ФОРМИРОВАНИЕ И СТРУКТУРА ФИТОЦЕНОЗА СТЕПНЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ ПРИМАНЫЧСКОЙ СТЕПИ ПРИ ПОВЕРХНОСТНОМ УЛУЧШЕНИИ СТАРОДАВНИХ ДЕГРАДИРОВАННЫХ СЕНОКОСОВ И ПАСТБИЩ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Ежеквартальный

научно-практический

журнал

УДК633.2/.3

И. П. Турун, В. Г. Гребенников, И. А. Шипилов, О. В. Хонина Turun I. P., Grebennikov V. G., Shipilov I. A., Khonina О. V.

ФОРМИРОВАНИЕ И СТРУКТУРА ФИТОЦЕНОЗА СТЕПНЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ ПРИМАНЫЧСКОЙ СТЕПИ ПРИ ПОВЕРХНОСТНОМ УЛУЧШЕНИИ СТАРОДАВНИХ ДЕГРАДИРОВАННЫХ СЕНОКОСОВ И ПАСТБИЩ

FORMATION AND STRUCTURE OF PHYTOCENOSIS OF STEPPE GRASSLAND PRIMANYCH STEPPE DUE TO SUPERFICIAL IMPROVEMENT OF OLD DEGRADED HAYFIELDS AND PASTURES

Кестник АПК

Ставрополья

Показана роль долголетних агрофитоценозов многолетних бобовых и злаковых трав при улучшении стародавних сенокосов и пастбищ методом поверхностного улучшения. Изучены продуктивность культур, агроэнерге-тическая эффективность и факторы, определяющие эти параметры при улучшении сенокосов и пастбищ.

Ключевые слова: агрофитоценоз, бобовые и злаковые травы, стародавние сенокосы и пастбища, агроэнер-гетическая эффективность.

The article shows the role of long-term agrophytocenoses of perennial legumes and grasses with the Improvement of old hay meadows and pastures by surface Improvement. Studied crop productivity, agroenergetics efficiency and the factors that determine these parameters with the improvement of hayfields and pastures.

Key words: agrophytocenosls, legumes and grasses, old hayfields and pastures, agro-energetic efficiency.

Турун Иван Павлович -

соискатель отдела кормопроизводства

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский

институт овцеводства и козоводства»

г. Ставрополь

Тел.: 8(8652)71-57-23

E-mail: kormoproiz.st@mail.ru

Гребенников Вадим Гусейнович -

доктор сельскохозяйственных наук, главный научный

сотрудник отдела кормопроизводства

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский

институт овцеводства и козоводства»

г. Ставрополь

Тел.: 8(8652)35-04-82

E-mail: Grebennicov.V@mail.ru

Шипилов Иван Алексеевич -

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий

научный сотрудник отдела кормопроизводства

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский

институт овцеводства и козоводства»

г. Ставрополь

Тел.: (8652)71-57-23

E-mail: kohmilek@yandex.ru

Хонина Олеся Викторовна -

кандидат сельскохозяйственных наук, старший

научный сотрудник отдела кормопроизводства

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский

институт овцеводства и козоводства»

г. Ставрополь

Тел.: (8652)71-57-23

E-mail: kormoproiz.st@mail.ru

Turun Ivan Pavlovich -

Applicant of the Department of Forage Production FSBSI «All-Russian research Institute of Sheep Breeding and Goat Breeding» Stavropol

Tel.: 8(8652)71-57-23 E-mail: kormoproiz.st@mail.ru

Grebennikov Vadim Guseynovich -

Doctor of Agricultural Sciences, Chief Researcher

of the Department of Forage Production

FSBSI «All-Russian research Institute of Sheep Breeding

and Goat Breeding»

Stavropol

Tel.: 8(8652)35-04-82 E-mail: Grebennicov.V@mail.ru

Shipilov Ivan Alekseevich -

Ph.D of Agricultural Sciences, Leading Researcher

of the Department of Forage Production

FSBSI «All-Russian research Institute of Sheep Breeding

and Goat Breeding»

Stavropol

Tel.: 8(8652)71-57-23 E-mail: kohmilek@yandex.ru

Khonina Olesya Viktorovna -

Ph.D of Agricultural Sciences, Leading Researcher

of the Department of Forage Production

FSBSI «All-Russian research Institute of Sheep Breeding

and Goat Breeding»

Stavropol

Tel.: 8(8652)71-57-23 E-mail: kormoproiz.st@mail.ru

Богатые кормовые ресурсы сухостеп-ной зоны Приманычской степи насчитывают более 2,0 тыс. видов однолетних и многолетних трав, которые используются все еще недостаточно активно [1]. На этих землях растительность под воздействием антропогенных факто-

ров за последние 25-30 лет сильно изменилась с образованием и доминированием в фитоценозе менее ценных по кормовым достоинствам видам трав [2]. Биологическая урожайность многолетних трав на этих землях варьирует по годам и не превышает 2,5-3,2 т/га зеленой массы. Кор-

1$

естник АПК

Ставрополья

: № 3(27), 2017

Растениеводство

61

моемкость этих лугопастбищных систем все еще находится на уровне 0,18-0,20 условных голов на 1 га [3, 4]. Основу таких агрофитоценозов составляют дерновинные и корневищные злаки невысоких кормовых достоинств [5]. Большая часть кормовых угодий Приманычья используется для выпаса овец, крупного рогатого скота и заготовки объемистых кормов.

На этих землях аборигенная растительность низкоросла, представлена большим числом видов солелюбивых трав, используемых в кормопроизводстве большей частью в осенне-зимний период. На незасоленных же землях, в основном, доминируют дерновинные злаки, а также значительное количество разнотравных видов, включая и бобовые [5, 6]. В этой зоне при годовой сумме осадков 250-350 мм при должном технологическом уходе возможно произрастание достаточно широкого набора многолетних трав с разной динамикой ростовых процессов [6, 7]. В этой связи изучение реакции степных фитоценозов на различные формы внешних воздействий с целью восстановления биоресурсного потенциала луговых сообществ зоны сухих степей имеет большое практическое значение.

Полевые опыты по улучшению стародавних кормовых угодий для получения высококачественного сена и зеленой массы проводили в 2013-2016 гг. с закладкой в 2013 и 2014 гг. в условиях СПК ПЗ «Дружба» Апанасенковского района Ставропольского края. В климатическом отношении территория хозяйства относится к засушливому району (ГТК 0,5-0,7) с годовым количеством осадков от 280 до 350 мм. Почвы каштановые, слабосолонцеватые с содержанием гумуса 1,9-2,1 %. Порозность почвы 44-46 %, плотность - 1,28-1,30 г/см3. Баллы бонитета почв кормовых угодий 32-35. Содержание подвижных форм питательных веществ в слое 0-20 см составляет: 1Ч03 - 24-26, Р205 - 17-19, К20 - 260-290 мг/кг почвы.

Исходный травостой - стародавний дер-новинно-злаковый, на протяжении многих лет подвергался чрезмерной антропогенной нагрузке, отличался большой пестротой и невы-равненностью. Общее проективное покрытие дерновинно-злакового травостоя не превышало 20 %. Залужение стародавнего сенокоса проводили в третьей декаде марта - первой декаде апреля путем предварительного боронования кормовых угодий агрегатом БИГ-3 на глубину 5-7 см с последующим подсевом многолетних трав и травосмесей во взрыхленную дернину сеялкой С3п-3,6. Норма высева семян в одновидовых посевах составляла: райграс многоукосный (Талан) - 25 кг/га, люцерна изменчивая (Вега 87) - 15,0 кг/га, клевер луговой (Наследник) -15,0 кг/га, костер безостый (Ставропольский 31) - 25,0 кг/га, донник желтый двулетний (Альшеевский) - 15,0 кг/га. В парных травосмесях высевали по 50 % каждо-

го компонента от полной нормы высева семян в одновидовых посевах. В поливидовых посевах норму высева устанавливали из расчета по 35 % каждого компонента от полной нормы высева. Донник желтый двулетний высевали как покровную культуру.

Исследования проводили по двум закладкам опыта, заложенным в 2013 и 2014 гг. При проведении исследований руководствовались «Методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами» [8].

Погодные условия в годы проведения исследований были типичными для данной почвенно-климатической зоны - повышенные температуры в вегетационный период (до 32-35 °С) и частые суховеи с продолжительностью до 3-4 месяцев. Наибольшее увлажнение было отмечено в вегетационный период 2013 и 2016 гг., когда в июне 2013 г. выпало 103,1 мм осадков и сентябре того же года 115,0 мм, при общей годовой сумме осадков 482 мм, что в 1,2 раза выше средней многолетней нормы. В весенне-летнем периоде 2016 г. выпало 130 мм осадков, что позволило получить высокий урожай зеленой массы.

В процессе проведения исследований детально анализировался флористический состав исходного травостоя и сформированного агроценоза разных лет жизни после подсева. Изучали рост, развитие растений фитоценоза, продуктивность, химический состав и питательную ценность полученного урожая.

Исследования показали, что в условиях сухостепной зоны на каштановых почвах ценотически целесообразно выращивание на сено бобово-злаковых многолетних травостоев. Такие травосмеси с участием донника, люцерны и клевера наиболее продуктивны и ценны в хозяйственном отношении.

На вновь воссозданных травостоях удельный вес массы сформированного фитоценоза растениями разных видов изменялся с их возрастом. Во всех изучаемых вариантах первого и второго года жизни преобладал донник желтый, масса которого в травостое составляла 42,8-52,5 % от общей биомассы практически во всех изучаемых травосмесях (табл. 1).

Наиболее интенсивно процессы накопления биомассы урожая протекали начиная со второго года жизни после подсева многолетних трав, от фазы бутонизации бобовых и выхода в трубку злаковых трав вплоть до завершения фазы цветения, выметывания (колошения). Ко времени уборки урожая общая биопродуктивность в сумме за 4 года достигла 46,8-72,7 т/га зеленой массы, что в 2,0-3,0 раза выше, чем на неулучшенном травостое.

На долю разнотравья по годам пользования травостоя приходилось не более 12-17 % урожая зеленой массы и сухого вещества. Доминирующую роль в год посева выполнял донник желтый, во второй - донник, люцерна, клевер, на третий - четвертый годы - люцерна и злаковые травы.

....., | Э естник АПК

|J Ставрополья

научно-практическии журнал

Оценивая в динамике состояние ботанического состава травостоя, можно сказать, что поверхностное улучшение старовозрастных сенокосов путем подсева в обработанную дернину бобовых и злаковых трав дает хороший эффект. Кострец безостый, как достаточно скороспелый вид злаковых трав, обеспечивал хорошее отрастание во все годы кормового использования. Вместе с тем райграс многоукосный в смешанных посевах подавлял развитие других компонентов, выдавливал их из состава травосмесей, что приводило их к гибели.

Оценивая продуктивность подсеянных травосмесей, следует отметить, что выход питательных веществ (сухого вещества, обменной энергии и протеина) за счет совместного выращивания бобовых и злаковых трав делает такие посевы более эффективными. Неулучшенный травостой в сумме за 3 года жизни обеспечил получение 3,9 т/га сухого вещества, 23,7 ГДж/га обменной энергии и 545 кг/га сырого протеина, а травосмеси разного ботанического состава, выращенные под покровом донника желтого, в сумме

за 3 года обеспечили сбор от 6,9 до 9,5 т/ га сухого вещества, 58-85,8 ГДж/га обменной энергии и 1024-2125 кг/га сырого протеина (табл. 2).

Таким образом, на вариантах травосмесей, подсеянных в стародавний травостой, выход сухого вещества на лучших вариантах вырос в 2,2-2,4 раза, сырого протеина - в 3,4-3,9 раза, обменной энергии - в 3,3-3,6 раза.

Влияние подсева бобовых и злаковых трав на химический состав корма отчетливо проявилось во все годы исследований. В таблице 3 представлены данные по химическому составу кормов при уборке травостоя в фазу массового цветения бобовых и колошения (выметывания) у злаков.

Полученные данные убедительно свидетельствуют о высокой эффективности подсева бо-бово-злаковых травосмесей на химический и минералогический состав выращенного корма. По сравнению с исходным травостоем в 1,5-2,0 раза увеличилось содержание сырого протеина. Содержание сырой клетчатки, БЭВ, каротина, сахара достигало оптимальных показателей для заготавливаемого корма 1-го класса.

Таблица 1 - Биологическая продуктивность зеленой массы многолетних трав по годам жизни

с участием донника желтого двулетнего, т/га

Вариант 2013 2014 2015 2016 Общая масса в сумме за 4 года

Общая масса В т.ч. дон-Ник Общая масса В т.ч. ДОННИК Общая масса В т.ч. разнотравье Общая масса В т.ч. разнотравье

Контроль (без улучшения) 7,4 - 7,2 - 5,5 - 6,8 - 26,9

Райграс + + донник 14,6 10,6 12,6 5,7 11,4 1,6 8,2 1,6 46,8

Кострец + + донник 14,6 9,6 14,7 6,3 16,2 2,8 13,0 зд 58,5

Люцерна + + донник 16,1 10,2 16,4 6,9 15,0 3,1 17,8 3,8 65,3

Клевер + + донник 15,2 9,8 13,8 6,2 11,7 1,9 8,5 2,5 49,2

Люцерна + + райграс + + донник 15,4 10,2 15,1 7,0 11,6 2,1 11,0 2,5 53,1

Люцерна + + кострец + + донник 16,2 9,8 17,6 7,8 15,8 3,9 17,8 3,3 67,4

Клевер + + райграс + + донник 15,7 9,8 13,3 6,1 10,9 0,8 16,6 2,6 56,5

Клевер + + кострец + + донник 15,2 9,8 16,0 6,5 15,2 2,2 12,6 3,5 59,0

Клевер + + люцерна + + донник 16,1 9,5 15,1 5,2 13,3 1,7 13,0 2,8 57,5

Клевер + + люцерна + + кострец + + донник 16,4 9,5 19,7 5,2 16,6 2,2 20,0 2,7 72,7

Клевер + + люцерна + + райграс + + кострец + + донник 16,0 9,5 18,6 5,7 15,4 1,9 19,0 2,7 69,0

IS

естник АПК

Ставрополья ______Растениеводство

= № 3(27), 2017 -

63

Таблица 2 - Продуктивность и затраты совокупной энергии при поверхностном улучшении травостоя в сумме за 3 года жизни (среднее по 2 закладкам опыта)

Вариант Сухое вещество, т/га Сырой протеин, кг/ га Валовая энергия, ГДж/га Обменная энергия, ГДж/ га Затраты совокупной энергии, ГДж/га

Контроль (без улучшения) 3,9 545 36,3 23,7 10,5

Райграс + донник 6,9 1024 87,5 58,5 13,9

Кострец + донник 8,8 1288 96,3 63,7 14,6

Люцерна + донник 8,2 1810 102,5 70,0 14,9

Клевер + донник 7,2 1183 79,3 58,0 14,7

Люцерна + райграс + + донник 7,6 1282 94,4 64,2 16,3

Люцерна + кострец + + донник 8,8 1322 102,1 69,2 17,0

Клевер + райграс + + донник 6,7 1180 77,1 61,3 15,5

Клевер + кострец + + донник 8,0 1305 98,1 73,6 15,6

Клевер + люцерна + + райграс + донник 7,7 1684 102,0 69,0 17,2

Клевер + люцерна + + кострец + донник 9,5 2125 125,0 85,8 19,6

Клевер + люцерна + + райграс + кострец + + донник 8,7 1846 118,7 78,1 19,3

Таблица 3 - Показатели химического состава кормов многолетних трав разных лет жизни,

фаза укосной спелости

Вариант Годы жизни

2-й 3-й 4-й

Сырой протеин Сырая клетчатка БЭВ Сырой протеин Сырая клетчатка БЭВ Сырой протеин Сырая клетчатка БЭВ

Контроль (без улучшения) 7,5 32,4 41,9 8,6 31,6 42,9 5,8 34,0 45,4

Райграс + донник 11,3 28,6 42,7 10,9 28,0 43,1 6,7 30,6 46,3

Кострец + донник 12,8 27,3 43,5 11,5 27,2 42,8 8,6 28,6 47,3

Люцерна + донник 18,4 22,8 41,8 14,8 25,3 42,5 15,0 25,8 44,0

Клевер + донник 17,6 23,9 41,4 15,2 24,4 44,2 12,8 28,5 44,7

Люцерна + райграс + +ДОННИК 15,9 24,7 42,1 11,5 29,0 43,4 10,0 28,8 48,0

Люцерна + кострец + +ДОННИК 15,1 25,4 42,5 13,6 25,8 43,9 12,8 26,1 48,0

Клевер + райграс + + донник 14,2 25,3 43,9 11,4 28,2 43,5 8,7 29,2 48,0

Клевер + кострец + + донник 14,5 25,3 44,6 11,4 27,8 44,5 10,4 28,3 46,0

Клевер + люцерна+ + райграс + донник 14,7 26,1 44,0 12,9 27,6 43,4 10,2 29,4 48,5

Клевер + люцерна + +кострец + донник 15,0 25,8 44,2 14,1 26,0 44,0 12,7 27,8 48,5

Клевер + + люцерна + + райграс + + донник 14,7 26,7 43,8 13,5 26,0 44,0 12,0 28,6 47,2

....., | Э естник АПК

IJ Ставрополья

научно-практическии журнал

Таблица 4 - Агроэнергетическая эффективность выращивания многолетних травосмесей при поверхностном улучшении стародавних сенокосов и пастбищ в сумме за 3 года жизни

(среднее по 2 закладкам опыта)

Вариант Энергоёмкость сухого вещ-ва, ГДж/кг Энергетический коэффициент (КПД технологии) Коэффициент энергетической эффективности Прирост валовой энергии, ГДж/га Чистый энергетический доход, ГДж/га

Контроль (неулучшенный) 2,7 3,5 2,3 25,8 13,2

Райграс + донник 2,0 6,3 4,2 73,6 44,6

Кострец + донник 1,7 6,6 4,4 81,7 49,1

Люцерна + донник 1,8 6,9 4,7 87,6 55,1

Клевер + донник 2,0 5,4 3,9 64,6 43,3

Люцерна + райграс + + донник 2,1 5,8 3,9 78,1 47,9

Люцерна + кострец + + донник 1,9 6,0 4,1 85,1 52,2

Клевер + райграс + + донник 2,3 5,0 4,0 61,6 45,8

Клевер + кострец + + донник 2,0 6,3 4,7 82,5 58,0

Клевер + люцерна + + райграс + донник 2,2 5,9 4,0 84,8 51,9

Клевер + люцерна + + кострец + донник 2,1 6,4 4,4 105,4 66,1

Клевер + люцерна + + райграс + кострец + + донник 2,2 6,2 4,0 99,4 58,8

Оценку агроэнергетической эффективности выращивания многолетних трав на улучшенном стародавнем сенокосе проводили путем сравнения затрат совокупной энергии на их производство, по выходу валовой и обменной энергии, энергетическому коэффициенту (КПД технологии) (табл. 4).

Наиболее эффективными с точки зрения энергоемкости являются травосмеси с участием двух-трех видов бобовых трав и костреца безостого. Существенная прибавка валовой, обменной энергии, сухого вещества и сырого протеина отразилась на коэффициенте энергетической эффективности, который оказался в 1,7-2,0 раза выше, чем на стародавнем неулучшенном травостое.

Литература

1. Продуктивность стародавних лугопаст-бищных экосистем в зоне сухих степей при их поверхностном улучшении / В. Г. Гребенников, И. А. Шипилов, И. П. Турун, О. В. Хонина // Горное сельское хозяйство. 2016. № 3. С. 108-114.

2. Многовариантные технологии создания пастбищ и сенокосов на залежных землях / А. А. Кутузова, Д. М. Тебердиев, Д. Н. Лебедев [и др.] // Кормопроизводство. 2004. № 8. С. 5-9.

3. Ускоренное восстановление старосеяных низкопродуктивных сенокосов в зоне Ставропольского плато / В. Г. Гребенников, В. Н. Желтопузов, И. А. Шипилов,

Таким образом, результаты исследований показали, что для условий сухостепной зоны Приманычской степи выращивание бобово-злаковых травосмесей многолетних трав на улучшенных стародавних кормовых угодьях обеспечивает наибольший выход полноценных кормов высокой питательности, что обеспечивает устойчивость функционирования кормовых угодий даже при существенной антропогенной нагрузке. Решение проблемы рационального использования кормовых угодий в сухостепной зоне должно включать меры организационного и природоохранного землепользования на основе технологических приемов, базирующихся на поверхностном улучшении травостоев, подборе видового и сортового состава культур и оптимизации всего комплекса материальных и технологических ресурсов.

References

1. Grebennikov V. G., Shipilov I. A., Turun I. P., Khonina О. V. Productive old grassland ecosystems in the zone of dry steppes with their superficial improvement// Mountain agriculture. 2016. № 3. P. 108-114.

2. Kutuzova A. A., Teberdiev D. M., Lebedev D. N. et al. Multiple technologies of creation of pastures and hayfields on fallow lands // Fodder production. 2004. № 8. P. 5-9.

3. Grebennikov V. G., Zheltopuzov V. N., Shipilov I. A., Khonina О. V. Accelerated recovery of old low-productive grasslands in the area of the Stavropol plateau // Prospects and advances in the production and processing of agricultural products: collection of scien-

IS

естник АПК

Ставрополья

: № 3(27), 2017

Растениеводство

65

О. В. Хонина // Перспективы и достижения в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции : сб. науч. статей по материалам Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 85-летнему юбилею со дня основания факультета технологического менеджмента (зооинженерного) / СтГАУ. Ставрополь, 2015. С. 250-254.

4. Продуктивность и химический состав многолетних трав при ускоренном освоении стародавних кормовых угодий Приманыч-ской 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. Ставрополь, 2015. С. 335-339.

5. Трофимова Л. С., Кулаков В. А. Современное обоснование развития дернового процесса на лугах // Кормопроизводство. 2003. № 11. С. 11-14.

6. Благовещенский Г. В. Инновационный потенциал бобового разнообразия травостоев // Кормопроизводство. 2013. № 12. С. 8-10.

7. Хонина О. В., Лобанов А. В. Формирование высокопродуктивных фитоценозов многолетних трав в различных условиях выращивания // Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. Ставрополь, 2010. Т. 3, № 1. С. 72-76.

8. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. М. : ВНИИК им. В. Р. Вильямса, 1983. 123 с.

tific works, articles on materials of the international. scientific.-pract. conf. dedicated to the 85th anniversary of the founding of the faculty of technology management (animal science) / SSAU. Stavropol, 2015. P. 250-254.

4. Turun I. P., Grebennikov V. G., Shipilov I. A., Zheltopuzov V. N., Khonina O. V. Productivity and chemical composition of perennial grasses in the accelerated use of old grassland of Primanych steppe // Topical issues of veterinary and zootechnical science and practice: collection of scientific works. Intern. scientific.-pract. Internet conf. / SSAU. Stavropol, 2015. P. 335-339.

5. Trofimova L. S., Kulakov V. A. Modern study of development process sod in the meadows // Fodder production. 2003. № 11. P. 11-14.

6. Blagoveshchensky G. V. Innovative potential of legume diversity swards // Fodder production. 2013. № 12. P. 8-10.

7. Khonina O. V., Lobanov A. V. Formation of highly productive plant communities of perennial grasses in different growing conditions // Collection of scientific works of All-Russian scientific research Institute of sheep breeding and goat breeding. Stavropol, 2010. Vol. 3. № 1. P. 72-76.

8. Methodical recommendation for conducting field experiments with forage crops. Moscow: All-Russian research Institute of fodder named after V. R. Williams, 1983. 123 p.