CC BY
12
Тимейко Л.В.1, Голубева О.А.2 ©
1Кандидат биологических наук, доцент, кафедра агрономии, землеустройства и кадастров; 2кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, кафедра агрономии, землеустройства и кадастров, Агротехнический факультет, Петрозаводский государственный университет
Петрозаводск, Российская Федерация
МНОГОЛЕТНИЕ РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВА FABACEAE В КОРМОВЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗАХ КАРЕЛИИ
Аннотация
Изучены продуктивность и питательная ценность традиционных и малораспространенных в условиях Карелии многолетних бобовых растений в чистых и смешанных агрофитоценозах. Полученные результаты показывают возможность многолетнего получения богатых обменной энергией и сырым протеином кормов для крупного рогатого скота за счет расширения ассортимента выращиваемых видов многолетних бобовых трав.
Ключевые слова: травосмеси, обменная энергия, сырой протеин. Keywords: grass mixture, metabolizable energy, crude protein.
В Республике Карелия естественные кормовые угодья и многолетние травяные агрофитоценозы служат основным источником производства кормов для животноводства и занимают значительные площади. Недостатком заготавливаемых объемистых кормов является низкое содержание в них протеина. Поэтому особую значимость приобретает создание бобово-злаковых агрофитоценозов. Доказано, что при удельном весе 50...55% от общего посева многолетних трав (включая пастбища), бобовые травы в чистых посевах и в травосмесях, могут полностью обеспечить устойчивые урожаи фитомассы, сбалансированной по питательным веществам в пределах физиологических норм кормления животных [2,8; 9,34; 11,8].
В связи с этим, актуальны поиск и интродукция ценных бобовых видов из дикой флоры и культурных растений различных эколого-географических зон, отличающихся хорошей поедаемостью, зимо- и холодостойкостью, ранним отрастанием. Успех использования интродуцентов во многом зависит от степени изученности их биологических особенностей, разработки технологии возделывания, наличия правильно подобранных видов, сортов и рациональной системы эксплуатации посевов [10, 5;].
Исследования продуктивности и ростовых процессов таких растений как клевер гибридный (Trifolium hybridum L.), клевер ползучий (Trifolium repens L.), козлятник восточный (Galega orientalis Lam.), лядвенец рогатый (Lotus corniculatus L.), люцерна изменчивая (Medicago x varia Martyn.), проводимые в различных регионах страны, свидетельствуют об их высокой пластичности и широком диапазоне использования [1, 23; 3, 37; 4, 100; 6,12; 7,12; 10, 14; 12, 86].
Целью данных исследований является изучение ростовых процессов, развития, формирования урожая, оценка питательной ценности, зимостойкости и долголетия некоторых многолетних бобовых растений в одновидовых и многокомпонентных укосных и пастбищных травостоях в почвенно-климатических условиях Карелии.
Многолетние эксперименты выполнены на опытно-коллекционном участке кафедры агрономии, землеустройства и кадастров Петрозаводского государственного университета, агробиологической станции Института биологии Карельского научного центра РАН и Карельской ГСХОС. Опытные делянки располагались на хорошо окультуренных торфяных и дерново-подзолистых супесчаных, суглинистых и глинистых почвах. Кислотность (рН сол.)
© Тимейко Л.В., Голубева О.А., 2016 г.
находилась в диапазоне от 4,5 до 6,5., Повторность 4-х кратная, расположение делянок рендомизированное, учетная площадь для каждого варианта 10...15 м2 [5]. Семена бобовых перед посевом обрабатывали специфическими штаммами ризоторфина. Все виды удобрений вносили в соответствие с показателями агрохимических анализов почвы.
Химический анализ почвенных и растительных образцов выполнен в лаборатории агрохимии и почвоведения кафедры агрономии, землеустройства и кадастров ПетрГУ.
Полученные результаты обработаны математически и статистически с использованием компьютерных программ Microsoft Ехсе1, Statgraphics Plus.
В республике Карелия из многолетних бобовых трав наиболее распространен клевер луговой (Trifolium pratense L.), который удерживается в посевах не более двух-трех лет. [8, 27; 12, 82]. Наряду с клевером луговым пристальный интерес вызывают биологические, экологические и хозяйственные свойства растений клевера гибридного и ползучего. Выпадение из травостоя бобовых растений приводит к снижению энергетической и питательной ценности получаемых кормов. Экономически выгодно создавать травостои, сохраняющие в своем составе бобовый компонент, а, следовательно, и высокое содержание обменной энергии и сырого протеина, более длительное время.
Исследования показали, что в Карелии сорта клевера лугового, гибридного и ползучего в каждой группе скороспелости имеют не значительно различаются по скорости вступления в фенофазы и почти не различаются между собой по скорости морфогенеза. Все изученные сорта медленно развиваются в первый год жизни: всходы появляются на 9.13 день после посева, тройчатый лист формируется на 20.22, бутонизация начинается на 45, массовое цветение наступает на 53 и созревание семян отмечено на 105 день.
Максимальным долголетием, устойчивостью к механическому воздействию на надземную часть растений в луго-пастбищных ценозах выделился клевер гибридный сорта Лужанин (включен в Государственный реестр сортов по Северо-Западному региону). По сравнению с изученными сортами клевера лугового он менее требователен к условиям внешней среды: более устойчив к зимним морозам и весенним заморозкам, лучше переносит кислую реакцию почвы и временное затопление.
Высокую оценку по изученным показателям получает клевер белый (ползучий) с. ВИК 70. Начиная со второго года жизни, он, отрастая раньше других описываемых клеверов, не повреждается майскими заморозками, выносит механические нагрузки и низкое скашивание, формирует при этом нежные питательные листья, хорошо поедаемые всеми животными. В наших экспериментах зимостойкость видов клевера составляла от 79,8 до 85,3 %, причем ежегодно максимальный уровень выживаемости сохранялся у клевера ползучего.
Показательными являются данные по урожаю фитомассы видов клевера (табл. 1). Так, на второй год жизни растения клевера лугового преобладают как в одновидовых, так и в смешанных с овсяницей луговой с. Карельская посевах. В дальнейшем, часть растений клевера погибает, и образовавшиеся ниши заполняют в бобово-злаковых посевах -культурные злаки, в одновидовых посевах - сорная растительность, что приводит к снижению содержания протеина даже в одновидовых посевах. На четвертый год эксплуатации одновидовых травостоев содержание клевера лугового и гибридного в фитомассе приближается к нулю, а клевер ползучий более долговечен. Однако в смешанных посевах с тимофеевкой луговой клевер ползучий к четвертому году жизни не сохраняется.
Таблица 1
Урожай сухой массы и продуктивность агрофитоценозов с видами многолетних
бобовых трав во второй год жизни
Варианты опыта Урожайно сть сухой массы, т/га ОЭ, ГДж/ га Сырой протеин, т/га
Клевер луговой с. Котласский (контроль) 9,8 82,6 1,2
Клевер луговой с. Нива 7,2 84,1 0,9
Клевер гибридный с. Лужанин 6,9 80,9 0,8
Клевер ползучий с. ВИК- 70 3,1 83,2 1,1
Тимофеевка луговая с. Олонецкая местная + 10,1 82,2 1,1
клевер ползучий с. ВИК- 70
Овсяница луговая с. Карельская + клевер 11,3 84,9 1,4
луговой с. Нива
Люцерна изменчивая с. Вега 87 6,1 64,2 0,9
Люцерна изменчивая с Селена 4,4 44,7 0,7
Люцерна изменчивая с. Пастбищная 88 4,3 41.3 0,6
Люцерна изменчивая с. Агния 6,6 70,5 1,2
Люцерна изменчивая с. Вега 87 + тимофеевка 7,1 72,1 0,9
луговая с. Олонецкая местная
Люцерна изменчивая с. Вега 87 + кострец безостый с. Факельный 8,3 81,4 1,0
Козлятник восточный с. Гале 9,0 78,0 1,4
Овсяница тростниковая с. Балтика +козлятник 9,2 85,9 1,2
восточный с. Гале
Лядвенец рогатый с. Солнышко 4,9 52,7 0,7
Двукисточник тростниковый с. Первенец + лядвенец рогатый с. Солнышко 7,5 72,6 1,1
Средняя урожайность сухой массы клевера ползучего за годы исследований составляет 3,1 т/га. Введение в травостой клевера ползучего злаковых растений, не снижает содержание протеина в корме потому, что при укосном использовании клевер ползучий доминирует в травостоях.
Люцерна изменчивая отличается высокой зимостойкостью и долголетием, дает два-три укоса, часто является самой урожайной в зоне своего распространения.
В условиях Карелии люцерна изменчивая сортов Вега 87, Селена, Агния, Пастбищная 88 являются высокоэффективным компонентом в смеси со злаковыми травами и в чистом виде [3,36].
В первый год жизни единичные всходы изученных сортов люцерны изменчивой появились на 7...9 день, массовые - на 10...12. Первый настоящий лист на 15...24, 3 - на 22...29, цветение на 55.65 день. Таким образом, достоверных различий на начальных этапах развития растений изучаемых сортов не выявлено. За годы исследования в зависимости от метеоусловий весны отрастание люцерны изменчивой обсуждаемых сортов зафиксировано в диапазоне последняя декада апреля - первая-вторая декада мая (24.04 ... 16.05), это определяет сроки укосов (первый укос 15.06 .... 04.07, второй укос 10.08 ... 18.08). Наступление фенофаз у растений этого вида во все годы наблюдений происходило раньше, чем у клеверов, задействованных в эксперименте. Отрастание многолетних злаковых трав в этот же период отмечено с 16 апреля по 11 мая.
За лето в наших условиях люцерна дает два полноценных укоса: первый при скашивании в фазу начала цветения и отаву, а в отдельные годы с теплым летом — три полноценных укоса. При одновидовом посеве максимальные показатели по обменной энергии, массе сухого вещества в пересчете на 1 га получены в вариантах с сортами Агния и Вега 87 (табл.1). Содержание сырого протеина в сухой массе из люцерны изменчивой варьирует от 0,6 до 1, 2 т/га и зависит от сорта.
Включение люцерны изменчивой сорта Вега 87 в ценоз со злаковыми травами (кострец безостый с. Факельный, тимофеевка луговая с. Олонецкая местная) приводит к
росту урожайности сухой фитомассы, питательной и энергетической ценности по сравнению с другими подобными травосмесями.
Лядвенец рогатый для Северо-запада малораспространенный вид. Ценность этой культуры определяется долголетием, ранним отрастанием и высокой отавностью. Зеленая масса и сено лядвенца рогатого хорошо поедаются домашними животными, не вызывая тимпании у животных. В фазу массового цветения в цветках и листьях накапливается небольшое количество алкалоида - цианамид глюкозида. Поэтому укосы на зеленую массу следует проводить в фазу бутонизации, до начала цветения [10,42].
Исследования показали, что в условиях Карелии лядвенец рогатый сохраняется в посевах 5.6 лет, за лето может дать 2.3 укоса, урожайность с возрастом травостоя не снижается и в среднем за годы исследований урожай зеленой массы 24,9 т/га (в пересчете на сухую массу - 4, 9 т/га) (табл. 1). Длина стебля растений в период цветения варьирует от 43 до 74 см, а число побегов от 7 до 28 шт. на 1 растение. За счет интенсивного роста надземной части растения обеспечивается высокий выход зеленой массы с каждого гектара засеянной площади.
В многолетних посевах с двукисточником тростниковым с. Первенец значительно увеличивается выход зеленой и сухой фитомассы (36,4 и 7,5т/га соответственно). Содержание сырого протеина в монокорме из лядвенца рогатого значительно меньше, чем в травосмеси.
Козлятник восточный - одна из наиболее перспективных культур, до сих пор занимающая пока небольшие площади на Северо-Западе РФ. Чаще всего это связано с очень медленным ростом, развитием и низкой конкурентоспособностью к сорной растительности в первый год жизни, что ужесточает требования к системе земледелия, уровню агротехники возделывания. В дальнейшем - растения отличаются долголетием, не вымокают, не выпревают, не вымерзают и не полегают, отличаются ранним отрастанием весной, имеют ранние сроки уборки, дают высокий урожай семян, быстро формируют отаву [6, 12; 7,10; 10,14;].
Майские заморозки могут повредить его листовую поверхность, но впоследствии растения отрастают, формируют вегетативную массу, не снижая количественных и качественных показателей. При соблюдении технологии возделывания козлятник восточный сохраняется в травостое сенокосов и пастбищ до 8.10 лет [11,9].
Наблюдения за развитием растений козлятника восточного за годы исследований показали, что в зависимости от метеоусловий начало весеннего отрастания культуры наступает 5.28. 05, фазы: ветвления - 30.05.13.06, бутонизации - 12.06.27.06, массового цветения - 30. 06.9.07.
По урожайности и содержанию сырого протеина козлятник восточный не уступает сенокосным видам клевера и превосходит изученные сорта люцерны изменчивой и лядвенца рогатого (табл.1).
Оценка питательной и энергетической ценности фитомассы традиционных для Карелии и вновь изучаемых бобовых и бобово-злаковых ценозов показывает, что все, включенные в эксперимент многолетние бобовые растения обеспечивают высокое содержание сухой фитомассы, сырого протеина и обменной энергии (табл.2).
Указанные характеристики наряду с долголетием и устойчивостью к метеоусловиям сезонов, свидетельствуют о ценности этих интродуцированных в Карелию бобовых растений в отношении количества, качества получаемого корма, создания в целом кормовой базы животноводства. Обсуждаемые многолетние бобовые растения могут успешно конкурировать с клевером луговым в одновидовых и смешанных сеяных ценозах на торфяных и минеральных почвах Карелии.
Таким образом, для краткосрочного использования в сложных укосных агрофитоценозах в Карелии можно рекомендовать такие биологические виды как клевер луговой и гибридный, люцерну изменчивую. Для пастбищ целесообразно использовать клевер ползучий, лядвенец рогатый. Для создания долголетних агрофитоценозов - козлятник
восточный, лядвенец рогатый как в чистом виде, так и в составе бобово-злаковых травосмесей.
Таблица 2
Биохимический состав растительных образцов и питательная ценность фитомассы из
бобовых и бобово-злаковых ценозов
Вид/сорт Содержание в сухом веществе, % В 1 кг сухой массы Перевари мый протеин, г/к. ед
сырого протеин а сырой клетчатк и кормов ых единиц обменной энергии, МДж
Люцерна изменчивая с. Вега 87 (контроль) 15,4 27,7 0,8 9,9 135
Люцерна изменчивая с. Пастбищная 88 13,8 29,7 0,7 9,6 128
Люцерна изменчивая с. Агния 17,6 23,2 0,9 10,7 145
Люцерна изменчивая с. Селена 16,3 26,7 0,8 10,2 144
Люцерна изменчивая с. Вега 87 + тимофеевка луговая с. Олонецкая местная 13,8 26,4 0,9 10,3 95
Люцерна изменчивая с. Вега 87 + кострец безостый с. Факельный 12,1 26,4 0,8 9,8 89
Клевер луговой с. Котласский 12,0 27,5 0,5 9,5 120
Клевер луговой с. Нива 15,1 22,2 0,8 10,0 116
Клевер гибридный с. Лужанин 16,0 25,8 0,7 9,1 114
Клевер ползучий с. ВИК- 70 20,8 32,1 0,8 9,9 118
Тимофеевка луговая с. Олонецкая местная + клевер ползучий с. ВИК- 70 17,2 24,1 0,8 9,8 119
Овсяница луговая с. Карельская + клевер луговой с. Нива 12,7 32,2 0,9 9,3 112
Козлятник восточный с. Гале 14,0 28,4 0,7 9,2 132
Овсяница тростниковая с. +козлятник восточный с. Гале 12,9 27,8 0.7 9,4 131
Лядвенец рогатый с. Солнышко 12,8 25,2 0,8 9,9 103
Двукисточник тростниковый с. Первенец + лядвенец рогатый с. Солнышко 13,7 26,0 0,8 9,7 110
Одновременное использование в соответствующих нишах экосистем традиционных и малораспространенных для республики видов, позволит включить в структуру посевных
площадей значительную долю многолетних бобовых культур, а, значит, приблизиться к
решению проблемы создания устойчивой кормовой базы животноводства с одновременной
биологизацией земледелия и повышением плодородия почв.
Литература
1. Абдушаева Я.М. - Создание агрофитоценозов люцерны в Новгородской области // Абдушаева Я.М., Дегунова Н.Б., Кун С.В. // -Фундаментальные исследования - 2006. - №5. - С. 21-24.
2. Благовещенский Г. В. - Инновационный потенциал бобового разнообразия травостоев // -Кормопроизводство. -2013. - №12. С.8-10.
3. Голубева О. А. -Продуктивность и питательная ценность фитоценозов с люцерной изменчивой (medicago varia mart. ) в условиях Республики Карелия // О. А. Голубева, Г. В. Евсеева, К. Е. Яковлева // Кормопроизводство. -2011. -№ 4. -С. 36-38.
4. Голубева О. А. -Возделывание малораспространенных кормовых культур в одновидовых и смешанных агрофитоценозах в условиях Карелии // О. А. Голубева, Г. В. Евсеева, К. Е. Яковлева // Кормопроизводство в условиях севера: проблемы и пути их решения, -Петрозаводск: ПетрГУ, -2007. - С.96-103.
5. Доспехов, Б.А. -Методика полевого опыта [Текст]: С основами статистической обработки результатов исследований / Б.А. Доспехов. М.: -Колос, -1979. - 416 с.
6. Дроздов С.П. -Перспективы выращивания козлятника восточного в Карелии.// Дроздов С.П., Е.С.Холопцева, К.Е. Яковлева, O.A. Голубева, В.В. Коломейченко // Кормопроизводство. - 2009. - № 3. - С. 12-14.
7. Еряшев А.П. - Последействие скашиваний на продуктивность козлятника восточного в условиях Мордовии // Еряшев А.П., Тутарова Н.Н. // Кормопроизводство. - 2006. -№ 12. - С. 10-12.
8. Кирилкина Т.И. -Конкурентоспособность клевера лугового и гибридного в двухкомпонентных агрофитоценозах со злаками различных типов кущения и темпов роста //Кормопроизводство в условиях севера: проблемы и пути их решения, Петрозаводск: -ПетрГУ, - 2007. - С.26-34.
9. Козлов В.И. -Пути увеличения производства растительного белка //Кормопроизводство в условиях севера: проблемы и пути их решения, Петрозаводск: -ПетрГУ, - 2007. - С.34- 42.
10. Кшникаткина А.Н., В.А. Гущина, А.А. Галиуллин и др. - Нетрадиционные кормовые культуры: учебное пособие. -Пенза: - РИО ПГСХА, - 2005. -240с.
11. Магомедов К.Г. -Увеличить производство кормового белка /Магомедов К.Г., Гарунова Ж.М., Кагиров Г.Д., Камилов Р.К. // Аграрный вестник Урала -2013- №4 (110). -С. 8-10.
12. Тимейко Л.В., Борисова В.В. -Применение регуляторов роста при выращивании клевера красного в условиях Карелии //Кормопроизводство в условиях севера: проблемы и пути их решения, -Петрозаводск: -ПетрГУ, -2007. - С.81-87.
