Использование фестулолиума и райграса пастбищного для создания пастбищных агрофитоценозов

Введение.

Ведущее место в агропромышленной сфере Северо-Запада России занимает молочное и мясное животноводство. Для поддержания животноводства на высоком уровне и обеспечения потребностей в полноценных и дешевых кормах необходимо развивать кормопроизводство в регионе [1]. Поэтому одним из важных направлений развития лугового кормопроизводства является создание высокопродуктивных культурных пастбищ на основе разнопоспевающих травостоев и рациональное системное их использование, а также улучшение старосеяных пастбищ [2, 3].

Основными кормовыми культурами являются многолетние травы, которые богаты питательными веществами необходимыми животным, их выращивание более экономично по сравнению с однолетними культурами.

Нахождение новых видов и сортов злаковых и бобовых трав с высокой кормовой ценностью и подходящих для интенсивного использования созданных агрофитоценозов на данный момент является главной задачей.

Продуктивность культурных пастбищ определяется правильным подбором видов трав и их смесей [4]. Всё большее значение приобретают новые виды кормовых культур, отличающиеся более высокой и стабильной урожайностью, высокой энергетической и протеиновой питательностью по сравнению с традиционными видами. В нашей стране широко изучены различные виды злаковых и бобовых трав, имеющие большое кормовое значение [5]. Травосмеси, применяемые для создания высокопродуктивных культурных пастбищ, включают травы, обладающие высокой питательностью, хорошей поедаемостью и переваримостью животными [6].

Травы, входящие в состав пастбищного агроценоза, должны формировать травостои высокой плотности (обладать высокой энергией побегообразования), иметь хорошую отавность, а так же выносить многократное стравливание. [7]. Злаковые травы (фестулолиум и райграс пастбищный) дают более устойчивые, высокопродуктивные урожаи кормовой массы при их посеве в смеси с бобовыми травами.

Фестулолиум и райграс пастбищный являются полуверховыми видами, которые могут быть использованы и на скашиваемых травостоях при интенсивном использовании [8]. Возделываемые фитоценозы должны удовлетворять потребности крупного рогатого скота не только в протеине, но и в водорастворимых углеводах. Из злаковых видов наибольшим содержанием сахаров обладает райграс пастбищный, но в период перезимовки его посевы часто изреживаются. В последние годы в производстве большое распространение получил межродовой гибрид овсяницы и райграса – фестулолиум [9, 10]. Фестулолиум комбинирует в себе высокое кормовое качество райграса с высокой зимостойкостью и адаптивностью овсяницы. Также обладает высоким темпом отрастания после очередного отчуждения и отсутствием летней депрессии роста.

Цель исследований ‒ изучить влияние видов и сортов многолетних злаковых трав на продуктивность, питательную ценность и ботанический состав пастбищных агрофитоценозов в условиях Европейского Севера Российской Федерации.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в условиях Европейского Севера Российской Федерации будут изучены малораспространенные виды и новые сорта многолетних злаковых трав (фестулолиум, райграс пастбищный и мятлик луговой) для формирования пастбищных фитоценозов.

Практическая значимость заключается в том, что производству будет предложена ресурсосберегающая технология создания фитоценозов пастбищного использования на основе видов злаковых трав, обеспечивающая в условиях Евро- пейского Севера Российской Федерации продуктивность 3-5 тыс. к. ед. с гектара и получение кормов с высоким содержанием протеина.

Материал и методика исследований.

Исследования по созданию пастбищных агрофитоценозов проводились на опытном поле СЗНИИМЛПХ – обособленного подразделения ФГБУН ВолНЦ РАН. Полевой опыт был заложен 13 мая 2017 года на опытном поле института. Наблюдения за развитием растений и учеты урожайности проводились по общепринятым методикам ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса.

Почва на опытном участке осушенная, дерново-подзолистая легкосуглинистая, среднеокультуренная с содержанием фосфора – 197 мг/кг почвы, калия – 150 мг/кг почвы, гумуса 2,17%, рНсол – 5,2. Количество вариантов в опыте – 10, повторность трехкратная, площадь делянки 11 м2. Почва обрабатывалась по системе общепринятой для региона. Минеральные удобрения под злаковую травосмесь первого варианта не вносилась. Дозы внесения удобрений в год закладки опыта под изучаемые травосмеси вариантов 2‒10 составили N20P60K90 кг/га д.в. Фосфорные и калийные удобрения под травостои второго года жизни в вариантах 2‒10 были внесены весной в начале вегетации трав в дозе P60K90 кг/га д.в. Внесение азота со 2 по 6 варианты проводилось в три этапа: весной – N30 кг/га д.в.; после первого и второго цикла стравливания ‒ по N30 кг/га д.в. Под травосмеси, в состав которых входили бобовые виды трав (вар. 7‒10), азотные удобрения вносились в два этапа – весной N20 кг/га д.в. и после первого цикла стравливания N25 кг/га д.в. Использование травостоя осуществлялось по принципу среднего загона. В 2017 году был проведён один цикл стравливания, 2018 году – пять циклов имитации стравливания травостоя (методом скашивания) [11]. Средний период формирования трав до пастбищной спелости составил 25–27 дней.

Перед уборкой растения находились в следующих фазах развития: злаки – выход в трубку, бобовые (клевер луговой – стеблевание, клевер ползучий – начало цветения). Статистическая обработка данных по урожайности проводилась методом дисперсионного анализа [12].

Метеорологические условия периода вегетации в год закладки опыта характеризовались недостаточной теплообеспеченностью и повышенным количеством выпавших осадков. Полевая всхожесть семян оказалась невысокой и составила 15‒24,9%. Появление всходов злаковых и бобовых трав в первый год жизни было отмечено 25 мая. Полные всходы появились 6 июня, на 25-й день после посева. Активное отрастание трав началось в третьей декаде июля. При достижении травостоями пастбищной спелости 30 августа проведена их уборка.

Во второй год жизни метеорологические условия за периоды проведения исследований были различными, в целом характеризовались достаточной влагоо-беспеченностью в период формирования травостоя. Начало вегетации трав было отмечено 25 апреля. 22 мая был проведен первый учет урожая.

Наблюдения за темпами развития трав позволили выявить, что почти у всех из них пастбищная спелость наступала одновременно. Исключение имел клевер белый с. Луговик, он на 5‒7 дней опережает остальные виды в своём развитии.

Результаты исследований.

Важным показателем хозяйственной ценности сформированного агрофитоценоза является его видовой состав. Ботанический состав пастбищных фитоценозов первого года жизни за 1 цикл стравливания и второго года жизни в среднем за 5 циклов стравливания представлен в таблице 1 .

Таблица 1. Ботанический состав пастбищных фитоценозов за 2017 и 2018 гг., %

Вариант опыта	Первый год жизни (за 1 цикл)				Второй год жизни (в среднем за 5 циклов)
	Сеяные злаки	Сеяные бобовые	Всего сеяных видов	Не-сеяные виды	Сеяные злаки	Сеяные бобовые	Всего сеяных видов	Не-сеяные виды
1. Овсяница+тимофеевка +мятлик луговой (с. Дар) (без удобрений)	56	-	56	44	70,0	-	70,0	30,0
2. Овсяница+тимофеевка +мятлик (с. Дар) (контроль)	65	-	65	35	95,3	-	95,3	4,7
3. Райграс+овсяница +тимофеевка+мятлик (с. Дар)	75	-	75	25	96,5	-	96,5	3,5
4. Фестулолиум+овсяница +тимофеевка+мятлик (с. Дар)	81	-	81	19	96,7	-	96,7	3,3
5. Фестулолиум+райграс+ов сяница+тимофеевка+мятлик (с. Дар)	82	-	82	18	94,7	-	94,7	6,3
6. Фестулолиум+райграс+ов сяница+тимофеевка+мятлик (с. Лимаги)	83	-	83	17	95,7	-	95,7	4,3
7. Райграс+овсяница +тимофеевка+клевер луговой+кострец	61	24	85	15	37,0	58,9	95,9	4,1
8. Фестулолиум+овсяница +тимофеевка+клевер луговой+кострец	64	23	87	13	43,3	49,9	93,2	6,8
9. Фестулолиум+овсяница +тимофеевка+мятлик (с. Дар)+клевер луг.+клевер ползучий	38	51	89	11	47,9	51,5	99,4	0,6
10. Райграс+овсяница +тимофеевка+мятлик (с. Дар) +клевер луг.+клевер ползучий	37	50	87	13	38,1	60,7	98,8	1,2

Ботанический состав травосмесей первого года жизни свидетельствовал о высоком содержании сеяных видов от 56% без внесения удобрений до 89% в вариантах с их использованием. Содержание сеяных злаковых трав в вариантах со 2 по 6 находилось в пределах от 65 до 83%. В травосмесях с участием двух видов клевера (вар. 9, 10) содержание бобовых трав было на уровне 50‒51%. Наибольшая засорённость наблюдалась на злаковых травостоях в 1 и 2 вариантах (овсяница луговая, тимофеевка луговая, мятлик луговой) и составляла 35 и 44%.

Доля сеяных видов трав в пастбищных травостоях второго года жизни оставалась высокой, как и в 2017 году, ‒ на уровне 70,0‒99,4%. В бобово-злаковых травостоях (вар. 7‒10) преобладали бобовые виды трав от 49,9 до 60,7%. Содержание несеяных видов в травостое было в пределах 0,6‒30%, с наиболее высоким показателем в первом варианте без внесения минеральных удобрений. В основном это был дикорастущий клевер белый, хвощ полевой, конский щавель, трехребер-ник непахучий, полынь обыкновенная.

В бобово-злаковых агрофитоценозах 1 и 2 цикла стравливания преобладали от 52,0 до 66,2% злаковые виды, в 3‒5 цикле ‒ от 47,2 до 82,8% клевера. В равных долях находились фестулолиум, овсяница луговая и мятлик луговой, в наименьшей доле были тимофеевка луговая и кострец безостый.

Продуктивность травостоев пастбищного использования первого года жизни в значительной мере определялась условиями для их роста, зависела от адаптивной способности, экологической пластичности и биологических особенностей включаемых видов (табл. 2) .

Таблица 2 . Продуктивность пастбищных фитоценозов первого года жизни

Вариант опыта	Выход с 1 га
	Зеленая масса, т	Сухая масса, т	± к контролю, т	К. ед. тыс.	ОЭ, ГДж	ПП, т
1. Овсяница+тимофеевка+мятлик (без уд.)	5,7	1,3	-0,5	1,0	13,2	0,9
2. Овсяница+тимофеевка+мятлик (контроль)	7,8	1,8	-	1,3	17,1	0,1
3. Райграс+овсяница+тимофеевка +мятлик	8,5	1,9	+0,1	1,3	17,6	0,1
4. Фестулолиум+овсяница+тимофеевка +мятлик	11,2	2,3	+0,5	1,5	20,7	0,1
5. Фестулолиум+райграс+овсяница +тимофеевка+мятлик	10,8	2,1	+0,3	1,5	19,6	0,1
6. Фестулолиум+райгрс+овсяница +тимофеевка+мятлик (с. Лимаги)	10,7	1,9	+0,1	1,4	18,3	0,1
7. Райграс+овсяница+тимофеевка +клевер луговой+кострец	17,3	3,1	+1,3	2,3	29,5	0,2
8. Фестулолиум+овсяница+тимофеевка +клевер луговой+кострец	16,6	2,9	+1,1	1,9	26,4	0,2
9. Фестулолиум+овсяница+тимофеевка +мятлик+клевер луг.+клевер ползучий	40,5	5,2	+3,4	3,8	49,5	0,5
10. Райграс+овсяница+тимофеевка +мятлик+клевер луг.+клевер ползучий	33,1	4,5	+2,7	3,9	46,9	0,5
НСР05 0,4 т/га СВ

Из злаковых травостоев первого года жизни существенная прибавка 0,5 т/га была получена в 4 варианте (фестулолиум, овсяница, тимофеевка, мятлик луговой), у которого урожайность сухой массы составила 2,3 т/га, сбор переваримого протеина 0,1 т/га. Все бобово-злаковые травостои по продуктивным показателям существенно превосходили контроль. С 1 га было получено от 2,9‒5,2 т сухой массы, от 0,2‒0,5 т переваримого протеина.

По продуктивности на второй год жизни выделились все изучаемые травостои с включением новых видов и сортов трав, они существенно превосходили контроль. С 1 га получено зелёной массы до 79,1 т, сухой массы ‒ до 11,6 т, перевари-мого протеина ‒ до 1,7 т. Достоверно уступал по урожайности злаковый травостой первого варианта без внесения удобрений. Данные представлены в таблице 3 .

Из злаковых травостоев наибольшую урожайность имела травосмесь шестого варианта, включающая фестулолиум, райграс, овсяницу, тимофеевку и мятлик луговой с. Лимаги, обеспечившая получение с 1 га: зеленой массы – 62,2 т; сухой массы – 10,7 т; переваримого протеина – 1,0 т. Более высокий урожай был получен на бобово-злаковых пастбищных травостоях, в состав которых входят два вида клевера и новые виды злаковых трав (вар. 9, 10). Сбор урожая с гектара составил: зелёной массы – 79,1 и 75,9 т; сухой массы – 11,6 и 11,2 т; переваримого протеина – 1,6 и 1,7 т.

Таблица 3. Продуктивность пастбищных фитоценозов второго года жизни

Вариант опыта	Выход с 1 га за сезон
	Зеленая масса, т	Сухая масса, т	± к контролю	К.ед. тыс.	ОЭ, ГДж	ПП, т
1. Овсяница+тимофеевка+мятлик (без уд.)	18,2	4,6	-3,8	3,2	42,5	0,4
2. Овсяница+тимофеевка+мятлик (контроль)	41,9	8,4	-	6,7	86,7	1,0
3. Райграс+овсяница+тимофеевка+мятлик	48,1	9,3	+0,9	7,3	94,5	1,0
4. Фестулолиум+овсяница+тимофеевка+мятлик	55,9	9,9	+1,5	7,8	100,6	0,9
5. Фестулолиум+райграс+овсяница+тимофеев ка +мятлик	53,9	9,8	+1,4	7,4	95,3	0,9
6. Фестулолиум+райгрс +овсяница+тимофеевка +мятлик (с. Лимаги)	62,2	10,7	+2,3	8,1	105,0	1,0
7. Райграс+овсяница+тимофеевка+клевер луг. +кострец	61,2	10,3	+1,9	9,3	111,8	1,4
8. Фестулолиум+овсяница+тимофеевка+клев ер луг. +кострец	68,3	10,8	+2,4	9,6	116,2	1,3
9. Фестулолиум+овсяница+тимофеевка+мятлик +клевер луг.+клевер ползучий	79,1	11,6	+3,2	10,2	124,1	1,6
10. Райграс+овсяница+тимофеевка +мятлик+клевер луг.+клевер ползучий	75,9	11,2	+2,8	9,8	119,6	1,7
НСР05			0,61 т/га СВ

Установлено, что более равномерный выход пастбищного корма в 2018 году получен на злаково-бобовых травостоях (вар. 7-10). Выход корма по данным травосмесям составил в первом цикле стравливания 14‒26%, во втором – 15‒21, в третьем – 20‒23, в четвертом – 24‒26, в пятом – 12‒18%. Злаковые травостои наибольший выход корма обеспечили в первом цикле до 30%, и в третьем ‒ до 28%.

Проведенные исследования показали, что химический состав и питательная ценность изучаемых бобово-злаковых травостоев зависели от их видового состава. Так в пастбищной траве злаковых травостоев первого года жизни содержание сырого протеина находилось в пределах 8,4‒11,2%, обменной энергии – 9,2‒9,8 МДж. Лучшие показатели по питательности получены на бобово-злаковых травостоях, в состав которых входили клевер луговой и клевер ползучий (вар. 9‒10), содержание сырого протеина составляло 14,3‒16,6%, обменной энергии – 9,6‒10,4 МДж.

Питательная ценность исследуемых пастбищных фитоценозов второго года жизни так же, как и в 2017, зависела от видового состава. В сравнении со злаковыми травостоями лучшие показатели по питательности корма обеспечили бобово-злаковые пастбищные травостои (вар. 7‒10), которые содержали протеина от 16,4 до 19,5%, обменной энергии – до 10,3 МДж. При этом по питательности выделилась травосмесь 10 варианта с двумя видами клевера (клевер луговой, клевер ползучий), содержащая в растительной массе протеина – 19,5%, обменной энер- гии – 10,3 МДж. Злаковые травостои обеспечили содержание протеина от 12,5 до 16,4%, концентрацию обменной энергии – до 9,5-9,7 МДж в 1 кг СВ. Данные представлены в таблице 4.

Таблица 4. Энергетическая и питательная ценность пастбищных фитоценозов, в 1 кг СВ

Вариант опыта	Первый год жизни (за 1 цикл)			Второй год жизни (в среднем за 5 циклов)
	сырой протеин, %	сырая клетчатка, %	ОЭ, МДж	сырой протеин, %	сырая клетчатка, %	ОЭ, МДж
1. Овсяница+тимофеевка+мятлик луговой (без удобрений)	11,2	23,1	9,8	12,5	26,0	9,5
2. Овсяница +тимофеевка+мятлик (контроль)	10,1	27,6	9,3	16,4	25,7	9,7
3. Райграс+овсяница+тимофеевка+мятлик	9,9	25,6	9,4	15,2	26,1	9,6
4. Фестулолиум+овсяница+тимофеевка +мятлик	8,4	27,1	9,2	13,5	25,0	9,6
5. Фестулолиум+райграс+овсяница +тимофеевка+мятлик	8,8	25,2	9,4	13,3	24,4	9,7
6. Фестулолиум+райграс+овсяница +тимофеевка+мятлик (Лимаги)	9,5	24,8	9,5	13,9	25,7	9,6
7. Райграс+овсяница+тимофеевка+клевер луговой+кострец	11,3	25,1	9,6	17,3	21,0	10,3
8. Фестулолиум+овсяница+тимофеевка +клевер луговой+кострец	10,5	26,7	9,2	16,4	21,1	10,3
9.Фестулолиум+овсяница+тимофеевка+м ятлик+клевер луг.+клевер ползучий	14,3	24,4	9,6	18,2	21,4	10,3
10. Райграс+овсяница+тимофеевка +мятлик+клевер луг.+клевер ползучий	16,6	19,7	10,4	19,5	21,4	10,3

Содержание клетчатки в пастбищном корме полученном с бобово-злаковых травостоев составило 21‒21,4%, в злаковых соответственно 24,4‒26,1% в расчёте на 1 кг СВ.

Заключение.

В результате проведённых исследований выявлено, что использование новых видов и сортов злаковых трав позволяет сформировать пастбищные агрофитоценозы с высоким содержанием сеяных видов трав – в 2017 году до 56‒89%, в 2018 году до 70,0‒99,4%.

Из злаковых травостоев первого года жизни существенную прибавку 0,5 т/га обеспечила травосмесь 4 варианта (фестулолиум, овсяница, тимофеевка, мятлик луговой), у которой урожайность сухой массы составила 2,3 т/га, переваримого протеина 0,1 т/га. Все бобово-злаковые травостои по продуктивным показателям существенно превосходили контроль. С 1 га получено от 2,9‒5,2 т сухой массы, от 0,2‒0,5 т переваримого протеина.

По продуктивным показателям во второй год жизни выделились изучаемые травостои вариантов 3‒10 с включением новых видов и сортов трав, они существенно превосходили контроль и вариант без внесения минеральных удобрений. С 1 га получено зелёной массы до 79,1 т, сухой массы ‒ до 11,6 т, переваримого протеина ‒ до 1,7 т.

Питательная ценность исследуемых пастбищных фитоценозов первого года жизни зависела от видового состава. Лучшие показатели по питательности пастбищного корма получены на бобово-злаковых травостоях включающих два вида клевера (вар. 9-10), из злаковых видов фестулолиум, райграс, овсяницу, тимофеевку и мятлик луговой. При этом содержание сырого протеина в траве составляло до 16,6%, обменной энергии до 10,4 МДж.

Бобово-злаковые пастбищные агрофитоценозы второго года жизни отличались от злаковых повышенным содержанием протеина – от 16,4 до 19,5%, концентрацией обменной энергии – до 10,3 МДж в 1 кг СВ.

Создание пастбищных агрофитоценозов с включением новых видов и сортов злаковых трав позволит повысить урожайность биомассы (в СВ) в 1,5 раза, содержание протеина до 18,2-19,5%.