Способ сохранения плодородия почв путем выращивания зеленых кормов

Способ сохранения плодородия почв путем выращивания зеленых кормов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологии возделывания длиннодневных однолетних культур, предназначенных для организации ранне- и позднелетнего зеленого конвейера, получения осенней зеленой кормовой массы, для осенней подкормки животных.

Известны способы производства зеленого корма с замачиванием зерна в воде, проращивания в течение суток, размещения на вегетационной поверхности (без использования субстрата или на субстрате) слоем 3…5 см, по мере высыхания зерно увлажняют путем орошения, выращивают проростки в течение 4…6 суток без света, следующие 4…6 суток при искусственном освещении (Образцов А.С., Пиутин С.Н. Гидропонный корм из ячменя на субстрате из соломы. // Кормопроизводство. - 1980. - №10. - С.15; Базаров Е.И., Широков Ю.А. Агроэнергетика. - М.: Агропромиздат, 1987 - 203 с.).

Названные выше способы выращивания зеленой массы недостаточно эффективны из-за низкого содержания в субстрате питательных элементов, которые могли бы использоваться как удобрение для растений, так и для обогащения биомассы корма органическими, минеральными веществами, необходимыми для животных.

Есть способ производства зеленого корма с замачиванием и проращиванием семян, их расстилкой и последующим выращиванием проростков при искусственном освещении, смешиванием с сапропелем (в количестве 75…100% от исходной массы семян), гомогенизированным ультразвуком (патент РФ №2238003).

Большая энергоемкость и использование дорогостоящего оборудования обуславливает дороговизну и неэкономичность этого способа производства зеленого корма.

Имеется способ получения зеленых кормов применением совместных посевов -озимая пшеница или озимая рожь в смеси с озимой викой, по которому уборку зеленых кормов производят весной (Прыгунов В.А. Создание агроценозов кормовых культур в ЦЧЗ. // Кормопроизводство. - 2003. - №12. - С.17.).

Недостаток способа состоит в том, что зеленые корма скашивают однократно с последующей вспашкой поля и посевом новых пожнивных кормовых культур зеленого конвейера.

Известен способ получения зеленых кормов, по которому двойные смеси высевают в определенных соотношениях в различные сроки, с уборкой по мере созревания вики (патент №2201058, А01С 7/00, А01В 79/02, 27.03.2003).

Одноразовая уборка культур является серьезным недостатком способа. Причем для последовательной уборки культур занимаются значительные площади разных участков севооборота (суданская трава + вика; подсолнечник + вика). К тому же, для получения ценных кормов необходим полив, что усложняет использование способа. Причем кормовые зеленые смеси получают летом, а ранней весной и осенью зеленых кормов мало или их нет.

Известен способ оценки качества почвы, по которому определяется природная составляющая продуктивности почв через потенциальную урожайность сельскохозяйственных культур, обеспечиваемую ресурсами природно-территориального комплекса, включая возделывание и учет урожая сельскохозяйственных культур на почве в естественных условиях (патент РФ RU 2268461 С2, МПК G01N 3324 (2006.01)).

По изобретению определяют энергопотенциал отчуждаемой части урожая и запасы энергии в гумусовом слое перед посевом на единице площади, а по долевой части энергии гумуса, расходуемой на воспроизводство урожая в системе "почва-растение", судят о природном качестве почвы. Но оценка ведется по традиционной технологии возделывания культур, без испытания летних посевов и получения зеленой массы.

Известны региональные зарубежные и отечественные способы качественной оценки почв и единицы площади сельскохозяйственных угодий (Гаврилюк Ф.Я. Бонитировка почв. - М.: Высшая школа, 1974. - 271 с.; Государственная кадастровая оценка сельскохозяйственных угодий (практическое пособие). Под ред. А.З.Родина и С.И.Носова. - М., 2000. - 151 с.; Шишов Л.Л. и др. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв. - М.: Агропромиздат, 1991. - 304 с.), которые основаны на использовании в расчетах плодородия почв условных баллов, поправочных коэффициентов, а не потенциальной урожайности, обеспечиваемой только ресурсами компонентов местного агроландшафта или агроэкосистем. Такая оценка плодородия почв отличается субъективностью, не дает ответа на вопрос о степени их продуктивности по потенциальной урожайности культур.

Известны способы и приемы ведения адаптивно-ландшафтного земледелия, по которым предусматривается использование сидеральных культур, поукосных и промежуточных посевов (Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий (Методическое руководство. Под ред. ак. В.И.Кирюшина и ак. А.Л.Иванова. - М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2005. - 784 с.; Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика. - М.: МСХА, 2000. - 413 с.; Ландшафтное земледелие (вопросы теории, методики исследований, проектирования и агроэкологического мониторинга ландшафтных систем земледелия).Под ред. ак. Г.А.Романенко и ак. А.Н.Каштанова. - М.: Колос, 1994. - 424 с.). В этих способах и приемах нет четко сформулированных задач и приемов по агротехнологиям получения зеленой массы в летний и осенний периоды вегетации.

Имеется информация о приемах и способах возделывания зернобобовых кормовых культур в собственных посевах и в смешанных агрофитоценозах, их влияние на воспроизводство плодородия почв (Такунов И.П., Яговенко Л.Л., Яговенко Г.Л. Значение люпина в биологическом земледелии // Земледелие, 1997, №6, С.26-27; Такунов И.П., Яговенко Л.Л. и др. Возделывание и использование кормового узколистного люпина. / Практ. рекомендации. - Брянск: ВНИИ люпина. 2001. - 56 с.; Смешанные и уплотненные посевы с зернобобовыми культурами. Орел: ВНИИЗБК, 1974. - 230 с.). Недостатком этих агротехнологий является то, что они включают традиционные системы возделывания культур без использования летних посевов. Известны способы и приемы консервирования зеленого корма, производства кормов на склоновых землях и в кормовых смесях, имеется и концепция развития кормопроизводства в РФ (Мейснер А.Ф. Корма. - Тула, 1972. - 440 с.; Коломейченко В.В. Производство кормов на склоновых землях. Уч. пособие. - Воронеж, 1989. - 95 с.; Исаев А.П. Повышение содержания белка в кормовых смесях. - М.: Россельхозиздат, 1978. - 128 с.; Концепция развития кормопроизводства в Российской Федерации. - М., 1999. - 70 с.). Общими недостатками этих работ является многочисленность технологических операций по заготовлению и хранению кормов, излишняя трудоемкость и затратность используемых процессов, слабая аргументация летних посевов для получения зеленых кормов. Целью изобретения является обоснование эффективности летних посевов кормовых культур, повышение питательной ценности корма и экономичности процесса его получения, сохранения плодородия почв. Способ получения зеленых кормов осуществляют следующим образом. Проводят предпосевную обработку почвы с внесением удобрений, летний и позднелетний посев зерновых, бобовых и зернобобовых культур. При этом, учитывая агробиологические особенности кормовых культур, их высевают как отдельно на разных полях, так и совместно в весенний, летний и позднелетний период. Кроме того, определяют энергопотенциал, гумус почв, элементы питания растений, а уборку зеленой массы проводят после биохимических изменений, улучшающих кормовые достоинства культур и содержание сырого протеина, проводят замораживание и хранение зеленого корма в валках, копнах и скирдах. Посев кормовых культур производится в три срока: 1 - весенний (2…3 декады мая); летний (в 1…2 декады июля); позднелетний (1 декада августа). Затем проводятся наблюдения за ростом и развитием растений. Начальную фазу отмечали при 10% растений. Полную фазу отмечали, когда не менее 75% растений приобретали черты, свойственные этой фазе. Для получения зеленой массы могут браться овес, ячмень, рапс, сурепица, масличная редька, люпин и др. Фенологические наблюдения показали, что у средне-позднеспелых сортов овса растения сильно задерживались в своем развитии, а у скороспелых сортов существенного торможения темпов развития не наблюдалось, и оптимальная для уборки фаза выметывания достигалась даже при посеве 2 августа, через 41…49 дней после посева. При этом снижение темпов развития благоприятно отразилось на отдельных морфологических показателях роста растений (таблица 1).

Повышение облиственности побегов одновременно сопровождается увеличением линейных размеров отдельных ярусов листьев. Растения летнего и особенно позднелетнего посевов отличаются более широкой (на 0,5…0,7 см) и длинной (на 7,5…10,5 см) листовой пластинкой.

Таблица 1
Морфологические показатели роста овса при весеннем и летнем сроках посева (скороспелый сорт - числитель, позднеспелый - знаменатель)
Срок и дата посева	Число растений, шт./м2	Высота растений, см	Количество листьев на главном побеге	Общее кущение	Количество стеблей, шт./м2
Весенний
22…27.05
Летний
17…18.07
Позднелетний
1…2.08

Значительное увеличение линейных размеров листовых пластинок и листьев при летних и позднелетних посевах наблюдается у ярового рапса, сурепицы, редьки масличной и др.

Световые и температурные условия второй половины лета вполне благоприятны для вегетации растений, формирования у них мощной ассимиляционной поверхности, которая по своим размерам превосходит общепринятые пределы. Именно благодаря этому, и интенсификации ростовых процессов в вегетативной сфере, несмотря на сокращение притока в конце лета - начале осени фотосинтетической активной радиации, обеспечивается получение высоких урожаев биомассы кормовых культур. У среднеспелых сортов овса урожай зеленой массы при весеннем посеве составляет 33,56 т/га (сухого вещества 5,05 т/га), при летнем посеве - 49,34 т/га (6,52) и позднелетнем - 34,23 т/га (4,47 т/га), а у скороспелого сорта, соответственно - 24,28 т/га (3,96), 32,06 т/га (4,0) и 35,10 т/га (4,7 т/га). Примерно такая же закономерность в урожае зеленой массы и сухого вещества наблюдается у ярового рапса, сурепицы, редьки масличной и др.

На ранних фазах развития растений овса их зеленая масса как весеннего, так и летнего посева отличается достаточно высоким содержанием сырого протеина, которым особенно богаты листья (28,31%), в стеблях его количество на 6…8% меньше. При этом скороспелый сорт в фазу полного выметывания при всех сроках посева по накоплению сырого протеина превосходил среднеспелый сорт (таблица 2).

В летних посевах кормовых культур наблюдается повышенное качество их зеленой массы со снижением содержания сырой клетчатки (таблица 3).

Таблица 2
Динамика содержания и сбор протеина с урожаем зеленой массы овса при весенних и летних сроках посева (числитель - среднеспелый, знаменатель - скороспелый)
Дата учета	Фаза развития	Содержание протеина (в % на абс. сухое вещество)	Сбор протеина, т/га
посев 22 мая
26.06.	начало трубкования
17.07.	выметывание
посев 18 июля
23.08	начало трубкования
20.09	выметывание
посев 2 августа
17.09	начало трубкования
1.10	выметывание

Таблица 3

Качество зеленой массы овса в зависимости от сроков посева (средние значения)

Показатели (в переводе на абсолютно сухое вещество)	Весенний посев, 20 мая - 10 июня	Летний посев, 1-20 июля
Протеин сухой, г/кг	109,7	138,1
Протеин переваримый, г/кг	61,5	96,8
Каротин, мг/кг	44,7	65,2
Кальций, г/кг	11,6	14,0
Фосфор, мг/кг	0,91	1,30
Сырая клетчатка, %	40,2	25,8
Сахар, г/кг	4,2	61,0

С наступлением первых отрицательных температур (октябрь), в зеленой массе кормовых культур происходят биохимические изменения, улучшающие кормовые достоинства этих культур. С этого момента их начинают скашивать, а суточная потребность животных в зеленом корме прямо с поля доставляется на ферму. При таком питании животных, по мере усиления воздействия холодов на летние посевы кормовых однолетних культур, незаметно переходят от живых растений к зеленому корму, который хотя и подвергнут влиянию небольших отрицательных температур, но отрицательных последствий этого влияния не обнаружено. Более того, наличие в рационе животных зеленых кормов в переходный период от летнего содержания к зимнему, позволяет устранить обычное для этого времени снижение продуктивности животноводства.

Расчеты экономической эффективности однолетних кормовых культур проводились с учетом белковой полноценности кормов. Урожайность выражалась в условных кормопротеиновых единицах (у.к.е.) и рассчитывалась по формуле К_п=У·К_а·Б, где К_п - количество у.к.е., т/га; У - урожай абсолютно сухого вещества, т/га; К_а - кормовое достоинство, к.е. в 1 кг корма; Б - показатель обеспеченности корма белком - отношение фактического содержания на 1 к.е. к нормативному по зоотехническим требованиям (105 г на 1 к.е.).

Расчеты показывают, что особенно высокая обеспеченность белком наблюдается у сурепицы при позднелетнем сроке посева, когда количество протеина в ней достигает 341,9 г на 1 к.е. (таблица 5).

Таблица 5
Сбор условных протеиновых единиц с урожаем зеленой массы однолетних кормовых культур
Срок посева	Урожай сухого вещества, т/га	Содержание сырого протеина г в 1 к.е. корма	Обеспеченность белком	Сбор условных КПЕ, т/га
овес скороспелый
Весенний	3,96	217,9	2,07	6,31
Летний	4,00	218,7	2,08	6,40
Позднелетний	4,70	260,1	2,47	8,93
сурепица
Весенний	3,72	332,4	3,16	9,05
Летний	5,92	327,5	3,11	14,18
Позднелетний	5,0	341,9	3,25	12,51
редька масличная
Весенний	6,0	239,5	2,28	10,53
Летний	7,2	244,5	2,33	12,91

Увеличение нормы высева семян кормовых культур в летних посевах не отражалось на темпах развития растений, но сопровождалось снижением интенсивности побегообразования, площади листьев на одном растении и чистой продуктивности фотосинтеза.

Предпосевное внесение различных доз азотных удобрений под весенний посев овса и летний для масличной редьки оказывало положительное влияние на кущение и ветвление растений, продуктивность культур, содержание и сбор белка с урожаем зеленой массы. Дополнительная прибавка сбора протеина на 1 кг внесенных удобрений составляла 2,22…7,92 кг/га.

Проведение внекорневой подкормки посевов кормовых культур мочевиной повышает уровень прибавки урожая и сбора протеина от удобрений, внесенных перед посевом.

Влияние бобовых и зернобобовых культур на сохранение и воспроизводство плодородия почв заключается в том, что после их уборки в почве остается 45…130 кг/га азота, 10…30 кг фосфора, 20…75 кг калия. Их средообразующая роль хорошо проявляется в бобово-злаковых агрофитоценозах. В таких посевах без дополнительных трудозатрат экономится (3…4 ц/га) применение минеральных удобрений и по устойчивости они приближаются к природным саморегулирующимся экосистемам.

Учет затрат на проведение весенних и летних посевов однолетних кормовых культур на зеленый корм показал, что существенных различий по статьям расходов (зарплата, семена, топливо и смазочные материалы, амортизация, текущий ремонт, техническое обслуживание) в зависимости от сроков посева не наблюдается (от весенних посевов, принятых за 100%, летние посевы составляют 111,1…116%). Незначительное увеличение затрат в летних посевах связано с ростом расходов на уборку и транспортировку более высокого урожая зеленой массы. Однако за счет большего сбора с урожаем кормопротеиновых единиц их себестоимость снижается, а уровень чистого дохода и рентабельности существенно повышается.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий / Методическое руководство. Под ред. ак. В.И.Кирюшина, ак. А.Л.Иванова. - М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2005 - 784 с.

2. Буянкин Н.И., Слесарев В.Н. Деградация и экологизация сибирских черноземов. РАСХН. - Калининград: Янтарный сказ, 2006. - 192 с.

3. Гаврилюк Ф.Я. Бонитировка почв. - М.: Высшая школа, 1974. - 271 с.

4. Государственная кадастровая оценка сельскохозяйственных угодий Российской Федерации (практическое пособие). Под ред. А.З.Родина и С.И.Носова. - М., 2000 - 151 с.

5. Довбан К.И. Зеленое удобрение. - М.: ВО "Агропромиздат", 1990. - 208 с.

6. Дояренко А.Г. Калорическое значение сухого вещества. / Избр. соч. - М.: Изд-во с.х. литературы, 1963.

7. Исаев А.П. Повышение содержания белка в кормовых смесях. - М.: Россельхозиздат, 1978. - 128 с.

8. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика. - М.: МСХА, 2000. - 413 с.

9. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. - М.: Колос, 1998. - 367 с.

10. Ковда В.А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты. РАН СССР - Пущино, 1989 - 136 с.

11. Коломейченко В.В. Производство кормов на склоновых землях. Уч. пособие - Воронеж, 1989 - 95 с.

12. Концепция развития кормопроизводства в Российской Федерации. - М., 199-70 с.

13. Купцов Н.С., Такунов И.П. Люпин (генетика, селекция, гетерогенные посевы). - Брянск, 2006. - 576 с.

14. Ландшафтное земледелие (вопросы теории, методики исследований, проектирования и агроэкологического мониторинга ландшафтных систем земледелия). Под ред. ак. Г.А.Романенко и ак. А.Н.Каштанова. - М.: Колос, 1994. - 424 с.

15. Лошаков В.Г. Промежуточные культуры в севооборотах Нечерноземной зоны. - М.: Россельхозиздат, 1980. - 133 с.

16. Мейснер А. Корма. - Тула: Приокское книжное изд-во, 1972. - 440 с.

17. Мейснер А.Ф. Зеленые корма. - Тула, 1971.

18. Милашенко Н.З., Соколов О.А., Брайсон Т., Черников В.А. Устойчивое развитие агроландшафтов. T.1. - Пущино: ОНТИ ПНУ РАН, 2000. - 316 с.

19. Милашенко Н.З., Соколов О.А., Брайсон Т., Черников В.А. Устойчивое развитие агроландшафтов. Т.2. - Пущино: ОНТИ ПНУ РАН, 2000. - 282 с.

20. Морозова И.К., Гришутина А.П., Федорова Г.П. Создание продуктивных лугов на мелиорируемых пойменных землях. - Л.: Колос, 1982. - 160 с.

21. Образцов А.С. Пиуткин С.Н. Гидропонный корм из ячменя на субстрате из соломы // Кормопроизводство, - 1980. - №10. - С.15.

22. Оринов P.P. Промежуточные культуры на зеленое удобрение. // Земледелие - 1980 - №11. - С.41.

23. Прыгунков В.А. Создание агроценозов кормовых культур в ЦЧЗ. // Кормопроизводство. - 2003. - №12. - С.17.

24. Расширенное воспроизводство плодородия почв в интенсивном земледелии Нечерноземья. Под ред. ак. Н.З.Милашенко. - М., 1993. - 864 с.

25. Смешанные и уплотненные посевы с зернобобовыми культурами. - Орел: ВНИИЗБК, 1974 - 230 с.

26. Способ оценки качества корма. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. RU 2268461 С2 МПК G1N 33/24 (2006.01).

27. Способ получения витаминной кормовой добавки из зеленых удобрений. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. RU 2266018C1 МПК А23К 1/16, 1/14.

28. Способ получения зеленых кормов. Роспатент №2201058, A01C 7/100, А01В 79/02, 27.03.2003.

29. Способ производства зеленого корма. Роспатент №2025987, кл. А23К 1/100.

30. Способ производства зеленого корма. Роспатент №2238003, кл. 7 А23К 1/100.

31. Способ производства зеленого корма. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. RU 2318400 C1 МПК А23К 1/100 (2006.01).

32. Способ производства зеленых кормов. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. RU 2327331 С1 МПК А01С 7/100 (2006.01).

33. Способ производства прессованных кормов из зеленой массы. А.с. СССР №1384308, кл. А23К 1/20, 30.03.1988.

34. Такунов И.П., Кононов А.С. Адаптивный потенциал и урожайность люпина в смешанных агрофитоценозах // Аграрная наука. - 1995. - №2. - С.41…42.

35. Такунов И.П., Яговенко Л.Л. и др. Возделывание и использование кормового узколистного люпина. Практические рекомендации. - Брянск: ВНИИ люпина, 2001 - 56 с.

36. Такунов И.П., Яговенко Л.Л., Яговенко Г.Л. Значение люпина в биологическом земледелии. // Земледелие. - 1998. - №6. - С.26…27.

37. Такунов И.П., Яговенко Л.Л., Яговенко Г.Л. Значение устойчивости севооборотов с люпином в повышении урожая и сохранении плодородия почвы // Докл. РАСХН. - №5. - С.27…29.

38. Шишов Л.Л. и др. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв. - М.: ВО "Агропромиздат", 1991. - 304 с.

39. Щербаков А.П., Кислых Е.Е. Эффективное плодородие почв. Методологические аспекты. - М.: Агропромиздат, 1990. - 73 с.

40. Яковлев Н.А. Продуктивность люпина узколистного в условиях биологизации земледелия Орловской области. Канд. диссертация ОрелГАУ, 2001. - 153 с.

1. Способ получения зеленых кормов, включающий предпосевную обработку почвы с внесением удобрений, летний и позднелетний посев зерновых, бобовых и зернобобовых культур, отличающийся тем, что, учитывая агробиологические особенности кормовых культур, их высевают как отдельно на разных полях, так и совместно в весенний, летний и позднелетний период, при этом определяют энергопотенциал, гумус почв, элементы питания растений, а уборку зеленой массы проводят после биохимических изменений, улучшающих кормовые достоинства культур и содержание сырого протеина, проводят замораживание и хранение зеленого корма в валках, копнах и скирдах.

2. Способ оценки качества зеленого корма по п.1, отличающийся тем, что его биологическая и кормовая эффективность определяется с учетом содержания сырого протеина и белковой полноценности кормов по соотношению: К_п=У·К_а·Б, гдеК_п - количество условных кормопротеиновых единиц (у.к.е.), т/га;К_а - кормовое достоинство в кормовых единицах (к.е.) в 1 кг корма;У - урожай абсолютно сухого вещества, т/га;Б - показатель обеспеченности корма белком - отношение фактического содержания на 1 к.е. к нормативному по зоотехническим требованиям (105 г на 1 к.е.).