В статье представлены результаты эксперимента по возделыванию трех сортов суданской травы в условиях г. Караганды. Суданская трава — теплолюбивая ценная кормовая культура, отличающейся высокой засухоустойчивостью. Возделывается для получения зеленого корма, сена, силоса. Богатый источник витаминов, протеинов, минералов. Итоги полевых опытов показали, что криоконсервация семян суданской травы положительно повлияла на продуктивность надземной массы. Превышение по показателям урожайности для сорта «Новосибирская–84» — 38,85 ц/га на сырой вес и 58,80 ц/га на сухой вес; для сорта «Ника» — на 23,55 и 41,25 ц/га соотвественно; для сорта «Тугай»— 8,55 и 8,55 ц/га соответственно. Анализ кормовой ценности показал, все три сорта суданской травы показали хорошую питательность надземных органов. Сорта незначительно отличаются по накоплению крахмала, сахара, сырого протеина, золы, каротина, кальция и фосфора. Предварительные данные позволяют выделить сорт «Новосибирская–84», обладающий максимальной урожайностью, а сорт «Тугай» с максимальным накоплением элементов кормовой ценности.
Введение
Текущая ситуация по глобальному изменению климата диктует необходимость поиска и введения в культуру новых засухоустойчивых культур [1].
Суданская трава (Sorghum x drummondii (Nees wx Steud.) Millsp. & Chase), сем. Poaceae) является одной из традиционных однолетних культур, отвечающей всем требованиям высокопродуктивной культуры: хорошая отавность (можно получать до 2-х укосов в год), высокая питательная ценность, засухоустойчивость и высокая урожайность зеленой массы [2]. Традиционно суданская трава используется для получения грубых (сено, сенаж) и сочных кормов (зеленая масса) [3]. По питательности и урожайности суданская трава занимает первое место среди однолетних кормовых культур. Так, в 100 кг зеленой массы содержится 19,0 кормовых единиц и 2,3 кг перевариваемого протеина [3, 4]. Способно формировать зеленую массу за короткий период — от 100 до 110 дней при урожайности травы 40–55 т/га и семенного материала — 1,5 т/га [5, 6].
В Казахстане суданскую траву успешно интродуцировали в Северном и Западном Казахстане [7, 8] с испытанием следующих сортов, как «Кинельская–100», «Новосибирская–84» и «Тугай». Однако в Центральном Казахстана данная культура ранее не исследовалась.
Цель настоящего исследования — оценить структуру урожая и кормовую ценность суданской травы в условиях г. Караганды.
Материалы и методы
Объектом исследования являлись семенной материал (сорта «Ника», «Тугай» и «Новосибир- ская–84») и растения. Семена были представлены ТОО «Научно-производственный центр зернового хозяйства им. Бараева» (пос. Шортанды). Полевые и лабораторные исследования были проведены в 2020–2021 гг. на коллекционном участке биолого-географического факультета Карагандинского университета им. академика Е.А. Букетова.
Размер делянок 15 м2, повторность была 4-кратная. Почвы на участке каштановые, глинистые, слабозасоленные. Посев проводили в подзимние (3-я декада октября 2020 г.) и весенние (2-я декада мая 2021 г.) сроки. Нормы высева — 0,001 кг/м2. Семена до посева хранили в 2-х вариантах: 1) бумажная тара при температуре +12 ºС; 2) в сосуде Дюара в жидком азоте [9].
Уходные мероприятия следующие: полив 4–6 раз в месяц, нормы полива — до 5 л на делянку; прополка от сорной растительности, подкормка в 1-й декаде июня.
Оценку урожайности проводили в августе 2021 г. [10]. Для каждого сорта оценивали сырой и сухой вес соцветия и всей надземной массы. Скашивание зеленой массы для оценки питательной ценности проводили в фазе образования метелки, скашивание осуществляли на высоте 5–7 см от поверхности почвы.
Исследование питательной ценности надземной массы всех сортов суданской травы осуществляли на базе испытательного центра Казахского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. По вариантам опыта оценивали содержание сухого вещества, протеина, клетчатки, крахмала, каротина и другие показатели [11].
Статистическую обработку результатов проводили с применением онлайн калькулятора https://medstatistic.ru/calculators.html.
Результаты и их обсуждение
Анализ полевых опытов показал, что подзимние сроки посева не дали всходов. Посевы в весенние сроки оказались более эффективными, всхожесть составила 85–90 %.
Сравнение вариантом опытов с применением семян, хранившихся при разных условиях, показало, что продуктивность растений, полученных из семян после криоконсервации, оказалась выше, чем у семян, хранившихся при обычных условиях (табл. 1).
Таблица 1
Продуктивность надземной массы сортов суданской травы в зависимости от способа хранения семенного материала в условиях г. Караганды
|
Сорт |
Вариант хранения семян |
Сырой вес в пересчете на одно растение, г |
Сухой вес в пересчете на одно растение, г |
Урожайность, ц/га |
|||
|
соцветия |
надземная часть |
соцветия |
надземная часть |
на сырой вес |
на сухой вес |
||
|
Новосибирская– 84 |
При положительной температуре |
2,59±1,51 0,29 |
6,45±2,90 0,56 |
1,73±0,97 0,19 |
3,79±1,68 0,32 |
96,75 |
56,85 |
|
Криохранение |
3,62±2,44 0,65 |
9,04±5,38 1,44 |
3,15±2,19 0,57 |
7,71±6,42 1,66 |
135,60 |
115,65 |
|
|
Ника |
При положительной температуре |
2,18±1,26 0,24 |
5,87±2,99 0,57 |
3,79±1,68 0,32 |
3,43±1,77 0,34 |
88,05 |
51,45 |
|
Криохранение |
2,73±1,93 0,34 |
7,44±5,02 0,87 |
3,01±2,29 0,40 |
6,18±4,74 0,84 |
111,60 |
92,70 |
|
|
Тугай |
При положительной температуре |
2,22±1,64 0,41 |
5,33±3,98 0,99 |
1,78±1,18 0,31 |
3,67±2,38 0,62 |
79,95 |
55,05 |
|
Криохранение |
2,29±1,85 0,32 |
4,76±4,08 0,70 |
2,25±1,80 0,40 |
4,24±3,88 0,87 |
71,40 |
63,60 |
|
*Примечание. В числителе M ± m, в знаменателе ошибка Р.
Так, для сорта «Новосибирская–84» превышение урожайности надземной массы в варианте хранения семян при положительных температурах на сырой вес составило 38,85 ц/га, на сухой вес — 58,80 ц/га; для сорта «Ника» — на 23,55 и 41,25 ц/га, соответственно; для сорта «Тугай» — 8,55 и 8,55 ц/га, соответственно. То есть для всех сортов семена после применения криоконсервации дали достоверно более высокую продуктивность и урожайность надземной массы.
Сравнение урожайности сортов показало, что максимальные значения зафисированы у сорта «Новосибирская–84» — 115,65 ц/га в пересчете на сухой вес. Вторую позицию занимает сорт «Ника» — 92,70 кг/га в пересчете на сухой вес. Самая низкая урожайность отмечена у сорта «Тугай» — 63,60 ц/га соответственно.
Результаты оценки кормовой ценности сортов суданской травы представлены в таблицах 2–4.
Таблица 2
Кормовая ценность надземной массы суданской травы сорта Тугай, выращенной из семян, хранившихся при положительных и сверх критических низких температурах
|
№ п/п |
Наименование показателей |
Хранение при положительных температурах |
После криоконсервации |
||
|
В корме натуральной влажности |
В корме натуральной влажности |
||||
|
содержание, г |
содержание, % |
содержание, г |
содержание, % |
||
|
1 |
Сухое вещество |
850 |
85 |
850 |
85 |
|
2 |
Органическое вещество |
786 |
– |
794 |
– |
|
3 |
Влажность |
150 |
15 |
150 |
15 |
|
4 |
Сырая зола |
64 |
6,4 |
56 |
5,60 |
|
5 |
Сырой протеин, |
113 |
11,3 |
116 |
11,6 |
|
6 |
в т.ч. перевариваемый протеин |
59,07 |
5,91 |
60,64 |
6,06 |
|
7 |
Сырой жир |
33 |
3,30 |
34 |
3,40 |
|
8 |
Сырая клетчатка |
328 |
32,80 |
329 |
32,9 |
|
9 |
БЭВ, г в т.ч |
312 |
31,20 |
315 |
31,5 |
|
10 |
Крахмал, % |
1,50 |
0,60 |
||
|
11 |
Сахар, % |
7,55 |
9,50 |
||
|
12 |
Каротин, мг |
21,50 |
22,60 |
||
|
13 |
Кальций, % |
1,14 |
1,14 |
||
|
14 |
Фосфор, % |
0,32 |
0,29 |
||
|
Питательная ценность корма |
|||||
|
15 |
Обменная энергия, МДж |
7,34 |
7,42 |
||
|
16 |
ЭКЕ |
0,73 |
0,74 |
||
|
17 |
Кормовая единица |
0,48 |
0,49 |
||
Таблица 3
Кормовая ценность надземной массы суданской травы сорта «Ника», выращенной из семян, хранившихся при положительных и сверхкритических низких температурах
|
№ п/п |
Наименование показателей |
Хранение при положительных температурах |
После криоконсервации |
||
|
В корме натуральной влажности |
В корме натуральной влажности |
||||
|
содержание, г |
содержание, % |
содержание, г |
содержание, % |
||
|
1 |
Сухое вещество |
850 |
85 |
850 |
85 |
|
2 |
Органическое вещество |
793 |
– |
784 |
– |
|
3 |
Влажность |
150 |
15 |
150 |
15 |
|
4 |
Сырая зола |
57 |
5,70 |
66 |
6,60 |
|
5 |
Сырой протеин, |
111 |
11,10 |
105 |
10,50 |
|
6 |
в т.ч. перевариваемый протеин |
58,03 |
5,80 |
54,89 |
5,49 |
|
7 |
Сырой жир |
33 |
3,30 |
32 |
3,20 |
|
8 |
Сырая клетчатка |
328 |
32,80 |
325 |
32,50 |
|
9 |
БЭВ, г в т.ч |
321 |
32,1 |
322 |
32,20 |
|
10 |
Крахмал, % |
2,50 |
0,90 |
||
|
11 |
Сахар, % |
6,14 |
5,59 |
||
|
12 |
Каротин, мг |
21,60 |
21,60 |
||
|
13 |
Кальций, % |
1,14 |
1,50 |
||
|
14 |
Фосфор, % |
0,33 |
0,27 |
||
|
Питательная ценность корма |
|||||
|
15 |
Обменная энергия, МДЖ |
7,40 |
7,30 |
||
|
16 |
ЭКЕ |
0,74 |
0,73 |
||
|
17 |
Кормовая единица |
0,48 |
0,48 |
||
Таблица 4
Кормовая ценность надземной массы суданской травы сорта «Новосибирская–84», выращенной из семян, хранившихся при положительных и сверх критических низких температурах
|
№ |
Наименование показателей |
Хранение при положительных температурах |
После криоконсервации |
||
|
В корме натуральной влажности |
В корме натуральной влажности |
||||
|
содержание, г |
содержание, % |
содержание, г |
содержание, % |
||
|
1 |
Сухое вещество |
850 |
85 |
850 |
85 |
|
2 |
Органическое вещество |
780 |
– |
773 |
– |
|
3 |
Влажность |
150 |
15 |
150 |
15 |
|
4 |
Сырая зола |
70 |
7 |
77 |
7,70 |
|
5 |
Сырой протеин |
106 |
10,6 |
99 |
9,90 |
|
6 |
в т.ч. перевариваемый протеин |
55,41 |
5,54 |
51,75 |
5,18 |
|
7 |
Сырой жир |
33 |
3,30 |
32 |
3,20 |
|
8 |
Сырая клетчатка |
325 |
32,50 |
332 |
33,20 |
|
9 |
БЭВ, г в т.ч |
316 |
31,60 |
310 |
31 |
|
10 |
Крахмал, % |
1,50 |
1,20 |
||
|
11 |
Сахар, % |
5,50 |
3,97 |
||
|
12 |
Каротин, мг |
21,70 |
22 |
||
|
13 |
Кальций, % |
1,17 |
1,01 |
||
|
14 |
Фосфор, % |
0,33 |
0,32 |
||
|
Питательная ценность корма |
|||||
|
15 |
Обменная энергия, МДЖ |
7,27 |
7,19 |
||
|
16 |
ЭКЕ |
0,73 |
0,72 |
||
|
17 |
Кормовая единица |
0,47 |
0,46 |
||
Результаты показали высокую питательную ценность всех трех исследуемых сортов суданской травы — от 0,46 до 0,49 кормовых единиц.
Для сорта «Тугай» не выявлено достоверной разницы между вариантами опыта по накоплению сырого протеина, жира и сырой клетчатки, фосфора и кальция. Отмечено, что в растениях, полученных из семян, хранившихся при положительных температурах, содержание крахмала оказалось в 2,5 раза выше, чем в варианте с семенами после криоконсервации. Общее содержание органических веществ оказалась выше после криоконсервации — на 8 г на 100 г надземной массы, содержание сырого протеина — на 0,3 %, в том числе перевариваемого протеина — на 0,15 %. Питательная ценность отличалась незначительно — 0,48 и 0,49 кормовых единиц.
Для сорта «Ника» по количественному содержанию протеина лучший результат получен для надземной массы, полученной из семян, хранившихся при положительной температуре — 11,10 %, в варианте после криоконсервации — 10,50 %, аналогично по количеству перевариваемого протеина — 5,80 и 5,49 % соответственно. Питательная ценность корма по вариантам опыта не отличалась и составила 0,48 кормовых единиц.
У сорта «Новосибирская–84» вариант с хранением семян при положительных температурах незначительно превышал вариант с применением криоконсервации по накоплению органических веществ, сырого и перевариваемого протеина, сырой клетчатки, сахара, каротина, кальция, питательной ценности.
Сравнение трех сортов показало, что суданская трава сорта «Ника» превышала остальные сорта по таким показателям, как накопление органических веществ, сырого жира, крахмала и каротина. У сорта «Ника» отмечено максимальное содержание сырой золы, фосфора и кальция; у сорта «Новоси- бирская–84» выявлено максимальное накопление сырой клетчатки. Питательная ценность между сортами отличается незначительно, то их можно применять как источник кормовых ресурсов.
Заключение
Таким образом, результаты полевых опытов продемонстрировали, что криоконсервация семян суданской травы положительно повлияла на продуктивность и урожайность растений на опытном участке в условиях г. Караганды. Растения, выращенные из семян после криоконсервации, имели бо-
лее высокие показатели продуктивности. Максимальная урожайность отмечена для сорта «Новоси- бирская–84».
Анализ кормовой ценности суданской травы трех сортов показал, что сорта и варианты полевого эксперимента отличаются между собой содержанием крахмала, сахара, сырого протеина, сырой золы. Лучшие результаты по накоплению кормовых элементов отмечены для сорта «Тугай». Питательная ценность между сортами и вариантами опыта отличалась не значительно.
Предварительные анализы показывают перспективность применения сорта «Новосибирская–84» для производства кормовой массы в условиях Карагандинской области.
Список литературы
- Ziki S.J.L. Influence of cutting date and nitrogen fertilizer levels on growth, forage yield, and quality of sudan grass in a sem- iarid environment / S.J.L. Ziki, E.M.I. Zeidan, A.Y. El-Banna, E.A. Omar // International Journal of Agronomy. — 2019. — Vol. 2019. — Article ID 6972639. https://doi.org/10.1155/2019/6972639
- Дубенок Н.Н. Технология возделывания суданской травы на сено на бурых полупустынных почвах Калмыкии / Н.Н. Дубенок, В.В. Бородычев, Э.Б. Дедова, Е.А. Кравченко // Достижения науки и техники АПК. — 2014. — № 2. — С. 49– 53.
- Лаптина Ю.А. Приемы повышения продуктивности суданской травы в сухостепной зоне Нижнего Поволжья / Ю.А. Лаптина, Н.А. Куликова // Изв. Нижневолж. агроуниверситет. комплекса. — 2021. — № 1 (61). — С. 211–221. https://doi.org/10.32786/2071–9485–2021–01–21
- Шишова Е.А. Качество зеленой массы суданской травы / Е.А. Шишова // Изв. Нижневолж. агроуниверситет. комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. — 2017. — № 2. — С. 145–151.
- Капустин С.И. Продуктивность суданской травы сорта «Спутница» в степной зоне Северного Кавказа / С.И. Капустин, А.Б. Володин, А.С. Капустин // Изв. Оренбург. гос. аграр. ун-та. — 2018. — № 5. — С. 102–104.
- Гайсиева Е.А. Изучение смешанных агрофитоценозов с участием суданской травы / Е.А. Гайсиева // Наука и образование. — 2019. — № 3 (56). — С. 14–19.
- Nasiyev B.N. Cultivation of sudan grass in different ways of economic use of West Kazakhstan / B.N. Nasiyev, H.G. Yancheva, N.Zh. Zhaanatalapov // News of the National Academy of Science of the Republic of Kazakhstan, series of agricultural science. — 2019. — Vol. 6, No. 6. — Р. 38–44. https://doi.org/10.32014/2019.2224–526X.76
- Кальяскарова А.Е. Влияние стимуляторов роста и микроудобрений на урожайность семян суданской травы и костреца безостого в условиях Северного Казахстана / А.Е. Кальяскарова, Ж.М. Алимбаева, С.К. Набиев, Ж.Ж. Омаров // Вестн. Сев.-Казахстан. гос. ун-та им. М. Козыбаева. Сер. Естеств. и сельскохоз. науки. — 2017. — № 2 (35). — С. 90–96.
- Стрибуль Г.Ф. Действие низких температур на интенсивность начального роста и продуктивные свойства семян кукурузы и овощных культур: автореф. дис. … канд. биол. наук / Г.Ф. Стрибуль. — Харьков, 1993. — 18 с.
- Таланов И.П. Практикум по растениеводству / И.П. Таланов. — М.: КолосС, 2008. — 279 с.
- Методические указания по оценке качества и питательной ценности кормов. — М., 2002. — 75 с.