МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ

АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ КОРМІВ

Оліфірович Володимир Олександрович

УДК: 633. 2. 031: 631. 8

ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ БАГАТОРІЧНИХ

БОБОВО-ЗЛАКОВИХ ТРАВОСТОЇВ В ПІВДЕННІЙ

ЧАСТИНІ ЛІСОСТЕПУ ЗАХІДНОГО

спеціальність 06.01.12 – кормовиробництво і луківництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Вінниця – 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана при Інституті кормів Української академії аграрних наук на дослідному полі Буковинського інституту АПВ УААН

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН, БАБИЧ Анатолій Олександрович, Інститут кормів УААН, завідувач лабораторії селекції і технології вирощування зернобобових культур, радник дирекції

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор Макаренко Петро Савелійович, Вінницький державний аграрний університет, професор кафедри кормовиробництва, луківництва і сільськогосподарської меліорації

доктор сільськогосподарських наук, професор Ярмолюк Михайло Тимофійович, Інститут землеробства і тваринництва західного регіону УААН, головний науковий співробітник лабораторії кормовиробництва

Захист відбудеться ”18” жовтня 2007 р. о 12 годині на засіданні спільної спеціалізованої вченої ради Д 05. 854. 01 Вінницького державного аграрного університету та Інституту кормів УААН за адресою: 21008 Вінницька обл., Вінницький р-н, с. Агрономічне, вул. Сонячна, 3.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Вінницького державного аграрного університету (21008, м. Вінниця, вул. Сонячна, 3) та Інституту кормів УААН (21100,
м. Вінниця, проспект Юності, 16).

Автореферат розісланий ” 17” вересня 2007 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук П. В. Материнський

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

В південній частині Лісостепу західного значна частина схилових земель знаходиться в активному обробітку. В той же час, з економічної та екологічної точок зору невигідно і нераціонально щороку обробляти схили крутизною понад 3о. На орних схилових землях доцільно провести залуження. Тому, враховуючи високу розораність сільськогосподарських угідь в південній частині Лісостепу західного та значний розвиток ерозійних процесів, актуальним для науки та виробництва є створення високопродуктивних бобово-злакових травостоїв на схилових землях. Основна орієнтація при цьому робиться на науково обґрунтований добір видів трав з врахуванням грунтово-кліматичних умов та їхньої алелопатичної взаємодії в травосумішках, застосування маловитратних технологій і технологічних прийомів.

Актуальність теми. Підвищення продуктивності багаторічних трав за рахунок підбору кращих бобово-злакових травосумішок для залуження схилових земель є актуальним в умовах південної частини Лісостепу західного. Наприклад, для Чернівецької області, де схилові землі займають майже 57% території, землеробство має бути ґрунтозахисним. Тому раніше на схилових землях, придатних для вирощування люцерни, в ґрунтозахисних сівозмінах рекомендували люцерну посівну в сумішці з тимофіївкою лучною на три роки використання, на землях, непридатних для вирощування люцерни – травосумішку конюшини лучної з тимофіївкою лучною на два роки використання.

Сьогодні економічно доцільніше на еродованих схилових землях вирощувати бобово-злакові травосумішки з довшим періодом продуктивного довголіття. Тому виникла необхідність використання нових видів багаторічних бобових трав, зокрема лядвенцю рогатого (Lotus corniculatus L.). Проте створення високопродуктивних бобово-злакових травостоїв з участю лядвенцю рогатого в умовах південної частини Лісостепу західного вивчено недостатньо, що визначило актуальність роботи.

Також в південній частині Лісостепу західного є значна кількість низькопродуктивних старосіяних злакових травостоїв. В сучасних умовах диспаритету цін на сільськогосподарську та промислову продукцію важливо застосовувати енерго- та ресурсозберігаючі технологічні прийоми покращання старосіяних травостоїв. До таких належить безпосередній підсів багаторічних трав в дернину існуючого травостою.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження були складовою частиною тематичного плану сектору кормовиробництва відділу рослинництва Буковинського інституту агропромислового виробництва УААН по виконанню НТП “Кормовиробництво”, завдання „Удосконалити та розробити нові технології створення і ефективного використання сіножатей і пасовищ на схилових землях, в тому числі виведених із активного обробітку, які забезпечують одержання 40-50 ц/га кормових одиниць і 10-12 ц/га протеїну” в 2001-2005 рр. (номер державної реєстрації 0101U004280).

Мета і завдання дослідження. Розробити та удосконалити технологічні прийоми підвищення продуктивності багаторічних бобово-злакових травостоїв в умовах південної частини Лісостепу західного.

Завданнями досліджень було передбачено:

· встановити продуктивність і якість агрофітоценозів залежно від їх компонентного складу та умов вирощування;

· вияснити оптимальне співвідношення бобових компонентів в травосумішці лядвенцю рогатого, конюшини лучної, люцерни посівної та тимофіївки лучної при вирощуванні на схилових землях;

· вивчити ефективність всівання лядвенцю рогатого та тимофіївки лучної в старосіяний злаковий травостій;

· визначити вміст поживних речовин в рослинній масі та її загальну кормову цінність;

· дати економічну та біоенергетичну оцінку технологічних прийомів створення цих бобово-злакових травостоїв.

Об’єкт дослідження. Процес формування агрофітоценозів з багаторічних бобових і злакових трав залежно від їх видового складу та агротехнічних факторів.

Предмет дослідження. Травосумішки багаторічних бобових і злакових трав, технологічні прийоми створення багаторічних бобово-злакових травостоїв.

Методи дослідження. Основним методом був польовий дослід, з допомогою якого проведено візуальну, кількісну, вимірювально-вагову оцінку кормової продуктивності травосумішок. Для визначення хімічного складу та поживності корму використано лабораторно-хімічний метод. Розрахунково-порівняльний метод застосовувався для оцінки економічної та енергетичної ефективності використання травостоїв, а достовірність отриманих експериментальних даних оцінено статистичним методом.

Наукова новизна одержаних результатів. Для умов південної частини Лісостепу західного розроблені технологічні прийоми підвищення продуктивності багаторічних бобово-злакових травостоїв на схилових землях. Вперше в грунтово-кліматичних умовах регіону визначено ефективність лядвенцю рогатого та травосумішок за його участю для залуження схилових земель (з бідними, кислими ґрунтами) в порівнянні з травосумішками на основі традиційних видів багаторічних бобових трав (конюшини лучної та люцерни посівної). Встановлена висока ефективність відновлення продуктивності старосіяних злакових травостоїв шляхом безпосереднього всівання в дернину насіння лядвенцю рогатого.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено та удосконалено технологічні прийоми створення високопродуктивних бобово-злакових травостоїв на схилових землях з бідними, кислими ґрунтами. Зокрема, травосумішки на основі лядвенцю рогатого при укісному використанні забезпечують в умовах природного вологозабезпечення ґрунту в перші чотири роки використання вихід 60-80 ц/га сухої маси з вмістом бобового компоненту 60-70 %.

Розроблено технологічні прийоми відновлення продуктивності старосіяного злакового травостою шляхом всівання в дернину існуючого травостою лядвенцю рогатого або травосумішки лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною. Основні результати досліджень пройшли виробничу перевірку в Державному підприємстві дослідне господарство “Центральне” і Державному підприємстві дослідне господарство “Чернівецьке” Буковинського інституту агропромислового виробництва УААН і впроваджені в цих господарствах на площі 28 та 20 га.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним дослідженням. Автором розроблена програма, проведені дослідження, аналіз одержаних результатів в дисертації та статтях. У наукових публікаціях, виданих у співавторстві, автор є повноправним членом творчої групи. Права співавторів не порушені.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень і основні положення дисертаційної роботи викладено на засіданнях Вченої ради Буковинського інституту АПВ (2002–2005 рр.) та на засіданнях Координаційної ради Інституту кормів УААН (2002–2005 рр.), І Міжнародній науково-практичній конференції „Стан та розвиток агропромислового виробництва в межах Єврорегіону „Верхній Прут” (Чернівці, 2003); на Міжнародній науково-практичній конференції “Науково-практичні аспекти кормовиробництва та ефективного використання кормів” Львівського державного аграрного університету (Львів–Дубляни, 2003).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 5 статей, в тому числі 4 у фахових виданнях та видані тези наукових конференцій.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається зі вступу, 5 розділів, висновків, пропозицій виробництву, списку використаної літератури та додатків. Вона викладена на 177 сторінках, включає 33 таблиці, 22 рисунки, 5 додатків. Список використаної літератури охоплює 219 джерел, з них 25 латиницею.

ЗМІСТ РОБОТИ

Розділ 1. Значення та шляхи підвищення продуктивності багаторічних кормових угідь на схилових землях і покращання старосіяних травостоїв (огляд літератури).

У розділі висвітлено значення та показані можливі шляхи створення високопродуктивних багаторічних травостоїв. Також обґрунтовано необхідність вивчення такого малопоширеного в умовах південної частини Лісостепу західного виду багаторічних бобових трав, як лядвенець рогатий та бобово-злакових травосумішок з його участю. Обґрунтовано можливість застосування маловитратних технологічних прийомів підвищення продуктивності існуючих старосіяних травостоїв. Показані невирішені для умов південної частини Лісостепу західного питання із зазначеної проблеми та обґрунтовано вибір теми дисертаційної роботи.

Розділ 2. Умови та методика проведення досліджень

Дослідження проводились в Буковинському інституті АПВ та Державному підприємстві дослідне господарство „Центральне” Буковинського інституту АПВ.

Виходячи із завдань досліджень, в 2001–2005 рр. проведено три польових досліди.

Дослід перший – „Продуктивність і якість агрофітоценозів залежно від компонентного складу травосумішок та умов вирощування, сформованих на ріллі схилових земель” – проводили в 2001–2005 рр. Травостій створено у 2001 р. весняним посівом травосумішок під покрив озимого жита на зелений корм з нормою висіву 100 кг/га. В досліді вивчалися чотири травосумішки: конюшина лучна, 15 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га; люцерна посівна, 15 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га; лядвенець рогатий, 8,5 кг/га + люцерна посівна, 5,5 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га; лядвенець рогатий, 12 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га. Дослідження на цих травосумішках проводили без удобрення та при щорічному внесенні N30Р30К30 (починаючи з першого року використання травостоїв).

Дослід другий – „Вивчити оптимальне співвідношення бобових компонентів в травосумішці: конюшина лучна + люцерна посівна + лядвенець рогатий + тимофіївка лучна” – проводили в 2001–2004 рр. Травостій створено в 2001 р. весняним посівом травосумішок під покрив озимого жита на зелений корм з нормою висіву 100 кг/га. В досліді вивчали шість травосумішок: лядвенець рогатий, 12 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га; лядвенець рогатий, 8 кг/га + люцерна посівна, 3,5 кг/га + конюшина лучна, 3 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га; лядвенець рогатий, 7 кг/га + люцерна посівна, 5 кг/га + конюшина лучна, 3 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га; лядвенець рогатий, 6 кг/га + люцерна посівна, 6,5 кг/га + конюшина лучна, 3 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га; лядвенець рогатий, 4,5 кг/га + люцерна посівна, 8 кг/га + конюшина лучна, 4,5 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га; лядвенець рогатий, 7,5 кг/га + люцерна посівна, 6,5 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га. Цей дослід проводили без удобрення.

Досліди 1 та 2 закладалися на схилі південно-західної експозиції крутизною 5-7о. Попередником була кукурудза на зелений корм, після якої висівали озиме жито з підсівом багаторічних трав. Ґрунт дослідних ділянок – сірий лісовий важкосуглинковий середньозмитий. Вміст гумусу в орному шарі становив 1,55 %; рухомого фосфору (за Кірсановим) – 7,1 мг/100 г ґрунту і обмінного калію (за Масловою) – 10,3 мг/100 г ґрунту; рН сольової витяжки – 5,1-5,3.

Дослід третій – „Ефективність всівання лядвенцю рогатого і тимофіївки лучної в старосіяний злаковий травостій” – проводили в 2001–2003 рр. В досліді вивчалися чотири варіанти без дискування дернини і чотири варіанти з обробітком її легкою дисковою бороною: старосіяний травостій без всівання трав (контроль); всівання лядвенцю рогатого, 10 кг/га; всівання тимофіївки лучної, 8 кг/га; всівання лядвенцю рогатого, 8 кг/га + тимофіївки лучної, 5 кг/га.

Дослід 3 закладався на старосіяному посіві (1996 р.) костриці лучної на рівнинній ділянці. Ґрунт дослідної ділянки – чорнозем лучний опідзолений важкосуглинковий. Вміст гумусу становив 3,91%; рухомого фосфору (за Кірсановим) – 11 мг/100 г грунту і обмінного калію (за Масловою) – 19,5 мг/100 г грунту; рН сольової витяжки – 6,0-6,2.

За час проведення досліджень сприятливим був 2001 р., в якому випало 769 мм опадів, при нормі 667 мм. Сприятливим також був 2002 р., коли відбулося дуже раннє (6 березня) відновлення вегетації багаторічних трав, кількість опадів становила 706 мм за рік з досить рівномірним розподілом їх на протязі вегетаційного періоду. Сприятливим був 2005 р., коли випало 779 мм, але розподіл опадів був нерівномірний. Несприятливим був 2003 р. з пізньою, холодною і сухою весною, а кількість опадів становила 547 мм за рік. Меншою за норму була кількість опадів в 2004 р. – 596 мм, що відповідно позначилось на урожайності багаторічних трав.

В усіх трьох дослідах проводили укісне використання травостоїв. Площа посівної ділянки – 70 м2, облікової ділянки – 20 м2. Досліди закладені в чотириразовій повторності. Облік урожаю, його ботанічного складу та інші спостереження проводили за методиками ВНДІ кормів (1971) та Інституту кормів УААН (1994). Аналізи хімічного складу корму та агрохімічні дослідження проводили за загальноприйнятими методиками. Математичну обробку результатів досліджень проводили методом дисперсійного аналізу (Б.А. Доспєхов, 1985). Економічну ефективність результатів досліджень – за методикою ВНДІ кормів (1985). Енергетичну оцінку їх – за методикою О.К. Медведовського, П.І. Іваненко (1988).

Розділ 3. Формування агрофітоценозів залежно від видового складу багаторічних трав, удобрення та способу посіву

Густота і ботанічний склад травостоїв залежно від складу травосумішок та удобрення (дослід 1). Найбільшу густоту бобового компонента сформували травосумішки лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною (333 рослини/м2 лядвенцю рогатого перед уходом в зиму) та лядвенцю рогатого з люцерною посівною і тимофіївкою лучною (332 рослини/м2 лядвенцю рогатого і 44 рослини/м2 люцерни посівної). Низькою (53 рослини/м2 конюшини лучної) була густота бобового компоненту в травосумішці конюшини лучної з тимофіївкою лучною. Невисокою була густота рослин люцерни посівної в травосумішці люцерни посівної з тимофіївкою лучною – 92 рослини/м2 перед уходом в зиму, що пояснюється менш сприятливими (рН 5,1-5,3) ґрунтовими умовами для цього бобового компоненту.

В подальшому густота пагонів багаторічних бобових трав формувалась залежно від гідротермічних умов по укосах та роках використання.

Найвищу густоту багаторічних бобових трав мали травосумішки з участю лядвенцю рогатого (196-493 пагони/м2). Густота люцерни посівної протягом чотирьох років дослідження була невисокою (30-94 пагони/м2), а конюшина лучна повністю випала після першого року використання травостоїв. Внесення добрив (N30Р30К30 щорічно) на усіх чотирьох травосумішках сприяло незначному збільшенню кількості пагонів тимофіївки лучної.

Від підбору багаторічних бобових трав у травосумішках в першу чергу також залежав ботанічний склад травостоїв. Найвищий вміст бобового компоненту на протязі чотирьох років використання був у травосумішки лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною. Зокрема, тільки в першому укосі 2004 р. вміст лядвенцю рогатого становив 47,6%. В усіх решта укосах на протязі чотирьох років використання частка лядвенцю становила понад 50%. Лядвенець рогатий був домінуючим компонентом також у травосумішці лядвенцю рогатого, люцерни посівної і тимофіївки лучної. Слід відмітити, що в цій травосумішці вміст люцерни посівної був незначним – 5%. Також ці дві травосумішки характеризувалися найменшим вмістом різнотрав’я на протязі усіх чотирьох років використання травостоїв.

У травосумішці конюшини лучної з тимофіївкою лучною високий вміст бобового компоненту був тільки у першому і другому укосах першого року використання. Надалі, через недовговічність та ураження хворобами конюшина лучна повністю випала з травостою.

Меншим, порівняно з травосумішками на основі лядвенцю рогатого, був вміст бобового компонента у травосумішці люцерни посівної з тимофіївкою лучною (табл. 1).

Таблиця 1

Ботанічний склад бобово-злакових травостоїв залежно від складу травосумішок та удобрення, % до зеленої маси (середнє за 2002-2005 рр. використання)

Травосумішки, норма висіву | Без добрив | N30Р30К30

Конюшина лучна, 15 кг/га +

тимофіївка лучна, 6 кг/га

різнотрав’я | 27

62

11 | 20

72

8

Люцерна посівна, 15 кг/га +

тимофіївка лучна, 6 кг/га

різнотрав’я | 46

46

8 | 40

48

12

Лядвенець рогатий, 8,5 кг/га +

люцерна посівна, 5,5 кг/га +

тимофіївка лучна, 6 кг/га

різнотрав’я | 61

5

31

3 | 60

4

34

2

Лядвенець рогатий, 12 кг/га +

тимофіївка лучна, 6 кг/га

різнотрав’я | 71

27

2 | 63

35

3

Але, завдяки здатності люцерни посівної переносити короткочасні посушливі умови, в окремих укосах (другий укіс в 2002, 2004 та 2005 рр.) ця бобова трава домінувала в травостоях. При цьому слід відмітити низький урожай (5,5-14,2 ц/га сухої маси) на травосумішці люцерни посівної з тимофіївкою лучною в цих укосах. Щорічне внесення мінеральних добрив в дозі N30Р30К30 суттєво впливало на зміну ботанічного складу травосумішок.

Внесення мінеральних добрив на всіх чотирьох травосумішках знижувало частку бобових трав від 2 до 8%, сприяючи кращому розвитку тимофіївки лучної. В середньому за перші чотири роки використання травостоїв найбільший вміст бобових компонентів був у травосумішках з участю лядвенцю рогатого. Відповідно, у травосумішці лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною частка в урожаї зеленої маси цієї бобової трави становила 71% на ділянках без удобрення та 63% при щорічному внесенні N30P30K30. В трикомпонентній травосумішці (лядвенець рогатий, 8,5 кг/га + люцерна посівна, 5,5 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га) частка лядвенцю рогатого була меншою: 61% на ділянках без удобрення та 60% при щорічному внесенні N30P30K30.

Густота і ботанічний склад травостоїв залежно від співвідношення бобових компонентів у травосумішках (дослід 2). При визначенні оптимального співвідношення багаторічних бобових трав (лядвенцю рогатого, люцерни посівної і конюшини лучної ) в травосумішках з тимофіївкою лучною їх густота в першу чергу залежала від агрохімічних показників ґрунту дослідних ділянок. В рік посіву перед уходом в зиму густота люцерни посівної через менш сприятливі ґрунтові умови (рН 5,1-5,3) була незначною (14-20 рослин/м2) і мало залежала від норми висіву. Густота лядвенцю рогатого в рік посіву перед уходом в зиму залежала в першу чергу від норми висіву і була найбільшою – 306 рослин/м2 – в травосумішці, де норма висіву лядвенцю рогатого складала 12 кг/га; найменшою – 202 рослини/м2 в травосумішці з нормою висіву лядвенцю рогатого 4,5 кг/га.

У першому році використання травостоїв в перших двох укосах найбільша густота лядвенцю рогатого була в двокомпонентній травосумішці лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучно – 789 і 412 пагонів/м2. Значно меншою була густота лядвенцю рогатого в чотирьохкомпонентних травосумішках – в межах 234-303 пагони/м2 в першому укосі та 197-290 пагонів/м2 – у другому укосі. Це пов’язано не тільки з меншою нормою висіву насіння лядвенцю рогатого, але і з впливом конюшини лучної, яка є агресивною травою. Найбільша густота конюшини лучної була в травостоях з нормою її висіву 4,5 кг/га (в першому укосі – 180 пагонів/м2, в другому укосі – 94 пагони/м2). В подальшому конюшина лучна повністю випала з травостою. Тому на другий та третій рік використання трав різниця в густоті лядвенцю рогатого у двох- і чортирьохкомпонентних травосумішках була менш помітною.

У травосумішках з участю люцерни посівної були лише поодинокі пагони цієї бобової трави. Ботанічний склад травосумішок формували лядвенець рогатий, тимофіївка лучна, конюшина лучна. Найвищий вміст у ботанічному складі травосумішок мав лядвенець рогатий, причому він помітно вищий був у травосумішках, де не висівалася конюшина лучна. Так, у травосумішки лядвенець рогатий, 7,5 кг/га + люцерна посівна, 6,5 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га та у травосумішки лядвенець рогатий, 12 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га частка лядвенцю рогатого становила відповідно 65 та 66%. У травосумішки лядвенець рогатий, 8 кг/га + конюшина лучна, 3 кг/га + люцерна посівна, 3,5 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га вміст лядвенцю рогатого становив 57% (рис.1). Тобто добре помітно, що конюшина лучна навіть з нормою висіву 3 кг/га пригнічує лядвенець рогатий.

Рис.1. Ботанічний склад травостоїв залежно від співвідношення

компонентів у травосумішках (середнє за 2002-2004 рр.)

Густота і ботанічний склад старосіяного травостою костриці лучної після всівання в нього лядвенцю рогатого і тимофіївки лучної (дослід 3). В цьому досліді густота трав формувалася по особливому, оскільки всівання проведено вже в існуючий старосіяний травостій костриці лучної. Сприятливі погодні умови, зріджений старосіяний травостій, а також його своєчасне скошування забезпечили формування досить високої густоти всіяних трав. На ділянках з нормою всівання лядвенцю рогатого 10 кг/га перед уходом в зиму вона становила 225 рослин/м2, з нормою висіву травосумішки лядвенцю рогатого, 8 кг/га з тимофіївкою лучною, 5 кг/га – 205 рослин/м2 лядвенцю рогатого. Суттєвому збільшенню густоти рослин всіяного бобового компонента сприяло дискування дернини. При цих же нормах висіву густота лядвенцю рогатого при всіванні в оброблену дернину перед уходом в зиму становила 268 та 248 рослин/м2. Значно нижчою перед уходом в зиму була густота тимофіївки лучної – 127 рослин/м2 – при нормі її висіву 8 кг/га і 103 рослини/м2 – при нормі її висіву 5 кг/га без обробітку дернини та 136 і 112 рослин/м2 – при посіві в продисковану дернину.

На другий рік після всівання густота всіяного лядвенцю рогатого в першому укосі складала 563-617 пагонів/м2 на ділянках без обробітку дернини і 560-673 пагонів/м2 на ділянках з дискуванням дернини. В другому та третьому укосах також була високою густота всіяного лядвенцю рогатого. Але несприятливі умови в зиму 2002/2003 рр. (часткове пошкодження під час перезимівлі кореневої системи лядвенцю рогатого) спричинили різке зменшення густоти цього всіяного бобового компонента. Тому на ділянках без обробітку дернини його густота в першому укосі складала 176-188 пагонів/м2, на ділянках з дискуванням дернини – 188-233 пагони/м2. Всіяний лядвенець рогатий мав найбільший вплив на формування ботанічного складу старосіяного травостою. Зокрема, на варіанті з всіванням лядвенцю рогатого (10 кг/га) вміст лядвенцю рогатого становив 58-60%, на варіанті з всіванням травосумішки лядвенець рогатий, 8 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га вміст лядвенцю рогатого становив 53%. Тобто після всівання лядвенцю рогатого відбулася трансформація різнотравно-злакового травостою в бобово-різнотравно-злаковий. Всівання однієї тимофіївки лучної майже не вплинуло на зміну ботанічного складу травостою. Зокрема, на ділянках без дискування дернини всівання тимофіївки лучної (8 кг/га) збільшило дольову участь злакових трав тільки на 1%, на ділянках з дискуванням дернини – на 2%, порівняно з старосіяним травостоєм без всівання багаторічних трав. На ділянках без всівання трав у ботанічному складі переважало різнотрав’я – 73% на варіанті без дискування дернини і 71% після дискування дернини. Вміст злакових трав становив відповідно 27 та 29% (табл. 2).

Таблиця 2

Ботанічний склад старосіяного злакового травостою

після всівання лядвенцю рогатого та тимофіївки лучної, % до зеленої маси

(середнє за 2001-2003 рр. використання)

Травостій, всіяні трави | без обробітку дернини | дискування дернини

Старосіяний травостій без всівання:

злакові трави

різнотрав’я |

27

73 |

29

71

Старосіяний травостій з всіванням лядвенцю рогатого, 10 кг/га:

лядвенець рогатий

злакові трави

різнотрав’я |

58

14

28 |

60

11

29

Старосіяний травостій з всіванням тимофіївки лучної, 8 кг/га:

злакові трави

різнотрав’я |

28

72 |

31

69

Старосіяний травостій з всіванням лядвенцю рогатого, 8 кг/га + тимофіївки лучної, 5 кг/га:

лядвенець рогатий

злакові трави

різнотрав’я |

53

17

30 |

53

13

34

Розділ 4. Продуктивність сіяних агрофітоценозів залежно від підбору та співвідношення бобових компонентів, удобрення та способу посіву

Продуктивність травостоїв, сформованих на схилових землях, залежно від підбору бобових трав та удобрення (дослід 1). Завдяки невибагливості лядвенцю рогатого до родючості грунту, а також враховуючи достатню вологозабезпеченість південної частини Лісостепу західного, травосумішки лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною та лядвенцю рогатого з люцерною посівною і тимофіївкою лучною забезпечували в середньому за перші чотири роки використання урожайність без удобрення 86,3-89,8 ц/га сухої маси, при щорічному внесенні N30Р30К30 – 91,3-94,2 ц/га (табл. 3).

Таблиця 3

Урожайність сухої маси травостоїв залежно від складу травосумішок

та удобрення, ц/га ( середнє за 2002-2005 рр.)

Склад травосумішок (А) | Удобрення (В)

без удобрення | N30Р30К30

Конюшина лучна, 15 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га | 37,5 | 45,4

Люцерна посівна, 15 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га | 53,2 | 56,0

Лядвенець рогатий, 8,5 кг/га + люцерна посівна, 5,5 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га | 86,3 | 91,3

Лядвенець рогатий, 12 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га | 89,8 | 94,2

НІР 05, ц/га : А – 2,0; В – 1,4; АВ – 2,8

Травосумішка люцерни посівної з тимофіївкою лучною за перші чотири роки використання забезпечила урожайність сухої маси без удобрення – 53,2 ц/га, при внесенні N30Р30К30 – 56,0 ц/га.

Травосумішка конюшини лучної з тимофіївкою лучною через повне випадання бобового компонента після першого року використання забезпечила ще нижчу урожайність сухої маси: без удобрення – 37,5 ц/га, при щорічному внесенні N30Р30К30 – 45,4 ц/га.

Хімічний склад і поживність корму. Як показали аналізи, хімічний склад сухої маси корму в більшій мірі залежав від ботанічного складу травостою, хоча залежність від удобрення теж добре помітна. Найвищий вміст сирого протеїну був у сухій масі травосумішки лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною. Так, у першому укосі 2002 р. суха маса з травосумішки лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною містила 12,7% сирого протеїну, а суха маса з травосумішки конюшини лучної з тимофіївкою лучною – 10,6% сирого протеїну. У другому укосі 2002 р. вміст протеїну у сухій масі цих травосумішок становив відповідно 15,6 та 14,6%. Більш помітно була різниця у третьому укосі – відповідно 12,3 та 9,7%. А вже в першому укосі 2003 р., коли конюшина лучна повністю випала зі складу травостою, вміст сирого протеїну становив 10,5%, тоді як у сухій масі з травосумішки лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною вміст сирого протеїну становив 14,3%. В середньому за перші три роки використання вміст сирого протеїну у травосумішці лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною становив 15,1%. Щорічне внесення мінеральних добрив (N30Р30К30) на травосумішці лядвенцю рогатого знизило вміст сирого протеїну до 14,5 %. У травосумішці конюшини лучної з тимофіївкою лучною був найбільший вміст БЕР –58,4 %.

В одному кілограмі сухої маси цих травосумішок містилося 0,77-0,79 кормових одиниць. Але забезпеченість кормової одиниці перетравним протеїном відрізнялася. У травосумішці лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною вона становила 147 г на одну кормову одиницю, а конюшини лучної з тимофіївкою лучною – 106 г на одну кормову одиницю. Така різниця пояснюється високим вмістом бобового компонента в травосумішці лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною на протязі усіх трьох років використання травостою, в той час як у травосумішці конюшини лучної з тимофіївкою лучною бобовий компонент повністю випав після першого року використання травостою.

Внесення мінеральних добрив (N30Р30К30 щорічно) на травосумішці лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною підвищило збір сирого протеїну на 0,3 ц/га, але забезпеченість однієї кормової одиниці корму перетравним протеїном на ділянках з внесенням добрив була дещо меншою порівняно з ділянками без удобрення.

Підбір оптимального співвідношення бобових компонентів у травосумішках на схилових землях для забезпечення високого урожаю (дослід 2). За перші три роки використання травостоїв найвищу урожайність забезпечила травосумішка лядвенець рогатий, 12 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га (табл. 4).

Таблиця 4

Урожайність сухої маси бобово-злакових травостоїв залежно від

співвідношення компонентів у травосумішках, ц/га ( середнє за 2002-2004 рр.)

1. Лядвенець рогатий, 12 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га | 99,2

2. Лядвенець рогатий, 8 кг/га + люцерна посівна, 3,5 кг/га + конюшина лучна, 3 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га | 94,5

3. Лядвенець рогатий, 7 кг/га + люцерна посівна, 5 кг/га + конюшина лучна, 3 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га | 93,5

4. Лядвенець рогатий, 6 кг/га + люцерна посівна, 6,5 кг/га + конюшина лучна, 3 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га | 92,5

5. Лядвенець рогатий, 4,5 кг/га + люцерна посівна, 8 кг/га + конюшина лучна, 4,5 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га | 91,0

6. Лядвенець рогатий, 7,5 кг/га + люцерна посівна, 6,5 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га | 97,6

НІР 05, ц/га : 3,5

У інших травосумішках у зв’язку із зменшенням норми висіву лядвенцю рогатого відбулося цілком закономірне зниження рівня урожайності сухої маси багаторічних трав. Адже через менш сприятливі ґрунтові умови (рН 5,1-5,3) люцерна посівна росла і розвивалася погано. Конюшина лучна, незважаючи на невеликі норми висіву (3-4,5 кг/га), мала відчутний вплив на рівень урожайності багаторічних трав в перший рік використання травостоїв. Але в наступні роки використання конюшина лучна повністю випала з травостоїв. В цілому за перші три роки використання жодна з досліджуваних травосумішок за урожайністю сухої маси не перевищила двокомпонентну травосумішку лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною.

Вплив всівання лядвенцю рогатого і тимофіївки лучної на урожайність старосіяного злакового травостою (дослід 3). Ефективним і недорогим способом підвищення урожайності старосіяних травостоїв є всівання багаторічних трав в дернину існуючого травостою. В наших дослідженнях проведено всівання в старосіяний травостій костриці лучної насіння лядвенцю рогатого, тимофіївки лучної та травосумішки лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною. В середньому за перші три роки найбільшу урожайність забезпечило всівання лядвенцю рогатого – 61,5-66,2 ц/га сухої маси. Дещо нижчою була урожайність на ділянках з всіванням лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною – 57,4-60,6 ц/га сухої маси. Всівання однієї тимофіївки лучної не мало суттєвого впливу на збільшення урожайності старосіяного травостою (табл. 5).

Таблиця 5

Урожайність сухої маси старосіяного травостою після всівання лядвенцю рогатого і тимофіївки лучної ( середнє за 2001-2003 рр.), ц/га

Вид травостою (А) |

Обробіток дернини (В)

без обробітку

дернини | дискування

дернини

Старосіяний травостій, без всівання | 23,2 | 26,5

Всівання лядвенцю рогатого, 10 кг/га | 61,5 | 66,2

Всівання тимофіївки лучної, 8 кг/га | 24,1 | 27,6

Всівання лядвенцю рогатого, 8 кг/га і тимофіївки лучної, 5 кг/га | 57,4 | 60,6

НІР 05, ц/га : А – 1,7; В – 1,2; АВ – 2,1

Урожайність на ділянках з всіванням тимофіївки лучної була в межах 24,1-27,6 ц/га, тоді як на ділянках без всівання вона становила 23,2-26,5 ц/га сухої маси.

Розділ 5. Економічна та енергетична ефективність створення і використання

багаторічних бобово-злакових травостоїв на схилових землях та відновлення

продуктивності старосіяних травостоїв

Аналіз економічної та енергетичної ефективності показав, що створення бобово-злакових травостоїв на схилових землях в південній частині Лісостепу західного та їх укісне використання економічно та енергетично вигідне. Найвищі показники економічної ефективності забезпечила травосумішка лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною – собівартість 1 ц кормових одиниць 13,1 грн., умовно чистий прибуток – 1241 грн./га при рентабельності 144,4%. У цієї ж травосумішки були найкращі показники енергетичної ефективності. Так, енергоємність 1 ц кормових одиниць становила 303 МДж, енергетичний коефіцієнт – 6,107, коефіцієнт енергетичної ефективності – 3,034.

Найменш вигідним протягом перших чотирьох років життя було вирощування травосумішки конюшини лучної з тимофіївкою лучною – собівартість 1 ц кормових одиниць становила 22,1 грн., умовно чистий прибуток – 319 грн./га при рентабельності 43%. Енергоємність 1 ц кормових одиниць з цієї травосумішки становила 577 МДж, енергетичний коефіцієнт – 3,152, коефіцієнт енергетичної ефективності – 1,809.

Економічно недоцільним в наших дослідженнях виявилося внесення мінеральних добрив. Наприклад, на травосумішці лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною, через незначну прибавку урожаю від внесення добрив, а також диспаритет цін на мінеральні добрива і сільськогосподарську продукцію на варіанті з щорічним внесенням N30Р30К30 зросла собівартість 1 ц кормових одиниць з 13,1 до 16,1 грн., а рівень рентабельності знизився з 144,4 до 101,9%.

Найвищий умовно чистий прибуток (792-874 грн./га), найменшу собівартість (15,2-15,5 грн. за 1 ц кормових одиниць) при рентабельності 107-111% забезпечило всівання лядвенцю рогатого (10 кг/га). Використання старосіяного травостою без підсіву трав забезпечило собівартість 1 ц кормових одиниць 29,3-31,5 грн., 23-67 грн./га умовно чистого прибутку при рентабельності 4-11%. При всіванні лядвенцю рогатого (10 кг/га) та лядвенцю рогатого (8 кг/га) з тимофіївкою лучною (5 кг/га) у старосіяний травостій відмічено збільшення енергетичного коефіцієнту від 2,4-2,6 до 5,6-6,2. Коефіцієнт енергетичної ефективності збільшився від 1,4-1,5 до 3,2-3,5.

ВИСНОВКИ

В дисертаційній роботі зроблено теоретичне узагальнення і запропоновано нове для умов південної частини Лісостепу західного вирішення наукової задачі підвищення продуктивності багаторічних трав, що полягає в підборі кращих бобово-злакових травосумішок для залуження схилових земель, а також застосування енерго- і ресурсозберігаючого заходу – прямого підсіву в дернину насіння лядвенцю рогатого.

1. Травосумішки конюшини лучної, люцерни посівної і лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною, що вивчаються на придатність для залуження схилової низькопродуктивної ріллі, в рік посіву формують величину урожаю сухої маси залежно від їх біологічних особливостей, продуктивного довголіття, грунтово-кліматичних умов та їх відповідності біологічним особливостям бобових культур, що використовуються в дослідах. В умовах проведення дослідів (грунт – середньозмитий сірий лісовий з такими агрохімічними показниками в орному шарі: рН сольове – 5,1-5,3; вміст гумусу – 1,55%; рухомого фосфору (за Кірсановим) – 7,1 мг/100 г ґрунту, обмінного калію (за Масловою) – 10,3 мг/100 г ґрунту) травосумішки на основі лядвенцю рогатого, для якого характерна невибагливість до умов вирощування, вже в другому укосі в рік посіву та в усіх укосах в наступних роках життя трав за продуктивністю значно переважали травосумішки конюшини лучної та люцерни посівної з тимофіївкою лучною. Середня продуктивність травосумішки лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною за перші чотири роки використання склала 89,8 ц/га сухої маси.

2. Заміна частини насіння лядвенцю рогатого на люцерну посівну призводила до незначного зниження продуктивності цієї трикомпонентної травосумішки. В середньому за перші чотири роки використання відбулося зниження її урожайності на 3,5 ц/га сухої маси за рік.

3. Найменшу урожайність в наших дослідженнях забезпечила травосумішка: конюшина лучна, 15 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га. На другий рік життя ця травосумішка забезпечила вихід сухої маси 74,0 ц/га, третій – 27,9, четвертий – 19,4, п’ятий – 25,5 ц/га. Таке різке зниження рівня продуктивності відбулося через повне випадання із травостою конюшини лучної. Тобто конюшина лучна в травосумішці з тимофіївкою лучною в умовах проведення дослідів чітко проявила свою недовговічність. Динаміка трансформації цього травостою з бобово-злакового в злаковий виявилася такою: на другий рік життя вміст конюшини лучної в урожаї зеленої маси становив 46,2%. У першому і наступних укосах на третьому році життя цієї травосумішки бобовий компонент випав повністю, що знизило її продуктивність і якість зеленої маси.

4. Нижчою, порівняно з травосумішками на основі лядвенцю рогатого, була урожайність травосумішки: люцерна посівна, 15 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га. Це пов’язано перш за все з менш сприятливими ґрунтовими умовами для люцерни посівної, що негативно вплинуло на густоту цієї бобової трави. Частка люцерни посівної в ботанічному складі становила в середньому за перші чотири роки використання 46%. В трикомпонентній травосумішці на протязі другого-п’ятого років життя відбулося зменшення в урожаї зеленої маси частки люцерни посівної з 6,3 (перший укіс) і 18,0 % (другий укіс) другого року життя до майже повного випадання люцерни на п’ятому році життя.

5. Найбільша густота пагонів бобових компонентів була на травосумішках з участю лядвенцю рогатого. Відповідно, у травосумішці лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною частка в урожаї зеленої маси цієї бобової трави в середньому за перші чотири роки використання травостоїв становила 71% на ділянках без удобрення та 63% при щорічному внесенні N30P30K30. В трикомпонентній травосумішці (лядвенець рогатий, 8,5 кг/га + люцерна посівна, 5,5 кг/га + тимофіївка лучна, 6 кг/га) частка лядвенцю рогатого була меншою: 61% на ділянках без удобрення та 60% при щорічному внесенні N30P30K30.

6. Внесення невисоких доз мінеральних добрив (N30P30K30) не забезпечувало значної прибавки урожаю. Найбільша прибавка урожаю в умовах проведення досліду в середньому за перші чотири роки використання травостоїв була на травосумішці конюшини лучної з тимофіївкою лучною – 7,9 ц/га, що пояснюється повним випаданням конюшини лучної після першого року використання трав і кращою реакцією на внесення добрив (особливо азотних) в наступні роки тимофіївки лучної. Найменша прибавка урожаю була на травосумішці люцерни посівної з тимофіївкою лучною – 2,8 ц/га. Проміжне становище займали травосумішки з участю лядвенцю рогатого: 5,0 ц/га сухої маси на травосумішці лядвенцю рогатого, люцерни посівної з тимофіївкою лучною та 4,4 ц/га – на травосумішці лядвенцю рогатого з тимофіївкою лучною.

7. При визначенні оптимального співвідношення багаторічних бобових трав у травосумішках із тимофіївкою лучною їх густота і ботанічний склад травостоїв в першу чергу залежали від агрохімічних показників ґрунту дослідної ділянки та норми висіву багаторічних трав. Через менш сприятливі ґрунтові умови густота люцерни посівної та її частка в ботанічному складі була дуже низькою. Найвищий вміст у ботанічному складі травосумішок та найбільшу густоту мав лядвенець рогатий, причому він помітно вищий був у травосумішках, де не висівалася конюшина лучна. Так, у травосумішки лядвенець рогатий, 7,5 кг/га + люцерна посівна, 6,5 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га та у травосумішки лядвенець рогатий, 12 кг/га + тимофіївка лучна, 5 кг/га частка лядвенцю рогатого становила відповідно 65 та 66%.