Возделывание кипрея узколистного (Сhamaenerion angustifolium) в смеси с маральим корнем (Rhaponticum carthamoides) (Willd) Jlin

В Северо-Западном федеральном округе РФ, располагающим 2978 тыс. га пашни и 1743 тыс. га кормовых угодий, ведущими и взаимосвязанными отраслями АПК являются молочно-мясное животноводство и кормопроизводство [1].

Обобщение результатов многолетних исследований показывает, что при решении задачи полного самообеспечения всеми видами концентрированных, грубых и сочных кормов усредненные оптимальные для региона параметры структуры посевных площадей, исходящие из молочной специализации животноводства, выглядят следующим образом: зерновые – 30–40 %; многолетние травы – 40–50 %; силосные (однолетние травы, кукуруза и др.) – 10‒15 %; картофель, овощи и технические – 10–15 %; кормовые корнеплоды и новые культуры – до 5 % [2].

Видовой состав многолетних трав, широко возделываемых в настоящее время в регионе, ограничен и представлен в основном тимофеевкой луговой, овсяницей луговой, райграсом пастбищным и клевером луговым [1].

Острый дефицит финансовых средств не позволяет хозяйствам широко использовать покупные корма для балансирования рационов животных с целью обеспечения роста их продуктивности [3].

Недостаток переваримого протеина в кормах отрицательно сказывается на жизнедеятельности животных, ведет к значительному перерасходу кормов (недостаток 1 г перерваримого протеина увеличивает на 2 % перерасход кормов) и, в конечном итоге, к удорожанию животноводческой продукции [4].

Повышение качества корма как выход из сложившейся ситуации является одной из важнейших задач отрасли растениеводства [5].

Кормовая ценность полученного растительного сырья зависит от состава агрофитоценоза (одновидовой или смешанный), срока проведения скашивания и укоса [6‒11].

Россия обладает одной из богатейших в мире коллекций по ботаническому разнообразию культивируемых растений и их диких сородичей. Только по каталогу ВИРа насчитывается более 320 000 образцов.

Еще в начале 60-х годов прошлого века, признали что в каждом хозяйстве европейского Нечерноземья и Севера для создания высокоэффективной кормовой базы животноводства целесообразно выращивать три-четыре интродуцированных вида многолетних растений [12].

Ученые из ФГБНУ «Северо-Западный Центр междисциплинарных исследований проблем продовольственного обеспечения» (г. Санкт-Петербург, Пушкин) предлагают базовые машинные технологии производства кормов из трав, предполагающие использование материально-технических ресурсов с различной степенью интенсивности – высокая (А), интенсивная (Б), традиционная (В).

Традиционная технология (В) – должна обеспечивать уборку зеленой массы в объеме 5‒10 т/га и производство силоса с энергетической питательностью 8,7‒9,3 МДж, сенажа – 8,6‒9,0 МДж, сена – 8,5‒8,8 МДж.

Интенсивная технология (Б) направлена на заготовку зеленой массы 10‒16 т/ га и производство силоса с энергетической питательностью 9,3‒10,0 МДж, сенажа – 9,0‒9,3 МДж, сена – 8,8‒9,0 МДж.

Высокая технология (А) – включает осуществление двух укосов с получением суммарного выхода зеленой массы 19‒30 т/га (1 укос 12‒18 т/га, 2 укос 7‒12 т/га) и производство силоса с энергетической питательностью 10,0‒10,6 МДж, сенажа – 9,3‒9,9 МДж, сена – 9,0‒9,2 МДж [13].

Освоение растительных ресурсов – комплексная задача для региона. Проблемы интродукции растений – введения их в культуру на основе всестороннего изучения – определены в фундаментальных работах Н.И. Вавилова.

Перспективными культурами для введения в культуру для нашего региона являются кипрей узколистный (Chamaenerion angustifolium) и рапонтикум сафлоровидный (маралий корень) (Rhaponticum carthamoides) (Willd) Jlin.

Естественные стации кипрея дают до 60 т/га высокопитательной зелёной массы, в то время как в искусственных посадках урожайность 35,0 т/га иван-чай узколистный может дать на третий год после высадки черенков без применения удобрений [14].

Маралий корень также ценная культура в кормовом отношении. Гарантированная урожайность культуры 20 т/га. В 100 кг зеленого корма 20,2 корм.ед., 2,4 кг переваримого протеина, 17 аминокислот, в 1 корм. ед. – 110–130 г переваримо-го протеина. Фитоэкстрагенные вещества растения являются стимуляторами воспроизводительной функции с.-х. животных [15].

Таким образом, данные культуры можно отнести к высокотехнологичным для производства кормов.

Известно, что травосмеси более устойчивы к вредителям и болезням, чем одновидовые посевы. Так на кипрее насчитывается 19 фитофагов, питающихся различными органами растения [16]. При этом потери зеленой массы могут достигать более 11% в зависимости от степени повреждения вредителями [17].

Актуальность исследования состоит в необходимости совершенствования структуры набора кормовых культур региона, ценных в кормовом отношении.

Новизна состоит в том, что впервые изучена возможность совместных посадок нетрадиционных кормовых растений кипрея узколистного (иван-чая) и рапонтика сафлоровидного.

Целью наших исследований являлось определить эффективность культивирования кипрея узколистного в смешанном посеве с маральим корнем; на основании полученных данных объективно оценить целесообразность их совместного выращивания.

Практическая значимость заключается в использовании полученных результатов в дальнейшей работе по совершенствованию технологии возделывания рассмотренных культур для включения их в структуру кормового клина региона.

Объект исследований: посадки кипрея узколистного в чистом виде и в смеси с рапонтикумом сафлоровидным (маральим корнем).

Вегетационно-полевые опыты проводились на опытном поле Вологодской ГМХА в период с 2015 по 2017 гг., предшественник – картофель. Система обработки почвы включала – зяблевую вспашку и весеннюю предпосевную культивацию. Опыт включал в себя 2 варианта. Закладка опыта велась способом систематического размещения, повторность четырехкратная. Площадь опытной делянки 1,5 м2 (1,5 х 1,0).

Посадочный материал ‒ отрезки корневых отпрысков кипрея узколистного заготавливали в местах его естественного произрастания. Семена маральего корня высевали на глубину 1,5‒2,0 см специальной ручной сеялкой. Качество использованного в опыте семенного материала маральего корня: чистота 95 %, всхожесть 87%, хозяйственная годность 82,6%. При норме высева при 100% хозяйственной годности 6 кг/га фактическая норма высева составила 7,3 кг/га.

Схема опыта:

Кипрей узколистный – в чистом виде (контроль)

Кипрей узколистный + маралий корень

При закладке опыта в варианте из кипрея и маральего корня – вначале высаживали кипрей, используя предварительно заготовленные корневые отпрыски, нарезанные длиной 10‒15 см. Отпрыски высаживали на глубину 8–10 см. Расстояния между рядами кипрея 70 см, а в междурядья высевали семена маральего корня. Учет продуктивности зеленой массы кипрея проводили в фазу цветения; в совместных посевах ‒ в фазу цветения доминирующего компонента. Метод учета урожая – сплошной с определением ботанического состава. Перед учетом удаляли защитные полосы и выключки. Учетная площадь 1 м2. Начиная с момента отрастания растений, каждые 10 дней замеряли силу роста и фазу развития растений.

В растительных сообществах корневая система кипрея распределялась в разных по глубине почвенных горизонтах. Это обеспечивало равномерное и рациональное использование питательных веществ почвы. В составе травосмеси виды растений лучше используют влагу и тепло.

Маралий корень Rhaponticum carthamoides ‒ многолетнее травянистое растение с мощным симподиально ветвящимся корневищем.

Оба растения требовательны к условиям вегетации, положительно реагируют на наличие азота в почве. Это обстоятельство, в том числе, послужило причиной изучения их совместного произрастания. Результаты изучения прохождения фаз развития компонентами травосмесей представлены в таблице 1.

Таблица 1 ‒ Прохождение фаз развития компонентов травосмеси

Годы исследования	Вариант	Календарная дата начала вегетации	Бутонизация	Цветение
				начало	полное
	1. Кипрей	15.06.	20.07.	01.08.	10.08.
1 г.	2 . Кипрей Маралий корень	15.06. 23.06.	20.07. —	01.08. —	10.08. —
	1. Кипрей	24.04.	10.06.	05.07.	12.07.
2 г.	2. Кипрей Маралий корень	27.04.	15.06.	01.07.	10.07.
		01.05.	05.06.	20.06.	24.06.
	1. Кипрей	29.04.	15.06.	01.07.	08.07.
3 г.	2. Кипрей Маралий корень	28.04.	14.06.	27.06.	05.07.
		30.04.	01.06.	18.06.	23.06.

Вегетационный период в год закладки опыта характеризовался неравномерным количеством осадков. Так, май месяц отличился двойной месячной нормой и температурой воздуха, на 7 0С превышающей средние многолетние показатели. Поэтому в год посадки всходы были дружные и появились у кипрея на 7–10 день после посадки корневищ. У маральего корня всходы были отмечены на 15‒20 день. Последующие месяцы вегетации отмечены значительно меньшим количеством осадков в сравнении с многолетними данными и температурами выше средних.

2016 год был самым засушливым и жарким за годы наблюдений. Температура за период вегетации превышала многолетние на 5–8 0С. Количество осадков вы- пало 70% от годовой нормы.

Погода, предшествовавшая началу вегетации в 2017 году, была благоприятной – дневные температуры доходили до +20 0С. Самым засушливым был июнь месяц, когда выпало менее половины нормы осадков.

В год закладки опыта вегетация растений пришлась на вторую половину июня. На второй и третий годы растения кипрея в агроценозе начинали вегетацию сразу после схода снега на 1‒3 дня раньше маральего корня. В анализируемые годы,кипрей узколистный в одновидовых посадках вступал в фазу цветения в первых числах июля (5 и 1 июля), что на 3 дня позже, чем в составе смеси. Данное обстоятельство, вероятно, связано с имеющим место фактором конкуренции между растениями в агроценозе.

В первый год опыта растения маральего корня после всходов развивались медленно и отставали в росте от растений кипрея (рисунок) . В составе травосмеси в соотношении компонентов доминировал кипрей 95,1 %. В год посадки учет урожая не проводился. На диаграмме видно, что в первый год развитие и рост растений травосмеси протекает медленно. Растения маральего корня к концу вегетации в опыте достигли высоты 15 см и имели хорошо развитую прикорневую розетку листьев. Стебли растения кипрея узколистного достигли 45 см.

Начиная со второго года жизни растений во всех вариантах опыта отмечено раннее отрастание. Совместное произрастание кипрея узколистного и маральего корня ведет к постепенному изреживанию стеблестоя кипрея и снижению его доли в травосмеси (табл. 2) .

Рапонтикум сафлоровидный (маралий корень) образует плотную розетку листьев и мощную корневую систему, подавляющую корневища кипрея узколистного.

При сравнении высоты стеблей кипрея (контроль) с высотой стеблей его в травосмеси (см. рисунок) видно существенное отставание в росте на 3 год стеблей кипрея узколистного, произрастающих в смеси с маральим корнем.

В агроценозе кипрей + маралий корень стебли кипрея узколистного (иван-чая) на 3 год совместного произрастания были выше рапонтика сафлоровидного в среднем на 10 см.

Урожайность изучаемых вариантов в опыте представлена в таблице 2 .

Данные таблицы подтверждают фенологические наблюдения ‒ кипрей узколистный в чистом виде продуктивнее совместных посадок с рапонтикумом сафлоровидным. Несмотря на высокую облиственность маральего корня, основная масса его листьев располагается в прикорневом ярусе и при уборке не учитывалась. Период от начала вегетации до уборки у тавосмеси был короче, чем в монопосад- ках кипрея, но урожайность смеси уступала контролю во второй и третий годы (среднее за два года 7,3 и 12,3 т/га соответственно).

В контрольном варианте сбор питательных веществ с единицы площади выше, чем в травосмеси (табл. 3) . Учет урожайности проводили за один укос. Таблица показывает, что кипрей узколистный (иван-чай) в составе травосмесей дает основное количество протеина и сахара.

При скашивании травосмеси, включающей кипрей + маралий корень, (в среднем за два года исследований) сбор сырого протеина 199,7 кг/га и 13,8 ГДж обменной энергии, в то время как в контрольном варианте (в чистом виде кипрей) эти показатели были выше и составили 379 кг/га и 25 ГДж/га соответственно по сравнению с травосмесью.

Таблица 2 ‒ Урожайность вариантов в опыте

Годы исследования	Вариант	Календарная дата начала вегетации	Период от начала вегетации до уборки	Урожайность з/м, т/га	Соотношение компонентов в травосмеси, %
1 г.	1. Кипрей	15.06.	-	-	100
	2. Кипрей Маралий корень	15.06. 23.06.	-	-	95,1 4,9
2 г.	1. Кипрей	24.04.	73	6,2	100
	2. Кипрей Маралий корень	27.04. 01.05.	66	5,9	67,4 32,6
3 г.	1. Кипрей	29.04.	64	18,3	100
	2. Кипрей Маралий корень	28.04. 30.04.	50	8,6	46,1 53,9

Таблица 3 ‒ Продуктивность агроценозов кипрея узколистного

Наименование компонентов	Зелёная масса, т/ га	Выход сухого вещества, т/га	Кормовых ед., ед./га	Обменная энергия, ГДж/га	Сырой протеин, кг/га	Сахар, кг/га	Жир, кг/га
1 г. пользования
Кипрей	6,2	1,2	928	12,2	192	105	51,5
Кипрей + Маралий корень	5,9	1,1	872	11,2	168,1 (123,6 + 44,5)	94,0 (67,6+ 26,4)	44,6
2 г. пользования
Кипрей	18,3	3,7	2740	37,7	565	309	152
Кипрей + Маралий корень	8,6	1,6	1260	16,3	231,2 (123,6 + 107,6)	131,5 (67,6+ 63,9)	61
Среднее за период исследований
Кипрей	12,3	2,5	1834	25,0	379	207	102
Кипрей + Маралий корень	7,3	1,4	1066	13,8	199,7 (123,6 + 76,1)	112,8 (67,6+ 45,2)	52,8

Выводы

Эксперимент свидетельствует ‒ урожайность зеленой массы в варианте кипрей + маралий корень ниже, чем в контрольном варианте с показателем 7,3 т/ га, против 12,3 т/га (среднее за два года). Выход обменной энергии и сбор сырого протеина в монопосадках на 11,2 ГДж/га и 179,3 кг/га выше, чем в травосмеси. Маралий корень на третий год произрастания с кипреем узколистным образует плотные заросли, угнетающие кипрей. Побегопроизводительная способность корневищ иван-чая снижается, уменьшается количество стеблей, он раньше вступает в фазу цветения и таким образом следует признать вытеснение его рапонтикумом сафлоровидным из состава ценоза.