 hectare ofplanted area, the introduction of advanced technologies for fodder harvesting, machine systems and scientific production organization in order to reduce the cost of funds and energy resources, environmental protection, the search for reserves to reduce technological costs. One way to implement the abovementioned problem is to improve the range of forage crops and means ofproduction of their feed. In ensuring sustainable development offodder production, an important role can belong to both new fodder crops and new varieties and hybrids, which are already widespread. Therefore, one of the ways to solve this problem is to optimize the resource potential of fodder crops, their best varieties and hybrids, based on an energy assessment of their cultivation in conditions of limited material and technical support for agricultural production. The article provides data on the comparative energy assessment of growing mixed crops of maize and sorghum in order to increase the production of high-quality feed. It was established that the use of combined sowing of maize and sorghum promoted an increase in the energy coefficient value in comparison with corn sowings. In this case, only the use of maize hybrids with FAO from 270 to 340 allows us to obtain a greater coefficient of energy efficiency, in comparison with single-species corn crops.
Key words: sorghum, maize, mixed crops, energy estimation, efficiency.
Введение
Необходимость рационального использования пашни (максимальный выход питательных веществ), использование энергосберегающих и ресурсосберегающих технологий (максимальный выход валовой энергии и минимальные её затраты на единицу продукции), а также повышения усвояемости энергии корма, которые являются основными параметрами, связывающими кормопроизводство с кормлением сельскохозяйственных животных, отмечается многими учёными (А. А. Жученко, А. С. Шпаков, В. Т. Воловик) [1].
Интенсификация сельскохозяйственного производства сопровождается резким увеличением использования не только прямых, но и вторичных затрат энергии, в том числе вложенных в такие энергоемкие компоненты, как сельскохозяйственные машины, удобрения, пестициды, гербициды и тому подобное. Если раньше количество «пищевой энергии», которое накапливали культуры, на единицу потраченной
энергии составляла 20, то при интенсивном производстве полевых культур - только 2, а в животноводстве - 0,2.
В связи с этим энергетический эквивалент все более становится действительным эталоном производства, заменяя денежный, который в значительной мере может быть зависимым от политических и других социальных обстоятельств. При этой оценке не затрагиваются такие известные зоотехнические критерии ценности кормовых ресурсов, как их себестоимость и выход продукции животноводства на единицу стоимости использованных кормов, потому что в условиях дисгармонии экономических рычагов, что характерно в условиях экономического кризиса, эти показатели не могут отображать действительную стоимость как продукции (кормов, продукция животноводства), так и новых технологических средств.
При такой оценке все технологические и экономические аспекты производства кормов и их использования в скотоводстве переоцениваются в энергетических, как более объективные. При этом используется биоэнергетическая оценка как та, которая является наиболее объективной и постоянной [2].
Во ВНИИ им. Вильямса в данный момент проводятся исследования в направлении разработки стратегии адаптивной интенсификации полевого кормопроизводства в разных почвенно-климатических зонах на основе оптимизации параметров качества разных видов кормов, современных тенденций его развития [3].
Цель работы - провести сравнительную оценку энергетической оценки выращивания кукурузы и сорго с целью увеличения объёмов производства высококачественных кормов в условиях Лесостепи Украины.
Основная часть
В соответствии с методикой проведения опытов в кормопроизводстве в условиях ДПДГ «Кутузов-ка» Харьковского района Харьковской обл., был заложен полевой опыт для изучения продуктивности гибридов кукурузы разных групп спелости (12 гибридов с FAO от 190 до 390) и их совместных посевов с сахарным сорго. В условиях Европы разница в FAO на 10 единиц соответствует 1-2 дня разницы в сроках достижения спелости [5].
Норма высева кукурузы 80 тыс/га, гибридов сорго 190 тыс/га. Была проведена обработка гербицидом Primextra Gold Tz. Все затраты на выращивание регламентировались технологическими картами производственных процессов [3, 4]. Повторность в опыте трехкратная. Площадь учетной делянки 50 м2. Агротехника выращивания рекомендованная для зоны Лесостепи Украины [5, 6]. Скашивание зелёной массы и определение её урожайности проводили в фазу молочно-восковой спелости зерна кукурузы. Сбор с 1 га сухого вещества сырого протеина и доступной для обмена энергии (ДОЭ) определяли с учётом результатов химического анализа кормов, который проводили в лаборатории качества кормов и продукции животного происхождения ИЖ НААН [7-11]. Определение питательной ценности кормов проводили в соответствии с методикой определения доступной для обмена энергии корма по его химическому составу, которая наиболее доступна, так как не требует проведения прямых опытов на животных, по следующей формуле [12].
Содержание валовой энергии (ВЭ) в МДж/кг сухого вещества определяли по формуле:
ВЭ = 0,0238 - СП -+- 0,0389 - СЖ -+- 0,02 - СК -+- 0,0175 - БЭВ ,
где СП - содержание в сухом веществе корма сырого протеина, %; СЖ - содержание в сухом веществе корма сирого жира, %; СК - содержание в сухом веществе корма сырой клетчатки, %; БЭВ -содержание в сухом веществе корма безазотистых экстрактивных веществ. Содержание доступной для обмена энергии (ДОЭ) в МДж/кг сухого вещества рассчитывали по формуле:
ДОЭ = 0,73 - ВЭ(\ — 0,00105 • CR") ,
где СК - содержание в сухом веществе корма сырой клетчатки, %; ВЭ - содержаниет валовой энергии в сухом веществе, %; 0,73 - постоянный коэффициент.
Результат рассчитывали с точностью до третьего, а округляли до второго знака после запятой. Анализ погодных условий, данные о которых представлены на рис. 1 и 2, свидетельствует о том, что среднемесячная температура в период с июня по август была на 1,2-2,8 °С выше нормы и является характерной для этого периода в последние годы. При этом количество осадков было несколько выше нормы. Прежде чем приступить непосредственно к энергетической оценке использования совместных посевов кукурузы и сорго, рассмотрим основные показатели продуктивности этих культур, данные о которых приведены в табл. 1.
□ январь
■ февраль
□ март
□ апрель
■ май
□ июнь
■ июль
□ август
■ сентябрь
■ октябрь
Рис. 1. Динамика среднесуточных температур в 2017 году Рис. 2. Динамика количества осадков в 2016 году
Таблица 1. Урожайность и сбор питательных веществ одновидовых и совместных с сорго посевов кукурузы
Варианты Зеленой массы, ц/га Сухого вещества, ц/га ДОЭ,ГДж/га Сырого протеина, ц/га
кукуруза
FAO 190 318,4 111,9 118,0 8,78
FAO 210 317,5 111,9 120,9 8,86
FAO 220 308,9 102,2 108,1 8,49
FAO 220 345,2 113,8 124,7 10,34
FAO 230 323,6 109,2 119,7 10,89
FAO 230 379,1 116,9 128,4 11,12
FAO 240 373,9 114,3 124,4 10,09
FAO 240 344,5 112,4 123,2 9,24
FAO 270 438,6 130,5 138,2 13,23
FAO 300 420,7 120,0 126,6 10,55
FAO 340 455,8 130,4 141,5 9,97
FAO 390 449,9 130,3 134,1 12,87
В среднем 373,0 117,0 125,6 10,37
кукуруза + сорго
FAO 190 + сорго 536,0 160,4 150,5 12,28
FAO 210 + сорго 572,2 161,8 152,8 10,49
FAO 220 + сорго 589,4 154,9 144,1 9,75
FAO 220 + сорго 573,2 152,4 144,2 12,07
FAO 230 + сорго 568,9 150,6 145,1 10,41
FAO 230 + сорго 640,0 162,9 156,3 13,90
FAO 240 + сорго 640,2 169,4 166,7 14,37
FAO 240 + сорго 632,9 171,3 164,5 14,60
FAO 270 + сорго 659,5 173,5 172,7 15,43
FAO 300 + сорго 653,7 169,9 168,1 12,86
FAO 340 + сорго 670,9 181,7 180,1 15,42
FAO 390 + сорго 667,6 177,6 169,4 13,30
В среднем 617,0 165,5 159,5 12,91
Установлено, что использование совместного посева кукурузы и сорго способствовало увеличению сбора (в среднем по всем гибридам) зеленой массы на 65,4 %, сухого вещества - 41,5 %, ДОЕ -27,0 %, сырого протеина - 24,5 %. Если анализировать данные отдельно по каждому варианту совместных посевов, то наилучшие показатели были получены при совместном выращивании сорго с гибридами кукурузы с большим FAO, в частности, от 240 до 390, которые превосходили полосные посевы гибридов с меньшим FAO. В соответствии с существующими типовыми методиками и технологическими картами выращивания кормовых культур и типовой методикой энергетической оценки технологий в кормопроизводстве [2, 6] было проведено энергетическую оценку выращивания исследуемых вариантов (табл. 2). Следует уточнить, что в затратах учитывали затраты энергии на транспортировку зелёной массы в траншею. Установлено, что наименьшие затраты энергии на производство 1 ц как зелёной массы, так и сухого вещества, а на некоторых и сырого протеина были на вариантах совместных посевов кукурузы и сорго в сравнении с посевами кукурузы.
Также следует отметить, что использование совместных посевов кукурузы и сорго позволяет увеличить прирост энергии с 1 га, в среднем по 12 гибридам кукурузы, с 205,1 до 288,1 ГДЖ и энергетический коэффициент с 18,43 до 19,96, что свидетельствует о лучшей окупаемости затраченной на их выращивание энергии. Можно сказать (табл. 3), что использование совместного посева кукурузы и сорго способствовало увеличению значения энергетического коэффициента в сравнении с посевами кукурузы. Но в то же время использование совместных посевов кукурузы и сорго не привело к значительному увеличению коэффициента энергетической эффективности, что является следствием меньшей питательности зелёной массы совместных посевов по сравнению с зелёной массой кукурузы.
Варианты Затраты энергии, ГДж/га Энергоёмкость производства 1ц, МДж ЭК* КЭЭ** Прирост валовой энергии
зеленой массы сухого вещества сырого протеина
БЛО 190 11186,72 35,13 100,00 1274,56 18,65 10,55 197,47
РАО 210 11176,87 35,20 99,93 1261,52 18,56 10,81 196,27
БЛО 220 11088,23 35,89 108,54 1305,87 16,89 9,75 176,14
БЛО 220 11463,72 33,21 100,75 1109,00 18,47 10,87 200,30
БЛО 230 11239,66 34,74 102,96 1032,41 18,01 10,65 191,19
РАО 230 11814,59 31,16 101,08 1062,01 18,35 10,87 205,02
РАО 240 11760,42 31,45 102,86 1165,03 18,16 10,57 201,84
БЛО 240 11456,33 33,25 101,91 1239,52 18,16 10,76 196,59
БЛО 270 12430,14 28,34 95,22 939,25 19,50 11,12 229,94
БЛО 300 12244,24 29,11 102,06 1160,16 18,06 10,34 208,92
БЛО 340 12607,42 27,66 96,65 1263,94 19,11 11,22 228,35
БЛО 390 12547,10 27,89 96,29 974,99 19,27 10,69 229,28
В среднем 11751,29 31,92 100,69 1149,02 18,43 10,68 205,11
БАО 190 + сорго 14344,90 26,76 89,45 1168,24 20,79 10,49 283,87
БАО 210 + сорго 14719,77 25,72 90,96 1403,79 20,18 10,38 282,38
БАО 220 + сорго 14897,67 25,28 96,18 1527,60 18,93 9,67 267,08
БАО 220 + сорго 14729,62 25,70 96,65 1220,64 18,82 9,79 262,45
БАО 230 + сорго 14685,30 25,81 97,52 1410,60 18,74 9,88 260,55
БАО 230 + сорго 15420,89 24,10 94,64 1109,16 19,47 10,14 284,84
БАО 240 + сорго 15423,35 24,09 91,05 1073,27 20,20 10,81 296,20
БАО 240 + сорго 15347,64 24,25 89,58 1051,13 20,34 10,72 296,78
БАО 270 + сорго 15622,80 23,69 90,04 1012,60 20,61 11,05 306,38
БАО 300 + сорго 15563,09 23,81 91,60 1209,73 19,82 10,80 292,84
БАО 340 + сорго 15740,37 23,46 86,61 1020,87 21,19 11,44 317,73
БЛО 390 + сорго 15706,51 23,53 88,45 1181,06 20,48 10,79 305,98
В среднем 15183,49 24,68 91,89 1199,06 19,96 10,50 288,09
* Энергетический коэффициент ** Коэффициент энергетической эффективности.
Таблица 3. Энергетическая оценка выращивания совместных посевов кукурузы и сорго, ± к кукурузе
Варианты Затраты Энергии, ГДж/га Энергоёмкость производства 1ц, МДж ЭК КЭЭ Прирост валовой энергии
зеленой массы сухого вещества сырого протеина
БАО 190 + сорго 3158,18 -8,37 ' -10,55 -106,32 2,14 -0,06 86,41
БЛО 210 + сорго 3542,91 -9,48 -8,96 142,27 1,62 -0,43 86,12
БАО 220 + сорго 3809,44 -10,62 -12,36 221,73 2,04 -0,08 90,93
БАО 220 + сорго 3265,90 -7,51 -4,10 111,64 0,34 -1,09 62,15
БАО 230 + сорго 3445,65 -8,92 -5,43 378,19 0,73 -0,77 69,36
БАО 230 + сорго 3606,31 -7,07 -6,44 47,16 1,12 -0,73 79,83
БАО 240 + сорго 3662,94 -7,36 -11,81 -91,76 2,04 0,24 94,36
БАО 240 + сорго 3891,31 -9,00 -12,33 -188,39 2,18 -0,04 100,19
БАО 270 + сорго 3192,65 -4,65 -5,19 73,35 1,11 -0,07 76,45
БАО 300 + сорго 3318,84 -5,30 -10,46 49,56 1,75 0,46 83,92
БАО 340 + сорго 3132,94 -4,20 -10,04 -243,08 2,07 0,22 89,38
БАО 390 + сорго 3159,41 -4,36 -7,84 206,07 1,21 0,10 76,70
Анализ данных табл. 3 также свидетельствует, что только использование гибридов кукурузы с FAO от 270 до 340 позволяет получить больший коэффициент энергетической эффективности в сравнении с одновидовыми посевами кукурузы. При этом следует отметить тот факт, что эти данные получены в условиях 2016 года, в котором было отмечено выпадение осадков в летний период в количестве, значительно превышающем среднегодовую норму, что является не совсем характерным для этой зоны. Поэтому в дальнейшем планируется проведение аналогичных исследований для получения данных.
Заключение
Таким образом, исходя из результатов собственных исследований, на основе проведенной комплексной оценки сравнительной энергетической оценки выращивания кукурузы и совместных посевов кукурузы и сорго, можно утверждать, что с целью увеличения производства силоса и эффективного использования энергоресурсов, целесообразно использование сорго в качестве компонента совместных посевов с кукурузой, что, в свою очередь, будет способствовать созданию стабильной кормовой базы для высокопродуктивного животноводства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шпаков, А. С. Кормовые культуры в системах земледелия и севооборотах / А. С. Шпаков. - М., 2004. - 400 с.
2. Методология и методика энергетической оценки агротехнологий в агро ландшафтах. - М., 2007. - 22 с.
3. Многофункциональное адаптивное кормопроизводство : Сборник научных трудов, выпуск 7 (55) / ФГБНУ «ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса». — М. : Угрешская типография, 2015. — 240 с
4. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. - М.: Колос, 1979. - 416 с.
5. Технологи та нормативи витрат на вирощування кормових та зернофуражних культур / за ред. П. Т. Саблука. - Кшв, 2009. - 756 с.
6. Технолопчш карти вирощування сшьськогосподарських культур. Харкв. ХДТУСГ. 2009. - 173 с.
7. ДСТУ ISO 6496:2005 Корми для тварин. Визначення вмюту вологи та шших летких речовин.
8. ДСТУ ISO 5984:2004 Корми для тварин. Визначення eMicmy сироi золи.
9. ДСТУ ISO 6492:2003 Корми для тварин. Визначення eMicmy жиру.
10. ДСТУ ISO 6655:2004 Корми для тварин. Визначення вмюту розчинного азоту тсля оброблення пепсином у розведенш солянш кислот!
11. ДСТУ ISO 6865:2004 Корми для тварин. Визначення eMicmy сироi клтковини методом промiжного фтьтрування.
12. Цюпко, В. В. Методические рекомендации по нормированию энергии в кормлении крупного рогатого скота / В. В. Цюпко, В. В. Пронина, М. В. Берус. - Х., 1989. - 37 с.
