Гетман Н.Я. Агробіологічне обгрунтування технологічних прийомів підвищення продуктивності однорічних агрофітоценозів для конвеєрного виробництва зелених кормів в правобережному Лісостепу України

Краткое содержание

Агробіологічні основи підвищення кормової

продуктивності різночасно достигаючих сумішок

однорічних культур в конвеєрному виробництві зелених кормів на орних землях

 (огляд літератури)

В огляді літературних джерел, стосовно конвеєрного виробництва зелених кормів на орних землях, наведено аналіз вітчизняних і зарубіжних авторів, щодо історії розвитку досліджень наукового обґрунтування, конструювання моделей агроценозів однорічних культур та агрозаходів підвищення їх кормової продуктивності, а також агробіологічної ефективності використання орних земель при вирощуванні двох урожаїв листостеблової маси.

    На основі проведеного аналізу обґрунтовано концепцію нового теоретичного підходу до проблеми конвеєрного виробництва зелених кормів із агрофітоценозів різночасно достигаючих сумішок однорічних кормових культур та необхідність  методичної оцінки їх кормової продуктивності.

Методологічні положення, методи та агроекологічні

умови проведення досліджень

В основу методології досліджень покладено діалектичний метод, який передбачає зв’язок теорії і практики, принципів пізнання реального світу, детермінованості явищ, і процесів взаємодії зовнішнього і внутрішнього, об'єктивного і суб'єктивного.

Діалектичний підхід у природничих дослідженнях дає змогу обґрунтувати причинно-наслідкові зв’язки, процеси диференціації та інтеграції, постійну суперечність між сутністю і явищем, змістом і формою, що зумовлює об’єктивність в оцінці дійсності. Поряд з цим застосовували системний метод для характеристики зміни параметрів однорічних агрофітоценозів у часі.

Методологічні основи досліджень сприяли розробці  удосконаленої нової моделі конвеєрного виробництва зелених кормів на орних землях для великотоварних агроформувань за рахунок застосування нових агрофітоценозів однорічних культур, як предмета, що є визначальним задумом у реалізації робочої гіпотези.

Польові досліди проводили в лабораторії польового кормовиробництва Інституту кормів УААН на сірих лісових середньосуглинкових ґрунтах, з вмістом гумусу 2,1-2,4 %; рН (сол.) 4,9-5,3; легкогідролізуємого азоту (за Корнфілдом) – 70-100 мг, рухомого фосфору і обмінного калію (за Чіріковим) відповідно 80-120 і 120-140 мг/кг ґрунту.

За 24 роки досліджень сприятливі погодні умови для росту і розвитку однорічних агрофітоценозів кормових культур спостерігались упродовж 16 років. За вегетаційний період опадів випало в середньому більше норми (359 мм) на 58 мм. Менше норми випало опадів в 25 % років – 1981 р. (80 %), 1986 р. (83 %), 1992 р. (85 %.), 1994 р. (79 %), 1999 р. (65% ), 2003 р. (89 %) при ГТК – 1,03.

Середньорічна температура повітря становила 7,2^оС, що на 0,3^о вище норми. У  червні середньомісячна температура повітря була в межах норми, а в липні і серпні більшою на  0,5^оС. Сума позитивних температур повітря за вегетаційний період була меншою від норми на 27 ^оС і складала 2735 ^оС. Гідротермічні умови для росту і розвитку однорічних культур були оптимальними (ГТК – 1,59).

Вегетаційний період з сумою температур вище 10 ^оС в середньому складав 172 дні, або на 14 днів був тривалішим від багаторічних показників. Таким чином, погодні умови в основному були сприятливі для одержання високих урожаїв однорічних кормових культур та їх сумішок, як в проміжних, так і в основних посівах.

Методика досліджень. В основу досліджень, направлених на максимально можливе використання агрокліматичних ресурсів при конвеєрному виробництві зелених кормів покладено польовий дослід. У проведенні досліджень використовували загальноприйняті методики Б.А.Доспєхов  (1979 р.), Інституту кормів УААН (1994, 1998 рр.) та інші офіційні методичні видання.

Розмір облікових ділянок складав 25 - 50 м² при чотириразовій повторності. Розміщення ділянок систематичне в два яруси. Мінеральні добрива із розрахунку N₉₀Р₉₀К₉₀  вносили під передпосівну культивацію. Основний і передпосівний обробіток ґрунту загальноприйнятий для Лісостепу. В період росту і розвитку проводили фенологічні спостереження, визначали густоту і висоту рослин. Облік урожаю листостеблової маси сумішок здійснювали шляхом скошування травостою з облікової площі та подальшим зважуванням. Схеми польових дослідів подані у відповідних розділах дисертації. У дослідах використовували рекомендовані та зареєстровані сорти і гібриди однорічних злакових, зернобобових і капустяних культур.

Визначення кормової продуктивності сумішок однорічних культур в системі конвеєрного виробництва обумовлюється об’єктивними факторами доцільності календарного періоду їх використання, які базуються на необхідній якості зелених кормів. У зв’язку з цим поняття показників урожайності та  продуктивності сумішок однорічних культур в системі виробництва зелених кормів не тотожні.

Продуктивність агрофітоценозів однорічних культур визначали шляхом добового приросту поживних речовин - кормових одиниць та перетравного протеїну за період вегетації сумішок, тобто від повних сходів до використання зеленого корму, що обумовлює об’єктивність оцінки, особливо при конвеєрному виробництві кормів.

Поживність корму визначали на основі зоотехнічного аналізу за вмістом в сухій речовині листостеблової маси протеїну, клітковини, жиру, БЕР та коефіцієнтів перетравності цих показників. Поживність зеленого корму жита ярого з гірчицею білою та вівса кормового з люпином білим визначали методом балансових дослідів на валухах у лабораторії зоотехнічної оцінки кормів та годівлі сільськогосподарських тварин Інституту кормів УААН.

Чисту продуктивність фотосинтезу визначали за методикою А.А.Нечипо-ровича. Коефіцієнт використання фізіологічно активної радіації (ФАР) визначали за методикою Х.Т.Тоомінга, використовуючи дані надходження ФАР за період вегетації Ново – Ушицької актинометричної метеостанції в лісостеповій зоні Хмельницької області.

Акумуляцію валової енергії (ВЕ) в урожаї сумішок розраховували на основі даних хімічного аналізу за вмістом сирого протеїну (СП), сирого жиру (СЖ), сирої клітковини (СК) та сирих без азотистих екстрактивних речовин (СБЕР), з викорис-танням відповідних коефіцієнтів рекомендованими Всеросійською академією сільськогосподарських наук (1989 р.) та Інститутом кормів УААН (1998 р.). Визначення обмінної енергії (ОЕ) корму проводили за вмістом перетравних поживних речовин і відповідних енергетичних коефіцієнтів (Прокопенко Л.С., Танцуров Г.В., Юрченко Х.Ф., 1987 р.)

Біоенергетичну оцінку рекомендованих технологій вирощування сумішок однорічних культур та окремих технологічних прийомів проводили  на основі технологічних карт виробничої перевірки вирощування сумішок однорічних культур за методикою О.І.Зінченка, І.Т.Слюсара, Ф.Ф.Адаменя, Г.Ф.Демідася (2001 р.).

В розробку удосконаленої моделі конвеєрного виробництва зелених кормів покладено результати досліджень 18 польових дослідів з оптимізації агрофітоценозів, визначення їх кормової продуктивності та календарних строків їх надходження.

Статистичну обробку результатів досліджень виконували методами кореляційного та регресійного аналізів з використанням персонального комп’ютера і методики Statistіca-6.0.

Агроекологічне обґрунтування агроФІТОценозів ранніх

ярих культур в системі конвеєрного виробництва  кормів в період між першим і другим укосами багаторічних трав

Теоретичною основою і практичним завданням створення оптимізованих сумішок ранніх ярих культур був добір видового складу злакових, зернобобових і капустяних культур для встановлення взаємозв’язків в агроценозах, що складаються між компонентами, залежно від норм висіву, рівня мінерального живлення з метою одержання повноцінного корму при ранньовесняній сівбі, з використанням його в період між першим і другим укосами багаторічних трав при конвеєрному виробництві зелених кормів.

Багаторічними фенологічними спостереженнями встановлено, що найбільш ранньої укісної стиглості серед однорічних злакових культур досягає жито яре сорту Веснянка, серед бобових – горох посівний, а капустяних – гірчиця біла сорту Кароліна. Фази початку колосіння жито яре досягає в середньому через 40±4 днів від сходів, що на 5-6 днів раніше від ячменю та 10-12 днів -  від вівса зернових сортів, та на 20-22 дні раніше від вівса кормових сортів.

У наступних дослідах в 1988-1990 рр. встановлено, що при висіві 50 % норми жита ярого (3 млн./га схожих насінин) і 50 % норми гірчиці білої (1,5 млн./га)  ця сумішка забезпечує вихід сухої речовини 3,64 т/га, кормових одиниць 3,69 т/га і перетравного протеїну 0,5 т/га.

Сумішка жита ярого з гірчицею білою забезпечує формування листкової поверхні у фазі виходу в трубку жита 25,4 тис./м²/га, а у фазі колосіння – 31,3 тис./м²/га і чисту продуктивність фотосинтезу від фази початку виходу в трубку до початку колосіння в середньому за 1991-1995 рр. 8,73 г/м²/ добу сухої речовини.

Таким чином, житньо-гірчична сумішка в умовах Лісостепу за показниками інтенсивності формування листостеблової маси і поживності корму займає перше місце серед ранніх ярих сумішок при одночасній ранньовесняній сівбі.

Дослідженнями встановлено, що за строками настання укісної стиглості листостеблової маси при конвеєрному виробництві кормів наступними сумішками є ячмінно-бобові з включенням редьки олійної. Висів 50 % норми ячменю (2,5 млн./га) і 50 % редьки олійної (1,5 млн./га) в умовах 1981-1983 рр. забезпечував урожай листостеблової маси на початку колосіння ячменю 24,7 т/га з виходом сухої речовини 4,21 т/га, кормових одиниць 3,82 т/га, перетравного протеїну 0,48 т/га. Збільшення норми висіву ячменю і редьки олійної на 25 % сприяло підвищенню виходу кормових одиниць на 0,5 т/га. Сумішка ячменю (50 % норми) з горохом посівним (75% норми) забезпечили урожай листостеблової маси 24,3 т/га з виходом сухої речовини 4,67 т/га, кормових одиниць 4,15 т/га, перетравного протеїну 0,48 т/га, тобто вона не мала істотної переваги перед сумішкою ячменю з редькою олійною.

 Одержані результати досліджень свідчать про доцільність заміни 50 % норми висіву гороху в  сумішках редькою олійною (1,5 млн./га), що забезпечує заощаджен-ня посівного матеріалу 100 кг/га, який еквівалентний 3700 МДж/га валової енергії.

Вико-вівсяна сумішка є традиційною при використанні в конвеєрному виробництві зелених кормів в період між першим і другим укосами багаторічних трав. Фенологічними спостереженнями встановлено, що ця сумішка досягає укісного стану в період початку викидання волоті вівса, через 6-7 днів після сумішки ячменю з горохом і редькою олійною. В польових дослідах 1981-1983 рр. вивчали оптимальне співвідношення вівса зернових сортів з редькою олійною, порівняно з традиційними сумішками вівса з викою ярою або з горохом кормовим сорту Богун.

Вико-вівсяна сумішка (контроль) забезпечила урожайність листостеблової маси 23,7 т/га  з часткою вики 36,8 % та виходом кормових одиниць і перетравного протеїну відповідно 3,93 і 0,51 т/га. Найбільший вихід енергопротеїнових одиниць 6,37 т/га забезпечила сумішка з висівом по 50 % норми вівса, гороху кормового і редьки олійної, де вихід кормових одиниць і перетравного протеїну був більшим проти контрольного варіанта відповідно на 12,2 і 13,1 %. При зменшенні норми висіву гороху кормового на 25 % одержали вихід 6,09 т/га енергопротеїнових одиниць, що на

12,5 % більше проти контрольного варіанта.

Встановлено, що домінуючою культурою в агрофітоценозі вівса з кормовими бобами при висіві 25 % норми (1,25 млн./га) і 100 % бобів кормових (0,8 млн./га) забезпечував  в середньому 52 % урожаю листостеблової маси. При сівбі по 50 % норми вівса і бобів кормових, частка вівса в середньому за 5 років становила 63 %.

Заміна 50 % норми висіву кормових бобів редькою олійною сприяє підвищенню виходу кормових одиниць на 7,4 %, а перетравного протеїну на 4,6 %, при економії насіння бобового компонента 80 кг/га, що еквівалентно 2784 МДж/га.

У 1981-1983 рр. вперше проведені дослідження по вивченню кормової продуктивності вівса кормового сорту Зелений при сумісній сівбі з люпином білим та викою озимою. Кормовий овес  фази колосіння досягає на 10-12 днів пізніше зернового сорту Льговський 1026, з сумою позитивних температур 1200 ^оС. Балансовими дослідами на валухах встановлена поживність листостеблової маси вівса у фазі викидання волоті та люпину білого у фазі цвітіння, де поживність 1 кг сухої речовини становила відповідно 0,78 і 0,85 кормових одиниць. При висіві по 50 % норми вівса і люпину білого вихід кормових одиниць складав 5,68 т/га з вмістом в кожній по 160 г перетравного протеїну. У вівса кормового дуже виражена домінуюча роль в агрофітоценозах із зернобобовими культурами, де навіть висів його 25 % норми при вирощуванні з люпином (100 %) і викою озимою (25 %) забезпечує в сумісному урожаї  вихід 58,1% сухої речовини та 56,4 % кормових одиниць.

З метою зменшення вагової норми висіву бобового компонента в 1984-1985 рр. та 1989-1990 рр. проведені польові досліди по вивченню кормової продуктивності сумішок, де висівали 50 % норми вівса кормового та по 25% люпину білого і вики озимої. В середньому за 4 роки частка вівса в урожаї листостеблової маси сумішки складала 66 %, люпину білого 20 % і вики озимої 14 %. За період вегетації   агрофітоценозу із вівса кормового, люпину білого і вики озимої вихід кормових одиниць в середньому становив 6,0 т/га з вмістом в кожній по 135 г перетравного протеїну. Середньодобовий приріст кормових одиниць і перетравного протеїну складав відповідно 87 та 11,76 кг/га/добу при використанні ФАР 1,76 %, що свідчить про високу ефективність застосування цієї сумішки при конвеєрному виробництві кормів.

Ефективність використання агрометеорологічних

ресурсів різночасно достигаючими сумішками ранніх

Ярих культур

Дослідженнями протягом 1988-2004 рр. встановлені показники стабільності кормової продуктивності оптимізованих агрофітоценозів ранніх ярих культур за календарними строками надходження зеленого корму в період між першим та другим укосами багаторічних трав та ефективність використання ними агрометеорологічних ресурсів зокрема, вологи, тепла, сонячної інсоляції.

Встановлено, що домінуючими культурами у ранньовесняних агрофітоценозах із зернобобовими та капустяними є ранні ярі злаки – жито, ячмінь, овес, які  в оптимізованих сумішках при висіві 50 % норми забезпечують в урожаї листостеблової маси вихід 65-70 % поживних речовин. На період виколошування жита ярого  висота рослин становила в середньому 104,8 см, в той час як ячменю і вівса відповідно 66,9 і 53,2 см.