WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Кобзин

Алексей Григорьевич

адаптивные ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ СЕЯНЫХ

СЕНОКОСОВ И ПАСТБИЩ НА МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЛЯХ

В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РФ

Специальность

06.01.12 – кормопроизводство и луговодство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных  наук

Санкт-Петербург-Пушкин  2007

Работа выполнена в ГНИУ Всероссийский НИИ сельскохозяйственного использования мелиорированных земель (ГНИУ ВНИИМЗ).

Научный консультант: 

Академик Россельхозакадемии,

доктор технических наук, профессор

Ковалев Николай Георгиевич

Официальные оппоненты: 

Доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Лепкович Игорь Павлович

Доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Благовещенский Герман Викентьевич

Доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Мерзлая Генриэта Егоровна

Ведущая организация: 

ФГОУ ВПО Российский государственный аграрный университет – Московская

сельскохозяйственная Академия

имени К.А. Тимирязева

Защита диссертации состоится «___»______________  2007 г. в ___ ч ____ мин. 

на  заседании диссертационного совета Д 220.060.03  при ФГОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный аграрный университет по адресу: 196601, г. С.-Петербург-Пушкин, Петербургское шоссе, 2, корп. 1А, ауд. 239.

Факс (812) 476-03-50

Просим Вас принять участие в работе Совета или прислать письменный отзыв о данном реферате (в двух экземплярах, заверенных печатью).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный аграрный университет

Автореферат разослан  «___» ____________2007г.

Ученый секретарь

диссертационного совета


В.П. Царенко


общая характеристика работы



Актуальность работы.

Для ускоренного развития отрасли животноводства в рамках реализации национального проекта «Развитие АПК» необходимо увеличение объемов производства высококачественных кормов. В условиях Центрального района Нечерноземной зоны РФ одним из основных источников производства высококачественных объемистых кормов для животноводства являются сенокосы и пастбища, площадь которых составляет 5,6 млн. га. В связи с неудовлетворительным культуртехническим состоянием, в частности, с высокой (30%) переувлажненностью почв и отсутствием надлежащих мер ухода урожайность природных кормовых угодий продолжает оставаться очень низкой  (8-12 ц/га сухой массы). Необходим комплекс мероприятий по повышению их продуктивности и природоохранной роли.

Многообразие природных условий региона (климат, почва, рельеф, гидрологические условия, почвообразующие породы и др.) обусловливает необходимость разработки адаптивных, а слабое ресурсное обеспечение сельского хозяйства - ресурсосберегающих технологий повышения урожайности и улучшения качества корма естественных и старосеяных сенокосов и пастбищ. Неудовлетворительное культуртехническое и мелиоративное состояние лугов свидетельствует о том, что способы повышения их продуктивности должны основываться на ландшафтно-мелиоративной основе, которая определяет необходимость учета состояния природных агроландшафтов и применения наиболее эффективных и экологически безопасных способов воздействия на их лимитирующие исходные свойства.

На ближайшую перспективу значительное увеличение производства кормов с сенокосов и пастбищ возможно, в первую очередь, за счет улучшения ранее мелиорированных (0,55 млн. га) угодий, которые не нуждаются в проведении дорогих и энергоемких технологий для повышения их продуктивности.

Цель и задачи исследований. Цель исследований – разработать адаптивные технологии создания сеяных высокопродуктивных сенокосов и пастбищ на различных типах лугов (суходольные, пойменные, низинные) на ландшафтно-мелиоративной основе с использованием фактора биологизации и возобновляемых внутрихозяйственных ресурсов в Цент­раль­ном районе Нечерноземной зоны.

Для достижения этой цели в задачи исследований по теме диссертации входило решение следующих вопросов:

- научное обоснование путей ресурсо- и энергосбережения в технологиях создания сеяных и перезалужения старосеяных осушаемых  сенокосов и пас­тбищ;

- обоснование и роль  биологических факторов, используемых в  технологиях для снижения совокупных затрат и себестоимости  производимых кормов;

- усовершенствование технологий создания различных типов сеяных сенокосов на пойменных мелиорированных землях;

- разработка ресурсосберегающих технологий перезалужения осушаемых старосеяных пастбищ и сенокосов;

- разработка адаптивных систем ведения различных типов пастбищ;

- оптимизация водного режима почв осушаемых сеяных пастбищ;

- определение фитоценотической активности луговых трав при сенокосном и пастбищном использовании;

- установление особенностей формирования сеяными травостоями подземной и надземной массы;

- последействие различных технологий создания сеяных сенокосов и пастбищ на плодородие осушаемых почв;

- влияние технологий и удобрений на качество корма сеяных сенокосов и пастбищ;

- изменение агрофизических свойств почв под действием технологий создания сеяных травостоев;

- оценка роли сеяных травостоев в воспроизводстве валовой энергии;

- агроэнергетическая и экономическая эффективность различных технологий создания сеяных травостоев на мелиорируемых лугах.

Научная новизна исследований. В результате 26-летних исследований применительно к различным типам мелиорируемых лугов Центрального района Нечерноземной зоны научно обоснованы и экспериментально разработаны или усовершенствованы технологии (приемы) создания сеяных сенокосов и перезалужения старосеяных сенокосов и пастбищ, адаптивные системы ведения различных типов (злаковые и бобово-злаковые) пастбищ; установлены основные оптимальные параметры водопотребления и рациональные дозы удобрений для осушаемых пастбищ; выявлены размеры вымывания и выщелачивания основных элементов питания за пределы активной зоны при внесении минеральных удобрений; дана оценка различным луговым агроэкосистемам в воспроизводстве валовой энергии в биосферных процессах.

Технологии создания сеяных сенокосов и пастбищ включают эффективные способы обработки почвы (агромелиоративные и предпосевные), подбор высокоурожайных злаковых и бобовых трав и травосмесей для залужения, оптимальные нормы высева семян, систему удобрений (виды, формы и дозы внесения).

Практическое значение результатов исследований состоит в том, что разработанные адаптивные технологии создания сеяных лугов на мелиорируемых землях позволяют: на пойменных лугах при сенокосном использовании получать с бобово-злаковых травостоев (на фоне Р60К120) по 50-53 ц/га, а со злаковых (на фоне N180Р60К120) - по 70-75 ц/га сена; на суходольных лугах при перезалужении старосеяных выродившихся пастбищ вновь созданные бобово-злаковые травостои обеспечивают до 4,5-4,7, а злаковые - 5,1 тыс. корм. ед. с 1 га. На суходольных лугах техногенная система  ведения злаковых пастбищ позволяет формировать урожайность до 40-45, техногенно-органическая – 50-55, техногенно-мине­раль­ная – 70-75, а при орошении и внесении высоких (N240Р60К120) доз минеральных удобрений – 85-90 ц/га СВ; бобово-злаковые пастбища без внесения минеральных удобрений формируют до 60-65 ц/га, при техногенно-минеральной и комбинированной системах – до 75-85 ц/га СВ.

Технологии создания высокопродуктивных сенокосов и пастбищ на мелиорируемых землях в Центральном районе Нечерноземной зоны были рассмотрены, одобрены и рекомендованы для широкого  внедрения на Научно-технических советах МСХ РСФСР (1983г.),  Госагропрома СССР (1987г.), РАСХН (1995г.), Департаментом по социально-экономическому развитию села Тверской области (1981, 1985, 1987, 1989, 1991, 1995, 2000, 2001, 2003, 2005 гг.).

Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены и получили положительную оценку на Всесоюзных научных конференциях молодых ученых и аспирантов (1982, 1985), Всероссийских и региональных научно-практических конференциях (Тверь - 2002, 2003; Москва - 2005; Курск - 2006), Международных конференциях (Минск - 2000, 2002, 2007; Москва - 2001, 2002, 2004; Санкт-Петербург - 2002; Ставрополь - 2002; Курск - 2003), совещаниях и семинарах, заседаниях Ученых советов ВНИИ кормов (1979-1982), ВНИИМЗ (1979-2005).

Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований использованы при разработке 7, в т.ч. 3 Всероссийских и 4 региональных рекомендаций по созданию и использованию высокопродуктивных сенокосов и пастбищ на мелиорируемых землях. Материалы исследований использовались также при разработке программ развития кормопроизводства в Тверской (бывшей Калининской) области, в докладах и выступлениях перед специалистами сельского хозяйства.

Публикация результатов исследований. По рассматриваемой теме диссер­та­ции опубликовано 89 печатных работ, в т.ч. 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 1 монография, 28 рекомендаций, 6 статей в зарубежных издательствах. В работах, выполненных в соавторстве, диссертант принимал непосредственное участие в проведении исследований и их интерпретации. Доля авторства в совместных публикациях составляет 30-80%.

Основные положения, выдвигаемые на защиту:

- научное обоснование применения технологий улучшения осушаемых сенокосов и пастбищ на основе ресурсо-энергосбережения;

- высокоэффективные технологии создания различных типов сенокосов на осушаемых пойменных землях;

- ресурсосберегающие технологии (приемы) перезалужения старосеяных пастбищ и сенокосов на суходольных лугах;

- адаптивные системы ведения сеяных пастбищ на различных типах природных кормовых угодий;

- оптимизация водного режима  почв на осушаемых суходольных лугах с минеральными почвами;

- комплексная оценка влияния технологий создания и приемов ухода на качество корма создаваемых сенокосов и пастбищ;

- агроэнергетическая и экономическая эффективность многовариантных систем ведения сенокосов и пастбищ на мелиорируемых землях.

Структура работы. Диссертация изложена на 359 страницах машинописного текста. Состоит из 6 глав, выводов, предложений производству, содержит 76 таблиц, 5 рисунков, 31 приложение. Список литературы включает 470 наименований, в том числе  52  на иностранных языках.

2. Условия, объекты и методы проведения исследований

       Исследования по разработке адаптивных технологий создания сеяных сенокосов и пастбищ проводили в 1979-2005 гг. на мелиорируемых землях в ОПХ «Заветы Ленина» и опытном полигоне ВНИИМЗ, расположенных в центральной части Тверской области, а также в совхозе «Присухонский» Вологодской области. Для решения поставленных задач проведено 14 полевых и 4 научно-произ­вод­ст­венных опыта. Всем соисполнителям (Положенцева Л.П., Тихомиро­ва Т.М.), а также сотрудникам лаборатории луговодства ВНИИМЗ, помогавшим в проведении исследований, выражаю глубокую благодарность.

       Опыты проводили на суходолах нормального, временно-избыточного увлажнения, на низинных и пойменных лугах с дерново-подзолистой, а также аллювиальной дерново-глеевой осушаемыми почвами. Дерново-подзолистая почва вклю­чала 8 разновидностей. Почвы опытных участков в пахотном слое (0-20 см) характеризовались, как правило, средним (1,96-3,10%) содержанием гумуса, средним (11,0-17,7) и высоким (19,0-32,7 мг/100 г) – фосфора, низким (7,4-11,4 мг), средним (15,5) и высоким  (22,8 мг) – калия, от кислой до близкой к нейтральной реакцией (рН=4,6-6,9). Схемы полевых опытов представлены в конкретных разделах диссертации. Площадь опытных делянок в опытах составляла 20-115 м2, повторность вариантов – 3-4-х кратная. Все учеты и наблюдения проводили в соответствии с общепринятыми в луговодстве и кормопроизводстве методиками исследований.

результаты исследований

3. Технологии создания сеяных сенокосов на мелиорируемых землях

3.1. Урожайность злаковых и бобово-злаковых травостоев

На осушаемых пойменном и суходольном лугах при создании сеяных травостоев более высокой урожайностью (73,8-80,8 ц/га СВ) в среднем за 4 года характеризовались зла­ковые травостои  при внесении полного минерального удобрения в дозе N180Р60К120, а бобово-злаковый на фоне Р60К120 – 54,1-56,6 ц/га СВ (табл. 1). Разницы во влиянии на урожайность сеяных травостоев различных способов мелиоративной обработки почвы при залужении не обнаружено. По глубокому рыхлению почвы на 30-40 см сеяные злаковые травостои формировали урожайность в размере 76,5-80,8, по рыхлению в сочетании с кротованием - 76,8-78,5, а бобово-злаковый, соответственно 54,1-54,4 и 56,0-56,6 ц/га СВ. Способы основной обработки почвы также оказали одинаковое влияние на урожайность сеяных сенокосов. В среднем за 4 года сеяные злаковые травостои по дискованию почвы формировали 73,1-78,9, по вспашке – 73,8-80,8 ц/га СВ, а бобово-злаковый – соответственно, 54,1-56,0 и 54,4-56,6 ц/га. При значительно меньшем уровне урожайности бобово-злаковый травостой по окупаемости урожаем 1 кг д.в. удобрений экономичнее злаковых в 1,3 раза. Положительная роль агромелиоративных обработок почвы проявилась только в первые 2 года жизни травостоев. Рыхление подпахотного горизонта и его сочетание с кротованием по вспашке и дискованию способствовало росту урожая злаковых травостоев в среднем на 5,5-7,2 ц/га СВ. Бобово-злаковый агрофитоценоз обеспечивал прибавку урожая (5,0-5,6 ц/га СВ) только при кротовании прорыхленной почвы.

  1. Влияние способов обработки почвы на урожайность различных типов сеяных травостоев (ц/га СВ)

Состав

травосмесей

(Ф.А.)

Обработка почвы

В среднем за 1983-1986 гг.

Прибавка урожая

в среднем

за 1983-1984 гг.

глубокая

(Ф.В.)

основная

(Ф.С.)

Двукисточник трост.+кострец б/о +овсяница трост.

Без

обработки

Дискование

75,9

Вспашка

76,0

Рыхление на

30-40 см

Дискование

76,5

7,2

Вспашка

78,7

5,6

Рыхление+ кротование на 60-70см

Дискование

78,9

6,5

Вспашка

76,8

5,5

Кострец б/о +

овсяница трост.

+ тимофеевка

луговая

Без

обработки

Дискование

73,1

Вспашка

73,8

Рыхление

Дискование

78,3

3,7

Вспашка

80,8

9,2

Рыхление+

кротование

Дискование

78,8

5,7

Вспашка

78,5

6,8

Клевер гибридный

+ тимофеевка

луговая

Без

обработки

Дискование

54,4

Вспашка

55,0

Рыхление

Дискование

54,1

-

Вспашка

54,4

-

Рыхление+

кротование

Дискование

56,0

5,6

Вспашка

56,6

5,0

НСР05, ц/га травосмесей

10,4

  глубоких обработок

3,0

  основных обработок

3,7

3.2. Ботанический состав травостоев сеяных сенокосов.

По обилию в урожае, а также по реакции на глубокие обра­ботки кострец безостый занимает первое место среди возделываемых трав. На 3-й год пользования его доля в составе злаковых травостоев составляла 53-78% (табл. 2). Овсяница тростниковая, тимофеевка луговая, двукисточник тростниковый слабее реагируют на улучшение условий произрастания. В случае их ухудше­ния овсяница тростниковая заметно увеличивает свое учас­тие в урожае, особенно к осени, когда ее доля в травостое уве­личивается в 1,4-2,4 раза по сравнению с первым укосом. Способы мелиоративной обработки почвы в первые 2 года оказывали незначительное влияние и на засоренность травостоев, когда содержание разнотравья в них по дискованию почвы в 3 следа снижалось с 25 до 8-14%. На 3-й год пользования травами четкого влияния обработок почвы на содержание в урожае малоценного разнотравья не обнаружено.

В другом опыте на дерново-подзолистой глееватой суглинистой почве было установлено незначительное влияние агромелиоративных обработок на ботанический состав сеяного злакового травостоя. В среднем за 2 года под их действием заметно (на 5-14%) снизилось содержание тимофеевки луговой, увеличилась доля овсяницы луговой. Содержание ежи сборной оставалось без изменения.

2. Влияние различных способов обработки почвы пойменного луга на ботанический состав сеяных травостоев (%, на 3-ий год пользования)

Тип

травостоя

Вид и группа трав

Основная

обработка почвы

Мелиоративная обработка почвы

без обработки

рыхление на 30-40 см

рыхление+ кротование

Двукисточниково-кострецово-овсяницевый

Кострец

безостый

Дискование в 3 следа

53

58

65

Вспашка на 15-18 см

64

59

62

Двукисточник

тростниковый

Дискование в 3 следа

10

20

6

Вспашка на 15-18 см

9

10

8

Овсяница

тростниковая

Дискование в 3 следа

34

30

25

Вспашка на 15-18 см

24

27

26

Несеяные злаки

и бобовые

Дискование в 3 следа

4

2

2

Вспашка на 15-18 см

3

3

4

Разнотравье

Дискование в 3 следа

-

-

-

Вспашка на 15-18 см

-

-

-


Кострецово-овсяницево-тимофеечный

Кострец

безостый

Дискование в 3 следа

62

76

77


Вспашка на 15-18 см

70

75

76


Овсяница

луговая

Дискование в 3 следа

20

15

13


Вспашка на 15-18 см

15

11

11


Тимофеевка

луговая

Дискование в 3 следа

14

7

7


Вспашка на 15-18 см

13

10

12


Несеяные злаки

и бобовые

Дискование в 3 следа

3

1

3


Вспашка на 15-18 см

2

3

1


Разнотравье

Дискование в 3 следа

1

-

-


Вспашка на 15-18 см

-

-

-


Клеверо-тимофеечный

Тимофеевка

луговая

Дискование в 3 следа

21

20

34


Вспашка на 15-18 см

24

22

21


Клевер

гибридный

Дискование в 3 следа

61

65

54


Вспашка на 15-18 см

67

58

55


Несеяные злаки

и бобовые

Дискование в 3 следа

18

15

12


Вспашка на 15-18 см

13

20

23


Разнотравье

Дискование в 3 следа

-

1

-


Вспашка на 15-18 см

-

1

1

3.3. Фитоценотическая активность многолетних трав

На аллювиальной дерново-глеевой почве сеяные травы при двуукосном использовании характеризовались различной фитоценотической активностью. Более высоким индексом ценотической активности (отношение доли трав в урожае к участию в травосмеси) в среднем за 4 года отличались кострец безостый (5,06-5,60) и клевер гибридный (5,48-6,00), а самой низкой – двукисточник тростниковый (0,24-0,25) и тимофеевка луговая (0,23-0,31). Различные способы обработки почвы при залужении оказывали незначительное влияние на фитоценотическую активность луговых трав. В другом опыте на дерново-подзолистой почве было установлено, что в среднем за 2 года многолетние злаковые травы характеризовались довольно высокой фитоценотической активностью, особенно овсяница луговая и ежа сборная, индекс которых составил, соответственно, 1,19-1,52 и 1,10-1,43, а тимофеевки луговой – 0,60-0,79. На фоне агромелиоративных обработок повышалась фитоценотическая активность овсяницы луговой, снижалась у тимофеевки луговой и оставалась неизменной у ежи сборной. Четкого влияния отдельных способов обработки почвы на фитоценотическую активность злаковых трав не отмечено.

3.4. Биохимический состав сена

Сено сеяных злаковых и бобово-злаковых травостоев при двух укосах в среднем за 3 года характеризовалось средним содержанием сырого протеина (10,2-12,6%), сырой золы (7,8-8,8), БЭВ (39,2-46,4), высоким – сырой клетчатки (30,2-37,9), фосфора (0,47-0,60), калия (2,4-3,0), (бобово-злаковых и кальция – 0,63-0,76), низким – сырого жира (1,9-2,3%). По содержанию сырого протеина и сырой золы сено сеяных травостоев относится к I и II классам, по количеству сырой клетчатки лишь сено бобово-злаковых травостоев - ко II и III.

Четкой закономерности по влиянию различных способов обработки по­ч­вы на биохимический состав сена сеяных травостоев не установлено. В то же время довольно отчетливо проявилось вли­яние типа травостоя на биохимический состав корма: сено бобово-зла­ко­вых травостоев по сравнению со злаковым отличалось бо­­лее высоким содержанием сырого протеина, сырого жира, кальция и фосфора, по более низким – сырой кле­тчатки, а также более высокой энергонасы­щен­ностью (8,54-8,88 и 7,10-8,31 МДж ОЭ в 1 кг СВ) и питательностью (0,59-0,64 и 0,48-0,56 корм. ед.).

3.5. Накопление корневой массы сеяными травостоями

На дерново-подзолистой глееватой легкосуглинистой почве сеяные травостои формировали очень большую корневую массу (164,6-175,5 ц/га сухой массы на 3-й год жизни трав в слое 0-20 см). Основная масса корневых остатков (96-97%) находилась в пахотном слое. Глубокая (мелиоративная) обработка почвы (кротование, рыхление) приводила к незначительному увеличению корневой массы в почве. В слое 20-40 см отмечено увеличение массы корней лишь при безотвальном рыхлении почвы на 30-35 см (с 35 до 69 ц/га). Улучшая водно-воздушный режим, увеличивая проникновение корней вглубь почвы, агромелиоративные приемы обработки способствуют увеличению жизненного пространства биоценозов, что  сопровождается усилением биологической активности почвы.

3.6. Биологическая активность почвы

Биологическая активность почвы повышалась при улучшении водно-физи­чес­ких условий. Так, за годы исследований (1983-1986гг.) более высокая биологическая активность наблюдалась после вспашки, рыхления и кротования почвы. Вспашка по сравнению с дискованием обусловила повышение разложения льняной ткани в 1983 г. на 14%, в 1985 г. – на 2,2%. В свою очередь глубокие обработки увеличили положительное влияние на биологическую активность почвы. В 1986г. повышение биологической активности в слое почвы 0-30 см отмечается на рыхлении в сочетании с кротованием по вспашке на злаковых травостоях. Интенсивность биологической активности возрастала за счет глубоких обработок на кострецово-овсяницево-тимофеечном травостое незначительно, а на других эффект от мелиоративных приемов практически не отмечался. На 4-ый год жизни трав общий уровень биологической активности почвы при вспашке незначительно снизился, что свидетельствует о затухании  влияния обработок  на уровень биологической активности почвы.

Уровень биологической активности почвы под злако­во-бобовым лугом был выше, чем под злаковым при меньших те­мпах его снижения с увеличением глубины. Повышение уровня биологической активности почвы способствует ускорению темпов окультуривания почвы.

3.7.  Экономическая эффективность технологий создания сеяных сенокосов

В наших исследованиях (в ценах на 1.01.1987 г.) самая высокая чистая прибыль (87 руб./га) получена на бобово-зла­ковом травостое при применении рыхления  в сочетании с кротованием. На кострецово-овсянично-ти­мо­фе­еч­ном травостое чистая прибыль сос­тав­­ляла 24,1-47,8 руб./га. Приме­нение рыхления, как по вспашке, так и по дискованию дало более высокую до­полнительную прибыль, чем сочетание рыхления с кротованием на двуки­с­точ­никово-кострецово-овсяницевом травостое. Самой высокой окупаемостью 1 руб. затрат с учетом проведения всех технологических операций по созданию травостоев и уборки урожая характеризовалось сено клеверо-злакового травостоя при глубоком рыхлении почвы (3,2-3,8 руб.). Злаковые травостои  обеспечили одинаковую окупаемость 1 руб. затрат (2,9-3,3 и 2,9 -3,0 руб.).

4. Ресурсосберегающие технологии и приемы перезалужения старосеяных пастбищ и сенокосов

4.1. Агрофизические свойства и микробиологическая активность почвы

Перезалужение старосеяных кормовых угодий на осушаемом лугу с дерново-подзолистой супесчаной почвой с помощью различных способов ее обработки в среднем за 6 лет, как правило, способствовало улучшению агрофизических свойств - снижению плотности в слое 0-30 см с 1,32 до 1,22-1,28 г/см3, повышению скважности с 48,1 до 49,0-50,2%, а также усилению микробиологической активности почвы. В год перезалужения максимальное (на 0,09 и 0,15-0,19 г/см3) снижение плотности почвы в слоях 0-10 и 10-20 см обеспечивает комбинированная обработка (фрезерование + вспашка + дискование) и 2-х кратное фре­зерование в сочетании с подпочвенным рыхлением. Уплотнение супесчаной почвы в слое 0-20 см происходит обычно с 3-го года жизни трав, но при этом она поддерживается в  оптимальных (1,1-1,2 г/см3) пределах для их роста и развития. Лучшему крошению дернины способствует 2-х кратное фрезерование, а ее заделке в почву – вспашка. Скважность почвы под действием обработок почвы в среднем за 3 года повысилась в слое 0-10 см на 1,2-3,2, а в слое 10-20 см – на 1,3-6,9%. Наиболее сильным  воздействием на скважность почвы отличалась плоскорезная  обработка в сочетании с фрезерованием в 2 следа, соответственно на 3,2–6,9 и 1,9-7,2%. На 3-ий год влияние обработок почвы на скважность уже не проявлялось. С этим связано краткосрочное (2-3 года) влияние обработок почвы  на урожайность многолетних трав.

Микробиологическая активность почвы в слое 0-20 см более сильно проявилась при сочетании плоскорезной обработки с фрезерованием в 2 следа (27,3%), а также при перезалужении агрегатом АЗ-2,4 (28,4%). Особенно резко возрастала она в подпахотном (20-30 см) слое (с 15,1 до 21,8-23,3%).

4.2. Формирование сеяных травостоев

Полевая всхожесть семян трав.  Более высокую полевую всхожесть семян бобово-злаковой травосмеси обеспечили комбинированные обработки почвы с использованием фрезерования (55-58%), а самую низкую – агрегат АЗ-2,4 (36%). Подобная закономерность по влиянию способов обработки почвы на полевую всхожесть семян была отмечена и при создании злакового травостоя. При перезалужении по мере уменьшения нормы высева семян со 100 до 25% наблюдалось незначительное повышение полевой всхожести семян трав в ежово-лисохвостном  травостое (с 38 до 46%), злаков – в бобово-злаковой (с 34 до 46), а также в одновидовом посеве тимофеевки луговой (с 29 до 38%).

Плотность травостоев. Несмотря на некоторое повышение полевой всхожести семян многолетних трав общее количество растений на 1 га при низких (25-50% от полной нормы) нормах высева значительно меньше, что и предопределяет различную плотность агрофитоценозов, особенно в первые  2 года после залужения. При полной норме высева сеяные травостои  характеризовались, как правило, более высокой плотностью, особенно, в первые годы жизни трав (1650-2610 побегов на 1 м2, а при 25% - 825-1800 побегов). С годами происходит нивелирование разницы в плотности травостоев  при высокой и низкой нормах высева семян трав.

4.3. Урожайность агрофитоценозов

На дерново-подзолистой глееватой супесчаной почве в среднем за 5 лет создание сеяных бобово-злаковых пастбищных травостоев на выродившихся кормовых угодьях способствовало резкому увеличению их урожайности (с 30,6 до 63,0 ц/га СВ, табл. 3). Без внесения минеральных удобрений технологии перезалужения способствовали формированию 39,5-42,9 ц/га СВ, на фоне Р60К120 – 56,2-59,5, на фоне N60Р60К120 – 60,5-63,0 ц/га.

Улучшение старосеяного злаково-разнотравного пастбища путем внесения минеральных туков оказалось агрономически менее эффективным  способом повышения их урожайности: внесение Р60К120 способствовало увеличению урожайности на 8,8 ц/га СВ. И даже внесение N180Р60К120 повысило урожайность (на 17,4 ц/га) старосеяного травостоя так же, как  N90Р30К60 на сеяных травостоях. Урожайность сеяных пастбищ по годам сильно (от 29,7до 59,5 ц/га СВ) колебалась. Более устойчивую урожайность сеяные травостои формировали при внесении минеральных удобрений. Сеяные злаковые травостои на одинаковом фоне формировали  значительно меньшую урожайность, чем бобово-злаковые: урожайность бобово-злаковых травостоев составила без внесения удобрений 39,5-42,9, а злаковых – 29,1-33,6 ц/га СВ. На фоне фосфорно-калийного удобрения бобово-злаковые травостои лишь незначительно уступали по урожайности злаковым при подкормках в дозе N180Р60К120.

       Различные способы перезалужения старосеяного пастбища оказали примерно равное влияние на урожайность сеяных злаковых агрофитоценозов, разница в урожайности обычно не превышала 3-4  ц/га. Это дает основание предположить, что все способы перезалужения создают примерно одинаковые для роста многолетних трав агрофизические и агрохимические свойства почвы. Поэтому использование при перезалужении менее затратных способов обработки почвы является большим источником ресурсосбережения.

3. Урожайность сеяных пастбищ в зависимости от технологий перезалужения

  (СВ, в среднем за 5 лет)

Способ обработ­ки почвы при перезалужении

Удобрение

Злаковый травостой

Бобово-злаковый травостой

урожайность, ц/га

прибавка урожая

урожайность,

ц/га

прибавка урожая

от залужения,

ц/га

от удобрений

от залужения,

ц/га

от удобрений

ц/га

на 1 кг

д.в,кг

ц/га

на 1 кг

д.в,кг

Старосеяный травостой,

без обработки почвы

без удобр.

26,6

  -

  -

  -

30,6

-



Р60К120

-

  -

  -

  -

39,4

-

8,8

4,9

N60Р60К120х)

41,4

  -

14,8

8,2

-

-


7,6

N180РК

51,7

  -

25,1

7,0

58,0




Фрезерование в 1след + вспашка +

дискование в 2 следа

без удобр.

29,1

2,5

  -

  -

41,7

  11,1



Р60К120

-

  -



59,5

  20,4

  17,4

9,9

N60РК

-

  -



63,0



9,0

N90РКх)

53,3

  11,9

24,2

  13,4





N180РК

65,5

  13,8

36,4

  10,1





Утал 5 л/га +

фрезерование в 1 след

без удобр.

33,1

  6,5

  -

  -

39,5

  8,9



Р60К120

-

  -



56,2

16,8

  16,7

9,3

N60РК

-

  -







60,5



8,7

N90РКх)

52,0

10,6

18,9

  10,5





N180РК

64,8

13,1

31,7

  8,8





Плоскорезная

обработка +

фрезерование в 2следа

без удобр.

33,6

7,0



42,9

12,3



Р60К120

-

-



59,5

20,1

  16,6

9,2

N60РК

-

-



61,5



7,8

N90РКх)

51,4

10,0

17,8

  9,9





N180РК

63,7

12,0

30,1

  8,4





Залужение

агрегатом

АЗ-2,4

без удобр.

33,3

6,7



41,4

10,8



Р60К60

-

-



57,4

18,0

16,0

8,9

N60РК

-




60,7



8,0

N90РКх)

53,8

12,4

20,5

11,4





N180РК

62,6

10,9

29,3

8,1






Фрезерование в 2следа

без удобр.

29,8

3,2



40,1

  9,5



Р60К120

-

-



57,9

18,5

17,8

  9,9

N60К120

-




61,9



  9,0

N90РКх)

49,3

  7,9

19,5

10,8





N180РК

63,5

11,8

33,7

9,4





Нср05 обработок

3,1




2,5




Нср05 удобрений

1,9




1,8




х) на злаковом травостое – N90Р30К60

Прибавки урожая от минеральных удобрений на сеяных травостоях были значительно выше, чем на старосеяных. На старосеяном злаково-разнотравном травостое окупаемость 1 кг д.в. фосфорно-калийного удобрения  составила 4,9 кг СВ, на сеяных бобово-злаковых – 8,9-9,9, а полного минерального удобрения, соответственно, 7,6 и 7,8-9,0 кг. На злаковом агрофитоценозе более высокая окупаемость 1 кг д.в. полного минерального удобрения урожаем оказалась при комбинированной (13,4 кг) обработке почвы, а также при залужении агрегатом АЗ-2,4 (11,4 кг). На бобово-зла­ко­вом травостое эффективность полного минерального удобрения заметно уступала фосфорно-калийному (прибавки СВ на 1 кг д.в. составили, соответственно, 8,9-9,9 и 7,8-9,0).

В другом опыте установлено, что при уменьшении норм высева семян на 75% снижали свою урожайность тростниково-овсяницево-кострецово-тимо­фееч­ный травостой, а также одновидовые посевы костреца безостого и тимофеевки луговой (табл. 4).

4. Урожайность сеяных сенокосов в зависимости от норм высева семян

и удобрений

Травостой

Норма высева семян, %

Урожайность, ц/га СВ

Прибавка СВ на 1 кг NРК, кг

1986-1990 гг.

1991-1995 гг.

1986-1995 гг.

1986-1990 гг.

1990-1995 гг.

1986-1995 гг.

Ежа сборна + лисохвост луговой (раннеспелый)

100

69,7

48,5

59,1

25,8

17,9

21,8

75

66,9

47,4

57,1

24,8

17,6

21,2

50

68,1

48,2

58,1

25,2

17,8

21,5

25

66,4

49,5

57,9

24,5

18,3

21,4

Овсяница тростни­ковая + кострец б/о + тимофеевка лу­го­вая (среднеспелый)

100

103,8

56,0

79,9

38,4

20,7

29,5

75

104,1

53,9

79,0

38,5

20,0

29,2

50

100,5

55,6

78,0

37,2

20,6

28,9

25

97,3

53,8

75,5

36,0

19,9

27,9

Клевер луговой + клевер гибридный +овсяница луговая  + тимофеевка лу­го­вая (позднеспелый)

100

74,4

60,1

67,2

27,5

22,2

24,8

75

76,2

58,5

67,3

28,2

21,7

24,9

50

75,5

59,4

67,4

28,0

22,0

25,0

25

73,7

56,9

65,3

27,3

21,1

24,2


Кострец безостый

100

94,9

47,7

71,3

35,1

17,7

26,4

75

95,0

47,0

71,0

35,2

17,4

26,3

50

91,2

48,5

69,8

33,8

18,0

25,9

25

90,8

47,4

69,1

33,6

17,5

25,5


Тимофеевка луговая

100

101,3

56,7

79,0

37,5

21,0

29,2

75

103,2

57,3

80,2

38,2

21,2

29,7

50

101,8

57,3

79,5

37,7

21,2

29,4

25

96,7

57,8

77,2

35,8

21,4

28,6

НСР05, ц/га 

для травостоев                 3,9         3,0  3,4

для норм высева 3,5 2,7  3,2

Уменьшение нормы высева на 50% вызвало снижение урожайности только у одновидового травостоя костреца безостого. На 6-10й годы пользования травами валовая урожайность сеяных травостоев не зависела от норм высева семян. По урожайности сеяных видов на  снижение  нормы  высева  семян  трав  на 50-75% отрицательно реагировали в первые 2 года пользования все сеяные травостои, за исключением бобово-злакового. Начиная с 3-го года все травостои, за исключением сре­днеспелого, снижали урожайность только при уменьшении нормы высева семян на 75%, а с 4-го года все агрофитоценозы не реагировали на снижение нормы высева семян. Все сеяные травостои хорошо отзывались на внесение полного минера­льного удобрения, особенно в первые 5 лет пользования, когда окупаемость 1 кг д.в. составила 24,8-38,5 кг СВ, а на 6-10-й годы – 17,4-22,2 кг. Более высокой отзывчивостью на удобрение в среднем за 10 лет характеризовались сре­д­неспелый травостой, а также одновидовой посев тимофеевки луговой, хуже всех – раннеспелый агрофитоценоз.

В 2003-2005 гг. на осушаемом пастбище с дерново-подзолистой супесчаной оглеенной кислой (рН 4,4) почвой, содержащей обменного калия 10,3, подвижного фосфора 18,4 на 100 г, лучше всего на внесение фосфорно-калийного удобрения (Р20К60) отзывался бобово-злаковый травостой с участием клевера ползучего ВИК 70, обеспечивший урожайность 6200 корм.ед. (табл. 5). Из злаковых травостоев на внесение полного минерального удобрения лучше всего реагировал одновидовой посев райграса пастбищного - 7800 корм.ед. Дополнение его овсяницей и тимофеевкой луговыми привело к снижению урожайности до 6480 корм.ед., а тимофеечно-овсяницевый травостой сформировал только 5590 корм.ед.

5. Урожайность и продуктивность сеяных пастбищных травостоев на основе

райграса пастбищного в зависимости от удобрений

(в среднем за 2003-2005 гг.)


Травостой


Удобрение

Сухая масса, ц/га

Корм.

ед.

ОЭ,

ГДж

Сырой протеин

ц/га


Райграс пастбищный

Без удобрений

49,5

3120

41,2

5,3

Р20К60

57,7

3930

49,4

6,8

N150 Р20К60

110,2

7800

96,0

16,9

Райграс пастбищный

+овсяница луговая+

тимофеевка луговая+

клевер ползучий

ВИК 70

Без удобрений

73,2

5260

67,1

11,8

Р20К60

85,7

6200

74,7

13,7

Р20К60+известь

89,1

6210

78,0

14,1

Райграс пастбищный

+овсяница луговая+

тимофеевка луговая+

клевер ползучий

Мильканово

Без удобрений

54,4

3260

41,7

6,9

Р20К60

66,4

3930

49,9

8,6

Р20К60+известь

69,1

4160

52,3

9,2

Райграс пастбищный

+овсяница луговая+

тимофеевка луговая

Без удобрений

55,0

3250

42,2

5,5

Р20К60

65,8

4490

42,2

5,5

N150 Р20К60

97,0

6480

81,4

14,3

Овсяница луговая+

тимофеевка луговая

Без удобрений

53,1

3700

48,1

6,2

Р20К60

60,1

4310

55,8

7,4

N150 Р20К60

93,3

5590

70,7

11,4

НСР 05


6,5




       Самым высоким сбором с урожаем сырого протеина (16,9 ц/га) характеризовался одновидовой травостой райграса пастбищного на фоне внесения полного минерального удобрения. Более высоким содержанием сырого протеина в корме (228 г в 1 к. ед. – при внесении Р20К60 и извести) отличался фитоценоз, состоящий из клевера и тройной смеси злаковых компонентов. В другом опыте в среднем за 3 года самой высокой отзывчивостью на внесение фосфорно-калийного удобрения в дозе Р20К45 характеризовался бобово-злаковый травостой из райграса пас­т­бищного и клевера лугового Раннего: прибавка СВ составила 14,2 ц/га (табл.6).

6. Урожайность сеяных сенокосов на основе райграса пастбищного

в зависимости от удобрений

Состав

травостоя

Удобрение

Урожайность,

ц/га СВ

Прибавка СВ

ц/га

на 1 кг удобрений,  кг

Раграс

пастбищный

Без удобрений

50,4

-

-

Р20К45

57,0

6,6

11,0

N120 Р20К45

85,6

35,2

21,3

N120

73,9

23,5

19,6

Райграс пастбищный +

овсяница луговая +

тимофеевка луговая

Без удобрений

50,8

-

-

Р20К45

57,7

6,9

15,3

N120 Р20К45

82,7

31,9

19,3

N120

78,7

27,9

23,3

Клевер луговой То­­паз +

овсяница луговая +

тимофеевка луговая

Без удобрений

82,3

-

-

Р20К45

92,7

10,4

23,0

Р20К45+известь

95,6

13,3

29,6

Райграс пастбищный +

клевер луговой Топаз

Без удобрений

84,8

-

-

Р20К45

94,9

10,1

22,4

Р20К45+известь

97,9

13,1

29,1

Райграс пастбищный +

клевер луговой Топаз +

овсяница луговая +

тимофеевка луговая

Без удобрений

75,6

-

-

Р20К45

86,3

10,7

16,5

Р20К45+известь

87,7

12,1

26,9

Клевер луговой ВИК 84+

овсяница луговая +

тимофеевка луговая

Без удобрений

73,6

-

-

Р20К45

85,5

11,9

18,3

Р20К45+известь

88,4

14,8

32,9

Райграс пастбищный +

клевер луговой ВИК 84

Без удобрений

86,4

-

-

Р20К45

91,9

5,5

8,5

Р20К45+известь

94,4

8,0

17,8

Райграс пастбищный +

клевер луговой ВИК 84 +

овсяница  луговая +

тимофеевка луговая

Без удобрений

66,7

-

-

Р20К45

77,6

10,9

16,8

Р20К45+известь

79,1

12,4

27,6

Клевер луговой Ранний +

овсяница луговая +

тимофеевка луговая

Без удобрений

65,9

-

-

Р20К45

74,3

8,4

18,7

Р20К45+известь

76,4

10,5

23,3

Райграс пастбищный +

клевер луговой Ранний

Без удобрений

71,3

-

-

Р20К45

85,5

14,2

31,6

Р20К45+известь

88,4

17,1

38,0

Райграс пастбищный +

клевер луговой Ранний+

овсяни­ца лу­го­вая +

тимо­фе­ев­ка луговая

Без удобрений

67,7

-

-

Р20К45

78,2

10,5

23,3

Р20К45+известь

81,2

13,5

30,0

Овсяница луговая+

тимофеевка луговая

Без удобрений

46,7

-

-

Р20К45

52,4

5,7

12,7

N120 Р20К45

87,5

40,8

24,7

N120

74,0

27,3

22,8


НСР 05, ц/га

7,8

Этот травостой отличался самой высокой отзывчивостью и на внесение фосфорно-калийного удобрения совместно с известью. Хуже всего отзывались на фосфорно-калийное удобрение одновидовой посев райграса пастбищного, а также его смесь с клевером луговым ВИК 84.

Райграс пастбищный по реакции на азотное удобрение (N120) лишь незначительно уступал тимофеечно-овсяницевому травостою. Такая же закономерность отмечена и по реакции сеяных травостоев на внесение азотно-фосфорно-ка­лий­но­го удобрения (N150Р20К45); прибавка СВ на 1 кг д.в. составила на райграсовом травостое 21,3, а на тимофеечно-овсяни­це­вом – 24,7 кг. Без внесения удобрений самой высокой урожайностью (84,8 ц/га СВ) характеризовались бобово-рай­гра­со­вые травостои с участием клевера лугового Топаз, а также его сочетание с тимофеевкой и овсяницей луговой (82,3 ц/га СВ), а самой низкой (46,7-50,0 ц/га) – злаковые агрофитоценозы на основе тимофеевки луговой и овсяницы луговой, а также одновидового фитоценоза  райграса пастбищного.

4.4. Ботанический состав сеяных травостоев

Применение различных способов обработки почвы при перезалужении старосеяных травостоев, внесение минеральных удобрений оказало заметное влияние на ботанический состав злаковых и бобово-злаковых агрофитоценозов. В неудобренных бобово-злаковых травостоях доля сеяных трав от первого к четвертому году сократилась с 51-78 до 32-43%, а клеверов – с 26-56 до 8-14%. Подкормка травостоев фосфорно-калийным удобрением способствовала увеличению доли клеверов в травостоях до 48-74% в первый год и до 21-34% - на 3-й. Дополнительное внесение 60 кг/га азотного удобрения привело к незначительному снижению в урожае доли клеверов и повышению содержания злаковых трав. Способ обработки почвы также оказывал свое действие на ботанический состав агрофитоценозов: количество клевера было наименьшим (26-48%) при имитации работы АЗ-2,4, а наибольшим (74%) – при вспашке. В злаковых травостоях под действием полного минерального удобрения увеличилась доля сеяных трав (до 77-92%) и снизилось (до 14-18%) участие разнотравья особенно по плужной обработке почвы.

В опыте по испытанию различных норм высева семян трав сеяные злаки, за исключением костреца безостого, на 7-11-й годы жизни доминировали во всех изучаемых травостоях. Участие в урожае на 10-й год жизни лисохвоста лугового и ежи сборной составило 82-90%, что свидетельствует об их устойчивости при выращивании в данных условиях. Снижение нормы высева семян луговых трав на 50 и даже 75% приводило лишь к незначительному (на 4-9%) сокращению доли злаковых трав в травостое.

4.5. Биохимический состав корма сеяных травостоев

        Сухая масса старосеяных и краткосрочных злаковых травостоев при многоукосном использовании в среднем за 4 года характеризовалась высоким содержанием сырого протеина (16,1-18,0%), БЭВ (43,9-49,6%), средним – сырой клетчатки (23,2-24,6%), сырого жира (3,6-4,0%), сырой золы (7,0-8,0%), фосфора (0,37-0,40%), кальция (0,58-0,82%), калия (1,8-2,6%), магния (0,24-0,28%), оптимальным соотношением Са и Р (1,6; 2,1). Внесение полного минерального в дозе N180P60K120 способствовало незначительному увеличению содержания сырого протеина, сырой клетчатки, сырого жира, снижению – БЭВ, кальция.

Создание краткосрочных бобово-злаковых травостое на осушаемых землях среднего уровня плодородия обеспечивает (на фоне P60K120) высокое содержание в корме сырого протеина (16,6-17,1%), кальция (0,82-0,93%), среднее – сырой клетчатки (22,8-23,8), сырого жира (3,4-3,5%), фосфора (0,39-0,41%), калия (2,2-2,5) и магния (0,25-0,29%). В целом по содержанию сырой клетчатки, сырого жира, БЭВ, элементов минерального питания корм обоих видов травостоев соответствует зоотехническим нормам кормления КРС.

В другом опыте было установлено влияние видового состава сеяных злаковых и бобово-злаковых травостоев при 2-3-х кратном скашивании на биохимический состав корма. В среднем за 1986-1990 гг. корм характеризовался, как правило, хорошим качеством – средним содержанием сырого протеина (10,1-13,5%),  сырой клетчатки (28,5-33,1%), сырого жира (2,7-3,5%), калия (1,3-1,9%), кальция (0,42-0,71%), магния (0,15-0,24%), низким – сырой золы (4,9-7,3%), фосфора (0,17-0,29%) и широким соотношением Са : Р (1,96-3,24). Более высоким содержанием питательных веществ в корме отличался раннеспелый (ежа + лисохвост) злаковый и позднеспелый бобово-злаковый агрофитоценозы.

4.6. Фитоценотическая активность луговых трав

Из 8 изучавшихся луговых трав в среднем за 11 лет более высоким индексом ценотической активности характеризовались тимофеевка луговая (1,25) и овсяница луговая (1,23), в составе бобово-злакового травостоя, а в среднем за 6 лет – клевер луговой (1,57) и кострец безостый (1,34). В первые 3 года клевер луговой значительно превосходил остальные виды трав по своей фитоценотической активности (индекс его составил 1,90-3,50). Однако на 4-ый год его фитоценотическая активность резко снизилась, а на 5-ый год он выпал из травостоя. Все травы, за исключением тимофеевки луговой, овсяницы луговой и лисохвоста лугового на 7-11-й годы жизни сильно снизили свою фитоценотическую активность. Это свидетельствует о большем соответствии экологических факторов условиям произрастания и о продолжительном продуктивном долголетии этих видов луговых трав.

       Кострец безостый более сильной фитоценотической активностью характеризовался в составе среднеспелого злакового агрофитоценоза, даже на 10й год жизни его индекс ценотической активности составлял 1,34, тогда как в одновидовом посеве он фактически выпал из травостоя на 8-ой год жизни. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о незначительном влиянии норм высева семян на фитоценотическую активность луговых трав как в одновидовом, так и в составе сложных травостоев.

       4.7. Накопление корневой массы сеяными травостоями

       В тесной связи с агрофизическими и агрохимическими свойствами почвы и урожаем находятся, уровень и темпы накопления травами корневой массы. Более интенсивным накоплением корневой массы в слое почвы 0-30 см (224-253 ц/га СВ) на 11-й год характеризовался среднеспелый злаковый травостой. При снижении нормы высева семян со 100 до 25% происходило лишь незначительное снижение накопления корневой массы: с 203-253 до 191-224 ц/га СВ.

Нормы высева семян трав оказали существенное влияние на темпы нарастания корневой массы. В первые 6 лет при 100% норме высева семян накопление корневой массы в зависимости от типа травостоя составило 26,7-37,5 ц/га, а при норме 25% значительно меньше (20,1-29,3 ц/га). На 7-11 годы наоборот, темпы нарастания корневой массы при самой низкой норме высева семян оказались более высокими по сравнению со 100% (соответственно, 8,0-10,3 и 4,8-6,8 ц/га). Это можно объяснить более интенсивным внедрением дикорастущих трав на участках с менее плотными травостоями из-за низкой нормы высева семян луговых трав.

       4.8. Агрохимические свойства почвы сеяных травостоев

       На дерново-подзолистой глееватой супесчаной почве сеяные травостои оказывали различное влияние на ее плодородие. В среднем за 11 лет в слое почвы 0-20 см под действием различных сеяных травостоев изменилась кислотность (с рН 6,0-6,2 до 5,7-5,9), содержание гумуса (с 2,70-2,72 до 2,88-2,92%), фосфора (со 143-145 до 121-130 г на 1 кг) и калия (с 55-57 до 37-42 г). Кислотность почвы в большей степени повысилась (с рН 6,1 до 5,7) под одновидовым посевом тимофеевки луговой, что можно объяснить большим выносом кальция с урожаем этого травостоя. Все сеяные травостои способствовали увеличению содержания гумуса в почве. Меньше накопилось гумуса в почве (0,15%) под бобово-злаковым агрофитоценозом, что можно объяснить меньшим количеством корневой массы, являющейся основным источником накопления гумуса.

Более интенсивным накоплением фосфора в почве (0,21%) характеризовался бобово-злаковый сенокос, что связано с большей способностью накапливать в корневой системе этот элемент бобовыми травами. Большой разницы в накоплении калия в почве различными сеяными травостоями не обнаружено.

4.9. Экономическая эффективность технологий перезалужения старосеяных сенокосов и пастбищ

       Все технологии перезалужения выродившихся сеяных травостоев оказались экономически выгодными способами производства высокопитательных кормов. Все технологии создания злаковых пастбищ характеризовались высокой чистой прибылью (3692-5282 руб./га), рентабельностью (45-82%) и низкой себестоимостью корма (1,65-2,06 руб. за 1 корм.ед.).

Экономически  наиболее  целесообразно создавать удобренные бобово-зла­ко­вые па­стбища, которые при меньших затратах по сравнению со злаковыми характеризуются более высокими экономическими показа­телями: в среднем за 5 лет чистая прибыль, в зависимости от способа залуже­ния, составила 6180-6680 руб./га, рентабельность – 86-169%, себестоимость корма 1,38-1,61 руб. за 1 корм. един. При этом наиболее выгодно создавать бобово-злаковые пастбища на основе залу­жения агрегатами типа АЗ-2,4 с последующим внесением фосфорно-калий­но­го удобрения, применение которых способствует получению самой высокой чистой прибыли (6747 руб./га) и рентабельности производства пастбищной травы (118%), а также  экономии энергетических затрат на перезалужение до 29-34%, в т.ч. на машины и оборудование – до 50%, ГСМ – 52%, трудовые ресурсы – 33%.

Производственная проверка результатов научных исследований по разработке ресурсосберегающих технологий перезалужения старосеяного пастбища, проведенная в 1987-1989 г. на осушаемом участке в ОПХ ВНИИМЗ, подтвердила высокую их эффективность.

5. Системы ведения пастбищ на мелиорируемых землях

5.1. Урожайность и продуктивность сеяных пастбищ

На мелиорированных агроландшафтах наиболее высокую урожайность злаковые травостои в первые 5 лет пользования обеспечивают при всех системах ведения пастбищ на осушаемых дерново-подзолистых глеевых почвах низинных лугов. На дерново-подзолистых слабооглеенных и глееватых почвах в первые 5 лет пользования при техногенной системе злаковые пастбищные травостои обеспечивают одинаковую урожайность (42,2-43,7 ц/га), а на глеевых почвах увеличивают ее до 51,4 ц/га СВ (табл. 7). Техногенно-минеральная система ведения пастбищ является наиболее эффективной, поддерживающей их продуктивность на уровне 5,7-6,5 тыс. корм.ед. при умеренной (N90РК) и 7,0-7,9 тыс. корм.ед. с 1 га при интенсивной (N180РК) дозах внесения удобрений. Техногенно-органическая система ведения злаковых пастбищ, основан­ная на применении компоста многоцелевого назначения в дозе N180 под запашку и поверхностного внесения в первые 2 года пользования травостоями, а также  сочетания этих приемов является малоэффективной. Техногенно-органо-минеральная система ведения злако­вых пастбищ с внесением под запашку 20 т/га компоста в сочетании с ежегодными подкормками в дозах N90Р20К50-75 и N180Р40К100-150 также является менее эффективной по сравнению с техногенно-минеральной.

Клеверо-злаковые травостои на минеральных окультуренных дерново-под­зо­лис­тых оглеенных почвах в среднем за 5 лет пользования на фоне их естественного плодородия обеспечивают продуктивность в пределах 5,0 тыс. корм.ед. с 1га. На глееватых и глеевых почвах они формируют одинаковую (66,3-67,2 ц/га СВ) урожайность со сбором поедаемого корма на уровне 4,9 тыс. корм. ед. с 1 га.        Техногенно-минеральная система ведения пастбищ на мелиорированных агроландшафтах с дерново-подзолистыми почвами, хорошо обеспеченными основными элементами питания, на экстенсивном уровне (Р20К50-75) мало эффективна, а на  интенсивном (Р40К100-150) уровне – позволяет увеличить урожайность до 72,1-85,7 ц/га СВ. На минеральных почвах среднего уровня плодородия внесение компоста в дозе, эквивалентной содержанию 180 кг/га азота под запашку, поверхностно в течение 2 лет и сочетания этих приемов дает прибавку урожая лишь в размере 4,2-8,8 ц/га СВ.

       Применение компоста под запашку в сочетании с ежегодным внесением фосфорно-калийных удобрений в дозе Р40К100-150 способствует получению урожая клеверо-злаковых травостоев на уровне 74,8-80,9 ц/га СВ.

Для клеверо-злаковых пастбищных фитоценозов наиболее адаптивны осу­шаемые дерново-подзолистые средне и слабокислые почвы, на которых они при всех системах ведения увеличивают продуктивность на 10-12%.

Применение минеральных, органических и органо-минеральных удобрений на мелиорированных лугах с клеверо-злаковым травостоем увеличивает его продуктивность на 0,3-1,1 тыс. корм. ед. с 1 га.

7. Урожайность и продуктивность сеяных пастбищ в зависимости от систем ведения

и почвенно-мелиоративных условий (в среднем за 1998-2002 гг.)

Система

ведения

Удобрения

Тип травостоя*

Слабоогленная почва

Глееватая почва

Глеевая почва

СВ,

ц

корм.ед., тыс.

ОЭ, ГДж

СВ,

ц

корм.ед., тыс.

ОЭ, ГДж

СВ,

ц

корм.ед., тыс.

ОЭ, ГДж

Техногенная

Без удобрений

1

42,2

3,42

42,6

43,7

3,67

44,6

51,4

4,37

52,4

2

63,8

4,98

63,2

67,2

5,71

69,2

66,3

5,77

69,0

Техногенно-минеральная

N90P20K50-75

1

68,5

5,75

69,9

70,2

5,90

72,3

77,2

6,48

78,7

P20K50-75

2

66,9

5,49

67,6

71,2

6,05

73,3

72,1

6,27

75,0

N180P40K100-150

1

84,2

7,07

85,9

83,5

7,10

86,0

93,2

7,92

96,0

P40K100-150

2

72,1

5,84

72,8

79,0

6,79

82,2

80,4

6,99

83,6

Техногенно-органическая

КМН экв. N180

под запашку

1

49,4

4,05

50,4

49,9

4,04

50,4

55,4

4,49

56,0

2

68,1

5,38

68,1

71,3

6,06

73,4

69,9

6,01

72,7

КМН экв. N90, 2 года

1

51,7

4,29

52,7

48,1

3,79

47,5

56,7

4,59

57,3

2

68,3

5,46

68,3

72,2

6,06

73,6

71,1

6,19

73,9

КМН экв. N180 под запашку + КМН экв. N90, 2 года

1

52,7

4,27

52,7

51,5

4,12

51,5

60,0

4,74

59,4

2

67,1

5,40

67,1

76,0

6,54

79,0

70,8

6,02

72,9

Техногенно-органо-минеральная

КМН экв. N90 под запашку + N90P20K50-75

1

71,6

5,80

72,3

70,1

5,89

71,5

76,4

6,26

77,2

КМН экв. N180 под запашку 2 года + N90P20K50-75

1

57,3

4,76

58,4

54,6

4,59

55,7

62,7

5,27

64,0

КМН экв. N180 под запашку + P40K100-150

2

74,8

6,06

75,5

79,0

6,72

81,4

80,9

6,88

83,3

КМН экв. N180 под запашку + N180P20K100-150

1

85,6

7,19

87,3

85,0

7,40

88,4

91,5

7,78

94,2

НСР05, ц/га


1

2,9

2,2

2,1

2

1,5

1,8

1,1

* - 1 – злаковый травостой, 2 – бобово-злаковый травостой

5.2. Ботанический состав травостоев 

Структура сеяных злаковых травостоев на мелиорированных агроландшафтах  определяется, главным образом, системами удобрений, а не местообитанием. В среднем за 5 лет злаковые агрофитоценозы  характеризовались высоким (81-99% от общего урожая) содержанием сеяных трав. Из сеяных злаков доминировала в травостое ежа сборная (45-87%). Внесение минеральных удобрений раздельно и в сочетании с компостом способствовало более высокому содержанию сеяных трав. Овсяница луговая и тимофеевка луговая слабо реагировали на внесение удобрений, а иногда даже снижали свое участие в урожае: без удобрения доля их составляла соответственно 24-41 и 8-14 %, а при внесении - 14-32%  и 2-14%. Ежа сборная, наоборот, при более интенсивных системах увеличивала свое содержание до 81-96%. Это свидетельствует о том, что осушительная мелиорация в комплексе с внесением минеральных удобрений создает оптимальные условия для роста ежи сборной на всех типах почв.

       В клеверо-злаковых травостоях при 3-х кратном отчуждении определяющим фактором обилия и долголетия клеверов являются условия местообитания. На суходолах нормального увлажнения при всех системах удобрений клеверо-злаковые ценозы с долей клеверов на уровне 50% сохраняются в первые 2 года пользования, а в последующие годы превращаются в злаково-разнотравные. На осушаемых суходолах временно-избыточного увлажнения и низинных лугах бобово-злаковые травостои обеспечивают обилие клеверов на уровне 50% и более в течение 4-х лет пользования при всех системах удобрений, затем их участие в урожае снижается.

5.3. Биохимический состав пастбищного корма

При естественном плодородии дерново-подзолистых почв среднего уровня пло­дородия пастбищный корм злаковых травостоев характеризуется высоким соде­ржанием основных питательных веществ: в зависимости от условий произрас­тания он содержит 14,0-15,4% сырого протеина, 3,7-4,1 жира, 23,9-24,2% сырой кле­т­ча­т­ки, фосфора – 4,0-4,4 и калия 24,2-27,4 г/кг. Применение компоста в качес­тве основного удобрения в течение 2-х лет дает в среднем за 5 лет незначительное повышение содержания основных элементов питания в корме злаковых травостоев. Внесение полного минерального удобрения в дозах N90-180 Р20-40 К50-150 на всех мес­тообитаниях способствует увеличению содержания в корме злаковых пастбищ сырого протеина на 1,2-4,0%, сырого жира на 0,2-0,7%, фосфора на 0,2-0,7 г/кг и снижению БЭВ на 0,8-4,8%, сырой клетчатки на 0,3-0,8% и кальция на 1,0-3,7 г/кг СВ.

На осушаемых суходолах нормального увлажнения с кислыми (рН-4,6) дерново-подзо­лис­тыми почвами, хорошо обеспеченными основными элементами питания при всех системах удобрений бобово-злаковые травостои имеют практически одинаковый химический состав. В корме содержится 15,4-17,5% сырого протеина, 3,7-3,9 – сырого жира, 24,8-25,6% - сырой клетчатки, 2,5-2,8 – калия и 0,3-0,43 г/кг СВ – фосфора. На осушаемых среднекислых (рН-5,1) глееватых и слабокислых (рН-6,3) глеевых почвах клеверо-злаковые агрофитоценозы характеризуются более качественным пастбищным кормом. На фоне естественного плодородия этих почв, а также при внесении минеральных, органических и органо-минеральных удобрений в корме содержится 17,2-19,8% сырого протеина, 3,9-4,1 сырого жира и 22,8-23,6% сырой клетчатки.

5.4. Агрохимические свойства почв 

       В год создания злаковых травостоев реакция почвенных растворов оглеенной, глееватой и глеевой почв составляла, соответственно, 4,61; 5,18 и 6,63. При внесении полного минерального удобрения кислотность оглеенной почвы на 6-й год возросла до рН 4,39-4,42. Такая же закономерность изменения кислотности отмечалась на глееватой почвах. Изменения кислотности глеевой почвы после 5 лет пользования злаковым травостоем при всех системах были менее значительны, чем у оглеенной и глееватой почв. Наибольшее подкисление 0-20 см слоя почвы произошло при ежегодном внесении туков в дозе N180Р40К150. 

Исходное содержание подвижного фосфора в почве было высоким (на оглеенной почве 246 мг/кг, а на глееватой и глеевой - 189 и 213 мг/кг). После 5 лет пользования злаковым травостоем без удобрений в 0-20 см слое оглеенной почвы его количество сократилось на 55 мг/кг, а в глееватой и глеевой - на 26 и 30 мг/кг, но в целом при всех системах ведения пастбища обеспеченность этим элементом питания оставалась на высоком уровне.

Почвы имели разное содержание калия: оглеенная – высокое (228 мг/кг), глееватая – среднее (155), глеевая – низкое (74). После 6 лет жизни злакового травостоя в оглеенной почве даже при сочетании компоста и интенсивной дозы NРК в 0-20 см слое почвы произошло уменьшение калия на 32 мг/кг, хотя уровень его содержания остался высоким. В глееватой почве самое большое (52-56 мг/кг) снижение количества калия произошло под злаковым травостоем без внесения удобрений, а в глеевой – только при применении дозы N180Р40К150 раздельно и в сочетании с компостом содержание его практически не изменилось. После 6 лет жизни злакового травостоя в оглеенной и глееватой почвах при всех системах происходило незначительное повышение количества гумуса. Прирост его за 5 лет увеличился на 0,05-0,09% или 2,2-2,7 т/га.

       В глеевой почве содержание общего азота и гумуса в почве было самым высоким и составляло 0,19 и 3,40%. После 5 лет пользования злаковым травостоем самые высокие темпы накопления гумуса составили: без удобрений и при внесении N90Р40К75 –  0,06-0,07%, а при применении компоста под запашку и его сочетания с внесением интенсивной дозы NРК – 0,09-0,11%.

Исходные показатели плодородия почв под клеверо-злаковыми и злаковыми травостоями были практически одинаковыми. После 5 лет пользования  клеверо-злаковом травостоем рН сильно кислой оглеенной почвы без удобрений и при внесении компоста под запашку снизился незначительно. Внесение фосфорно-калийных удобрений способствовало снижению рН почвы до 4,39-4,43. В среднекислой глееватой почве без удобрений рН снизился на 0,34, а при внесении компоста – на 0,29. Ежегодное внесение РК-удобрений раздельно и в сочетании с внесением компоста под запашку подкисляло почву до рН 4,66-4,71. На глеевой почве не произошло значимых изменений в реакции почвенного раствора. 

Содержание фосфора в оглеенной почве под клеверо-злаковым траво­стоем снизилось без удобрений на 40, а при внесении ко­мпоста и умеренной дозы РК –  повысилось на 18-51 мг/кг. В глееватой почве запасы фосфора уменьшились на 22 мг/кг без удобрений, а при внесении умеренной дозы РК и компос­та под запашку только на 15 и 9 мг/кг. В глеевой почве под неудобренным травостоем в 0-20 см слое содержание фосфора снизилось на 35 мг/кг.

        Концентрация калия в оглеенной почве снизилась на 58 мг/кг. Внесение компоста и умеренной дозы РК способствовало поддержанию количества калия в почве в пределах 160-162 мг/кг, а увеличенной дозы (100 кг/га) - до 179-196 мг/кг. В глееватой почве под неудобренным травостоем содержание обменного калия снизилось на 56 мг/кг. При применении компоста под запашку обеспеченность почвы калием составила 103 мг/кг, а при ежегодных подкормках фосфорно-калий­ным удобрением – 112-114 мг/кг. В глеевой почве без внесения удобрений произошло снижение обменного калия с 82 до 36 мг/кг. Органическое удобрение и минеральные подкормки в дозе Р20К75 способствовали повышению его накопления до 44-48 мг/кг.

        Количество гумуса под неудобренным травостоем в оглеенной почве увеличилось на 0,07%, при применении Р40К100 – на 0,09%, а наибольшим (2,51%) он был при сочетании органических и минеральных удобрений. В целом за 5 лет прибавка гумуса составила в зависимости от систем удобрений от 2,7 до 3,7 т/га. Содержание общего азота на данной почве возросло до 0,15-0,16%. Глееватая почва имела самое низкое (1,97%) содержание гумуса и общего азота. Наименьший (0,09%) прирост его был на фоне естественного плодородия почвы, наибольший (0,13%) – при комбинированной системе удобрений. В глеевой почве на фоне естественного плодородия и внесения Р20К75 увеличилось содержание органического вещества на 0,11%, а при внесении компоста совместно с минеральным удобрением – на 0,21%.

5.5. Накопление подземной массы сеяными травостоями

Установлено, что после пяти лет пользования на злаковом травостое формируется подземной массы 123,8-152,2 ц/га на суходоле нормального увлажнения, 123,1-138,6 ц/га на осушаемом суходоле временно-избыточного увлажнения и 123,1-136,8 ц/га сухого вещества на осушаемом низинном лугу (табл.8). Применение техногенно-химической системы ведения злаковых пастбищ способствовало росту накопления подземной массы на всех местообитаниях, но наибольший (25,2 ц/га СВ) ее прирост отмечался на оглеенной почве. Злаковые травостои при техно­генно-органической системе ведения формируют практически одинаковую подземную массу на всех изучаемых местоположениях (124,3-128,7 ц/га СВ).

При внесении компоста под запашку и ежегодном применении умеренной дозы минеральных удобрений злаковый фитоценоз обеспечивает образование 152, 136 и 133 ц/га СВ подземной массы, соответственно, на оглеенной, глееватой и глеевой почвах. Увеличение доз полного минерального удобрения в два раза на фоне компоста, эквивалентного N180, под запашку, наоборот, способствовало сни­же­нию темпов накопления корневой массы на всех местообитаниях.

Бобово-злаковый травостой на фоне естественного плодородия хорошо окуль­туренной оглеенной почвы формирует 126,8 ц/га СВ, а на глееватой и глеевой – меньше, соответственно, на 11,9 и 24,3 ц/га (табл. 9). 

8. Влияние систем ведения злаковых пастбищ и почвенно-мелиоративных условий на накопление подземной массы и минеральных веществ (слой почвы 0-20 см)

Система

ведения


Удобрение

Слабооглеенная почва

Глееватая почва

Глеевая почва

масса корней, ц/га

содержание, кг/га

масса корней, ц/га

содержание, кг/га

масса корней, ц/га

содержание, кг/га

N

P2O5

N

P2O5

N

P2O5

1*

Без удобрений

123,8

216

80

125,4

228

76

123,1

242

73

2*

N90Р20К50-75, ежегодно

149,0

243

107

138,6

220

91

136,8

235

82

N180Р40К150, ежегодно

132,4

249

124

123,1

218

84

126,0

242

86

3*

КМН, экв.N180,

в запашку

124,3

205

84

126,9

225

74

128,7

242

77

КМН экв, N90, 2 года

124,8

205

86

128,1

231

79

127,3

244

76

КМН, экв. N180,

под запашку+КМН экв. N90, 2 года

128,4

209

89

129,7

231

80

128,0

243

78

4*

КМН экв.N90 в запашку +N90Р20 К50-75, ежегодно

130,9

196

92

128,4

194

77

128,1

223

74

КМН экв. N180 в запашку +N90Р20К50-75, 2 года

152,2

236

114

136,5

225

90

132,7

230

82

КМН экв.N180 в запа­ш­ку +N180 Р40К100-150ежегодно

134,7

245

123

131,3

236

91

127,7

244

83

НСР 05 ц/га

10,1

9,4

8,7

1* - техногенная; 2* - техногенно-минеральная; 3* - техногенно-органическая;

4 * - техногенно-органо-минеральная

9. Влияние систем ведения бобово-злаковых пастбищ и почвенно-мелиоративных условий на накопление подземной массы и минеральных веществ (слой почвы 0-20 см)

Система ведения

Удобрение

Слабооглеенная

почва

Глееватая почва

Глеевая почва

масса корней,

ц/га СВ

накопление в корнях, кг/га

масса корней,

ц/га СВ

накопление в корнях, кг/га

масса корней,

ц/га СВ

накопление в корнях, кг/га

N

P2O5

N

P2O5

N

P2O5

1*

Без удобрений

126,8

151

67

114,9

221

63

104,5

235

75

2*

Р20К50-75,

ежегодно

135,9

171

84

107,4

187

91

98,6

192

67

Р40К100-150,

ежегодно

138,9

204

89

122,5

257

114

107,6

214

80

3*

КМН экв. N180,

в запашку

130,2

175

70

116,1

229

80

103,5

194

69

КМН экв. N90,

2 года

136,4

172

75

123,7

230

89

119,3

233

81

КМН экв. N180,

в запашку + КМН экв. N90, 2 года

135,3

176

77

114,5

203

85

117,7

218

80

4*

КМН экв. N180 в запашку + Р40К100-150 ежегодно

138,1

195

89

125,8

234

94

105,4

211

82

1* - техногенная; 2* - техногенно-минеральная; 3* - техногенно-органическая;

4 * - техногенно-органо-минеральная

Применение органических удобрений в качестве основного удобрения и подкормок травостоя обеспечивает накопление массы корней на оглеенной почве в пределах 130,2-136,4 ц/га, что соответствует их содержанию при техногенно-ми­не­ральной системе, на глееватой почве – 114,5-125,8 ц/га СВ, на низинном лугу  - 117,7-119,3 ц/га.

       Бобово-злаковые пастбища, используемые по органо-минеральной системе удобрений на основе сочетания внесения компоста под запашку дозой N180 и ежегодного применения фосфорно-калийных удобрений также формировали корневые системы в зависимости от почвенно-мелиоративных условий от 105 до 138 ц/га СВ.

В подземной массе злакового и бобово-злакового травостоев наибольшее количество азота накапливается при произрастании на осушаемых низинных лугах с дерново-глеевыми почвами. Применение минеральной и органо-мине­раль­ной систем  удобрений на суходольных лугах с оглеенными и глееватыми почвами способствует увеличению содержания азота в корнях злакового фитоценоза до 236-245, а клеверо-злакового – до 195-257 кг/га.

Содержание подвижного фосфора в подземной массе злакового и бобово-зла­кового травостоев составляет, соответственно, 73-80 и 63-75 кг/га. Внесение высоких доз минеральных удобрений и их сочетания с компостом под запашку обеспечивает увеличение накопления фосфора в корнях злакового травостоя от 83-91 до 107-124 кг/га, а бобово-злакового – в пределах 94-114 кг/га. Накопление кальция в подземной массе злакового и клеверо-злако­во­го травостоев в зависимости от систем ведения на сильнокислой оглеенной почве составляет, соответственно, 52-65 и 42-67 кг/га, на среднекислой глееватой – 56-80 и 57-86 кг/га, на слабокислой глеевой – 58-87 и 57-86 кг/га.

       5.6. Агроэнергетический потенциал пастбищных агроэкосистем

На суходольных лугах нормального увлажнения при естественном плодородии слабооглеенных почв в пастбищных экосистемах со злаковыми травостоями еже­годное накопление валовой энергии составляет 130,2 ГДж/га, применение пол­но­го минерального удобрения способствует увеличению ее на 47-66% (табл. 10). Дальнейшее (224,5 ГДж/га) увеличение накопления энергии обеспечивает комбинированная система удо­б­рений, а внесение под запашку компоста повышает прирост энергии лишь на 15%.

       На суходольных лугах с глееватыми почвами пастбищные агроэкосис­темы со злаковыми травостоями в первые 6 лет жизни обеспечивают накопление энергии при всех системах удобрений на том же уровне, что и на суходолах нормального увлажнения.

На низинных лугах с глеевыми почвами пастбищные агроэкоси­с­темы со злаковыми травостоями накапливают энергию на уровне 152,8 ГДж/га, или на 11-15% больше, чем на суходольных. При внесении минеральных удобрений на данных почвах увеличивается накопление энергии в агроэкосистеме до 205,4-248,0 ГДж/га. В пастбищных агроэкосистемах со злаковыми травостоями применение минеральной и органо-мине­раль­ной систем удобрений на всех местообитаниях способствует увеличению потоков энергии, направленной на формирование надземной массы.

10. Накопление и распределение валовой энергии по элементам агроэкосистемы злакового пастбища (в среднем за 1998-2002 гг.)

Система веде­ния

Удобрение

Валовая энергия, ГДж/га

Затраты антропоген­ной энергии, ГДж/га

Накопление ВЭ за счет при­род­ных фак­торов, ГДж/га

Окупаемость за­т­рат АЭ на­коплением ВЭ, раз

надземная энергия

подземная энергия

изменение плодородия почв

всего

Слабооглеенная почва

1

Без удобрений

82,3

77,6

4,7

130,2

4,7

125,5

26,6

2

N90Р20К50

135,8

128,1

7,7

191,1

13,6

177,5

13,0

N180Р40К100

167,0

157,5

9,5

216,9

22,2

194,7

8,8

3

КМН экв. N180

в запашку

96,9

91,4

5,5

150,6

12,3

138,3

11,3

4

КМН экв. N180  в запашку+N180Р40К100

169,7

160,1

9,6

224,5

29,8

196,7

6,6

Глееватая почва

1

Без удобрений

87,6

82,6

5,0

138,9

6,5

132,4

20,2

2

N90Р20К50

139,2

131,3

7,9

194,9

15,5

179,4

11,5

N180Р40К100

166,4

157,0

9,4

216,1

24,2

191,9

7,9

3

КМН экв. N180

в запашку

98,4

92,8

5,6

151,8

14,1

137,7

9,8

4

КМН экв. N180  в запашку+N180Р40К100

169,4

159,8

9,6

228,3

31,8

196,5

6,2

Глеевая почва

1

Без удобрений

101,3

95,6

5,7

152,8

8,6

144,2

16,8

2

N90Р20К50

150,2

141,7

8,5

205,4

17,7

190,4

10,8

N180Р40К100

182,2

171,9

10,3

240,2

26,6

216,9

8,2

3

КМН экв. N180

в запашку

107,3

101,2

6,1

166,9

16,1

153,2

9,5

4

КМН экв. N180  в запашку+N180Р40К100

182,3

172,0

10,3

248,0

34,1

213,9

6,3

На всех типах почв агроэнергетический потенциал пастбищных экосистем с кле­веро-злаковыми травостоями зависит, в основном, от систем удобрений и нахо­дится практически на одном уровне (табл. 11). При естественном плодородии в пастбищных экосистемах с клеверо-злаковыми травостоями в первые 6 лет их жизни ежего­дно накапливается 177,2-183,2 ГДж/га валовой энергии,  70-73%  которой расходу­ется на надземную часть, 21-26 – на подземную, 4-7% - на изменение плодородия почв. Окупаемость антропогенных затрат накопленной валовой эне­ргией в аг­ро­­экосистеме составляет 35 раз на суходоле нормального увлажнения, 27 - на су­хо­­доле временно-избыточного увлажнения, 20 раз - на осушаемом низинном местообитании. Применение минеральной системы удобрений в умеренных (Р20К50-75) и высоких (Р40К100-120) дозах способствует ежегодному повышению накопления валовой энергии в пастбищных экосистемах с клеверо-злаковыми травостоями до 186,0-192,7 и 199,9-217,9 ГДж/га, с окупаемостью ее антропогенной энергией на суходолах нормального увлажнения в 30-32 раза, на суходолах временно-избыточного увлажнения и низинных местообитаниях в 19-24 раза. Применение компоста в качестве основного удобрения на мелиорированных агроландшафтах с дерново-подзолистыми почвами среднего уровня плодородия не дает значимого увеличения накопления валовой энергии в пастбищных экосистемах и снижает в 2 раза ее окупаемость антропогенной энергией.

11. Накопление и распределение валовой энергии по элементам агроэкосистемы бобово-злакового пастбища (в среднем за 1998-2002 гг.)

Система веде­ния

Удобрение

Валовая энергия, ГДж/га

Затраты антропоген­ной энергии, ГДж/га

Накопление ВЭ за счет при­род­ных фак­торов, ГДж/га

Окупаемость за­т­рат АЭ на­коплением ВЭ, раз

надземная энергия

подземная энергия

изменение плодородия почв

всего

Слабооглеенная почва

1

Без удобрений

123,8

44,9

8,5

177,2

4,9

172,3

35,5

2

N90Р20К50

133,6

48,1

8,3

190,0

5,7

184,7

32,3

N180Р40К100

142,2

49,3

8,4

199,9

6,6

193,3

29,8

3

КМН экв. N180

в запашку

134,8

46,1

8,4

189,3

12,4

176,9

14,4

4

КМН экв. N180  в запашку+N180Р40К100

148,3

49,0

14,3

211,6

14,1

197,5

14,1

Глееватая почва

1

Без удобрений

132,5

40,9

7,7

181,1

6,7

174,4

27,0

2

N90Р20К50

140,4

37,9

7,7

186,0

7,6

178,4

23,4

N180Р40К100

156,6

43,8

13,4

213,8

8,6

205,2

23,8

3

КМН экв. N180

в запашку

139,8

41,4

14,0

195,2

14,2

181,0

12,8

4

КМН экв. N180  в запашку+N180Р40К100

155,9

44,4

14,2

214,4

16,2

198,2

12,6

Глеевая почва

1

Без удобрений

132,1

37,9

13,2

183,2

8,7

174,5

20,4

2

N90Р20К50

143,6

35,3

13,8

192,7

9,8

182,9

18,9

N180Р40К100

163,0

38,4

19,2

217,9

10,9

207,0

19,5

3

КМН экв. N180

в запашку

138,6

37,1

14,4

190,1

16,3

173,8

11,2

4

КМН экв. N180  в запашку+N180Р40К100

161,2

37,5

19,2

217,9

18,4

204,5

11,4

       Ежегодные подкормки бобово-злаковых травостоев фосфорно-калий­ны­ми удобрениями на фоне внесения компоста под запашку способствует максимальному (211,6 ГДж/га) увеличению накопления валовой энергии в пастбищных экосистемах на слабооглеенных почвах нормального увлажнения, а на осушаемых глееватых и глеевых почвах дополнительное внесение компоста не обеспечивает рост накопления энергии.

       При всех системах удобрений наибольшее (70-75%) количество валовой энергии накапливается в надземной части на суходолах временно-избыточного увлажнения и осушаемых низинных лугах. В подземной части самая высокая доля (23-25%) валовой энергии закрепляется на суходолах нормального увлажнения, а наименьшая (17,0-20,0%) – на низинных лугах. На повышение плодородия почв наибольшая (7-9%) доля валовой энергии в пастбищных экосистемах расходуется на осушаемых низинных местообитаниях с глеевыми почвами.

5.7. Агроэнергетическая и экономическая оценка систем ведения пастбищ

В среднем за 5 лет применение всех систем ведения пастбищ на злаковом травостое оказалось эффективным способом производства пастбищных кормов (А.К. составил 1,8-7,7).

Все системы ведения сеяных пастбищ экономически бы­ли оправданы на всех типах лугов. Более эффективными оказались системы, включающие при­менение минеральных удобрений, при которых злаковые пастбища обеспечивают рентабельность производства поедаемого корма на слабооглеенной почве – 74,5-75,9 %, на глееватой – 55,1-55,5% и на глеевой – 49,2-53,3%, а бобово-злаковые пастбища, соответственно, 91,8-83,3%, 79,5-82,8% и 60,3-61,3%. По энергетической оценке  наиболее эффективной оказалась техногенная система ведения пастбищ, которая характеризовалась самыми высокими агроэнергетическими коэффициентами (5,2-7,7) и более низкими затратами на производство поедаемого пастбищного корма (4,7-6,6 ГДж/га, или 130-193 МДж на 1 ГДж ОЭ).

Иная картина отмечена при определении агроэнегетической эффективно­сти различных видов удобрений. Из 8 применяемых систем удобрений на злаковых пастбищах оказались неоправданными (т.е. энергетические затраты на производство корма не окупались энергией, полученной в урожае) на слабооглеенной почве в 2-х, глееватой – в 3-х и глеевой - в 4-х технологиях. На слабооглеенной почве невыгодно оказалось применение КМН, экв. N180 в запашку (А.К.=0,9), а также его сочетание с внесением КМН, эквивалентного N90 в течение 2-х лет (А.К.=0,6). На глееватой и глеевой почвах к ним добавилось внесение КМН, экв. N90 в течение 2-х лет (АК=0,33-0,57), а также сочетание КМН экв. N180 и полного минерального удобрения в дозе N90P20K40 (А.К. = 0,82-0,85). Самой высокой агроэнергетической эффективностью отличалось внесение минеральных удобрений в дозах N90-180 P20-40 K50-100 (А.К. = 3,0-4,4).

Научно-производственные опыты с различными системами ведения пастбищ на осушаемом участке пастбища в СПК «Анкинович С.А.» подтвердили закономерности, полученные в наших исследованиях.

6. Оптимизация водного режима почв осушаемых сеяных пастбищ

6.1. Водный режим почвы пастбищ

Установлено, что на осушаемых пастбищах в весенний и осенний периоды влагообеспеченность злаковых травостоев находится на оптимальном уровне. Для поддержания влагозапасов почвы в пределах 75-80% НВ в расчетном 0-40 см слое в засушливые вегетационные периоды дополнительное увлажнение требуется в июне-августе (табл. 12).

12. Оросительные нормы и суммарное водопотребление осушаемого злакового пастбища в засушливые годы (мм)

Цикл встравливания

Расход поливной воды

Водопотребление за вегетационные периоды

при орошении

без орошения

1979 г.

1981 г.

1979 г.

1981 г.

1979 г.

1981 г.

1-й

91

88

91

101

2-й

107

69

124

124

76

82

3-й

74

80

131

55

65

4-й

32

39

87

68

63

16

5-й

38

60

25

21

Всего

139

182

415

471

309

285

Необходимая оросительная норма в засушливые годы при 4-5 поливах составляет 1390-1820 м3/га. Суммарное водопотребление возрастает с 297 до 443 мм, или на 49%, что коррелирует с ростом урожайности злаковых травостоев.

6.2. Урожайность осушаемых сеяных пастбищ

Исследования, проведенные в различные по водообеспеченности годы, позволили в среднем за 5 лет многосторонне оценить роль удобрений, увлажнения и их взаимодействие на урожайность осушаемых злаковых пастбищ. Установлено, что на не удобренном участке урожайность составила 28,1 ц/га сухой массы и колебалась от 20,8 ц/га в засушливые до 38,0 ц/га во влажные годы (табл. 13). Внесение фосфорно-калийного удобрения в дозе Р60К120-240 способствовало увеличению урожайности пастбища до 33,8-36,1 ц/га. Значительный рост продуктивности пастбища получен при внесении полного минерального удобрения, которое в дозе N180Р60К120 обеспечило урожайность сеяного травостоя 65,2 ц/га СВ, а при N240Р60 К120 - 72,7-75,1 ц/га СВ. Внесение азота N360 на повышенном фосфорно-калийном фоне обеспечило наибольшую урожайность пастбища (82,4 ц/га СВ). Сочетание доз азота 240 и 300 кг/га с разными дозами калия (120-240 кг/га) не дало существенной прибавки урожая сеяных трав.

13. Влияние минеральных удобрений и орошения на урожайность злакового

осушаемого пастбища

Удобрение

Без орошения

При орошении

урожайность в среднем за 5 лет, ц/га СВ

прибавка СВ на 1 кг N, кг

урожайность в среднем за 5 лет, ц/га СВ

прибавка СВ на 1 кг N, кг

в сред. за 5 лет

засушливые годы

влажные годы

в сред. за 5 лет

засушливые годы

влажные годы

Без удобрений

28,1

-

-

-

34,1

-

-

-

Р60К120 – фон 1

33,8

-

-

-

39,9

-

-

-

N180

65,2

17,5

18,4

16,8

75,8

20,0

24,2

17,2

N240

72,7

16,2

16,2

16,2

84,4

18,6

21,6

16,6

N300

74,5

13,6

13,2

13,9

88,9

16,3

18,8

14,7

Р60К180 – фон 2

35,3

-

-

-

41,1

-

-

-

N240

73,3

15,8

15,8

15,8

89,1

20,0

22,8

18,1

N300

76,8

13,8

13,2

14,2

90,7

17,1

19,4

15,5

Р60К240 – фон 3

36,1

-

-

-

41,7

-

-

-

N240

75,1

16,2

15,4

16,8

89,6

20,0

22,7

18,2

N300

76,9

13,6

12,6

14,3

92,8

17,1

19,4

15,5

N360

82,4

12,9

11,7

13,6

100,9

16,4

18,6

15,0

НСР05, ц/га общая

5,9

5,0

Доза калия

4,1

4,0

Доза  азота

3,4

3,2

Двустороннее регулирование водного режима почвы путем дождевания обес­пе­чило по годам стабильно высокую урожайность. В среднем за 5 лет на неудо­б­рен­ном травостое получено 34,1 ц/га сухой массы. Прибавка от орошения в засу­ш­­ливые годы составила 11,5 ц/га. Низкоэффективным приемом оказалось и вне­се­ние на травостои только фосфорно-калийных удобрений: прибавка урожая со­ставила 5,8-7,6 ц/га СВ. Значительному же повышению урожая пастбища способствовало совместное применение орошения с полным минеральным удобрением.

Орошение способствовало повышению оплаты азота урожаем. Более высокая окупаемость 1 кг азота (20,0 кг СВ) получена при дозах N180-240 на фоне Р60К180. Это свидетельствует о том, что при орошении данная доза азота наиболее эффективно используется травостоем.

Следовательно, на осушаемом злаковом пастбище наиболее эффективной дозой удобрений является N180Р60К120, которая обеспечила урожайность 65,2 ц/га сухой массы или 6,3 тыс. корм. ед., а также самую высокую (17,5 кг СВ) окупаемость 1 кг азота урожаем; при увлажнении осушаемых злаковых пастбищ оптимальной дозой удобрений по урожаю (84,4-89,1 ц/га СВ), выходу корм. ед. (8110-8570) и оплате 1 кг азота (20 кг СВ) является N240Р60К120-180.

6.3. Качество корма сеяных осушаемых пастбищ

Ботанический состав травостоев. Исходный пастбищный травостой 4-го года пользования состоял, в основном, (85-90%) из злаковых трав: ежи сборной, тимофеевки луговой, мятлика лугового и овсяницы луговой. При естественном увлажнении в неудобренном травостое на 8-й год пользования содержание злаковых трав уменьшилось с 86 до 67%, а доля разнотравья возросла в 2 раза и составила 27%. За данный период содержание ежи сборной сократилось с 24 до 9%, тимофеевки луговой – с 22 до 5%, а количество мятлика лугового находилось на одном уровне (29-34%). Внесение фосфорно-калийных удобрений практически не изменило ботанический состав травостоев, а применение азотных туков на фоне РК способствовало лучшему развитию злаковых трав и меньшему внедрению разнотравья. При дополнительном увлажнении структура травостоя на неудобренном участке и при внесении одних фосфорно-калийных удобрении в среднем за 4-8 годы пользования практически не изменялась.

Совместное применение удобрений и орошения способствовало лучшему сохранению в травостое ежи сборной и мятлика лугового, доля которых в корме на 8-й год пользования составила, соответственно, 25 и 37%. За данный период пользования из травостоя практически выпали овсяница луговая и тимофеевка луговая, а содержание несеяных злаков и разнотравья достигло 19 и 15%.

Биохимический состав пастбищного корма. В среднем за 1979-1983 годы трава культурного пастбища характеризовалась высоким содержанием сырого протеина (18,2-23,0%), сырой золы (8,7-10,3%), кальция (0,70-0,90%), калия (2,4-3,3%), средним – сырой клетчатки (23,4-25,9%), сырого жира (3,6-3,9%), фосфора (0,39-0,44%), низким – БЭВ (38,8-43,1%) и натрия (0,08-0,15%). Азотное удобрение (на фоне РК) способствовало заметному увеличению содержания в корме сырого протеина (с 18,2-19,0 до 21,7-23,0%), но слабо повлияло на другие биохимические показатели. Фосфорно-калийное  и полное минеральное удобрения повышали содержание в траве сырого жира (с 3,4-3,5 до 3,6-3,9%), сырой золы (с 8,7-8,8 до 8,9-10,3%), калия (с 2,4-2,5 до 2,7-3,2%), фосфора (с 0,33-0,37 до 0,39-0,42%), но снижали содержание БЭВ (с 46,5-46,8 до 38,8-43,3%) и сужали отношение Са : Р (с 1,91-2,61 до 1,63-2,18). Орошение мало повлияло на биохимический состав пастбищного корма. Применение полного минерального удобрения в дозе N240 РК спо­собствовало значительному улучшению качества корма. Увеличение дозы калия со 120 до 180 кг/ привело к чрезмерному накоплению этого элемента в корме (3,1%) на осушаемом пастбище.

6.4.  Агрохимический состав почвы

После четырехлетнего применения удобрений и орошения в почве осушаемых пастбищ  содержание гумуса и кислотность существенно не изменились. При внесении фосфорно-калийного удобрения (Р60К120) без орошения происходило накопление фосфора в слое почвы 0-10 см (с 23,6 до 28,3 мг на 100 г). Внесение полного минерального удобрения, особенно с высокой (N240) дозой азота приводило к снижению содержания фосфора в верхнем слое почвы (с 25,0 до 20,6 мг на 100 г) из-за большого выноса его с урожаем трав. Без внесения удобрений обеспеченность почвы калием  снизилась на 5-й год опыта в слое 0-10 см в 2 раза и составила 5,1-5,8 мг на 100 г. Применение фосфорно-калийного удобрения способствовало незначительному увеличению количества калия (с 13,7 до 15,0 мг) на осушаемом пастбище. Внесение полного минерального удобрения в дозах N180Р60К120 и N240Р60К120  привело к снижению содержания  калия в слое почвы 0-20 см на 2,5-5,1 мг на 100 г почвы.

6.5. Вымывание из почвы элементов питания

На осушаемом пастбище за 1980-1983 годы содержание элементов питания в инфильтрате зависело от дозы вносимых удобрений и погодных условий. Концентрация нитратного азота в растворах увеличивалась в конце вегетационных и снижалась в зимние и весенние периоды. Внесение удобрений способствовало большему его вымыванию: за вегетационный период концентрация его под неудобренными травостоями составила 0,01, а при внесении N120Р60К120 – 0,09 мг/л. Наибольшее содержание в растворах нитратного азота отмечалось в хорошие по теплообеспеченности периоды и достигало при внесении полного минерального удобрения 5,4 мг/л.

На удобренных травостоях отмечена большая потеря калия: во влажный 1980 год содержание его в растворах без внесения удобрений составило 8,5, а при внесении N120Р60К120 – 12,7 мг/л, или в 1,5 раза больше. Концентрация калия в инфильтрате в вегетационные периоды достигала на контроле 9,5, при РК – 12,8 и NРК – 15,9 мг/л. Кальция в инфильтрате во влажные вегетационные периоды под неудобренными травостоями содержалось 62-104, а при внесении полного минерального удобрения – 47-80 мг/л. В весенние и осенне-зимние периоды содержание кальция во всех растворах было примерно одинаковым. Магния в инфильтрате было в 2-3 раза меньше, чем кальция. При орошении концентрация N, Р, К, Са, Mg в растворах в зависимости от доз удобрений была примерно такой же, как при естественном увлажнении.

В целом, во все периоды наблюдений в растворах концентрация изучаемых эле­ментов не превышала предельно допустимых значений. Вымывание элементов пи­тания зависело как от концентрации, так и от количества инфильтрата (табл. 14).

В среднем за три года на неудобренном пастбище вымывание N– NО3, N– NН4, Р2О5, К2О, Са и Mg составило, соответственно 0,9; 0,6; 0,4; 20,3; 221 и 63,9 кг/га. Внесение фосфорно-калийного удобрения увеличивало вынос калия из почвы до 29,8 кг/га, а полного минерального в дозе N240Р60К120 увеличило потери нитратного азота до 2,6 и аммиачного азота – до 1,6 кг/га.

14. Вымывание элементов питания на злаковом осушаемом пастбище

в зависимости от удобрений (в среднем за 1980-1983 годы, кг/га)

Удобрение

N– NО3

N– NН4

Р2О5

К2О

Са

Mg

При дождевании

Без удобрений

0,7

0,3

0,4

15,0

222

65,2

Р60К120

1,2

0,4

0,4

26,5

210

63,4

N240Р60К120

2,1

1,3

0,4

24,7

234

69,6

При естественном увлажнении

Без удобрений

0,9

0,6

0,4

20,3

221

63,9

Р60К120

1,8

1,0

0,6

29,8

223

63,1

N240Р60К120

2,6

1,6

0,6

29,1

231

64,7

6.6 Экономическая эффективность орошения и удобрения

Расчеты свидетельствуют о том, что в среднем за 4 года при продуктивности 1 га осушаемого злакового пастбища в 6 тыс. корм. един. экономически оправданной дозой удобрений является N180-240 Р60К120, которая обеспечивает прибыль 407,0-484,0 руб./га. При дополнительном увлажнении осушаемых злаковых пастбищ экономически эффективная доза удобрений – N240Р60К120-180, при которой в среднем за 5 лет прибыль составляет  554,8-623,0 руб./га при себестоимости 100 корм. ед. 2,46-2,33 руб., экономический эффект от орошения – 139 руб./га. Орошение злакового пастбища при внесении фосфорно-калийного удобрения экономически не оправдано.

ВЫВОДЫ

1. Создание высокопродуктивных сенокосов и пастбищ на основных типах мелиорируемых угодий на основе разработанных и усовершенствованных ресурсосберегающих технологий и эффективного использования фактора биологизации в Центральном районе Нечерноземной зоны позволяет формировать травостои урожайностью до 70-75 ц/га СВ злаковых, 50-55 ц/га бобово-злаковых на пойменных и до 95-100 ц/га на суходольных лугах; пастбища продуктивностью до 5,5-6,7 тыс. корм.ед. на суходольных и до 6,0-6,7 – на низинных лугах без орошения и до 8,0-8,5 тыс. корм.ед. – при орошении.

2. На осушаемом пойменном лугу при создании сеяных сенокосов наиболее эффективна технология, включающая глубокую мелиоративную обработку РУ-0,65 на 35-40 см, кротование КРН-250 на 60-70 см и предпосевную (дискование БДТ-3 в 2 следа + вспашка + дискование) обработки почвы, до и послепосевное прикатывание почвы, посев злаковой (кострец б/о + овсяница тростниковая +тимофеевка) или бобово-злаковой (клевер гибридный + тимофеевка луговая) травосмеси, ежегодное внесение удобрений (N180Р60К60 под злаковые и Р60К60 –бобово-злаковые травостои). Такая технология залужения обеспечивает урожайность на уровне 70-75 ц/га сена злакового и 50-55 – бобово-злакового травостоя при окупаемости 1 руб. затрат 3,5-3,8 руб.

3. Перезалужение старосеяных пастбищ на среднеокультуренной почве осушаемого суходола без внесения удобрений способствовало незначительному (на 20-25%) увеличению валовой урожайности, но приводило к повышению окупаемости полного минерального удобрения (N90-180Р60К120) на злаковых пастбищах на 40-50%, а фосфорно-калийного на бобово-злаковых – в 1,5-2,0 раза, а также к резкому улучшению качества корма. Применение при залужении агрегата АЗ-2,4 позволяет экономить 29-34% энергетических затрат. На основании комплекса показателей доказана возможность и целесообразность уменьшения норм высева луговых трав до 50%, что приводит к снижению затрат при залужении на 20-35% и себестоимости корма на 10-20%.

4. На всех типах мелиорируемых кормовых угодий (суходолы нормального и  временно избыточного увлажнения, низинный луг) сеяные пастбища формировали самую высокую урожайность (84,2-93,2 ц/га СВ злаковые и 72,1-81,9 ц/га бобово-злаковые травостои) при техногенно-мине­раль­ной N180Р40К100 на злаковых и Р40К100-150 – на бобово-злаковых агрофитоценозах) и комбинированной (компост, эквивалентный N180 под запашку и N180Р40К100-150 на злаковых, Р40К100 – на бобово-злаковых пастбищах) системах ведения пастбищ. При всех системах ведения пастбищ более высокую (на 8-15%) урожайность в первые 5 лет пользования сеяные злаковые травостои формируют на дерново-подзолистой глеевой почве низинного луга.

5. На злаковых пастбищах применять полное минеральное удобрение в дозе N90Р20К50 выгоднее на нормальном суходоле, где оно обеспечивает более высокие прибавки урожая (16,4 кг СВ на 1 кг д.в.). Увеличение дозы минеральных удобрений до N180Р40К100 привело к снижению их окупаемости (до 13,1 кг СВ). На бобово-злаковых пастбищах фосфорно-калийное удобрение оказалось более эффективным на суходоле временно-избыточного увлажнения и на низинном лугу, где оно в дозе Р40К120-150 способствует получению более высокой прибавки урожая (7,4 кг СВ на 1 кг д.в., а на нормальном суходоле – 5,9 кг).

6. При дополнительном увлажнении осушаемых злаковых пастбищ с режимом орошения 75-80% НВ в расчетном слое почвы 0-40 см в среднезасушливые вегетационные периоды оросительная норма составляет 1400 м3 при 4-х поливах по 340-350 м3/га, а в острозасушливые – 1800 м3/га при 5-ти. Оптимизация водного режима почв легкого механического состава при данном режиме увлажнения увеличивает водопотребление злаковых травостоев в засушливые годы до 435 мм, или на 49%,  в сочетании с оптимальным пищевым режимом способствует повышению их продуктивности в среднем за 5 лет на 1,5-1,7 тыс. корм. ед. с 1 га.

7. При увлажнении осушаемых злаковых пастбищ из расчета 75-80% НВ в слое почвы 0-40 см рациональной дозой удобрений является N240Р60К120-180, при которой урожаи составляют 81,3-85,8 ц/га СВ, а оплата 1 кг азота - 20,0 кг СВ. Дождевание травостоев без удобрений или при внесении одних фосфорно-калий­ных удобрений нецелесообразно. Без орошения на осушаемых злаковых пастбищах рациональной дозой удобрений является N180Р60К120, которая обеспечивает урожайность 65,2 ц/га СВ и лучшую окупаемость 1 кг азота (17,5 кг). При дозах азота сверх 180 кг/га хотя и увеличивается продуктивность пастбища, но снижается его оплата урожаем до 16,2 кг при N240 и до 12,9 кг СВ при N360. Внесение калия более 120 кг/га не приводит к существенному росту урожая.

8. Луговые травы в составе сеяных травостоев сенокосов и пастбищ (в зависимости от способа использования, типа почвы, удобрений, возраста трав) характеризовались различной фитоценотической активностью. При сенокосном использовании на пойменной слабопроницаемой глеевой почве более высоким  индексом ценотической активности в составе бобово-злакового травостоя (на фоне Р40К100) характеризовались кострец безостый (5,1) и клевер гибридный (5,5-6,0), а самой низкой (0,21-0,31) – двукисточник тростниковый и тимофеевка луговая.

На осушаемой дерново-подзолистой почве суходола временно-избыточного увлажнения при рациональных дозах удобрений в составе злакового фитоценоза более высокий индекс ценотической активности имели тимофеевка луговая (1,25) и овсяница луговая (1,23), а в составе бобово-злакового травостоя – клевер луговой (1,57) и кострец безостый (1,34).

9. Большинство разработанных технологий создания сеяных сенокосов и пастбищ способствует формированию злаковых и бобово-злаковых агрофитоценозов, содержащих в первые 3-5 лет жизни трав до 70-90% сеяных видов. На суходольном лугу нормального увлажнения при внесении фосфорно-калийного удобрения (Р20-40К50-100), а также компоста под запашку в дозе, эквивалентной N180, бобово-злаковое пастбище в первые 2 года, а на суходоле временно избыточного увлажнения и на низинном лугу в течение первых 4-5 лет, содержали 40-55% клеверов. Совместное внесение органического и минерального удобрений способствовало содержанию в злаковом травостое сеяных видов до 90-95% от общего урожая.

10. Корм сеяных сенокосов и пастбищ по содержанию основных питательных веществ, как правило, удовлетворяет физиологические потребности молочного скота. На пойменной почве сено злаковых и бобово-злаковых травостоев по содержанию сырого протеина, сырой золы относится к I и II, а  сырой клетчатки – II и III классам. Сеяные бобово-злаковые сенокосы, созданные при перезалужении старосеяных травостоев на суходольной почве, характеризуются высокой питательностью сена (0,72-0,74 корм.ед. или 9,5-9,7 МДж ОЭ в 1 кг СВ), а пастбищная трава (на фоне Р60К120) содержит высокое количество сырого протеина (16,6-17,1%) и кальция (0,82-0,93%), среднее – сырой клетчатки, фосфора, калия. Еще более высоким качеством характеризуется пастбищная трава, выращенная на суходольной оглеенной, а также низинной глеевой почвах.

11. Средообразующая роль технологий создания сеяных сенокосов и пастбищ проявляется по-разному. При создании сеяных сенокосов на пойменных лугах глубокая агромелиоративная обработка почвы (рыхление, кротование) улучшает агрофизические, агрохимические свойства почвы, активизирует микробиологическую деятельность в ней, улучшает условия для роста трав, что приводит к увеличению их урожайности в первые 2 года на 5,0-7,2 ц СВ с 1га. При всех системах ведения пастбищ в почвах повысилась кислотность, снизилось содержание фосфора, калия, но увеличилось количество общего азота и гумуса на 0,05-0,12%, что свидетельствует о повышении плодородия почвы.

12. Пастбищные агроэкосистемы с бобово-злаковыми травостоями на суходолах нормального и временно избыточного увлажнения ежегодно накапливают валовой энергии (в надземной и подземной частях фитоценоза, а также в почве) в размере 177,2-183,2 ГДж/га. Применение минеральных удобрений (Р60К120) способствует ежегодному повышению валовой энергии в пастбищных экосистемах до 199,9-217,9 ГДж/га. На суходоле временно избыточного увлажнения и на низинном лугу наибольшее количество валовой энергии (70-75%) агрофитоценозы накапливают в первые 6 лет жизни трав в надземной части. В подземной части самая высокая доля валовой энергии (23-25%) закрепляется на нормальном суходоле, а наименьшая (17-20%) – на низинном лугу.

13. Большинство разработанных технологий создания сеяных и перезалужения старосеяных сенокосов и пастбищ оказались высокоэффективными способами производства дешевых и высокопитательных кормов. Наилучшей агроэнергетической эффективностью характеризовалось создание бобово-зла­ко­вых (клевер луговой 10, клевер ползучий 3, овсяница луговая 8 и тимофеевка луговая 6 кг/га) агрофитоценозов на глееватой и глеевой почвах при внесении фосфорно-калий­но­го удобрения в дозе Р40К120, обеспечившие самые высокие агроэнергетические коэффициенты (А.К.) – 6,8-8,1 при более низких затратах совокупной энергии на 1 га (8,6-10,9 ГДж). Экономия совокупных затрат энергии на производство в корме 1ГДж составила при этом 200-290 МДж или 60-62 %. Совокупные затраты на внесение компоста многоцелевого назначения не окупаются энергией, полученной в корме всех типов сеяных пастбищ.

14. На мелиорируемых агроландшафтах более высокой эффективностью отличается техногенно-минеральная система ведения пастбищ, при которой злаковые травостои обеспечивают, в зависимости от условий местообитаний, рентабельность производства корма 49,2-75,9%, условную чистую прибыль 5339-7919 руб./га, при себестоимости 1 корм. ед. 1,61-2,19 рубля, в клеверо-злаковые травостои, соответственно, 60,3-91,8%, 6012-12364 руб./га и 1,56-2,27 рубля.

15. При перезалужении старосеяных пастбищ наибольшей экономической эффективностью характеризовалась технология, включающая использование агрегата АЗ-2,4, посев бобово-злаковой травосмеси (клевер луговой 8, клевер ползучий 4, овсяница луговая  8 и тимофеевка луговая 5 кг/га), внесение фосфорно-калийного удобрения в дозе Р60К120., которая способствовала получению самых высоких прибыли (6747-6919 руб./га), рентабельности (110-118%) при низкой (1,38-1,43 руб. за 1 корм. ед.) себестоимости корма. Экономически выгодно также временное создание бобово-злаковых пастбищ и без внесения минеральных удобрений независимо от способа обработки почвы при перезалужении.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

  1. Для создания сеяных злаковых сенокосов урожайностью 70-75 ц/га и бобово-злаковых – 50-55 ц/га на осушаемом пойменном лугу со слабопроницаемой почвой необходимо применять технологию, включающую глубокую мелиоративную (рыхление РУ-0,65 на 35-10 см, кротование КРН-250 на 60-70 см) и предпосевную (дискование БДТ-3 в 2 следа + вспашка + дискование) обработки почвы, до и послепосевное прикатывание ее посев злаковой (кострец б/о + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая) на фоне N180Р60К100 или бобово-злаковой (клевер гибридный + тимофеевка луговая) на фоне Р60К120 травосмесей.

2. На осушаемых суходольных лугах временно избыточного увлажнения с окультуренной среднеплодородной дерново-подзолистой почвой при перезалужении низкоурожайных слабозасоренных устойчивыми сорняками (щучка дернистая, осока) пастбищ следует применять агрегат ускоренного залужения АЗ-2,4, а при его отсутствии – обычную вспашку. При посеве можно применять сниженную на 25-50% норму высева семян районированных трав.

3. При создании на суходолах сеяных злаковых пастбищ (ежа + овсяница + тимофеевка луговые) продуктивностью 6,5-7,0 тыс. корм.ед., а также 7-8 тыс. корм.ед. на осушаемых низинных лугах необходимо ежегодно вносить полное минеральное удобрение в дозе N180Р40К100-120.

       Бобово-злаковые пастбища (клевер луговой + клевер ползучий + овсяница + тимофеевка луговые) продуктивностью 5,5-6,0 тыс. корм.ед. на нормальном, 6,8 – на суходоле временно избыточного увлажнения и 7,0 тыс. корм.ед. на низинном лугу следует создавать в сочетании с внесением фосфорно-ка­лий­но­го удобрения в дозе Р40К100-120.

4. При наличии в хозяйствах всех 3-х типов кормовых угодий полное минеральное удобрение следует вносить, прежде всего, на осушаемом низинном лугу, а фосфорно-калийное – на осушаемых низинном и суходоле временно избыточного увлажнения. В случае отсутствия минеральных удобрений вполне оправдано создание сеянных злаковых пастбищ урожайностью 40-50 ц/га сухой массы и бобово-злаковых – 65-75 ц/га на всех типах лугов без их внесения.

5. При благоприятных экологических условиях (отсутствие сильных морозов, застойных вод, наличие достаточного снежного покрова) на дерново-под­зо­лис­той почве при внесении полного минерального удобрения (N150Р20К40 на злаковых и Р20К40 + известь на бобово-злаковых травостоях) возможно создание высокопродуктивных злаковых (7,5-7,8 тыс. корм.ед.) и бобово-злаковых (5,5-6,0 тыс. корм.ед.) пастбищ на основе райграса пастбищного.

6. Создание высокопродуктивных (8,0-8,5 тыс. корм.ед.) орошаемых пастбищ на осушаемой дерново-подзолистой почве легкого механического состава возможно при применении злаковой травосмеси (ежа сборная + овсяница луговая + тимофеевка луговая + мятлик луговой), соблюдении оптимального водно-воздушного режима и использовании высоких доз (N240Р60К120-180) полного минерального удобрения при равномерном их распределении под каждый цикл стравливания.

7. Оптимальный водно-воздушный режим почвы при двустороннем регулировании ее влажности достигается благодаря дождеванию при снижении влажности до 75-80% НВ в слое 0-40 см. В среднезасушливые годы орошаемая норма должна составлять 1400 м3 воды при 4-х, а в острозасушливые – 1800 м3, при 5-ти поливах.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ по теме диссертации

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК:

  1. Коротков Б.И. Приемы повышения продуктивности осушаемых пастбищ / Б.И.Коротков, Н.А.Ященко, А.Г.Кобзин // Кормопроизводство. -1982. - №4. – С.31-33.
  2. Кобзин А.Г. Приемы повышения продуктивности осушаемых сенокосов и пастбищ Нечерноземья /А.Г.Кобзин -  //Гидротехника и мелиорация. -1987. - № 2 - С. 12-14
  3. Кобзин А.Г. Пути повышения продуктивности природных кормовых угодий / А.Г.Кобзин  //АПК: экономика, управление. -1999. -№5. -С. 59-61.
  4. Тихомирова Т.М. Альтернативные способы использования осушаемых минеральных почв пахотных угодий конечно-моренных гряд / Т.М. Тихомирова, К.С.Болатбекова, А.Г.Кобзин, Б.В.Тукан //Доклады РАСХН. -2002. -№5. -С.30-33.
  5. Кобзин А.Г. Продуктивность бобово-злаковых травостоев на мелиорированных агроландшафтах / А.Г.Кобзин, Т.М.Тихомирова. //Кормо­про­из­вод­с­т­во. - 2004. -№1. – С. 11-12.
  6. Кобзин А.Г. Средообразующая роль пастбищных травостоев на мелиорируемых агроландшафтах / А.Г. Кобзин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2007. -№5.

Монография:

  1. Зотов А.А. Райграс пастбищный в луговом кормопроизводстве. /А.А. Зотов, А.Г. Кобзин, Г.А. Сабитов. –Тверь: ЧуДо. 2007. – 179с.

Патент на изобретение:

  1. Сеялка дернинная комбинированная. / В.А. Сысуев, Н.Г. Ковалев, А.Г. Коб­зин и др. // Патент на изобретение №2283566 от 20 сентября 2006 г.

Статьи в журналах, тематических сборниках и материалах конференций:

  1. Погорелов Л.Н. Опыт использования улучшенных пастбищ в Калининской обл. / Л.Н.Погорелов, В.В. Пачковская, А.Г.Кобзин, В.А.Осипов //Ком­би­ни­ро­ванное использование культурных пастбищ. – М.: Московский рабочий, 1985. – С. 124-132.
  2. Кобзин А.Г. Влияние агромелиоративных приемов обработки на водно-фи­зи­­ческие свойства осушаемых пойменных почв и урожайность сенокосных угодий Присухонской низменности / А.Г.Кобзин, А.Н. Пор­кин, М.И. Воронцова // Сб. науч. тр. ВНИИМЗ «Пути повышения производства кормов на мелиорированных землях». - Калинин, 1986. -Вып. 8. - С. 25-28.
  3. Кобзин А.Г. Рациональные нормы высева, режимы орошения и удобре­ния высокопродуктивных мелиорируемых пастбищ в Нечерноземной зо­не РСФСР /А.Г.Кобзин, Н. Гречишников// Сб. науч. тр. ВИК «Приемы создания и использования высокопродуктивных сенокосов и пастбищ».  -М., 1986. - Вып. 34. - С.113-118.
  4. Игловиков В.Г. Пастбища культурные для молочного скота, создание и использование. Типовой технологический процесс. /В.Г. Игловиков, Н.С. Усан­кин, А.А. Кутузова, А.Г. Кобзин. и др. // Республиканский стандарт РСФСР 775-90. -М., 1990. – 17с.
  5. Кобзин А.Г.  Ресурсосберегающая технология перезалужения лугопастбищных угодий на осушаемых землях /А.Г.Кобзин. // Вопросы мелиорации. / ЦНТИ "Мелиоводинформ". -М., 1994. - № 3-4. -С. 24-26.
  6. Кобзин А.Г. Продуктивность старосеяных травостоев при различных нормах высева семян / А.Г. Кобзин, Л.П. Положенцева  // Ландшафтный подход в мелио­рации и вопросы землеустройства: сборник материалов совещ.  - М.: РАСХН, 1994. -С. 217-233.
  7. Ковалев Н.Г. Кормопроизводство на осушенных землях / Н.Г.Ковалев, А.М.Бакланов, А.Г.Кобзин // Сб. науч. тр. ВИК «Кормопроизводство Рос­сии». -М., 1997. -С. 84-92.
  8. Кобзин А.Г. Влияние различных систем ведения сенокосов на водно-физические и агрохимические свойства осушаемых минеральных почв конечно-моренных гряд/А.Г. Кобзин, К.С. Болатбекова, Т.М. Тихомиро­ва  //Эко­ло­го-экономические принципы эффективного использования ме­лиорированных земель: матер. междунар. науч. конф. – Минск: БелНИИМиЛ, 2000. -С. 315-317.
  9. Кобзин А.Г. Влияние норм высева и длительности пользования на продуктивность мелиорированных сенокосов Центра Нечерноземья Российской Федерации / А.Г.Кобзин, Л.П.Положенцева //Эколого-эконо­ми­ческие принципы эффективного использования мелиорированных зе­мель: матер. междунар. научн. конф. – Минск: БелНИИМиЛ, 2000. -С.303-306.
  10. Кобзин А.Г. Энергоемкость создания луговых травостоев в зависимости от агроландшафта / А.Г.Кобзин, Т.М.Тихомирова // Машинные технологии и техника для производства кормов, картофеля, сахарной и кормовой свеклы: матер. международ. науч. практ. конф. -М.: ВИМ, 2001. -С. 38-42.
  11. Кобзин А.Г. Формирование адаптивных пастбищных травостоев в зави­­симости от ландшафта в Центральном районе Нечерноземной зоны / А.Г. Кобзин, Т.М.Тихомирова //Проблемы и перспективы развития АПК Тверского региона: сбор.науч. тр. / ТГСХА. -Тверь, 2002.  -С.72-74.
  12. Кобзин А.Г. Продуктивность луговых фитоценозов на мелиорированных агроландшафтах гумидной зоны / А.Г. Кобзин, Т.М. Тихомирова // Эволюция и деградация почвенного покрова: матер. 2-й междунар. науч. конф. – Ставрополь: СтавНИИГиМ, 2002. -С.89-93.
  13. Кобзин А.Г. Ресурсосберегающая технология создания луговых травостоев на мелиорированных агроландшафтах гумидной зоны РФ /А.Г.Кобзин, Т.М. Тихомирова, Л.П. Положенцева //Научно-техни­чес­кий прогресс в области механизации, электрофикации и автоматизации сельского хозяйства: матер. междунар. науч.-практ. конф. – Минск: БелНИИМиЛ, 2002. -С. 144-148.
  14. Болатбекова К.С. Агрофизические основы трансформации сельскохозяйственных угодий на объектах осушения в Нечерноземной полосе России / К.С.Болатбекова, А.Г.Кобзин, Т.М.Тихомирова // Агрофизика 21 века: тр. междунар.-науч. практ. конф. –С.-Петербург: АФИ, 2002. -С. 59-62
  15. Кобзин А.Г. Влияние удобрений на продуктивность луговых травостоев и плодородие почвы на мелиорированных агроландшафтах центрального Нечерноземья / А.Г. Кобзин, Т.М.Тихомирова. // Бюлл. ВИУА. - М.: Агроконсалт. 2003. №119. – С .75-76.
  16. Кобзин А.Г. Накопление биологического азота бобово-злаковыми травостоями в различных почвенно-мелиоративных условиях. /А.Г. Кобзин, Т.М. Тихомирова. // Бюлл.ВИУА.  -М.: Агроконсалт. - 2003. -№119. -С. 73.
  17. Кобзин А.Г. Формирование фитоценозов многолетних трав в зависимости от условий местообитания и систем ведения на мелиорированных агроландшафтах Центра Нечерноземья / А.Г.Кобзин, Т.М. Тихомирова  // Модели и технологии оптимизации земледелия: сб. докл. междунар. науч.-практ. конф. –Курск: ВНИИЗиЗПЭ. 2003. –С .142-145.
  18. Алексанкин А.В. Концепция развития сельского хозяйства в Нечерноземной зоне России на период 2005-2210 гг. /А.В. Алексанкин, А.В. Антонец, А.А. Бау­тин, А.Г. Кобзин и др. // Информационный бюллетень МСХ РФ. -2004. -№8-9. -С. 75-100.
  19. Кобзин А.Г. Роль многолетних трав как предшественников на осушаемой дерново-подзолистой супесчаной почве / А.Г. Кобзин, Т.М. Тихомирова //Севооборот в современном земледелии: сб. докл. междунар. науч. конф.  2004. -М.: МСХА. 2004. -С.175-176.
  20. Сысуев В.А. Посев трав в дернину и локальное внесение удобрений / В.А.Сысуев, Н.Г.Ковалев, Р.Ф. Курбанов, А.Г.Кобзин. и др.// Приоритетные направления научно-технического обеспечения АПК Северо-Востока: матер. междунар. науч.-техн. конф. – Киров: НИИСХ Северо-Востока. -2005. -С.127-133.
  21. Кобзин А.Г. Основы формирования систем ведения луговодства на мелиорируемых агроландшафтах Центрального района Нечерноземной зоны /А.Г. Коб­зин, Т.М. Тихомирова // Наукоемкие технологии в мелиорации: Матер. науч. конф.  -М.: ВНИИГиМ. -2005. -С.304-307.
  22. Кобзин А.Г. Продуктивность и агроэнергетический  потенциал пастбищ­ных экосистем на мелиорируемых землях Центрального района Нечерноземной зоны РФ./ А.Г. Кобзин //Мелиорация сельскохозяйственных земель в ХХ1 веке: проблемы и перспективы. Докл. междунар. науч.-практ. конф. –Минск: РУП «Институт мелиорации». -2007. – С.65-68.

Методические рекомендации и практические руководства:

  1. Система земледелия на мелиорированных землях Нечерноземной зоны РСФСР. /Г.Н. Баранова, А.М. Бакланов, А.Г. Кобзин и др. -М., 1984. – 180 с.
  2. Практическое руководство по технологиям улучшения и использования сенокосов и пастбищ лесной зоны. /Н.А. Ларетин, А.А. Кутузова, А.Г. Кобзин и др. -М.: ВО "Агропром­из­дат". 1987. – 137 с.
  3. Создание и использование культурных пастбищ. Практическое руководство. / А.Г. Кобзин. -Калинин, 1989. – 72с.
  4. Теоретические основы создания адаптивных ландшафтно-мелио­ра­тив­ных  систем земледелия и их типовые модели (проекты) для различных природно-экономических условий гумидной зоны. Типовые модели. /Н.Г. Ковалев, Д.А. Иванов, А.Г. Кобзин и др. – Тверь. 2000. – 222с.
  5. Методическое пособие и нормативные материалы для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия /А.Н. Каштанов, И.П. Свинцов, А.Г. Кобзин и др. – Курск, Тверь: ЧуДо. 2001. -260с.
  6. Адаптивные ландшафтно-мелиоративные системы земледелия в хозяйствах гумидной зоны. Методические рекомендации / Н.Г. Ковалев, А.А. Смирнов, А.Г. Кобзин и др. –Тверь: ЧуДо.  2005. – 91с.
  7. Исходные требования к агротехнологиям повышения эффективности использования полевых и луговых агроценозов. Методические рекомендации. / А.Г. Кобзин, Т.М. Тихомирова, Н.Н. Иванова, Е.Н. Павлючик. – Тверь: ЧуДо. 2006. - 80 с.





© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.