Продуктивность и питательная ценность пастбищных агрофитоценозов на основе злаковых и бобовых трав

Автор: Вахрушева Вера Викторовна, Прядильщикова Елена Николаевна, Столярчук Елизавета Игоревна

Журнал: Молочнохозяйственный вестник @vestnik-molochnoe

Рубрика: Сельскохозяйственные и ветеринарные науки

Статья в выпуске: 2 (42), 2021 года.

Бесплатный доступ

В работе представлены результаты исследований влияния видов многолетних бобово-злаковых трав на продуктивность и питательную ценность пастбищных агрофитоценозов Европейского Севера Российской Федерации. Полевой опыт был заложен в 2017 году и продолжается по сегодняшний день. В ходе исследований установлено, что наиболее питательными и высокопродуктивными, в сравнении с контрольным вариантом, являются смеси из бобово-злаковых трав с включением фестулолиума или райграса пастбищного. Продуктивность данных травосмесей составляет 8,7 и 8,4 т/га соответственно и достоверно отличается от контрольного варианта.

Многолетние травы, агрофитоценоз, продуктивность, питательность, пастбище

Короткий адрес: https://sciup.org/149138557

IDR: 149138557   |   DOI: 10.52231/2225-4269_2021_2_31

Текст научной статьи Продуктивность и питательная ценность пастбищных агрофитоценозов на основе злаковых и бобовых трав

В 2019 году пастбища занимали около 30% площади сельскохозяйственных угодий в Российской Федерации или 57,2 млн га [1]. В эту площадь входили естественные и культурные пастбища. Используемые при создании культурных пастбищ многолетние травы и их смеси являются одним из главных объектов исследований в кормопроизводстве [2; 3], так как правильно подобранные виды трав оказывают значительное влияние на продуктивность и питательную ценность пастбищного корма [4‒7].

Применяемые в кормопроизводстве травы должны характеризоваться высокой энергией побегообразования, быть хорошоотавными и переносить многократное стравливание [8]. Устойчивыми компонентами агрофитоценозов являются такие высокоурожайные культуры как фестулолиум и райграс пастбищный, особенно это проявляется в смешанных посевах с бобовыми видами [9]. Агрофитоценозы с участием фестулолиума в сочетании с тимофеевкой луговой, овсяницей луговой и кострецом безостым в условиях Северо-Западного региона России обладают хорошей приспособленностью к местным условиям и отличаются большой продуктивностью [10]. Высокая продуктивность пастбищ отмечается при использовании травосмеси овсяницы луговой с райграсом пастбищным, который содержит много сахаров. Данная травосмесь характеризуется низким количеством нитратов в сухом веществе [11].

Значительна роль бобовых трав в пастбищах, особенно клевера, в силу его адаптированности к условиям Северо-Западного региона. Клевер активно развивается в травосмеси с райграсом пастбищным, который проявляет себя как хороший соучастник в пастбищном агрофитоценозе. Клевер луговой, в сравнении с другими бобовыми культурами, характеризуется наибольшим содержанием сахара как в первом, так и во втором укосе. Содержание сахаров у разных сортов составляет от 9,2 до 10,3% [12].

Вне зависимости от видового состава наибольшие урожаи бобово-злаковых трав в пастбищных агрофитоценозах получают на 2-3-й годы жизни. По мере старения травостоя возрастает доля разнотравья.

Изучение малораспространенных видов таких как фестулолиум и райграс пастбищный, а также новых сортов многолетних трав в составе пастбищных агрофитоценозов в условиях Европейского Севера России является актуальным и перспективным направлением исследований в кормопроизводстве.

Цель исследований – изучить влияние видов и сортов многолетних злаковых и бобовых трав на продуктивность и питательную ценность пастбищных агрофитоценозов в условиях Европейского Севера Российской Федерации.

Задачи исследований:

‒ изучить влияние видов многолетних трав на продуктивность пастбищных агрофитоценозов;

‒ изучить влияние видов многолетних трав на питательность пастбищных агрофитоценозов;

‒ определить концентрацию питательных веществ многолетних трав пастбищных агрофитоценозов.

Материалы и методика исследований

Исследования были проведены в период с 2017 по 2020 год. Опыт заложен на опытном поле СЗНИИМЛПХ – обособленном подразделении ВолНЦ РАН. По- чва опытного участка дерново-подзолистая и легкосуглинистая. Окультуренность средняя. Содержание фосфора и калия 197 мг/кг почвы и 150 мг/кг почвы соответственно, гумус – 2,17%, pHсол – 5,2.

Вариантов в опыте 10, трехратная повторность. Размещены делянки систематически, площадь одной делянки – 11 м2. Схема опыта показана в таблице 1 .

Таблица 1 ‒ Схема опыта

Культура

Норма высева, кг/га

Удобрения, дозы

1.

Овсяница луговая + тимофеевка луговая + мятлик луговой

12+8+4

Без удобрений

2.

Овсяница луговая + тимофеевка луговая + мятлик луговой (контроль)

12+8+4

N Р К 120 60 90

3.

Райграс пастбищный + овсяница луговая + тимофеевка луговая + мятлик луговой

6+12+8+2

N P К 120 60 90

4.

Фестулолиум + овсяница луговая + тимофеевка луговая + мятлик луговой

6+12+8+2

N 120 P 60 K 90

5.

Фестулолиум + райграс пастбищный + овсяница луговая + тимофеевка луговая + мятлик луговой

6+6+12+8+2

N 120 P 60 K 90

6.

Фестулолиум + райграс пастбищный+ овсяница луговая + тимофеевка луговая + мятлик луговой

6+6+12+8+2

N 120 P 60 K 90

7.

Райграс пастбищный + овсяница луговая + тимофеевка луговая + мятлик луговой + клевер луговой

6+12+8+5+6

N 45 P 60 K 90

8.

Фестулолиум + овсяница луговая + тимофеевка луговая + клевер луговой + кострец безостый

6+12+8+5+6

N 45 P 60 K 90

9.

Фестулолиум + овсяница луговая + тимофеевка луговая + мятлик луговой + клевер луговой + клевер ползучий

6+12+8+2+5+4

N 45 P 60 K 90

10.

Райграс пастбищный + овсяница луговая + тимофеевка луговая + мятлик луговой + клевер луговой + клевер ползучий

6+12+8+2+5+4

N45P60K90

Для создания пастбищного агрофитоценоза были использованы следующие сорта многолетних бобово-злаковых трав: Свердловская 37 (Овсяница луговая), Ленинградская 204 (Тимофеевка луговая), Аллегро Фестулолиум, ВИК-66 (Райграс пастбищный), Дар, Лимаги (Мятлик луговой), СИБНИИСХОЗ 189 (Кострец безостый), Дымковский (Клевер луговой), Луговик (Клевер ползучий). Все перечисленные сорта внесены в Государственный реестр селекционных достижений и допущены к использованию.

Подготовка опытного участка включала в себя осеннюю обработку почвы (зяблевая вспашка), культивацию, боронование и прикатывание. Высевались травы 13 мая 2017 года. Посев беспокровный сплошной рядовой. Удобрения были внесены в соответствии со схемой опыта. В год посева проводилось однократное скашивание. После этого в течение последующих годов исследования осуществлялась имитация стравливания скашиванием до 4-5 раз за сезон. По циклам стравливания определялись: ботанический состав, урожайность и химический состав трав (сырой протеин, жир, клетчатка, сахар, нитраты). Содержание безазотистых экстрактивных веществ, обменной энергии и кормовые единицы находились расчетными методами. Для учёта урожайности и наблюдений использовались общепринятые методики ВНИИ кормов им. Вильямса [13]. Обработка результатов исследований осуществлялась по методике Б.А. Доспехова [14].

Агроклиматические условия 2017 года характеризовались избыточным увлаж- нением. Первая часть вегетационного периода 2018 года сопровождалась недостатком тепла и влаги, затем установился нормальный температурный режим. В первой половине вегетационного периода 2019 года была нехватка тепло- и влаго-обеспеченности, а во второй половине выпало избыточное количество осадков. За 2020 год отмечена неравномерность поступления осадков и тепла. В период формирования первого и второго укосов была хорошая тепло- и влагообеспеченность, а затем температура снизилась и количество осадков увеличилось.

Результаты исследований

Рассмотрим продуктивность зеленой массы и сухого вещества за 2018‒2020 гг. (2-4 год жизни трав). Наиболее продуктивной и статистически отличающейся от контроля была травосмесь вариант 9, состоящая из фестулолиума, овсяницы, тимофеевки, мятлика, клевера лугового и клевера ползучего. Продуктивность зеленой массы и сухого вещества данной травосмеси составила 51,6 и 8,7 т/га соответственно, что больше контроля на 2,0 т/га сухой массы или на 80%.

Травосмесь варианта 10 не отличалась по видовому составу трав от варианта 9, кроме того, что вместо фестулолиума она включала в себя райграс пастбищный. Урожайность зеленой массы и сухого вещества травосмеси варианта 10 также достоверно превышала контроль (на 1,8 т/га сухого вещества или на 72%) и равнялась 47,7 и 8,4 т/га соответственно.

Из злаковых травосмесей самой продуктивной была травосмесь варианта 6, в состав которой вошли фестулолиум, райграс пастбищный, овсяница луговая, тимофеевка луговая, мятлик луговой. Продуктивность данной травосмеси составила 40,4 зеленой массы и 7,7 т/га сухого вещества.

Наименьшая урожайность (из тех травосмесей, под которые вносили минеральные удобрения) была у травосмеси варианта 2, состоящей из райграса, овсяницы, тимофеевки и мятлика, и составляла 31,8 т/га зеленой массы и 6,5 т/га сухого вещества.

Травосмеси 9 и 10 вариантов обеспечили получение 7,3 и 7,1 тыс. кормовых единиц с 1 гектара, обменной энергии 88,7 и 86,5 ГДж соответственно. Выход переваримого протеина у обоих вариантов был одинаковым и составил 1,1 т/га. Злаковый травостой варианта 6 сформировал 6,1 кормовых единиц и 76,7 ГДж обменной энергии. Самой низкой по сбору питательных веществ была травосмесь варианта 3 (из травосмесей, под которые вносили минеральные удобрения), количество кормовых единиц составило 5,1 тыс. с 1 гектара, обменной энергии 64,4 ГДж и 0,7 т переваримого протеина с гектара (табл. 2) .

Таблица 2 ‒ Продуктивность пастбищных агрофитоценозов за 2018‒2020 гг., т/га

Вариант

Выход с 1 га

ЗМ, т

СМ, т

± к контролю

К.Ед, тыс

ОЭ, ГДж

ПП,т

1

Овсяница+тимофеевка+мятлик (без удобрений)

9,7

2,5

-4,2

2,0

25,1

0,2

2

Овсяница+тимофеевка+мятлик (контроль)

33,1

6,6

0,0

5,3

66,0

0,8

3

Райграс+овсяница+тимофеевка +мятлик

31,8

6,5

-0,2

5,1

64,4

0,7

4

Фестулолиум+овсяница+тимофее вка+мятлик

35,9

6,9

0,3

5,5

69,2

0,8

5

Фестулолиум+райграс+овсяница +тимофеевка +мятлик

34,3

6,7

0,1

5,3

66,9

0,8

Вариант

Выход с 1 га

ЗМ, т

СМ, т

± к контролю

К.Ед, тыс

ОЭ, ГДж

ПП,т

6

Фестулолиум+райграс+овсяница +тимофеевка+мятлик (Лимаги)

40,4

7,7

1,1

6,1

76,7

0,8

7

Райграс+овсяница+тимофеевка+ клевер луговой+кострец

35,9

7,1

0,4

5,8

71,3

0,8

8

Фестулолиум+овсяница+тимофее вка+ клевер луговой+кострец

40,0

7,4

0,8

6,2

75,6

0,8

9

Фестулолиум+овсяница+ти мофеевка+мятлик+клевер луговой+клевер ползучий

51,6

8,7

2,0

7,3

88,7

1,1

10

Райграс+овсяница+тимофеевка+ мятлик++клевер луговой+клевер ползучий

47,7

8,4

1,8

7,1

86,5

1,1

НСР 0,5 1,6

Рассмотрим содержание питательных веществ в пастбищном корме.

Наибольшим количеством протеина за все три года исследования отличились травостои 9 и 10 вариантов с содержанием протеина 18,1 и 18,7% соответственно. Каждый из этих вариантов имел в своем составе 2 вида клевера. Из злаковых самой высокопротеиновой была травосмесь 5 варианта, в состав которой входили фестулолиум, райграс пастбищный и другие виды злаковых трав, процентное содержание белка составляло 16,8%. Варианты 9 и 10 содержали 21,8 и 21,3% клетчатки соответственно. Более высокое содержание клетчатки имели травостои вариантов 2 и 3, в состав которых входили такие культуры как овсяница луговая, тимофеевка луговая, мятлик луговой (2 вариант) и райграс пастбищный, овсяница луговая, тимофеевка луговая, мятлик луговой (3 вариант). Процентное содержание клетчатки у обоих вариантов равнялось 25,0%. Также эти два варианта характеризуются наибольшим содержанием БЭВ (49,3 и 49,8% соответственно), включая в себя большую группу органических веществ (кроме жира и клетчатки): сахара, инулин, пектиновые вещества и т.д. Явные закономерности содержания жира в зависимости от видового состава трав обнаружены не были, и среднее содержание жира по всем вариантам находилось в значении 3,2% (табл. 3) .

Таблица 3 - Энергетическая и питательная ценность пастбищных агрофитоценозов за 2018‒2020 гг.

Вариант

Содержание питательных веществ, %

Сырой

Сырой жир

Сырая

БЭВ

ОЭ, МДж в 1 кг

ПП

протеин

клетчатка

1. Овсяница + тимофеевка + мятлик (без удобрений)

13,5

2,8

24,0

51,2

9,9

8,9

2. Овсяница + тимофеевка + мятлик (контроль)

16,6

3,2

25,0

46,3

9,9

11,7

3. Райграс + овсяница + тимофеевка + мятлик

16,3

3,1

25,0

46,8

9,8

11,5

4. Фестулолиум + овсяница + тимофеевка + мятлик

16,1

3,1

24,2

47,6

9,9

11,2

Вариант

Содержание питательных веществ, %

Сырой

Сырой жир

Сырая

БЭВ

ОЭ, МДж в 1 кг

ПП

протеин

клетчатка

5. Фестулолиум + райграс + овсяница + тимофеевка + мятлик

16,8

3,1

24,0

46,6

9,9

11,9

6. Фестулолиум + райграс + овсяница + тимофеевка + мятлик (Лимаги)

16,2

3,2

24,2

46,9

9,9

11,4

7. Райграс + овсяница + тимофеевка + клевер луговой + кострец

15,9

3,2

22,2

49,3

10,1

11,0

8. Фестулолиум + овсяница + тимофеевка + клевер луговой + кострец

15,2

3,2

22,0

49,8

10,1

10,4

9. Фестулолиум + овсяница + тимофеевка + мятлик + клевер луговой + клевер ползучий

18,1

3,3

21,8

47,3

10,3

13,0

10. Райграс + овсяница + тимофеевка + мятлик + клевер луговой + клевер ползучий

18,7

3,2

21,3

47,4

10,3

13,5

Повышенным содержанием сахара характеризовались травостои варианта 8 (16,77%), включающие фестулолиум, овсяницу луговую, тимофеевку, клевер луговой и кострец безостый. Самое низкое содержание сахара было у трав в контрольном варианте. Травосмеси 8 и 9 вариантов содержали сахара 15,75 и 14,78% соответственно.

Выводы

В ходе проведенных исследований установлено, что:

‒ виды многолетних трав оказывают существенное влияние на продуктивность пастбищных агрофитоценозов. Травостои 9 и 10 вариантов, состоящие из бобовозлаковых компонентов, достоверно превосходили контрольный вариант по продуктивности сухого вещества на 2 и 1,8 т/га соответственно. Продуктивность сухого вещества составила 8,7 и 8,4 т/га.

‒ сбор питательных веществ различался в зависимости от видового состава многолетних трав пастбищных агрофитоценозов. Наибольший выход обеспечили травосмеси 9 и 10 вариантов ‒ 7,3 и 7,1 тыс. кормовых единиц с 1 гектара, обменной энергии 88,7 и 86,5 ГДж соответственно.

‒ концентрация питательных веществ имела различные значения. Самой высокопротеиновой была травосмесь 10 варианта с содержанием переваримого протеина 18,7%. Наибольшее содержание клетчатки (25%) и безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ; 49,6%) отмечено в 2 и 3 вариантах. Среднее содержание жира во всех вариантах равнялось 3,2%.

Список литературы Продуктивность и питательная ценность пастбищных агрофитоценозов на основе злаковых и бобовых трав

  • Доклад о состоянии и использовании земель сельскохозяйственного назначения Российской Федерации в 2016 году. М.: Росинформагротех. - 2018. -C. 240.
  • Сереброва, И.В. Состояние и пути совершенствования кормопроизводства Вологодской области / И.В. Сереброва, Н.Ю. Коновалова, Т.Н. Соболева // Достижения науки и техники АПК. - 2013. - № 8. - С. 38-40.
  • Продуктивность фестулолиума в чистых и смешанных посевах в условиях Европейского Севера России / Е.А. Тяпугин, Н.Ю. Коновалова, П.Н. Калабашкин, С.С. Коновалова // Достижения науки и техники АПК. - 2017. - Т. 31. - №5. - С. 24-27.
  • Соболева, Т.Н. Урожайность бобово-злаковых травостоев при пастбищном использовании в зависимости от видового состава в условиях Вологодской области / Т.Н. Соболева, Е.Н. Прядильщикова // Молочнохозяйствен-ный вестник. - 2016. - № 3 (23). - С. 22-28. URL: https://elibrary.ru/download/ elibrary_27202572_52573068.pdf
  • Химический состав и питательность кормов из многолетних трав в зависимости от фона минерального питания и сроков их уборки / М.М. Хисматуллин, Г.С. Миннулин, Л.Т. Вафина, Ф.Н. Сафиоллин // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2011. - Т. 6. - № 1 (19). - С. 160-162. - URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_15618945_92078530.pdf (дата обращения 25.01.2021).
  • Стыбаев, Г.Ж. Питательная ценность травосмесей пастбищ в зависимости от их видового состава в условиях сухостепной зоны Казахстана / Г.Ж. Стыбаев, А.А. Байтеленова, Н.К. Муханов // Евразийский союз ученых (ЕСУ). - 2020. - № 9 (78). - URL: https://archive.euroasia-science.ru/index.php/Euroasia/article/ view/69/49
  • Tamrada A.A., Sippert M.R., Jauris G.C. et al. Production and chemical composition of grasses and legumes cultivated in pure form, mixed or in consortium. Acta Scientiarum. Animal Sciences, 2017, vol. 39. July/Sept. - URL: http://dx.doi.org/10.4025/actascianimsci.v39i3.34661
  • Юдина, Е.А. Использование фестулолиума и райграса пастбищного для создания пастбищных агрофитоценозов / Е.А. Юдина, Н.Ю. Коновалова // Молоч-нохозяйственный вестник. - 2019. - №2 (34). - 2 кв. - С. 72-79.
  • Машьянов, М.А. Влияние состава содоминантов травосмеси на продуктивность и адаптивность разновидовых травостоев с доминированием фестулолиума в условиях Северо-Запада России / М.А. Машьянов, В.В. Ганичева // Кормопроизводство. - № 3. - 2015. - С. 21-25.
  • Кулаков, В.А. Особенности формирования агрофитоценозов с участием овсяницы луговой и их продуктивность в условиях интенсивного пастбищного использования азотного удобрения / В.А. Кулаков, Д.А. Алтунин // Совмещенные посевы полевых культур в севообороте агроландшафта.: международная научная экологическая конференция. - 2016. - С. 52-56. - URL: https://elibrary.ru/download/ elibrary_25901519_92458932.pdf
  • Лазарев, Н.Н. Влияние азотных удобрений на урожайность пастбищных травосмесей на основе райграса пастбищного, ежи сборной и клевера ползучего / Н.Н. Лазарев, Т.В. Костикова, А.И. Беленков // Плодородие. - 2016. - №3. - С. 22-24. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-azotnyh-udobreniy-na-urozhaynost-pastbischnyh-travosmesey-na-osnove-raygrasa-pastbischnogo-ezhi-sbornoy-i-klevera/viewer
  • Биохимический состав зеленой массы многолетних трав различных сортов, видов и агрофитоценозов / О.В. Чухина, А.И. Демидова, В.В. Ганичева и др. // Современные тенденции в науке и образовании: новый взгляд: материалы Международной научно-практической конференции. - 2020. - URL: http://science-peace.ru/files/STN0NV_2020.pdf#page=67
  • Игловиков, В.Г. Методика опытов на сенокосах и пастбищах / В.Г. Игло-виков, Н.С. Конюшков, В.П Мельничук. - М., 1971. - Ч. 2. - С. 174.
  • Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта. - 5-е изд., доп. и перераб. / Б.А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
Еще
Статья научная