УДК 633.367 Люпин. Lupinus L. spp.
УДК 631.584.5 Смешанные культуры (смесь)
УДК 631.8 Удобрения. Внесение удобрений. Стимуляция роста растений. Ростовые вещества
УДК 631.445.2 Подзолистые почвы
УДК 574 Общая экология. Биоценология. Гидробиология. Биогеография
Представлены результаты, полученные в стационарном опыте Новозыбковской СХОС – филиале ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса». Изучены одновидовые посевы люпина желтого, овса и травосмесь на их основе на фоне различных доз калийных удобрений (K180–240). Рассмотрено влияние калийных удобрений на урожайность и качество исследуемых культур, их смешанных посевов, а также на снижение содержания 137Сs в продукции. Установлено, что самая высокая урожайность получена в варианте K240. Наибольший уровень урожайности среди изучаемых культур отмечен в травосмеси люпин + овес. По выходу кормовых единиц и обменной энергии с гектара травосмесь превосходила одновидовые посевы. Исследованиями установлено, что гарантированное получение нормативно чистых кормов обеспечивается применением калийного удобрения в дозе 240 кг/га.
урожайность, калийные удобрения, люпин, овес, одновидовой посев, смешанный посев, 137Сs
Кормопроизводство, являясь частью растениеводства, выступает как стабилизирующий фактор продуктивности и устойчивости агроландшафтов в целом [1–3]. Производство кормов должно быть дешевым, а сами корма — высококачественными, сбалансированными по элементам питания, способствующими повышению плодородия почвы и урожайности следующих за ними культур [4; 5].
Развитие полевого кормопроизводства России в перспективе предусматривает расширение площадей бобовых видов трав в травосмесях с их участием до 50 %, что существенно уменьшит белковый дефицит в объемистых кормах и повысит их агрохимическую роль в системах земледелия [6; 7]. Укрепление и дальнейшее развитие полевого кормопроизводства неразрывно связано с совершенствованием структуры посевов, восстановлением площадей под кормовыми культурами, повышением энергетической и протеиновой полноценности всех видов кормов, получением экологически безопасной продукции, сохранением и расширением воспроизводства почвенного плодородия [8–10].
Весьма эффективным бобовым компонентом для смешанных посевов однолетних трав является кормовой люпин [11]. Зеленая масса люпина богата белком, сбалансированным по аминокислотному составу, что значительно повышает качество получаемых кормосмесей и зернофуража. Кроме того, биологические особенности люпина позволяют успешно возделывать его на разных по механическому составу и окультуренности почвах [12].
На легких песчаных и супесчаных почвах смеси зерновых культур с люпином имеют бесспорное преимущество перед другими зернобобовыми культурами. В настоящее время широкое распространение получили смеси люпина с овсом, ячменем, яровой пшеницей для получения высоких урожаев зеленой массы и зернофуража [13; 14].
Особую актуальность ведение кормопроизводства приобретает в условиях радиоактивного загрязнения территории [15; 16]. Важными являются исследования, направленные на изучение продуктивности кормовых культур и качества получаемой продукции, позволяющие в условиях радиоактивного загрязнения научно обосновать применение минерального удобрения на аллювиальных и дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава. В связи с этим необходима разработка адаптированных технологий возделывания одновидовых и смешанных посевов бобовых и злаковых кормовых культур, корма из которых соответствуют нормативам по содержанию 137Cs.
Методика исследований. Исследования проводились на опытном поле Новозыбковской сельскохозяйственной опытной станции на дерново-подзолистой песчаной почве. Содержание органического вещества в пахотном слое почвы — 1,3–1,5 %, рНKCl = 5,3, сумма поглощенных оснований — 2,2 мг-экв/100 г почвы, содержание подвижного Р2О5 и обменного K2О (по Кирсанову) — 35,7 и 10,8 мг/100 г почвы соответственно. Плотность загрязнения опытного участка — 850 кБк/м2 (22,9 Ки/км2).
В опыте изучали люпин (сорт Новозыбковский 100) и овес (сорт Скакун) как в чистом виде, так и в травосмеси. Норма высева семян люпина в одновидовом посеве — 1,2 млн шт./га, овса — 5,0 млн шт./га, в смешанном — 1,0 и 3,5 млн шт./га соответственно. Общая площадь опытной делянки — 30 м2, учетная — 10 м2, повторность трехкратная. Изучение продуктивности кормовых культур проводили на трех фонах: первый фон — без удобрений, второй фон — K180, третий фон — K240. Форма калийных удобрений — калий хлористый (56 % K2О). Урожай зеленой массы учитывали в фазу сизо-блестящего боба люпина желтого. Полевые и лабораторные исследования проводили по общепринятым методикам [17]. Определение содержания 137Cs проводили на УСК «Гамма Плюс» с программным обеспечением «Прогресс-2000».
Результаты исследований. В среднем за три года исследований самая высокая урожайность в одновидовом посеве среди изучаемых кормовых культур отмечена у люпина желтого (табл. 1).
1. Урожайность зеленой массы кормовых культур в одновидовых
и смешанных посевах (сухое вещество), среднее за 2019–2021 гг., т/га
|
Вариант |
Люпин |
Овес |
Люпин + овес |
|||
|
урожай |
+ к контролю |
урожай |
+ к контролю |
урожай |
+ к контролю |
|
|
Контроль |
2,92 |
— |
2,03 |
— |
4,32 |
— |
|
K180 |
3,44 |
0,52 |
2,16 |
0,13 |
4,45 |
0,13 |
|
K240 |
3,63 |
0,71 |
2,38 |
0,35 |
4,79 |
0,47 |
|
НСР05(общая) — 0,64; НСР05А (травосмесь) — 0,37; НСР05В (удобрения) — 0,37. |
||||||
Внесение калийного удобрения в дозе 180 и 240 кг/га действующего вещества способствовало росту урожайности как люпина, так и овса. Так, по отношению к контролю прибавки составили у люпина 0,52 и 0,71 т/га, у овса — 0,13 и 0,35 т/га в зависимости от дозы минерального удобрения.
Люпино-овсяная травосмесь по уровню урожайности превосходила чистые посевы люпина в 1,5 раза, овса — в 2,1 раза. Уровень минерального питания положительно влиял на урожай зеленой массы.
Зоотехнический анализ зеленой массы кормовых культур в одновидовом посеве показал, что люпин, как бобовая культура, по сравнению с овсом имел явное преимущество по таким показателям, как выход переваримого протеина, кормовых единиц и обменной энергии с единицы площади как в контроле, так и на фонах применения калийного удобрения в дозах K180 и K240 (табл. 2). В среднем за три года исследований выход переваримого протеина с 1 га в контрольном варианте составлял 0,35 т, кормовых единиц — 1,82 тыс., обменной энергии — 25,1 ГДж/га. На фоне последовательно возрастающих доз калия эти показатели также увеличивались, достигая максимальных значений в варианте с внесением калия в дозе 240 кг/га действующего вещества. По сравнению с овсом выход переваримого протеина с единицы площади в этом варианте был выше в 3,5–4,7 раза в зависимости от фона удобрений.
2. Продуктивность одновидовых и смешанных посевов
бобово-злаковых культур (среднее за 2019–2021 гг.)
|
Вариант |
Выход переваримого протеина, т/га |
Выход кормовых единиц, тыс. |
Выход обменной энергии, ГДж/га |
|
Люпин |
|||
|
Контроль |
0,35 |
1,82 |
25,1 |
|
K180 |
0,38 |
2,06 |
29,1 |
|
K240 |
0,47 |
2,19 |
31,2 |
|
Овес |
|||
|
Контроль |
0,08 |
1,05 |
16,2 |
|
K180 |
0,11 |
1,20 |
18,2 |
|
K240 |
0,10 |
1,31 |
19,8 |
|
Люпин + овес |
|||
|
Контроль |
0,35 |
3,13 |
38,8 |
|
K180 |
0,35 |
3,14 |
39,2 |
|
K240 |
0,37 |
3,24 |
40,6 |
Травосмесь люпин + овес характеризовалась более высокими показателями выхода переваримого протеина, кормовых единиц и обменной энергии с гектара, чем одновидовые посевы культур. По сравнению с чистыми посевами в травосмеси отмечено увеличение показателей питательности корма в зависимости от фона удобрений: выход кормовых единиц с гектара вырос для люпина желтого в 1,5–1,7 раза, в 2,5–3,0 раза для овса; обменной энергии — в 1,3–1,6 раза для люпина и в 1,3–2,4 раза для овса. Максимальная продуктивность как одновидовых посевов, так и травосмеси отмечена в варианте с внесением K240.
В условиях радиоактивного загрязнения почвы главным показателем качества произведенной продукции является ее экологическая безопасность. Получение продукции, соответствующей действующим нормативам ВП 13.5. 13/06-01 по содержанию радионуклидов (400 Бк/кг), является важнейшей задачей, которую решают сельхозпроизводители в регионе. Одним из действенных факторов, позволяющих снижать поступление радионуклидов в сельскохозяйственные растения, является внесение повышенных доз калийных удобрений.
Самый высокий уровень удельной активности 137Cs среди одновидовых посевов кормовых культур отмечен у желтого люпина, обладающего наибольшей способностью к накоплению радиоцезия (табл. 3).
3. Удельная активность цезия-137 в зеленой массе кормовых культур
(воздушно-сухая масса), в среднем за 2019–2021 гг.
|
Культура |
137Сs, Бк/кг |
||
|
контроль |
K180 |
K240 |
|
|
Люпин |
667 |
522 |
338 |
|
Овес |
171 |
54 |
40 |
|
Люпин + овес |
285 |
167 |
105 |
|
НСР05(общая) — 51; НСР05А (травосмесь) — 30; НСР05В (удобрения) — 37. |
|||
Примечание: допустимый уровень для грубых кормов — 400 Бк/кг, ВП 13.5. 13/06-01.
Удельная активность 137Cs в зеленой массе на неудобренном фоне (контроль) составила 667 Бк/кг, что превышает норматив в 1,7 раза. Внесение калийного удобрения в дозе 180 кг действующего вещества на 1 га приводило к снижению удельной активности 137Cs в зеленой массе люпина в 1,3 раза, внесение калия в максимальной дозе K240 снизило содержание 137Cs на 51 % — до 338 Бк/кг, что уже соответствует нормативу в 400 Бк/кг.
Зеленая масса овса во всех вариантах соответствовала нормативу, а внесение калийного удобрения снижало содержание 137Cs в 3,2 (K180) и в 4,3 раза (K240) по сравнению с контролем.
В среднем за три года исследований в опыте не отмечено превышение предельно допустимого уровня содержания 137Сs (400 Бк/кг) в кормах в смешанных посевах люпина с овсом. Содержание 137Сs в смеси люпин + овес было ниже, чем в одновидовом посеве люпина в 2,3 раза (контроль). Содержание цезия в смеси на вариантах с внесением калия снизилось в 1,7 (K180) и 2,7 раза (K240).
Таким образом, самые высокие показатели урожайности зеленой массы и питательности кормов отмечены в варианте люпин + овес при внесении калийного удобрения в дозе 240 кг/га действующего вещества.
Гарантированное получение нормативно чистых кормов на основе люпина желтого при плотности загрязнения почвы 22,9 Ки/км2 обеспечивает применение калийного удобрения в дозе 240 кг/га, либо использование люпина желтого в смеси с овсом.
1. Косолапов В. М., Трофимов И. А. Всероссийский НИИ кормов: итоги научной деятельности за 2010 и 2006-2010 годы // Кормопроизводство. - 2011. - № 1. - С. 3- 4.
2. Кормопроизводство, рациональное природопользование и агроэкология / В. М. Косолапов, Трофимов И. А., Бычков Г. Н. [и др.] // Кормопроизводство. - 2016. - № 8. - С. 3-8.
3. Косолапов В. М., Чернявских В. И. Кормопроизводство: состояние, проблемы и роль ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса» в их решении // Достижения науки и техники АПК. - 2022. - Т. 36. - № 4. - С. 5-14.
4. Косолапов В. М., Трофимов И. А., Трофимова Л. С. Кормопроизводство в сельском хозяйстве, экологии и рациональном природопользовании: теория и практика. - М. : Типография Россельхозакадемии, 2014. - 135 с.
5. Шпаков А. С. Средообразующая роль многолетних трав в Нечерноземной зоне // Кормопроизводство. - 2014. - № 9. - С. 12-17.
6. Косолапов В. М., Чернявских В. И., Костенко С. И. Новые сорта кормовых культур и технологии для сельского хозяйства России // Кормопроизводство. - 2021. - № 6. - С. 22-26.
7. Косолапов В. М., Чернявских В. И., Костенко С. И. Развитие современной селекции и семеноводства кормовых культур в России // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2021. - Т. 25. - № 4. - С. 401-407.
8. Кормопроизводство Нечерноземной зоны: состояние и перспективы развития / А. С. Шпаков, А. А. Кутузова, Д. М. Тебердиев, В. Т. Воловик // Адаптивное кормопроизводство. - 2020. - № 4. - С. 6-20.
9. Трофимов И. А., Трофимова Л. С. Оценка агроландшафтов, вызовы их мониторинга и управления // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2018. - № 72. - С. 343-347.
10. Влияние длительного применения средств химизации на продуктивность плодосменного севооборота и плодородие дерново-подзолистой песчаной почвы в условиях радиоактивного загрязнения / Н. М. Белоус, В. Г. Сычев, В. Ф. Шаповалов, И. Н. Белоус // Плодородие. - 2013. - № 3. - С. 1-3.
11. Такунов И. П., Кадыров Ф. Г. Люпино-злаковые кормосмеси // Кормопроизводство. - 1996. - № 1. - С. 37.
12. Такунов И. П. Люпин - эффективное средство биологической интенсификации кормопроизводства // Кормопроизводство. - 2005. - № 6. - С. 2.
13. Слесарева Т. Н. Эффективность производства люпина в условиях серых лесных почв юго-западного региона Нечерноземной зоны России : автореф. дис. … канд. с.-х. наук. - Брянск, 1999. - 23 с.
14. Кононов А. С. Эффективность минерального питания растений в гетерогенном люпино-злаковом агроценозе // Тезисы докл. Междунар. науч.-практ. конф. - Брянск, 2005. - С. 136.
15. Белоус Н. М. Дела чернобыльские // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. - 2016. - № 2. - С. 3-8.
16. Радиоэкологическая оценка сельскохозяйственных земель и продукции юго-западных районов Брянской области, загрязненных радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС / А. В. Панов, П. В. Прудников, И. Е. Титов [и др.] // Радиационная гигиена. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 25-35.
17. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. - М. : ВИУА, 1985. - 175 с.
