Продуктивность люцерны изменчивой в одновидовых и смешанных посевах и сравнительная оценка силоса из люцерны в чистом виде и в смеси с бобовыми и злаковыми травами в условиях Вологодской области

Основой рациона крупного рогатого скота, особенно в зимний период, являются растительные корма, такие как силос, сенаж, сено из различных бобовых и бобово-злаковых трав, что является одним из самых главных условий создания прочной кормовой базы для животноводства. Правильная организация полноценного кормления животных способствует получению высококачественной продукции животноводства в максимальном объеме [1, 2].

В летний период производство молока отличается высокой экономической эффективностью из-за низкой стоимости зеленой массы лугов и пастбищ. Лучшими считаются пастбища с большим содержанием бобовых трав (люцерны, вики, клевера, чины и т.д.)

Исследованиями установлено, что сельскохозяйственные предприятия недополучают 30-35% молока из-за дефицита кормового протеина в рационах [3, 4].

Для решения данной проблемы во многих хозяйствах выращивают бобовые культуры, так как они богаты протеином, витаминами, минеральными веществами, и по получению растительного белка занимают ведущее место по сравнению с другими растениями, а также стоит отметить, что этот белок легко усваивается и является высококачественным [5, 6, 7]. В хозяйствах Вологодской области среди бобовых трав наибольшее значение имеют клевер красный, розовый, люцерна посевная, козлятник восточный, многолетние злаковые травы, из которых готовят ферментируемый корм – силос. Силосование является биологическим процессом, зависящим от ряда условий, факторов, которые оказывают значительное влияние на показатели питательности и на качество корма [8, 9].

Люцерна изменчивая – это многолетнее растение (5-7 лет), которое в год дает несколько урожаев в зависимости от погодных условий. В мировом земледелии под её посевами занято более 35 млн га.

По питательной ценности она занимает одно из первых мест среди других кормовых растений. Её зеленая масса, сено и другие корма, приготовленные из неё, отличаются высоким качеством, являются наиболее полноценными, легкоусвояемыми [10, 11].

Цель наших исследований - эффективность возделывания люцерны изменчивой в одновидовых и смешанных посевах в условиях Вологодской области. Сравнительная оценка силоса из люцерны в чистом виде и в смеси с другими бобовыми и бобово-злаковыми травами по качеству, питательности, переваримости и содержанию органических кислот.

Материал и методика исследований.

Экспериментальные исследования проводились в период с 2017 по 2018 год на опытном поле Вологодской ГМХА в трехкратной повторности, площадь 1 делянки – 1,2 м2, учетная – 1 м2, размещение делянок систематическое. Растительные образцы изучались в лаборатории химического анализа Северо-Западного НИИ молочного и лугопастбищного хозяйства.

Почва опытного участка дерново-слабоподзолистая, среднесуглинистая, мощность пахотного горизонта составляет 20-22 см. Пахотный слой почвы характеризуется рН (КСl) – 5,1, содержанием (по Кирсанову) подвижного Р2О5 – 280 мг/кг, обменного К2О – 160 мг/кг почвы, гумуса – 2,1%.

Схема опыта включала 5 вариантов:

Люцерна изменчивая (контроль)

• •    Люцерна изменчивая 50% + клевер луговой 50%

• •    Люцерна изменчивая 50% + тимофеевка луговая 50%

• •    Люцерна изменчивая 50% + клевер луговой 25% + тимофеевка луговая 25%

• •    Люцерна изменчивая 50% + тимофеевка луговая 25% + овсяница луговая 25%

Для посева были использованы следующие сорта многолетних трав, районированные в Вологодской области: люцерна изменчивая – сорт Вега 87; клевер луговой – сорт Дымковский; тимофеевка луговая – сорт Ленинградская 204; овсяница луговая – сорт Краснопоймская 92.

Качественные показатели зелёной массы силоса определялись в соответствии с национальным стандартом Российской Федерации «ГОСТ Р55986-2014 силос из кормовых растений. Общие технические условия».

В силосуемой массе определяли следующие показатели:

• -    содержание сухого вещества – по методике ВИК [12];

• -    величину рН ‒ потенциометром;

• -    органические кислоты – по Вигнеру и Флик-Лепперу;

• -    общий азот, сырой протеин – по Кьельдалю;

• -    сырой жир – по Сокслету;

• -    сырую клетчатку – по Геннебергу и Штоману;

• -    сырую золу – весовым методом;

• -    перевариваемость питательных веществ in vitro – экспресс-методом определения переваримости кормов в искусственном рубце [13].

За годы проведенных работ исследовано более 150 растительных образцов.

Результаты исследований.

Посев многолетних трав проводили беспокровно, весной. Способ посева – рядовой. Перед посевом семена бобовых трав обработаны ризоторфином в дозе 300 г на гектарную норму высева.

В годы пользования на изучаемых травостоях проводили по два укоса. В начале весны при возобновлении вегетации трав проводили подкормку минеральными удобрениями в дозе Р60К60 в виде двойного суперфосфата и хлористого калия.

Вегетационный период 2017 года был с аномальными погодными условиями. Весна - ранняя, но затяжная с возвратами холодов, с заморозками в первой декаде июня. В летний период были выявлены пониженные температуры воздуха, особенно в первой половине лета, с обильными дождями.

Вегетационный период 2018 года характеризуется теплым с достаточным количеством влаги в почве. Первый месяц лета был несколько прохладным со средней температурой воздуха на 2-4 0С ниже СМД, а в результате активной циклонической деятельности осадков выпало больше нормы. Июль и август были теплыми со средней температурой воздуха 22-25 0С, с дождями, грозами и туманами.

Величина гидротермического коэффициента (ГТК) за 2017-2018 года состави- ла 2,4, и 1,2 соответственно. Поэтому можно сказать, что вегетационный период 2017 года являлся избыточно увлажненным, а период роста и развития люцерны изменчивой в 2018 году относятся к оптимально увлажненным.

Урожайность посевов отражает и интегрирует действие всех факторов, оказывающих влияние на опытные растения в процессе их роста и развития, а ее величина является результатом компромисса между продуктивностью и устойчивостью [14]

Урожайность травостоев с люцерной изменчивой представлена в таблице 1 .

Таблица 1 – Урожайность травостоев с люцерной изменчивой, т/га зеленой массы.

Вариант	2017 год			2018 год			В среднем за два года, т/га
	1 укос	2 укос	всего за два укоса	1 укос	2 укос	всего за два укоса
Люцерна (контроль)	35,2	33,5	34,3	38,9	37,2	38,1	36,2
Люцерна + клевер	35,7	34,5	35,1	39,9	38,7	39,3	37,2
Люцерна + тимофеевка	35,7	32,1	33,9	37,5	35,4	36,4	35,1
Люцерна + клевер + тимофеевка	37,2	35,1	36,1	41,1	39,7	40,4	38,2
Люцерна + тимофеевка + овсяница	31,8	29,0	30,4	33,7	30,4	34,6	32,5
НСР 05	0,84	2,13	-	2,72	5,70	-	-

Учет урожайности травостоев с люцерной изменчивой в 2018 г. на второй год пользования показал, что люцерна изменчивая не только сформировала два полноценных укоса, но и увеличивала свой биопродукционный потенциал, причем во всех вариантах опыта. Как и в предыдущем году, наивысший уровень урожайности обеспечил смешанный посев люцерны изменчивой с клевером луговым и тимофеевкой луговой, где он составил 40,4 т/га зеленой массы, что на 3,2 т/га больше по сравнению с 2017 г.

В то же время при посеве люцерны изменчивой с тимофеевкой луговой и овсяницей луговой была получена наименьшая урожайность – 29,5 т/га зеленой массы.

Сравнительная оценка продуктивности травостоев, созданных с использованием люцерны изменчивой, показала, что явное преимущество по величине урожайности имеют смешанные травостои, причем бобово-злаковые. При этом наивысший уровень урожайности в среднем за 2 года обеспечил смешанный посев люцерны изменчивой с клевером луговым и тимофеевкой луговой – 38,2 т/га, что на 2,0 т/га выше по сравнению с одновидовым посевом люцерны изменчивой и на 1,0 т/га выше по сравнению с посевом люцерны изменчивой с клевером луговым.

Добавление к люцерне изменчивой с тимофеевкой второго рыхлокустового злака ‒ овсяницы луговой ‒ не обеспечило повышение урожайности по сравнению со всеми бобовыми травостоями и было существенно ниже, по сравнению с двухкомпонентными и трехкомпонентными травостоями, в среднем на 4,3 т/га зеленой массы.

Химический состав сухого вещества исследуемых травостоев представлен в таблице 2 .

Таблица 2 – Химический состав сухого вещества изучаемых травостоев, в среднем за 2017‒2018 гг.

Варианты	в % к сухому веществу
	Сырой протеин	Сырой жир	Сырая клетчатка	БЭВ	Зола
1. Люцерна (контроль)	17,73	3,72	23,25	45,2	10,1
2. Люцерна + клевер	18,99	4,11	24,12	41,28	11,5
3. Люцерна + тимофеевка	16,25	3,93	24,32	47,10	8,4
4. Люцерна + клевер + тимофеевка	15,18	3,67	22,67	51,78	6,7
5. Люцерна + тимофеевка + овсяница	14,15	3,84	22,33	47,15	8,2

В среднем за годы исследований наибольший показатель сырого протеина был во втором варианте (18,99%), при этом разница с контролем составила 1,26%. Содержание сырого жира изменялось незначительно по изучаемым травостоям за исключением второго варианта, в котором данный показатель составил 4,11%, что превышает контроль на 0,39%. Наиболее высокая массовая доля сырой клетчатки наблюдалась во втором и третьем вариантах (24,12-24,32%), что превысило контроль на 0,87% в варианте люцерны с клевером луговым и до 1,07% в варианте №3 (люцерна+тимофеевка). Наибольшая концентрация безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) отмечена в четвертом варианте – 51,78%, это объясняется более низкими показателями сырого протеина и жира.

Проведенная оценка агрофитоценозов показывает, что наименьшая урожайность сухого вещества была получена при возделывании люцерны в одновидовых посевах и составила 6,6 т/га ( табл. 3 ). Наибольшая урожайность была достигнута при введении в смесь клевера лугового и тимофеевки луговой (8,1 т/га сухого вещества)

Однокомпонентный посев люцерны изменчивой значительно уступал травосмесям по выходу кормовых единиц, за исключением варианта 5. Наибольшая продуктивность отмечена в варианте 4, выход кормовых единиц составил 7,8, что на 1,6 к.ед больше по сравнению с контролем.

Таблица 3 – Продуктивность и питательность люцерны изменчивой в одновидовых и смешанных посевах

Варианты	Урожайность, т/га		Выход с 1 га, т		Содержание ПП в 1 к.ед, г	Выход с 1га ОЭ, ГДж
	зеленой массы	сухого вещества	к.ед.	переваримого протеина
1. Люцерна (контроль)	33,2	6,6	6,2	0,86	138,7	71,4
2. Люцерна + клевер	37,2	7,3	6,6	1,02	165,2	77,4
3. Люцерна + тимофеевка	35,1	7,8	7,1	0,78	109,9	82,3
4. Люцерна + клевер + тимофеевка	38,2	8,1	7,8	0,79	101,3	88,4
5. Люцерна + тимофеевка + овсяница	32,5	7,4	6,2	0,71	114,5	75,5

По выходу обменной энергии сложилась аналогичная ситуация, данный показатель в травосмесях изменялся с 77,5 (вариант 5) до 88,4 ГДж (вариант 3).

Оценка белковой продуктивности показала преимущество бобовых культур. Продуктивность одновидового посева люцерны составила 0,86 т/га переваримого протеина, в травосмеси с клевером луговым данный показатель был выше и составил 1,02 т/га. В остальных вариантах опыта выход переваримого протеина был ниже по сравнению с контролем.

По белковой обеспеченности кормовых ресурсов преимущество имели также фитоценозы с бобовыми культурами. Так в варианте 2 содержание переваримого протеина в 1 к.ед. составило 165,2 г, что на 26,5 г больше контрольного варианта и в среднем на 56,6 г превосходит остальные травосмеси.

По результатам проведенных исследований наибольший выход обменной энергии наблюдался в варианте 4 и составил 88,4 ГДж, что на 10,9 ГДж больше по сравнению с контрольным вариантом.

Приготовление силоса – это главная проблема люцерны, т.к. стебель и масса листьев высыхают быстро и по-разному. Вследствие этого появляется опасность чрезвычайно высоких потерь обрушения. Из-за низкого уровня сахара и высокого содержания белка силосование люцерны проводиться тяжело. Основными критериями качественного силосования являются сроки уборки и степень провяливания.

Для снижения влажности зеленой массы растения люцерны рекомендуют предварительно подвяливать в прокосах. Время провяливания не должно превышать 40 часов. Содержание сухих веществ в силосной массе должно быть 35-48%.

Таблица 4 ‒ Содержание основных питательных веществ в 1 кг корма в среднем по области

Вид силоса	Питательная ценность силоса
	ОЭ, МДж	Корм. ед., кг	Перевар. протеин	Сухое вещество, г	Зола, %	Пpо-теин, %	Клетчатка, %	Жиp, %	Сахаp, %	Каротин, мг/кг
В натуральном корме
Из люцерны (подвяленные травы)	2,15	0,16	23,92	237,16	21,18	34,27	78,36	10,99	0,7	18,73
Из люцерны и тимофеевки	2,54	0,18	23,45	283,46	30,28	35,71	92,83	11,87	1,21	14,61
Из люцерны, клевера и тимофеевки	2,82	0,22	22,39	299,42	22,73	35,28	92,05	13,09	1,28	22,12
Из люцерны и клевера	2,52	0,19	27,14	261,74	22,93	38,56	81,32	10,95	0,76	28,25
В абсолютно-сухом веществе, %
Из люцерны	9,07	0,67	100,86	237,16	8,93	14,45	33,04	4,63	0,29	78,98
Из люцерны и тимофеевки	8,96	0,64	82,7	283,46	10,68	12,59	32,75	4,19	0	51,54
Из люцерны, клевера и тимофеевки	9,41	0,73	74,76	299,42	7,59	11,78	30,74	4,37	0,43	73,88
Из люцерны и клевера	9,62	0,76	103,68	261,74	8,76	14,73	31,07	4,18	0,29	107,94

Проводя анализ таблицы 4 , можно отметить, что зеленая масса силоса из люцерны обладает высокими кормовыми достоинствами. По содержанию основных показателей (обменная энергия, кормовые единицы, сырой протеин, жир и сахар)

она не уступает норме потребности в этих элементах. Содержание каротина составляет 78,98 мг/кг, что на 27,44 мг/кг выше по сравнению с люцерново-тимофеечным силосом, но в силосе из люцерны с клевером данный показатель значительно выше и составляет 107,94 мг/кг.

Содержание сырого протеина в люцерновом силосе не уступало аналогичным показателям силосов из бобовых трав и составляло 14,45% от сухого вещества против 12,59% в силосе из смеси люцерны и тимофеевки 14,73% из люцерны изменчивой и клевера.

По содержанию обменной энергии силос из многолетних бобовых трав (клевер и люцерна) превосходил силос из люцерны посевной и смеси люцерны с тимофеевкой луговой с показателем 9,62 МДж/кг сухого вещества против 9,07 и 8,96 МДж/ кг сухого вещества. Следует также отметить, что включение люцерны изменчивой в состав силосуемой массы обеспечивало повышение содержания энергии в составе корма.

По органолептическим показателям все исследуемые силосы можно отнести к 1 классу, так как они без затхлого, гнилостного запаха, имеют фруктовый аромат. Структура – выраженная, хорошо различаются стебли и листья, консистенция – немажущаяся.

Биохимический состав силоса характеризуется кислотностью (рН), процентным содержанием органических кислот. Для успешного процесса силосования необходимы условия для развития молочнокислых бактерий, способствующих повышению кислотности корма, в результате чего происходит подавление жизнедеятельности патогенной микрофлоры и тем самым снижается интенсивность брожения. В силосуемой массе наряду с молочной кислотой образуются уксусная и масляная кислоты, значительное увеличение которых способствует получению корма низкого качества.

Оценка силоса по содержанию в нем органических кислот представлена в таблице 5.

Таблица 5 ‒ Содержание органических кислот в силосах, % в натуральном корме

Вид силоса	рН	Уксусная кислота	Масляная кислота	Молочная кислота	Общее количество	Процент молочной кислоты
Из люцерны (подвяленные травы)	4,13	0,97	0,06	3,19	4,22	75,15
Из люцерны и тимофеевки	4,30	0,99	0,05	2,81	3,85	73,02
Из люцерны, клевера и тимофеевки	3,88	0,92	0,18	3,76	4,89	72,00
Из люцерны и клевера	4,18	1,04	0,09	3,13	4,23	74,00

Анализ силоса из люцерны, бобовых трав и их смеси, проведенный в лаборатории показал, что наиболее высококачественный силос был получен из зеленой одновидовой массы люцерны, в котором из всех видов кислот количество молочной кислоты составило 1,35% от сухого вещества (СВ).

В то же время, активная, кислотность силоса pH составила в среднем за годы исследований 4,13, однако известно, что по ГОСТ Р 55986-2014 «Силос из кормовых растений. Общие технические условия» данный показатель для силоса 1

класса не должен превышать 4,30, что дает основание полагать о наличии фитоконсервирующих соединений в зелёной массе люцерны.

m гл co co cn Ch

■ Уксусная ■ Масляная ■ Молочная

Рисунок – Содержание органических кислот в силосах, %

Содержание масляной кислоты в силосе из люцерны составляло 0,06% от сухого вещества, а в силосе из люцерны в смеси с многолетними злаковыми и бобовыми травами — в среднем по вариантам равнялось 0,11% (рисунок).

Результаты изучения переваримости силоса из различных бобовых и бобово-злаковых трав с использованием экспресс-метода определения переваримости кормов в искусственном рубце отражены в таблице 6 .

Таблица 6 – Коэффициент переваримости питательных веществ силоса из бобовых и бобово-злаковых трав, %

Вид силоса	Сырой протеин	Сырой жир	Сырая клетчатка
Из люцерны (подвяленные травы)	67	60	51
Из люцерны и тимофеевки	70	60	62
Из люцерны, клевера и тимофеевки	66	72	54
Из люцерны и клевера	66	65	74

Рассматривая полученные данные, стоит отметить, что высокая переваримость питательных веществ по протеину отмечена практически во всех исследуемых силосах, но в особенности в люцерново-тимофеечном силосе - 70%

Выводы.

Сравнительная оценка продуктивности травостоев, созданных с использованием люцерны изменчивой, показала, что явное преимущество по величине урожайности имеют смешанные бобово-злаковые травостои. Наивысший уровень урожайности в среднем за 2 года обеспечил смешанный посев люцерны изменчивой с клевером луговым и тимофеевкой луговой – 38,2 т/га, что на 2,0 т/га выше по сравнению с одновидовым посевом люцерны изменчивой и на 1,0 т/га выше по сравнению с посевом люцерны изменчивой с клевером луговым.

По химическому составу сухого вещества изучаемых травостоев, в среднем за годы исследований, наибольший показатель сырого протеина был во втором варианте (18,99%), при этом разница с контролем составила 1,26%. Содержание сырого жира изменялось незначительно по изучаемым травостоям за исключением второго варианта, в котором данный показатель составил 4,11%, что превышает контроль на 0,39%. Наиболее высокая массовая доля сырой клетчатки наблюдалась во втором и третьем варианте (24,12-24,32%), что превысило контроль на 0,87% в варианте люцерны с клевером луговым и до 1,07% в варианте №3 (люцерна+тимофеевка). Наибольшая концентрация безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) отмечена в четвертом варианте – 51,78%, это объясняется более низкими показателями сырого протеина и жира.

Проведенная оценка агрофитоценозов показывает, что наименьшая урожайность сухого вещества была получена при возделывании люцерны в одновидовых посевах и составила 6,6 т/га. Наибольшая урожайность была достигнута при введении в смесь клевера лугового и тимофеевки луговой (8,1 т/га сухого вещества).

Однокомпонентный посев люцерны изменчивой значительно уступал травосмесям по выходу кормовых единиц, за исключением варианта 5. Наибольшая продуктивность отмечена в варианте 4, выход кормовых единиц составил 7,8, что на 1,6 к.ед больше по сравнению с контролем. Оценка белковой продуктивности показала преимущество бобовых культур. Продуктивность одновидового посева люцерны составила 0,86 т/га переваримого протеина, в травосмеси с клевером луговым данный показатель был выше и составил 1,02 т/га. В остальных вариантах опыта выход переваримого протеина был ниже по сравнению с контролем.

По выходу обменной энергии сложилась аналогичная ситуация, данный показатель в травосмесях изменялся с 77,5 (вариант 5) до 88,4 ГДж (вариант 3).

По белковой обеспеченности кормовых ресурсов преимущество имели также фитоценозы с бобовыми культурами. Так в варианте 2 содержание переваримого протеина в 1 к.ед. составило 165,2 г, что на 26,5 г больше контрольного варианта и в среднем на 56,6 г превосходит остальные травосмеси.

По результатам проведенных исследований наибольший выход обменной энергии наблюдался в варианте 4 и составил 88,4 ГДж, что на 10,9 ГДж больше по сравнению с контрольным вариантом.

Содержание каротина в зеленой массе люцерны изменчивой составляет 78,98 мг/кг, что на 27,44 мг/кг выше по сравнению с люцерново-тимофеечным силосом, но в силосе из люцерны с клевером данный показатель значительно выше и составляет 107,94 мг/кг. Содержание сырого протеина в люцерновом силосе не уступало аналогичным показателям силосов из бобовых трав и составляло 14,45% от сухого вещества против 12,59% в силосе из смеси люцерны и тимофеевки 14,73% из люцерны изменчивой и клевера. По содержанию обменной энергии силос из многолетних бобовых трав (клевер и люцерна) превосходил силос из люцерны посевной и смеси люцерны с тимофеевки луговой с показателем 9,62 МДж/кг сухого вещества против 9,07 и 8,96 МДж/кг сухого вещества.

Наиболее высококачественный силос был получен из зеленой одновидовой массы люцерны, в котором из всех видов кислот количество молочной кислоты составило 1,35% от сухого вещества.

Высокая переваримость питательных веществ по протеину отмечена практи- чески во всех исследуемых силосах, но в особенности в люцерново-тимофеечном силосе ‒ 70%.