CC BY
28
2. Шукис Е.Р. Оценка традиционных и новых кормовых культур на Алтае и особенности их селекции и семеноводства / Е.Р. Шукис; РАСХН Сиб. отд-ние АНИИЗиС. - Новосибирск, 2001. - 148 с.
3. Утеуш Ю.А. Новые перспективные кормовые культуры / Ю.А. Утеуш. - Киев: Наукова Думка, 1991. - 192 с.
4. Вавилов П.П. Новые кормовые культуры / П.П. Вавилов, A.A. Кондратьев. — М.: Росселъхоэиздат, 1975. — 351 с.
5. Ткаченко Ф.М. Силосные культуры / Ф.М. Ткаченко, A.n. Синицына, Г.В. Чубарова. - М.: Колос, 1974. - 287 с.
ЧУПИНА Марина Павловна, аспирант кафедры кормопроизводства, технологии хранения и переработки продукции растениеводства. СТЕПАНОВ Александр Федорович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой кормопроизводства, технологии хранения и переработки продукции растениеводства.
Статья поступила в редакцию 01.11.06 г. © Чупина М.П., Степанов А.Ф.
УДК Е. А. СКУДАЕВЛ
Омский государственный аграрный университет
БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОДЕРЖАНИЯ НИКЕЛЯ И ФОСФОРА В ПОЧВЕ
Многостороннее влияние № и фосфорных удобрений, вносимых в почву на содержание сухого вещества, белка, протеина, клетчатки, жира, золы, гигроскопической влаги, безаэотистых экстрактивных веществ и каротина в растениях суданской травы.
Недостаток кормов и низкое их качество —основные причины невысокой продуктивности животных. Они увеличивают расход кормов на единицу животноводческой продукции и повышают ее себестоимость [1]. Для повышения эффективности использования кормов необходимо планировать их качество, контролировать и повышать его, улучшать баланс питательных веществ [2].
Качество того или иного корма характеризуется, прежде всего, содержанием главных компонентов, присущих данному виду корма. Состав и питательность кормов зависят от многих факторов, среди которых наибольшее значение имеют условия произрастания растений (климат, почва, удобрения, агротехника), сорт, фаза развития, при которой произведена уборка, способ уборки, условия хранения.
Новый экономический механизм управления производством и использования кормов ориентирует на повышение их энергетической и протеиновой питательности. Количество заготовленных кормов должно отражаться только через сухое вещество и концентрацию в сухом веществе обменной энергии и сырого протеина, от которых зависит эффект кормления [1]. Поэтому особый интерес представляет определение содержания сухого вещества в растении как одного из важнейших показателей качества растениеводческой продукции.
Растения накапливают сухие вещества за счет углекислоты из воздуха, воды и минеральных солей из почвы. При изучении состава сухих веществ многих сельскохозяйственных культур было установлено, что в среднем углерод в них составляет 45%, кислород — 42 и водород — 7%, а остальные элементы, входящие в состав растения, составляют лишь 6%. Оказалось, что интенсивность накопления сухих веществ и высота урожая в большинстве случаев зави-
сят от обеспеченности растений этими и остальными элементами, которые они поглощают из почвы [3].
Исследования, проведенные в течение четырех лет, показали зависимость содержания сухого вещества суданской травы от периода вегетации, метеорологических условий года, а также от изменения условий питания растений, что достигалось путем внесения в почву различных доз фосфорных удобрений и солей никеля (таблица 1).
Содержание сухого вещества в растениях суданской травы в общем, в течение вегетации, возрастает, но в наших опытах наблюдались небольшие отклонения от данной тенденции. Так, на контроле, на всех вариантах с фосфорными удобрениями и с и содержание сухого вещества в растениях в фазу колошения было больше, чем в более позднюю фазу — цветения,
Из данных таблицы 1 следует, что внесение фосфорных удобрений и солей никеля по-разному повлияло на биосинтез сухого вещества в разные фазы развития растений. В среднем за четыре года исследований в фазу кущения только на варианте и №„Р,В0 отмечена тенденция к повышению содержания сухого вещества в растениях суданской травы по сравнению с контролем (+ 4,0%).
В фазу колошения все дозы фосфора оказали положительное влияние на биосинтез сухого вещества, особенно при внесении фосфора в дозе 90 кг д.в./га (+ 13,2% к контрольным растениям). Внесение солей никеля в высоких дозах так же, как и в фазу кущения, снижает сбор сухого вещества, причем наиболее сильно это проявляется на совместных вариантах №8Р|60(-14,4)и№10Р130(-16,4%).
В фазу цветения наблюдается повышение содержания сухого вещества в растениях суданской травы по сравнению с контрольными растениями на
Таблица 1
Содержание сухого вещества в растениях суданской травы в зависимости от фазы развития и применяемых доз фосфора и никеля (в среднем за 1996 - 1999 годы)
Вариант Фаза развития Уборка
кущение колошение цветение
0 (контроль) 17,4 25,0 19,5 33,7
18,1/ + 4,0- 28,3/ + 13,2 21,0/ + 7,7 34,2/ + 1,5
Р 16,5/ -5,2 25,1 / + 0,4 20,9 / + 7,2 30,4 / + 8,0
р 270 16,3/-6,3 27,7/ + 10,8 22,3/ + 14,4 33,2/- 1,5
Ni, 17,0 /-2,3 25,8/ + 3,2 20,4 / + 4,6 32,8 / - 2,7
Ni„ 17,5/ + 0,6 25,4 / + 1,6 23.4 / + 20,0 36,6 / + 8,6
Ni,0 16,2/-6,9 22,1 /- 11,6 22,8/ + 16,9 34,6 / + 2,7
Ni,, 17,3/-0,6 21,6/- 13,6 21,8/ + 11,8 34,9/ + 3,6
Ni P 1 4 'яг IRO 18,1 / + 4,0 21,4 /- 14,4 23,5 / + 20,5 34,6 / + 2,7
Ni P lN,itir mo 15,6/- 10,3 20,9/- 16,4 20,8/ + 6,7 36,0 / + 6,8
' — в числителе — содержание сухого вещества (%),
в знаменателе — изменения по сравнению с контролем (%).
Таблица 2
Влияние никеля и фосфора на содержание основных показателей продуктивности суданской травы
(в среднем за 1996 — 1999 годы)
Вариант Содержание, % сухой массы
белок сырой протеин клетчатка сырая жир сырой зола влага гигроскоп. БЭВ
0 (контроль) 10,62 11,42 26,33 1,35 5,70 9,15 46,05
р 1 90 12,27 13,14 30,10 1,12 5,36 9,35 40,93
р г 1№ 11,10 11,94 28,32 0,89 5,75 9,50 43,60
12,08 12,99 27,03 1,00 5,55 9,28 44,15
N1,, 12,85 13,81 26,48 1,64 5,71 9,10 43,26
N1,,, 13,28 14,28 27,35 1,73 6,08 8,85 41,71
7,44 8,00 26,38 1,18 6,29 9,63 48,52
всех вариантах без исключения: максимальный биосинтез сухого вещества в растениях наблюдался от фосфора в дозе Р.270 (+ 14,4%), от никеля в дозе №в (+ 20,0) и при совместном внесении №,.Р1ап (+ 20,5%).
К моменту уборки растений биосинтез сухого вещества суданской травы на контрольном варианте в целом за четыре года исследований составил 33,7%, практически на всех удобренных вариантах этот показатель выше (за исключением доз Р27|) и №4). Наибольшая прибавка сухого вещества в среднем за все годы отмечена на варианте N¡5 ( + 8,6%) к контролю.
Таким образом, на основании наших исследований можно сделать вывод, что внесение никеля в почву в дозе 8 кг/га оказывает положительное влияние на биохимический процесс образования сухого вещества в растениях суданской травы, тем самым улучшая качество данной кормовой культуры.
Основным показателем питательной ценности кормовых трав является содержание в них белка и переваримого протеина. Связано это с тем, что биологические функции белков крайне разнообразны. Они выполняют каталитические (ферменты), регу-ляторные (гормоны), структурные (коллаген, фиброин), двигательные (миозин), транспортные (гемоглобин, миоглобин), защитные (иммуноглобулины, ин-
терферон), запасные (казеин, альбумин, глиадин, зеин) и другие функции. Среди белков встречаются антибиотики и вещества, оказывающие токсическое действие. Белки составляют основу биомембран — важнейшей составной части клетки и ее компонентов [4]. В работе [5] указывается, что повышение продуктивности животноводства нередко сдерживается не столько недостатком кормов, сколько дефицитом белка, а также незаменимых кислот и витаминов .Потребность животных в кормовом белке до 95% обеспечивается растительными кормами.
Процентное содержание белка, сырого и переваримого протеина в суданской траве представлено в таблице 2. Результаты исследований показывают, что с увеличением поступления никеля в почву до 10 кг/ га происходит повышение содержания в них белка, протеина и общего азота. В среднем за четыре года исследований на варианте №|0 содержание белка в растениях увеличилось на 25% по отношению к контрольным растениям. Дальнейшее увеличение содержания никеля в почве до N'1,., резко снижает данные показатели в растениях (70,1% к контролю). Такая закономерность сохранялась как в микрополевом, так и в полевом опытах, Влияние фосфорных удобрений в дозах Р,,,, и Р1В0 в целом оказывает положитель-
ное влияние на процентное содержание белка и протеина в растениях суданской травы, наибольший синтез белка отмечен в растениях, произрастающих на варианте Рто (+ 15,5% к контролю),
Рост биосинтеза белка и сырого протеина при внесении в почву солей никеля можно объяснить стимулирующим влиянием № на накопление нитратного азота в почве и, как следствие, увеличением обеспеченности растений азотом.
Также нами были определены такие показатели, как гигроскопическая влага, зольность, содержание сырого жира и сырой клетчатки. Процентное содержание данных показателей качества зеленой массы суданской травы представлено в таблице 2.
Клетчатка — основной (по массе) полисахарид трав. Известно, что при повышении содержания клетчатки в травах или сене питательная ценность корма значительно снижается. Происходит это вследствие двух причин. Увеличение количества клетчатки неизбежно вызывает понижение процентного содержания усвояемых форм углеводов — Сахаров, крахмала, фруктозанов, пентозанов, а частично и белков. Кроме того, при высокой ее концентрации стенки растений становятся более прочными, одревесневают, и питательные вещества, находящиеся внутри таких клеток, плохо усваиваются животными [б]. Из данных таблицы 2 видно, что в среднем за четыре года исследований внесение в почву солей никеля различной концентрации практически не оказывает влияния на содержание сырой клетчатки в растениях суданской травы.
Жиры — важная составная часть кормовых трав. В состав природных жиров входят незаменимые ненасыщенные жирные кислоты, такие, каклинолено-вая, линолевая, арахидоновая и некоторые другие. Эти жирные кислоты должны обязательно поступать в организм животного с кормами, так как они здесь не синтезируются [7). Жиры и жироподобные вещества содержатся в растениях в форме запасного жира и являются структурным компонентом протоплазмы клеток. Запасные жиры откладываются в семенах растений и используются при прорастании семян в качестве энергетического материала. При окислении жиров выделяется примерно в два раза больше энергии, чем при окислении углеводов или белков [3].
Наши опыты показали, что внесение фосфорных удобрений в дозах 90-180 кг/га уменьшает содержание жира в растениях суданской травы, причем, чем больше доза фосфора вносится в почву, тем меньше содержание сырого жира в растении. Применение никеля в дозах 8-10 кг/га (наиболее оптимальные
величины доз никеля, повышающие урожайность этой сельскохозяйственной культуры) способствует биосинтезу жира в растениях. Так, содержание жира в растениях на вариантах и №10 в среднем за четыре года исследований увеличивается на 21,5 и 28,1% по сравнению с контрольными. Применение низкой дозы никеля (4 кг/га), а также наиболее высокой — 12 кг/га снижает содержание жира в растениях суданской травы в среднем за четыре года на 25,9 и 12,6%.
Зола растений характеризует суммарное содержание химических элементов растительного организма. В зависимости от почвенных, климатических и агротехнических условий возделывания культуры, в частности, применяемых удобрений, зольный состав растений подвержен значительным колебаниям. Содержание золы изменяется также с возрастом растений [8].
Данные таблицы 2 показывают, что дозы и №„ в целом за четыре года исследований практически не изменяют содержание золы в растениях, тогда как применение повышенных доз М110и №12увеличивает содержание золы в растениях суданской травы на 6,7 и 10,3%, причем наблюдается прямая зависимость между применением увеличивающихся доз никеля в почву (х, кг/га) и содержанием золы в растениях су-данской травы (у, %):
У = 0,05х + 5,52; г = 0,80. (1)
Полученный коэффициент действия «Ь» показывает, что в среднем за годы исследований каждый килограмм поступившего в почву никеля повышает содержание золы в растениях суданской травы на 0,05%. Внесение фосфорных удобрений в целом незначительно изменяет содержание золы.
Приведенный в воздушно-сухое состояние корм содержит некоторое количество влаги, называемой гигроскопической. По усредненным данным таблицы 2 действие никеля на этот показатель оценивается следующим уравнением регрессии (2):
У = 0,0319х2 - 0,4817х + 10,72; п= 0,67. (2)
Согласно данному уравнению уменьшение гигроскопической влаги в растениях происходит при внесении никеля в почву до 10 кг/га. Фосфорные удобрения в целом не оказывают влияния на снижение содержания гигроскопической влаги в растениях суданской травы.
Важная составная часть кормовых трав — легко усвояемые углеводы, которые в практике принято
Таблица 3
Прогноз содержания белка в растениях суданской травы по содержанию безазотистых экстрактивных веществ
Вариант Содержание белка, % Ошибка прогноза, %
фактическое прогнозируемое
0 (контроль) 10,62 9,98 6,03
Р.* 12,27 13,43 9,86
Р,* 11,10 11,65 4,95
N1, 12,03 11,28 6,62
№„ 12,85 11,88 7,55
N1,0 13,28 12,94 2,56
7,44 8,29 11,42
Таблица 4
Влияние никеля и фосфора на содержание каротина в зеленой массе суданской травы в период физиологической зрелости растений (в мг/кг зеленой массы)
Вариант Год исследований В среднем
1996 1997 1998 1999
0 (контроль) 6,90 3,99 15,90 28,48 13,82
р 7,88 4,84 17,29 27,56 14,39
Р 5,43 5,43 14,99 16,33 10,55
Ni, 9,17 6,31 20,73 34,98 17,80
Ni„ 9,22 6,68 12,57 24,02 13,12
Ni,„ 4,64 4,44 17,91 20,82 11,95
Ni„ 4,62 3,91 18,95 22,01 12,37
называть безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ). В группу БЭВ входят сахара, декстрины, камеди, крахмал, гемицеллюлоза, инулин, некоторые органические кислоты и др. При попадании с кормом в организм животных они служат источником энергии. Содержание безазотистых экстрактивных веществ в зоотехническом анализе определяют путем вычитания из 100 содержания воды, золы, сырого протеина, сырой клетчатки и сырого жира. Результаты расчетов представлены в таблице 2. При математической обработке результатов выявлена обратная зависимость между содержанием безазотистых экстрактивных веществ (х) и содержанием белка (у) в растениях суданской травы:
У = 41,43 - 0,683x1 г = - 0,89. (3)
Используя уравнение 3, можно ориентировочно прогнозировать содержание белка в растениях суданской травы (таблица 3).
При оценке влияния никеля и фосфора на качество зеленой массы суданской травы нами также было определено содержание каротина в растениях (таблица 4). Каротин — провитамин А — поступает в организм животного с кормом. Из а-, р- и у-разно-видностей каротина наиболее биологически активен Р-каротин. В обмене веществ в организме животного он участвует лишь после превращения его в витамин А. Витамин А участвует в важнейших биохимических процессах обмена веществ. Он защищает организм животного от инфекции, участвует в восстановлении и защите эпителиальной ткани, необходим ддя нормального функционирования органов зрения и роста молодняка, важен для процессов воспроизводства, получения жизнеспособного приплода и высокой продуктивности [7].
Результаты, представленные в таблице 4, позволяют сделать вывод о том, что в значительной степени содержание каротина в зеленой массе суданской травы зависит от года проведения исследований. Так, в 1999 году наблюдалось большее содержание каротина в растениях, произрастающих на всех вариантах, по сравнению с другими годами, тогда как 1997 год отмечен низкими значениями данного показателя — возможно, это объясняется метеорологическими условиями вегетационного периода.
Применение фосфорных удобрений в дозе 90 кг/га увеличивает содержание каротина в зеленой массе растений во все годы исследований (исключение — 1999 год). В среднем за четыре года содержание его возросло на 4,1% к контролю, внесение повышенных
доз фосфора не способствует увеличению данного показателя.
Влияние солей никеля на биосинтез каротина зависит от их концентрации в почве: небольшая доза Ni4 увеличивает данный показатель в среднем на 28,8% по сравнению с контрольными растениями. Никель в дозе 8 кг/га практически не оказывает влияния на содержание каротина в растениях суданской травы. Повышенные дозы — №10и Ni,2 в целом уменьшают данный показатель, хотя необходимо отметить, что в 1998 году на данных вариантах содержание каротина в растениях было выше, чем на контроле. В целом влияние различных доз никеля на содержание каротина в растениях суданской травы описывается уравнением:
У = 0,673х - 0,079х2 + 14,5; п = 0,61. (4)
Таким образом, никель и фосфор, поступающие в почву путем внесения данных элементов, многосторонне действуют на биохимический состав растений суданской травы и, в конечном счете, на их кормовые качества.
Библиографический список
1. Первоклассные корма — главный резерв укрепления кормовой базы / H.A. Артемов, Р.Н. Черных, В.М. Первушин, Э.Б. Велибекова // Кормопроизводство. - 2001. - № 12. -С. 26-32.
2. Логинов C.B. Влияние структуры региона на молочную продуктивность / C.B. Логинов // Кормопроизводство. -2002, - № 3. - С. 31-32.
3. Агрохимия / Под ред. В.М. Клечковского, A.B. Петербургского - М., 1964. - 527 с.
4. Нечаев А.П. Органическая химия / А.П. Нечаев, Т В Еременко - М„ 1985. - 463 с.
5. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания сортовых культур / Ю.И. Ермохин, И.А Бобренко. - Омск, 2000. - 118 с.
6. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений / Б.П. Плешков - М.,1987. - 494 с.
7. Зоотехнический анализ кормов / Е.А. Петухова, Р.Ф. Бес-сарабова, Л.Д. Халенева, O.A. Антонова - М., 1981. - 256 с.
8. Петербургский A.B. Практикум по агрономической химии / A.B. Петербургский — М, 1963. - 592 с.
СКУДАЕВА Елена Анатольевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры химии.
Статья поступила в редакцию 09.11,06 г. © Скудаева Е.А.
УДК [631.81+633.88]:631.445.4(571.13)
С. С. МЕЛЬНИКОВА Ю. И. ЕРМОХИН
Омский государственный аграрный университет
ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ КАЛЕНДУЛЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ НА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ ОМСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ
Выявлены наиболее оптимальные количественные агрохимические и физиологические показатели действия удобрений на данную культуру при учете свойств почвы и растений.
Среди огромного разнообразия существующих на Земле растений особое место занимают лекарственные виды, целебные свойства которых использовались и продолжают использоваться человеком.
Ценность лекарственных средств на основе биологически активных веществ растений заключается в том, что они действуют мягче, чем синтетические препараты, хорошо переносятся, обладают комбинированным воздействием на организм, с успехом применяются для лечения больных, страдающих несколькими заболеваниями, подходят для длительного лечения хронических болезней и для профилактики обострений. В настоях и отварах из лекарственного растительного сырья, приготовленных в домашних условиях, или в препаратах, полученных на фармацевтических предприятиях, содержится базовый состав для лечения причин заболеваний и сопутствующих основному заболеванию поражений других органов и систем.
Препараты растительного происхождения обладают стойким терапевтическим действием, малотоксичны и редко оказывают побочное действие. Для лечения многих тяжелых хронических заболеваний используют преимущественно растительные препараты.
С целью оптимизации минерального питания календулы лекарственной на кафедре агрохимии ФГОУ ВПО ОмГАУ разработана система почвенно-растительной диагностики «ПРОД». Она состоит из трех звеньев:
1) установление обеспеченности растений элементами до посева на основе почвенной диагностики и расчет доз удобрений для основного внесения;
2) контроль питания растений в период активного роста и дополнительное внесение удобрений по мере необходимости по данным растительной диагностики;
3) прогноз величины и качества продукции по формулам тканевого анализа.
Объектами исследований являлись календулале-карственная сорта Кальта, почвы, элементы питания.
Полевые и производственные опыты с календулой лекарственной сорта Кальта проводили в течение 2003-2005 гг. на опытном поле ФГОУ ВПО ОмГАУ и полях ООО «Нейрон» Москаленского района Омской области. Для получения наиболее полной информации о внесенных в почву элементах пи-
тания и количественных взаимосвязях между элементами питания в почве и растениях опыты проводились по следующей схеме:
1. Контроль, 2. РМК30,3. Ы30Р30,4. Ы30К30,5. Ы:юРмК:ю, 6- Н60Р30К30, 7. Ы^РзоКз,,, 8. МЭПРИК30, 9. Ы3(1Р<ЮКМ, 10.
^ЗО^ЗО^Ю'
Высевали ноготки лекарственные в первой декаде мая на глубину 2 — 3 см, с междурядьями 30 см. Агротехника на опытных участках — общепринятая для зоны: основная обработка почвы на глубину 20 — 22 см, весной — закрытие влаги зубовыми боронами. Удобрения вносились вразброс вручную под культивацию почвы. Агротехнические мероприятия по уходу за опытными растениями выполнялись одновременно и в сжатые сроки.
Урожайность — один из основных показателей проявления генотипа при взаимодействии его с внешней средой. Реализацию возможностей генотипа следует ожидать только в оптимальных для него условиях. Создавая различные условия питания, можно установить норму реакции генотипа на уровни и соотношения элементов питания.
Изучение действия удобрений на урожай календулы лекарственной, проведённое в течение трёх лет, позволяет судить о высокой отзывчивости растений на внесение минеральных удобрений. На вариантах без применения удобрений урожайность составила 1,10 т/га — в 2003 году, 1,92 т/га — в 2004 году и 1,27 т/га — в 2005. В 2003 и 2005 годах урожайность на контроле была относительно невысокой, в то время как метеорологические и почвенные условия возделывания календулы лекарственной в 2004 году позволили получить высокий урожай соцветий на контроле. Под действием различных доз и сочетаний минеральных удобрений урожайность варьировала от 1,14 т/га на варианте Рз0К30 в 2003 году до 2,83 т/га в 2004 году при внесении Н30Р110К30.
Прибавки урожайности соцветий от совместного внесения фосфора и калия в дозах 30 кг/га составили 0,21 —0,43 т/га (15,2 — 28,1% по отношению к контролю) . Сочетание азота и калия в дозах 30 кг/га также обеспечило невысокую прибавку урожая, которая варьировала от 0,24 до 0,45 т/га (17-22,5% по отношению к контролю). Совместное внесение азота и фосфора в дозе 30 кг/га позволило получить прибавки соцветий — от 0,37 т/га до 0,65 т/га (22,9 - 37,1 % по отношению к контролю). Совместное внесение азо-
