Технологія формування бобово-злакових смугових агрофітоценозів в органічному луківництві на осушуваних органогенних грунтах Лівобережного Лісостепу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технологія формування бобово-злакових смугових агрофітоценозів в органічному луківництві на осушуваних органогенних ґрунтах Лівобережного Лісостепу

О.Г. Опанасенко, кандидат сільськогосподарських наук, О.А. Тарасенко, кандидати сільськогосподарських наук, С.В. Перець, Ю.М. Бебех, кандидати сільськогосподарських наук Панфильська дослідна станція ННЦ «Інститут землеробства НААН»

Мета. Обґрунтувати технологію вирощування бобово-злакових смугових посівів у системі органічного луківництва, визначити вплив багаторічних бобових трав на підвищення продуктивності лучних фітоценозів, формування їхнього ботанічного складу та поліпшення якості кормів в умовах осушуваних органогенних ґрунтів Лівобережного Лісостепу. Методи. Лабораторний -- для визначення агрохімічних і водно-фізичних властивостей ґрунту; польовий --визначення продуктивності досліджуваних культур; геоботанічний -- установлення ботанічного складу агроценозів; вимірювальний і вимірювально-ваговий -- визначення врожайності досліджуваних культур і водного режиму ґрунту; статистичний -- установлення достовірності отриманих результатів досліджень; розрахунково-порівняльний -- для оцінки економічної та енергетичної ефективності вирощуваних кормових культур.

Результати. Досліджено особливості формування ботанічного складу та виходу сухої маси бобово-злакових травостоїв залежно від схеми сівби видового та сортового складу багаторічних бобових трав. Кращі результати продуктивності багаторічних бобово-злакових багаторічних трав було отримано у варіантах досліду з люцерною та конюшиною за схемою сівби -- 4 рядки злакових + + 4 рядки бобових. У ботанічному складі врожаю зеленої маси найвищий відсоток багаторічних бобових трав отримали у варіантах із люцерною -- 36 - 45% і конюшиною -- 33 - 39%, що істотно впливало на підвищення продуктивності смугових агрофітоценозів загалом і на поліпшення якості корму зокрема.

Висновки. Установлено, що при вирощуванні бобово-злакових багаторічних трав із застосуванням технології на засадах органічного луківництва найпродуктивнішими варіантами були смугові посіви, до складу яких входила люцерна серповидна (жовта) сорту Наречена Півночі. За схеми посіву 4x4 вихід сухої маси становив 7,76 т/га і 6,23 к. од. У варіантах із конюшиною лучною кращим був сорт Політанка з показником 6,72 т/га сухої маси і 5,65 к. од., що перевищувало контроль в першому випадку на 1,67, другому -- на 0,64 т/га сухої маси. Бобово-злакові травосуміші в кращих варіантах із люцерною і конюшиною поліпшують якість кормів порівняно з контролем і забезпечують уміст у сухій масі корму 17,25- 18,88% сирого протеїну, 16,90 - 17,73 -- сирого білка, 4,27- 4,33 -- сирого жиру, 8,88 - 9,35 -- сирої золи, 23,68-25,65% -- сирої клітковини, перетравність сухої маси корму становить 60,80 - 62,72%. Вирощування бобово-злакових смугових травосумішей без застосування хімічних засобів інтенсифікації значно поліпшує екологічну ситуацію в заплавах малих річок, де зосереджені переважно органогенні ґрунти.

Ключові слова: ботанічний склад, суха маса, сівба, урожайність, якість кормів.

Органічне виробництво продукції рослинництва нині є актуальним, оскільки має низку певних екологічних, економічних і соціальних переваг [1,2]. Органічну рослинну сировину з кормових агрофітоценозів отримують завдяки оптимізації технологічних заходів, що забезпечує поліпшення родючості ґрунту, раціональне живлення рослин [3 - 5]. Вирішальне значення в цьому аспекті має підвищення ефективності використання та оптимізація змішаних агрофітоценозів, які містять види бобових і злакових компонентів [6-8]. Багаторічні бобові і злакові трави є важливою складовою в годівлі сільськогосподарських тварин. Ці рослини відіграють важливу роль у підвищенні показників родючості ґрунту, захисту його від водної та вітрової ерозій. Вони мають зайняти належне місце в системі біологічного землеробства [9, 10]. Тому важливо теоретично і практично обґрунтувати технологію виробництва органічної рослинної сировини з кормових агрофітоценозів на основі впровадження органічного луківництва з використанням різних видів і сортів бобових та злакових багаторічних трав [11, 12].

На осушуваних органогенних ґрунтах, які розміщені в заплавах малих та середніх річок і займають майже 800 тис. га, створення сіяних травостоїв із підвищеним умістом бобових -- один із найперспективніших напрямів ведення органічного луківництва [13]. Додавання бобових трав до складу злакових підвищує продуктивність лучних угідь у 1,4 - 1,6 раза, за збором протеїну -- 1,5 - 1,8 раза порівняно зі злаковими травостоями [14, 15].

Дослідженнями, проведеними на Панфильській дослідній станції в попередні роки, установлено, що в поєднаних посівах зі злаковими бобові трави не витримують конкуренції, а їх відсоток у загальній масі травостою досить низький [8]. Тому найкращим способом їх розміщення, як показали дослідження на мінеральних ґрунтах, є смугові посіви [15]. Перевагою вирощування смугових злаково-бобових посівів на осушуваних органогенних ґрунтах є те, що через кліматичні зміни, спекотний літній період і, як наслідок нестачу вологи на суходолі, вирощувати багаторічні трави в таких умовах стає дедалі проблематичніше. На осушуваних органогенних ґрунтах із 2-стороннім водним регулюванням такої проблеми, як правило, не виникає. Вологість ґрунту за вегетаційний період становить 55 - 80% ПВ, чого цілком достатньо для формування високих урожаїв багаторічних трав із використанням їх на 2 - 3 укоси [16].

Зазначені чинники підтверджують, що розроблення технології вирощування бобово-злакових смугових посівів у системі органічного луківництва на вилучених з інтенсивного обробітку осушуваних торфовищах має важливе наукове і господарське значення.

Мета досліджень -- обґрунтувати технологію вирощування бобово-злакових смугових посівів у системі органічного луківництва, визначити вплив багаторічних бобових трав на підвищення продуктивності лучних фітоценозів, формування їхнього ботанічного складу та поліпшення якості кормів в умовах осушуваних органогенних ґрунтів Лівобережного Лісостепу.

Матеріали і методи досліджень

Дослідження проводили впродовж 2021 - 2023 рр. у зоні Лісостепу на глибокому (1,8 - 2,0 м) осушуваному староорному карбонатному торфовищі рогозо-осокового походження з високим ступенем розкладання, виведеному з інтенсивного обробітку в заплаві р. Супій (Панфильська дослідна станція ННЦ «Інститут землеробства НААН», Бориспільський р-н Київської обл.). Підстилаюча материнська порода -- оглеєні алювіальні легкі суглинки. Валовий уміст азоту в торфовому ґрунті -- 1,9%, фосфору -- 0,45, калію -- 0,17, кальцію -- 26- 30, зольність -- 40 - 45%, рН сольового розчину -- 7,2 - 7,4.

Технологія вирощування бобово-злакових смугових фітоценозів передбачає осіннє (ІІІ декада вересня) фрезування пласта багаторічних трав на 10 - 12 см із наступною оранкою на 25 - 30 см і сівбою сидерата з гірчиці білої, яку пізно восени до настання заморозків заробляли в ґрунт. Навесні наступного року проводили 2-разове диску- вання важкими дисковими боронами та коткування площі важкими болотними котками.

Сівбу бобово-злакових багаторічних трав здійснювали в ІІ декаді травня за схемою, наведеною в табл. 1. Під час залуження в досліді використано районовані сорти багаторічних трав селекції ННЦ «Інститут землеробства НААН» та Інституту кормів та сільського господарства Поділля НААН: козлятник східний сорту Кавказький бранець, 22 кг/га; лядвенець рогатий сорту Аякс, 15 кг/га; люцерну посівну сорту Росана, 12 кг/га; люцерну серповидну (жовту) сорту Наречена Півночі, 12 кг/га; конюшину лучну сортів Політанка, 14 кг/га і Либідь, 15 кг/га та суміш багаторічних злакових трав: тимофіївку лучну, 6 кг/га + кострицю лучну, 6 кг/га + грястицю збірну, 6 кг/га.

Сівбу багаторічних бобових і злакових трав здійснювали з шириною міжрядь 15 см. Для створення смуг насіннєвий ящик сівалки розділяли перегородками-касетами. У структурі травосумішки бобові та злакові види становили 50x50%. Добрива вносили на ділянках (каїніт природний 10%) у розрахунку 60 кг/га під 1- і 2-й укоси окремо.

Багаторічні бобово-злакові травосумішки використовували на 2 укоси і скошували у фазах бутонізації, початок цвітіння багаторічних бобових трав та кінець колосіння, початок цвітіння злакових.

Загальна площа дослідної ділянки -- 79,2 м², повторність -- 3-разова.

Польові дослідження виконували згідно з методикою [17].

Урожайність 1- і 2-го укосів багаторічних бобово-злакових смугових посівів обчислювали зважуванням з усієї облікової ділянки і перерахуванням на 1 га. Уміст абсолютно сухої маси в урожаї визначали термостатно-ваговим методом -- висушуванням біомаси в сушильній шафі за температури 105 °С згідно з ДСТУ [18]. Перед кожним укосом трав, відповідно до календарного плану, відбирали зразки для проведення ботанічного і біохімічного аналізів урожаю згідно з ДСТУ [19]. Вологість ґрунту визначали термостатно-ваговим методом тричі за вегетацію в шарі ґрунту 0 - 30 см згідно з ДСТУ [20], нітратний та амонійний азот у модифікації ННЦ ІҐА ім. О.Н. Соколовського -- за ДСТУ [21], уміст рухомих форм фосфору -- за Егнером-Рімом із наступним визначенням колориметрично, калію -- на полуменевому фотометрі, продуктивність і поживність -- згідно з ДСТУ [19]. Математичну обробку отриманих результатів досліджень проводили методом дисперсійного аналізу.

Погодні умови на час проведення досліджень були сприятливими, показники температури перевищували середню багаторічну норму на 2,3 - 2,9 °С, сумарна кількість опадів становила 74- 85% від норми. Завдяки 2-сторонньому регулюванню водного режиму на осушуваних органогенних ґрунтах вологість за період вегетації рослин була в межах 63,9 - 81,6 % від повної вологоємності (ПВ), що відповідало нормі [16].

Бур'яни знищували за допомогою агротехнічних заходів, які включали попередню сівбу сидератів із гірчиці білої, у 1-й рік життя багаторічних бобово-злакових трав бур'яни знищували 2-разовим підкошуванням до початку їхнього цвітіння.

Осушені торфовища добре забезпечені азотом завдяки високому вмісту органічної маси (60 - 80%) [13]. Уміст нітратного азоту за вегетаційний період багаторічних трав становив 336- 517 кг сухого ґрунту, що було збалансованим і наближеним до норми.

Запаси рухомого фосфору в торфовому ґрунті залежать від природної забезпеченості фосфатними сполуками, його окультуреності, що зумовлюється активністю мікробіологічних процесів [16]. Уміст доступних для рослин форм фосфору мав сезонний характер -- збільшувався з весни до осені. Середній уміст рухомого фосфору в шарі торфу 0 - 30 см під злаково-бобовими смуговими посівами становив 75- 102 кг сухого ґрунту на початку вегетації і 84-97 кг сухого ґрунту наприкінці.

Торфово-болотні ґрунти дуже бідні на калій, і головним джерелом його поповнення є добрива. Уміст калію після внесення калійних добрив (каїніт природний 10%) у ґрунті був на рівні середньої та високої забезпеченості, на початку вегетаційного періоду трав він становив 186-275 мг/кг ґрунту. Під впливом вегетуючого травостою вміст калію поступово зменшувався, особливо наприкінці вегетації, і становив 123 - 145 мг/кг ґрунту.

Проведені дослідження показали, що поживний режим осушуваних органогенних ґрунтів значно залежав від унесених калійних добрив, у додатковому внесенні азотних і фосфорних добрив потреби не було. Це економічно вигідно, також при цьому поліпшується й агроекологічний стан ґрунтів.

Результати досліджень

Для створення сіяного бобово-злакового травостою використовували насіння з високою енергією проростання (92 - 96%). Його висівали у вологий ґрунт, що дало можливість отримати дружні сходи і забезпечити щільність травостою в середньому для люцерни з показником 210 росл./м², конюшини лучної -- 195, лядвенцю рогатого -- 204, козлятнику східного -- 186 росл./м².

У 1-й рік досліджень урожайність травостою була невисокою і залежала від складу травосуміші за смугового способу сівби. У варіантах із люцерною вона досягла 5,64 - 6,71 т/га сухої маси, з конюшиною -- 4,22 - 5,16 т/га. Нижчу врожайність порівняно з люцерною і конюшиною формували смугові посіви з лядвенцем рогатим, де вихід сухої речовини становив 3,68 т/га, і козлятником східним із показником 2,66 т/га. Це пояснюється біологічно-морфологічними властивостями цих культур, що характеризується неінтенсив- ним ростом і пагоноутворенням у 1-й рік їх вирощування та низькою конкурентоспроможністю з бур'янами порівняно з люцерною і конюшиною.

Із 2- та 3-го років досліджень злаково-бобові смугові травосуміші забезпечували значно вищу врожайність, ніж у 1-й рік вирощування.

Основними підсумковими показниками оцінки дії факторів у технологіях є врожайність і довготривалий період досліджень. Дослідженнями (2021 - 2023 рр.) з вирощування смугових бобово-злакових фітоценозів установлено середні дані продуктивності тра- востоїв за їх ботанічним складом. На ділянках смугових посівів із люцерною серповидною жовтою продуктивність становила 7,76 т/га сухої маси, 6,23 к. од., відсоток бобового компонента в загальній масі урожаю -- 36-45%. У варіантах із конюшиною лучною відповідно -- 6,72 т/га сухої біомаси, 5,65 к. од., 33-39% -- бобові трави; із лядвенцем рогатим -- 5,38 т/ га, 4,35 к.од., 18 - 22%; із козлятником східним -- 4,81 т/га, 3,52 к.од. і лише 13 - 15% становили бобові трави. Установлено, що середня врожайність злакових багаторічних трав (контроль) за 2021 -2023 рр. порівняно з урожайністю смугових посівів із люцерною була нижчою на 1,67 т/га, з конюшиною - на 0,64 т/га сухої маси (табл. 1).

Таблица 1. Урожайність бобово-злакових смугових посівів багаторічних трав (2021 - 2023 рр.), т/га сухої маси

Доведено, що за схеми сівби 4x4 рядки створювалися найоптимальніші умови для росту бобових і злакових трав, оскільки така схема забезпечує краще освітлення, поживний режим і сприяє зниженню конкуренції між злаковими і бобовими багаторічними травами. Як наслідок, відсоток бобових трав у загальному травостої в цьому разі збільшується в середньому на 4 - 8% порівняно з їх кількістю за схеми сівби 2x2 рядки.

У кращому варіанті з люцерною жовтою за схеми сівби 4x4 рядки вихід сухої маси в середньому за 3 роки становив 7,76 т/га, за схеми сівби 8x8 рядків -- 7,85 т/га. Хоча істотної переваги в урожайності між цими варіантами немає, проте за скошування травостою, проведеного впоперек посівів, рівномірно збалансований корм отримали за схеми сівби 4x4 рядки.

Біохімічний склад надземної маси бобово-злакових травосумішей за різного видового і сортового складу наведено в табл. 2. Бобово-злакові травосуміші залежно від різних видів і сортів бобових трав у кращих варіантах із люцерною і конюшиною забезпечують уміст у сухій масі корму сирого протеїну 17,25-18,88%, сирого білка -- 16,9-17,73, сирого жиру -- 4,27-4,33, сирої золи -- 8,88-9,35, сирої клітковини -- 23,68-25,65, перетравність сухої маси корму -- 60,80 - 62,72%.

Таблица 2. Біохімічний склад надземної маси бобово-злакових травосумішей за різного видового і сортового складу (2021 - 2023рр.), %

Біохімічні показники надземної маси злакових багаторічних трав (контроль) були нижчими, ніж показники бобово-злакових травосумішей: уміст сирого протеїну становив 12,95%, сирого білка -- 11,74, сирого жиру -- 3,22, сирої золи -- 7,32, сирої клітковини -- 24,62, перетравність сухої маси корму -- 48,22%.

Отже, на осушуваних органогенних ґрунтах доцільно впроваджувати смугові посіви багаторічних злакових трав із люцерною та конюшиною, які на відміну від одновидових посівів багаторічних злакових трав (контроль) забезпечують вищу продуктивність і поліпшують якість кормів.

Вирощування бобово-злакових смугових фітоценозів у системі органічного луківництва позитивно впливає на екологічний стан басейнів малих річок, оскільки не застосовуються хімічні засоби інтенсифікації.

Висновки

Установлено, що за вирощування бобово-злакових багаторічних трав із застосуванням технології на засадах органічного луківництва найпродуктивнішими варіантами були смугові посіви, до складу яких входила люцерна серповидна (жовта) сорту Наречена Півночі, де за схеми сівби 4x4 рядки вихід сухої маси був на рівні 7,76 т/га і 6,23 к. од. За такої самої схеми сівби у варіанті з конюшиною лучною сорту Політанка отримали 6,72 т/га сухої маси та 5,65 к. од., що за врожайністю перевищувало контроль у першому випадку на 1,67 т/га, другому -- на 0,64 т/га сухої маси.

Бобово-злакові травосуміші в кращих варіантах із люцерною і конюшиною поліпшують якість кормів порівняно з контролем і забезпечують уміст у сухій масі корму 17,25-18,88% сирого протеїну, 16,90-17,73 -- сирого білка, 4,27-4,33 -- сирого жиру, 8,88-9,35 -- сирої золи, 23,68-25,65% -- сирої клітковини, перетравність сухої маси корму становить 60,80-62,72%.

Вирощування бобово-злакових смугових травосумішей без застосування хімічних засобів інтенсифікації значно поліпшує екологічну ситуацію в заплавах малих річок, де зосереджені переважно органогенні ґрунти.

бобово-злаковий корм органогенний

Бібліографія

1. Петриченко В.Ф., Корнійчук О.В., Векленко Ю.А. Наукові основи інтенсифікації виробництва кормів на луках та пасовищах України. Корми і кормовиробництво. 2020. Вип. 89. С. 10 - 22.

2. Векленко Ю.А., Гетман Н.Я., Захлєбна Т.П., Ксенчіна О.М. Продуктивність кормових культур та ефективність їх вирощування за органічного виробництва рослинної сировини. Корми і кормовиробництво. 2020. Вип. 89. С. 143 - 148.

3. Hannaway D.B., Brewer L.J., Ates S. et al. Ftatch clover: optimal selection of clover species. Sustainable meat and milk production from grasslands. Proceedihgs of the 27 th Generalfteeting of the European Glassl and Federation. Cork, Ireland. 17 - 21 June, 2018. P. 218 - 220.

4. Забродоцька Л.Ю. Основи агрономії: навч. посібн. Луцьк: Інформ.-вид. відділ Луцького НТУ, 2019. 360 с.

5. Демидась Г.І., Демцюра Ю.В. Кормова продуктивність бобово-злакових травосумішок залежно від видового складу та способу створення травостою. Кормовиробництво: зб. наук. праць ВНАУ. 2011. № 9 (49). С. 95 - 101.

6. Демидась Г.І., Пророченко С.С. Ботанічний склад та особливості формування люцерно-злакового травостою залежно від удобрення в умовах Правобережного Лісостепу. Миронівський вісник. 2018. Вип. 7. С. 123 - 133.

7. Сеник І.І. Формування ботанічного складу конюшино-злакових та люцерно-злакових агрофітоценозів залежно від способу сівби. Агробіологія: зб. наук. праць. Біла Церква, 2020. Вип. 1(157). С. 160 - 169.

8. Кургак В.Г., Штакал М.І., Вірьовка В.М. Технології створення сіяних високопродуктивних сіножатей і пасовищ на основі добору видів та нових сортів трав з продуктивністю 5 - 10 т/га кормових одиниць (паспорт технології). Спецвипуск. Чабани: ННЦ «Інститут землеробства НААН», 2018. 11 c.

9. Демидась Г.І., Квітко Г.П., Ткачук О.П. та ін. Багаторічні бобові трави, як основа природної інтенсифікації кормовиробництва; за ред. Г.І. Демидася, Г.П. Квітка. Київ: ТОВ «Нілан- ЛТД», 2013. 322 с.

10. Цимбал Я.С., Кущук М.А. Продуктивність і кормова цінність люцерни порівняно з іншими багаторічними травами. Вісник аграрної науки. 2019. Вип. 10 (799). С. 24 - 31.

11. Кургак В.Г., Дегодюк Е.Г., Гавриш Я.В. Кормова продуктивність люцерно-злакових агроценозів з різними злаковими компонентами. Вісник аграрної науки. 2022. Вип.3. С. 28 - 36.

12. Кургак В.Г., Панасюк С.С., Карбівська У.М., Гавриш Я.В. Рекомендації щодо особливостей технологій отримання органічної кормової продукції на сіножатях і пасовищах. Чабани: ННЦ «Інститут землеробства НААН», 2019. 25 с.

13. Слюсар І.Т., СербенюкВ.О., Гера О.М. та ін. Концепція ефективного сільськогосподарського використання земель гумідної зони України; за ред. Камінського В.Ф., Слюсаря І.Т. Київ: ВП «Едельвейс», 2014. 54 с.

14. Petrychenko V., Bohovin A., Kurhak V. More efficient use of grassland under climate warming. Grassland -- a European Resource? Pr. Of 24^th Gen. Meeting of the Europ. Grassland Federation. Poland: Lublin, 2012. V. 17. P. 151- 153.

15. Кургак В.Г., Карбівська У.М. Особливості формування бобово-злакових агрофітоценозів на дерново-підзолистих ґрунтах Прикарпаття України. Корми і кормовиробництво. 2020. Вип. 89. С. 121- 133.

16. Слюсар І.Т., Ткачов О.І., Опанасенко О.Г. Природоохоронне та ефективне використання осушуваних органогенних ґрунтів гумідної зони. Київ: ННЦ «Інститут землеробства НААН», 2014. 25 с.

17. Бабич О.А. Методика проведення дослідів по кормовиробництву; за ред. А.О. Бабича. Вінниця, 1994. 96 с.

18. Угіддя природні кормові. Методи визначення продуктивності: ДСТУ 8044:2015. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2018. 15 с.

19. Корми для сільськогосподарських тварин. Методи визначення продуктивності і поживності: ДСТУ 8066:2015. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2017. 11 с.

20. Якість ґрунту. Визначення cухої речовини та вологості за масою. ННЦ «ІҐА ім. О.Н. Со- коловського»: ДСТУ 11465:2001. Київ: Держспоживстандарт України, 2001. 10 с.

21. Якість ґрунту. Визначення нітратного і амонійного азоту в модифікації ННЦ «ІҐА ім. О.Н. Соколовського»: ДСТУ 4729:2007. Київ: Держспоживстандарт України, 2008. 14 с.

Размещено на Allbest.ru