CC BY
23
УДК 633.31.37:631.811.1
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ
МНОГОЛЕТНИХ БОБОВО-ЗЛАКОВЫХ ТРАВОСМЕСЕЙ, ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ НА ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ ТОРФЯНЫХ ПОЧВАХ
Т. В. ЛАСЬКО, А. Г. ПОДОЛЯК, А. Ф. КАРПЕНКО
РНИУП «Институт радиологии», г. Гомель, Республика Беларусь, 246045
(Поступила в редакцию 20.02.2017)
Резюме. В статье рассматриваются результаты исследований по возделыванию многолетних бобово-злаковых травосмесей на загрязненных радионуклидами торфяных почвах с целью использования их в кормопроизводстве.
Установлено, что оптимальными дозами минеральных удобрений являются М30Р6Кш+м/э, при которых достигается наибольший радиоэкологический эффект по снижению накопления 137Cs и 90Sr в 2—3 раза, увеличивается урожайность испытуемых многолетних бобово-злаковых травосмесей до 3 раз.
Ключевые слова:137Cs,90Sr, многолетние бобово-злаковые травосмеси, торфяные почвы.
Summary. The article examines the results of studying cultivation of grass-leguminous mixtures on radionuclide-contaminatedpeat soils for the purposes of feeds production.
The study establishes М30Р60К18я+м/э being the most efficient optimal rates of mineral fertilizers giving the highest radiological effect of 2-3 times reduction of 137Cs and 90Sr accumulation and 3 times increase of the tested grass-leguminous mixtures yields.
Key words: 137Cs, 90Sr, perennial grass-leguminous mixtures, peat soils.
Введение. Стратегическим направлением развития сельского хозяйства в Республике Беларусь является переход к адаптивной интенсификации сельскохозяйственного производства, при которой учитываются требования экономии ресурсов, экологии и охраны природы. Складывающаяся экономическая ситуация, рост цен на энергоносители, минеральные удобрения, технику и средства защиты растений, требует уделить большое внимание обоснованию надежных и менее энергозатратных путей увеличения производства продукции растениеводства [1]. Привлечение в производство растениеводческой продукции биологического азота через бобовые культуры, максимальная их адаптация к конкретным почвенно-климатическим условиям - один из путей формирования энергосберегающих технологий кормопроизводства, повышения продуктивности и эффективности животноводства. В связи с этим введение ряда бобовых культур, в том числе нетрадиционных для региона, в структуру посевных площадей является объективной необходимостью.
Анализ источников. Основным резервом производства растительного белка для сбалансирования питательности кормов по протеину в условиях сельскохозяйственных предприятий, расположенных на территории радиоактивного загрязнения, являются многолетние бобово-злаковые травосмеси. В настоящее время в структуре посевов многолетних трав бобовые травы занимают всего 10-12 %. Бобово-злаковые травосмеси способны обеспечить за вегетацию до трех полноценных укосов с общей продуктивностью 4-5 т/га к. ед., и 0,8-1,0 т/га сырого протеина, обладают высокой облиственностью (до 70 %), являются хорошими азотфиксаторами и предшественниками. Благодаря интенсивному росту корневой системы и продуктивному использованию влаги, накопленной в весенне-летний период, бобово-злаковые травосмеси ежегодно формируют высокую урожайность зеленой массы, и используются главным образом в виде зеленой подкормки для крупного рогатого скота, а также для приготовления сена и сенажа. При ежедневном скармливании в летне-пастбищный период лактирующим коровам в виде подкормки 20 кг зеленой массы травосмеси на 17-24 % увеличивается суточный удой, повышается содержание в молоке белка и жира [2].
Растениеводческая и животноводческая продукция, произведенная на сельскохозяйственных землях, подверженных радиоактивному загрязнению, и используемая для продовольственных целей, переработки и реализации, должна соответствовать нормативным требованиям по содержанию радионуклидов.
Научные исследования показали, что на переувлажненных торфяных почвах присутствует риск получения загрязненных травяных кормов 137Cs при относительно низких плотностях загрязнения (от 5 Ки/км2 и более). На торфяных почвах, по сравнению с минеральными, естественные травы и сельскохозяйственные культуры накапливают 137Cs на порядок больше [3].
В настоящее время сравнительно отработаны приемы получения растениеводческой продукции с содержанием радионуклидов в пределах требований РДУ-99. В большинстве случаев зерно, картофель и корнеплоды, выращенные на минеральных почвах, соответствуют нормативным требованиям при выращивании на пахотных почвах нормального увлажнения с плотностью загрязнения 137Cs до 1480 кБк/м2, 90Sr - до 111 кБк/м2. Значительно труднее получить урожай многолетних трав с низким содержанием радионуклидов, пригодный для скармливания скоту и получения качественного молока и мяса. Это обусловлено как биологическими особенностями многолетних трав, которые накапливают радионуклидов в 10-20 раз больше, чем зерновые культуры, так и частичным размещением трав на заболочен-
ных землях, где наблюдается повышенный переход радионуклидов в растения. Установлено, что при замене в рационе молочных коров лугового сена сеном сеяных трав суммарное поступление 137Сб в организм животных снижается от 9 до 12 раз, а содержание в молоке от 3,6 до 5,5 раз [4].
Возможность использования привозных кормов ограничена, а в перспективе станет экономически неподъемной. Поэтому особое внимание следует уделять разработке и проведению мероприятий по снижению перехода 137Cs и 91^г из почвы в многолетние травы, которые должны составить основу кормового баланса крупного рогатого скота.
Относительно высокие уровни накопления 908г в бобовых культурах ограничивают возможность их использования для производства кормов в зоне радиоактивного загрязнения. При создании и обновлении бобово-злаковых агроценозов большое значение имеет подбор компонентов, которые наиболее полно используют биоклиматические ресурсы, обеспечивают высокую урожайность и устойчивость бобовых культур в травосмесях и в меньшей степени накапливают радионуклиды. В укреплении кормовой базы животноводства на загрязненных территориях определенную роль могут сыграть многолетние нетрадиционные бобовые травы, перспективные для использования в кормопроизводстве такие как галега восточная и лядвенец рогатый.
Благодаря интенсивному раннему отрастанию и хорошей отавно-сти, длительному периоду вегетации и высокой питательной ценности галега может широко использоваться в системе зеленого конвейера, что позволяет организовать весной заготовку высококачественного зеленого корма на 2-3 недели раньше, чем из традиционных многолетних бобовых трав. Галега формирует за вегетационный период от 550 до 700 ц/га и более зеленой массы общей питательностью 100150 ц к. ед. Это обеспечивает ей высокую энергоэкономичность. В луговом травосеянии, где необходимо максимально долго сохранять бобовый компонент в травосмеси, ее используют для получения грубых кормов в виде сена, сенажа и силоса [5].
Лядвенец рогатый относится к лучшим кормовым травам. Содержание протеина в нем колеблется (в процентах на абсолютно сухое вещество) от 16 до 22, жира от 1,5 до 3,9, клетчатки 20-26, безазотистых экстрактивных веществ от 37 до 46. В 100 кг зеленого корма содержится 4,5 кг переваримого протеина и 25,7 кормовой единицы. Лядвенец хорошо поедают все виды скота, особенно его сено, а также зеленую массу до фазы цветения [6].
В сельскохозяйственных организациях республики имеется опыт возделывания галеги и лядвенца для производства семян и различных видов кормов. На загрязненных радионуклидами землях Гомельской
области галега восточная возделывается в ряде хозяйств 8 районов: в Брагинском (10 га), Буда-Кошелевском (50 га), Ветковском (76 га), Добрушском (10 га), Лоевском (30 га), Речицком (108 га), Хойникском (39 га), Чечерском (30 га), лядвенец рогатый - в Брагинском (20 га), Ветковском (34 га), Лоевском (40 га), Мозырском (9 га) районах. При небольших площадях возделывания культур они не дают значительного вклада в кормовую базу хозяйств. Однако, по мнению ученых и агрономов, в течение нескольких лет возделывающих галегу восточную и лядвенец рогатый, культуры являются перспективными для производства кормов наряду с традиционными бобовыми травами при учете их биологических особенностей и соблюдении требований к технологии их возделывания. Вместе с тем обе культуры имеют ряд специфических биологических свойств, которые затрудняют их возделывание: это относительно медленный рост в начале вегетации первого года жизни, чувствительность к затенению, слабая конкурентоспособность, а это ведет к зарастанию сорняками. Поэтому практика возделывания этих культур предусматривает их выращивание в парных или многокомпонентных травосмесях с культурными многолетними злаковыми травами.
При возделывании бобово-злаковых травосмесей в условиях радиоактивного загрязнения сельхозугодий важно использование минимальных количеств минерального азота, что способствует снижению уровней перехода радионуклидов в растения. При этом низкие дозы азотных удобрений не препятствуют получению высокого урожая кормовых трав, поскольку и лядвенец, и галега способны обеспечивать не только собственные потребности в азоте, но и потребности ассоциирующих с ними злаковых культур за счет симбиотической фиксации [7].
В системе агрохимических приемов по снижению поступления радионуклидов существенным является применение удобрений, в том числе микроэлементов. Значимость проблемы микроэлементного питания определяется также дефицитом микроэлементов в травяных кормах: меди - 45-50 % к оптимальному содержанию, цинка - 25-30 %, марганца - 15-20 %, кобальта и йода - 70-80 %. От дефицита этих микроэлементов в рационах, прежде всего, страдают высокопродуктивные животные. Применение микроудобрений становится важным фактором улучшения микроэлементного состава многолетних трав. Снижение дефицита микроэлементов в травяных кормах и профилактика многих эндемических заболеваний животных может быть достигнута применением микроудобрений в период вегетации культур [8].
Материал и методика исследований. Данные получены в результате исследований в четырехлетнем полевом эксперименте в СПК «Оборона» Добрушского района Гомельской области 2011-
2014 гг. на торфяной маломощной почве (0,8-1,0 м), подстилаемой песком, связным со следующими агрохимическими показателями: зольность 17,0 %, рНт - 5,36, P2O5-149 мг/кг; K2O - 315 мг/кг; CaO -1586 мг/кг; MgO - 106 мг/кг почвы. Плотность загрязнения 137Cs-13,5 Ки/км2, 90Sr-0,44 Ки/км2.
Посев беспокровный, повторность опытов 3 -кратная, площадь каждой делянки 10 м2, размещение делянок рендомизированное. Минеральные удобрения в виде суперфосфата аммонизированного, калия хлористого и аммиачной селитры были внесены в соответствии со схемой полевого опыта. Фосфорные удобрения вносились в полной дозе под первый укос, калийные и азотные - 75 % под первый укос и 25 % под второй укос. Микроудобрения вносились в виде сульфата меди, молибденовокислого аммония, борной кислоты.
Многолетние бобово-злаковые травосмеси состояли из злаковых трав (тимофеевка луговая, овсяница луговая, кострец безостый) и бобовых трав (клевер гибридный, клевер луговой, лядвенец рогатый, га-лега восточная).
Сопряженные растительные и почвенные пробы отбирались поде-ляночно в двух укосах в фазе бутонизации бобовых трав, в них определялось содержание 137Cs и 90Sr. В пробах почвы определялись агрохимические показатели по общепринятым методикам: обменная кислотность рНт - потенциометрическим методом (ГОСТ 26483-85); подвижные формы фосфора и калия - по методу Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91); обменные кальций и магний - на атомно-абсорбционном спектрофотометре AAS-30 (ГОСТ 26487-85); зольность торфяного горизонта - (ГОСТ 27784-88). Содержание 13^s в почве и растениях определялось на гамма-спектрометре «Саnberra-Packard», 90Sr - радиохимическим методом в модификации ЦИНАО с радиометрическим окончанием на альфа-бета счетчике «СапЬегга-2400», Бк/кг.
Полученные данные подвергали статистической обработке методом дисперсионного и регрессионного анализа c использованием стандартного компьютерного программного обеспечения (Excel 7.0, Statistic 7.0).
Цель работы - установить оптимальные дозы минеральных удобрений: при залужении многолетними бобово-злаковыми травосмесями сенокосных угодий, загрязненных радионуклидами 137Cs и 90Sr, на низинных торфяных почвах с получением качественных кормов.
Результаты исследований и их обсуждение. В результате исследований установлено, что в первый год пользования многолетние травосмеси, при благоприятных метеорологических условиях вегетационного периода 2012 года сформировали три укоса, и средняя урожай-
ность сена, в зависимости от состава, травосмеси составила 145— 161 ц/га. В задачи разумного применения удобрений на лугах и пастбищах входит не только повышение урожаев и улучшение ботанического состава травостоев, но и регулирование биохимического состава кормов. Питательность корма, его биохимический состав зависит от ботанического состава корма, механического состава и плодородия почвы, метеорологических условий вегетационного периода многолетних трав, срока уборки.
По обобщенным данным, в травах удобряемых луговых угодий содержание сырого протеина в сухом веществе должно составлять не менее 8-14 %, сырого жира - 1,5-3,0 %, клетчатки не более 28-30 %, а отношение калия к сумме кальция и магния - 2,2-2,4, условно допустимый уровень - 2,6. В сухом веществе трав оптимальным является содержание: Р2О5 - 0,30-0,50 % (не менее 0,20%), К2О - 1,2-2,5 %, Ca - 0,4-0,8 %, Mg - 0,15-0,25 % [4]. Зоотехнические показатели сена, полученные в полевом эксперименте, представлены в табл.
Химический состав и питательная ценность сена многолетних бобово-злаковых травосмесей (среднее за 3 года)
Дозы удобрений Сырой жир Сырая клетчатка Сырой протеин К. ед. кг/кг Обм. энергия МДж/кг К Са Р
% %
Галега+ овсяница+кострец+тимофеевка
Без удобрений 2,9 27,0 17,1 0,50 9,9 1,3 0,4 0,15 0,26
Р60К180+м/э 3,4 27,4 17,8 0,53 9,7 1,8 0,7 0,13 0,31
N30P60K180+м/э 3,4 25,2 17,7 0,53 10,2 1,9 0,8 0,15 0,34
N30P60K240+м/э 3,5 24,3 18,0 0,52 10,6 2,2 0,8 0,22 0,33
Лядвенец+ овсяница+кострец+тимофеевка
Без удобрений 3,2 25,7 17,1 0,50 10,0 1,3 0.5 0,22 0,28
Р60К180+м/э 3,7 27,1 17,4 0,53 10,1 1,7 0,7 0,19 0,29
N30P60K180+м/э 3,5 26,7 17,6 0,54 10,3 1,9 0,7 0,17 0,30
N30P60K240+м/э 3,6 25,9 19,1 0,56 10,2 2,1 0,8 0,18 0,34
Клевер+ овсяница+кострец+тимофеевка
Без удобрений 3,0 26,2 14,6 0,51 9,8 1,4 0,6 0,18 0,27
Р60К180+м/э 3,4 27,0 17,8 0,56 10,2 1,7 0,7 0,16 0,31
N30P60K180+м/э 3,4 26,1 17,2 0,54 10,1 1,7 0,8 0,17 0,32
N30P60K240+м/э 3,5 26,5 18,4 0,57 10,4 2,0 0,9 0,18 0,35
НСР0,5 0,3 1,6 1,8 0,03 0,1 0,3 0,1 0,02 0,02
Полученные данные в полевых экспериментах по питательности кормов бобово-злаковых травосмесей свидетельствуют о том, что внесение минеральных удобрений в дозах NзoP6oKl8o+м/э под бобово-злаковые травосмеси способствует получению сена с содержанием основных элементов питания в пределах нормы. Показатели зоотехнического качества сена травосмесей при данной дозе удобрений находятся на уровне сырой протеин до 17,5 %, сырая клетчатка до 26,5 %, жир до 3,5 %.
Результаты анализа значений параметров перехода 137Сб и 9^г за 4-летний период показали, что накопление радионуклидов бобово-злаковыми травосмесями на торфяной почве в первый год пользования было интенсивнее, чем в последующие годы пользования. Обеспечение питания бобово-злаковой травосмеси за счет ежегодного внесения минеральных удобрений в дозе Nз0P60K180 + м/э позволило снизить величину параметров перехода 137Сб во второй год пользования в 1,7 раза по сравнению с первым годом пользования и в 3 раза по сравнению с первым годом жизни трав. Снижение параметров перехода 91^г для травосмесей в зависимости от года пользования происходило менее интенсивно в 1,3 раза.
Накопление радионуклидов 137Сб и 91^г многолетними бобово-злаковыми травосмесями, кроме года пользования, зависит также от укоса. Параметры перехода 137Сб для травосмесей второго укоса в 2,5 раза выше, чем для первого укоса. Во втором укосе трав переход 91^г увеличился до 1,5 раза по отношению к первому укосу.
На дерново-подзолистой супесчаной почве, для производства молока цельного, соответствующего РДУ, производство основных видов кормов из бобово-злаковых травосмесей на основе лядвенца галеги и клевера возможно без ограничений по плотности загрязнения 137Сб, на торфяных почвах ограничение составляет на сено 11 Ки/км2, на зеленую массу - 6,1 Ки/км2 при оптимальных агрохимических показателях почвы. Сено из травосмеси, полученное на минеральных и торфяных почвах, может быть использовано для корма крупного рогатого скота на молоко цельное (РДУ 260 Бк/кг), при плотности загрязнения 908г до 2,0 Ки/км2, зеленая масса до 1,4 Ки/км2. При превышении допустимых уровней содержания 908г в кормах (РДУ для зеленой массы 37 Бк/кг), возможно использование их для получения молока-сырья (РДУ -185 Бк/кг).
Расчет экономической эффективности при возделывании бобово-злаковых травосмесей на торфяных почвах показывает, что рентабель-
ность получена при внесении минеральных удобрений в дозе №оРбоК18о + м/э составила 77 %.
Заключение. В результате четырехлетних экспериментальных исследований были определены оптимальные дозы минеральных удобрений №°Рб°К18о+м/э, при которых достигается наибольший радиоэкологический эффект по снижению накопления 137Сб и 908г в 2-3 раза, увеличивается урожайность всех видов испытуемых многолетних бо-бово-злаковых травосмесей до 3 раз и основные зоотехнические показатели качества полученного сена соответствуют оптимальным среднестатистическим показателям.
В целях безопасности получения загрязненной радионуклидами продукции животноводства, разницу в накоплении радионуклидов по укосам и годам пользования необходимо учитывать при различном использовании кормов из данных травосмесей (при производстве молока цельного, молока сырья, заключительного откорма крупного рогатого скота различных возрастных групп).
ЛИТЕРАТУРА
1. Влияние минеральных удобрений на урожайность многолетних злаковых трав и накопление радионуклидов и 908г на торфяной почве / А. Г. Подоляк [и др.]. // Почвоведение и агрохимия. - 2007. - № 1(38). - С. 252-262.
2. Кшникаткина, А. Н. Козлятник восточный. Монография / А. Н. Кшникаткина. -Пенза, 2001. - 287 с.
3. Применение микроудобрений в технологии возделывания многолетних трав на загрязненных радионуклидами почвах (рекомендации) / В. В. Лапа [и др.]; Республиканское унитарное предприятие «Институт почвоведения и агрохимии», Департамент по ликвидации последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь. - Минск: Институт радиологии, 2012. - 27 с.
4. Рекомендации по возделыванию лядвенца рогатого и галеги восточной на загрязненных радионуклидами землях / Т. В. Ласько [и др.]. // РНИУП «Институт радиологии». - Гомель, 2009. - 66 с.
5. Рекомендации по возделыванию многолетних бобово-злаковых многокомпонентных травосмесей на загрязненных радионуклидами торфяных почвах / Т. В. Ласько [и др.]. // РНИУП «Институт радиологии» - Минск: Ин-т радиологии, 2015. - 33 с.
6. Пикун, П. Т. Галега восточная и ее возможности / П. Т. Пикун, А. А. Боровик, Т. В. Ласько. -Минск: Беларус. наука, 2011. - 193с.
7. Стратегия развития сельского хозяйства и сельских регионов Беларуси на 20152020 гг. / В. Г. Гусаков [и др.]. // Национальная академия наук Беларуси, Республиканское научное унитарное предприятие «Институт системных исследований в АПК Национальной академии наук Беларуси». - Минск: Институт системных исследований в АПК НАН Беларуси, 2014. - 55 с.
8. Фаритов, Т. А. Повышение качества кормов и эффективность их использования / Т. А. Фаритов // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. - 2015. -№ 5 - С. 87-91.
