CC BY
14DOI: 10.24411/2309-348X-2020-11189 УДК 633.352.1
ПРОДУКТИВНОСТЬ ВИКОЗЛАКОВЫХ СМЕСЕЙ НА СЕНАЖ И ЗЕРНО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА И УДОБРЕНИЙ ПРИ РАЗНЫХ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЯХ В ЦЕНТРАЛЬНОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ
В.В. КОНОНЧУК, доктор сельскохозяйственных наук С.М. ТИМОШЕНКО, В.Д. ШТЫРХУНОВ, кандидаты сельскохозяйственных наук Г.В. БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ, доктор сельскохозяйственных наук Т.О. НАЗАРОВА, А.В. МЕДНОВ, А.Д. КАБАШОВ, кандидаты сельскохозяйственных наук
ФГБНУ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР «НЕМЧИНОВКА»
В 2017-2019 годах на дерново-подзолистой среднеокультуренной почве Центрального Нечерноземья изучена реакция викоовсяной и викопшеничной смесей на возрастающие дозы азота при разных погодных условиях вегетационного периода (ГТК 2,02-0,92). Установлено отрицательное влияние засухи на урожайность сенажной массы обоих травосмесей, сбор сырого протеина и обменной энергии и положительное - на их зерновую продуктивность.
Предпосевное внесение возрастающих доз азота в целом повышало продуктивность обоих смесей как на сенаж, так и на зерно, при затухающем характере влияния этого элемента.
Оптимальная доза азота N30 на фоне РК способствовала получению в среднем 85-100 ц/га сенажной массы и 28-34 ц/га зерна с содержанием бобового компонента соответственно 40-46% и 18-24%, и обеспеченностью 1 кг кормовых единиц сырым протеином не ниже 170-190 г. и 120-130 г., обменной энергии 12,9-13,6 и 10,0-10,3 МДж соответственно.
Ключевые слова: бобовозлаковые смеси, состав, продуктивность, удобрения, погода, Нечерноземье, дерново-подзолистая почва.
PRODUCTIVITY OF VETCH-CEREAL MIXTURES FOR HAYLAGE AND GRAIN DEPENDING ON THE COMPOSITION AND FERTILIZERS UNDER DIFFERENT
WEATHER CONDITIONS IN THE CENTRAL NON-CHERNOZEM REGION V.V. Kononchuk, C.M. Timoshenko, V.D. Shtyrkhunov, G.V. Blagoveschensky, T.O. Nazarova, A.V. Mednov, A.D. Kabashov.
FSBI FEDERAL RESEARCH CENTER «NEMCHINOVKA»
Abstract: In 2017-2019, on the sod-podzolic medium-cultivated soil of the Central Non-Black Earth Region, the reaction of vetch - oat and vetch - wheat mixtures to increasing doses of nitrogen was studied under different weather conditions of the growing season (hydrothermal coefficient 2.02-0.92). A negative effect of drought on the yield of hay mass of both grass mixtures, the collection of crude protein and metabolic energy, and a positive effect on their grain productivity were established.
The pre-sowing application of increasing doses of nitrogen as a whole increased the productivity of both mixtures both for haylage and for grain, with the decaying nature of the effect of this element.
The optimal dose of nitrogen N30 against РК background contributed to an average of 85-100 kg/ha of hay weight and 28-34 kg/ha of grain with a bean component content of 40-46% and 1824%, respectively, and a supply of 1 kg of feed units crude protein is not lower than 170-190g and 120-130g, exchange energy 12.9-13.6and 10.0-10.3MJ, respectively.
Keywords: bean-cereal mixtures, composition, productivity, fertilizers, weather, non-chernozem region, sod-podzolic soil.
Зернобобовые культуры в чистых и смешанных посевах традиционно используются в кормопроизводстве Центрального Нечерноземья [1]. Площади их посевов невелики и ограничиваются недостатком ассортимента и наличия качественных семян [2, 3].
Наиболее распространены и популярны в регионе викоовсяные смеси с участием мелко- и крупносемянных сортов вики яровой и сортов овса, близких к ней по биологии развития и срокам созревания, таких как Скакун и Козырь, а в последние годы - Залп, устойчивый к полеганию и основным болезням зерновых злаковых культур.
В связи с выраженным потеплением климата в Нечерноземье и учащением чередования сухих и влажных лет снижаются объемы и стабильность производства и заготовки объемистых и концентрированных кормов, приготовляемых из традиционных однолетних бобовозлаковых смесей, ухудшаются их качественные характеристики. Исправление ситуации видится в расширении видового разнообразия смесей, в том числе и за счет возделывания посевов с участием вики и яровой пшеницы. По мнению некоторых авторов, эта смесь обеспечивает более стабильное производство высококачественных кормов за счет сохранения благоприятного энерго-протеинового соотношения в изменяющихся климатических условиях [4, 5].
Дискуссионным остается также вопрос о необходимости применения азотного удобрения под зернобобовые культуры, в частности - вику и викозлаковые смеси в Нечерноземье, учитывая способность последней к усвоению атмосферного азота и использованию его на формирование урожая [6, 7].
В связи с вышеизложенным, особую актуальность приобретают исследования по изучению реакции викозлаковых смесей, выращиваемых на сенаж и зерно, на применение азотных удобрений в зависимости от складывающихся метеорологических условий вегетационного периода с целью оптимизации состава и выявления как необходимости внесения азота, так и определения оптимальных доз его применительно к планируемой урожайности и качеству получаемой продукции.
Методика и условия исследования
Исследования проводили в 2017-2019 годах на опытном поле ФИЦ «Немчиновка», расположенном в Новомосковском Административном округе г. Москвы вблизи аэропорта Внуково у населенного пункта Соколово. Почва дерново-подзолистая среднесуглинистая, подстилаемая суглинистой мореной с глубины 60 см.
Осенью после уборки предшественника (яровые зерновые) в пахотном (0-20 см) слое почвы содержалось подвижного фосфора (по Кирсанову) в 2017 году 100-140 мг/кг, в 2018 году 220-270 мг/кг, в 2019 году 190-240 мг/кг, подвижного калия (в 0,2n НО вытяжке) 110140, 180-230, 180-245 мг/кг соответственно по годам. Концентрация гидролитической кислотности в годы исследований изменялась от 2,3 до 2,9 мг-экв/100 г, рН^ от 5,3 до 6,3 единиц.
В краткосрочном полевом эксперименте в поле занятого пара изучали реакцию викоовсяной (2017 и 2019 годы) и викопшеничной (2018 и 2019 годы) смесей на удобрение по схеме: РК - фон, фон+Ш0, фон +N45. Дозы РК в фоновом варианте варьировали по годам и в 2017 году составляли Р2О5 - 120 кг/га, К2О - 150 кг/га, в 2018 - 2019 годах по 30 кг/га Р2О5 и К2О. В результате весной, в начале вегетации смеси (3 пары настоящих листьев вики, начало кущения пшеницы и овса) содержание Р2О5 и К2О в почве во все годы поддерживалось в пределах V-группы обеспеченности по принятым градациям (высокая). Таким образом, в среднем дозы фосфора и калия под викоовсяную смесь составили 75 кг/га Р2О5 и 90 кг/га К2О, под викопшеничную смесь - по 30 кг/га Р2О5 и К2О. Для посева использовали сорта Немчиновской селекции: вики - Уголек, овса - Залп, пшеницы яровой -Злата. Повторность четырехкратная. Общая площадь делянки 80 м2, учетная - 27 м2. Норма высева вики 1,25 млн/га, овса и пшеницы 3,0 млн/га (50:70 и 50:50) соответственно.
Посев проводили в лучшие агротехнические сроки (28 апреля - 8 мая) сеялкой Amazone D9, протравленными семенами: вики - Фундазолом (2 кг/т) за трое суток до посева, овса и яровой пшеницы - Винцитом Форте (1,2 л/т). Семена вики за сутки до посева обрабатывали раствором молибденово-кислого аммония (50 г на 10 литров воды) и активным штаммом азотфиксирующих бактерий производства ВНИИСХМ (г. Пушкин, Ленинградской области). Из удобрений использовали аммофос (8:52), калийное бесхлорное удобрение с содержанием К2О 56%, и аммиачную селитру (34,4% N). Фосфорно-калийное удобрение вносили с осени под зябь, аммиачную селитру - весной под культивацию перед посевом.
Защита растений в смешанных посевах состояла из двукратной обработки инсектицидами БИ-58 (ветвление вики, кущение злаков) и Эфория для защиты от семяедов после цветения бобового компонента.
В течение вегетации урожайность учитывали дважды - в начале восковой спелости злакового компонента на сенаж и в полную спелость - на зерно с использованием соответственно миникосилки роторного типа, агрегатируемой с минитрактором КМЗ и селекционного комбаина Wintersteiger. Результаты учетов подвергались статистической обработке по Б.А. Доспехову (1985) с использованием компьютерной программы Statgraf. При закладке полевого эксперимента, учетах и наблюдениях в течение вегетации бобовозлаковых смесей использовали рекомендации, изложенные в «Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» (М., 1985). Агрохимические анализы образцов почвы и растений, отобранных перед каждым учетом из двух не смежных повторений, проводили в аккредитованной лаборатории массовых анализов института по методикам и ГОСТам, принятым в Агрохимической службе. Содержание сырого протеина в компонентах сенажной массы и зерна рассчитывали умножением количества общего азота на 6,25, содержание и накопление обменной энергии - согласно «Методических указаний... » (Сычев, Лепешкин, 2009).
По данным метеорологических наблюдений Немчиновской АМС вегетационный период (май-август) 2017 года отличался высоким уровнем увлажнения при повышенном температурном режиме (ГТК 2,02), в 2018 году - умеренной (ГТК 0,99), а в 2019 году выраженной засушливостью (ГТК 0,92) при средней многолетней величине гидротермического коэффициента 1,52, что оказывало определенное влияние на продуктивность бобовозлаковых смесей, ботанический состав получаемого урожая, эффективность удобрений.
Результаты и обсуждение
Исследованиями установлено, что во влажном 2017 году (ГТК 2,02) урожайность сенажной массы и зерна викоовсянной смеси в варианте Р120К150 без внесения азотных удобрений составила 84 ц/га и 29,2 ц/га. На этом фоне предпосевное удобрение азотом в дозах 30-45 кг/га N повышало урожайность сенажной массы до 111,1 -116,4 ц/га, зерна - до 30,5-33,8 ц/га (+32-38% и 4-16%) при затухающем характере их влияния (табл. 1).
Ухудшение влагообеспеченности посевов в 2019 году (ГТК 0,92) приводило к снижению урожайности сухой сенажной массы до 73,2-91,9 ц/га, но повышало урожайность зерна до 35,0-42,4 ц/га (- 13-21% и + 20-25%) к одноименным величинам предыдущего года, что может быть обусловлено разной направленностью распределения потоков пластических веществ в контрастных условиях увлажнения [8]. При этом изучаемые дозы азота оказывали положительное влияние на величины урожайности (+ 24-26% и + 8-21%) к фоновому варианту Р30К30). Оптимальной следует считать дозу азота 30 кг/га, которая совместно с РК - удобрением способствовала формированию 91-111 ц/га (+ 32 и 24%) сухой сенажной массы и 34-42 ц/га (100%) зерна в зависимости от условий увлажнения. В среднем за два года эффективность этой дозы азота при урожайности сенажной массы порядка 100 ц/га (96% от достигнутого максимума), зерна - 38 ц/га (100%) составила соответственно 27% и 19%. Увеличение дозы N до 45 кг/га не приводило к достоверному росту урожайности или снижало ее (табл. 1).
Таблица 1
Влияние минеральных удобрений на продуктивность викоовсяной смеси в зависимости ___от условий увлажнения_
Показатели Дозы и сочетание удобрений, кг/га *) Годы, гидротермический коэффициент
2017, 2,02 2019, 0,92 среднее за 2017-2019 г.г.
продукция **)
сухая масса зерно сухая масса зерно сухая масса зерно
Урожайность, ц/га РК 84,1 72 29,2 47 73,2 19 35,0 2 78,6 46 32,4 24
Ш0РК 111,1 80 33,8 48 90,8 11 42,4 1 100,1 46 34,2 22
Ш5РК 116,4 62 30,5 44 91,9 12 37,8 1 104,2 37 34,2 22
НСР05, ц/га 6,9 2,0 14,4
Сбор сырого протеина, ц/га РК 12,4 85 68 6,3 25 4,6 4 94 55 4,6 36
Ш0РК 19,2 89 56 66 91 11 53 1 14,2 50 54 34
Ш5РК 14,7 70 60 10,1 15 50 1 12,4 42 50 30
Накопление обменной энергии, ГДж/га РК 80,0 66 35,9 49 61,2 21 42,0 2 70,6 44 39,0 26
Ш0РК 113,0 85 41,2 50 78,5 10 50,5 1 95,8 48 45,8 26
Ш5РК 108,1 58 37,2 46 81,0 13 45,5 1 94,6 36 41,4 24
*) в 2017 году Р120К150, в 2019 - Р30К30
**) в числителе - ц/га, в знаменателе - доля вики, %, тоже и в табл. 2.
Следует отметить, что азотное удобрение, повышая урожайность сенажной массы и зерна викоовсяной смеси в условиях высокого увлажнения, оказывало также положительное влияние на долю бобового компонента в ней, наиболее выраженное в оптимальном варианте. При недостатке осадков в 2019 году азотное удобрение снижало долю вики в конечном урожае, но отрицательное влияние погодного фактора все же было более заметным (табл. 1).
Сбор сырого протеина при дозе N30, обеспечившей получение урожайности, близкой к достигнутым максимальным значениям, в зависимости от условий изменялся от 19,2 ц/га до 9,2 ц/га (сенаж) и от 5,3 до 5,6 ц/га (зерно), а в среднем составлял 14,2 ц/га и 5,4 ц/га, в котором доля вики доходила до 50% и 34% с колебаниями по годам 89-11% и 66-1% соответственно. Накопление обменной энергии в урожае сенажа при этом варьировало от 78 до 113 ГДж/га, зерна - от 41 до 50 ГДж/га, а в среднем за два года исследований составило 96 и 46 ГДж/га (табл.1). В расчете на 1 кг кормовых единиц концентрация сырого протеина и обменной энергии в сенажной массе достигла 190 г. и 12,8 МДж, в зерне - 121 г. и 10,3 МДж, которые соответствовали требованиям ГОСТа к кормам соответственно первого и второго класса качества.
В более жестких условиях увлажнения 2018-2019 годов (ГТК 0,99 и 0,92) викопшеничная смесь снижала урожайность сенажной массы и зерна в сравнении со смесью предыдущего состава на 19% и 20% соответственно или в среднем до 85 ц/га и до 28 ц/га (табл. 2).
Таблица 2
Влияние минеральных удобрений на продуктивность викопшеничной смеси __в зависимости от условий увлажнения_
Показатели Дозы и сочетание удобрений, кг/га *) Годы, гидротермический коэффициент
2018, 0,99 2019, 0,92 среднее за 2018-2019 г.г.
продукция
сухая масса зерно сухая масса зерно сухая масса зерно
Урожайность, ц/га Р30К30 59,6 66 24,0 36 91,7 14 29,6 4 75,6 40 26,8 20
Ш0Р30К30 88,5 51 19,6 35 80,7 28 35,9 1 84,6 40 27,8 18
Ш5Р30К30 64,0 30 20,3 34 75 13 36,5 1 69,5 22 28,4 18
НСР05, ц/га 10,9 3,6
Сбор сырого протеина, ц/га Р30К30 9,3 77 49 10,9 16 37 8 10,1 46 4,2 28
Ш0Р30К30 10,6 59 39 47 87 34 53 2 9,6 46 4,6 24
Ш5Р30К30 80 43 4,2 48 7,7 16 54 2 7,8 30 4,8 25
Накопление обменной энергии, ГДж/га Р30К30 57,8 66 30,4 37 82,2 15 35,3 4 70,0 40 32,8 20
Ш0Р30К30 82,6 51 24,9 35 70,9 30 44,0 1 76,8 40 34,4 18
Ш5Р30К30 32,3 30 25,8 35 64,8 14 44,7 1 63,6 22 35,2 18
При разной по годам направленности влияния азотных удобрений на продуктивность, максимум сбора сухой массы, в среднем за два года равно 84,6 ц/га и зерна 28,4 ц/га обеспечивались внесением N30-45 на фоне Р30К30. Но учитывая, что урожайность зерна по меньшей дозе составила 27,8 ц/га или 98% от достигнутого максимума, ее и следует признать оптимальной в конкретных условиях возделывания. Эффективность сочетания Ю0Р30К30 при выращивании на сенаж составила 12%, на зерно - 4%. Сбор сырого протеина и накопление обменной энергии в урожае сенажной массы находились в пределах 8,7-10,6 ц/га и 70,9-82,6 ГДж/га, а доля вклада вики в их формирование 34-59 и 30-51%, в урожае зерна -3,9-5,3 ц/га, 24,9-44,0 ГДж/га, 2-47% и 1-35% или в среднем - 9,6 ц/га и 4,6 ц/га, 46% и 24%, 76,8 ГДж/га и 34,4 ГДж/га, 46% и 18% (табл. 2). В расчете на 1 кг кормовых единиц сенажной массы это составило 170 г. и 13,6 МДж, зерна - 133 г. и 10,0 МДж, что, как и в случае викоовсяной смеси соответствовало первому и второму классам качества. Доля участия вики в формировании урожая сенажной массы, накоплении в ней протеина и энергии в среднем за два года исследований в оптимальном по продуктивности варианте изменялась от 40 до 46%, при выращивании на зерно - уменьшалась до 18-24% (табл. 2).
Следовательно, по установленным в опыте величинам продуктивности обе изучаемые викозлаковые смеси вполне могут возделываться в Центре Нечерноземной зоны России с целью производства сенажа в широком диапазоне условий увлажнения. Однако, для получения урожая зерносмеси с более высокими показателями качества по энергопротеиновому соотношению за счет увеличения в ней доли бобового компонента при прогнозируемой засухе дополнительно к традиционным необходимо предусматривать посевы бобовозлаковых смесей с участием более засухоустойчивого бобового компонента, например - посевного или полевого гороха.
Представленные нами результаты носят предварительный характер. С целью получения более объективной информации по реакции однолетних бобовозлаковых смесей на удобрение и условия увлажнения исследования планируется продолжить в будущем с более широким составом травосмесей.
Литература
1. Новоселов Ю.К., Шпаков А.С., Новоселов М.Ю., Рудоман В.В. Роль бобовых культур в совершенствовании полевого травосеяния // Кормопроизводство. - 2010. - № 7. - С. 19-22.
2. Агропромышленный комплекс России в 2017 году. - М. - 2018. - 560 с.
3. Зотиков В.И., Сидоренко В.С., Грядунова Н.В. Развитие производства зернобобовых культур в Российской Федерации // Зернобобовые и крупяные культуры. - 2018. - № 2. - С. 4-10.
4. Башмаков А.А., Прудников А.Д., Юшко Н.А. Продуктивность зернобобовых культур в чистых и смешанных посевах // Научное обеспечение аграрного производства в современных условиях / Сб. материалов Международной науч.-практ. конф., посвященной 35-летию ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА». Смоленск. -2010. Ч1. - С. 44-46.
5. Мазуров В.Н., Лукашов В.Н., Исаков А.Н. Использование зернобобовых культур и бобовозлаковых смесей на корм скоту в условиях Калужской области // Зернобобовые и крупяные культуры. - 2013. - № 2 (6). - С. 123125.
6. Шаманаев В.А. Влияние минеральных удобрений на продуктивность викоовсяной смеси и ее компонентов // Научное обеспечение аграрного производства в современных условиях / Сб. материалов Международной науч.-практ. конф., посвященной 35-летию ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА», ч.1. Смоленск. - 2010. - С. 296-298.
7. Конончук В.В., Тимошенко С.М., Благовещенский Г.В., Штырхунов В.Д., Соболев С.В., Назарова Т.О. Влияние удобрений на урожайность и кормовые достоинства зернобобовых культур в Центральном Нечерноземье // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. - 2019. - № 5. - С. 54-66.
8. Агаркова С.Н., Головина Е.В., Беляева Р.В. Формирование продуктивности сортами люпина узколистного в контрастных метеорологических условиях // Зернобобовые и крупяные культуры. - 2019. - № 1 (29). - С. 31-37.
References
1. Novoselov Yu.K., Shpakov A.S., Novoselov M.Yu., Rudoman V.V. Rol' bobovykh kul'tur v sovershenstvovanii polevogo travoseyaniya [The role of legumes in improving field grass cultivation]. Kormoproizvodstvo. 2010, no.7, pp. 19-22.
2. Agropromyshlennyi kompleks Rossii v 2017 godu [Agro-industrial complex of Russia in 2017]. Moscow. 2018, 560 p.
3. Zotikov V.I., Sidorenko V.S., Gryadunova N.V. Razvitie proizvodstva zernobobovykh kul'tur v Rossiiskoi Federatsii [The development of the production of leguminous crops in the Russian Federation]. Zernobobovye i krupyanye kul'tury. 2018. no.2, pp. 4-10.
4. Bashmakov A.A., Prudnikov A.D., Yushko N.A. [Leguminous crop productivity in clean and mixed crops. Scientific support of agricultural production in modern conditions]. Sb. materialov Mezhdunarodnoi nauch.-prakt. konf., posvyashchennoi 35-letiyu FGOU VPO «Smolenskaya GSKhA» [Materials intern. Sci. - practical conf. dedicated to the 35th anniversary of FGOU VPO «Smolenskaya GSKhA»]. Smolensk. 2010. Part 1, pp. 44-46.
5. Mazurov V.N., Lukashov V.N., Isakov A.N. Ispol'zovanie zernobobovykh kul'tur i bobovozlakovykh smesei na korm skotu v usloviyakh Kaluzhskoi oblasti [The use of leguminous crops and legume-cereal mixtures for livestock feed in the conditions of the Kaluga region]. Zernobobovye i krupyanye kul'tury. 2013, no.2(6), pp. 123-125.
6. Shamanaev V.A. [The effect of mineral fertilizers on the productivity of the oatmeal mixture and its components. Scientific support of agricultural production in modern conditions]. Sb. materialov Mezhdunarodnoi nauch.-prakt. konf., posvyashchennoi 35-letiyu FGOU VPO «Smolenskaya GSKhA» [Materials intern. Sci. - practical conf. dedicated to the 35th anniversary of FGOU VPO «Smolenskaya GSKhA»]. Smolensk. 2010. Part 1, pp. 296-298.
7. Kononchuk V.V., Timoshenko S.M., Blagoveshchenskii G.V., Shtyrkhunov V.D., Sobolev S.V., Nazarova T.O. Vliyanie udobrenii na urozhainost' i kormovye dostoinstva zernobobovykh kul'tur v Tsentral'nom Nechernozem'e [The effect of fertilizers on productivity and forage advantages of leguminous crops in the Central Non-Black Earth Region]. Izvestiya Timiryazevskoi sel'skokhozyaistvennoi akademii. 2019, no.5, pp.54-66.
8. Agarkova S.N., Golovina E.V., Belyaeva R.V. Formirovanie produktivnosti sortami lyupiina uzkolistnogo v kontrastnykh meteorologicheskikh usloviyakh [Formation of productivity by varieties of narrow-leaved lupine in contrasting meteorological conditions]. Zernobobovye i krupyanye kul'tury. 2019, no.1 (29), pp. 31-37.
