CC BY
22
КОРМОПРОИЗВОДСТВО
УДК 633.31:631.582 (470.342)
Выращивание люцерны на запольных участках в условиях Кировской области
Валентин Алексеевич Фигурин, доктор с.-х. наук, зав. отделом, Антонида Павловна Кислицына, кандидат с.-х. наук, ст. науч. сотрудник, Нелли Петровна Сунцова, научный сотрудник ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии, г. Киров, Россия
E-mail: niish-sv@mail.ru
Установлено, что в центральной зоне Кировской области на дерново-слабоподзолистой оста-точно карбонатной, тяжелосуглинистой почве, сформированной на элюво-делювии пермских глин наиболее эффективно выращивать люцерну и люцерно-кострецовую травосмесь на протяжении восьми и более лет пользования. Люцерну и травосмеси с ней включать в основную ротацию севооборота при условии, что вся пашня пригодна для ее возделывания. Если для люцерны пригодны только отдельные поля - в дополнительную ротацию, а единичные поля - выводить их из севооборота, занимая люцерной и ее смесью с кострецом безостым.
Ключевые слова: севооборот, люцерна, люцерно-кострецовая смесь, злаковые травы, обменная энергия, сырой протеин, совокупная энергия, коэффициент энергетической эффективности
Среди многолетних бобовых трав люцерна наиболее интенсивная культура. Она превосходит повсеместно возделываемый клевер луговой по продуктивности, кормовой ценности и долголетию [1, 2, 3]. Люцерна относится к самым древним кормовым культурам, её возделывают более 5 тыс. лет [4]. Она считается одной из самых экономически выгодных и перспективных кормовых культур для успешного решения актуальной белковой проблемы [5]. Однако люцерна предъявляет более высокие требования к климату и почве, чем клевер.
По вопросам продуктивного долголетия люцерны, продолжительности использования в севооборотах, сроках возврата в литературе имеются неоднозначные мнения. Ряд исследователей [6, 7] отмечают, что люцерну и травостои с ее участием на полевых землях лучше использовать в течение 3-4 лет, а в выводном поле до 5 -6 лет.
В то же время на землях «свежих», по данным А.В. Советова, которые не лишены естественного плодородия, люцерна давала высокие урожаи на протяжении десятков лет [8]. Ф.Д. Кобурн считал, что при благоприятных условиях и хорошем уходе люцерна может расти на одном и том же месте почти бесконечно [1]. Автор наблюдал в Мексике поля люцерны двухсотлетней давности, во Франции - на одном месте около 100 лет.
В наших условиях лучшими для люцерны являются дерново-карбонатные и дерново-подзолистые почвы, залегающие на карбонатных материнских породах. Для корневой системы люцерны, проникающей на значительную глубину, требуются почвы достаточно рыхлые и аэрируемые как в верхних, так и в нижних слоях, с уровнем грунтовых вод не ближе 1,5 м [2, 9, 10, 11]. Не должно быть уплотнений и в плужной подошве. Повышенная кислотность и токсичность подпахотного горизонта являются своего рода барьером для нормального развития корневой системы [8, 12, 13].
Вопрос о продолжительности и эффективном использовании люцерны на землях, благоприятных для ее возделывания, в условиях Кировской области является неизученным.
Цель исследований - определить агро-энергетическую эффективность возделывания люцерны и люцерно-кострецовой смеси в выводных полях и запольных участках на землях, пригодных для её возделывания.
Материал и методы. Исследования проводили в длительном полевом опыте по изучению кормовых севооборотов с различным насыщением их многолетними травами на опытном поле НИИСХ Северо-Востока (с. Красное) с 1983 по 1997 годы.
Почва опытного участка дерново-слабоподзолистая остаточно карбонатная,
тяжелосуглинистая на элюво-делювии пермских глин.
Более детальное изучение свойств почвы по генетическим горизонтам показало, что её можно отнести к типу дерново-карбонатных почв; свободные карбонаты отмечены с глубины 45 см. Близкое залегание карбонатного горизонта препятствует проявлению элювиального (подзолистого) процесса. Верхние горизонты (Ап и А1) имеют слабокислую реакцию среды. Поч-венно-поглощающий комплекс насыщен катионами Са+2 и Мg+2. В засушливые периоды года насыщенные щелочноземельными основаниями почвенные растворы из нижних горизонтов могут подниматься к поверхности почвы, что приводит к снижению кислотности верхних горизонтов.
Агрохимические показатели пахотного слоя, определённые перед закладкой опыта следующие: рНсол - 4,6, Р2О5 - 160 мг и К2О - 255 мг/кг почвы, гидролитическая кислотность - 4,26 мг-экв/100 г почвы, содержание гумуса 2,0%.
В год, предшествующий закладке опыта, под зяблевую вспашку проведено известкование по полной гидролитической кислотности. Фосфорно-калийные (Р2О5 и К2О по 120 кг/га) и борно-датолитовые удобрения (0,12 т/га) внесены под предпосевную культивацию общим фоном. Предшественниками были однолетние травы.
Высевали районированные сорта кормовых культур люцерна Северная гибридная 69, кострец безостый Моршанский 212, ежа сборная Хлыновская, тимофеевка луговая Вожгальская, клевер луговой Кировский 159, ячмень Луч, овес Сельма, брюква Куу-зику, вика Льговская 31-292. В состав силосных культур входили подсолнечник, вика и овес (16 + 80 + 70 кг/га всхожих семян), злаковых трав - ежа сборная, кострец безостый и тимофеевка луговая (9 + 9 + 4). Травосмеси с люцерной и злаковые травы высевали беспокровно.
Проведено две закладки опыта в трехи четырехкратной повторностях. Общая площадь делянки - 80 м2, учетная при уборке трав, корнеплодов и силосных культур -28 м2, зерновых культур - 44 м2. Ширина защитных полос 2 м.
Фосфорно-калийные удобрения (Р2О5 - 90 и К2О - 120) вносили ежегодно весной общим фоном. Азотные удобрения (аммиачная селитра - вносили под ячмень (К60), овес (К90 - в первую ротацию и - во вторую), силосные культуры и корнеплоды (ЭД20 - в первую ротацию и К90 - во вторую), зернобобовые культуры (К60 и К30 соответственно), злаковые травы (в первую ротацию под 1 укос К90, 2 укос - К60 и 3 укос - К45; во вторую - К60, К45 и К30 соответственно). Бобовые травы и бобово-злаковые смеси азотными удобрениями не подкармливали.
Продуктивность и агроэнергетическую эффективность выращивания люцерны, ее смеси с кострецом безостым проводили в сравнении со злаковыми травами и плодосменным севооборотом при следующем чередовании культур: 1. Ячмень с подсевом клевера. 2. Клевер. 3. Овес. 4. Силосные. 5. Корнеплоды. 6. Зернобобовые (безобмо-лотная уборка).
Уборку кормовых культур проводили в следующие сроки: клевер, люцерну и смесь люцерны с кострецом безостым в первом укосе в фазу начала их цветения, злаковые травы - выметывание метелки у ежи сборной (основной компонент травосмеси), овес и ячмень - в полную спелость, силосные - начало цветения подсолнечника, корнеплоды - в конце сентября. Вторые укосы люцерны и люцерно-кострецовой смеси - в третьей декаде августа, злаковые травы - при достижении укосной спелости (45...60 см), а последний третий укос за 30.35 дней до наступления устойчивых заморозков.
Проведено две ротации шестипольного плодосменного севооборота. Продолжительность использования многолетних трав на запольных участках 12 лет.
Исследования проводили согласно «Методическим указаниям по проведению полевых опытов с кормовыми культурами» [14].
Результаты и их обсуждение. В первой закладке опыта многолетние травы высевали в летний период. В этот год они хорошо раскустились и ушли в зимовку в хорошем состоянии. Во второй закладке при ранневесеннем посеве травы сформировали хорошую вегетативную массу от 15,10 до 18,20 т/га. В плодосменном севообороте клевер подсевали под покров ячменя.
На второй год жизни, на первой закладке опыта наиболее продуктивными были злаковые травы. Сбор сухого вещества составил 16,26 т/га, достоверно меньше был сбор сухого вещества люцерны - 14,51 т/га и люцерно-кострецовой смеси - 12,24 т/га (табл. 1). На второй закладке опыта при ран-невесеннем посеве злаковые травы и люцер-но-кострецововая смесь достоверно превосходили по продуктивности люцерну.
В последующие годы продуктивность многолетних трав зависела в значительной степени от погодных условий.
В годы с достаточным количеством осадков и тепла (1993 г.) сбор сухого вещества люцерны доходил до 12,78 т/га, люцер-но-кострецовой смеси - до 13,31 т/га, злаковых трав в 1990 г. - до 11,97 т/га.
В засушливые годы (1989 и 1992 гг.) как в первой, так и во второй закладках опыта люцерна и люцерно-кострецовая смесь превосходили по сбору сухого вещества злаковые травы. Особенно пострадали от засухи старовозрастные посевы злаковых трав.
Холодная погода в начале формирования вегетативной массы первого укоса отрицательно сказывалась на продуктивности люцерны. Сбор сухого вещества этой культуры во второй закладке составил 8,45 т/га, тогда как люцерно-кострецовой смеси -10,86 т/га, злаковых трав - 11,97 т/га.
Определить возможность более длительного использования травостоев люцерны и ее смеси с кострецом безостым не представилось возможным из-за неблагоприятных условий перезимовки трав с 1993 на 1994 годы. В 1993 году период активной вегетации растений закончился очень рано -в третьей декаде августа. Происходило быстрое понижение температуры. Наиболее холодной оказалась вторая половина сентября (на 5...7°С ниже обычного). Ночью наблюдались заморозки. Растения люцерны, скошенные в конце августа (второй укос), не успели отрасти и накопить достаточное количество запасных питательных веществ. В первой половине октября заметно потеплело. В отдельные дни максимальная температура достигала 10...15°С, что привело к вегетации растений и расходу питательных веществ. Однако в начале второй половины октября температура понизилась на 8.10°С,
о.
6,61 6,44 6,55 и. V к ■в-и.
7,20 6,86 5,36 1,38
6,47 6,24 г-" О. о £ Ин V •с я •е-Ыч
6,14 7,75 6,44 1,08
12,78 13,31 10,74 о. о и р и< V * « ■е-Сь,
10,41 10,50 7,38 1,28
7,33 8,71 9,28 0,78
8,45 10,86 11,97 1,35
8,57 10,53 8,82
8,04 9,92 8,15 1,38
9,13 11,07 11,67 1,22
3,82 3,61 3,24 О. о £ и. V ж я -э- Цн
Люцерна Люцерна +кострец Злаковые травы "Л о си и X
а с 20 октября произошел переход среднесуточной температуры через 0°С, т.е. растения люцерны не успели накопить достаточное количество запасных питательных веществ.
В результате таких аномальных явлений произошло значительное изреживание посевов люцерны на первой (11 лет жизни) и второй (8-ми летней) закладках опыта. При одновидовом посеве люцерны на первой закладке сохранилось 21 растение на 1 м2, на второй - 57, в смеси с кострецом безостым соответственно - 29 и 37 растений. Низкий температурный режим в период формирования первого укоса не способствовал кущению изреженных посевов люцерны. Густота люцерны на обеих закладках не превышала 150 стеблей на 1 м2, тогда как в предыдущий высокоурожайный год в одновидовом посеве достигала 524 стебля на 1 м2 в первой закладке и 548 - во второй. Такой редкий стеблестой не обеспечил формирования высокой вегетативной массы. В последующие годы происходило дальнейшее изреживание посевов с участием люцерны, а сбор сухого вещества оставался на низком уровне (табл. 1).
В плодосменном севообороте при высокой урожайности ячменя (покровная культура) - 5,39...5,57 т/га сбор сухого вещества клевера лугового на второй год жизни колебался от 3,58 до 5,54 т/га. По пласту клевера лугового высевали овес. В благоприятные по погодным условиям годы урожайность овса колебалась от 4,01 до 4,82 т/га зерна, в засушливом составила всего 2,92 т/га.
За овсом согласно схеме севооборотов следовали силосные культуры. Урожайность силосных культур уступала урожайности многолетних трав долголетнего использования.
В первой ротации севооборотов кормовые корнеплоды обеспечивали самый высокий выход обменной энергии -16,4 ГДж/га, но при этом энергозатраты также были самые высокие и достигали 44,9 ГДж/га. Во второй ротации из-за неблагоприятных погодных условий продуктивность их снизилась в 2 раза и составила всего 59,4 ГДж/га.
В целом за две ротации шестипольного севооборота наибольший выход энергонасыщенных кормов обеспечивали посевы ячменя (112,0 ГДж/га) и корнеплодов (87,9 ГДж/га).
Максимальный выход сырого протеина (1506 кг/га) и обменной энергии при низких затратах совокупной энергии был получен с посевов люцерны, при этом коэффициент энергетической эффективности достигал 5,7 (табл. 2). Высокой продуктивностью обладали и злаковые травы, но при высоких энергозатратах, из-за чего КЭЭ снижался до 2,6.
Плодосменный шестипольный севооборот с одним полем многолетних трав (клевера лугового) обеспечивал высокий выход обменной энергии, но низкий - протеина. Затраты совокупной энергии в этом севообороте оказались значительными в основном из-за возделывания корнеплодов.
Прогноз продуктивного действия кормов в опыте оценивали по выходу условной продукции - молока.
Решающее значение в этом прогнозе имеют концентрация обменной энергии, сбор сухого вещества и сырого протеина. Самый высокий расчетный выход молока с 1 га посевной площади по лимитирующему показателю обеспечивали посевы люцерны и люцерно-кострецовой смеси - по 6,88 т/га (табл. 3).
Таблица 2
Продуктивность и агроэнергетическая эффективность плодосменного севооборота (за 2 ротации) и культур запольных участков (за 12 лет)
Севооборот и культуры запольного участка Выход с 1 га Затраты
протеина, кг обменной энергии, ГДж/га совокупной энергии, ГДж/га КЭЭ
Плодосменный 799 73,0 25,4 2,9
Люцерна 1506 76,5 13,3 5,7
Люцерна + кострец 1262 74,3 13,5 5,5
Злаковые травы 1326 73,8 28,9 2,6
Таблица 3
Условный выход молока и эффективность его производства (при удое 4000 кг от одной коровы)
Севооборот и культуры Выход условной продукции, т/га Затраты энергии на 100 кг
запольного участка по сухому веществу по протеину условной продукции, МДж
Плодосменный 6,72 6,16 427
Люцерна 6,88 10,48 216
Люцерна + кострец 6,88 8,88 203
Злаковые травы 6,64 9,24 434
Расчетный условный выход молока по сырому протеину оказался наибольшим на посевах люцерны (10,48 т/га), наименьший -в плодосменном севообороте (6,16 т/га).
Определение затрат энергии на 100 кг условной продукции показало, что на запольных участках люцерны и люцерно-кострецовой смеси они оказались наименьшими - соответственно 216 и 203 МДж и значительными - в плодосменном севообороте и запольном участке злаковых трав.
Заключение. Установлена возможность длительного (8 и более лет) возделывания люцерны на полях с плодородной почвой и благоприятной для корневой системы подпочвой. Продолжительное возделывание люцерны обеспечивает высокую продуктивность кормовой площади при низких энергозатратах (13,3 ГДж/га и высоком КЭЭ - 5,7), что почти в 2 раза выше, чем в плодосменном севообороте и более чем в 2 раза при возделывании злаковых трав.
3. Новоселов Ю.К. Состояние и перспективы увеличения производства растительного белка // Резервы увеличения производства растительного белка. М.: Колос, 1972. С.3-12.
4. Иванов А.Ф., Медведев Г.А. Возделывание люцерны в условиях орошения. М.: Рос-сельхозиздат, 1977. 112 с.
5. Райг Х.А. О теоретических основах возделывания люцерны на кислых почвах// Луговодство: Сб. науч.тр. Таллин, 1974. Т. 33. С.103-117.
6. Тарковский М.И. Люцерна. М.: Колос, 1974. 239 с.
7. Гончаров П.Л. Научные основы травосеяния в Сибири. М.: Агропромиздит, 1986. 286 с.
8. Советов А.В. Избранные сочинения. М.: Гос. изд-во с.-х. литературы, 1950. 441 с.
9. Прянишников Д.Н. Частное земледелие. 8-е изд. М.-Л.: Сельхозгиз, 1931. 866 с.
10. Харьков Г.Д. Люцерна. М.:ВО Агро-промиздат. 1989. 61 с.
11. Фигурин В.А. Многолетние травы на пашне. М.: ЦНТИ, 1995. 56 с.
12. Раменский Л.Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова // Избранные работы. Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1971. 334 с.
13. Несбергер Й., Опитц В., Фон Бобер-фельд. Производство основных кормовых культур: Пер. с нем. М.: Агропромиздат, 1988. 110 с.
14. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. М.: Россельхозакадемия, 1997. 155 с.
Список литературы
1. Кобурн Ф.Д. Люцерна. История введения ее в культуру, возделывание, кормовые достоинства и удобрительные свойства: Перевод с англ. Э.Керби / Под ред. В.Н.Штейна. С-Петербург, 1908. 187 с.
2. Кусков П.В. Возделывание люцерны и костра безостого. С.-Петербург: издание А.Ф.Девриена, 1912. 55 с. Growing of alfalfa at remote fields under conditions of Kirov region Figurin V., Kislitsyna A., Suntsova N.
It was established that growing of alfalfa and alfalfa-bromegrass mix at central zone of Kirov region having sod-low podzolic residual carbonate heavy-loam soils formed on eluvium-talus of perm clay was most effective for eight and more years of use. Alfalfa and its grass mixtures may be input in basic crop rotation only if the all fields of arable area are suitable for its cultivation. Alfalfa may be used in additional rotation if only few fields are suitable for it. But single fields must be removed from crop rotation, sowed with alfalfa or alfalfa-bromegrass mix.
Key words: crop rotation, alfalfa, alfalfa-bromegrass mix, grasses, exchangeable energy, row protein, total energy, coefficient of energy effectiveness
