Питательность и продуктивность смесей однолетних кормовых культур с донником белым в лесостепи Среднего Поволжья

Автор: Тимошкина Ольга Юрьевна, Тимошкин Олег Алексеевич, Москвин Александр Иванович

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 2-3 т.20, 2018 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты исследований, проведённых в трёхфакторном полевом опыте в 2015-2017 гг. на опытном поле ФГБНУ «Пензенский НИИСХ», по изучению питательности и продуктивности однолетних кормовых культур в чистом виде и смешанных посевах в зависимости от входящих в смеси компонентов, их норм высева, фона минерального питания. Исследования проводили на чернозёме выщелоченном среднесуглинистом, с высоким и повышенным обеспечением доступными формами макроэлементов, по общепринятым методикам. Изучали суданскую траву, кукурузу, пайзу, могар, амарант и донник белый однолетний при посеве в чистом виде и в смешанных посевах, с нормами высева бобового и сопутствующего компонентов 70+40%, 55+55%, 40+70% от полной. В качестве фона питания изучали дозы минеральных удобрений N45P45K45 и N60P60K60. Выявлена эффективность возделывания смесей донника однолетнего с кукурузой и донника с амарантом. При этом в сухом веществе корма содержится наибольшее количество обменной энергии (10,2-10,5 МДж/кг СВ) и кормовых единиц (0,84-0,90 в 1 кг СВ). По содержанию переваримого протеина на 1 МДж обменной энергии (10-12 г) и на 1 кормовую единицу (122-173 г) практически все изучаемые смеси при всех нормах высева и фонах минерального питания отвечали зоотехническим требованиям. Оптимальные показатели сахаро-протеинового отношения получены в смеси донника с кукурузой на всех фонах питания при норме высева 70+40%, а также у смеси донника с суданской травой на контроле при норме высева 40+70%. Наиболее высокой продуктивностью среди смесей отличались посевы донника с кукурузой и донника с пайзой с нормой высева 40+70% и повышенным фоном питания.

Еще

Однолетние смеси, компоненты, норма высева, фон минерального питания, питательность, продуктивность

Короткий адрес: https://sciup.org/148313929

IDR: 148313929

Текст научной статьи Питательность и продуктивность смесей однолетних кормовых культур с донником белым в лесостепи Среднего Поволжья

сырой и переваримый протеин, лимитирующие аминокислоты, сахара, крахмал, сырая клетчатка, сырой жир, макро- и микроэлементы, витамины. Все питательные свойства кормов взаимосвязаны в их значении для животных. Недостаток или избыток в каком-либо питательном веществе по сравнению с потребностью сказывается на использовании других питательных веществ [1, 2].

Повышение эффективности работы отрасли животноводства неразрывно связано с увеличением производства качественных кормов с высоким содержанием энергии, протеина и других элементов питания [3, 4, 5]. В условиях лесостепи Среднего Поволжья среди однолетних кормовых культур наиболее распространены вико-овсяная смесь, суданская трава и кукуруза в чистом виде или в смесях с бобовыми культурами. Вико-овсяная смесь зачастую отличается невысокой урожайностью, суданская трава и кукуруза в чистом виде не отвечают зоотехническим требованиям по содержанию перева-римого протеина. К тому же, кукуруза требует высоких затрат энергии на возделывание. Наметившаяся тенденция аридизации климата делает актуальным поиск и испытание новых кормовых высокопродуктивных культур, к которым относятся могар, пайза и амарант. Эти культуры отличаются высокой засухоустойчивостью и способностью давать сравнительно высокий урожай зелёной массы, сена, сенажа, семян [6, 7].

Для получения качественных кормов при одновременном повышении урожайности однолетних кормовых культур необходимо шире использовать смешанные посевы с бобовыми компонентами. Это позволит снизить в 1,3-1,5 раза расход кормов и снизить себестоимость продукции животноводства на 30-40% [8-12]. Такой бобовой культурой в лесостепи Среднего Поволжья является донник однолетний, который адаптирован к местным почвенно-климатическим условиям, отличается высокой продуктивностью, засухоустойчивостью и азотфиксацией [13, 14].

Многочисленными исследованиями доказано, что смешанные посевы, по сравнению с одновидовыми посевами кормовых культур, имеют определённое преимущество. Применение смешанных посевов по сравнению с чистыми посевами, без дополнительных энергетических затрат увеличивает сбор кормов и протеина, улучшается сахаро-протеиновое соотношение [8, 9, 12, 15, 16, 17].

Цель исследований – сравнить питательность и продуктивность однолетних кормовых культур в чистом виде и в смеси с донником однолетним при различных нормах высева, фоне минерального питания при возделывании на зелёную массу.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальную работу проводили в 2015-2017 гг. на опытном поле ФГБНУ «Пензенский НИИСХ». Годы исследований отличались контрастными погодными условиями: 2015 год был недостаточно увлажнённым в мае и августе, избыточно увлажнённым в июне-июле с гидротермическим коэффициентом (ГТК) периода май-август 0,8 ед., 2016 год – отличался превышением среднесуточных температур и осадков во все месяцы вегетации с ГТК 1,1 ед., 2017 год – избыточным увлажнением характеризовался май (ГТК-1,8), недостаточным увлажнением – июнь (ГТК-0,3), июль (ГТК-0,9), засушливым – август (ГТК-0,1), ГТК периода май-август – 0,7.

Почва опытного участка – чернозём выщелоченный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое почвы (по И.В. Тюрину в модификации ЦИНАО) – 6,3%, рН _сол. – 5,8, высокой ёмкостью поглощения – 36,4…37,6 мг. экв. на 100 г почвы, высоким содержанием легкогидролизуемого азота (по Тюрину и Кононовой) – 78…90, повышенным содержанием доступного фосфора (по Чирикову) – 156…174, обменного калия (по Чирикову) – 123…132 мг на кг почвы.

Для решения поставленных задач заклады- вался трёхфакторный полевой опыт по следующей схеме:

Фактор А – компоненты смеси: 1. Донник + суданская трава (Д+С); 2. Донник + кукуруза (Д+К); 3. Донник + могар (Д+М); 4. Донник + амарант (Д+А); 5. Донник + пайза (Д+П).

Фактор В – норма высева донника и сопутствующего компонента: 1. 70+40%; 2. 55+55%; 3. 40+70% (нормы высева даны в процентах от рекомендуемых для чистых посевов).

Фактор С – фон минерального питания: 1. Контроль (без удобрений); 2. N ₄₅ P ₄₅ K ₄₅ (фон 1); 3. N 60 P 60 K 60 (фон 2).

Повторность трёхкратная, площадь делянок первого порядка 45 м ² , второго – 15 м ² , третьего – 5 м ² . Способ посева – чередующимися рядами донника и сопутствующей культуры (междурядье 15 см). Удобрения (азофоска – 16:16:16) вносили весной под предпосевную культивацию. Уборку зелёной массы проводили в период наступления укосной спелости злакового компонента (вымётывание-начало колошения).

Технология возделывания смешанных агрофитоценозов – общепринятая в лесостепи Среднего Поволжья. Предшественник – ячмень. Объектом исследований являлись районированные сорта и гибриды: донника белого однолетнего – Поволжский, суданской травы – Лунинская, кукурузы – Катерина СВ, могара – Атлант, пайзы – Красава, амаранта – Кизлярец. Нормы высева культур в чистом виде (млн. всхожих семян на 1 га): донник белый – 6,0; суданская трава – 4,0; кукуруза – 0,12; пайза – 6,0; могар –6,0; амарант – 1,0. Экспериментальную работу проводили согласно основных методических указаний, и сопровождалась лабораторно-полевыми наблюдениями и анализами [18].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для реализации генетического потенциала животных по зоотехническим требованиям необходимы энергонасыщенные и протеиновые корма, обеспечивающие высокую продуктивность. Такими кормами считаются объёмистые корма, содержащие в сухом веществе не менее 10 МДж обменной энергии и 14% сырого протеина.

Исследованиями установлено, что питательность 1 кг сухого вещества корма зависела от состава смеси, соотношения компонентов в ней и фона питания. По питательности в кормовых единицах требованиям (не менее 0,87 кормовых единиц в 1 кг сухого вещества) отвечает одновидовой посев донника белого (без применения минеральных удобрений и на фоне 1) и кукурузы на фоне 2 (табл. 1).

Из смешанных посевов по питательности корма близкие к оптимальным показатели имеют варианты с посевом донника и кукурузы на всех фонах питания при всех изучаемых нормах высева. Несколько уступают смеси донника с амарантом без внесения удобрений и на фоне 1. В остальных вариантах питательность колеблется от 0,75 до 0,84 кормовых единицы в 1 кг сухого вещества.

По содержанию обменной энергии в 1 кг сухого вещества все изучаемые смеси были близки к оптимальным показателям или превышали его. С увеличением фона питания отмечено повышение содержания обменной энергии в корме во всех смесях, кроме «донник + амарант». В данной смеси прослеживается обратная закономерность. Также установлено, что с снижением нормы высева донника в смеси с 70 до 40% отмечается и снижение энергосодержания корма на 0,04-0,14 МДж/кг сухого вещества.

Научными исследованиями установлено, что для дойных коров следует придерживаться следующих показателей качества кормов: количество переваримого протеина на 1 МДж обменной энергии – 10-12 г, обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином – 95-110 г, сахаро-протеиновое отношение (СПО) – 0,8-1,3.

Количество переваримого протеина на 1 МДж обменной энергии в среднем за годы исследований было близким к оптимальному значению. Исключение составили посевы донника в чистом виде и смеси донника с амарантом с нормой высева 40+70% с превышением оптимального показателя и вариант с посевом кукурузы в чистом виде с показателем ниже оптимального.

Исследованиями установлено, что по содержанию переваримого протеина в 1 кормовой единице все посевы в чистом виде и смеси соответствуют зоотехническим требованиям. Насыщение смесей бобовым компонентом значительно повышало (кроме смесей донник + суданская трава, донник + кукуруза и донник + могар при норме высева 70+40%) содержание переваримого протеина в 1 кормовой единице.

Установлено, что среди вариантов с посевом в чистом виде оптимальным показателям соответствовала только суданская трава на контроле и фоне 1 (0,83 и 0,73 соответственно) и пайза на контроле (0,75). Остальные культуры или из-за высокого содержания протеина как донник и амарант (0,26-0,30) были существенно ниже оптимальных показателей, или из-за высокого содержания сахаров как кукуруза (1,59-2,35) зна- чительно превышали их.

Минеральные удобрения снижали показатель СПО, что связано с увеличением содержания протеина и снижением содержания сахаров в зеленой массе при внесении удобрений.

Среди смешанных посевов по СПО оптимальные показатели имел вариант с посевом донника с кукурузой на всех фонах питания при норме высева 70+40% – 1,32-1,16, при норме высева 55+55% только на фоне 2 – 1,25, а также смесь донник + суданская трава на контроле при норме высева 40+70% – 0,74. В остальных случаях все смеси (кроме донник + кукуруза) имели низкие показатели СПО. Выявлено снижение показателя СПО при внесении минеральных удобрений.

Анализ продуктивности однолетних агрофитоценозов в чистом виде и в смесях в среднем за 2015-2017 гг. позволил выделить наиболее эффективные варианты по сбору кормовых единиц, обменной энергии, переваримого протеина, сахаров и условных кормопротеиновых единиц (табл. 2). Среди посевов в чистом виде наиболее продуктивными были кукуруза и пайза – сбор кормовых единиц составил 10,06-14,59 т/га и 9,62-12,78 т/га, обменной энергии – 123,2-170,3 и 124,7-158,1 ГДж/га, переваримого протеина – 1,01-1,76 и 1,22-1,82 т/га, соответственно. По содержанию сахаров кукуруза существенно превышала все остальные варианты – 337,5-401,0 кг/ га. Условная кормопротеиновая единица (УКЕ) – произведение сбора сухого вещества на обеспеченность 1 кг корма в кормовых единицах и на отношение оптимального содержания перевари-мого протеина в 1 кормовой единице на фактически содержащееся в корме.

По этому комплексному показателю среди одновидовых посевов лидируют могар – 10,13-14,91 т/га и пайза – 11,72-17,41 т/га. Внесение минеральных удобрений способствовало увеличению продуктивности у всех изучаемых вариантов.

При возделывании в смешанных посевах по сбору кормовых единиц преимущество имели варианты с посевом донника и кукурузы – 9,5110,84 т/га при норме высева 70+40%, 9,83-11,58 т/га при норме высева 55+55% и 10,89-13,47 т/га при норме высева 40+70%. Несколько уступал по сбору кормовых единиц вариант донника с могаром – 8,27-10,43 т/га при норме высева 70+40%, 8,67-11,20 т/га при норме высева 55+55% и 9,1311,83 т/га при норме высева 40+70%. Минимальный сбор кормовых единиц получили в смеси донника с амарантом – 7,08-8,20 т/га в контроле, 7,34-8,20 т/га на фоне 1, 7,39-8,30 т/га на фоне 2.

Та же тенденция наблюдалась и по сбору обменной энергии – максимальные значения получили у смесей донника с кукурузой и донника с пайзой при всех нормах высева и фонах минерального питания,

Таблица 1. Питательная ценность зелёной массы однолетних агрофитоценозов в чистом виде и в смесях (в среднем за 2015-2017 гг.)

о с и

гя

К о

чО ГЧ]^ о

ЧО' о

оч

ГЧ] ГЧ]^ о

чО

ОО to^ о

to г^ о

3 о

ОО [О' о

чО

tO'

04 [O' о

чО

к о о

г^ о

ОЧ'

ОО

чО ГЧ]^ о

гч] чО

о чО^ о

ОО

[О'

9 о

S' о

га

о ад

о Ы

со ГЧ]^ о

Ю ОО' о

г4

о to^ о

гч]

to^

3 о

ОО г^ о

04 чО' О

ОО

ОО ^ о

чО^ О

ОО

ЧО'

ОО

04 чО^ o'

си

ад о W

СУ к

с с

гя

К о

ГЧ]

ГЧ] гч]

о чО

04 to

ОО

гч]

ОО to

СГх to

гч]

ОО 40

к о о

О о ГЧ]

ГЧ] to

ОО

04 to

ОО

to to

гч] чО

гя

гч]

га

о ад

к о

ОО го

ОО

чО

о to

ОО to

40 to

гч] гч]

чО

я К

с с

гя

К о

°\ чсГ

со о

оч

оо^ ГЧ?

чО

Г-^

04^

°\ ГЧ?

to^ ГЧ?

гч?

to⁴

ГЧ?

to⁴

ОЧ'

к о

ЧО о

о?

ГЧ?

СО о

СчГ

r-^

ГЧ?

чО^ to⁴

с^

чО^

t^s гч?

t^s to⁴

О гч?

ГЧ?

гч]

га

о ад

о ы

о о

ГЧ] осГ

ГЧ] о

О^ о<

04^

ГЧ?

04^ ГЧ?

t^s

CO о

о гч?

40^ гч?

СО о

О' o'

ГЧ]

ГЧ?

Ю О ^ й S

m О

гя

К О -е

о ЬО' о

оч

чо

о о

ОО с^ оС

О^ о<

гч] гч]

ОО

ГЧ] о_ о

О О

гч]

04^

О О

гч]

чО

ОЧ' о?

04^

04^х

о оч^ о?

чО гч]

оС

о о

ЬО

о<

to о_ о

04^ 04^

гч] с^ Оч"

04^

гч] t^s о

to 04^ 04^

о с^ 04^

ОО

ОЧ' Оч"

о to o'

04 с^ 04^

г2

Оч"

га

о ад

г2 о?

о о

S' оС

m о<

чО 04^ оч"

04 гч]

04^

04 чО^ 04^

ОО с^ 04^

гч о

ОО с^ 04^

о t^s о

04^

гч] с^ Оч"

ОО' 04^

чО гч]

ЧО'

Оч"

ад о w ад" и й

н си

си

су

гя

К О -е

чО со

S о

о Оч

со о

^ о

о 04^ о

гч] СО о

°Ч о

°Ч

о 04^ о

гч] СО о

ОО' о

04^ o'

гч]

СО

ОО' o'

04 со

со

со о

°ч о

г2 о

ОО' о

40 00^ о

о 00^ о

to СО

г2 о

ОО' о

чО

ОО o'

s о

га ^ о ад

ГО 04

чо

ГЧ] со

to СО

ЬО

о СО

СО

°ч о

чО

^ о

СО

г2 о

S' o'

г2 о

^ о

5$ ~

g _ о

а Й К

о у ° ч ^ га §

га

о о

+ о

Л ° S

С П

>-5 W

су

к су

су

ад су

су ад

су

су S су с

S +

с +

S +

с +

S +

с +

Таблица 2. Продуктивность однолетних агрофитоценозов в чистом виде и в смесях (в среднем за 2015-2017 гг.)

га —

о су

К О ^

ОО о

to Ох хб

Ох,

'ё

to oq^

Ох to,

Ох

to"

о гх^ гб

ОО о,

ОО гб

Ox co,

OX, to"

oo to, об

Ox,

хб*

Ox oq~ to"

xq хб

>< К ^ га S Н к си ~

1—¹

Oq хО

0X1 ОО

од

to хО,

хО

О^,

to О

ГХ1 хО,

1—¹

OX to,

oq,

oo bq

хО

xo oq,

о о

о 2 s и К S

ьб

об

to"

0X1

to*

0X1

га

о хО

хО ОХ

to хО

о ОХ

хО ОХ

ОХ to,

хО

ОО ГХ1

о oq,

oo о

oo bq

о CO

ОХ

oq„

о oq

об

Ох"

об

О*

СО

0X1

О< to

т—н

^^^

ох

ОХ

о^,

°Ч.

Ох,

О ^

ОХ oq

Ох

об to

0X1 oq

об

Г<1

xo"

об OX

to* о

об

oq to

to"

1—<

0X1

о-

1-0

ОО

Ох,

хО

ОО,

1-0

Ox,

OX,

Ox,

Ох,

СУ

05 X

К о ^

'ф

Ох oq

oq to

о' ОХ

0X1 to

ОХ

об о

об

Й to

to* oo

oq oq

га

Ох

1-0

хО

ОО

хО

^b¹

ОХ,

’—*

D—

о^,

oq,

й to

об ОО

3 Г<1

to*

хб О

OXI

об

хб to

o' oq

0X1

хО О

ХО

о oq

ОО

CXI

ОО

ГХ1

xO oxi

хО

xO to

1—¹

ьо

to о

Г<1

xO rq

ОО to

О oq

oo 0X1

О oxi

о to

oq to

1—¹

ОО

oq oxi

О to

ОО о

oo oq

oq to

to oq

1—¹

0X1

ох

о-

хО,

to,

xq,

oq,

су

О ^

хО

хб to

об

о О

Ох

об rq

об to

oq oq

ьб о

т—।

хО

bq со

ОХ

to,

об OX

об ОО

ОО,

to,

Ox,

oq.

га О

К о ^

oq" хО

ОХ

гб

ОХ

об

хО

to о

хб oxi

to*

об

О to

га |=5 о

об

eq,

ОО,

ОО

ОХ

ОО

to,

'^^^

OX,

o^,

oq,

to,

го oq

ьб о

гб

ОО

об

хб* OO

oq О

об ОО

0X1

о to,

ОХ

ОО

to to

xO О

ОХ to

Ox oq

to xo

О oq,

о to

to eq,

О ^

1-0

ь-

об

to*

об

О oq^

ОХ

ТО

Ох

ОХ

Г<1

xq,

0X1 xO

oq oq,

о oq

to,

о ^

об

ах

хб

1>-

об

га 1=5 о

ХО

oq oq

хО О

0X1 хО

ОО о

сч

to oo

О oxi

Ox oq,

об*

об

хб

об

1>-

Ох*

Г'-

об

to.

ь-

об

Ю.

об

о «

1—¹

i—¹

05 с^ .

К m

S' о

1=5 О Я

о о

+ о

ё си

5 о

fed о

си

СУ

Ри СУ

су

СУ S СУ С

§ +

с + ч

с +

fed +

§ +

< + 4

c + 4

fed +

§ +

с +

c + 4

В смесях в большинстве вариантов отмечено увеличение сбора протеина при внесении удобрений. Исключение – смеси с высокой нормой высева донника и, соответственно, высоким содержанием донника в кормовой массе. В данных вариантах (донник + суданская трава и донник + могар при норме высева 70+40%) тенденция увеличения сбора протеина при внесении удобрений не прослеживалась.

По сбору сахаров с урожаем кормовой массы существенное преимущество имели смеси с участием донника и кукурузы – 244,4-249,2 кг/га при норме высева 70+40%, 267,4-277,4 кг/га при норме высева 55+55% и 316,2-342,4 кг/га при норме высева 40+70%. Значительно уступала смеси донника с кукурузой по выходу сахаров с 1 гектара смесь донника с пайзой – от 99,9-106,4 до 113,9120,8 кг/га. Остальные смеси отличались минимальным выходом сахаров с единицы площади. Тенденция изменения сбора сахаров в зависимости от применения минеральных удобрений имела разнонаправленный характер, поскольку зависела как от урожайности зеленой массы, так и содержания сахаров в сухом веществе.

По сбору условных кормопротеиновых единиц преимущество имели смеси донника с кукурузой – 12,39-14,39 т/га при норме высева 70+40%, 12,20-14,89 т/га при норме высева 55+55% и 12,59-16,74 т/га при норме высева 40+70%. Смесь донника с пайзой также обеспечила высокий сбор условных кормопротеиновых единиц – от 11,12-15,08 до 11,74-16,61 т/га в зависимости от фона питания. Остальные смеси были на одном уровне по сбору условных кормопротеиновых единиц с 1 гектара.

Применение минеральных удобрений значительно повышало выход условных кормопротеиновых единиц по всем вариантам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение питательной ценности кормовой массы одновидовых и смешанных посевов позволило установить целесообразность возделывания смесей донника однолетнего с кукурузой и донника с амарантом. В этом случае в сухом веществе корма получается наибольшее содержание обменной энергии (10,2-10,5 МДж/кг СВ) и кормовых единиц (0,84-0,90 в 1 кг СВ). По содержанию переваримого протеина на 1 МДж обменной энергии (10-12 г) и на 1 кормовую единицу (122-173 г) все изучаемые смеси при всех нормах высева и фонах минерального питания (за редким исключением) отвечают зоотехническим требованиям. Оптимальные показатели сахаро-протеинового отношения получены в смеси донника с кукурузой на всех фонах питания при норме высева 70+40%, а также у смеси донника с суданской травой на контроле при норме высе- ва 40+70%. В остальных смесях получены низкие показатели сахаро-протеинового отношения в корме. Наиболее высокой продуктивностью среди смесей отличались посевы донника с кукурузой и донника с пайзой с нормой высева 40+70% и повышенным фоном питания.

Список литературы Питательность и продуктивность смесей однолетних кормовых культур с донником белым в лесостепи Среднего Поволжья

Зарипова Л.П. Научные основы рационального использования протеина в животноводстве. - Казань: «Фэн», 2002. - 240 с.
Прогрессивные технологии производства и заготовки кормов: Учебное пособие / А.П. Еряшев, П.М. Аверкин, И.П. Бектяшкин и др. Саранск, НИМГУ им. Н.П. Огарева, 2013. -160 с.
Кшникаткина А.Н., Гришин Г.Е., Сёмина С.А. и др. Научные основы формирования высокопродуктивных агроценозов однолетних кормовых культур в лесостепи Среднего Поволжья: Монография. / Пенза, Изд-во Пензенская ГСХА, 2015.- 368 с.
Дридигер В.К. Специализированные севообороты зеленого конвейера и технологии возделывания кормовых культур: монография /Ставропольский ГАУ.-Ставрополь: АГРУС, 2010.-232 с.
Тимошкин О.А. Адаптивная технология возделывания кормовых бобов в лесостепи Среднего Поволжья. Монография. - Пенза, 2011. - 225 с.

Статья научная