|
ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА
УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК
СОЛЯНИК ОЛЕНА ПЕТРІВНА
УДК 633.2:635.651:631.84
ПРОДУКТИВНІСТЬ БОБОВО-ЗЛАКОВИХ
ТРАВОСУМІШОК ЗАЛЕЖНО ВІД РЕЖИМІВ
ЇХ ВИКОРИСТАННЯ НА НИЗИННИХ ЛУКАХ
ПОЛІССЯ УКРАЇНИ
06.01.12 – кормовиробництво і луківництво
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Київ – 2000
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в лабораторії луківництва Інституту землеробства Української академії аграрних наук протягом 1990-1999 рр.
Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор КУРГАК Володимир Григорович, Інститут землеробства УААН, головний науковий співробітник лабораторії луківництва
Офіційні опоненти:
доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник ЯРМОЛЮК Михайло Тимофійович, Інститут землеробства і тваринництва західного регіону УААН, головний науковий співробітник лабораторії луківництва
кандидат сільськогосподарських наук, доцент КОЗЯР Олександр Михайлович, Національний аграрний університет, доцент кафедри кормовиробництва і сільськогосподарської меліорації
Провідна установа: Вінницький державний аграрний університет, кафедра кормовиробництва і луківництва, м. Вінниця
Захист відбудеться “20 “ грудня 2000 р. о “12“ годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради
Д 27.361.01 при Інституті землеробства УААН за адресою: 08162, Київська область, Києво-Святошинський район, смт. Чабани.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту землеробства УААН.
Автореферат розісланий “18“ листопада 2000 р.
Вчений секретар
Спеціалізованої вченої ради,
кандидат сільськогосподарських наук Кравченко Л.О.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
У створенні надійної кормової бази тваринництва велика роль належить природним кормовим угіддям, які в зоні Полісся України займають 1,4 млн. га або 20 % від площі сільгоспугідь. При виконанні Державної програми виведення земель, розміщених, переважно, в ерозійно небезпечній зоні агроландшафтів із ріллі, площа лучних угідь буде збільшена. Вони здатні забезпечувати вихід з 1 га 50-70 ц кормових одиниць і більше. Проте, продуктивність лучних угідь у даному регіоні ще надто низька, не перевищує 13-15 ц/га кормових одиниць, що потребує розробки ефективних заходів їх поліпшення.
Актуальність теми. У комплексі ефективних заходів збільшення виробництва і поліпшення якості кормів на лучних угіддях в умовах недостатнього забезпечення луківництва азотом добрив, особливої актуальності набуває раціональне використання біологічних факторів інтенсифікації даної галузі і в першу чергу багаторічних бобових трав як важливого дешевого джерела симбіотичного азоту.
Проте, до останнього часу, не визначено роль у підвищенні продуктивності сіяних лук та поліпшенні якості кормів окремих видів і особливо сортів багаторічних бобових трав у складі бобово-злакових травосумішок при різних режимах і способах їх використання. Зокрема, у системі конвеєрного виробництва різних видів високопоживних дешевих трав’яних кормів. Все це, особливо в сучасних умовах дефіциту азотних добрив утруднює розробку агротехнічних прийомів і комплексних технологій створення та раціонального використання високопродуктивних сіяних травостоїв різного цільового призначення.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження, результати яких використано в дисертаційній роботі, були складовою частиною тематичних планів Інституту землеробства УААН і виконувались за проектом 5 “Корми і кормовий білок” Державної науково-технічної програми “Продовольство 95”.
Мета і задачі досліджень. Мета – підібрати найкращі бобові компоненти для створення високопродуктивних різностиглих бобово-злакових травосумішок і оптимізувати режими їх використання на низинних луках у зоні Полісся для виробництва на них високопоживних дешевих трав’яних кормів.
Задачі досліджень. Визначити продуктивність сіяних бобово-злакових травостоїв за різного видового і сортового складу бобових компонентів та їх отавність залежно від режимів використання.
Установити вплив режимів використання бобово-злакових травостоїв на розвиток бульбочок на коренях бобових та рівень компенсації азоту мінеральних добрив симбіотичним.
Виявити вплив видів і сортів бобових трав у складі бобово-злакових сумішок при різних режимах їх використання на ботанічний склад, густоту та висоту травостою.
Установити вплив режимів використання бобово-злакових травостоїв з різним видовим і сортовим складом бобових трав на біохімічний склад, поживність та енергонасиченість корму.
Визначити оптимальні строки і частоту відчуження різностиглих бобово-злакових травосумішок та дати пропозиції щодо організації на їх основі пасовищних та укісних конвеєрів.
Провести економічну й енергетичну оцінку бобово-злакових сумішок у зв’язку з різним видовим і сортовим складом бобових компонентів при різних режимах їх використання.
Об’єкт дослідження – формування високопродуктивних сіяних бобово-злакових травостоїв та показників якості корму.
Предмет дослідження – бобово-злакові травосумішки з різним видовим і сортовим складом бобових компонентів та режими їх використання.
Методи дослідження – польовий (для визначення урожайності, висоти та густоти травостоїв), лабораторний (визначення ботанічного та хімічного складу корму), економічний (проведення економічної та енергетичної ефективності), математико-статистичний (проведення дисперсійного аналізу та статистичної обробки даних).
Наукова новизна одержаних результатів. Оптимізовано режими використання бобово-злакових травосумішок із різним видовим і сортовим складом бобових компонентів та виявлено вплив цих факторів на продуктивність, особливості трансформації травостоїв, біохімічний склад та енергонасиченість корму з рослинної маси.
Уперше на сортовому рівні для зони Полісся визначено кількість бульбочок на коренях різних видів бобових трав та розміри нагромадження останніми в надземній масі симбіотичного азоту при різних строках і частоті відчуження бобово-злакових травостоїв.
На підставі результатів проведених досліджень дано пропозиції щодо організації пасовищних і укісних конвеєрів рівномірного надходження рослинної маси протягом періоду використання трав на основі різностиглих бобово-злакових травосумішок.
Практичне значення одержаних результатів. Запропоновано режими використання бобово-злакових травосумішок різного видового і сортового складу бобових компонентів, які дають можливість протягом 3-4 років після залуження одержувати з 1 га по 55-75 ц кормових одиниць, 11-14 ц сирого протеїну і порівняно з злаковим травостоєм – зекономити 150-200 кг азоту мінеральних добрив та розробити укісні чи пасовищні конвеєри рівномірного надходження зеленої маси протягом 135-144 і більше днів.
Наукові розробки автора протягом 1997-1999 рр. пройшли виробничу перевірку і впроваджені у сільськогосподарському виробничому кооперативі “Вороньків” Бориспільського району Київської області щорічно на площі 265-320 га.
Особистий внесок здобувача. Розробка програми та проведення лабораторних і польових досліджень, статистична обробка, узагальнення і аналіз одержаної наукової інформації виконано автором самостійно при сприянні лабораторії луківництва Інституту землеробства УААН.
Апробація результатів дисертації. Основні матеріали дисертації повідомлено: на 14-х Генеральних зборах Європейської федерації луківників (Фінляндія, Лахті, 1992), республіканській координаційній нараді по кормовиробництву (Львів, 1993), конференціях молодих вчених та спеціалістів “Сільське господарство України – проблеми, сучасність, майбутнє” (Чабани, 1993,) і “Наукові основи ведення сільського господарства України в сучасних умовах” (Чабани, 1994), міжнародній конференції “Корми і кормовий білок” (Вінниця, 1994), та на засіданнях лабораторії луківництва і методичної комісії з питань землеробства та рослинництва Інституту землеробства УААН (Чабани, 1993, 1994, 1995, 2000).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 9 наукових праць, в тому числі 4 у фахових наукових виданнях.
Обсяг і структура роботи. Дисертація складається із вступу, шести розділів, висновків, пропозицій виробництву, списку використаних джерел та 12 додатків. Вона викладена на 194 сторінках, включає 19 таблиць і 13 рисунків. Список використаної літератури містить 272 джерела, з них 39 – латинським шрифтом.
О С Н О В Н И Й З М І С Т
СТВОРЕННЯ ТА РАЦІОНАЛЬНЕ ВИКОРИСТАННЯ СІЯНИХ БОБОВО-ЗЛАКОВИХ ТРАВОСТОЇВ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)
Показано стан вивчення проблеми раціонального використання в луківництві потенціалу багаторічних бобових трав як джерела симбіотичного азоту. Зокрема, розглядаються питання добору цих трав до сіяних бобово-злакових травостоїв, режими використання, їх вплив на нагромадження симбіотичного азоту, ботанічний і біохімічний склад урожаю та продуктивність сіяних луків, загальні принципи їх формування. Обгрунтовано необхідність вивчення в зоні Полісся України режимів використання бобово-злакових травосумішок з різним видовим і сортовим складом бобових компонентів.
УМОВИ, ПРОГРАМА І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
Дослідження по виявленню кращих режимів використання бобово-злакових травосумішок з різним видовим і сортовим складом бобових компонентів нами проведено протягом 1990-1999 рр. у двох польових дослідах на низинних луках нормального зволоження у колишньому дослідному господарстві Інституту землеробства “Копилово” Макарівського району Київської області та у виробничому експерименті. У схеми польових дослідів (табл. 1 і 2) до травосумішок в якості одного бобового компонента були включені два сорти конюшини лучної, три – люцерни, три – конюшини повзучої і по одному сорту конюшини гібридної та лядвенцю рогатого. У кожному досліді травосумішки вивчали на трьох режимах використання. У досліді 1 перше відчуження травостою проводили у фазах: 1) галуження, 2) цвітіння і 3) плодоношення (рис. 3), у досліді 2 – у фазах: 1) галуження, 2) початок і 3) кінець цвітіння бобових компонентів (рис. 1 і 2). В отавах, відповідно наведених режимів використання, відчуження травостою проводили через 25-35, 35-45 і 45-55 днів.
Всі досліди проводили на фоні Р60К120. В злакову частину травосумішок були включені тимофіївка лучна, костриця лучна та стоколос безостий Козаровицькі. У такому ж складі програмою досліджень була передбачена й злакова травосумішка, варіанти 10 досліду 1 і 7 досліду 2 при внесенні Р60К120 та, відповідно, варіанти 11 і 8 при внесенні N180Р60К120.
Погодні умови в роки проведення досліджень були досить сприятливими для формування врожаю та доброго відростання трав в отавах. Чотири роки, в тому числі і роки закладки дослідів були вологими і один рік посушливим.
Грунт дослідних ділянок дерново-підзолистий пилувато-супіщаний, в 0-20- см шарі містив гумусу 1,6-2,0 %, рухомих Р2О5 – 9,0-9,4 мг і К2О – 10-11 та мінерального азоту 14-16 мг/100 г грунту, рН сол. – 5,2-5,5. Дещо більшим вмістом гумусу та меншою кислотністю характеризувався грунт під дослідом 2.
Облік урожаю в дослідах проводили за методикою ВІК, а математичну обробку результатів досліджень – за методами дисперсійного аналізу та варіаційних рядів на персональному комп’ютері ІВМ РС.
Ботанічний склад урожаю визначали в кожному укосі методом вагового аналізу з розбиранням пробних снопів, які взяті з прокосів в чотириразовій повторності, густоту травостою та участь у ньому компонентів – шляхом підрахунку пагонів на фіксованих площадках розміром 50х50 см2 в чотириразовій повторності. Рівень компенсації бобовими травами мінерального азоту симбіотичним визначали за методикою ВІК, а коефіцієнт зволоження – за відношенням суми опадів до сумарного водоспоживання за відповідний період.
Вміст у трав’яній масі загального і білкового азоту, сирого жиру, сирої клітковини, сирої золи, перетравність сухої маси корму in vitro, вміст фосфору, калію і кальцію визначали методом інфрачервоної спектрофотометрії з використанням комп’ютерного забезпечення; вміст сирого протеїну і білку – за добутком кількості загального і білкового азоту та перевідного коефіцієнта 6,25. Кількість безазотистих екстрактивних речовин визначали відніманням від 100% вмісту сирих протеїну, золи, жиру, клітковини.
У грунті визначали: pH – електрометрично, вміст гумусу – за Тюріним і Кононовою, вміст азоту, що легко гідролізується лугом – за Корнфілдом, рухомого фосфору – за Кірсановим і обмінного калію – за Масловою, масу і кількість бульбочок на коренях однієї особини бобових трав у 0-20-см шарі грунту – за Дубовенко.
Вміст кормових одиниць і обмінної енергії розраховували з урахуванням фактичних показників хімічного складу та перетравності сухої маси корму in vitro. Енергетичну оцінку корму та економічну і енергетичну оцінки технологій проводили за методиками ВІК і ВІМ.
ПРОДУКТИВНІСТЬ БОБОВО-ЗЛАКОВИХ ТРАВОСУМІШОК РІЗНОГО ВИДОВОГО ТА СОРТОВОГО СКЛАДУ БОБОВИХ КОМПОНЕНТІВ ЗАЛЕЖНО ВІД РЕЖИМІВ ЇХ ВИКОРИСТАННЯ
Проведеними нами дослідженнями встановлено, що при внесенні лише фосфорних і калійних добрив (рис. 1) за оптимальних режимів використання на низинних луках нормального зволоження бобові трави у складі бобово-злакових травосумішок порівняно із злаковими в середньому за перші чотири роки користування підвищують урожайність лучних угідь у 1,5-1,8 рази і забезпечують вихід з 1га 70-90 ц сухої маси, 55-65 ц кормових одиниць, 11-14 ц сирого протеїну, 60-70 ГДж обмінної енергії з рівнем компенсації мінерального азоту симбіотичним 100-150 кг/га з розрахунку на суху речовину і 150-200 кг/га – на сирий протеїн.
Бобово-злакові ценози за участю в них конюшини лучної сорту Кумач, конюшини гібридної Рожева 27, конюшини повзучої Ювілейна чи Гігант білий або лядвенцю рогатого Монастирецький високу продуктивність забезпечували як за укісного з проведенням першого укосу на початку цвітіння бобових, так і за багатоукісного (імітація пасовищного) використання. Сумішка з включенням конюшини повзучої сорту Спринт продуктивнішою була за багатоукісного, а з конюшиною лучною сорту Тетра ВІК чи люцерною різних сортів – за укісного режиму використання. На режимі з доведенням першого укосу до фази плодоношення трав продуктивність всіх бобово-злакових травосумішок за виходом з 1 га поживних речовин корму знижувалась у 1,5-3,0 рази, а при доведенні цього укосу до кінця цвітіння по більшості травосумішок – в 1,1-1,7 рази порівняно з кращими варіантами використання.
Найбільш рівномірний розподіл урожаю за укосами (табл. 1) всі травосумішки забезпечували за багатоукісного (пасовищного) використання (4 цикли з нерівномірністю 38-68 %) і найменш – за укісного режиму з проведенням першого укосу в кінці цвітіння та у фазі плодоношення (2-3 укоси з нерівномірністю 96-109 %). За багатоукісного режиму найбільш рівномірний розподіл урожаю за циклами використання забезпечувала травосумішка з участю конюшини повзучої.
У першому циклі використання наростання сухої маси урожаю бобово-злакових травосумішок продовжувалось до кінця цвітіння бобових компонентів і досягало рівня, залежно від видового і сортового складу бобових компонентів 45,3-66,7 ц/га. У фазі плодоношення урожайність сухої маси знижувалась на 9-30 %.
Таблиця 1
Розподіл урожаю сухої маси бобово-злакових травосумішок різного
видового та сортового складу бобових компонентів за укосами залежно
від режиму використання, середнє за 1992-1995 рр. (дослід 2)
1. Тимофіївка лучна – 8, кос- 1 22,1 20,8 15,9 5,6 34 32 25 9 47
триця лучна – 10, стоколос 2 38,3 25,4 8,9 - 53 35 12 - 61
безостий – 12 + конюшина 3 58,7 17,9 1,4 - 75 23 2 - 84
лучна Кумач - 10
2. Ті ж злаки + конюшина 1 26,2 25,4 9,0 2,6 42 40 14 4 64
лучна Тетра ВІК –10 2 45,6 23,9 7,4 - 59 31 10 - 75
3 66,7 16,6 1,3 - 79 20 1 - 91
3. -“- + люцерна Північна 1 25,5 24,3 9,4 1,9 42 40 15 3 64
гібридна – 10 2 52,0 21,2 7,6 - 64 26 9 - 71
3 58,8 24,9 1,8 - 69 29 2 - 85
4. -“- + конюшина гібридна 1 23,2 24,7 9,7 3,7 38 40 16 6 56
Рожева 27 – 8 2 38,6 24,1 8,1 - 55 34 11 - 65
3 55,8 19,3 1,7 - 73 25 2 - 71
5. -“- + лядвенець рогатий 1 26,2 19,4 10,7 2,5 43 34 19 4 68
Монастирецький – 6 2 37,0 21,8 4,6 - 58 34 7 - 77
3 52,5 13,1 1,3 - 78 20 2 - 90
6. -“- + конюшина повзуча 1 22,6 22,6 9,1 6,6 37 37 15 11 38
Гігант білий – 6 2 34,1 24,4 5,5 - 53 38 9 - 68
3 45,3 10,5 2,0 - 78 18 3 - 90
7. -“- + N0 1 19,2 11,1 5,4 0,9 52 30 15 2 64
2 28,6 14,7 4,2 - 60 31 9 - 77
3 40,2 7,2 2,0 - 81 15 4 - 96
8. -“- + N180 1 33,4 25,6 15,2 3,6 43 33 19 5 52
2 48,3 30,7 9,3 - 55 35 11 - 66
3 71,2 25,0 1,7 - 73 26 2 - 79
___________________________________________________________________________________
v – нерівномірність розподілу урожаю за укосами, виражена коефіцієнтом варіації
Незалежно від режиму використання найвищу продуктивність (до 100-140 ц/га сухої маси) більшість бобово-злакових сумішок забезпечували у перші два роки, тобто тоді коли в травостоях найбільшу питому вагу займали бобові трави. На четвертому році, у зв’язку з майже повним випаданням бобових компонентів, і перш за все різних видів і сортів конюшини, продуктивність травосумішок знижувалась до рівня злакового травостою на тому ж фоні Р60К120 (35-50 ц/га сухої маси).
ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ БОБОВО-ЗЛАКОВИХ СІЯНИХ ТРАВОСТОЇВ ЗАЛЕЖНО ВІД ЇХ ВИХІДНОГО СКЛАДУ ТА РЕЖИМІВ ВИКОРИСТАННЯ
За нашими даними на частоту скошування в умовах низинних лук Полісся найбільш негативно реагувала люцерна, а найменш – конюшина повзуча. За даними досліду 2 в середньому за чотири роки користування вміст у травостої люцерни за багатоукісного використання становив 19 %, за сінокісного – з проведенням першого укосу на початку цвітіння – 26 і в кінці цвітіння – 31 %, а вміст конюшини повзучої відповідно – 30, 24 і 19 %. Поміж сортів конюшини лучної сорт Кумач менше реагував на режими скошування, тим часом як одноукісна конюшина лучна Тетра ВІК була стійкішою і краще утримувалась в травостої за сінокісного використання з проведенням першого укосу на початку чи в кінці цвітіння (рис. 2). Подібні дані одержані й по досліду 1 (табл. 2).
По мірі старіння рослин в процесі онтогенезу кількість бобових у травостоях зменшувалась від 30-66 % у першому році користування до 6-24% - у третьому-четвертому роках. Конюшина повзуча і особливо лядвенець рогатий при скошуванні їх у фазі плодоношення (за даними досліду 1) самопоновлювались у травостоях із насіння, осипаного у попередні роки, збільшуючи свою участь від 6-12 % до 27-43 %.
З роками, одночасно із зменшенням кількості бобових, у бобово-злакових травостоях збільшувалась кількість злаків, і в першу чергу стоколосу безостого, несіяних – тонконогу лучного та пирію повзучого і різнотрав’я – кульбаби лікарської та любочок осінніх.
Одержані закономірності за ботанічним складом різних травостоїв та за роками й режимами використання співпадали з даними підрахунків їх густоти. Загальна густота бобово-злакових травостоїв, залежно від варіантів дослідів та років користування, була в межах від 2007 до 4856 пагонів на 1 м2, у тому числі кількість пагонів бобових – від 103 до 1320.
Наявність бобових трав у складі бобово-злакових травосумішок, як свідчать наші дослідження, позитивно впливала й на ріст злакових трав. Порівняно із злаковим травостоєм на тому ж фоні РК висота злаків за рахунок дії симбіотичного азоту збільшувалась в 1,1-2,2 рази. Зокрема, у перші роки користування за багатоукісного режиму висота злаків першого укосу збільшувалась від 20-27 до 27-53 см, а за укісного з першим укосом на початку цвітіння бобових – від 45-53 до 53-91 см.
Таблиця 2.
Ботанічний склад урожаю бобово-злакових травосумішок із різними бобовими компонентами залежно від режимів їх використання,
середнє за 1990-1993 рр., %, (дослід 1)
1 Тимофіївка лучна – 8, кос- 1 60 15 14 17 14 34 6
триця лучна – 10, стоколос 2 63 20 20 10 13 32 5
безостий – 12 + конюшина 3 61 11 18 11 21 35 4
лучна Кумач – 10
2 Ті ж злаки + конюшина 1 61 17 14 14 16 33 6
лучна Тетра ВІК – 10 2 54 17 12 13 12 38 8
3 56 12 17 10 17 38 6
3 - “ - + люцерна 1 79 24 27 16 12 15 6
Ярославна – 10 2 64 19 22 11 12 29 7
3 75 27 25 13 10 17 18
4 - “ - + люцерна Київська 1 79 18 33 21 7 15 6
строкатогібридна – 10 2 66 26 18 12 10 26 8
3 78 24 24 17 13 17 5
5 - “ - + конюшина гібридна 1 66 17 22 17 10 28 6
Рожева 27 – 8 2 59 14 20 16 9 33 8
3 66 16 25 15 10 29 5
6 - “ - + лядвенець рогатий 1 65 13 31 12 9 25 6
Монастирецький – 6 2 69 16 25 17 11 23 8
3 67 15 23 14 15 28 5
7 - “ - + конюшина повзуча 1 65 12 28 11 14 29 6
Гігант білий – 6 2 62 18 24 11 9 31 7
3 73 16 36 12 9 23 5
8 -“- + конюшина повзуча 1 63 17 23 14 9 32 5
Ювілейна - 6 2 65 20 26 11 8 28 7
3 67 25 22 9 11 27 6
9 -“- + конюшина повзуча 1 50 14 20 17 9 35 5
Спринт 2 64 24 20 11 9 28 8
3 68 20 24 11 13 26 6
| 
