ВЛИЯНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА КУКУРУЗО-ВИКО-ОВСЯНОГО ФИТОЦЕНОЗА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО КОРМОВОЙ МАССЫ В УСЛОВИЯХ САХАЛИНА

Чувилина В.А.¹, Карабанова С.А.²

¹ORCID: 0000-0003-0180-1849, кандидат сельскохозяйственных наук,

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение

«Сахалинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

ВЛИЯНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА КУКУРУЗО-ВИКО-ОВСЯНОГО ФИТОЦЕНОЗА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО КОРМОВОЙ МАССЫ В УСЛОВИЯХ САХАЛИНА

 Аннотация

В статье изложены результаты трехлетних исследований (2013-2015 гг.) по изучению влияния сроков посева на продуктивность и качество кормовой массы трехкомпонентного фитоценоза (кукурузо-вико-овсяного) в условиях муссонного климата островного региона. Погодные условия июня на о. Сахалин (как правило, низкие ночные и дневные температуры воздуха, высокая влажность и плохое прогревание почвы в пахотном горизонте) оказывают существенное влияние на выбор срока посева фитоценозов с кукурузой, относящейся к теплолюбивым культурам. Наиболее стабильной кормовая продуктивность кукурузо-вико-овсяной смеси формируется при посеве во II декаду июня,, когда устанавливается положительный тепловой режим. В зависимости от года исследований за 88-93 дня вегетации кукурузо-вико-овсяного фитоценоза можно получить до 80,5 т/га зеленой и 13,9 – сухой массы, 1,7 – сырого протеина, 12,8 т/га – кормовых единиц и до 130,8 ГДж/га – обменной энергии.

Ключевые слова: кукуруза, трехкомпонентный фитоценоз, срок посева, кормовая продуктивность, питательность.

Chuvilina V.A.¹, Karabanova S.A.²

¹ORCID: 0000-0003-0180-1849, PhD in Agriculture,

Federal State Budget Scientific Institution "Sakhalin Scientific Research Institute of Agriculture"

EFFECT OF SOWING TIME OF CORN-VETCH-OAT PHYTOCENOSIS ON PRODUCTIVITY AND QUALITY OF THE FEEDING MASS UNDER THE CONDITIONS OF SAKHALIN

Abstract

The paper describes the results of three-year studies (2013-2015) on the effect of sowing time on the productivity and quality of feeding mass of the three-component phytocenosis (corn-vetch-oat) under the monsoon climate of the island region. The weather conditions in June on Sakhalin Island (typically low night and daytime air temperatures, high humidity and poor warming of the soil in the plow horizon) have a significant influence on the sowing time of phytocenoses with corn, related to heat-loving crops. The most stable feeding productivity of corn-vetch-oat mixture is formed during sowing in the second decade of June, when a positive thermal regime is established. Depending on the year of research for 88-93 days of vegetation of corn-vetch-oat phytocenosis, it is possible to obtain up to 80.5 tonnes/ha of green and 13.9 tonnes/ha of dry weight, 1.7 tonnes/ha of crude protein, and 12.8 tonnes/ha of fodder units and up to 130.8 GJ/ha of the exchange energy.

Keywords: corn, three-component phytocenosis, sowing period, fodder productivity, nutritional value.

Решение важной задачи – повышение продуктивности животноводства на региональном уровне должно основываться на выращивании таких кормовых культур, которые способны формировать стабильную урожайность и качественную кормовую массу в конкретных условиях произрастания.

Кукуруза является одной из лучших силосных культур. По своим кормовым достоинствам, универсальности использования она превосходит многие другие зерновые культуры, обладает биологической пластичностью, высокой кормовой продуктивностью и способна формировать урожай даже при неблагоприятных природных условиях [1].

Возделывание гибридов кукурузы на зеленый корм и силос сроков спелости, соответствующим региональным условиям, и своевременная их уборка позволяют заготавливать корм с высокой концентрацией обменной энергии [2].

Кукуруза относятся к теплолюбивым культурам. Для формирования высокого урожая ей необходима сумма положительных температур не менее 1800-2000^оС [1]. По Сахалинской области средняя сумма положительных температур вегетационных периодов 2006-2014 гг. составила 2143^оС, что почти на 1000^оС выше, чем в 80-90 годах (1123^оС) [3]. Такое увеличение суммы положительных температур и использование новых скороспелых гибридов кукурузы дают возможность возделывания ее в условиях муссонного климата Сахалина.

По результатам агроэкологических испытаний, проведенных в ФГБНУ СахНИИСХ, выделен раннеспелый сорт кукурузы Бирсу [4].

Для более полной реализации биологических особенностей и создания высокопродуктивных, устойчивых агроценозов целесообразнее использовать кукурузу в смешанных посевах. Многочисленными опытами доказано, что в многокомпонентных фитоценозах, по сравнению с одновидовыми, повышается урожайность зеленой массы и, что очень важно, на 12-15 % увеличивается сбор переваримого протеина с единицы площади [5].

Предварительные исследования показали, что наиболее продуктивными в условиях Сахалина является кукурузо-вико-овсяная травосмеси [6].

Цель настоящей работы – изучить влияние сроков посева кукурузо-вико-овсяного фитоценоза на продуктивность и качество кормовой массы в условиях муссонного климата островного региона.

 Новизна исследований заключается в том, что впервые в условиях Сахалина изучены сроки посева и другие технологические приемы возделывания кукурузы в чистом виде и смешанных фитоценозах на корм для дальнейшего использования в системе зеленого и сырьевого конвейеров.

Методика исследований. Исследования проводили на опытном участке ФГБНУ СахНИИСХ в 2013-2015 гг. Почва опытного участка лугово-дерновая среднесуглинистая хорошо окультуренная с высоким содержанием обменного калия (48,7 мг) и подвижного фосфора (112,9 мг); сумма минеральных форм азота – 1,07 мг, гидролитическая кислотность – 5,5 ммоль на100 г сухой почвы; рН_сол. 5,5.

Посев трехкомпонентной смеси проводили в три срока: первый – I декада июня (03.06), второй – II декада июня (10-11.06), третий – III декада июня (17-20.06 в зависимости от года исследований). Площадь делянки – 5 м². Повторность четырехкратная. Расположение делянок рендомизированное. Норма высева на 1 га: кукурузы – 25 кг, овса – 55, вики – 30 кг всхожих семян. Использовали сорта: кукурузы – Бирсу; овса – Сахалинский; вики яровой – Льговская 85.

Приемы возделывания кукурузо-вико-овсяного фитоценоза: зяблевая вспашка на глубину 22-25 см, дискование в 2 следа весной, внесение диаммофоски (300 кг/га в физическом весе) с последующей заделкой, посев семян на глубину 5-6 см.

Погодные условия за годы проведения исследований были типичными для Сахалина (неустойчивое увлажнение и недостаточное количество тепла в начале вегетации растений). Сумма активных температур за вегетационный период (с июня по сентябрь включительно) соответствовала в 2013 г. 2306^оС, 2014 г. – 2214^оС, 2015 г. – 2183^оС. Влажность была в пределах нормы.

Низкие ночные температуры воздуха в мае и первой декаде июня (в пределах 2-8^оС) оказали неблагоприятное воздействие на начальный период роста и развития кормовых культур, особенно кукурузы. Июнь на Сахалине, как правило, холодный и дождливый.

Гидротермические факторы последующего периода вегетации были удовлетворительными для роста и развития однолетних кормовых культур и способствовали формированию высоких урожаев зеленой массы хорошего качества.

Учеты и наблюдения выполняли в соответствии с Методикой полевого опыта [7] и Методическими указаниями по проведению опытов с кормовыми культурами [8].

Результаты исследований. Определение оптимальных сроков посева как кукурузы, так и кукурузо-вико-овсяной смеси являются важнейшим агротехническим приемом при разработке технологии их возделывания в условиях неустойчивой погоды Сахалина, особенно в начальный период вегетации.

Появление листьев и наступление фенологических фаз развития растений зависят от обеспеченности кукурузы теплом. Оптимальная температура, при которой формируются вегетативные органы, – 18-20^оС, генеративные – 19-23^оС. В годы исследований тепловой режим июня был недостаточным, поэтому на первоначальных стадиях роста и развития растения кукурузы выглядели угнетенно. Однако в последующие месяцы вегетационного периода, как ростовые процессы, так и процессы формирования фаз онтогенеза кукурузы проходили в более благоприятном режиме.

Погодные условия июня (как правило, низкие ночные и дневные температуры воздуха, высокая влажность, плохое прогревание почвы в пахотном горизонте) вносили свои коррективы в сроки посева травосмеси.

В 2015 г. наиболее продуктивным оказался третий срок посева, в 2014 г. – второй (таблица 1).

Таблица 1 – Влияние сроков посева на кормовую продуктивность кукурузо-вико-овсяного фитоценоза в зависимости от года исследований (за 2013-2015 гг.)

Выход с 1 га, т	Год	Срок посева
		1 срок	2 срок	3 срок
Зеленой массы *	2013	110,2	73,0	66,5
	2014	70,5	80,5	66,5
	2015	50,2	65,2	79,8
Сухого вещества	2013	19,3	13,0	11,4
	2014	13,5	13,9	11,7
	2015	9,8	11,8	17,1
Сырого протеина	2013	0,70	1,33	1,28
	2014	1,50	1,66	1,20
	2015	0,97	1,18	1,61
Кормовых единиц	2013	9,1	11,2	10,0
	2014	12,0	12,8	10,6
	2015	8,0	9,8	13,7
Обменной энергии, ГДж/га	2013	166,8	116,0	104,7
	2014	123,5	130,8	104,7
	2015	86,3	104,2	151,7
Примечание * НСР05: 2013 г. – 5,8 т/га, 2014 г. – 4,2 т/га, 2015 г. – 4,7 т/га.

Однако в среднем за три года исследований максимальную урожайность зеленой и сухой массы кукурузо-вико-овсяный фитоценоз сформировал при первом сроке посева. Другие показатели продуктивности – сбор кормовых единиц, сырого протеина были выше при втором и третьем сроках посева (рисунок).

Рис. 1 – Кормовая продуктивность кукурузо-вико-овсяного фитоценоза в зависимости от срока посева  (среднее за 2013-2015 гг.)

Следует отметить, что кормовая продуктивность кукурузо-вико-овсяного фитоценоза в целом по годам изучения была более стабильной при втором и третьем сроках посева, что связано с установлением благоприятного водного и температурного режимов в начальный период вегетации растений.

На формирование фазы молочно-восковой спелости кукурузы в смешанном фитоценозе при первом сроке посева понадобилось 90-100 дней, при втором – 88-93 и при третьем – 80-86 дней в зависимости от года исследований.

Высота всех видов растений в кукурузо-вико-овсяном фитоценозе была незначительно выше при первом сроке посева (таблица 2), что, в какой-то мере, повлияло на урожайность зеленой массы.

Таблица 2 – Высота растений кукурузо-вико-овсяного фитоценоза в фазу молочно-восковой спелости (за 2013-5015 гг.)

Срок посева	Культура	Год			Среднее
		2013	2014	2015
1 срок	кукуруза	166,3	185,1	122,0	157,8
	овес	113,1	112,4	119,3	114,9
	вика	127,7	135,4	178,9	147,3
2 срок	кукуруза	163,1	165,5	129,2	152,6
	овес	106,2	104,5	111,9	107,5
	вика	113,7	121,4	166,1	133,7
3 срок	кукуруза	160,8	156,5	144,9	154,1
	овес	108,3	84,9	122,2	105,1
	вика	111,4	110,2	161,4	127,7

Энергетическая и протеиновая ценность кормовой массы кукурузо-вико-овсяного фитоценоза имели тенденцию к увеличению при втором и третьем сроках посева и больше зависели от погодных условий года исследований (таблица 3).

Таблица 3 – Энергетическая и протеиновая питательность кукурузо-вико-овсяного фитоценоза в фазу молочно-восковой спелости в зависимости от срока посева (за 2013-2015 гг.)

Срок посева	Год	Содержание к.ед. в 1 кг СВ	КОЭ, МДж	Содержание протеина в 1 к.ед., г
				сырого	переваримого
1 срок	2013	0,85	8,64	110	71
	2014	0,83	9,15	125	68
	2015	0,82	8,81	106	70
	среднее	0,83	8,87	114	70
2 срок	2013	0,84	8,92	116	75
	2014	0,84	9,41	129	70
	2015	0,83	8,83	107	71
	среднее	0,84	9,10	117	72
3 срок	2013	0,85	9,18	128	83
	2014	0,84	8,92	113	62
	2015	0,80	8,87	101	67
	среднее	0,83	8,99	114	71

Так, содержание кормовых единиц в 1 кг СВ практически не зависело от сроков посева, а по годам исследований разница в вариации соответствовала 0,01-0,05 к.ед. Количество обменной энергии в 1 кг СВ, а также сырого и переваримого протеина в 1 к.ед. было наибольшим при втором сроке посева во все годы изучения.

По показателям биохимического состава кормовая масса имела незначительные расхождения по срокам посева в среднем за годы исследований (таблица 4).

Таблица 4 – Биохимический состав кормовой массы кукурузо-вико-овсяного фитоценоза в фазу молочно-восковой спелости в зависимости от срока посева (среднее за три года)

Срок посева	Сухое вещество	Сырой протеин	Сырая зола	Сахара	Клетчатка	Каротин*
2013 г.
1 срок	17,53	9,37	7,70	15,31	24,45	42,95
2 срок	18,03	10,31	7,73	13,24	24,34	16,30
3 срок	17,09	11,19	8,71	8,86	26,18	18,03
2014 г.
1 срок	19,10	11,12	8,06	13,90	23,14	22,80
2 срок	17,22	12,00	7,30	17,28	21,32	16,64
3 срок	17,61	10,30	7,64	19,89	23,58	13,18
2015 г.
1 срок	19,54	9,94	7,11	11,36	21,72	4,16
2 срок	18,15	10,00	6,95	13,20	20,76	4,85
3 срок	21,45	9,44	7,92	9,72	23,15	4,16
Среднее за 2013-2015 гг.
1 срок	18,72	10,14	7,62	13,52	23,10	23,30
2 срок	17,80	10,77	7,33	14,57	22,14	12,60
3 срок	18,72	10,31	8,09	12,82	24,30	11,79

Примечание: * на сырое вещество.

Таким образом, в условиях муссонного климата Сахалина посев кукурузы в смешанном фитоценозе в I декаде июня сформировал за 90-110 дней вегетации в среднем за три года исследований наибольшую урожайность зеленой и сухой массы – 77,0 и 14,2 т/га соответственно. Выход обменной энергии также был максимальным – 125,5 ГДж/га.

Однако наиболее стабильной кормовая продуктивность фитоценоза была при втором сроке посева (во II декаду июня), когда устанавливается положительный тепловой режим. В зависимости от года исследований за 88-93 дня вегетации кукурузо-вико-овсяного фитоценоза можно получить 65,2-80,5 зеленой и 11,8-13,9 т/га сухой массы, 1,2-1,7 т/га сырого протеина, 9,8-12,8 т/га кормовых единиц и 104,2-130,8 ГДж/га обменной энергии.

Список литературы /References

1. Кашеваров Н.И. Кукуруза в Сибири /Н.И. Кашеваров, В.С. Ильин. – Новосибирск: Изд-во СО РАСХН, 2004. – 284 с.
2. Сотченко В.С. Кукуруза. Современная технология возделывания. – М.: Изд-во ООО НПО «РосАгроХим», 2012. – 152 с.
3. Агроклиматические ресурсы Сахалинской области. – Л.: Гидрометеоиздат, 1973. – 104 с.
4. Чувилина В.А. Агроэкологическое испытание сортов и гибридов кукурузы в условиях муссонного климата Сахалина /В.А. Чувилина, Л.В. Фролова // Сб. науч. тр. по итогам международ. науч.-практ. конф.: Основные проблемы сельскохозяйственных наук. – Волгоград: ИЦРОН, 2016. – Вып. III. – С. 6-11.
5. Тютюнников А.И. Корма – главное / А.И.Тютюнников . – М., 1964. – 80 с.
6. Карабанова С.А. Продуктивность и питательная ценность кормовой массы кукурузы в чистых и смешанных посевах в условиях юга Сахалина /С.А. Карабанова, В.А. Чувилина //Сб. матер. Всерос. науч.-практ. конф. с международ. участием: Агротехнологии в мировом земледелии. Глобальные тенденции и региональные особенности. – Уссурийск: ФГБОУ ВПО «Приморская ГСХА», 2014. – С. 66-69.
7. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) /Б.А. Доспехов. – М.: Агропромиздат,1985. – 351 с.
8. Методические указания по проведению опытов с кормовыми культурами. – М.: ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса, 1987. – 198 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Kashevarov N.I. Kukuruza v Sibiri [Corn in Siberia] /N.I. Kashevarov, V.S. Ilyin. – Novosibirsk: Izdatelstvo SО RASHN, 2004. – 284 p. [in Russian]
2. Sotchenko V.S. Kukuruza. Sovremennaja tehnologija vozdelyvanija [Corn. Modern technology of cultivation] /V.S. Sotchenko. – M.: Izdatel'stvo OOO NPO "RosAgroHim"[M.: Publishing house of NPO RosAgroChem, 2012. – 152 p. [in Russian]
3. Agroklimaticheskie resursy Sahalinskoj oblasti [Agroclimatic resources of the Sakhalin Region] – L.: Gidrometeoizdat [L.: Gidrometeoizdat] – 1973. – 104 p. [in Russian]
4. Chuvilina V.A. Agrojekologicheskoe ispytanie sortov i gibridov kukuruzy v uslovijah mussonnogo klimata Sahalina [Agroecological testing of maize varieties and hybrids in the monsoon climate of Sakhalin] /V.A. Chuvilina, L.V. Frolova //Sb. nauch. tr. po itogam mezhdunarod. nauch.-prakt. konf.: Osnovnye problemy sel'skohozjajstvennyh nauk [Sb. Sci. Tr. On the results of the international. Scientific-practical. Conf.: The main problems of agricultural sciences] – Volgograd:ICRON [Volgograd: ITSRON, 2016. – Issue. III. – P. 6-11. [in Russian]
5. Tjutjunnikov A.I. Korma [The forage is the main] /A.I Tyutyunnikov. – M., 1964. – 80 p. [in Russian]
6. Karabanova S.A. Produktivnost' i pitatel'naja cennost' kormovoj massy kukuruzy v chistyh i smeshannyh posevah v uslovijah juga Sahalina [Productivity and nutritional value of maize feed in pure and mixed crops in the south of Sakhalin] /S.A. Karabanova, V.A. Chuvilina // Sb. mater. Vseros. nauch.-prakt. konf. s mezhdunarod. uchastiem: Agrotehnologii v mirovom zemledelii. Global'nye tendencii i regional'nye osobennosti [Sb. Mater. All-Russia. Scientific-practical. Conf. With the international. Participation: Agrotechnologies in world agriculture. Global trends and regional characteristics] – Ussurijsk: FGBOU VPO "Primorskaja GSHA" [Ussuriisk: FGBOU VPO "Primorskaya GSAA"] – 2014. – P. 66-69. [in Russian]
7. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov issledovanij) [Methodology of field experience (with the basics of statistical processing of research results)] /B.A. Armor. – M.: Agropromizdat, 1985. – 351 p. [in Russian]
8. Metodicheskie ukazanija po provedeniju opytov s kormovymi kul'turami [Methodological instructions for conducting experiments with fodder crops] – M.: VNII kormov im. V.R. Vil'jamsa [M.: Institute of Feeds. V.R. Williams] – 1987. – 198 p. [in Russian]