херсонський державний аграрний університет

САХНО ГЕННАДІЙ ВІКТОРОВИЧ

УДК: 631.03:633.203:631.4: (833)

Добір багаторічних трав і травосумішок при залуженні лучно - чорноземних ҐРУНТІВ південного степу україни

06.01.09 – рослинництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Херсон – 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті землеробства південного регіону УААН протягом 2001-2005 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН

Сніговий Володимир Семенович,

Інститут гідротехніки і меліорації УААН,

головний науковий співробітник;

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор

Салатенко Володимир Никифорович,

Херсонський державний аграрний університет,

професор кафедри рослинництва;

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Антипова Лідія Климівна,

Миколаївський інститут агропромислового

виробництва УААН, завідувач лабораторії

захисту рослин.

Провідна установа: Інститут землеробства УААН, лабораторія

луківництва, м. Київ

Захист відбудеться "__" _______2006 р. о “__” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.830.01 в Херсонському державному аграрному університеті за адресою: 73006, м. Херсон, вул. Р. Люксембург, 23.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського державного аграрного університету: 73006, м. Херсон, вул. Р. Люксембург, 23.

Автореферат розісланий "__" ___________ 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук, доцент М.В. Минкін

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасний стан кормовиробництва в господарствах усіх форм власності південного регіону України значно відстає від потреби в ньому тваринницької галузі, через що відбувається значний спад поголів'я худоби та істотне зниження рівня виробництва тваринницької продукції. Пов'язано останнє з дефіцитом перетравного протеїну в кормах, ліквідація якого досягається шляхом застосування мінеральних азотних добрив або створенням високопродуктивних сіяних травостоїв з домінуванням у них бобових багаторічних трав.

Незважаючи на те, що вирощуванню люцерни і еспарцету в різні часи в Україні приділялося достатньо багато уваги, досліджень по добору багаторічних трав і травосумішок з використанням високопродуктивних нових сортів мезофітних і ксерофітних трав в умовах природного зволоження в південному Степу України в останні роки не вивчалося. Практично відсутні наукові дослідження по добору люцерно-стоколосових травосумішок з використанням нових, районованих у зоні Степу високопродуктивних сортів люцерни, еспарцету, стоколосу безостого, житняку гребінчастого. Вкрай обмежено вивчено зміну видового ботанічного складу та продуктивності бобових і злакових багаторічних трав та їх травосумішок залежно від забезпеченості років опадами. Важливими факторами, які ще відсутні при доборі травосумішок в умовах неполивного землеробства, поряд з визначенням урожаю, є кормова цінність трав, що висіваються; отавність; ценотична активність нових сортів і зміна видового ботанічного складу різних видів трав у травосумішках, продуктивне довголіття створених травостоїв, що і визначило актуальність і вибір теми дисертаційної роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові дослідження, які узагальнені в дисертації, були складовою частиною тематичного плану Інституту землеробства південного регіону УААН, за державною науково-технічною програмою "Кормовиробництво": 08. "Удосконалити існуючі та розробити перспективні технології вирощування кормових культур на основі високопродуктивних сортів і гібридів, насінництва лукопасовищних трав, створення пасовищ і сіножатей", завдання 08.03. "Удосконалити енергозберігаючу технологію вирощування кормових культур на основі використання високопродуктивних сортів люцерни і злакових багаторічних трав" (номер державної реєстрації 0101 U 003003) .

Мета і завдання досліджень. Виявити найбільш продуктивні сорти бобових і злакових багаторічних трав та їх сумішок за укісного їх використання в умовах природного зволоження південного Степу України.

Для досягнення цієї мети передбачалося вирішити такі задачі: встановити особливості формування врожаю агрофітоценозів залежно від сортового та видового складу бобових і злакових багаторічних трав та продуктивність сіяних травостоїв, якість та розподіл урожаю за роками їх використання; виявити порівняльну продуктивність люцерни і еспарцету в одновидових посівах і в складі мезофітних і ксерофітних злакових багаторічних трав; визначити вплив нових сортів люцерни на продуктивність та зміну видового ботанічного складу люцерно-стоколосових травосумішок залежно від екотипу стоколосу безостого; виявити строки настання збиральної стиглості люцерни й еспарцету в одновидових посівах і складі травосумішок за укосами; дати економічну та енергетичну оцінку сіяних одновидових посівів злакових багаторічних трав, люцерни й еспарцету та люцерно-злакових і еспарцето-злакових травосумішок.

Об'єкт дослідження: процеси розвитку та закономірності формування врожаю сіяних травостоїв багаторічних бобових і злакових трав, їх продуктивності та якості трав’яного корму лучних трав у одновидових посівах і складі травосумішок, динаміка надходження кормової маси протягом вегетаційного періоду за укосами.

Предмет дослідження: види та районовані і перспективні сорти бобових і злакових багаторічних трав вітчизняної селекції, їх різне поєднання в комплементарних травосумішках для залуження чорноземно-лучних ґрунтів; продуктивність і хімічний склад видів трав і їх травосумішок; економічна та енергетична ефективність сіяних агрофітоценозів.

Методи дослідження: польовий – для визначення врожаю; біометричних обліків і вимірів; лабораторний – для зоотехнічного аналізу кормів та вмісту в них основних органічних сполук і мінеральних елементів; статистичний – для оцінки достовірності отриманих результатів досліджень; розрахунковий – для економічної та енергетичної оцінки технології вирощування травостоїв в умовах природного зволоження.

Наукова новизна одержаних результатів. Стосовно до природно-кліматичних умов південного Степу в умовах природного зволоження встановлено високопродуктивні селекційні сорти бобових і злакових багаторічних трав, визначена закономірність трансформації видового ботанічного складу люцерно-стоколосових травосумішок за роками їх використання, що суттєво змінює принципи створення високоврожайних травосумішок при укісному їх використанні. Виявлена зміна продуктивності сіяних травостоїв стоколосу безостого степового та лучного екотипу в одновидових посівах і в складі люцерно-стоколосових травосумішок залежно від їх видового ботанічного складу, визначена кормова якість та витрати сукупної енергії на виробництво 1 кг сухої маси, кормових одиниць та перетравного протеїну. Встановлено розміри наростання рослинної маси, нагромадження органічних речовин та мінерального складу корму різними сортами люцерни, еспарцету та злаковими багаторічними травами залежно від року їх використання, економічну та енергетичну ефективність від участі у видовому ботанічному складі бобових і злакових багаторічних трав і їх травосумішок, що дозволяє визначити шляхи зменшення енергетичних і матеріальних витрат на виробництво кормів.

Практичне значення одержаних результатів. На підставі отриманих експериментальних даних розроблено рекомендації по створенню та використанню високопродуктивних сортів люцерни, еспарцету, злакових багаторічних трав, люцерно-злакових та еспарцето-злакових травосумішок для залуження чорноземно-лучних ґрунтів, в тому числі природних кормових угідь південного регіону України, що дозволяє отримувати з кожного гектара кормових угідь по 34,4-46,8 ц/га к.од. з вмістом у них 120-130 г перетравного протеїну та збалансовувати корма за білком, особливо в зимовий період годівлі худоби.

Основні результати досліджень впроваджені в дослідному господарстві "Копані" Інституту землеробства південного регіону УААН (Херсонська область, Білозерський район) на площі 162 га. Результати досліджень по дисертаційній роботі використані при розробці методичних рекомендацій: "Поліпшення і раціональне використання природних кормових угідь і малопродуктивних земель у південному регіоні України"; "Природные кормовые угодья Херсонской области и способы повышения их продуктивности".

Особистий внесок здобувача. Здобувачем здійснено аналіз наукової літератури, вивчення сучасного стану проблем у кормовиробництві, узагальнено літературні джерела за темою дисертації. Проведено польові досліди і лабораторні аналізи, узагальнено отримані експериментальні дані та формування наукових положень, висновків і пропозицій виробництву, проведено впровадження результатів досліджень у сільськогосподарське виробництво. Публікації за темою дисертації виконано самостійно й у співавторстві, частка творчого вкладу в написанні статей становить 80%, рекомендацій – 30%.

Апробація результатів дисертації. Результати наукових досліджень оприлюднено та обговорено на міжнародній науково-практичній конференції “Наука і освіта” 2003 (Дніпропетровськ, 2003); міжнародній науково-практичній конференції "Проблеми степового землеробства і рослинництва та їх вирішення в реформованих сільськогосподарських підприємствах" (м. Миколаїв, 2003); міжнародній науково-практичній конференції "Проблеми сталого землеробства і рослинництва та їх вирішення в реформованих сільськогосподарських підприємствах" (м. Вінниця, 2003), на щорічних засіданнях лабораторії кормовиробництва та методичній комісії Інституту землеробства південного регіону УААН (2001-2005 рр.).

Публікації. За результатами досліджень по темі дисертації опубліковано 6 наукових праць, в тому числі 4 статті у наукових фахових виданнях, 2 методичні рекомендації.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, шести розділів, загальних висновків, списку використаних джерел та додатків. Викладена дисертація на 185 сторінках включає 44 таблиці, 16 рисунків, 25 додатків. Список використаних джерел налічує 246 найменувань, у тому числі – 22 іноземних.

ЗМІСТ РОБОТИ

Стан вивчення добору видів трав і травосумішок

для створення високопродуктивних пасовищ і сіножатей

На нинішньому етапі розвитку сільського господарства України зниження росту виробництва молока і м'яса в реформованих господарствах усіх форм власності найбільшим чином пов'язане із високою енергоємністю виробництва кормів та незбалансованістю їх за основними органічними речовинами, перш за все, значним дефіцитом перетравного протеїну в кормах. Обґрунтовано необхідність добору багаторічних бобових трав та бобово-злакових травосумішок для ліквідації дефіциту білка, який склався в системах кормовиробництва південного регіону. Показано напрямки досліджень невирішених питань та обґрунтовано вибір теми дисертаційної роботи.

Умови та методика проведення досліджень

Робота виконана у 2001-2005 рр. в лабораторії кормовиробництва Інституту землеробства південного регіону УААН. Дослідження проведені в дослідному господарстві "Копані" (Білозерський район Херсонської області) Інституту землеробства південного регіону.

Кількість опадів в роки проведення досліджень за квітень – жовтень 2001-2005 рр. у середньому склала 250,0-278,9 мм, а в 2004 р. – 407,2 мм і суттєво перевищувала суму опадів за холодний період (листопад-березень).

Вирішення поставлених завдань у відповідності з програмою досліджень проводилось у двох польових дослідах:

Дослід 1. "Порівняльна продуктивність люцерни й еспарцету в одновидових посівах і складі травосумішок в умовах природного зволоження південного Степу України".

Метод закладки польового досліду – рендомізовані блоки, повторність чотириразова. Із багаторічних бобових трав використовували: люцерну мінливу синьо-гібридної групи українського сортотипу (сорт Унітро) й еспарцет піщаний (сорт Інгульський), багаторічні злакові трави – стоколос безостий (сорт Полтавський 52), житняк гребінчастий (сорт Батир). Норма висіву насіння в одновидових посівах склала: люцерни 22 кг/га, еспарцету піщаного – 80, стоколосу безостого – 20, житняку гребінчастого – 16 кг/га. У складі травосумішок норма висіву насіння вище названих видів багаторічних трав склала: 12, 60, 14 і 12 кг/га. Площа посівної ділянки – 60 м2, облікової – 10 м2.

Дослід 2. "Порівняльна продуктивність сортів стоколосу безостого степового та лучного екотипу в одновидових посівах і люцерно-стоколосових травосумішках в умовах природного зволоження південного Степу України".

Дослід закладено методом розщеплених ділянок, де ділянки першого порядку – екотип стоколосу безостого (степовий – сорт Таврійський і лучний – сорт Полтавський 52), ділянки другого порядку – одновидові посіви люцерни мінливої синьогібридної групи українського сортотипу (сорти Вавіловка 2 і Веселка), стоколосу безостого і люцерно-стоколосових травосумішок. Площа посівної ділянки – 60 м2, облікової – 10 м2, повторність досліду – чотириразова, сівбу проводили ранньою весною – норма висіву стоколосу безостого в одновидових посівах обох екотипів – 20 кг/га, у складі травосумішок – 14 кг/га, відповідно люцерни – 22 і 12 кг/га.

Облік урожаю зеленої маси в польових дослідах проводили укісним методом.

Вміст сухої речовини в урожаї та вологості ґрунту визначали термостатно – ваговим методом, видовий ботанічний склад травостоїв – ваговим методом. Хімічний аналіз кормів виконано методом спектрометрії на інфрачервоному аналізаторі NIP Sustems 4500. Розрахунок кормових одиниць проведено за даними хімічного аналізу видів трав і травосумішок; валову (ВЕ) і обмінну енергію (ОЕ) – за А.П. Дмитроченко (1976); коефіцієнти перетравності і показники повноцінності – за Е.Ф. Петухова і ін., (1981).

Економічну ефективність вирощування різних видів бобових трав і їх травосумішок розраховували за методикою Інституту аграрної економіки УААН (1998). Енергетичний аналіз проведено за О.К. Медведовським, П.І. Іваненко (1988).

Формування сіяних агрофітоценозів залежно від

видового і сортового складу багаторічних бобових і злакових трав

Для лучно-чорноземного ґрунту характерна висока вологоємність, де вміст загальної вологи у півметровому шарі складає 1704 м3/га і 3172 м3/га – у метровому, проте запас продуктивної вологи в 0-50 см шарі досягає лише 802 м3/га, відповідно у 0-70 см – 1039 м3/га і 1424 м3/га – у 0-100 см шарі. При цьому більше 52% вологи від найменшої вологоємності недоступні рослинам.

Загальна кількість пагонів люцерни й еспарцету першого року використання була високою й досягала в одновидових посівах люцерни 1306 шт/м2 і еспарцету – 1351 шт/м2 . При цьому участь різнотрав’я в складі монодомінантних посівів обох видів бобових багаторічних трав не перевищувала 140-194 шт/м2. Загальна кількість пагонів одновидових посівів злакових багаторічних трав на першому році використання травостоїв була високою й складала для стоколосу безостого – 1588 шт/м2, а для житняку гребінчастого – 1552 шт/м2.

У двокомпонентних травосумішках люцерна + стоколос безостий та люцерна + житняк гребінчастий щільність бобового компонента на першому році використання була високою і складала 1010-1131 шт/м2, або 64,2-69,7 % до загальної кількості пагонів. Участь еспарцету піщаного в наведених травосумішках до загальної їх щільності досягала 67,6 - 69,5 %, відповідно (1039-1081 шт/м2), при цьому різнотрав’я займало лише 40-49 пагонів на 1 м2.

Загальна кількість пагонів трикомпонентних травосумішок істотно не відрізнялася від одно – та двокомпонентних і, незалежно від виду бобового компонента, люцерни або еспарцету піщаного, досягла 1507-1544 шт/м2, в тому числі бобових видів трав – 869-951 шт/м2 (56,2-63,1 %), стоколосу безостого – 302-397 (20,0-25,7) і житняку гребінчастого – 202-205 шт/м2 (13,3-13,4 %). Густота різнотрав’я, що не з’їдалося (грициків звичайних) у трикомпонентних травосумішках не перевищувала 52-73 шт/м2.

Густота травостоїв другого року використання в цілому виявилася високою і, незалежно від виду бобових трав і травосумішок, досягала 1544-1587 шт/м2. Відмінною особливістю травостоїв другого року використання стало істотне зниження видів бобових трав як в одновидових посівах, так і в складі травосумішок та часткове зростання злакових багаторічних трав (стоколосу безостого і житняку гребінчастого) в складі дво – і трикомпонентних травосумішок.

Зниження густоти бобових компонентів у одновидових посівах другого року використання, порівняно з першим, в тому числі люцерни сорту Унітро в середньому за три роки досліджень відбувалося на 35,3 %, еспарцету піщаного, відповідно, – на 17,4 %.

У складі люцерно-стоколосових та люцерно-житнякових травосумішок зниження кількості пагонів люцерни на другому році використання, порівняно з першим, досягало 28,0-34,7 %, відповідно еспарцету в еспарцето-стоколосових та еспарцето-житнякових сумішках – 9,8-27,5 %.

У трикомпонентних травосумішках люцерна (або еспарцет піщаний) + стоколос безостий + житняк гребінчастий густота стояння люцерни на другому році використання, порівняно з першим, зменшувалася в середньому на 45,5 % і еспарцету – на 38,9 % та досягала у люцерни лише 474 шт/м2 і 581 шт/м2 у еспарцету. У складі полідомінантних травосумішок злакових багаторічних трав з люцерною та еспарцетом щільність пагонів стоколосу безостого зростала на 44,6-89,7 %, а житняку гребінчастого – на 82,2-114,6 %. Збільшення щільності різнотрав’я, що не з’їдалося, відбувалося на одновидових агроценозах люцерни (260,0 %) й еспарцету (226,0 %). У дво – та трикомпонентних травосумішках обох видів бобових багаторічних трав із стоколосом безостим і житняком гребінчастим густота пагонів різнотрав’я, порівняно з першим роком, також суттєво збільшувалася й досягала 40,4-55,1 %.

В умовах третього року використання (четвертого року життя) відмічено подальше зниження густоти стояння бобових видів трав і різке зростання різнотрав’я. Так, у монодомінантних посівах люцерни щільність різнотрав’я на третьому році використання, до загальної їх кількості на третьому році, складала 90,4 %, а в одновидових посівах еспарцету – 91,8 %. У той же час у монодомінантних посівах злакових багаторічних трав (стоколосу безостого й житняку гребінчастого) густота стояння різнотрав’я, до їх загальної кількості на третьому році використання, не перевищувала 8,4-13,0 %.

Незначна щільність різнотрав’я, що не з’їдалося, перш за все грициків звичайних, на третьому році використання травостоїв виявлена також у дво – і трикомпонентних травосумішках, яка, до загальної їх кількості вказаного вище року, не перевищувала 7,6-15,0 %.

Густота стояння травостоїв одновидових посівів люцерни сортів Вавіловка 2 і Веселка та в складі люцерно-стоколосових травосумішок за роками їх використання була такою ж, як і з участю люцерни сорту Унітро.

Загальною особливістю вертикального розподілу фітомаси як в одновидових посівах, так і в бобово-злакових травосумішках є концентрація її в шарах 20-30 см, 30-40 і 40-50 см, у яких зосереджено 40,47-54,15 % загальної кількості стебел і листя. Останнє свідчить про те, що багаторічні трави верхового типу облистяності в умовах природного зволоження півдня України максимально використовують природні ресурси навколишнього середовища при висоті травостоїв від 20 до 50 см та істотно знижують їх як нижче, так і вище вказаних шарів.

У монодомінантних посівах люцерни концентрація фітомаси з 20 см до 50 см досягала 53,39 %, в тому числі 25,85 % припадало на листя й 27,54 % – на стебла. Вміст листя в одновидових посівах люцерни на висоті 0-10 і 10-20 см був незначним і не перевищував 2,37-3,16 % до загальної ваги врожаю. З висоти 50-60 і 60-70 см уміст надземної маси також був незначним і досягав лише 15,51 %, із них 10,86 % припадало на листя й лише 4,65 % – на стебла.

Найбільш рівномірний розподіл листя й стебел за висотою виявлено в одновидових посівах житняку гребінчастого, причому висока концентрація фітомаси відмічена уже з шару 0-10 см – 20,70 %, із них 5,87 % припадає на листя і 14,83 % – на стебла. При цьому рівномірно високий вміст листя 5,37-6,17 % у житняку гребінчастого відмічено до висоти 60 см і суттєве його зниження з висоти 60-70 см – лише до 0,70-0,89 %.

Монодомінантні посіви стоколосу безостого, як типового кореневищного злаку верхового типу облистяння, характеризувалися збільшенням процентного вмісту листя з висоти 20-30 см до 30-40 см, яке досягало 11,34-14,83 % від загальної маси.

Вертикальний розподіл надземної маси дво – і трикомпонентних травосумішок з участю люцерна + стоколос безостий, люцерна + житняк гребінчастий

та люцерна + стоколос безостий + житняк гребінчастий відзначався рівномірним розподілом фітомаси за її висотою. При цьому найбільш високе співвідношення листя до стебел виявлено в трикомпонентній травосумішці, яке складало 0,81 проти 0,75 у травосумішки люцерна + стоколос безостий і 0,74 у люцерна + житняк гребінчастий.

В одновидових посівах еспарцету піщаного загальна кількість фітомаси в шарах 20-30 см, 30-40 і 40-50 см складала 58,47 %, у тому числі 26,35 % припадало на листя і 32,12 – на стебла. На висоті 0-10 см і 10-20 см відносна кількість надземної маси в еспарцету піщаного досягала 33,10 % із них 4,99 % займало листя й 28,11 % припадали на стебла. З шару 50-60 і 60-70 см концентрація фітомаси в еспарцету піщаного знижувалася до 8,43 %, де 5,48 займало листя і 2,95 % – стебла. Високий вміст стебел за шарами розподілу відмічено також у двокомпонентних травосумішках еспарцет + стоколос безостий – 62,30 % та еспарцет + житняк гребінчастий – 59,40 %. У трикомпонентній травосумішці еспарцет + стоколос безостий + житняк гребінчастий загальна кількість листя за висотою його розміщення, порівняно з двокомпонентними, виявлена вищою вже з шару 10-20 см, яка досягала 5,93 % і рівномірно збільшувалася до 7,30-7,90 % до шару 40-50 см. На висоті травостою 60-70 см відносна кількість листя і стебел вирівнювалася, при цьому співвідношення їх зростало до 0,92 .

Формування врожаю багаторічних трав в одновидових посівах

і складі травосумішок

Урожайність абсолютно сухої речовини одновидових посівів люцерни (сорт Унітро) першого року використання в середньому за три роки досліджень склала 47,5 ц/га, проти 62,6 ц/га еспарцету піщаного (сорт Інгульський). На другому році використання врожайність абсолютно сухої речовини одновидових посівів еспарцету також виявилася вищою від люцерни на 11,3 ц/га, а на третьому знижувалася в люцерни до 30,7 ц/га і в еспарцету піщаного – 30,8 ц/га, що пов'язано із зміною видового ботанічного складу сіяних травостоїв.

Вихід абсолютно сухої речовини люцерно-стоколосової травосумішки не перевищував 50,8 ц/га, відповідно еспарцето-стоколосової – 61,2 ц/га. Збір абсолютно сухої речовини еспарцето-житнякової травосумішки на першому році використання був істотно вищим люцерно-житнякової й складав 57,3 ц/га проти 46,4 ц/га травосумішки люцерна + житняк гребінчастий. Урожайність абсолютно сухої речовини трикомпонентних травосумішок з участю еспарцету піщаного + стоколосу безостого + житняку гребінчастого на першому році використання досягала 63,2 ц/га й істотно перевищувала травосумішку люцерна + стоколос безостий + житняк гребінчастий на 11,5 ц/га. На другому році використання вихід абсолютно сухої речовини склав для люцерни – 50,5 ц/га і еспарцету – 61,8 ц/га. Дво – і трикомпонентні травосумішки (люцерна + стоколос безостий, люцерна + житняк гребінчастий і люцерна + стоколос безостий + житняк гребінчастий) перевищували одновидові посіви люцерни на 1,3-3,0 ц/га (табл. 1).

Таблиця 1

Продуктивність бобових і злакових багаторічних трав та їх травосумішок залежно від років використання травостоїв

Види трав та травосумішки | Рік використання

перший (2001, 2002, 2004 ) | другий (2002, 2003, 2005)

суха речо-вина, ц/га | кормові одиниці, ц/га | перет-равний протеїн, ц/га | обмінна енергія, ГДж/га | суха речо-вина, ц/га | кормові одиниці,

ц/га | перет-равний протеїн, ц/га | обмінна енергія, ГДж/га

люцерна (Л) | 47,5 | 32,4 | 8,5 | 51,5 | 50,5 | 33,8 | 9,0 | 52,6

еспарцет (Е) | 62,6 | 45,7 | 11,2 | 67,5 | 61,8 | 42,6 | 9,6 | 65,7

стоколос безостий (Сб) | 42,5 | 29,7 | 4,1 | 44,7 | 46,1 | 24,9 | 4,2 | 48,0

житняк гребінчастий (Ж) | 42,5 | 29,3 | 4,6 | 44,8 | 42,3 | 26,6 | 4,4 | 44,0

Л + Сб | 50,8 | 38,6 | 8,4 | 55,1 | 51,8 | 32,6 | 7,5 | 54,2

Л + Ж | 46,4 | 34,3 | 6,5 | 50,0 | 49,0 | 28,9 | 6,9 | 51,5

Сб + Ж | 43,8 | 31,5 | 5,1 | 46,5 | 48,5 | 28,6 | 4,4 | 51,6

Е + Сб | 61,2 | 45,3 | 10,1 | 65,8 | 56,4 | 39,3 | 8,8 | 66,2

Е + Ж | 57,3 | 42,4 | 8,0 | 61,4 | 62,4 | 36,9 | 6,8 | 56,1

Л + Сб + Ж | 51,7 | 38,8 | 7,9 | 55,1 | 53,5 | 34,4 | 8,6 | 59,8

Е + Сб + Ж | 63,2 | 46,8 | 9,9 | 67,7 | 61,5 | 37,5 | 8,0 | 64,2

НІР05 10,6 3,6 1,3 4,9 10,8 2,4 0,8 2,9

Урожайність абсолютно сухої речовини на третьому році використання люцерни й еспарцету суттєво знижувалася й досягала 30,7-30,8 ц/га проти 38,2-38,8 ц/га травосумішки люцерна (або еспарцет) + стоколос безостий + житняк гребінчастий.

Істотне зниження збору абсолютно сухої речовини третього року використання пов'язане із зміною видового ботанічного складу як одновидових посівів люцерни й еспарцету, так і люцерно – або еспарцето-злакових травосумішок.

Вміст основних органічних сполук у травостоях люцерни першого і другого років використання в середньому за 3 роки досліджень склав: сирий протеїн – 23,44-23,53 % до абсолютно сухої речовини, сирий жир – 2,66-4,87; сира клітковина – 22,81-30,62; сира зола – 9,72-11,38; безазотисті екстрактивні речовини (БЕР) – 34,15-39,07 %.

В одновидових посівах еспарцету вміст сирого протеїну за роками використання, відповідно, складав 20,54-23,66 %; сирої клітковини – 22,45 - 30,72; сирого жиру – 2,81-4,44; сирої золи – 9,21-9,78 і БЕР – 36,72-39,67 % до абсолютно сухої речовини (табл. 2).

Таблиця 2

Хімічний склад одновидових посівів бобових і злакових багаторічних трав та їх травосумішок першого й другого років використання, % до абсолютно сухої речовини

Види трав та їх травосумішки | Перший рік (2001,2002,2004 рр.) | Другий рік (2002, 2003, 2005 рр.)

сирий протеїн | сирий

жир | сира клітко-

вина | сира зола | сирий протеїн | сирий

жир | сира клітко-

вина | сира зола

Люцерна (Л) | 23,53 | 4,87 | 22,81 | 9,72 | 23,44 | 2,66 | 30,62 | 11,38

Еспарцет (Е) | 23,66 | 4,44 | 22,45 | 9,78 | 20,54 | 2,81 | 30,72 | 9,21

Стоколос

безостий (Сб) | 17,54 | 3,88 | 26,57 | 9,92 | 16,65 | 3,42 | 32,19 | 10,90

Житняк (Ж) | 18,25 | 3,86 | 26,30 | 9,93 | 17,20 | 3,20 | 32,48 | 11,07

Л + Сб | 22,99 | 5,08 | 23,39 | 9,81 | 20,20 | 3,11 | 28,41 | 10,89

Л +Ж | 22,38 | 4,73 | 22,99 | 9,89 | 22,63 | 3,39 | 32,59 | 12,22

Сб + Ж | 19,55 | 4,09 | 24,80 | 9,86 | 17,73 | 3,95 | 31,57 | 9,68

Е + Сб | 22,91 | 4,47 | 23,875 | 9,95 | 19,64 | 3,24 | 30,17 | 9,63

Е +Ж | 22,13 | 4,34 | 23,35 | 9,84 | 20,28 | 2,55 | 26,95 | 9,74

Л + Сб + Ж | 21,12 | 4,19 | 23,62 | 9,94 | 21,19 | 3,80 | 35,56 | 12,63

Е + Сб + Ж | 21,86 | 4,41 | 24,02 | 9,94 | 18,21 | 2,67 | 29,10 | 9,90

НІР05, % 1,27 0,20 0,80 0,04 1,23 0,25 1,18 0,56

У складі люцерно-злакових і еспарцето-злакових травосумішок (люцерна + стоколос безостий, люцерна + житняк гребінчастий і люцерна + стоколос безостий + житняк гребінчастий та, відповідно, цих травосумішок з еспарцетом) вміст основних органічних сполук теж виявився високим і складав: сирого протеїну – 18,21-22,99 %; сирого жиру – 2,55-4,73; сирої клітковини – 22,99-35,56; сирої золи – 9,63-12,63 і БЕР – 24,57-40,01 %.

В одновидових посівах стоколосу безостого й житняку гребінчастого вміст сирого протеїну не перевищував 16,65-18,25 % до абсолютно сухої речовини, сирої клітковини – 26,30-32,48; сирого жиру – 3,20-3,88; сирої золи – 9,92-11,07 і БЕР– 36,05-41,08 %.

Збір кормових одиниць з одновидових посівів еспарцету, порівняно з люцерною, виявився істотно вищим і досягав 42,6-45,7 ц/га, перетравного протеїну – 9,6-11,2 ц/га, обмінної енергії – 65,7-67,5 ГДж/га, або перевищував чисті посіви люцерни відповідно на 26,9 %; 6,6; 25,9 і 25,5 %. Вихід основних поживних речовин з чистих посівів злакових багаторічних трав стоколосу безостого й житняку гребінчастого виявився суттєво нижчим і не перевищував 24,9-29,7 ц/га к.од. і 4,1-4,6 ц/га перетравного протеїну, що порівняно з одновидовими посівами люцерни й еспарцету нижче відповідно на 17,2-34,8 % і 27,2-35,0 %.

Продуктивність стоколосу безостого степового та лучного екотипу в одновидових посівах і люцерно-стоколосових травосумішках

Урожайність абсолютно сухої речовини одновидових посівів стоколосу безостого першого року використання, в середньому за три роки досліджень, склала 41,4-44,7 ц/га, при цьому істотної різниці по приросту врожаю сухої речовини між двома екотипами культури не встановлено. Збір абсолютно сухої речовини чистих посівів люцерни сорту Вавіловка 2 першого року використання в умовах природного зволоження досягав 49,5-50,4 ц/га, другого – 45,1-47,2 і третього – 30,0-33,7 ц/га, відповідно сорту Веселка – 51,9-53,6 ц/га, 49,1-49,6 і 33,9-36,0 ц/га (табл. 3).

Таблиця 3

Продуктивність різних сортів люцерни, стоколосу безостого і люцерно-стоколосових травосумішок залежно від року використання травостоїв

Види трав та травосумішки | Рік використання

перший (2001, 2002, 2004 ) | другий (2002, 2003, 2005)

суха речо-вина, ц/га | кормові одиниці, ц/га | перет-равний протеїн, ц/га | обмінна енергія, ГДж/га | суха речо-вина, ц/га | кормові одиниці,

ц/га | перет-равний протеїн, ц/га | обмінна енергія, ГДж/га

Стоколос безостий (Сб) - Таврійський | 44,7 | 31,3 | 4,6 | 47,2 | 43,6 | 24,4 | 4,0 | 45,5

Люцерна (Л) – Вавіловка 2 | 50,4 | 36,3 | 9,1 | 54,3 | 45,1 | 30,7 | 7,3 | 46,8

Люцерна (Л) - Веселка | 53,6 | 38,6 | 9,7 | 57,8 | 49,6 | 33,8 | 8,4 | 50,6

Сб + Л (Вавіловка 2) | 51,6 | 38,7 | 8,6 | 55,6 | 51,4 | 32,9 | 7,8 | 53,9

Сб + Л (Веселка) | 55,2 | 41,4 | 9,0 | 59,2 | 55,2 | 33,9 | 7,8 | 54,6

Стоколос безостий (Сб) Полтавський 52 | 41,4 | 29,8 | 4,4 | 43,9 | 45,9 | 25,7 | 4,2 | 47,9

Люцерна (Л) – Вавіловка 2 | 49,5 | 35,1 | 8,9 | 53,3 | 47,2 | 32,1 | 7,6 | 49,0

Люцерна (Л) - Веселка | 51,9 | 36,8 | 9,4 | 55,8 | 49,1 | 33,9 | 8,4 | 50,7

Сб + Л (Вавіловка 2) | 51,1 | 37,8 | 8,7 | 55,1 | 51,0 | 32,6 | 7,7 | 53,4

Сб + Л (Веселка) | 54,3 | 41,3 | 9,2 | 58,6 | 53,1 | 34,5 | 7,9 | 55,6

НІР05 (А) 8,1 2,5 1,8 3,2 11,2 2,3 1,0 2,1

НІР05 (В і АВ) 6,2 5,3

Приріст урожаю абсолютно сухої речовини, залежно від сорту люцерни в люцерно-стоколосових травосумішках, порівняно з одновидовими посівами стоколосу безостого, на першому році їх використання виявився вищим на 10,5-12,9 ц/га, а другому 7,2-10,5 ц/га. Урожайність стоколосу безостого, залежно від екотипу (сорт Таврійський або Полтавський 52), досягала 41,4-45,9 ц/га абсолютно сухої речовини.

На другому й третьому роках використання приріст урожаю люцерно - стоколосових травосумішок обох сортів люцерни, порівняно з чистими посівами стоколосу безостого як степового, так і лучного екотипу, не був істотним.

За вмістом сирого протеїну одновидові посіви стоколосу безостого першого й другого років використання становили 16,63-19,84 % до абсолютно сухої речовини проти 21,19-23,79 % у люцерни і 20,82-23,58 % – у люцерно-стоколосових травосумішок.

Вміст сирого жиру в чистих посівах стоколосу безостого досягав 3,39-4,18 % й істотно не відрізнявся від його вмісту в люцерно – стоколосових травосумішках. В одновидових посівах люцерни вміст сирого жиру частково знижувався, в тому числі сорту Вавіловка 2 до 2,66-4,48 % і Веселка – до 2,57- 4,41 %.

За вмістом сирої клітковини, сирої золи й безазотистих екстрактивних речовин стоколос безостий суттєво не відрізнявся від люцерно – стоколосових травосумішок і містив: сирої клітковини 24,20-29,51 %, сирої золи –9,94-10,20 і БЕР – 40,25-41,80 % до абсолютно сухої речовини.

Зниження врожаю абсолютно сухої речовини та зміна хімічного складу, перш за все травостоїв другого і третього років використання, пов'язане з видовим ботанічним складом.

Участь стоколосу безостого в одновидових посівах першого року використання складала 75,5-78,9 %, другого – 81,9-82,1 і третього – 85,5-87,3 %, при цьому різнотрав'я займало незначну частку й не перевищувало 12,7-14,5 %. У складі люцерно-стоколосових травосумішок стоколос безостий на першому році використання у видовому ботанічному складі займав 36,6-45,1 %, другому – 51,2-53,7, а в третьому році використання травостоїв його участь збільшувалася до 74,9-76,3 %. Через зміну видового ботанічного складу травостою за роками його використання суттєвої різниці по урожаю абсолютно сухої речовини між одновидовими посівами люцерни сортів Вавіловка 2 і Веселка за роки досліджень не встановлено.

В одновидових посівах люцерна у видовому ботанічному складі на першому році використання травостоїв займала 81,3-83,3 % і 59,9-61,5 % - на другому. Участь люцерни у видовому ботанічному складі на третьому році використання чистих посівів знижувалася до 13,6-14,7 %, а різнотрав'я - відповідно зростала до 85,3 - 86,3 % .

Продуктивність одновидових посівів стоколосу безостого степового екотипу (сорт Таврійський) склала 24,4-31,3 ц/га к.од. і 4,0-4,6 ц/га перетравного протеїну, а лучного екотипу (сорт Полтавський 52) - відповідно 25,7-29,8 ц/га к.од. і 4,2- 4,4 ц/га. Вихід обмінної енергії з одновидових посівів стоколосу безостого склав – 43,9-47,9 ГДж/га.

Одновидові посіви люцерни сортів Вавіловка 2 і Веселка, порівняно з екотипами стоколосу безостого, що вивчалися, забезпечували збір кормових одиниць 30,7-38,6 ц/га і перетравного протеїну – 7,3-9,7 ц/га, або вище, відповідно, на 25,8-43,2% і 73,8-113,6 %.

Продуктивність люцерно-стоколосових травосумішок першого року використання, порівняно з одновидовими посівами стоколосу безостого, також була високою і склала 37,8-41,4 ц/га к. од.; 8,6 -9,2 ц/га перетравного протеїну і 55,1-59,2 ГДж/га обмінної енергії, відповідно травостоїв другого року використання: к.од. – 32,6-34,5 ц/га; перетравного протеїну – 7,7-7,9 ц/га і 53,4-55,6 ГДж/га обмінної енергії.

Економічна та енергетична ефективність сіяних агрофітоценозів

Рівень рентабельності при вирощуванні еспарцету сорту Інгульський склав 143,9-161,7%, проти 37,9-64,5 – стоколосу безостого; 59,3-78,1 – житняку гребінчастого і 117,3-143,4% - еспарцето-злакових травосумішок (рис. 1).

Рис. 1. Економічна і енергетична ефективність вирощування еспарцету та злакових багаторічних трав в одновидових посівах і складі травосумішок залежно від року використання (середнє за 3 роки)

Найвища окупність енерговитрат виявлена при використанні одновидових посівів еспарцету (КЕЕ – 7,65), люцерни (КЕЕ – 7,86) та еспарцето – і люцерно-злакових травосумішок (КЕЕ – 6,09-6,22), яка стала вище одновидових посівів злакових багаторічних трав на 105,1-120,9 %.

Чистий прибуток, який отримано при вирощуванні одновидових посівів еспарцету, був вищим порівняно з люцерною на 46,8-79,6% і складав 804,3-903,5 грн./га проти 219,2-372,8 – стоколосу безостого, 312,0-411,2 – житняку гребінчастого і 679,0-799,4 грн./га – еспарцето-злакових травосумішок.

Собівартість 1 ц кормових одиниць одновидових посівів еспарцету сорту Інгульський, порівняно з люцерною сорту Унітро, виявилася нижчою на 16,9-34,74% і складала 9,04-12,23 грн. проти 12,44-17,96 – чистих посівів житняку гребінчастого, 12,53-19,45 – стоколосу безостого і 9,52-13,15 грн. – еспарцето-злакових травосумішок.

Собівартість 1 ц кормових одиниць чистих посівів люцерни сорту Вавіловка 2 першого і другого років використання склала 11,83-14,70 грн. проти 13,25-18,45 одновидових посівів стоколосу безостого й 10,93-14,52 грн. – люцерно-стоколосової травосумішки з участю сорту люцерни Вавіловка 2.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення й нове вирішення наукової задачі, що полягає в удосконаленні структурно-функціональної організації сіяних травостоїв багаторічних трав, яка вирішена шляхом добору нових перспективних селекційних сортів люцерни, еспарцету, стоколосу безостого, житняку гребінчастого та їх травосумішок і призначена для збільшення виробництва високобілкових трав’яних кормів, як найбільш важливої основи високорентабельного ведення тваринницької галузі.

1. На лучно-чорноземних ґрунтах південного Степу України в умовах природного зволоження найбільш високу продуктивність забезпечують одновидові посіви еспарцету піщаного (сорт Інгульський) першого року використання - 62,6 ц/га абсолютно сухої речовини, збалансованої за протеїном, другого – 61,8 і третього року – 30,8 ц/га. Сорти люцерни мінливої (Унітро, Веселка, Вавіловка 2), першого і другого років використання – 47,5-50,5 ц/га, 49,1-53,6 і 45,1-50,4 ц/га.

2. Двокомпонентна травосумішка еспарцет піщаний + стоколос безостий за роками використання забезпечує високий збір абсолютно сухої речовини: перший рік – 61,2 ц/га, другий – 56,4 і третій – 35,3 ц/га. Еспарцет піщаний + житняк гребінчастий за виходом абсолютно сухої речовини, порівняно з сумішкою еспарцет піщаний + стоколос безостий, знижує урожай на першому році використання на 6,4 %.

3. Травосумішки люцерна (сорту Унітро) + стоколос безостий (сорт Полтавський 52) та люцерна + житняк гребінчастий, порівняно з такими ж сумішками з еспарцетом піщаним, знижують вихід абсолютно сухої речовини за роками їх використання на 8,4-19,0 %, а трикомпонентні - на 8,3-18,2%.

4. За урожаєм абсолютно сухої речовини люцерна сорту Вавіловка 2 першого року використання перевищує одновидові посіви стоколосу безостого сорту Таврійський на 12,7% і другого лише на 3,4%, відповідно стоколосу безостого сорту Полтавський 52 – на 19,6 і 2,8 %.

Травосумішка люцерна (сорт Вавіловка 2) + стоколос безостий (сорт Таврійський або Полтавський 52) перевищує по урожайності одновидові посіви люцерни першого року використання на 2,4-3,2% і другого – на 8,1-14,0%, сорту Веселка, відповідно, – на 2,9-4,6 % і 6,5-8,1%.

5. При сівбі на лучно-чорноземних ґрунтах люцерни (сорти Унітро, Вавіловка 2 і Веселка) та еспарцету піщаного (сорт Інгульський) формуються рослинні