Глава 1. Цель и научные основы возделывания злаково-бобовых однолетних трав

Научное обоснование возделывания смешанных посевов

Интенсификация сельского хозяйства Республики Беларусь во второй половине XX в. за счет применения химически синтезированных средств привела к значительному повышению себестоимости растениеводческой и животноводческой продукции. Перед наукой и производством возникла необходимость в разработке энерго- и ресурсоэкономных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе и однолетних трав.

Основной целью возделывания однолетних трав является выращивание сочных, богатых протеином кормов в системе зеленого конвейера или пополнение кормовой базы на зимне-стойловый период за счет заготовки, прежде всего силоса [191, 195].

Методической базой исследований по возделыванию злаково-бобовых смесей явилась стратегия адаптивного растениеводства А. А. Жученко [57, 58], которая предусматривает достижение следующих целей:

высокого уровня урожайности;

хорошего качества продукции;

сохранения почвенного плодородия;

охраны от загрязнения окружающей среды.

Одним из путей достижения поставленных целей является повышение биологического разнообразия компонентов в агрофитоценозах (искусственно созданных совокупностях растений, произрастающих совместно на единице площади и связанных между собой сложными взаимоотношениями [19]), т. е. возделывание смесей.

Процессы, происходящие в посеве как сообществе, являются предметом изучения новой науки - агрофитоценологии, входящей составной частью в агроэкологию, основополагающей проблемой которой является разработка теории и методов перевода сельскохозяйственного производства на экологическую основу, в том числе конструирование агроэкологических систем с заданными свойствами [74, 117, 138].

Бинарные смеси служат значительным резервом в повышении степени полезного использования большинства естественных факторов - тепла, света, осадков, питательных веществ почвы и агротехнических приемов, направленных на повышение продуктивности растений и эффективное использование единицы площади земли [136]. Из-за лучшего использования разноглубинной влаги и несовпадения критических периодов ее потребления в бобово-злаковых агрофитоценозах создаются более благоприятные условия водного режима [129]. Смеси бобовых с овсом на образование единицы сухого вещества урожая расходуют воды на 28-58% меньше, чем чистые посевы зернобобовых [71].

В злаково-люпиновых посевах увеличивается суммарная листовая поверхность, улучшаются оптические свойства ценоза за счет более оптимального расположения листьев в пространстве и, следовательно, повышается коэффициент поглощения солнечной радиации [174]. Смешанные посевы гарантируют более высокие и устойчивые урожаи, поскольку потери при снижении урожая одной культуры восполняются урожаем другого, вводимого в смесь компонента, а состав смесей по фазам вегетации подвержен меньшим колебаниям [143, 163, 244], за счет чего обеспечивается большая устойчивость урожайности в годы возделывания [19, 74, 79, 91, 96, 99, 145]. Бобовый компонент смеси способствует росту содержания белка у зернового компонента по сравнению с чистым посевом злаковых, не снижая качества бобового [133], а также имеет меньший уровень клетчатки, что значительно повышает поедаемость ее животными и белковую полноценность приготовленного из нее силоса [65].

Погодные условия влияют на содержание протеина в продукции злаково-бобовых смесей [13, 20,49]. Одни ученые утверждают, что при достаточном увлажнении содержание протеина в люпинах бывает выше, чем в засушливые годы, когда резко снижается облиственность растений люпина за счет более сильного угнетения его овсом в конкурентной борьбе за влагу [13, 168]. Другие, наоборот, отмечают, что при сильной, продолжительной засухе бобовый компонент доминирует над злаковым благодаря своей стержневой корневой системе и способности глубоко проникать в почву для поиска влаги [71]. Однако мнение всех авторов сводится к тому, что смешанные посевы способствуют повышению сбора протеина с гектара пашни и сбалансированности получаемого корма по его содержанию. Установлено, что выход молока в расчете на гектар посева злаково-бобовых смесей увеличивается на 40% по сравнению с использованием злаковых трав [18].

В чистом виде бобовые культуры не очень пригодны для силосования, поскольку при их брожении основное участие принимают клостридии, что приводит к получению силоса масляно-кислого типа по причине высокой буферной способности бобовых из-за высокого содержания в них органических кислот (до 100 г/кг сухого вещества), низкого содержания водорастворимых углеводов и малого содержания сухого вещества [2, 4, 35].

Исследование качества силоса на содержание основных питательных веществ показало, что он незначительно отличается от содержания питательных веществ в зеленом корме. Кормление силосом из овсяно-люпиновых смесей не оказывает отрицательного влияния на качество молока (вкус, цвет, запах, состав) и состояние здоровья животных [65]. Смешанные посевы меньше зарастают сорняками, которые подавляются злаковым компонентом смеси [55, 171].

Главным фактором, определяющим эффективность возделывания смесей, является ценотический режим отношений между культурными и сорными растениями в агрофитоценозе. Важнейшим процессом в этих отношениях считается конкуренция [117], под которой в настоящее время понимается не активная борьба одних особей с другими, а пассивное состязание их при совместном произрастании за факторы жизни - воду, элементы минерального питания и свет.