сотрудник
сотрудник
сотрудник
В ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса» в 1947 г. заложен опыт по изучению эффективности минераль-ных и органических удобрений. За 74 года использования травостоя без перезалужения выявлены особенности сукцессионной изменчивости. Произошло переформирование сеяного бобово-злакового травостоя в два типа: низовой злаково-бобово-разнотравный (регрессивная сукцессия) на фоне внесения одно- и двухкомпонентных минеральных подкормок и навоза и злаково-разнотравный (прогрессивная сукцессия) на фоне внесения полного минерального удобрения с высокими дозами азота. На травостоях первого типа преобладающим является внедрившийся вид — овсяница красная (43,8–75,4%), второго типа — верховые злаки (лисохвост луговой, ежа сборная, кострец безостый). Переформирование травостоя не привело к снижению урожайности. За последние 28 лет (в среднем за 1993–2020 гг.) урожайность травостоев при регрессивной сук-цессии превосходила контроль (3,3 т/га сухого вещества) в 1,1–1,9 раза, при прогрессивной сук-цессии — в 1,9–2,6 раза. Ежегодное потребление травами азота на контрольном варианте состав-ляло 54 кг, Р2О5 — 14 кг, K2О — 46 кг. Внесение одно- и двухкомпонентных минеральных под-кормок и навоза увеличивает потребление азота в 1,1–2,4 раза, фосфора — в 1,3–3,1 раза, калия — в 1,3–3,6 раза, при внесении полного минерального удобрения — соответственно в 2,3–3,5, 2,9–3,9 и 2,4–3,9 раза. Качество получаемого корма по содержанию сырого протеина, сырой клетчатки и сырой золы на обоих типах травостоя отвечало требованиям ГОСТ для первого и второго классов. Содержание минеральных элементов также соответствовало зоотехническим нормам.
сенокос, удобрение, ботанический состав, урожайность, качество корма
Введение. Одним из факторов интенсификации животноводства является обеспечение животных высококачественными кормами с высокой энергетической и протеиновой питательностью и содержанием минеральных элементов. Значительную роль в создании устойчивой кормовой базы играет луговое кормопроизводство. В результате проведения многолетних исследований (Ротамстедская опытная станция в Великобритании — более 150 лет пользования травостоем, ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильям-са» — 74–85 лет пользования) доказано, что создание долголетних высокоурожайных сенокосных агрофитоценозов позволяет в течение длительного времени получать корм высокого качества при низких затратах за счет экономии материальных и технических средств на перезалужение, сохранения высокой урожайности и качества получаемого корма при внесении удобрений и сохранения ценного видового состава травостоя. Применение интенсивных технологий является ключевым фактором повышения продуктивности и качества корма долголетних сенокосов, определяемого химическим составом и соотношением в нем питательных веществ [1–7].
Материалы и методы. С целью определения эффективности различных систем и технологий создания и использования сенокосов в ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса» с 1947 г. проводится долголетний полевой опыт. Исследования проводятся на типичном суходольном лугу временно избыточного увлажнения с дерново-подзолистой среднесуглинистой почвой. Травостой создан в 1946 г. путем посева сложной травосмеси. В ее состав входили клевер луговой Trifolium pratense L. (норма высева — 3 кг/га), клевер ползучий Trifolium repens L. (2 кг/га), тимофеевка луговая Phleum pratense L. (4 кг/га), овсяница луговая Festuca pratensis Huds. (10 кг/га), лисохвост луговой Alopecurus pratensis L. (3 кг/га), кострец безостый Bromus inermis Leyss. (3 кг/га), мятлик луговой Poa pratensis L. (2 кг/га). Перед посевом трав в слое почвы 0–20 см содержалось 2,03% гумуса, 70 мг/кг обменного калия, 50 мг/кг подвижного фосфора, рНсол. 4,3. Перед закладкой опыта было внесено 4,5 т/га извести. В качестве удобрений применяются аммиачная селитра, суперфосфат, хлористый калий и полуперепревший навоз КРС. Азотные удобрения в зависимости от технологии вносились единоразово весной или дробно под укос, калийные и фосфорные — весной. Отчуждение надземной массы проводилось в фазу цветения преобладающего вида (лисохвоста лугового) и в первой декаде сентября. Ботанический состав долголетнего травостоя определяли методом весового анализа, биохимический состав получаемого корма — в лаборатории массовых анализов ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса». На основе балансового метода проведено сравнение потребления элементов питания (азот, фосфор, калий) и поступления их за счет подкормок травостоя минеральными и органическими удобрениями. Статистическую обработку данных по урожайности проводили методом дисперсионного анализа [8].
Опыт включен в реестр Географической сети опытов с удобрениями, является достоянием отечественной сельскохозяйственной науки. Имеется аттестат РАСХН длительного опыта № 145 от 1 января 2009 года.
Результаты исследований и их обсуждение. Ботанический состав исходного сеяного травостоя в зависимости от видов и доз применяемых удобрений с течением времени подвергался существенным изменениям. В результате при внесении одно- и двухкомпонентных минеральных подкормок и навоза сформировался низовой злаково-бобово-разнотравный тип травостоя (регрессивная сукцессия), при систематическом внесении полного минерального удобрения — злаково-разнотравный (прогрессивная сукцессия) (рис. 1). На 75-й год жизни при прогрессивной сукцессии в травостое преобладали верховые злаки (50,1–98,4%), при регрессивной — низовые 54,7–91,2% (рис. 2). При регрессивной сукцессии доминантом является овсяница красная — 43,8–75,4%, из верховых видов доминантом остается лисохвост луговой при внесении N90K90 и N60P45K90 — 41,8 и 48,7% соответственно. При внесении фосфорных, калийных и органических удобрений участие бобовых в травостое составляет 13,4–29,6%. При прогрессивной сукцессии доминантами являются лисохвост луговой (36,0–64,5%), ежа сборная (44,5–49,1%) и кострец безостый (71,5%).
Урожайность долголетних травостоев в среднем за последние 28 лет пользования на контрольном варианте составляет 3,3 т/га, при регрессивной сукцессии урожайность возрастает в 1,1–1,9 раза (табл. 1).
При прогрессивной сукцессии на фоне N90PK урожайность составляет 6,3 т/га (в 1,9 раз выше контроля), с увеличением дозы азота до 120 кг действующего вещества (д. в.) на 1 га она увеличивается в 2,1–2,3 раза, до 180 кг д.в./га — в 2,5–2,6 раза, при внесении органо-минерального удобрения — в 1,9–2,2 раза.
Рис. 1. Сформировавшиеся на 74-й год пользования типы травостоев
Рис. 2. Ботанический состав долголетних травостоев (74-й год пользования)
Вынос минеральных веществ без вне-сения удобрений (контроль) при формировании урожайности за счет естественного плодородия почвы составляет 54 кг азота, 14 кг P2O5, 46 кг K2O. При регрессивной сукцессии сбор азота увеличивается в 1,1–2,4 раза, фосфора — в 1,3–3,1 раза, калия — в 1,3–3,6 раза. При внесении полного минерального удобрения сбор азота увеличился в 2,3–3,5 раза, фосфора — в 2,9–3,9 раза, калия — в 2,4–3,9 раза по сравнению с контролем. При внесении комплексного органо-минерального удобрения сбор азота в 2,6–2,7 раза выше контроля, в 1,6–1,8 ра-за выше, чем при внесении навоза, сбор фосфора в 3,6–3,8 и 2,0–2,2 раза, сбор калия в 3,5 и 2,1–2,4 раза соответственно. Коэффициент использования удобрений при регрессивной сукцессии составил: для азотных 30–58%, для фосфорных 24–40%, для калийных 61–86%, при прогрессивной сукцессии соответственно 40–67%, 47–56% и 92–109%.
1. Вынос минеральных веществ с урожаем трав
в среднем за последние 28 лет пользования (1993–2020 гг.)
|
Вариант |
Урожайность сухого вещества, т/га |
Вынос из почвы, кг/га |
Коэффициент использования удобрений, % |
||||
|
N |
P2O5 |
K2O |
N |
P2O5 |
K2O |
||
|
Регрессивная сукцессия |
|||||||
|
Без удобрений |
3,3 |
54 |
14 |
46 |
— |
— |
— |
|
K90 |
4,2 |
76 |
18 |
101 |
— |
— |
61 |
|
Р45 |
3,5 |
60 |
25 |
48 |
— |
24 |
— |
|
N120 |
5,0 |
117 |
23 |
58 |
52 |
— |
— |
|
10 т/га навоза (1 раз в 4 года) |
4,4 |
79 |
23 |
66 |
— |
— |
— |
|
20 т/га навоза (1 раз в 4 года) |
5,0 |
92 |
27 |
76 |
— |
— |
— |
|
Р45K90 |
4,9 |
90 |
34 |
114 |
— |
36 |
73 |
|
N90K90 |
5,8 |
112 |
25 |
141 |
40 |
— |
— |
|
N120K90 |
6,0 |
128 |
25 |
137 |
43 |
— |
86 |
|
N80+40K120 |
6,3 |
123 |
30 |
167 |
— |
— |
— |
|
N120P45 |
5,4 |
129 |
41 |
60 |
58 |
40 |
— |
|
N60P45K90 |
5,9 |
108 |
44 |
135 |
30 |
— |
— |
|
Прогрессивная сукцессия |
|||||||
|
N90P45K90 |
6,3 |
126 |
44 |
146 |
40/60 |
— |
— |
|
N45P30K60 + N45P30K60 |
6,5 |
122 |
48 |
160 |
— |
— |
— |
|
N120P30K60 |
6,8 |
139 |
41 |
112 |
— |
— |
— |
|
N120P45K90 |
7,2 |
146 |
48 |
145 |
47/63 |
51 |
94 |
|
N80+40P45K90 |
7,1 |
139 |
46 |
143 |
41/52 |
47 |
92 |
|
N80+40P45K90 + Са |
7,5 |
148 |
50 |
152 |
48/67 |
56 |
109 |
|
N80+40P60K120 |
7,0 |
138 |
46 |
181 |
— |
— |
— |
|
N120+60P45K90 |
8,2 |
181 |
48 |
151 |
50/61 |
— |
— |
|
N120+60P60K120 |
8,5 |
187 |
55 |
177 |
— |
— |
— |
|
10 т/га навоза (1 раз в 4 года) и N90P45K90 |
6,4 |
143 |
50 |
161 |
— |
— |
— |
|
20 т/га навоза (1 раз в 4 года) и N90P45K90 |
7,4 |
144 |
53 |
159 |
— |
— |
— |
|
НСР05 |
0,8 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Качество корма долголетнего сенокоса оценивали в соответствии с ГОСТ Р 55452–2013 «Сено и сенаж. Технические условия». В зависимости от типа травостоя получаемый корм относится к одной из двух указанных в ГОСТ категорий: сеяные злаковые травы или травы естественных угодий.
При регрессивной сукцессии в вариантах без удобрений и при внесении навоза, P45, K90, P45K90, N90K90 и N60P45K90 по содержанию сырого протеина (10,37–12,19%) сено соответствовало второму классу качества, при увеличении дозы азота в составе одно- и двухкомпонентных подкормок до 120 кг д.в./га качество корма повысилось до первого класса (12,12–15,06% СП) (табл. 2).
2. Качество корма долголетнего агрофитоценоза
в среднем за последние 28 лет пользования (1993–2020 гг.)
|
Вариант |
Содержание в сухом веществе, % |
|||||
|
сырой протеин |
сырая клетчатка |
сырая зола |
фосфор |
калий |
кальций* |
|
|
Регрессивная сукцессия |
||||||
|
Без удобрений |
10,37 |
25,58 |
6,58 |
0,20 |
1,17 |
0,60 |
|
K90 |
11,25 |
27,30 |
7,87 |
0,18 |
1,98 |
0,68 |
|
Р45 |
10,69 |
25,43 |
7,27 |
0,32 |
1,13 |
0,69 |
|
N120 |
14,56 |
26,22 |
5,88 |
0,19 |
0,95 |
0,56 |
|
10 т/га навоза (1 раз в 4 года) |
11,25 |
25,84 |
6,32 |
0,23 |
1,26 |
0,64 |
|
20 т/га навоза (1 раз в 4 года) |
11,56 |
26,10 |
6,60 |
0,25 |
1,26 |
0,68 |
|
Р45K90 |
11,44 |
27,94 |
7,32 |
0,31 |
1,93 |
0,61 |
|
N90K90 |
12,19 |
26,49 |
6,78 |
0,20 |
2,04 |
0,52 |
|
N120K90 |
13,38 |
26,90 |
7,05 |
0,18 |
1,93 |
0,63 |
|
N80+40K120 |
12,12 |
27,14 |
6,92 |
0,21 |
2,21 |
0,46 |
|
N120P45 |
15,06 |
26,34 |
5,63 |
0,32 |
0,94 |
0,54 |
|
N60P45K90 |
11,50 |
27,72 |
7,01 |
0,32 |
1,90 |
0,57 |
|
Прогрессивная сукцессия |
||||||
|
N90P45K90 |
12,56 |
28,57 |
6,76 |
0,30 |
1,93 |
0,48 |
|
N45P30K60+ N45P30K60 |
11,75 |
29,23 |
7,23 |
0,32 |
2,04 |
0,53 |
|
N120P30K60 |
12,81 |
27,45 |
5,80 |
0,27 |
1,37 |
0,48 |
|
N120P45K90 |
12,75 |
28,95 |
6,19 |
0,30 |
1,68 |
0,46 |
|
N80+40P45K90 |
12,25 |
27,03 |
6,03 |
0,28 |
1,68 |
0,48 |
|
N80+40P45K90 + Са |
12,38 |
27,45 |
6,09 |
0,30 |
1,69 |
0,57 |
|
N80+40P60K120 |
12,25 |
27,96 |
6,95 |
0,29 |
2,13 |
0,51 |
|
N120+60P45K90 |
13,81 |
29,11 |
6,08 |
0,26 |
1,53 |
0,47 |
|
N120+60P60K120 |
13,75 |
27,14 |
6,19 |
0,28 |
1,73 |
0,47 |
|
10 т/га навоза (1 раз в 4 года) и N90P45K90 |
12,00 |
28,73 |
6,97 |
0,32 |
1,79 |
0,57 |
|
20 т/га навоза (1 раз в 4 года) и N90P45K90 |
12,19 |
25,57 |
6,22 |
0,28 |
1,19 |
0,52 |
*Данные по содержанию кальция представлены за 1993–2006 гг.
Содержание сырой клетчатки в корме во всех вариантах соответствовало требованиям для сена первого класса. При прогрессивной сукцессии в вариантах с внесением полного минерального удобрения с дозой азота 90–120 кг д.в./га содержание сырого протеина (11,75–12,81%) соответствовало второму классу качества, при увеличении дозы азота до 180 кг д.в./га — первому классу (13,75–13,81%). Содержание сырой клетчатки при внесении полного минерального удобрения с дозой азота 90–180 кг д.в./га увеличивается (25,57–29,23%), полученный корм преимущественно соответствует требованиям первого класса. Содержание сырой золы (5,6–7,9%) в регрессивной и прогрессивной сукцессиях соответствовало требованиям первого класса качества.
Важным показателем качества корма является содержание минеральных элементов в кормах [9]. При регрессивной сукцессии содержание фосфора в корме без внесения фосфорных удобрений и при внесении навоза составляет 0,18–0,25%, при внесении P45, P45K90, N120P45 и N60P45K90 возрастает до 0,31–0,32%, что приближается к нижней границе оптимального содержания фосфора в кормах (0,35%). В прогрессивной сукцессии при внесении полного минерального и органо-минерального удобрения содержание фосфора увеличивается до 0,26–0,32%. Содержание калия также возрастает при внесении одно- и двухкомпонентной подкормки, включающей данный элемент, и полного минерального удобрения. Содержание кальция в корме соответствует зоотехническим нормам.
Концентрация обменной энергии при регрессивной (9,48–9,94 МДж в 1 кг сухого вещества) и прогрессивной сукцессии (9,45–9,77 МДж в 1 кг сухого вещества) и содержание кормовых единиц соответственно 0,72–0,79 и 0,71–0,76 в 1 кг сухого вещества отвечает требованиям для объемистых кормов высокого качества. Это позволяет снизить расход концентратов в зимний стойловый период при включении в рацион сена.
Заключение. При долголетнем использовании сенокосного фитоценоза без перезалужения при внесении различных доз минеральных удобрений, навоза и их сочетания произошло его переформирование в два типа травостоя: низовой злаково-бобово-разнотравный (регрессивная сукцессия) и злаково-разнотрав-ный (прогрессивная сукцессия). Из сеяных видов злаковых в травостое сохранился лисохвост луговой — до 64,5%, кострец безостый — до 71,5% и мятлик луговой — до 6,1%, преобладающим внед- рившимся видом является овсяница красная — до 75,4%. Ежегодное потребление азота, фосфора и калия возрастает с внесением повышенных доз минеральных удобрений на обоих типах травостоя. Переформирование долголетнего сенокоса в низовой тип травостоя не привело к снижению урожайности (3,5–6,3 т/га сухого вещества), урожайность травостоев верхового типа составляет 6,3–8,5 т/га, что в 1,9–2,6 раза выше контрольного варианта. По содержанию сырого протеина, сырой клетчатки и сырой золы получаемый на обоих типах травостоя корм соответствовал требованиям ГОСТ к высококлассному сену, по содержанию минеральных элементов — зоотехническим нормам.
1. Косолапов В.М. Владимир Косолапов: «Кормопроизводство - это основа устойчивого разви-тия высокопродуктивного животноводства» // Аграрная наука. - 2019. - № 2. - С. 25-26.
2. Справочник по кормопроизводству. - 5-е изд., перераб. и доп. / под ред. В.М. Косолапова, И.А. Трофимова. - М. : Россельхозакадемия, 2014. - 717 с.
3. Жезмер Н.В. Потребление травами питательных веществ и качество травяного сырья долголет-них раннеспелых многоукосных злаковых агроценозов // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство : сб. науч. тр. - 2018. - Вып. 17 (65). - С. 94-100.
4. Кутузова А.А., Привалова К.Н. Перспективы развития лугового кормопроизводства России // Передовые достижения науки в молочной отрасли : сб. науч. тр. по результатам работы Всерос-сийской научно-практической конференции «Передовые достижения науки в молочной отрас-ли» в рамках III молочного форума «Вологда - молочная столица России» (Вологда, 25 октября 2019 года). - Вологда, 2019. - С. 156-163.
5. Работнов Т.А. Влияние долголетнего внесения удобрений на луговой фитоценоз // Бюллетень Московского общества испытателей природы (отдел биологический). - 1982. - Т. 87, вып. 4. - С. 78-90.
6. Кутузова А.А., Зотов А.А., Тебердиев Д.М., Привалова К.Н. Разработать энергосберегающие многовариантные технологии создания сеяных сенокосов и пастбищ, адаптивных по типам угодий и зонам, обеспечивающие повышение продуктивности при ускорении окупаемости капитальных вложений // Программа и методика проведения научных исследований по луговодству (по Межведомственной координационной программе НИР Россельхозакадемии на 2011-2015 гг.) / под ред. А.А. Кутузовой, К.Н. Приваловой. - М. : ФГОУ РЦСК, 2011. - С. 29-43.
7. Кутузова А.А., Проворная Е.Е., Цыбенко Н.С. Влияние видов и сортов бобовых трав на качество пастбищного корма // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство : сб. науч. тр. - 2018. - Вып. 17 (65). - С. 74-82.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.
9. Косолапов В.М., Чуйков В.А., Худякова Х.К., Косолапова В.Г. Минеральные элементы в кор-мах и методы их анализа : монография. - М. : Угреша Т, 2019. - 272 с.
