Краткие методики научно-исследовательских работ по луговому кормопроизводству

Цель. Ознакомиться с методиками, освоить их и применять при проведении научных исследований.

Отбор и подготовка образцов почвы к анализам. Первым этапом проведения опыта является отбор почвенных проб. Почвенные пробы берут весной на опытном участке до внесения удобрений или осенью после последнего стравливания. Образцы почвы следует отбирать по слоям 0-5, 5-10, 10-20 см и т.д. (в зависимости от задачи опыта) лопатой или буром в пяти местах делянки (в центре и на двух взаимно перпендикулярных линиях, пересекающихся в центре опытного участка). Полученные 5 проб из каждого слоя почвы перемешивают и составляют смешанный образец (1 кг).

В свежих образцах почвы определяют нитраты, а величину рН, гидролитическую кислотность и некоторые другие показатели можно определить в воздушно-сухой почве. Для большинства других анализов берут навески почвы в воздушно-сухом состоянии. Для этого почву просушивают, растирают в фарфоровой ступке и пропускают через сито с отверстиями диаметром 1-2 мм, затем проводят анализ.

Изучение динамики побегообразования трав. Число побегов у трав учитывают или 1-2 раза (весной и осенью), или систематически с весны до осени, число побегов у кустовых злаков – на отдельных фиксированных особях, а число побегов у корневищных трав – на постоянных площадках 25Х25 см в четырехкратной повторности. Очень важно учесть количество побегов трав до начала воздействия изучаемых факторов в опыте.

Таблица 50 – Примерная форма записей при подсчете побегов

Виды трав	Тип побегов	Состояние	Номер площадки или куста
Тимофеевка луговая	генеративные	живые
мертвые
вегетативные удлиненные	живые
мертвые
вегетативные укороченные	живые
мертвые

Подсчет проводят или по типам побегов отдельно (как показано в таблице 49), или вместе. Густоту стояния (плотность травостоя) учитывают как по видам трав в отдельности, так и вместе всех компонентов травосмеси.

Фенологические наблюдения должны сопровождаться количественными показателями, то есть в каждый срок следует определять (хотя бы на глаз) процентное соотношение особей, находящихся в различных фенологических фазах.

В опытах с сеяными травостоями наблюдения проводят за всеми компонентами травосмеси. Фенологические наблюдения следует сопровождать определением высоты трав, для чего измеряют не менее десяти растений. Нулевая отметка при измерении высоты трав должна находиться у поверхности почвы.

Обычно фиксируют такие фенофазы, как весеннее отрастание трав, начало и конец кущения злаков (ветвления бобовых), начало и конец выхода в трубку (стеблевания), начало и конец колошения (бутонизации), начало и конец цветения, начало и конец плодоношения. Могут проводиться наблюдения и в промежутках (на отдельных этапах) фенофаз многоукосных трав.

Определение влажности почвы. Из большого числа методов определения влажности почвы наиболее точен весовой метод, предусматривающий отбор образцов почвы и высушивание их в термостате при температуре 105 ⁰С.

При послойном определении влажность почвы рассчитывают в слое 0-5, 5-10, 10-20 см и т.д. до 100 см с интервалом 20 см после слоя 50 см. Когда в опытах с орошением необходимы непрерывные наблюдения за состоянием влажности в разных слоях почвы, применяют различные тензиометры – влагомеры.

Рекомендуется отбирать пробы почвы (20-30 г) в алюминиевые стаканчики с четкими номерами на крышке и самом стаканчике. Пробы берут по вариантам опыта (при изучении поливного режима) или с опытного участка в целом. Для этого выбирают однородную площадку (по микрорельефу и состоянию травостоя) размером 3Х3 м. Пробы почвы берут в трех – пятикратной повторности почвенными бурами. Отдельные скважины следует располагать не ближе 50 см одна от другой. После отбора проб скважины тщательно забивают почвой.

Стаканчики с почвой взвешивают на технохимических весах и высушивают до постоянной массы (обычно для этого достаточно 6-8 ч, после того как температура достигла 105 ⁰С). После сушки стаканчики охлаждают на столе и взвешивают (Б.А.Мустафаев, 2006).

Определение площади листьев трав. Для характеристики разных видов трав большое значение имеет площадь листьев. В зависимости от задач исследования учитывают площадь листьев, приходящуюся на единицу площади сенокосов (пастбищ), на средний куст, на средний побег.

Учетные делянки площадью 20Х20 см² выделяют на типичном травостое не менее чем в трех повторностях, равномерно размещенных на делянке опыта. Срезанные листовые пластинки трав в свежем виде накладывают на фотоэлектропланиметр, с помощью которого определяют площадь листьев в том или другом варианте опыта.

Изучение корневой системы. Почву для учета корневой массы можно брать буром или вырезать монолиты в 3-4 местах каждой делянки на глубину 0-10, 10-20 см и т.д. в зависимости от цели исследования.

Отмывают корни в два этапа: сначала пробу или монолит намачивают, а затем промывают через систему сит с ячейками различных диаметров, установленных одно над другим. Собранные после отмывки по горизонтам корни высушивают до постоянной массы.

Ботанический весовой анализ травостоя. Для определения ботанического состава травостоя берут 100-250 г воздушно-сухой массы или 500-1000 г зеленой свежеубранной массы корма. В зависимости от цели опыта проводят групповой, видовой или полувидовой анализ образца.

В лесной, лесостепной и степной зонах травы подразделяют на злаки, бобовые, осоки и разнотравье. При видовом анализе каждый образец разбирают на отдельные виды трав, входящие в него. При полувидовых анализах разбирают по видам наиболее интересующие исследователей травы. Фракции взвешивают и устанавливают ботанический состав травостоя в процентах от массы образца.

Ботанический состав травостоя определяют перед каждым стравливанием на пастбищах и перед каждым скашиванием на сенокосах. Целесообразнее анализ ботанического состава травостоя проводить в образцах зеленого корма.

Укосный метод. Учет урожая на пастбищах проводят перед каждым стравливанием. Скошенную зеленую массу с каждой учетной площадки (по 25 м² из расчета не менее 10 м² на каждой делянке) взвешивают и берут среднюю пробу для определения абсолютно сухого вещества и затем выхода сухой массы с 1 га, а также для проведения химических анализов пастбищного корма.

Определяют урожай путем скашивания на каждой делянке полосы травостоя по всей ее длине (но не менее 10 м²) малогабаритными мотокосилками. Перед очередным стравливанием учитывают урожай, скашивая полосу травостоя в другом месте.

Зоотехнический метод. Чтобы определить продуктивность пастбища, необходимо установить: 1) количество кормовых единиц, требующихся для получения продукции от животных и для их жизнедеятельности за время выпаса; 2) количество кормовых единиц в нестравленной траве пастбищ, использованной для других целей; 3) количество кормовых единиц, используемых животными для получения продукции за счет дополнительных кормов. Разница между суммой первых двух величин и величиной подкормки, разделенная на количество гектаров использованного пастбища, даст искомую продуктивность 1 га пастбища (таблица 51).

Принимают в среднем, что для получения 1 кг молока и поддержания жизнедеятельности коров требуется 1 корм.ед. (продуктивность коров до 4000 кг молока в год). Для получения 1 кг прироста живой массы молодняка крупного рогатого скота необходимо в среднем 7 корм.ед. Для расчета продуктивности пастбища при выпасе молодняка крупного рогатого скота следует в таблице 50 заменить графу «Затрачено корма для получения молока» графой «Затрачено корма для получения прироста».

Таблица 51 – Форма расчета продуктивности пастбища при выпасе дойных коров

Цикл стравливания	Срок пастьбы, число, месяц	Число дней пастьбы	Голов скота	Общее количество голов-дней пастьбы	Получено молока, кг	Затрачено корма для получения молока, корм.ед.	Затрачено в подкормке, корм.ед.	Использовано корма с пастбища на другие цели, корм.ед.	Продуктивность пастбища, корм.ед.
начало	конец	со всей площади	с 1 га

Определение поедаемости травостоя. Поедаемость травостоя животными зависит от многих факторов. Для установления этого показателя выделяют участок пастбища и наблюдают за животными несколько раз в течение суток, в период наступления новых фенофаз, по сезонам года, циклам стравливания и т.д.

Поедаемость травостоя на пастбище определяют укосным методом путем взвешивания несъеденных остатков на каждом варианте с площадки 10 м². После стравливания скоту травостой подкашивают на высоте 5 см (несъеденные остатки). Зная ранее определенную урожайность пастбища (т/га) и установив количество несъеденных остатков (т/га), легко рассчитать процент (полноту) поедаемости травостоя.

Отбор средних образцов травы на сенокосах пастбищах. Образцы травы обычно отбирают во время учета урожая зеленой массы по вариантам. В опытах на сенокосах средний образец (1-2 кг) составляют из индивидуальных проб, взятых не менее чем в 20 точках. При определении урожая на пастбищах методом учетных полос образец травы отбирают так же, как и на сенокосах.

При учете урожая на пастбищах методом учетных площадок пробы (по 10 проб с каждой площадки) перемешивают, расстилают и отбирают траву пучками не менее чем из 20 мест (1 кг). Эти образцы используют для определения содержания в зеленой массе воздушно-сухого или абсолютно сухого вещества, для химического и ботанического анализа корма.

Определение содержания сухого вещества связано с установлением его влажности, которую рассчитывают в два приема (определение первоначальной и гигроскопической влаги). Для определения содержания первоначальной влаги в корме образцы высушивают до постоянной массы и расчет ведут по формуле:

где Х₁ – содержание первоначальной влаги в корме, %; В₁ – масса образца до высушивания, г; С – масса образца после высушивания, г.

Содержание в траве воздушно-сухого вещества (в %) определяют по разности 100 - Х₁.

Чтобы перевести урожай сенокосов или пастбищ в абсолютно сухое вещество, в образце травы, приготовленном для анализа, определяют содержание гигроскопической влаги путем высушивания пробы при температуре 105 ⁰С и рассчитывают затем общее количество воды в траве.

Подготовка растительного материала к анализу. Отобранный для химического анализа растительный материал необходимо измельчить ножницами на кусочки длиной 1-2 см, снабдить соответствующей этикеткой и поместить в марлевый мешок.

Выполнение определения. Навеску корма около 1 г переносят в коническую колбу на 100 мл, заливают в нее 40 мл смеси уксусной и азотной кислот, закрывают шариковым холодильником и ставят на кипящую водяную баню для гидролиза. Гидролиз продолжается 2-3 ч, на окончание его указывает обесцвечивание анализируемого материала. По окончании гидролиза жидкость переносят в высушенный и заранее взвешенный стеклянный фильтр (№1 или №2). Оставшуюся в колбе клетчатку смывают горячей дистиллированной водой на этот же фильтр. Затем продолжают промывание клетчатки на фильтре до исчезновения запаха уксусной кислоты. Для удаления воды, остатка жиров, дубильных, красящих веществ и других примесей клетчатку на фильтре промывают сначала 5 мл 96%-ного этилового спирта, потом 2 раза таким же количеством серного эфира. Фильтр с клетчаткой высушивают при температуре 105 ⁰С до постоянной массы и взвешивают.

Таблица 52 – Физические свойства почвы опытного участка

Глуби-на отбора образ-ца, см	Удель-ная масса почвы, г/см3	Объем-ная масса почвы, г/см3	Общая порозность (скваж-ность), % от объема	Аэрация (воздухо-обеспечен-ность), % от объема	Макси-мальная гигрос-копич-ность, %

Таблица 53 – Фенологические наблюдения

Вариант опыта	Повторность	Фазы развития и даты наступления

Таблица 54 – Ботанический состав травостоя по группам и видам трав, %

Вариант опыта	Виды и группы трав	Циклы	В среднем за сезон

Таблица 55 – Структура травостоя, %

Ва-риант опыта	Виды трав	Фрак-ция	Циклы	В среднем за сезон

Таблица 56 – Облиственность удлиненных побегов, %

Вариант опыта	Виды трав	Типы побе-гов	Циклы	В среднем

Таблица 57 – Учет урожая зеленой массы

Метод учета __________________ Способ уборки _________________

Вариант опыта	Повтор-ность	Урожай	Приме-чание
с учетной площадки, кг	с делянки, кг	т/га
зеленой массы	сухого вещества

Таблица 58 – Учет корневой массы трав, т/га

Ва-риант опыта	Слой почвы, см	Дата определения	Прирост за веге-тацион-ный период
мас- са кор-ней	% по слоям	мас- са кор-ней	% по слоям	мас- са кор-ней	% по слоям

Вычисление результатов (содержание в процентах) проводят по формуле:

сырая клетчатка

где а – масса сырой клетчатки, г; Н – навеска корма, г.

Приводим формы для записи данных, получаемых студентами при выполнении научно-исследовательской работы (таблицы 51-62).

Таблица 59 – Сводная таблица учета урожая

Вариант опыта

Урожай, т/га, по повторности

цикл

цикл

Таблица 60 – Густота стояния травостоя, шт/м²

Вариант опыта

Компоненты травосмеси

Примечание

планируемое количество растений в травостое

полные всходы

перед использованием (побегов)

осенью (побегов)

планируемое количество растений в травостое

полные всходы

перед использованием (побегов)

осенью (побегов)

планируемое количество растений в травостое

полные всходы

перед использованием (побегов)

осенью (побегов)

планируемое количество растений в травостое

полные всходы

перед использованием (побегов)

осенью (побегов)

Таблица 61 – Статистическая обработка опытных данных (урожая) методом дисперсионного анализа

Варианты, l	Повторения, n
урожаи по повторностям, X	суммы по вариан-там, ΣV	квадра-ты сумм (ΣV)2	средние урожаи по вариантам, X
Суммы по повторениям, ΣР. …………
Квадраты сумм (ΣР)2 ΣХ2=
Общее число наблюдений ln =__
Корректирующий фактор С = (ΣХ)2 : ln
Виды варьирования (суммы квадратов): общее Су =ΣХ2-С___________ повторений Ср = Σ (ΣР)2 : l-С_ вариантов Сy = Σ (ΣР)2 : n – C_ остаточное Сz = Cy-(Cp+Cy)___

Таблица 62 – Таблица дисперсионного анализа

Вид варьирования	Суммы квадратов	Степени свободы	Средний квадрат (дисперсия, σ2)	Критерий существенности F
факти-ческое	F05	F01
Общее _____________________ Повторений ________________ Вариантов _________________ Остаток (ошибка)____________ Ошибка средней Ошибка разности md =1.414 m = НСР05=t05• md= НСР01=t01• md=

Литература

1 Андреев Н.Г. Луговодство. – М. : Колос, 1981. – 382 с.

2 Андреев Н.Г. Луговое и полевое кормопроизводство. – М. : Колос, 1984. – 494 с.

3 Андреев Н.Г. Луговедение. – М. : Агропромиздат, 1985. – 255 с.

4 Асанов Қ., Алимаев К., Елешев Р., Прянишников С. Шалғындық шаруашылығы практикумы, – Алматы, 2004. – 285 б.

5 Ларин И.В. Луговодство и пастбищное хозяйство. – М. : Колос, 1969. – 564 с.

6 Мустафаев Б.А. Практикум по основам агрономии. – Павлодар, 2006. – 187 с.

7 Мустафаев Б.А. Егіншілік, агрохимия және өсімдік шаруашылығы негіздері. – Павлодар, 2006. – 229 б.

8 Смелов С.П. Теоретические основы луговодства. – М. : Колос, 1996. – 212 с.

9 Скоблин Г.С, Скоблина В.И. Луговое и полевое кормопроизводство. – М. : 1988. – 258 с.

10 Сулейменов М.К., Ахметов К.А. Методические указания по изучению севооборотов В Северном Казахстане и Западной Сибири. – М. : 1990. – 17 с.

11 Төреханов А.Ә. Табиғи жайылымдарды тиімді пайдалану негіздері. – Алматы, 2006. – 256 б.

12 Тюльдюков В.А. Практикум по луговому кормопроиз-водству. – М. : 1986. – 253 с.

13 Удобрение зерновых культур в Павлодарской области (рекомендации). – Павлодар, «ЭКО», 2004. – 46 с.

14 Цаценкин И.А., Раменский Л.Г. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. – М. : – 1956. – 74 с.