Цель исследований – научное обоснование оптимальной схемы сырьевого конвейера в Астраханской области. Задачи: разработка схемы сырьевого конвейера, изучение продолжительности межфазных периодов совместных посевов зерновых и зернобобовых культур, оценка урожайности культур сырьевого конвейера. Исследования проводились в Камызякском районе Астраханской области в 2020–2022 гг. Схема сырьевого конвейера включала три группы культур, различающихся по срокам уборки. Результаты исследований показали, что при уборке озимых зерновых культур в первой декаде мая можно получать до 25,5 т/га зеленой массы. При посеве люцерны посевной во второй декаде сентябре первый укос можно сделать в третьей декаде мая с урожайностью 27,2 т/га зеленой массы. Просо к укосу обычно готово во второй декаде июня, урожайность зеленой массы в среднем за 3 года составила 9,5 т/га. С посевов суданской травы получали ранний урожай с 1 укоса – 19,0 т/га зеленой массы в третьей декаде июля. Укосной спелости соя достигала к концу третьей декады июля, средняя урожайность за три года составила 23,1 т/га. Совместные посевы кукурузы с соей убирались в фазе восковой спелости в 1-й декаде августа, урожайность зеленой массы достигла 51 т/га. Урожайность совместных посевов сахарного сорго с соей оказалась на уровне 40,8 т/га. При посеве во второй декаде мая урожайность сафлора к концу первой декады августа в среднем за 3 года составила 21,1 т/га зеленой массы, было получено 4,4 т/га зерна нута к началу второй декады августа. При высеве бахчевых культур в первой половине мая уборка проводилась во второй декаде августа. В среднем за три года максимальный урожай получен у кормовой тыквы – 40,2 т/га.
сырьевой конвейер, молочное скотоводство, полноценная кормовая база, аридная зона
Введение. На юге России на значительных массивах наблюдается деградация пахотных земель [1]. Неиспользование значительных территорий пашни снижает эффективность сельскохозяйственного производства [2]. В аридной зоне для предотвращения деградационных процессов и восстановления почвенного плодородия большое значение имеет оптимизация структуры посевных площадей и насыщение севооборотов кормовыми культурами [3].
В настоящее время продуктивность молочного стада во многих регионах юга России остается достаточно низкой, что во многом связано с несбалансированностью рационов по питательной ценности [4]. Молочная продуктивность коров в Астраханской области составляет всего около 2000 л в год от одной коровы.
В современных условиях недостаточной продуктивности скота в молочном скотоводстве на первый план выходит оптимизация породного районирования по зонам региона и обеспечение животным полноценной кормовой базы [5]. В засушливых условиях Астраханской области одной из ведущих пород скота в молочном скотоводстве является симментальская, отличающаяся комбинированной продуктивностью и высокими адаптационными характеристиками к экстремальным условиям региона. Ее доля в общей структуре поголовья КРС достигает 70 %. Широкое распространение симментальского скота связано прежде всего с тем, что в долгосрочной перспективе (10 лет и более) по выходу молока и мяса симментальский скот превосходит высокопродуктивный голштинский, требующий оптимальных условий кормления и содержания.
Для роста молочной продуктивности КРС также необходимо обеспечить бесперебойное поступление кормовых единиц в запланированных объемах в течение календарного года [6]. Одним из путей создания полноценной кормовой базы является внедрение системы сырьевого конвейера, призванного обеспечить поголовье зелеными кормами в течение весенне-летнего периода.
Сырьевые конвейеры, разработанные для различных зон Астраханской области, позволят значительно увеличить продуктивность молочного скота (красная степная порода) и скота комбинированного направления продуктивности (симментальская порода).
Цель исследований – научное обоснование оптимальной схемы сырьевого конвейера в Астраханской области.
Задачи: разработка схемы сырьевого конвейера; изучение продолжительности межфазных периодов совместных посевов зерновых и зернобобовых культур; оценка урожайности культур сырьевого конвейера, кормовой (протеиновой и энергетической) питательности по отдельным культурам и травосмесям.
Материалы и методы. Исследования предусматривали закладку опыта «Изучение набора кормовых культур различных сроков уборки для подбора оптимальной схемы сырьевого конвейера в условиях Камызякского района Астраханской области (2020–2022 гг.)». Проведение полевых опытов, фенология, анализ визуальных наблюдений в период вегетации проходили с соблюдением требований методики опытного дела. Закладка опытов и сопутствующие наблюдения были выполнены по общеизвестным методикам Б.А. Доспехова (1985), В.Ф. Белик (1992). Исследование отличает системный подход, направленный на комплексное изучение поставленных задач.
Полевые опыты закладывались в 4-кратной повторности методом рендомизированного или системного размещения вариантов. Площадь опытных делянок – от 150 до 250 м2. Сырьевой конвейер включал следующий набор культур:
- Озимая рожь.
- Озимая тритикале.
- Люцерна посевная.
- Просо.
- Суданская трава.
- Соя.
- Кукуруза + соя.
- Сорго сахарное + соя.
- Сафлор.
- Нут.
- Тыква кормовая.
- Арбуз кормовой.
В схему опыта по изучению сырьевого конвейера были включены варианты с совместными посевами злаковых и зернобобовых культур.
В течение вегетационного периода определяли динамику роста и развития растений, сроки прохождения фенологических фаз. Перед уборкой урожая подсчитывали густоту стеблестоя на площадках 1 м2 в 4-кратной повторности. Учет урожая проводили путем скашивания и взвешивания фитомассы на всей площади учетной делянки. Статистическую обработку результатов полевых опытов проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985). Густоту стояния растений в фазу полных всходов и перед уборкой, структуру урожая определяли по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989).
Учет урожая проводили весовым методом поделяночно. Обменную энергию определяли по методике расчета обменной энергии в кормах на основе содержания сырых питательных веществ (для крупного рогатого скота, овец и свиней) Всероссийского института животноводства (2008). Изучаемые кормовые культуры возделывались по рекомендованной для Астраханской области агротехнике.
Результаты и их обсуждение. Известно, что кормовая масса злаковых культур бедна протеином [7]. В связи с этим для повышения питательности корма применялись их совместные посевы с зернобобовыми культурами (соей).
Таблица 1
Продолжительность межфазных периодов сорго, кукурузы в совместных посевах с соей
(от всходов) (среднее за 2020–2022 гг.), дни
|
Культура |
Выход в трубку – выметывание |
Выметывание – цветение |
Цветение – молочная спелость |
Молочная спелость – восковая спелость |
|
Сорго |
39–44 |
43–49 |
48–59 |
58–72 |
|
Кукуруза |
35–40 |
41–49 |
48–69 |
68–73 |
В ходе исследований была изучена продолжительность межфазных периодов в зависимости от компонента. Анализ таблицы 1 показал, что на первых этапах вегетации до стадии цветения кукуруза развивается немного быстрее, чем сорго. Однако в дальнейшем длительность межфазных периодов у кукурузы по сравнению с сорго увеличивается до 10 дней в межфазный период цветение – молочная спелость и до 11 дней в межфазный период молочная – восковая спелость. Совместные посевы кукурузы и сорго с зернобобовыми культурами, в частности с соей, показали, что продолжительность межфазных периодов сои различалась в зависимости от компонента (табл. 2). Продолжительность межфазных периодов сои в совместных посевах с сорго была несколько меньше по сравнению с продолжительностью межфазных периодов в совместных посевах сои с кукурузой.
Таблица 2
Продолжительность межфазных периодов сои в совместных посевах
с сорго и кукурузой (от всходов) (среднее за 2020–2022 гг.), дни
|
Культура |
Бутонизация – цветение |
Цветение – плодообразование |
Плодообразование – молочная спелость – восковая спелость |
|
Сорго + соя |
37–41 |
40–51 |
50–60 |
|
Кукуруза + соя |
39–43 |
42–54 |
53–63 |
При сравнительной оценке урожая зеленой массы между сорго и кукурузой с одним и тем же видом зернобобовых, в частности с соей, отмечено превышение урожая в общей кормовой массе у кукурузы на 6,5 т/га. Значительную роль здесь сыграл злаковый компонент (кукуруза).
Совместное произрастание злаковых и бобовых культур позволило выявить некоторую закономерность роста растений в зависимости от условий и биологических особенностей культуры. Более равномерное и разреженное распределение кукурузы в ряду способствовало формированию растений высотой до 2,80 м. Сахарное сорго в силу биологических особенностей и густоты стояния имело растения высотой в среднем до 2,56 м.
Таблица 3
Высота растений и густота стояния к уборке в совместном посеве кукурузы
с сахарным сорго и зернобобовыми (среднее за 2020–2022 гг.)
|
Вариант |
Высота растений к уборке, м |
Густота стояния растений к уборке, тыс. шт/га |
||
|
Злаковые |
Зернобобовые |
Злаковые |
Зернобобовые |
|
|
Сорго сахарное + соя |
2,56 |
1,30 |
219 |
75,2 |
|
Кукуруза + соя |
2,80 |
1,45 |
55 |
54,8 |
Растения зернобобовых отличались друг от друга формой, габитусом в зависимости от биологических особенностей и создавшихся условий. Кустовая форма сои формировала растения высотой от 1,30 до 1,45 м.
Так как норма высева в совместных посевах в зависимости от технологии и вида культур отличалась, густота стояния к уборке у кукурузы составила 55 тыс. шт., сахарного сорго – 219 тыс. шт., сои – 54,8–75,2 тыс. шт. растений на гектар.
Использование и сроки уборки культур сырьевого конвейера в зависимости от вида растений могут быть разными. Злаковые культуры хорошо поедаются в фазах кущения, выхода в трубку и до фазы колошения. Зернобобовые культуры набирают максимальное количество питательных веществ в фазу бутонизации [8].
Содержание переваримого протеина в совместных посевах кукурузы и сахарного сорго с соей варьировало от 0,38 до 0,42 т/га. В злаковом компоненте содержание переваримого компонента колебалось от 0,32 до 0,37 т/га (табл. 4).
Таблица 4
Урожайность зеленой массы, содержание кормовых единиц и переваримого протеина
в урожае совместных посевов кукурузы и сахарного сорго с зернобобовыми
(сухое в-во) (среднее за 2020–2022 гг.), т/га
|
Показатель |
Вариант |
|
|
Сорго сахарное + соя |
Кукуруза + соя |
|
|
Урожайность зеленой массы |
46 |
52,5 |
|
Кормовые единицы |
3,89 |
3,24 |
|
Переваримый протеин |
0,42 |
0,38 |
Исследования показали, что при формировании набора культур для сырьевого конвейера следует руководствоваться принципом бесперебойного обеспечения животных в зеленом корме, объемистых кормах (сено, силос, сенаж), зернофураже.
В первую группу культур, дающих зеленый корм в весенний период, входили озимая рожь, озимая тритикале и люцерна посевная. По результатам наблюдений в среднем за 2020–2022 гг., при посеве озимых зерновых культур в первой декаде сентября, с уборкой в первой декаде мая, можно получать до 25,5 т/га зеленой массы (табл. 5).
Исследования показали, что при посеве люцерны посевной во второй декаде сентября первый укос можно сделать уже в третьей декаде мая. Урожайность первого укоса изучаемой культуры в среднем за 2020–2022 гг. составила 27,2 т/га зеленой массы.
Вторая группа объединяла культуры, дающие зеленый корм в июне и июле. По результатам 2020–2022 гг. просо к укосу было готово во II декаде июня. Урожайность зеленой массы составила 9,5 т/га. Во вторую группу входила также суданская трава, с посевов которой получали ранний урожай с 1 укоса (в среднем за три года получено 19,0 т/га зеленой массы).
Tаблица 5
Урожайность, сроки сева и уборки кормовых культур в сырьевом конвейере
(среднее за 2020–2022 гг.)
|
Культура |
Срок сева (число, месяц) |
Срок уборки (декада, месяц) |
Урожайность зеленой массы, т/га |
|
Озимая рожь |
09.09 |
1.05 |
24,9 |
|
Озимая тритикале |
09.09 |
1.05 |
25,5 |
|
Люцерна посевная |
15.09 |
25.05 |
27,2 |
|
Просо |
10.05 |
12.06 |
9,5 |
|
Суданская трава |
10.05 |
25.07 |
19,0 |
|
Соя |
10.05 |
25.07 |
23,1 |
|
Кукуруза + соя |
10.05 |
2.08 |
51,0 |
|
Сорго сахарное + соя |
10.05 |
9.08 |
40,8 |
|
Сафлор красильный |
12.05 |
09.08 |
21,1 |
|
Нут (зерно) |
10.05 |
11.08 |
4,4 |
|
Тыква кормовая |
10.05 |
15.08 |
40,2 |
|
Арбуз кормовой |
10.05 |
15.08 |
3,7 |
Соя, в отличие от других зернобобовых культур, не полегает. По результатам наблюдений укосной спелости культура достигала к концу третьей декады июля. Средняя урожайность за три года составила 23,1 т/га.
Третья группа сырьевого конвейера включала варианты с совместными посевами злаковых и зернобобовых культур для использования на сенаж и силос, а также арбуз, тыкву, нут и сафлор.
Применение сафлора красильного для использования на зеленый корм актуально для аридной зоны. При возделывании в условиях орошения и посеве во второй декаде мая к 9 августа в среднем за 3 года получили 21,1 т/га зеленой массы.
Использование сенажа и силоса в кормлении скота продлевает использование сочных кормов в сырьевом конвейере на более длительный срок. Совместные посевы кукурузы с соей для заготовки на силос и сенаж убирались в фазе восковой спелости в I декаде августа. Урожайность зеленой массы в среднем за 2020–2022 гг. составила 51 т/га.
Урожайность совместных посевов сахарного сорго с соей в среднем за три года достигла 40,8 т/га. Укосная спелость наступала к концу I декады августа.
Дальнейшее увеличение производства животноводческой продукции во многом сдерживается недостаточным ростом фуражного зерна. Одной из перспективных культур для аридных условий является нут. В засушливых условиях необходимо увеличивать посевные площади под нутом. Нами была дана оценка урожайности зерна в условиях орошения. В среднем за 2020–2022 гг. было получено 4,4 т/га зерна нута. Раннее созревание и высокая продуктивность этой культуры для получения зернофуража должны сыграть важную роль в системе сырьевого конвейера.
Определенную ценность в системе сырьевого конвейера играет использование кормовых бахчевых культур. При высеве этих культур в первой половине мая уборка проводилась во второй декаде августа. В среднем за три года максимальный урожай был получен у кормовой тыквы – 40,2 т/га.
В соответствии с задачами исследований при изучении набора кормовых культур в сырьевом конвейере была проведена оценка на питательность и энергетическую ценность корма (табл. 6).
Таблица 6
Продуктивность, питательная и энергетическая ценность кормовых культур
в сырьевом конвейере (среднее за 2020–2022 гг.)
|
Культура |
Сухое вещество, т/га |
Ообменная энергия, МДж |
Кормовые единицы, т/га |
Переваримый протеин, т/га |
|
Озимая рожь |
4,8 |
52320 |
4,9 |
0,47 |
|
Озимая тритикале |
5,1 |
55845 |
5,3 |
0,5 |
|
Люцерна посевная |
6,2 |
68200 |
2,5 |
0,93 |
|
Просо |
2,1 |
20580 |
0,6 |
0,22 |
|
Суданская трава |
3,5 |
36750 |
1,1 |
0,36 |
|
Соя |
4,2 |
44100 |
1,7 |
0,41 |
|
Кукуруза + соя |
8,5 |
90100 |
3,0 |
0,92 |
|
Сахарное сорго + соя |
9,0 |
95400 |
3,1 |
0,94 |
|
Сафлор красильный |
3,8 |
36480 |
1,1 |
|
|
Нут (зерно) |
2,0 |
21600 |
2,1 |
0,4 |
|
Тыква кормовая |
12,0 |
105600 |
12,5 |
1200 |
|
Арбуз кормовой |
0,9 |
7650 |
1,0 |
0,54 |
Высокое содержание обменной энергии в среднем за три года показали плоды тыквы кормовой (105 МДж/кг). Высокоэнергетической ценностью, более 95 МДж на кг сухого вещества, также обладала зеленая масса смеси сахарного сорго и сои. Чуть ниже по энергетической ценности корма оказались показатели у смеси кукурузы с соей (90 МДж/кг). Лучшие показатели по содержанию переваримого протеина показали плоды тыквы, а также совместные посевы сахарного сорго и сои, кукурузы и сои, люцерны.
При оценке на содержание кормовых единиц высокие значения в среднем за три года отмечены у большинства изучаемых культур и их смесей.
Заключение
- Результаты исследований показали, что создание оптимальной схемы сырьевого конвейера является первостепенной задачей для хозяйств, специализирующихся на производстве молока.
- Посевы кормовых культур для создания эффективного сырьевого конвейера проводят в разные агросроки.
- При формировании набора культур для сырьевого конвейера следует руководствоваться принципом бесперебойного обеспечения животных зеленым кормом, объемистыми кормами (сено, силос, сенаж), зернофуражем.
- В первую группу культур сырьевого конвейера, дающих зеленый корм в весенний период, рекомендуется включать такие культуры, как озимая рожь, озимое тритикале и люцерна посевная.
- Вторая группа должна объединять культуры, дающие зеленый корм в июне и июле. Во вторую группу рекомендуется включать суданскую траву, просо и сою.
- В третью группу сырьевого конвейера рекомендуется включать варианты с совместными посевами злаковых и зернобобовых культур для использования на сенаж и силос, а также арбуз, тыкву, нут и сафлор.
- Лучшие показатели по содержанию обменной энергии и переваримого протеина показали плоды тыквы, а также совместные посевы сахарного сорго и сои, кукурузы и сои, люцерны.
1. Плескачев Ю.Н., Костин М.В. Деградация земель в Нижнем Поволжье // Полевые исследования. 2020. № 7. С. 124–133.
2. Текеева Х.Э. Критерии эффективности сельскохозяйственного производства // International Agricultural Journal. 2020. Т. 63, № 1. С. 13.
3. Беляков А.М., Назарова М.В. Структура посева как фактор экологической сбалансированности агроландшафтов засушливой зоны юга России // Научно-агрономический журнал. 2020. № 3 (110). С. 31–37.
4. Timofeeva G.V., Akmaeva R.I., Aitpaeva A.A. Strategic directions of development of dairy cattle breeding in the region in the conditions of modern challenges // International scientific conference "Competitive, sustainable and safe development of the regional economy: response to global challenges May 15–17, 2019, Volgograd, Competitive, Sustainable and Secure Development of the Regional Economy: "Response to Global Challenges". Advances in Economics, Business and Management Research (AEBMR), volume 39. Published by Atlantis Press. This is an open access article under the CC BY-NC license. URL: https://atlantis-press.com/proceedings/cssdre-19/125909685.
5. Тютюма Н.В., Айтпаева А.А., Беспалова О.Н. Устойчивое развитие кормопроизводства как основа наращивания животноводческой продукции в регионе // АгроЭкоИнфо. 2022. № 4 (52).
6. Timofeeva G.V., Akmaeva R.I., Aitpaeva A.A. Benchmarking Study on the Level of Food Security of Southern Russia Regions on the Basis of Innovative Approaches // International scientific conference "Competitive, sustainable and safe development of the regional economy: a response to global challenges April 18–20, 2018, Volgograd, Competitive, Sustainable and Secure Development of the Regional Economy: "Response to Global Challenges" (CSSDRE 2018). Advances in Economics, Business and Management Research (AEBMR), volume 39. Published by Atlantis Press. This is an open access article under the CC BY-NC license https://atlantis-press.com/ proceedings/cssdre-18/25896334.
7. Майсак Г.П. Перспективы выращивания тритикале озимой в Пермском крае // Вестник Пермского федерального исследовательского центра. 2018. № 4. С. 46–52.
8. Гиниятова Ф.Ф. Возделывание зернобобовых культур в Республике Башкортостан // Сортовую агротехнику полевых культур – в производство: мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. Пермь, 2020. С. 23–28.
