Контрольные вопросы

1. Основное назначение кормов?

2. Какие основные показатели химического состава кормов?

3. По каким показателям оценивается биологическая ценность кормов?

4. Какую роль играют неорганические вещества в организме животных?

5. Что входит в группу органических веществ корма?

6. Что такое сырой протеин, белки, безазотистые экстрактивные вещества, витамины и значение для организма животных?

7. Какие факторы влияют на химический состав растений?

8. Какими методами оценивается питательность кормов?

9. Что такое переваримость кормов и факторы, влияющие на этот показатель?

10. Каковы показатели переваримости химических веществ корма у разных видов животных?

11. Понятие о кормовой и кормопротеиновой единице?

12. Какие основные методы оценки питательности кормов?

13. Каково среднее содержание кормовых единиц в основных видах кормов?

14. Что понимается под сбалансированной по переваримому протеину кормовой единице и методика расчета?

15. Как рассчитать обеспеченность корма переваримым протеином?

16. Как рассчитать потребность корма в расчете на 1 корм. ед.?

Лекция №3 Биологические и экологические особенности растений сенокосов и пастбищ. Основные кормовые растения.

На естественных кормовых угодьях в процессе длительного эволюционного развития в определенных почвенно-климатических условиях и окружающей среды, постоянного естественного отбора наиболее приспособленных к конкретным условиям форм растений создались жизненные формы, отличающиеся как по морфологическим, так и биологическим признакам.

Все растения для общей кормовой характеристики принято классифицировать по их внешним признакам, что в определенной степени отражает и эволюцию этих растительных форм.

Из всех многочисленных форм растений практическое значение в кормопроизводстве Казахстана имеют следующие группы: многолетние и однолетние травы, составляющие основной растительный покров сенокосов и пастбищ, а также кустарники, полукустарники и полукустарнички, имеющие кормовую значимость в пустынной зоне.

Кустарники и кустарнички имеют высоту от нескольких сантиметров до 3-5 м, при этом кустарнички в этом диапазоне высоты имеют самые меньшие размеры. Продолжительность жизни их в среднем 20-30 лет, у некоторых до 100 и более лет. Практическое значение в Казахстане имеют терескен серый, саксаул черный, саксаул белый, многие виды жузгуна, солянка Рихтера и др.

Полукустарники и полукустарнички – эти жизненные формы относят к полудревесным растениям, многие из них близки к кустарникам, значительное же число – к многолетним травам.

У полукустарников имеются быстрорастущие генеративные побеги, вегетативные побеги укорочены, в связи с чем размер отрастающих и опадающих органов у них больше, чем у древесных растений.

Полукустарники отличаются от полукустарничков не только более крупным размером , но и длиной многолетней и однолетней части побега. Полукустарники распространены в степи, полупустыне и пустыне – это полыни, маревые, кокпек и др.

Многолетние травы. У многолетних трав, как жизненной формы растений к концу вегетации надземные побеги почти полностью отмирают, весной возобновляются вегетативным путем, семенное размножение у них на сформировавшихся травостоях имеет весьма ограниченный характер. Почки возобновления у многолетних трав находятся на корневищах или нижних частях стебля, луковицах, клубнях, корнях. У злаковых трав в верхнем слое почвы или вблизи поверхности располагается часть побега – узел кущения или по-иному - зона кущения, где заложены почки, из которых отрастают новые побеги, что и обуславливает ежегодное возобновление травостоя.

Фазы вегетации. У травянистых растений и полукустарников выделяют на первом году жизни фазы вегетации, общепринятые для однолетних растений, а на втором и последующих годах жизни – следующие основные фазы: весеннего отрастания, ранневесеннего и полного весеннего кущения, выхода в трубку (у злаков и осок), ветвления (у бобовых и разнотравья), колошения (бутонизации), цветения, плодоношения, летнего покоя, начала и полного летне-осеннего кущения, состояния перед уходом в зиму, зимнего покоя.

Весеннее отрастание начинается у разных культур при среднесуточных температурах 3-5. В степной и лесостепной зонах Казахстана отрастание начинается в середине апреля с колебаниями в зависимости от метеорологических условий весны на 5-8 суток.

После начала отрастания через 15-20 суток растения достигают высоты 8-10 см, вступают в фазу полного кущения - отрастания побегов предшествующих лет и образования новых побегов из зоны кущения.

В фазу стеблевания – выхода в трубку и ветвления отмечается интенсивный рост побегов при ежесуточном приросте трав до 2-5 см.

Фаза колошения (выметывания) – у злаковых и осок начинается с выходом из влагалища верхнего листа наружу соцветия и до начала цветения, у бобовых и разнотравья – от начала формирования соцветия – до начала цветения.

Фаза цветения трав в среднем продолжается 6-12 суток, а у бобовых трав и разнотравья может продолжаться до 25-30 суток.

За фазой цветения следует фаза плодоношения, продолжающаяся от завязывания семян до их созревания 10-15 суток, а после полного созревания семян начинается фаза отмирания побегов. В зависимости от климатических и метеорологических условий у разных трав эта фаза протекает неодинаково: в сухостепной зоне и при отсутствии летних осадков травы, пройдя все фазы развития, начинают засыхать уже в середине лета, в лесной зоне – остаются зелеными до глубокой осени. Ряд трав степной зоны также могут оставаться зелеными до глубокой осени, например, кострец безостый и особенно низовые, типчак и др.

Типы растений по биологическим и морфологическим признакам

Все многообразие кормовых растений условно подразделяется на 4 основные группы: а)мятликовые (злаковые); б)бобовые; в)разнотравье; г)осоки. Внутри групп осуществляется группировка по следующим основным биологическим и морфологическим признакам:

1. Ходу развития в течение вегетационного периода.

2. Способам размножения и возобновления многолетних растений.

3. Длительности жизни растений (долголетию биологическому и продуктивному).

4. Отношению растений к факторам внешней среды (воде, температуре воздуха и почвы, зимостойкости, свету, почвам).

5. Кормовой ценности, отавности, укосности и поедаемости в зависимости от фазы вегетации.

6. Характеру кущения и побегообразования.

7. Характеру расположения листьев.

8. Глубине расположения корневой системы.

Типы растений по ходу развития в течение вегетационного периода. По продолжительности вегетационного периода (скороспелости) многолетние травы делят на 4 группы: сверхранние, ранние, средние и поздние.

Сверхранние – эфемеры и эфемероиды заканчивают цветение и плодоношение в конце весны (в мае), эфемероиды в отличие от эфемеров при благоприятных метеорологических условиях вновь могут отрастать осенью. Типичными растениями этой группы являются мятлик луковичный, пустынник, осоки (толстолобиковая и вздутая), тюльпаны, кострец кровельный, мортук и др.

Ранние или скороспелые многолетние травы цветут в конце весны и плодоносят в начале лета. В степной зоне наиболее распространенные из них - овсяница бороздчатая (типчак), ковыль Лессинга, тонконог и др., в лесной и лесостепной зонах волоснец сибирский, мятлик луговой, овсяница овечья и красная, райграс высокий, ежа сборная и др.

Средние или скороспелые многолетние травы цветут в начале, а плодоносят в конце лета. В степной зоне к этой группе относят житняки, кострец безостый, люцерны, эспарцет песчаный, донники, пырей бескорневищный, вострец, клевера красный, розовый и белый. В лесной и лесостепной зоне к ним относят овсяницу луговую, тимофеевку луговую, ежу сборную и др. Многие бобовые травы имеют растянутый период цветения и плодоношения (до 25-35 суток), что связано не только с биологическими особенностями культуры, но и метеорологическими условиями года.

Поздние или позднеспелые многолетние травы цветут в середине, а плодоносят в конце лета. В степной зоне к этой группе трав относят пырей ползучий, ковыль-волосатик, в зонах полупустыни и пустыни - длительно вегетирующие растения – полукустарничковые полыни, полукустарники и кустарники из семейства маревые и гречишные – кумарчики, эбелек, солянка килеватая, молочай сереющий, хрозофора песчаная и др.

В лесной и лесостепной зоне к поздним травам относят полевицу белую, мятлик болотный, пырей ползучий и др.

Выше названная классификация трав имеет хозяйственное значение, поскольку разница в развитии многолетних трав в течение вегетационного периода позволяет устанавливать определенную очередность стравливания и скашивания, разработки и создания кормовых конвейеров, пастбищ и сенокосооборотов.

Длительность жизни кормовых трав. По длительности жизни все кормовые травы условно подразделяют на 5 групп: однолетние, двулетние, малолетние (до 4-х лет), среднелетние (до 5-7 лет) и долголетние (более 7 лет).

Следует рассматривать понятие долголетия с 2 позиций: долголетие биологическое и долголетие продуктивное или хозяйственное, когда растения еще сохраняются в травостое, однако урожайность их становится очень низкой.

В зависимости от уровня агротехники, условий увлажнения и др. факторов продолжительность продуктивного долголетия (если это не связано с биологией, например, как у двулетников) может удлиняться или укорачиваться.

Однолетние травы на естественных кормовых угодьях занимают в траво-

стоях незначительный удельный вес – менее 10-15% всей растительной массы, их доля возрастает в сухостепной, полупустынной и пустынной зонах, особенно на сильно выбитых пастбищах.

Однолетники бывают яровыми, зимующими (или двуручки) и озимыми, при этом озимые формы трав следует считать переходными к двулетним и даже многолетним растениям. Например, мятлик однолетний в сомкнутом травостое развивается как однолетник, а в высокогорьях, приполярном регионе и других неблагоприятных условиях ведет себя как многолетнее растение, с другой стороны в исключительно благоприятных условиях может дать в течение сезона 2-3 генерации.

Растения-двулетники – монокарпические – они цветут и плодоносят всего один раз в жизни. После появления всходов в течение первого года жизни вегетируют, а цветут и плодоносят на втором году и после этого отмирают, на 2-ом году жизни они формируют и максимальный урожай.

К двулетникам относятся донники, клевер-шабдар и др.

Среди малолетников наиболее распространенными являются эспарцет песчаный, клевера красный и розовый, райграс многоукосный, при неблагоприятных условиях произрастания и райграс многолетний. Эта группа культур максимальную урожайность формирует на 2-3 годах жизни, тем более – при подпокровном посеве. На 3-м году жизни, особенно в травосмесях, урожайность снижается, а на 4-5 годах - полностью травы выпадают из травостоев.

К травам среднего долголетия относятся люцерны (посевная и средняя), лядвенцы рогатый и болотный, тимофеевка луговая, овсяница луговая, ежа сборная и др. Максимальный урожай дают на 2-3 годах жизни, а с 4 - 5-го года он заметно снижается. При благоприятных условиях увлажнения (в частности при орошении) и высоком уровне агротехники период продуктивного долголетия, например, у люцерны, может удлиниться до 8-10 лет.

Из трав - долголетников можно назвать житняк, кострец безостый, овсяницу красную, люцерну желтую, волоснецы гигантский и ситниковый, мятлик луговой, лисохвост луговой, полевицу белую, клевер белый и др. У этих трав высокое биологическое долголетие, однако максимальные урожаи в посевах (хозяйственное долголетие) можно получить на 3-4 годах жизни, а далее с возрастом идет снижение продуктивности.

Яровые, озимые, двуручки и полуозимые. Возникающие в процессе кущения побеги многолетних трав должны пройти весь индивидуальный путь развития. Вегетативные укороченные побеги не заканчивают свое развитие в течение одного периода вегетации и не могут быть плодоносящими – генеративные же побеги проходят все фазы до плодоношения. В связи с этим различают растения ярового, озимого типа, а также полуозимые и двуручки, поскольку свойства долголетия и зимостойкости их связаны с этими свойствами.

Растения озимого типа требуют при прохождении начальных фаз развития пониженных температур осенью или зимой, в год посева у них развиваются до начала наступления зимы укороченные вегетативные побеги с 4-6 листьями, и только после перезимовки в следующем году, а иногда и после нескольких пе-

резимовок они могут образовывать плодоносящие генеративные побеги. К типичным представителям этой группы можно отнести овсяницу луговую и красную, ежу сборную, райграс (плевел) пастбищный, мятлик луговой.

Растения ярового типа могут проходить начальные фазы развития при летних температурах, потому уже в год посева дают плодоносящие генеративные побеги, а в последующие годы формируют два или несколько поколений генеративных побегов. К этой группе культур можно отнести люцерну посевную и среднюю, тимофеевку луговую, райграс высокий и многоукосный , пырей бескорневищный, волоснец сибирский.

Травы полуозимого типа при ранних сроках в год посева, а также после первого укоса в последующие годы формируют не только вегетативные побеги, но и какое-то количество растений (до10-25%) и генеративные побеги. К этой группе трав можно отнести житняки, кострец безостый, клевер красный позднеспелый, пырей промежуточный и другие.

Однолетние растения- двуручки способны изменять тип своего развития в зависимости от сроков посева: при весеннем беспокровном способе посева -по яровому, при летнем и осеннем сроке по озимому типу развития. К типичным представителям этой группы относят клевер розовый и белый, лисохвост луговой, полевицу белую. Ряд авторов (А.К.Федоров, С.П.Смелов и др.) более половины всех кормовых трав относят к группе растений-двуручек.

Особенности роста, способы размножения и возобновления многолетних растений, отавность. Большинство кормовых многолетних трав наряду с семенным размножением обладают способностью к вегетативному возобновлению. Стебли злаковых трав растут за счет удлинения междоузлий, главным образом верхних. Рост стеблей за счет удлинения междоузлий называют интеркалярным. У многолетних злаковых трав преобладающее место занимает летне-осенний и весенний периоды кущения.

В зоне сухих степей и полупустыни растения-ксерофиты отрастают после стравливания или скашивания не позднее начала бутонизации – колошения, а урожайность отавы составляет не более 10-20% от урожая в первом укосе или стравливании.

Наилучшей отавностью отличаются травостои в лесной и лесостепной зонах при хорошем увлажнении и на почвах с высоким плодородием: здесь стравливание травостоя можно проводить до 3-5 раз за сезон, в зоне степей до 2-3 раз, а в полупустынной и пустынной зоне, как правило, один раз.

Поэтому система эксплуатации кормовых угодий и посевов кормовых трав должна предусматривать комплекс приемов, включающих сроки и высоту стравливания и скашивания, частоту и кратность стравливания, организации ухода за ними.

Отношение кормовых трав к факторам внешней среды. Между растениями и окружающей их средой существует тесная взаимосвязь, поскольку их развитие, прохождение жизненных циклов зависят не только от наследственных качеств, но и почвенных, климатических и метеорологических условий, а в условиях Казахстана решающую роль из всех факторов играют условия увлажнения.

Следует учитывать, что в процессе длительного произрастания многих поколений трав они приспосабливаются к условиям почвенно-климатических зон, прошли определенный естественный отбор трав в фитоценозе, например, к условиям увлажнения, высоким или низким температурам и т.д.

Рост и развитие растений определяют факторы внешней среды: вода,

тепло, свет, воздух.

Вода в жизни и формировании урожая кормовых трав играет решающую роль, которую растения получают из почвы, куда она в свою очередь поступает в виде дождя, при таянии снега, почвенных и грунтовых вод, при этом в большинстве случаев важнейшее значение имеют атмосферные осадки.

Требования к теплу большинства кормовых трав относительно невысокие: семена начинают прорастать при 1-2⁰, хотя оптимальные температуры для роста от 15 до 30, а сумма активных температур для достижения фазы укосной спелости от 700 до 900, а для созревания семян в среднем от 1200 до 1400⁰. В целом можно сказать, что в условиях Казахстана тепло не является лимитирующим фактором для кормовых трав, лимитирующим фактором является – влага.

По отношению к световому режиму многолетние травы по происхождению из умеренных широт и являются растениями длинного светового дня. Воздух необходим растениям для дыхания и фитосинтеза, с помощью ветра опыляются многие растения - анемофилы – к ним относятся все злаковые травы и осоки.

Движение воздуха – ветер оказывает влияние на транспирацию растений, что при одновременной сухости воздуха не позволяет обеспечить растение необходимым количеством воды, и, как следствие, – опадение листьев, уменьшение фотосинтеза, падение урожайности, а при суховеях, нередко возникающих в степной и пустынной зонах, – и к гибели растений.

Все кормовые травы по отношению к влаге делят на 3 экологические типа: мезофиты, ксерофиты и гигрофиты.

Мезофиты – растения, произрастающие в районах среднего увлажнения, у которых наиболее благоприятные условия для произрастания при влажности почвы 75-80% от НПВ.

К мезофитам относится большинство кормовых трав и все травы, возделываемые в полевом травосеянии: люцерна, эспарцет, донник, лядвенец рогатый, житняк, кострец безостый, пыреи, тимофеевка луговая, ежа сборная, овсяница луговая, плевел многолетний, райграс высокий, клевер и другие.

Ксерофиты – растения сухих мест обитания, произрастающие при недостатке влаги, способные переносить почвенную и воздушную засуху. Они имеют мощную корневую систему, замедленную транспирацию, особенно в знойные часы, очень высокое осмотическое давление в клетках корня, что позволяет всасывать почвенный раствор при низких запасах влаги в почве.

Типичными растениями – ксерофитами являются растения сухих степей, полупустынь и пустынь: ковыли, овсяница бороздчатая (типчак), многие имеют опушение - астрагалы, полыни (белая, сероземная, белоземная), джузгун, верблюжья колючка, саксаул и др.

Гигрофиты – растения, произрастающие на влажных лугах, болотах, по берегам рек, в лесах влажных районов, имеющие широкие листья. Растения высокие, со слабой корневой системой и незакрывающимися устьицами, расположенными на обеих сторонах листа. К этой группе многолетних трав относятся осоки, ситники, камыши, тростники, некоторые вересковые, многие лютиковые и др.

Кормовое достоинство этих растений невысокое, но многие из них имеют широкое распространение (осоки, камыши, тростники), потому при недостатке более ценных кормовых растений животные вынуждены поедать и их. Многолетние травы из семейства бобовых на избыточно влажных местах произрастают крайне редко.

Характеризуя требование растений к влаге, следует выделить еще одно понятие – влагоустойчивость, заключающаяся в способности растений сохранять жизнеспособность при избыточном увлажнении, иногда очень длительном, а после схода воды давать высокий урожай.

Влагоустойчивость подразделяют на 2 типа: устойчивость растений к поверхностному затоплению, что обычно происходит в период разлива рек на пойменных лугах, а также при лиманном и обычном орошении, и устойчивости растений при подтоплении снизу, из-под почвы.

По устойчивости к затоплению кормовые многолетние травы подразделяются на три группы: длительноустойчивые, выдерживающие затопление более 40 суток, среднеустойчивые от 15 до 30 дней и малоустойчивые – не более 10-15 суток.

К длительноустойчивым можно отнести кострец безостый, пырей ползучий, лисохвост луговой, бекманию, канареечник, осоку стройную, чину болотную; к среднеустойчивым – тимофеевку луговую, овсяницу луговую, мятлик луговой, чину луговую, люцерну желтую, клевер розовый и др.; к малоустойчивым – люцерны посевная и средняя, донники, житняки, ежа сборная, райграс высокий и др.

Кроме того, есть виды многолетних трав, которые не выдерживают даже самого кратковременного затопления (3-5 суток) , среди таких трав можно назвать эспарцет песчаный.

К подтоплению снизу, особенно холодными водами, устойчивы лисохвост луговой, щучка (луговик дернистый), полевица собачья, многие крупные осоки, к неустойчивым – пырей ползучий, житняк, кострец безостый, райграс высокий.

Для многолетних трав важным свойством является зимостойкость – способность не подвергаться вымерзанию, выпреванию и выпиранию корней из почвы и морозостойкость – способность переносить не только заморозки, но и длительные морозы, что связано со способностью растений накапливать к началу зимы большого количества питательных веществ, особенно сахаров и жиров, а также глубиной залегания узла кущения (у злаковых) и корневой шейки (у бобовых).

Высокой морозостойкостью в степной зоне отличаются житняки, кострец безостый, донники, люцерна желтая, эспарцет песчаный, пырей ползучий, типчак (овсяница бороздчатая), средней морозостойкостью – люцерна посевная, эспарцет посевной, райграс высокий, неморозостойкие – клевер красный, клевер белый и др.

На зимостойкость трав оказывают влияние и агротехнические приемы: посев районированными сортами, соблюдение сроков посева, скашивание или стравливание трав не позже, чем за 25-30 суток до конца вегетации, внесение удобрений, прикатывание снега зимой и др.

Почвенные факторы – содержание питательных веществ, кислотность, щелочность, засоленность и др. имеют для кормовых трав важное значение. Наиболее ценные травы как бобовые, так и злаковые лучше растут и формируют высокие урожаи на богатых и средних по содержанию питательных веществ почвах.

Ухудшение пищевого режима приводит к вытеснению ценных кормовых растений корневищных и рыхлокустовых злаков малоценными, менее требовательными к элементам питания, например, плотнокустовыми, в результате снижается урожайность, ухудшается качество корма.

Ценные кормовые травы: житняк, кострец безостый, тимофеевка луговая, овсяница луговая, люцерна, лядвенец, клевер лучше растут на почвах слабокислых, нейтральных и слабощелочных. На кислых почвах растут малоценные травы: луговик дернистый (щучка), осока сероватая, белоус, щавелек и др., на щелочных солонцеватых почвах – кермек, солодка, бескильница расставленная, прибрежница солончаковая и др.

Кормовые травы по-разному реагируют на аэрацию почвы (воздухообмен с наружным атмосферным воздухом). Наибольшую требовательность к аэрации предъявляют корневищные злаки – кострец безостый, пырей ползучий, а также бобовые травы. Менее требовательны к аэрации плотнокустовые и болотные травы. Кроме рассмотренных выше факторов, в экологии растений большую роль играют топографические факторы, в основном, рельеф местности, оказывающий существенное влияние на состав растительности на суходолах, поймах рек, на разных частях склонов, экспозиции склонов.

Например, в степной зоне на южных склонах в условиях повышенных температур летом и колеблющихся зимних температур произрастают растения более засухоустойчивые и морозостойкие, чем на северных склонах, где размещаются растения, приспособленные к более умеренным температурам.

На естественных кормовых угодьях в растительных сообществах (фитоценозах) друг на друга воздействуют не только растения, но и микроорганизмы, оказывая в одних случаях положительное влияние, в других – отрицательное.

Примером могут служить растения-паразиты – повилики, заразихи и др., полупаразиты – марьянник, мытник, зубчатка и др., паразиты грибов и бактерий, выделяющих токсичные вещества, приводящие нередко к гибели растения-хозяина.

При этом особенно велика роль дождевых червей, количество которых нередко достигает до 300 шт. на 1 м². Они пронизывают своими ходами почву, улучшая аэрацию ее, перемещая почвенные частицы как бы перемешивая ее, способствуют созданию прочной комковатой структуры почвы, при этом почти не повреждают корневую систему почвы, то есть способствуют повышению урожайности естественных кормовых угодий.

Многие насекомые участвуют в опылении цветков ценных кормовых трав – люцерны, эспарцета, донника, клевера и др., животные и насекомые переносят семяна, плоды, способствуя расселению растений.

В степной и пустынной зоне на естественных кормовых угодьях большой вред травам наносят мышевидные грызуны и землерои - кроты, прорывая в почве ходы, норы, а также кочки – кротовины из выброшенной на поверхность земли, муравейники на сенокосах способствуют увеличению потерь сена при уборке, т.е. все вышеназванные животные и насекомые оказывают отрицательное влияние на сбор корма с этих угодий.

Огромную роль в жизни растений играют антропогенные факторы, что в обобщенном виде следует считать как все разнообразные формы влияния человека как непосредственно на растения, так и на все экологические факторы. Среди таких факторов можно назвать отрицательные – бессистемные выпас скота и сенокошение, которые приводят к уменьшению высокопродуктивных видов растений, полному выбиванию и вытаптыванию пастбищ.

Вместе с тем, разумное проведение осушения и орошения, применение системы агротехнических мероприятий – коренное и поверхностное улучшение естественных кормовых угодий, научно обоснованная система использования пастбищ и сенокосов с введением пастбищеоборотов и сенокосооборотов создают условия для формирования фитоценозов из ценных в кормовом отношении трав, отличающихся высокой продуктивностью.