CC BY
36
УДК 631.4/5:631.8
ОЦЕНКА СРЕДОУЛУЧШАЮЩИХ КОРМОВЫХ РАСТЕНИЙ В СИСТЕМЕ ХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ВОСПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
1 2
А.М. Тысленко, к.с.-х.н., М.Н. Новиков, д.с.-х.н.
1 Лаборатория первичного семеноводства сидеральных культур, e-mail: [email protected] Отдел биологизации земледелия, [email protected]
Приведены результаты оценки средоулучшающих кормовых растений, подобраны культуры с выраженными продукционными и ресурсовозобновляющими функциями для внедрения в биологизированные севообороты Центрально-Нечерноземной зоны Российской Федерации.
Ключевые слова: биологизация, средоулучшающие кормовые культуры, питательные вещества, плодородие, урожайность.
PERSPECTIVE IMPROVE ENVIRONMENT FODDER PLANTS IN SYSTEM OF ECONOMIC USE AND REPRODUCTION OF FERTILITY OF SOILS A.M. Tyslenko, M.N. Novikov
Results of an estimation improve environment fodder plants are resulted, cultures with expressed process functions for introduction in biologization crop rotations of the Central Non-chernozem zone of the Russian Federation are picked up.
Keywords: biologization, improve environment fodder plants, fertility of the soil, nutrients, productivity.
Высокий кормопродукционный потенциал - одно из требований, предъявляемых к средоулучшающим культурам, использующимся в биологизированной системе земледелия. На основе этого принципа в ГНУ ВНИИОУ применительно к условиям Центрально-Нечерноземной зоны РФ в 1995-2012 гг. выполнен большой объем исследований по агроэкологическому испытанию перспективных средоулучшающих кормовых растений в самостоятельных, подсевных и пожнивных посевах, созданию новых сортов бобовых трав, зернобобовых и зернофуражных культур, разработке агротехнических приемов повышения их семенной продуктивности, первичному семеноводству люпина узколистного и многолетнего, донника белого и желтого, ярового тритикале. Следует отметить, что в середине прошлого века аналогичную работу уже проводили на Судогодском опытном поле, а позднее на Опытной станции ВИУА она была направлена на селекцию многолетнего люпина с использованием его на зеленый корм [1, 2]. В 1962 г. впервые был создан и передан на Государственное испытание кормовой сорт многолетнего люпина Судогодский 1, а в 1977 г. - сорт желтого однолетнего люпина Судогод-ский. Параллельно осуществляли семеноводство этих сортов, а также районированных в области сортов озимой пшеницы и ржи, ячменя, овса [3].
Почва опытного поля ВНИИОУ дерново-подзолистая супесчаная, характеризуются низким содержанием гумуса - 1,2%, слабокислой реакцией среды - рНкс1 6,0, низкой насыщенностью основаниями - 4,8 мг-экв/100 г почвы, средним содержанием подвижного фосфора -123 и обменного калия - 119 мг/кг почвы.
Объект исследований - средоулучшающие сидераль-ные и кормовые культуры: люпин многолетний и однолетний, донник двухлетний белый и желтый, донник однолетний, горох кормовой, бобы кормовые, вика яровая, соя, сераделла, редька масличная, горчица белая, сурепица, рапс яровой, перко, фацелия, амарант, овес, тритикале яровое, кормовое просо, суданская трава, сор-го-суданковые гибриды.
Агротехника возделывания культур общепринятая для Центрально-Нечерноземной зоны. Минеральные удобрения применяли в дозе (КРК)60; под бобовые растения азот не вносили. Все культуры в самостоятельных посевах высевали до середины мая; в подсевных посева срок сева определялся покровной культурой. Поукосный сев растений проводили после однолетних трав, пожнивной - после уборки зерновых культур. Урожай биомассы учитывали в фазе укосной спелости.
Исследования позволили установить биологические особенности роста и развития средоулучшающих кормовых культур, их продуктивность и удобрительную ценность (табл. 1).
Ускоренными темпами развития отличались крестоцветные культуры (редька масличная, горчица белая, сурепица, рапс яровой, перко), у которых период формирования укосной биомассы составлял от 45 до 65 дней.
Одной из быстрорастущих средоулучшающих сиде-ральных культур была сурепица, у которой период укосной спелости на 7-10 дней короче, чем у редьки масличной, горчицы белой и рапса ярового. Крестоцветные культуры отличались холодостойкостью. Редька масличная, сурепица, горчица белая переносили длительные заморозки до -30. По отношению к влаге капустные растения характеризовались как средне- и слабозасухоустойчивые.
Установлено, что по удобрительной ценности самой перспективной средоулучшающей культурой из крестоцветных была редька масличная, которая способна расти в различных климатических условиях и формировать зеленую массу даже при температуре 5-80. В этой связи ее можно возделывать в самостоятельных и повторных посевах. Яровой рапс, сурепица и горчица белая на легких по механическому составу дерново-подзолистых почвах по урожайности и накоплению питательных веществ уступали редьке масличной и перко. Возможности перко как сидеральной и кормовой культуры пока изучены слабо, но уже в первый год развития урожай ее растительной массы этой культуры превышал урожай люпина многолетнего и донника. На второй год эта
1. Сравнительная характеристика средоулучшающих кормовых растений
Культуры Накопление биомассы, т/га Аккумулировано в Эквивалент подстилочному
биомассе питатель- навозу, т/га
зеленая мас- корневые всего ных веществ (КРК) по №К по органическо-
са остатки кг/га му веществу
Люпин многолетний 18,0 67 24,7 253 19 21
39,0 24,1 63,1 639 47 55
Люпин однолетний 52,6 8,0 60,6 503 37 55
Донник желтый 18,7 33,4 4,1 17,2 22,8 50,5 298 612 22 45 21 46
Донник белый 18,3 42,0 50 12,0 23,3 54,0 301 646 22 48 21 49
Донник однолетний 30,9 7,9 38,8 504 38 39
Горох кормовой 21,9 8,5 30,4 403 32 28
Вика яровая 25,7 5,4 31,1 434 32 28
Сераделла 40,2 3,8 44,0 390 29 40
Редька масличная 46,2 2,3 48,5 399 30 44
Сурепица 34,3 10,1 44,4 432 32 40
Рапс яровой 34,0 6,0 40,0 402 21 26
Фацелия 31,7 2,6 34,3 327 24 31
Амарант 34,3 2,8 37,1 440 33 33
Перко 30,8 2,9 33,7 294 22 30
Кормовые бобы 25,7 2,0 27,7 241 20 26
Соя 18,0 1,6 19,6 198 14 22
* В числителе показатели развития растений в 1-й год; в знаменателе - на 2-й год
культура обеспечила урожай биомассы эквивалентной по органическому веществу 30 т подстилочного навоза.
Среди однолетних бобовых культур чаще всего для выращивания биомассы используют люпин узколистный, вику яровую, бобы кормовые и горох кормовой. Будучи отселектированными для укосного использования в чистом виде и в травосмеси со злаковыми культурами они отличаются высокой кормовой продуктивностью (люпин 35,0-52,6 т/га, вика яровая 25,0-26,1 т/га, бобы кормовые 20,0-33,0 т/га зеленой массы) в фазе укосной спелости (сизые или зеленые бобы), высоким (1720%) выходом сырого протеина и кормовых единиц с единицы площади. На корневой системе их развивается большое количество клубеньковых бактерий, усваивающих азот из воздуха. Растения этих культур аккумулируют в общей биомассе от 241 (бобы кормовые) до 503 кг/га (люпин узколистный) питательных веществ (МРК).
Большинство однолетних бобовых культур формируют биомассу за 85-95 дней, исключение составляет узколистный люпин, который формировал укосную биомассу за 70-80 дней.
Зернобобовые культуры требовательны к теплу. Для получения наибольшего урожая зеленой массы в зависимости от скороспелости культуры требуется сумма положительных температур 900-17000С. По отношению к влаге все бобовые культуры, за исключением донника желтого, относятся к средне- и слабозасухоустойчивым. Наиболее устойчив к заморозкам многолетний люпин, всходы которого переносили понижения температуры воздуха до -7-90 Преимущество люпинов перед другими кормовыми средоулучшающими культурами заключается в том, что они могут расти на бедных слабоокульту-ренных землях с кислой реакцией среды.
Наблюдения показали, что у всех изучаемых бобовых культур в самостоятельных посевах наиболее высокий
урожай растительной массы обеспечил люпин однолетний (узколистный). Многолетний люпин по накоплению надземной биомассы несколько уступал однолетнему, но имел более развитую корневую систему.
В результате селекционной оценки дикорастущих популяций многолетнего люпина, собранных по опушкам лесов Владимирской области, методом индивидуально-группового отбора создан высокоурожайный (50,0-60,0 т/га общей биомассы, содержание №К 560-630 кг/га) сорт многолетнего люпина сидерального назначения Гренадер. Сорт допущен к использованию по всем регионам РФ с 2010 г. (авторское свидетельство № 51259).
По удобрительной ценности самой перспективной сидеральной кормовой культурой из бобовых трав оказался донник. В сидеральном пару в первый год жизни он до запашки под яровые культуры накапливает свыше 50,0 т/га зеленой и корневой массы, в которой содержится 11,0 т сухого вещества. В его вегетативной массе накапливалось от 270 до 300 кг/га биологического азота. Оценивая различные сорта двухлетнего белого и желтого донника, следует отметить высокую продуктивность зеленой биомассы донника белого (60,0 т/га), несколько ниже продуктивность донника желтого (50,0-52,0 т/га). По сравнению с белым двухлетний донник желтый раньше зацветает и имеет более короткий вегетационный период. Он лучше адаптирован к экстремальным условиям, более зимостоек, засухо- и солеустойчив. Донник белый потенциально урожайнее донника желтого, но менее пластичен, а из-за грубостебельности и крупных размеров куста более сложен в семеноводстве. Практический интерес для кормопроизводства представляет и однолетний донник, успевающий за вегетационный период сформировать высокий (30-32 т/га) урожай зеленой массы и семян (0,4 т/га).
В результате многолетней селекционной оценки кол-
лекционных образцов и дикорастущих популяций донника методом индивидуально-группового отбора высокопродуктивных, устойчивых форм, отличающихся высокой симбиотической способностью с местными штаммами клубеньковых бактерий, созданы два сорта: донник белый - Мещерский 99 (авторское свидетельство № 33808), допущенный к использованию с 2000 г. и донник желтый - Судогодский (авторское свидетельство № 37307), допущенный к использованию с 2001 г. по всем регионам РФ.
Сераделла - интересна как кормовая и сидеральная культура. По удобрительной ценности в самостоятельных посевах она не уступает многолетнему люпину. При запашке ее под озимые зерновые с растительной массой в почву вносится около 200 кг/га азота.
Соя - ценный источник растительного белка является. Ее скороспелые сорта устойчиво обеспечивали урожайность зерна в пределах 1,0-1,4 т/га. Семена сои содержат 35-45% белка, 18-23% жира и много минеральных солей. Неслучайно соя является одной из ведущих сельскохозяйственных культур в мире. Помимо зерна сою возделывают на сено, которое отличается высоки-микормовыми достоинствами. В наших экспериментах соя формировала 18,4 т/га зеленой массы (фаза бобооб-разования), а вместе с корнепожнивными остатками до 19,7 т/га биомассы. По количеству питательных веществ, накопленных в биомассе (198 кг/га NPK), соя близка к горчице белой ,бобам кормовым, а по содержанию переваримого протеина в сухом веществе и семенах (16 и 35%) - к однолетним зернобобовым: люпину узколистному и бобам кормовым.
К числу перспективных высокобелковых растений относится амарант. В наших исследованиях средняя урожайность сухой массы амаранта метельчатого составила 9,4 т/га, что значительно выше, чем у других однолетних высокобелковых культур. Весьма существенной у него оказалась и способность к накоплению в общей биомассе питательных веществ - 440 кг/га NPK и сырого протеина - 17,5%.
Практический интерес представляет фацелия, как средоулучшающее и медоносное растение. Это яровая промежуточная культура с относительно короткой продолжительностью периода вегетации. Для достижения укосной спелости она требует 70-75 дней вегетационного периода. Сев на зеленую массу можно проводить в июне-июле, на семена - впервую декаду мая. Культура обладает хорошей способностью подавлять сорняки. В
наших исследованиях фацелия в фазе цветения формировала урожай сухого вещества 6,1 т/га, по содержанию протеина (10-11%) она была на уровне злаковых растений, а по количеству аккумулированных в биомассе питательных веществ (320-330 кг/га №К) равноценна горчице белой и перко.
Особый интерес для плодосменных севооборотов представляют злаковые кормовые растения, предназначенные для посева как самостоятельно, так и в травосмесях с другими средоулучшающими культурами (табл. 2).
В связи с потеплением климата перспективными для возделывания в Центрально-Нечерноземной зоне могут стать сорго-суданковые гибриды и кормовое просо. Эти культуры во все годы изучения отличались высокой пластичностью и ежегодно формировали высокий урожай зеленой и сухой массы, зерна. Содержание питательных веществ в их биомассе составляло 130 кг/га №К. Одновременно они характеризовались достаточно высокой засухоустойчивостью и технологичностью семеноводства. Особо следует отметить сорго-суданковые гибриды, которые по питательности зеленой массы не уступают кукурузе, а по содержанию сахара превышают ее на 1,01,5%. В последние годы эта культура проходит производственную проверку в хозяйствах Владимирской области.
Овес - одна из самых распространенных культур в кормопроизводстве, хотя это далеко не самый урожайный злак, уступающий по сбору зеленой массы и сухого вещества с единицы площади всем рассматриваемым выше видам. Между тем его популярность среди однолетних трав не случайна. Он служит хорошим предшественником для многих культур. К его достоинствам следует отнести скороспелость, высокую зерновую продуктивность, питательность и поедаемость растительной массы, технологичность в семеноводстве. Средняя урожайность семян овса в испытании составила около 2,0 т/га, сухой массы 4,7 т/га, содержание сырого протеина 11%. В результате селекционной оценки исходного материала овса, включающего сорта и гибриды различного эколого-географического происхождения, методом индивидуального отбора форм высокоурожайных, устойчивых к абиотическим и биотическим стрессам форм в 2005 г. создан и передан на Государственное испытание сорт кормового овса Анастасия (урожайность зеленой массы 22,0-28,0 т/га). Этот сорт используют в качестве исходного материала для селекции.
Среди злаковых зернофуражных культур большой практический интерес представляет яровое тритикале.
2. Сравнительная характеристика злаковых культур в самостоятельных посевах _ (среднее 2007-2012 гг.)__
Показатель Овес Яровое тритикале Просо кормовое Сорго-суданковые гибриды
Высота растения, см 110 110 115 170
Продолжительность периода, дней до - колошения 42 36 50 52
- созревания семян 92 96 91 91
Урожайность, т/га - зеленая масса 19,5 17,8 26,9 26,3
- сухая масса 4,7 4,0 6,3 4,9
- семена 2,6 3,8 4,2 1,8
Содержание протеина, % 11,0 12,9 12,3 9,0
Содержание в биомассе №К, кг/га 170 144 128 130
Технологичность в семеноводстве, балл 4,3 4,0 4,0 4,0
3. Сравнительная характеристика средоулучшающих культур в пожнивных посевах
Культура
Урожай, т/га
зеленой массы
сухой массы
Вынос с урожаем №К, кг/га
Эквивалент навозу, т
по №К
по органическому веществу
Люпин однолетний
15,0
3,4
222
16
17
Вика яровая
5,0
1,5
110
Горох кормовой
9,0
2,6
165
12
14
Бобы кормовые
3,9
0,7
58
Фацелия
16,9
2,7
232
17
14
Редька масличная
31,5
5,8
318
28
30
Сурепица
27,8
5,3
299
22
28
Перко
17,0
4,7
250
18
25
8
9
4
4
Рассматривая его как перспективный для использования в культуре вид, следует коснуться некоторых его особенностей. Прежде всего это достаточно интенсивный злак, способный реализовать свой потенциал на высоком агрофоне или в смешанных посевах с бобовыми культурами. Он более требователен к азотному питанию, увлажнению, чем овес. В среднем за годы испытаний урожайность зеленой массы составила 17,8 т/га, сухого вещества 4,0 т/га, зерна 3,8 т/га. В общей биомассе аккумулировано 144 кг/га №К.
Селекционный и гибридный материал ярового тритикале различного эколого-географического происхождения оценивали в экологическом сортоиспытании и на различных этапах селекционного процесса. В результате исследований совместно с ГНУ Владимирский НИИСХ удалось создать 4 высокоурожайных сорта с потенциальной продуктивностью фуражного зерна 5,0-5,5 т/га и передать их на Государственное испытание. Из них сорт Амиго (авторское свидетельство № 57071) допущен к использованию по Центральному региону с 2011 г., сорт Норманн допущен к использованию по СевероЗападному и Центральному регионам с 2013 г., сорт Кармен проходит Государственное испытание в Дальневосточном регионе, сорт Память Мережко используется в качестве исходного материала для селекции.
В наших исследованиях также проведено изучение средоулучшающих кормовых культур в поукосных, пожнивных и подсевных посевах. В поукосных посевах, которые размещались после уборки однолетних трав, не являющихся предшественниками озимых зерновых культур, а также после уборки на зеленый корм озимых, наиболее урожайными были люпин однолетний (узколистный), редька масличная, горчица белая, рапс яровой, сурепица, фацелия и горох кормовой. При благоприятных погодных условиях они формировали такой же урожай зеленой массы, как и в самостоятельных посевах.
Перспективными культурами для возделывания на зеленое удобрение в подсевных посевах можно считать донник белый и желтый, перко и люпин многолетний. В качестве покровных культур лучше использовать озимые на зеленый корм, однолетние бобово-злаковые тра-
вы и яровые зерновые культуры. Более ограничены возможности для возделывания пожнивных средоулуч-шающих культур. В большинстве случаев посевы их проводят после уборки ранних зерновых (табл. 3).
Пожнивные промежуточные культуры должны обладать быстрым ростом, коротким периодом вегетации, выдерживать летне-осеннюю засуху и ранне-осенние заморозки, хорошо отзываться на условия питания и давать урожай, оправдывающий затраты на его формирование. В наших опытах пожнивные средоулучшающие сидеральные культуры сеяли после уборки ячменя в третьей декаде июля, урожай учитывали во второй декаде октября. За это время сумма активных температур составила 700°, осадков выпало в пределах 180 мм. В данных условиях более продуктивными были: редька масличная, сурепица, перко, фацелия, люпин однолетний. Они обеспечивали формирование 15,0-31,5 т/га надземной массы, что по органическому веществу эквивалентно 14-30 т подстилочного навоза.
Таким образом, в условиях Центрально-Нечерноземной зоны РФ по комплексу хозяйственно-ценных признаков установлены перспективные средо-улучшающие и кормовые культуры для самостоятельных посевов - люпин однолетний и многолетний, соя, бобы кормовые, донник белый, желтый и однолетний, сераделла, редька масличная, сурепица, горчица белая, рапс яровой, перко, фацелия, овес, тритикале яровое, сорго-суданковые гибриды, просо кормовое; для поукосных - люпин однолетний, горох кормовой, редька масличная, сурепица, перко, горчица белая, фацелия; для подсевных - донник белый и желтый, сераделла, перко; для пожнивных - редька масличная, сурепица, горчица белая, перко, фацелия.
Для практического использования представляют интерес новые сорта средоулучшающих кормовых растений селекции ВНИИОУ, допущенные к использованию по регионам Российской Федерации: на кормовые цели - тритикале яровое Амиго и Норманн; на кормовые цели и сидераты - донник белый Мещерский 99 и донник желтый Судогодский; на сидераты - люпин многолетний Гренадер.
Литература
1. Торгушников М.Н. Выведение кормовых сортов люпина на Судогодской опытной станции / Сборник статей «Многолетний люпин». - М., 1969. - С. 100-105.
2. Соловьев П.П. Люпин на легких дерново-подзолистых почвах Владимирской области / Сборник статей «Многолетний люпин». - М., 1969. - С. 48-65.
3. От Судогодского Опытного поля до ВНИПТИОУ (1913-2003 гг.). Исторический путь, вклад в науку и сельскохозяйственное производство за 90 лет / Под ред. А.И. Еськова, В.Г. Лошакова. - Владимир: ГНУ ВНИПТИОУ, 2004. - 142 с.
