Однолетние кормовые фитоценозы как звенья технологического конвейера в условиях острова Сахалин

Полный текст

Введение

Для стабилизации и дальнейшего развития животноводства в современных хозяйственных, экономических и изменяющихся природно-климатических условиях создание кормовой базы остается по-прежнему приоритетным, но имеет свои региональные особенности [1, 2].

В Сахалинской области одним из направлений сельскохозяйственного производства является молочное скотоводство, для ускоренного и стабильного развития которого важное значение приобретает организация адаптивного кормопроизводства [3].

При создании устойчивой кормовой базы необходимо использовать не только традиционный набор районированных кормовых культур, но и расширять ассортимент за счет интродукции новых видов и сортов, способных с максимальной эффективностью использовать биоклиматический потенциал территории [4–6].

Неотъемлемой частью является также разработка ресурсосберегающих технологий перспективных фитоценозов, обеспечивающих гарантированное производство высококачественных кормов с обменной энергией 9–10 МДж/кг сухого вещества и содержанием сырого протеина 13–14% [7–9].

Традиционными способами улучшения обеспеченности животноводства качественными кормами, снижения затрат, удешевления продукции является постоянное совершенствование структуры посевных площадей (в частности, кормового клина), введение севооборотов с высокой насыщенностью многолетними и однолетними травами, повышение удельного веса бобового компонента, как самого низкозатратного, возделывание высокопродуктивных фитоценозов в чистом виде и в составе травосмесей [6, 9, 10].

Еще одним способом совершенствования кормовой базы является интенсивное использование кормовой площади посредством возделывания как можно более широкого набора кормовых культур в системе технологических конвейеров (зеленого и сырьевого) [11, 12].

Несмотря на определенные различия в цели использования, оба конвейера объединяет непрерывность поступления кормовой массы либо в период заготовки кормов, либо для кормления животных зеленой массой. Непрерывность достигается за счет проведения последовательной уборки различных по скороспелости видов и сортов кормовых культур, выращиваемых в основных, промежуточных и поукосных посевах [13, 14, 15].

На бесперебойную организацию поступления кормовой массы в сложных условиях муссонного климата о-ва Сахалин влияют не только современные экономические проблемы, связанные с обеспеченностью хозяйств пашней, техникой, удобрениями, семенами, трудовыми ресурсами, но и ограниченный видовой состав кормовых культур, низкое природное плодородие почв с тяжелым механическим составом, неоднородный рельеф, короткий вегетационный период, недостаток тепла, резкие перепады ночных и дневных температур, избыточное увлажнение и др. [3].

В связи с этим в СахНИИСХ – филиале ВИР проведены исследования, результаты которых могут быть основой для создания необходимого конвейерного беспрерывного поступления кормовой массы однолетних фитоценозов с середины июня до середины ноября. Это результаты агроэкологического испытания различных видов и сортов кормовых культур с разными сроками созревания [16–18], технологические приемы возделывания наиболее перспективных фитоценозов в чистом виде и травосмесях [19–22].

Цель исследований – выявление оптимальных однолетних фитоценозов в качестве звеньев научно обоснованной технологической схемы бесперебойного поступления кормовой массы для организации зеленого (сырьевого) конвейера в течение летне-осеннего периода в условиях муссонного климата о-ва Сахалин.

Условия, материалы и методы исследований

Разработка технологической схемы зеленого (сырьевого) конвейера основывается на результатах серии опытов, проведенных в 2000–2022 гг. с однолетними культурами в моно- и поливидовых фитоценозах в основных, промежуточных и поукосных посевах, являющихся важными неотделимыми звеньями этой схемы.

Экспериментальные исследования проводили на землях СахНИИСХ – филиале ВИР по общепринятым методикам [23, 24].

Почва под опытами лугово-дерновая с разной степенью оглеения, старопахотная с неоднородным гранулометрическим составом (средне- и тяжелосуглинистая) и запасом питательных веществ. Агрохимические показатели зависели от места расположения опытов, культур-предшественников, года исследований, но в целом характеризовались кислой реакцией среды, высокой гидролитической кислотностью, низким содержанием минеральных форм азота, высоким – фосфора и калия.

Приемы возделывания кормовых культур соответствовали технологиям, разработанным в институте [25].

Островной регион относится к южно-таежной растительной зоне. Климат острова формируется под действием муссонов умеренных широт. Лето прохладное и относительно короткое со значительной облачностью и частыми туманами [26].

Тем не менее в целом гидротермические условия вегетационных периодов были благоприятными для роста и развития изучаемых фитоценозов и способствовали формированию высокого и качественного урожая кормовой массы.

Результаты и обсуждение исследований

В результате исследований выявлено, что при выращивании основных кормовых культур можно организовать зеленый (сырьевой) конвейер двумя путями. Первый – это посев одной и той же культуры или травосмеси в разные сроки через определенные интервалы. В качестве однокомпонентного фитоценоза может быть использование однолетних культур – овса, райграса, рапса, люпина, имеющих короткий период от посева до фазы укосной спелости – 50–70 дней. В качестве смешанного однолетнего фитоценоза можно применять различные комбинации с овсом, ячменем, пшеницей, используя такие компоненты, как горох, вика, рапс, амарант, люпин. Период до фазы укосной спелости будет зависеть от цели использования и от качества кормовой массы (для получения протеина – упор на белковый компонент, для сухого вещества и сахаров – на злаковый компонент).

Такая организация конвейера возможна, однако она малоэффективна по продуктивности пашни, использованию вегетационного периода и тепла, по срокам поступления зеленой массы. При одноурожайном выращивании однолетних трав используется, как правило, не более 50% вегетационного периода и суммы активных температур, причем потери в зависимости от сроков сева неодинаковы. Примером могут служить результаты использования вегетационного периода овсяно-гороховой смеси в зависимости от срока посева и уборки (табл. 1).

 

Таблица 1

Использование вегетационного периода в зависимости от срока посева овсяно-гороховой смеси

Срок посева	Количество дней			Сбор с 1 га, т/га
	не используемых до посева	используемых для формирования урожая, % от общего количества*	не используемых до конца вегетации	зеленой массы	сухой массы	переваримого протеина
10 мая	4–5	42–48	92–83	25,2	3,9	0,43
20 мая	13–15	40–44	88–81	24,6	3,8	0,38
1 июня	26–28	36–41	81–73	23,0	4,2	0,45
10 июня	35–37	34–38	76–68	21,9	4,3	0,45
20 июня	45–47	33–38	67–58	24,7	4,3	0,42
1 июля	55–57	34–40	56–45	27,0	3,9	0,43

* Первая цифра – при уборке в фазу начала колошения, вторая – в фазу полного колошения овса.

 

Наступление оптимального срока уборки овсяно-виковой смеси будет примерно на неделю позже, чем овсяно-гороховой (при ориентировании на бобовый компонент). Если брать овес в чистом виде, то здесь доля использования вегетационного периода будет еще меньше, чем в травосмесях. К сожалению, горох, вика, даже рапс и овес не дают полноценной отавы, что приведет в конечном итоге к недобору максимально возможного выхода кормовой массы с единицы площади.

В табл. 2 представлена продолжительность периода вегетации и продуктивность рапса ярового в зависимости от сроков посева в качестве основного фитоценоза.

 

Таблица 2

Влияние сроков посева и уборки на продолжительность периода вегетации и продуктивность рапса ярового, т/га

Срок уборки (фаза развития)	Срок посева (декада, месяц)
	II.V	III.V	II.VI	I.VII	II.VII	III.VII	II.VIII
Продолжительность периода вегетации
Посев–бутонизация	53	50	46	43	43	50	65
Посев–цветение	64	59	56	52	53	66	–
Посев–плодообразование	86	81	85	85	61	–	–
Зеленая масса
Бутонизация	26,4	29,9	38,3	34,0	33,4	40,5	20,5
Цветение	34,1	38,2	44,8	39,1	37,6	42,6	–
Плодообразование	41,6	42,2	49,4	41,3	38,5	–	–
Сухое вещество
Бутонизация	3,3	3,6	5,0	3,1	3,3	4,4	2,6
Цветение	4,1	4,3	5,6	4,5	4,1	6,6	–
Плодообразование	7,5	8,5	8,5	6,7	7,5	–	–
НСР05: бутоницация – 0,3; цветение – 0,5; плодообразование – 0,7 т/га
Кормовые единицы
Бутонизация	3,4	3,6	4,9	2,9	3,2	4,4	2,5
Цветение	4,2	4,2	5,4	4,3	4,0	6,7	–
Плодообразование	7,5	8,4	8,3	6,6	7,7	–	–
Сырой протеин
Бутонизация	0,68	0,75	1,15	0,73	0,77	0,93	0,58
Цветение	0,80	0,92	0,98	0,95	0,81	1,25	–
Плодообразование	0,96	1,20	1,24	0,99	1,20	–	–

 

Продолжительность вегетационного периода, например рапса ярового, по фазам роста и развития в зависимости от срока посева соответствует: посев–бутонизация – от 43 до 65 дней, посев–цветение – от 52 до 66 дней, посев–плодообразование – от 61 до 86 дней. То есть период, занятый основной культурой, длится 60–90 дней, остальная часть вегетационного периода остается незадействованной.

В итоге это неэффективное использование вегетационного периода, гектара пашни, кроме того, в условиях поздней холодной весны ранние сроки посева сдвигаются, и продуктивность с майских–июньских посевов почти одинаковая и подходит одновременно. Это создает определенную аритмичность поступления кормовой массы.

Второй способ организации сырьевого конвейера при посеве основных культур заключается в подборе разных по скороспелости компонентов фитоценозов как из многолетних, так и однолетних трав.

Примером зеленого (сырьевого) конвейера из однолетних кормовых культур могут быть фитоценозы овса или ячменя с бобовым, капустным или амарантовым компонентом либо рапса ярового со злаковым и бобовым компонентом (овсом, ячменем, викой, горохом, амарантом и др.) (табл. 3).

 

Таблица 3

Кормовая продуктивность первого укоса однолетних кормовых культур в чистых и смешанных посевах (в период колошения мятликовых, цветения бобовых и капустных)

Культура	Период вегетации, дни	Продуктивность, т/га
		зеленой массы	сухого вещества	к. ед.	сырого протеина
Овес	62	24,5	4,3	3,6	0,60
Ячмень	57	22,4	5,2	4,8	0,71
Горох	60	21,9	3,8	3,4	0,68
Рапс	63	36,2	5,3	5,1	0,98
Овес + горох	60	28,4	5,0	4,4	0,79
Овес + вика	65	22,2	4,8	4,4	0,75
Овес + рапс	63	30,6	5,3	4,8	0,74
Ячмень + рапс	63	29,1	5,1	4,8	0,83
Горох + рапс	63	34,6	5,0	4,6	0,94
Овес + горох + рапс	63	37,9	6,0	5,5	1,10
Пайза	80	28,5	5,3	4,5	0,80
Суданская трава	70	39,0	7,8	5,3	0,86
Кукуруза	90	51,3	8,9	7,4	0,67
НСР05	–	–	1,3	–	–

 

При использовании такого подхода к организации зеленого (сырьевого) конвейера из однолетних трав поступление кормовой массы происходит более равномерно, чем в первом варианте. Однако продуктивность пашни и использование вегетационного периода в этом случае тоже не совсем эффективны из-за слабой отавности однолетних кормовых культур.

Для повышения эффективности использования пашни важная роль принадлежит промежуточным посевам кормовых культур. И это еще один важный прием в организации зеленого (сырьевого) конвейера в кормопроизводстве островного региона. Назначение промежуточных культур – получение дополнительного урожая кормовой массы за счет почвенно-климатических ресурсов, не использованных основными культурами с этой же площади. Это важнейший резерв увеличения кормов без расширения площади пашни под кормовые культуры.

Из всех промежуточных культур озимые (рожь, тритикале, пшеница, ячмень) дают наиболее высокие и стабильные урожаи. Ценность этих культур для Сахалина в том, что они рано формируют урожай независимо от значительных температурных колебаний в мае–июне. Скашивать озимую рожь нужно до цветения (можно в ранние сроки – 10–20 июня в фазу трубкования, оптимальные – 20–25 июня в фазу колошения и поздние сроки – 25 июня – 5 июля в фазу полного колошения – конца колошения). Формирование кормовой массы тритикале озимой происходит на 1,5–2 недели позже, чем озимой ржи.

Дальнейшее использование пашни может идти тремя путями: 1) получение отавы; 2) посев основной поукосной культуры (любой с коротким вегетационным периодом, при ранних сроках уборки можно даже посеять на зеленый корм теплолюбивые кукурузу, суданскую траву, пайзу); 3) возможный подсев однолетки в стерню с отавой ржи или тритикале.

При подборе основных поукосных культур для посева после промежуточных озимых следует четко соблюдать принцип: чем раньше скашиваются озимые, тем более теплолюбивую и позднеспелую культуру целесообразнее высевать (например, суданку, пайзу, кукурузу, злаково-бобовые смеси). И наоборот, при более позднем скашивании наилучшие результаты получаются при посеве раннеспелой и холодостойкой культуры (например, капустных – рапса, редьки масличной, сурепицы, горчицы белой, рапсо-овсяно-бобовых смесей, райграса однолетнего).

Примером повышения продуктивности пашни может быть использование в качестве основной и промежуточной культур соответственно овсяно-гороховой смеси и озимой ржи, поукосной – рапса ярового (табл. 4).

 

Таблица 4

Продуктивность гектара пашни при посеве кормовых культур с получением одного и двух урожаев за вегетационный период с использованием рапса ярового

Основная и поукосная кормовая культура	Сбор с 1 га, т
	зеленой массы	сухого вещества	к. ед.	сырого протеина
Озимая рожь	34,9	7,0	6,2	0,99
Овес + горох	28,0	5,0	4,6	0,94
Озимая рожь + рапс яровой (поукосно)	73,5	12,0	11,2	1,86
Овсяно гороховая смесь + рапс яровой (поукосно)	60,4	8,3	8,0	1,76
Рапс яровой (укос + отава)	46,0	5,2	5,4	1,03
НСР05	–	1,3	–	–

 

Виды кормовых культур в повторных посевах практически те же, за исключением теплолюбивых. Здесь главным является то, что повторный посев в условиях муссонного климата о-ва Сахалин должен быть осуществлен до 1 августа. Соответственно, и уборка первой – основной культуры или смешанного фитоценоза должна быть проведена в ранние сроки и за короткое время (15–25 июля). Технология выращивания повторной культуры практически не отличается от технологии первой культуры.

Таким образом, на основании имеющихся многочисленных научных исследований, проведенных в СахНИИСХ – филиале ВИР, можно составить технологическую схему зеленого (сырьевого) конвейера из основных, поукосных и промежуточных однолетних кормовых культур для условий муссонного климата островного региона (табл. 5).

 

Таблица 5

Технологическая схема зеленого (сырьевого) конвейера из однолетних фитоценозов в условиях острова Сахалин

Фитоценоз (в чистом и смешанном виде)	Срок наступления укосной спелости	Сбор с 1 га, т
		зеленой массы	сухого вещества
Озимая рожь	10.06–30.06	32,0–35,5	4,1–8,6
Озимая тритикале	20.06–10.07	34,3–37,8	5,6–9,2
Райграс (1-й срок посева)	05.07–20.07	23,2	4,5
Овес + горох (вика) (1-й срок посева)	15.07–25.07	28,4	5,0
Овес + горох(вика) + рапс (1-й срок посева)	20.07–30.07	37,9	6,0
Райграс (отава)	15.08–30.08	20,1	4,0
Суданская трава (поукосно)	20.08–10.09	30,3–33,1	5,9–6,8
Кукуруза	25.08–30.09	52,3–61,1	8,9–12,0
Пайза	10.09–20.09	28,5	5,3
Овес + рапс (поукосно или повторно)	10.09–10.10	30,6	5,3
Рапс яровой (поукосно)	10.09–10.10	36,2	5,3
Овес + горох (вика) (поукосно или повторно)	25.09–15.10	28,4	5,0

 

Заключение

Совершенствование структуры укосных площадей кормовых культур в виде разработанного технологического конвейера в островном регионе (о-в Сахалин) – это приоритетное направление развития полевого адаптивного кормопроизводства как на современном этапе, так и на перспективу; служит основой стабилизации кормовой базы для высокопродуктивного животноводства молочного направления.

Ценность фитоценозов кормовых культур, предлагаемых к возделыванию в сложных почвенно-климатических условиях Сахалина, определяется не только их высокой продуктивностью (2–60 т/га зеленой массы, 4–12 т/га сухого вещества) и питательностью (не менее 9–10 МДж/кг СВ обменной энергии, 13–14% сырого протеина), разнообразием использования, но и тем, что они позволяют продлить период функционирования зеленого (сырьевого) конвейера в среднем до 120–125 дней.

Об авторах

Вера Алексеевна Чувилина

Сахалинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова»

Автор, ответственный за переписку.
Email: solovushka.06@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0180-1849

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Россия, Южно-Сахалинск

Список литературы

Дополнительные файлы