CC BY
38
УДК636.084.414; 633.15:546.72581.14
НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАИНОСТИ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР И КАЧЕСТВА КОРМОВ В НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ РОССИИ
А.Д. ПРУДНИКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
А.Г. ПРУДНИКОВА, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
А.Ю. КОРЖОВ, аспирант Е.А. САВИНА, аспирант
Смоленская ГСХА, ул. Большая Советская, 10/2, г. Смоленск, 214000, Россия E-mail: [email protected]
Резюме. В связи с интенсивным развитием молочного скотоводства усложняется задача управления качеством используемых кормов на всех этапах - от посева культуры в поле до кормушки животного. Одной из основных проблем остается их сбалансированность по протеину. Цель работы - изучение влияния обработки семян клевера нанопорошками металлов и гуматом калия на продуктивность его посевов и содержание протеина в сухом веществе корма, а также подбор компонентов для новой раносозревающей культуры - суданской травы, обеспечивающих приготовление силоса с высоким содержанием обменной энергии и протеина. Исследования проводили в 2012-2014 гг. на опытном поле Смоленской ГСХА. Схема опыта предусматривала замачивание семян клевера перед посевом в 0,05%-ном растворе нанопорошков кобальта, оксида цинка, железа и гумата калия по отдельности и совместно. Суданскую траву Кинельская 100 высевали в чистом виде, двойных и тройных смесях с горохом Фараон, кормовыми бобами Узуновские, викой посевной Луговская 98, люпином узколистным Кристалл, яровой тритикале Гребешок (второй контроль - кукуруза сорта Краснодарский 194 МВ). Использование нанопорошков кобальта и оксида цинка способствовало повышению урожайности клевера лугового Смоленский 29 в 1,41-1,39 раза, содержания протеина в сухом веществе корма - на 1,8-1,2%. Применение указанного приема увеличивало концентрацию меди и кобальта в кормах. Выращивание суданской травы сорта Кинельская 100 и её смесей с викой посевной и кормовыми бобами позволяет проводить закладку силоса с начала августа. Полученный корм содержит23-27% сухого вещества и 11,5-12,2% сырого протеина. Суданская трава хорошо отзывается на улучшение условий минерального питания. При внесении N^^^ продуктивность культуры
увеличивается, по сравнени10ю0 с48ко48нтролем (без удобрений),
в 1,9 раза. Для получения сбалансированного по протеину корма суданскую траву лучше выращивать в смесях с кормовыми бобами и викой посевной.
Ключевые слова: клевер луговой, нанопорошки, суданская трава, смешанные посевы, силос.
Для цитирования: Прудников А.Д., Прудникова А.Г., Коржов А.Ю., Савина Е.А. Направления повышения урожайности кормовых культур и их качества в Нечерноземной зоне России // Достижения науки и техники АПК. 2014. Т.28. №11. С. 53-55.
Стратегия развития кормопроизводства в XXI в. предусматривает обеспечение реализации генетического потенциала животных и достижение высокой эффективности отрасли [1,2].
С этой целью необходим переход к управлению качеством кормов, их производству в зависимости от вида и уровня продуктивности животных, контролю элементов технологии от посева кормовой культуры до кормушки. В этом случае могут значительно снизиться затраты на балансирование рационов по протеину и энергии, уменьшиться до оптимального уровня использование зернофуража для жвачных животных, что позволит исключить неэффективное расходование кормов и обеспечить производство высококачественной
животноводческой продукции, конкурентоспособной на внутреннем и мировом рынках [1, 3].
Современное кормопроизводство невозможно без использования биологического азота бобовых культур, местных органических и экономически оправданных доз минеральных удобрений [3]. В этой связи актуально изучение технологических приемов, способствующих реализации бобовыми травами симбиотического потенциала. К их числу относится обработка семян нанопорошками микроэлементов, которые, благодаря особенностям своей структуры, могут быстро встраиваться в ферментные системы растения [4-6]. На сегодняшний день положительные результаты от использования нанопороошков были получены при выращивании овощных культур, картофеля, зерновых [4, 5, 7, 8].
Другое направление, не требующее значительного увеличения затрат на возделывание, - совместное выращивание различных видов и сортов кормовых культур, обеспечивающее не только рост урожайности, но и балансирование важнейших питательных веществ в полевых условиях [2, 3].
Цель наших исследований - изучение влияния обработки семян нанопорошками металлов и гуматом калия на продуктивность и содержание протеина в сухой массе клевера, а также подбор компонентов для новой раносозревающей силосной культуры суданской травы обеспечивающих приготовление корма с высоким содержанием обменной энергии и протеина.
Условия, материалы и методы. Исследования по изучению предпосевного применения нанопорошков проводили в 2012-2014 гг. на клевере луговом сорта Смоленский 29 на опытном поле Смоленской ГСХА.
Семена культуры предварительно замачивали перед посевом в 0,05 %-ном растворе нанопорошков металлов и гумата калия. Схема опыта предусматривала следующие варианты: контроль (обработка водой); нанопрепарат кобальта (Со); нанопрепарат оксида цинка ^пО); нанопрепарат железа (Ре); гумат калия; нанопрепараты Со, 7пО, Ре + гумат калия.
Посев осуществляли 17 мая 2012 г. обычным рядовым беспокровным способом узкорядной ручной сеялкой с нормой высева 18 кг/га. Ежегодно весной проводили подкормку минеральными удобрениями в дозе Р30К60. В год посева был сформирован полноценный укос. В 2013 г. травостой скашивали дважды, в 2014 г. - один раз.
В 2013-14 гг. в полевом эксперименте изучали перспективную для Смоленской области кормовую культуру - суданскую траву сорта Кинельская 100 в чистых и смешанных посевах (фактор А), схема опыта предусматривала следующие варианты: кукуруза сорта Краснодарский 194 МВ (контроль), суданская трава Кинельская 100 (контроль), смешанные двойные и тройные посевы суданской травы с горохом Фараон, кормовыми бобами Узуновские, викой посевной Луговская 98, люпином узколистным Кристалл, яровой тритикале Гребешок. Посев проводили 6 мая. Удобрения (фактов В) вносили под предпосевную культивацию в дозе М100Р48К48 (контроль - без удобрений). Уборку про-
Таблица 1. Продуктивность клевера лугового в зависимости от вариантов предпосевной обработки семян (2012-2014 гг.)
Урожайность сухого веще- Сбор сырого
Вариант ства, т/га протеина, кг/
2012 г. I 2013 г. 2014 г. всего га
Контроль (обработка водой) 4,0 6,4 2,1 12,5 1987,5
Нанопрепарат кобальта(Со) 4,9 8,1 4,7 17,7 3132,9
Нанопрепарат оксида цинка
£пО) 4,4 8,7 4,3 17,4 2975,4
Нанопрепарат железа ^е) 4,7 7,4 3,2 15,3 2509,3
Гумат калия 4,7 7,3 2,4 14,4 2404,8
Нанопрепараты Со, ZnO, Fe +
гумат калия 5,9 9,3 4,8 20,0 3560,0
НСР 05 0,097 0,19 0,21
водили в фазе молочно-восковой спелости суданской травы и кукурузы. Агротехника возделывания - традиционная для однолетних трав на силос.
В опытах использовали общепринятые методики ВНИИ кормов. Лабораторное силосование проводили в пластмассовых резервуарах объемом 10 л по методике С.Я. Зафрена. Качество кормов определяли на инфракрасном спектрофотометре НИР-4250, силоса -по ОСТ 10 202-97.
Почва опытного участка - дерново-подзолистая, легкосуглинистая, слабокислая (рНсол - 5,05), со средней обеспеченностью подвижными формами фосфора и калия (по Кирсанову) - 62 и 110 мг/кг почвы соответственно и содержанием гумуса - 2,93%
Таблица 2. Микроэлементный состав клевера лугового (2013 г.), мг/кг сухого вещества
Вариант 1-й кос 2-й укос
^ I Mn Zn I ^ ^ I Mn I Zn I ^
Контроль (обработка водой) Нанопрепарат кобальта (Со) Нанопрепарат оксида цинка £пО)
Нанопрепарат железа ^е) Гумат калия Нанопрепараты Со, ZnO, Fe + гумат калия
4,55 5,21
5,29
4.28
4.29
55,31 44,11 55,81 46,39
55,15 47,71 55,99 43,22 55,46 41,08
0,41 0,57
0,40 0,48 0,44
4,21 5,07
5,16 4,53 4,27
4,74 55,71 45,93 0,51 4,92 55,25 46,02 0,49
Метеоусловия в годы исследований сильно варьировали. Так, 2012 г. характеризовался как теплый и влажный, температура за вегетационный период превышала среднемноголетнюю на 1,3°С, сумма осадков - на 49 мм. В 2013 г. температурный режим был выше нормы на 1,6°С, а количество осадков - на 16 мм, что было несколько больше среднеклима-тических значений. В 2014 г. наблюдали крайне неравномерное выпадение осадков. Так, в мае и июле-сентябре оно составило 30 и 72% от нормы при повышенном температурном фоне (на 0,6 и 1,90С к норме соответственно), а в июне отмечали более низкие температуры - заморозки на почве при сумме осадков в 1,6 раза выше среднемноголетних показателей.
Результаты и обсуждение. При обработке семян нанопорошками благодаря ускорению темпов начального роста в год посева сформировался плотный стеблестой с достаточно мощными надземными и подземными органами, что обеспечило заметный рост урожайности клевера (табл. 1).
В первый год жизни наиболее эффективным оказался вариант, в котором, наряду с комплексом на-нопорошков, использовали гумат калия - урожайность сухого вещества составила 5,9 т/га. В 2013 и 2014 гг. различия по продуктивности были обусловлены лучшей сохранностью клевера лугового в травостое. Примене-
ние нанопорошков кобальта и оксида цинка обеспечило увеличение сбора сухого вещества, по сравнению с контролем, соответственно в 1,41 и 1,39 раза.
Выращенный корм заметно различался по химическому составу. Особенно выраженным было варьирование содержания сырого протеина в сухом веществе. При обработке семян ультрадисперсными частицами кобальта оно оказалось выше, чем в контроле, на 1,8%, оксида цинка - на 1,2%.
Следует отметить, что при обработке семян нанопорошками оксида цинка и кобальта отмечено увеличение содержания меди в корме, по сравнению с контролем, на 0,68 и 0,74 мг/кг соответственно и кобальта в варианте с нанопрепаратом этого минерального элемента на 0,16 мг/кг (табл. 2).
Концентрация марганца изменялась незначительно (от 53,78 до 55,71 мг/кг) и не зависела от применения нанопорошков и гумата калия.
При включении новых элементов в технологию возделывания культур возникает вопрос об экономической эффективности рекомендуемого приема.
Для обработки гектарной нормы семян клевера достаточно 5 л раствора нанопорошков 0,05 %-ной концентрации, или 2,5 г порошка. Рыночная стоимость биологически активных на-нопорошков составляет 20 тыс. руб. за 100 г. Вместе с затратами на обработку семян, их подсушивание, затаривание, а также на уборку дополнительной продукции прибыль от прибавки урожая намного превышает расходы на приобретение препаратов.
Для регуляции качества корма можно использовать смешанные посевы злаковых и бобовых кормовых растений. В нашем опыте суданская трава по продуктивности сухого вещества уступала кукурузе на 0,76-3,03 т/га. Однако срок наступления молочно-восковой спелости этой культуры приходился на начало августа, в то время как кукуруза достигла этой фазы только в начале сентября в условиях исключительно теплого лета 2013 г. В 2014 г. было отмечено замедление роста суданской травы и повреждение кукурузы заморозками.
Смеси суданской травы с горохом и кормовыми бобами при возделывании без применения удобрений достоверно превосходили (на 0,74 и 0,92 т/га соответственно) по продуктивности ее одновидовые посевы; с викой - не имели преимущества, с люпином узколистным - уступали чистым посевам. Внесение удобрений в среднем по опыту практически удваивало сбор сухого вещества корма - с 5,65 до 10,84 т/га. Следовательно, суданская трава обладает высокой отзывчивостью на улучшение условий минерального питания.
Сбор сухого вещества тройных смесей в большей мере определялся бобовым компонентом. В целом по опыту они не имели преимущества по величине этого показателя перед двухкомпонентными посевами.
53,78 55,07
55,21 55,46 54,21
45,27 46,21
47,08 43,21 40,59
0,44 0,53
0,42 0,43 0,45
Таблица 3. Продуктивность смешанных посевов в зависимости от внесения удобрений (в среднем за 2013-2014 гг.)
Травосмесь Урожайность, т/га Сбор сырого протеина, кг/га
без удобрений N00Р48К48 без удобрений N00Р48К48
Суданская трава, чистый посев (контроль) 5,47 10,48 464 1031
Кукуруза, чистый посев (контроль) 6,23 13,51 500 1197
Суданская трава + горох 6,21 11,57 712 1393
Суданская трава + кормовые бобы 6,39 11,96 782 1522
Суданская трава + люпин 4,07 8,47 539 1178
Суданская трава + вика посевная 6,53 10,64 785 1320
Суданская трава + яровой тритикале
+люпин узколистный 4,06 8,06 449 919
Суданская трава + кукуруза +вика по-
севная 6,27 12,04 698 1387
НСР05 частных различий 1,07 114
НСР05 травосмесей 0,61 69
НСР°5 удобрений 0,53 57
Самый высокий выход сырого протеина отмечали в совместных посевах суданской травы с кормовыми бобами - 1522 кг/га. Все изученные смеси с бобовыми травами достоверно повышали сбор протеина, по сравнению с одновидовыми посевами суданской травы, на 147-491 кг/га.
При выращивании кормовых культур важно обеспечить их эффективную переработку и использование. При силосовании изучаемых смесей во всех вариантах был получен корм 1 класса. Наибольшее содержание сухого вещества зафиксировано в силосе из суданской
травы - 33,8%; из кукурузы - 22,8%; при совместном возделывании суданской травы с викой посевной -25,1%. Количество сырого протеина в сухом веществе изменялось от 8,02% - в кукурузе и 8,2% - в суданской траве до 12,23 и 12,02% в смесях суданской травы с кормовыми бобами и викой соответственно.
Выводы. С целью управления качеством производимых кормов и повышения продуктивности кормового клина можно использовать нанопорошки кобальта и оксида цинка для предпосевной обработки семян клевера, что позволяет увеличить симбиотический потенциал культуры и, как следствие, повысить урожайность на 5,2 и 4,9 т/га сухого вещества, содержание сырого протеина - на 1,8 и 1,2% соответственно. Одновременно этот прием дает возможность в определенной мере управлять микроэлементным составом корма.
Для оптимизации сроков силосования рекомендуется использовать суданскую траву в чистом виде и в составе двойных смесей с викой полевой и кормовыми бобами.
Литература.
1. Косолапов В.М., Бондарев В.А., Клименко В.П. Повышение качества кормов из многолетних трав //Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2008. № 4. С.53-55.
2. Фицев А., Гаганов А. Зоотехническое обоснование рентабельного производства молока // Молочное и мясное скотоводство. 2007. № 2. С.7-10.
3. Прудников А.Д., Исаков А.Н. Потенциал кормового поля: монография. Смоленск: Принт-Экспресс, 2010. 158с
4. Буклагин Д.С., Голубев И.Г., Хазов С.П. Инженерные нанотехнологии в агропромышленном комплексе // Нанотехнологии и инфокоммуникационные технологии: сб. трудов 6-й междунар. научн.-техн. конф. ч. 5. М.: ВИЭСХ, 2008. С. 41-45.
5. Паничкин Л.А., Райкова А.П. Современное использование нанопорошков металлов и пестицидов для предпосевной обработки семян // Нанотехнологии в сельском хозяйстве: сб. материалов конф. М.: РГАУ-МСХА имени Тимирязева, 2008. С. 79-81.
6. Глущенко Н.Н. Физико-химические закономерности действия высокодисперсных порошков металлов: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М., 1988. 42 с.
7. Ивынычева Ю.Н. и др. Действие ультрадисперсных железа и кобальта на накопление белка в бобовых культурах //Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий: сб. науч. трудов. Рязань: Из-во Рязанской ГСХА, 2008. С. 306-309.
8. Чурилов Г.И. и др. Рекомендации по использованию ультрадисперсных порошков металлов в сельскохозяйственном производстве. Рязань: Из-во Рязанского ИТУ, 2010. 50 с.
DIRECTIONS OF INCREASE IN FEED CROP PRODUCTION AND FODDER QUALITY IN NONBLACK SOIL ZONE OF RUSSIA
A.D. Prudnikov, A.G. Prudnikova, A. Yu. Korghov, E.A. Savina
Smolensk State Agrarian Academy, Bolshaya Sovetskaya Str., 10/2, Smolensk city, 214000, Russia
Summary. Because of the intensive development of milk cattle breeding the problem of the quality management of the used fodders in all stages from sowing of feed crop in the field to the feeding trough of animals complicates. The balance of fodders with protein remains one of the basic problems. The purpose of the study was to investigate the influence of clover seeds processing by metal nanopowders and potassium humate on productivity of its crops and content of protein in the dry matter of fodder, and also the selection of components for the new early ripening culture Sudan grass, ensuring the preparation of silage with high content of exchange energy and protein. The researches were carried out in 2012-2014 on the experimental field at Smolensk State Agrarian Academy. The scheme of the experiment included the variants of presowing soaking of clover seeds in 0.05 % solution of nanopowders of cobalt, zinc and ferric oxides, potassium humate separately and conjunctly. Sudan grass Kinelskaya 100 was seeded as mono crop and in double and triple mixtures with pea Faraon, forage beans Uzunovskie, spring vetch Lugovskaya 98, blue lupine Crystal, spring triticale Grebeshok (the second control was corn variety Krasnodarsky 194 MB). The use of nanopowders of cobalt and zinc oxide contributed to the increase in the productivity of meadow clover 1.41...1.39 times, protein content in dry matter of the fodder - by 1.8...1.2 %. This method increased the concentration of copper and cobalt in fodders. The cultivation of Sudan grass Kinelskaya 100 and its mixtures with spring vetch and forage beans makes it possible to lay silage since the beginning of August. Obtained silage contains 23.27 % of dry matter and 11.5.12.2 % of crude protein. With application of N100P48K48 the productivity of the culture increases 1.9 times in comparison with the control without fertilizers. In order to obtain the fodder balanced in the protein, it is preferable to cultivate Sudan grass in the mixtures with forage beans and spring vetch.
Keywords: tags red clover, nanopowders, sudan grass, mixed crops, silage.
Author Details: A.D. Prudnikov, Dr. Agricultural Sci., Professor (e-mail: [email protected]); A.G. Prudnikova, Dr. Agricultural Sci., Professor; A. Yu. Korghov, Post graduate student; E.A. Savina Post graduate student.
For citation: Prudnikov A.D., Prudnikova A.G., Korghov A. Yu., Savina E.A. Directions of feed prduction and its quality improvement in Non-black-soil zone of Russia. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2014. T.28. №11. pp. 53-55 (In Russ)
