СИЛОСНІ КУЛЬТУРИ В УМОВАХ ГЛОБАЛЬНИХ ЗМІН

Незадовільний екологічний стан сільськогосподарських угідь Південного Степу пов’язаний із високою розораністю земельних ресурсів. Виникає збільшення суми активних температур повітря, потенційного випаровування, теплового та радіаційного балансів. Одночасно відбувається інтенсивне зниження водообміну між поверхневими й ґрунтовими водами, через що різко змінилося відношення між прихідною і витратною частинами водного балансу. Внаслідок вказаних природних змін на землях без зрошення має місце істотний дефіцит ґрунтової вологи, що не дозволяє отримувати стабільно високі врожаї кормових культур.

Протягом останніх трьох років відмінною особливістю посух також стало те, що вони почали охоплювали величезну територію більшості регіонів зони Південного Степу, зокрема Одеську, Кіровоградську, Миколаївську, Херсонську та Запорізьку області. При цьому посухи стали негативно впливати також і на значні території більшості областей зони Лісостепу, які раніше відносилися до зони достатнього зволоження.

Вчені вирішили вивчити агротехнологічні основи вирощування сорго цукрового й кукурудзи в моновидових посівах і бінарних сумішках з соєю і щирицею (Amaranth) залежно від оптимізації елементів ресурсоощадних технологій, аби забезпечити більш ефективне використання біологічних особливостей вказаних культур та зменшити вплив глобальних змін клімату при їх вирощуванні.

Польові досліди проводили в ДП ДГ «Асканія-Нова» Інституту тваринництва степових районів ім. М. Ф. Іванова НААН, які виконувались протягом 2011–2013 рр. згідно з програмами наукових досліджень НААН.

Продуктивність кукурудзи й сорго цукрового в моновидових посівах і бінарних сумішках з соєю та щирицею (Amaranth) вивчали у трифакторному польовому досліді, де головні ділянки — кормові культури (кукурудза й сорго цукрове — (А), суб-ділянки — група стиглості (В) й суб-суб-ділянки — склад агрофітоценозу (С). Площа посівної ділянки — 100 м2, облікової — 50 м2. Метод закладки польового досліду — розщеплені ділянки. Повторність — чотириразова. Облік урожаю зеленої маси проводили укісним методом у міжфазний період початок цвітіння-формування насіння у сої й щириці (Amaranth) і воскової стиглості зерна — у сорго цукрового й кукурудзи.

Ґрунт дослідних ділянок — темно-каштановий середньосуглинковий з умістом у 0–20 cм шарі: гумусу — 2,92%, нітратного азоту за нітрифікаційною здатністю (N-NO3) — 13,5 мг/кг, рухомого фосфору (P2O5) — 58,0; обмінного калію (K2O) — 481 мг/кг ґрунту; рН водної витяжки — 7,2. Найменша вологоємність 0–100 см шару складає 21,4%, вологість в’янення — 9,6% до маси абсолютно сухого ґрунту, щільність будови — 1,41 г/см3.

Попередником сорго цукрового й кукурудзи в одновидових і сумісних посівах була пшениця озима, вирощувана на зерно. Обробіток ґрунту включав: лущення стерні дисковими лущильниками ЛДГ-15 на глибину 8–10 см, зяблеву оранку ПН 4–35 на глибину 0–27 см, планування поверхні ґрунту П-4, чизелювання ЧКУ-4 з одночасним боронуванням і коткуванням до і після сівби кільчасто-шпоровими котками ЗККШ-6А. Планування ґрунту завершували в третій декаді серпня — першій вересня. Мінеральні добрива N60P60 вносили під основний обробіток ґрунту.

Із середньостиглого сорго цукрового висівали сорт Кримське 15, пізньостиглого — гібрид Аграрний 5, відповідно, кукурудзи — гібриди Етюд та Одеський 385 МВ, сої — сорти Даная та Витязь 50 і щириці (Amaranth) — сорти Атлант і Пальміра. Сівбу проводили в третій декаді квітня сівалкою Кльон-С в агрегаті з трактором Білорусь-320 широкорядним способом (70 см) нормою висіву: сорго цукрового — 150 тис. рослин/га; кукурудзи — 100 тис. рослин/га на глибину 5–6 см. Збирали врожай малогабаритною косаркою Z-139 в агрегаті з трактором Білорусь-320. У сумісних посівах середньостигле сорго цукрове + соя норма висіву складала 80+85 тис. рослин/га, середньостигле сорго цукрове + щириця (Amaranth) — 80+150; кукурудза середньостигла + соя — 30+85; кукурудза пізньостигла + соя — 20+80 і кукурудза пізньостигла + амарант — 20+150 тис. рослин /га.

Вихід абсолютно сухої речовини визначали за всиханням пробного снопа зеленої маси вагою в 1 кілограм, який у чотирикратній повторності відбирали перед обліком врожаю, з урахуванням початкової та гігроскопічної вологи. За роки проведення польових дослідів було проведено один укіс кормових культур, що значною мірою залежало від кількості атмосферних опадів, які випадали протягом їхнього вегетаційного періоду.

Хімічний склад кормових культур проводили щорічно, встановлюючи вміст у сухій речовині: кормових одиниць, перетравного протеїну, сирого жиру, сирої клітковини, сирої золи, безазотистих екстрактивних речовин, валової й обмінної енергії та мінерального складу корму. Концентрацію валової (ВЕ) й обмінної (ОЕ) енергії в 1 кг сухої речовини визначали за О. П. Дмитроченком (1978).

Випаровуваність, дефіцит водоспоживання і коефіцієнт зволоження проводили за Н. Н. Івановим.

Економічну ефективність розраховували за фактичними витратами, які передбачаються технологією вирощування кормових культур у Південному Степу України.

Розрахунок витрат сукупної енергії та вихід з 1 га валової й обмінної енергії проведено за енергетичними еквівалентами, рекомендованими для застосування в Україні.

Вплив погодних умов на врожай силосних культур у зоні Південного Степу України визначали за прийнятою у кліматології вірогідною забезпеченістю вологою сільськогосподарських культур: вологі роки (дуже сприятливі з вірогідною забезпеченістю опадами з 1,0 до 5%), середньовологі (сприятливі з 5 до 25%), середні (з 25 до 50%), середньосухі (несприятливі з 50 до 75%) і сухі — дуже несприятливі роки з вірогідною забезпеченістю опадами з 75 до 95%. З трьох років проведення досліджень в умовах природного зволоження (без зрошення) всі роки були дуже несприятливими для вирощування різностиглих сортів і гібридів сорго цукрового й кукурудзи в моновидових посівах та бінарних сумішках.

У середньому за вегетаційний період 2011–2013 років сорго цукрового і кукурудзи (квітень-серпень) за температури повітря 21,7 ºС, і відносній вологості повітря 58% величина потенційного випаровування досягала 888,4 мм, а дефіцит водозабезпечення складав 710,8 мм.

Сума атмосферних опадів за вегетаційний період склала 177,6 мм, або 80,6% до середньої багаторічної кількості опадів за вегетаційний період 1945–2010 років. За середньої температури повітря 21,7 ºС і відносної вологості 59% коефіцієнт зволоження знижувався до 0,11, що згідно з Н. Н. Івановим (1962) характерно для пустелі.

Вкрай екстремальні погодні умови за роки досліджень спостерігалися у сухому (95%) за забезпеченістю опадами 2012 році. Усього за вегетаційний період (квітень-вересень) випало 186,9 мм, що складало 86,1% до середньої багаторічної норми.

Максимальна температура повітря у квітні-травні сягала 21,0–34,0 ºС, у червні-серпні — 29,0–41,0 ºС. Опадів з червня по вересень випало 108,3 мм, або менше середньобагаторічної норми на 16,6 мм, що впливало на величину відносної вологості повітря, яка не перевищувала 49–58% при середній багаторічній — 59–64%.

В цілому потенційне випаровування або випаровуваність за вегетаційний період (квітень-вересень) у сухому (95%) за забезпеченістю опадами 2012 році досягала 959,8 мм і перевищувала середні багаторічні показники на 30,7%. Максимальна випаровуваність протягом вегетаційного періоду спостерігалася у травні — 127,6 мм; червні — 175,6; липні — 241,6; серпні — 198,0 та вересні — 131,2 мм. При випадінні у вказані місяці вегетаційного періоду вкрай недостатньої кількості атмосферних опадів дефіцит водоспоживання у квітні зростав до 64,4 мм, травні — 72,2; червні — 145,1; липні — 219,2; серпні — 142,6 і вересні — 129,4 мм, усього — 772,2 мм.

Коефіцієнт зволоження, як відношення суми опадів до випаровуваності за вказаний період, свідчить про вкрай екстремальні погодні умови, які складалися при вирощуванні різних за стиглістю сорго цукрового і кукурудзи у 2012 році. У середньому за вегетаційний період коефіцієнт зволоження не перевищував 0,19, у тому числі: квітні — 0,25; травні — 0,43; червні — 0,17; липні — 0,09; серпні — 0,28 і вересні — 0,01.

Зростання коефіцієнта зволоження в травні до 0,43 пов’язане з випадінням у цьому місяці 55,4 мм атмосферних опадів. Основним вирішальним фактором в умовах природного зволоження (без зрошення) у вказаному році виявилася недостатня кількість опадів, особливо в червні, липні й вересні, внаслідок чого коефіцієнт зволоження у вказані місяці знижувався до 0,01–0,28, що характерно для пустелі.

Численні наукові дослідження свідчать, що врожайність і поживна цінність силосних культур залежать від їхнього видового складу. Проводячи добір різних видів силосних культур до складу бінарних і полівидових сумішок, слід враховувати їхні біологічні особливості, а також реакцію рослин на зміну умов природного середовища, що й визначає їхню продуктивність та кормову якість загалом. Проводячи добір компонентів до сумішок, кількість їхніх видів і співвідношення, встановлюють також родючість ґрунтів та вплив погодних умов, за яких вони вирощуються. Так, у середньосухому (75%) за забезпеченістю опадами 2011 року, незважаючи на незначну кількість опадів (156,4 мм) формувався достатньо високий урожай моновидових посівів сорго цукрового, висота якого у фазу воскової стиглості зерна досягала 151–167 см.

У сухому за забезпеченістю опадами 2012 році рослини сорго цукрового при середній за вегетаційний період температурі повітря 20,9 °С, відносній вологості 59% і атмосферних опадах 186,9 мм мали пригнічений стан, що зумовило за різної густоти стояння рослин низьку його продуктивність.

Раціональне кількісне співвідношення компонентів у травосумішках дає змогу формувати належну густоту стояння, значну листкову поверхню, ярусне розміщення листків. Завдяки цьому можна найефективніше використати фактори зовнішнього середовища, підвищити інтенсивність фотосинтезу, а, відповідно, й врожай та поживну цінність створених агроценозів. Завдяки різноманітності видів багатокомпонентних сумішок акумулюється близько 60% сонячної енергії, а тварини забезпечуються екологічно чистими кормами зі всіма потрібними поживними речовинами.

Значна роль у системі заходів зі збільшення виробництва кормів та покращення їхньої якості належить вирощуванню сорго цукрового в сумісних посівах з високобілковими кормовими культурами.

Види силосних культур, що вивчалися в польовому досліді, як в одновидових посівах, так і в бінарних сумішках, спричиняли суттєвий вплив на рівень врожаю сіяних агроценозів. Урожайність зеленої маси кукурудзи в одновидових посівах у середньому за 2011–2013 роки становила 14,8–15,6 т/га, у суміші з соєю — 15,6–15,7 т/га та з щирицею (Amaranth) 14,8–15,7 т/га.

Збір абсолютно сухої речовини, незалежно від складу агроценозу моновидових і сумісних посівів кукурудзи, становив 4,1–4,4 т/га, відповідно, корм. од. — 3,0–3,3 і перетравного протеїну 0,64–0,75 т/га.

Одновидові посіви сорго цукрового, як і сумісні його посіви з соєю і щирицею (Amaranth), незалежно від групи стиглості рослин і складу агроценозу, формували врожайність зеленої маси в межах 15,7–17,4 т/га. Збір абсолютно сухої речовини з одновидових і сумісних посівів сорго цукрового досягав 4,6–4,7 т/га, корм. од. — 3,1–3,7 і перетравного протеїну 0,42–0,64 т/га, що істотно перевищувало показники у варіантах з кукурудзою.

Вихід обмінної енергії з сумісних посівів середньостиглого сорго цукрового сорту Кримське 15 + соя з 1 га посівної площі складав 45,6 ГДж, відповідно, сорго цукрове + щириця (Amaranth) — 44,0 ГДж, проти 43,4 ГДж з одновидового посіву сорго цукрового. З сумісних посівів пізньостигле сорго цукрове гібриду Аграрний 5 + соя вихід обмінної енергії досягав 45,9 ГДж і з щирицею (Amaranth) — 43,3 ГДж, проти 44,1 ГДж з одновидового посіву пізньостиглого сорго цукрового.

З сумісних посівів середньостигла кукурудза гібриду Етюд + соя вихід обмінної енергії складав 48,8 ГДж, відповідно, середньостигла кукурудза гібриду Етюд + щириця (Amaranth) — 49,8 Гдж, проти 41,4 ГДж в одновидових посівах середньостиглої кукурудзи гібриду Етюд. З пізньостиглих сумісних посівів кукурудза гібриду Одеський 385 МВ + соя вихід обмінної енергії не перевищував 44,9 ГДж/га, відповідно з щирицею (Amaranth) — 39,5 ГДж/га, проти 43,5 ГДж/га з моновидових посівів кукурудзи гібриду Одеський 385 МВ.

Вміст сирого протеїну в сухій речовині різностиглих сортів і гібридів сорго цукрового й кукурудзи, порівняно з бінарними сумішками з соєю, незалежно від групи стиглості рослин, за роки досліджень був істотно вищим і складав 13,05–15,69% проти 12,80–14,61% у моновидових посівах сорго цукрового.

Вміст сирого жиру в одновидових посівах сорго цукрового та в сумісних сумішках з соєю та щирицею (Amaranth) був у межах оптимальних величин і не перевищував 2,11–2,54% до абсолютно сухої речовини.

Вміст сирої клітковини у варіантах польового досліду, які вивчалися в одновидових посівах сорго цукрового складав 28,56%, і в суміші сорго цукрове + соя — 29,72%. У складі бінарної сумішки сорго цукрове + щириця (Amaranth) вміст сирої клітковини не перевищував 24,6–25,5% до абсолютно сухої речовини.

Вміст безазотистих екстрактивних речовин (БЕР) у одновидових посівах сорго цукрове середньостигле досягав 43,68%, сорго середньостигле + соя — 44,82; сорго середньостигле + щириця (Amaranth) — 52,08, відповідно, сорго пізньостигле — 45,26%, 42,36 і 41,02% до абсолютно сухої речовини.

Собівартість 1 тонни корм. од. при вирощуванні одновидових посівів середньостиглого сорго цукрового сорту Кримське 15 складала 980,0 грн, відповідно, пізньостиглого гібриду Аграрний 5 — 1054 грн. В сумісних посівах сорго цукрового з соєю, незалежно від групи стиглості рослин, собівартість 1 тонни корм. од. не перевищувала 795,6–861,4 грн і, відповідно, з щирицею (Amaranth) — 827,7–875,5 грн.

Собівартість 1 тонни корм. од. одновидових посівів кукурудзи, незалежно від групи стиглості рослин, порівняно з сорго цукровим, була високою і досягала 1116,7–1148,7 грн. При використанні бінарної сумішки кукурудза + соя собівартість 1 т корм. од., незалежно від групи стиглості рослин, не перевищувала 843,3–873,1 грн і, відповідно, кукурудза + щириця (Amaranth) — 924,9–977,2 грн.

Умовно чистий прибуток при вирощуванні бінарної сумішки сорго цукрове пізньостигле + соя складав 5087,0 грн/га, проти 4649,6 грн/га, отриманого з сумішки кукурудза пізньостигла + соя. У варіанті пізньостигле сорго цукрове + щириця (Amaranth) умовно чистий прибуток не перевищував 4974,5 грн/га, відповідно, кукурудза пізньостигла + щириця (Amaranth) — 3705,3 грн/га.

Найвищий умовно чистий прибуток отримано з бінарної сумішки пізньостигле сорго цукрове + соя, який досягав 5087,0 грн/га, проти 4649,6 грн/га, отриманого з сумішки кукурудза + соя. При вирощуванні середньостиглого сорго цукрового сорту Кримське 15 умовно чистий прибуток не перевищував 3796,8 грн/га, відповідно, пізньостиглого сорго гібриду Аграрний 5 — 3263,4 грн/га. З моновидових посівів кукурудзи середньостиглого гібриду Етюд умовно чистий прибуток складав 2844,3 грн/га та пізньостиглого гібриду кукурудзи Одеський 385 МВ — 3028,7 грн/га.

Рівень рентабельності одновидових посівів середньостиглої кукурудзи гібриду Етюд не перевищував 82,8%, проти сорго цукрового сорту Кримське 15 — 114,3%, відповідно, пізньостиглого сорго цукрового гібриду Аграрний 5 — 99,2% та пізньоньостиглого гібриду кукурудзи Одеський 385 МВ — 88,1%. При вирощуванні середньостиглого сорго цукрового у бінарних сумішках з соєю рівень рентабельності складав 143,8%, відповідно, пізньостигле сорго цукрове + соя — 163,9% і сорго цукрове середньостигле з щирицею (Amaranth) — 139,9%, пізньостигле сорго цукрове + щириця (Amaranth) — 153,7%. Рівень рентабельності бінарної сумішки середньостигла кукурудза + соя досягав 149,0% та кукурудза + щириця (Amaranth) — 127,1%, відповідно, пізньостигла кукурудза + соя — 140,5% та кукурудза + щириця (Amaranth) — 114,9%.

При вирощуванні бінарної сумішки сорго цукрове середньостигле + соя рівень рентабельності складав 143,8%, відповідно сорго цукрове середньостигле + щириця (Amaranth) — 139,9 і одновидових посівів сорго цукрове середньостигле сорту Кримське 15 — 114,3%. З пізньостиглих посівів бінарних сумішок сорго цукрове + соя рівень рентабельності досягав 163,9%, відповідно пізньостигле сорго цукрове + щириця (Amaranth) — 153,7%, проти 99,2%, отриманих з одновидових посівів пізньостиглого сорго цукрового гібриду Аграрний 5.

Рівень рентабельності з бінарної сумішки кукурудза середньостигла гібриду Етюд + соя досягав 149,0%, відповідно з щирицею (Amaranth) — 127,1%, проти 82,2% у чистих посівах середньостиглої кукурудзи. У варіанті пізньостигла кукурудза гібриду Одеський 385 МВ + соя рівень рентабельності склав 140,5%, відповідно з щирицею (Amaranth) — 114,9%, проти 88,1%, отриманих з моновидових посівів пізньостиглої кукурудзи гібриду Одеський 385 МВ.

Продуктивність праці сумісних посівів сорго цукрове + соя, незалежно від групи стиглості рослин, та сорго цукрове + щириця (Amaranth) була високою і досягала 4,87–6,13 кг корм. од. на 1 людино-годину, проти 4,87–4,49 кг на одновидових посівах сорго цукрового.

1. Витрати сукупної енергії на вирощування моновидових посівів сорго цукрового, незалежно від групи їх стиглості, були високими й становили 13284–13149 МДж/га та перевищували витрати сумісних посівів сорго з соєю і щирицею (Пояснюється це тим, що у технології вирощування одновидових посівів використовується гербіцидний захист посівів від бур’янів. У сумісних посівах у зв’язку з вирощуванням різних видів рослин (однодольні, дводольні) використання гербіцидів неможливе, через що технологія вирощування обмежувалася тільки міжрядними культиваціями.