CC BY
50
УДК 633.21.3:631.559.539
ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕНА МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ, ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ НА ПАШНЕ В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Меркелов О.А., соискатель, Ситнов Д.М., с.н.с, Шаповалов В.Ф., д.с-х.н., профессор, Талызин В.В., к.б.н., профессор
ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»
Резюме. В полевом опыте изучено влияние последовательно возрастающих доз калия в составе фосфорно-калийного удобрения на продуктивность и качество сена одновидовых и смешанных посевов люцерны посевной и мятликовых трав, возделываемых на дерново-подзолистой песчаной почве в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды. Последовательно возрастающие дозы калия от К120 до К210 на фоне Р60 повышали урожайность сухого вещества, сбор сырого протеина, выход обменной энергии и сбор кормовых единиц одновидовых и смешанных посевов люцерны посевной, костреца безостого и тимофеевки луговой и снижали переход цезия-137 из почвы в растения.
Определено, что при двухукосном использовании одновидовых и смешанных посевов многолетних трав максимальная продуктивность получена в двухкомпонентной травосмеси люцерны и костреца безостого на фоне фосфорно-калийного удобрения в дозе Р60К210, обеспечивающего получение
экологически безопасного корма,
137/-1
соответствующего по содержанию в нем Cs санитарно-гигиеническому нормативу (СанПин 2.3.2.1078-01).
Ключевые слова: люцерна посевная, кострец безостый, тимофеевка луговая, продуктивность, фосфорно-калийные
удобрения, цезий-137.
Полевое кормопроизводство в современных условиях играет главенствующую роль в создании прочной и устойчивой кормовой базы для животноводства. Многочисленными исследованиями в различных регионах страны показано, что многолетние бобовые травы в виде монокультуры или в смеси со злаковыми являются ценным сырьем для объемистых кормов высокого качества. При этом бобово-злаковые
Resume. The effect of sequentially increasing doses of potassium in phosphorus-potassium fertilizer composition on the productivity and quality of hay of the single-species and mixed crops lucerne sowing and bluegrass herbs cultivated at sod-podzolic sandy soil soil in conditions of radioactive contamination of the environment have been studied in a field experiment. The sequentially increasing doses of potassium from potassium-120 to potassium-210 on the background of phosphorus-60 increases the yield of dry matter, the gather of crude protein, the output of the exchange energy and the gather of fodder units of single-species and mixed crops lucerne sowing, brome-grass and timothy grass and reduced transition of cesium-137 from soil to plants.
It was determined that the two-mowing use of single-species and mixed crops of perennial grasses maximum efficiency obtained in a two-components grass mixture of lucerne and brome-grass on a background of phosphorus-potassium fertilizer at a dose phosphorus-60 potassium - 210, provides production an environmentally safe feed the corresponding to the content of the 137Cs in it sanitary standards (Sanitary norms and rules 2.3.2.1078-01).
Keywords: lucerne sowing, brome-grass, timothy grass, productivity, phosphorus-potassium fertilizers, cesium-137.
исследований значительно различались от среднемноголетних данных как по температурному режиму, так и по количеству осадков и их распределению по декадам и месяцам вегетационного периода. Наиболее благоприятным по условиям увлажнения и температурному режиму вегетационного периода был 2012 год (ГТК - 1,29). Вегетационные периоды 2011, 2013 и 2014
смеси продуктивнее, чем одновидовые посевы, они полнее используют почвенно-климатический потенциал, дают сбалансированный по белку и энергии корм с низкой себестоимостью (Косолапов, 2009; Цымбаленко, 2010; Кулаков, Щербаков, 2010; Храмой и др., 2012).
В условиях радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий наиболее эффективным приемом снижения поступления радионуклидов в урожай и повышения продуктивности кормовых культур является применение калийных удобрений (Белоус и др., 2012). Высокая эффективность калийных удобрений, особенно на дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава обусловлена как антагонизмом ионов цезия и калия при минеральном питании растений и, как следствие, снижение поступления радиоцезия в растения, так и влиянием их на величину урожая сельскохозяйственных культур (Санжарова и др., 2004; Белоус, Шаповалов, 2006; Малявко и др., 2013).
Цель исследований: изучить влияние минеральных удобрений на формирование урожая люцерны посевной и мятликовых трав в чистом и смешанных посевах при двухукосном использовании на дерново-подзолистой песчаной почве в условиях радиоактивного загрязнения.
Условия и методика. Опыты проводились на опытном поле Новозыбковской ГСОС ВНИИ люпина в 2011-2014 годах.
Почва опытного участка дерново -подзолистая, песчаная, среднеокультуренная. Мощность пахотного слоя 20-22 см, содержание в почве гумуса 1,5-1,7%. Содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) соответственно 155-180 и 80-120 мг на 1 кг почвы, рН^ - 5,5-5,8. Плотность загрязнения почвы цезием-137 в среднем 9 КИ/км2. Повторность трехкратная, размещение вариантов систематическое. Площадь учетной делянки 30 м2. Высевали следующие сорта: люцерна посевная (Medikago sativa Mart.) сорт Сарга; тимофеевка луговая (Phelium pretense L) сорт Марусинская - 297; кострец безостый (Bromopsis inermis) сорт Маршанский 760. При двухукосном использовании в первом укосе люцерна была в фазе бутонизации - начала цветения, злаковые травы - в фазе выхода в
годов были менее благоприятными для многолетних трав и характеризовались как засушливые во вторую половину вегетации (ГТК = 0,9; 0,94, 0,9 соответственно).
Результаты исследований. В среднем за четыре года исследований при двухукосном использовании урожайность сухого вещества одновидового посева люцерны в контрольном варианте составила 5,56 т/га (табл. 1), поскольку азотное питание люцерны осуществлялось в основном за счет азотфиксации. Урожайность сухого вещества люцерны существенно повышалась при внесении последовательно возрастающих доз фосфорно-калийного удобрения, достигая своего максимума в варианте Р60К210 - 10,36 т/га. Кострец безостый и тимофеевка луговая по уровню урожайности значительно уступали люцерне посевной. Известно, что из трех основных элементов питания - азота, фосфора и калия - для формирования высокой урожайности злаковых культур, в том числе и многолетних мятликовых трав, важнейшим является азот (Семененко, 1999; Кореньков, 1999). Без применения азотных удобрений урожайность сухого вещества костреца безостого в сумме за два укоса по вариантам опыта варьировала в пределах 4,33-9,75 т/га, урожайность тимофеевки луговой по вариантам опыта изменялась от 3,9 до 5,71 т/га. Наиболее высокая урожайность сухого вещества в наших опытах получена в бобово-злаковых травосмесях, где существенная роль в формировании урожая отводится культуре люцерны посевной, поскольку азотное удобрение растений, в том числе и злаковых трав, осуществляется за счет симбиотического азота люцерны. При сравнении уровней урожайности сухого вещества смешанных посевов более высокую урожайность показала люцерно-кострецовая травосмесь. В
оптимальном варианте (Р60К210) урожайность сухого вещества люцерно-кострецовой травосмеси составила 11,1 т/га, люцерно-тимофеевичной - 10,66 т/га. Прибавки по сравнению с контролем составили соответственно 3,83 и 3,89 т/га.
Таким образом, люцерна посевная формировала урожай в контрольном варианте за счет биологического азота, при улучшении
трубку - начала выметывания. фосфорно-калийного питания урожайность
Метеорологические условия в годы люцерны посевной существенно возрастала. проведения
Таблица 1 - Урожайность сена чистых и смешанных посевов многолетних трав в зависимости от уровня минерального питания, т/га (2011-2014 гг.)
Виды трав Без удобрений (контроль) Р60К120 Р60К150 Р60К180 Р60К210 Средняя по видам трав НСР 0,5 т/га
Люцерна посевная 5,56 6,64 7,51 9,21 10,36 5,78 0,62
Кострец безостый 3,95 4,4 4,89 5,24 5,73 4,84 0,53
Тимофеевка луговая 3,4 4,17 4,61 5,13 5,61 4,58 0,38
Люцерна+кострец 7,26 8,23 9,00 9,89 11,1 9,09 1,02
Люцерна+тимофеевка 6,77 7,93 8,86 9,93 10,66 8,18 0,75
Среднее по фонам удобрений 5,39 6,27 6,97 7,88 8,69 - -
Прибавка от удобрений - 0,88 1,58 2,49 3,3 - -
Таблица 2 - Продуктивность многолетних в зависимости от уровня минерального питания при двухукосном использовании в среднем за 2011-2014 гг.
Культура Контроль Р60К120 Р60К150 Р60К180 Р60К210
Сбор сырого протеина, ц/га Выход обменной энергии, ГДж/га Выход кормовых единиц, тыс./га Сбор сырого протеина, ц/га Выход обменной энергии, ГДж/га Выход кормовых единиц, тыс./га Сбор сырого протеина, ц/га Выход обменной энергии, ГДж/га Выход кормовых единиц, тыс./га Сбор сырого протеина, ц/га Выход обменной энергии, ГДж/га Выход кормовых единиц, тыс./га Сбор сырого протеина, ц/га Выход обменной энергии, ГДж/га Выход кормовых единиц, тыс./га
Люцерна посевная 5,95 49,5 3565 7,42 59,3 4258 8,41 67,2 4775 10,4 1 81,8 5809 11,8 1 92,1 6480
Кострец безостый 3,20 32,7 2160 3,65 35,8 2356 4,11 40,1 2622 4,51 42,5 2766 4,98 47,4 3027
Тимофеевка луговая 2,82 28,3 1880 3,46 33,3 2207 3,92 38,1 2483 4,36 42,2 2774 4,99 46,0 3016
Люцерна+кострец безостый 6,90 63,8 4422 7,82 70,7 4783 8,91 77,4 5305 9,89 84,1 5731 11,4 2 93,5 6346
Люцерна+тимофеевк а луговая 5,01 59,9 4152 7,61 73,7 4679 8,59 75,8 5207 6,61 82,6 5628 10,8 7 90,7 6179
Оценку продуктивности травостоев помимо урожайности сухой массы проводили также по сбору сырого протеина, выходу обменной энергии и кормовых единиц с 1 га.
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в среднем наиболее продуктивной культурой при раздельном (одновидовом) посеве при двухукосном использовании была люцерна посевная, кострец безостый и тимофеевка луговая значительно уступали люцерне посевной.
Продуктивность смешанных посевов люцерны с кострецом безостым на неудобренном фоне (контроль) оказалась на 16,4% выше по сравнению с одновидовым посевом люцерны посевной. Возрастающие дозы калия в составе фосфорно-калийного
калия в составе Р60К210. Травосмесь люцерны с тимофеевкой луговой несколько уступала ей по уровню продуктивности. Сбор сырого протеина в этом варианте в зависимости от состава травосмеси составлял 10,87-11,42 ц/га, выход обменной энергии 90,7-93,5 ГДж/га и кормовых единиц 6179-6346 тыс./га.
Проведенными лабораторно-
аналитическими исследованиями установлено, что в контрольном варианте удельная
137/-1
активность С8 в сене люцерны в среднем за годы исследований в первом укосе была ниже норматива, во втором несколько превышала норматив (400 Бк/кг) (табл. 3).
удобрения в целом увеличивали сбор сырого протеина, обменной энергии и кормовых единиц как одновидовых, так и смешанных посевов многолетних трав. Наибольшую продуктивность имела смесь люцерны посевной с кострецом безостым варианте с повышенной дозой
Таблица 3 - Удельная активность в сене многолетних трав, Бк/кг (среднее за 2011-2014 гг.)
Варианты Люцерна посевная Кострец безостый Тимофеевка луговая Люцерна+костре ц безостый Люцерна+ тимофеевка луговая
1-й 2-й 1-й 2-й 1-й 2-й 1-й 2-й 1-й 2-й
укос укос укос укос укос укос укос укос укос укос
Контроль 364 407 226 286 217 261 304 325 295 286
Р60К120 205 287 117 155 103 111 194 199 203 211
Р60К150 178 205 85 103 189 93 115 150 98 123
Р60К180 128 155 76 77 81 85 75 106 66 83
Р60К210 93 113 62 48 64 73 67 92 7 72
I-1-1-1-1-1-^—|-1-1-1-1-1
Примечание: допустимый уровень концентрации Cs согласно норматива ВП - 13,5. 13/06-01-400
Бк/кг.
Сено костреца безостого и тимофеевки луговой в контрольном варианте как в первом укосе, так и во втором по уровню удельной активности 137С8 было ниже по сравнению с сеном люцерны посевной, при этом удельная
137
активность С8 во втором укосе и в сене люцерны также была выше, по сравнению с первым укосом этих трав.
Сено люцерно-кострецовой и люцерно-тимофеевочной травосмеси в контрольном варианте по уровню удельной активности 137С8 превышало одновидовые посевы как костреца безостого, так и тимофеевки луговой, однако удельная активность цезия-137 в этих травосмесях была ниже нормативного показателя (400 Бк/кг). Последовательно возрастающие дозы фосфорно-калийного удобрения снижали удельную активность 137С8 в чистых (одновидовых) посевах многолетних трав, так и в люцерно-злаковых травосмесях по сравнению с контролем. Наибольшее снижение удельной активности 137С8 обеспечивает внесение фосфорно-калийного удобрения в дозе Р60К210-
Таким образом, на дерново-подзолистой песчаной почве юго-запада Центрального региона одновидовой посев люцерны посевной на фоне фосфорно-калийного удобрения в дозе Р60К210 в среднем за 4 года по уровню урожайности сухого вещества превышал
Литература. 1. Косолапов В.М. Современное кормопроизводство - основа успешного развития АПК и продовольственной безопасности России // Земледелие. - 2009. -№6. - С. 3-5.
2. Цымбаленко И.Н. Люцерно-кострецовые смеси в Зауралье // Кормопроизводство. - 2010. - №6. - С. 9-13.
3. Кулаков В.А., Щербаков М.Ф. Продуктивный потенциал агрофитоценозов и плодородие почвы // Кормопроизводство. - 2010. -№2. - С. 8-12.
4. Храмой В.К., Ивасюк Н.М., Ивасюк Е.В. Особенности формирования травостоев люцерны изменчивой (Medicago varia Marlin) в чистом виде и в смешанных посевах с мятликовыми травами при двухукосном и трехукосном использовании // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. - 2012. - Вып. 6. - С. 36-42.
5. Санжарова Н.И., Белова Н.В., Юриков П.И. и др. Переход 137Cs в растения из дерново-подзолистой почвы в зависимости от доз калия и степени его подвижности // Агрохимия. -2004. - №7. - С. 58-66.
6. Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф. Продуктивность пашни и реабилитация песчаных почв. - Брянск: Изд-во БГСХА. -2006. - 432 с.
7. Белоус Н.М., Анишина Ю.А., Смольский
одновидовые посевы костреца безостого и тимофеевки луговой на 44,7 и 45,8% соответственно. Наиболее высокую
продуктивность при двухукосном
использовании обеспечивали смешанные посевы люцерны посевной с кострецом безостым и тимофеевкой луговой, при этом максимальную урожайность сухого вещества формировала люцерно-кострецовая травосмесь - 11,1 т/га. Установлено, что гарантированное получение нормативно -чистого корма по содержанию цезия-137 на основе люцерны посевной, костреца безостого, тимофеевки луговой и травосмесей на их основе обеспечило применение фосфорно-калийного удобрения в дозе Р60К210.
Е.В. Урожайность одновидовых посевов луговых трав в зависимости от минерального питания // Достижения науки и техники в АПК. - 2012. - №2. - С. 57-59.
8. Малявко Г.П., Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф., Лищенко П.Ю. Накопление тяжелых металлов и радионуклидов в зеленой массе узколистного люпина при использовании средств химизации // Достижения науки и техники в АПК. - 2013. - №11. - С. 21-24.
