WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Чернявских Владимир Иванович

Продуктивность эродированных почв и

многовидовые фитоценозы в ландшафтных

системах земледелия ЦЧР

Специальность: 06.01.01 – общее земледелие

(сельскохозяйственные науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Саратов 2010

Диссертационная работа выполнена в Федеральном Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Белгородская государственная сельскохозяйственная академия и Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Белгородский государственный университет

Научный консультант:

доктор с-х. наук, профессор, академик РАСХН Котлярова Ольга Геннадиевна

Официальные оппоненты:

доктор с-х. наук, профессор Медведев Иван Филиппович

доктор с-х. наук, профессор, член-корр. РАСХН Черкасов Григорий Николаевич

доктор с-х. наук, профессор Денисов Евгений Петрович

Ведущая организация:

Государственное научное учреждение Белгородский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита состоится «____» _________ 2010 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 006.050.01 при Государственном научном учреждении Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук

по адресу: 410010, г. Саратов, у. Тулайкова, д.7.

Телефон: 8-845-2-64-76-88 Факс: 8-845-2-64-76-88
E-mail: raiser_saratov@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного научного учреждения Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук


Автореферат разослан  «____» ____________ 2010 г.



Учёный секретарь

диссертационного совета, к.б.н.

Сибикеева Ю.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность темы. Для лесостепной зоны Русской равнины особое значение имеет эрозионная деградация почвенного покрова, где под влиянием антропогенного фактора интенсивно развивается водная эрозия. В ЦЧР площадь смытых земель превышает 3 млн. га и по прогнозам может увеличиться в два раза за счет эрозионно-опасных  почв (Ахтырцев, 2000).

Проблема стабилизации плодородия почв на склонах лежит в двух основных плоскостях: прекращении механического отчуждения плодородного слоя почвы в результате эрозии и максимально-возможного увеличения поступления в почву свежего органического вещества (Иванов, 2003; Котлярова, 2006).

В условиях эрозионных ландшафтов одними из важнейших источников пополнения почв органическим веществом, наряду с дифференцированным использованием севооборотов, внесением навоза, биоконвесией, многолетними травами, могут быть сидераты и смешанные посевы однолетних культур (Котлярова, 2006).

Важнейшее значение имеет видовое разнообразие, позволяющее поддерживать высокую продуктивность агроландшафтов, их устойчивость и почвозащитный потенциал (Биоразнообразие сельскохозяйственных земель России…, 2003). В связи с этим, актуальна проблема поддержания высокой продуктивности агроландшафтов, повышения плодородия почв как их важнейшей составной части на основе стратегии формирования агроэкосистем с высоким видовым разнообразием.

Цель работы - разработка способов и приемов повышения плодородия эродированных почв при дифференцированном использовании многовидовых посевов в севооборотах, поддержании продуктивности и видового разнообразия естественной растительности в пределах овражно-балочных комплексов при освоении адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

В задачи исследований входило:

- изучить влияние многокомпонентных смесей однолетних культур на основные элементы плодородия чернозема эродированного;

- изучить накопление органических остатков в почве под различными многокомпонентными смесями однолетних культур, оценить их качество, возможность использования различных промежуточных культур на сидерат;

- выявить влияние различных звеньев кормовых севооборотов с многокомпонентными смесями в сравнении с многолетними травами и кукурузой на силос на гумусное состояние, агрохимические и агрофизические свойства, биологическую активность чернозема эродированного, динамику поступления в почву свежего органического вещества, оценить их продуктивность и биоэнергетическую эффективность;

- определить продуктивность надземной, подземной массы, биоэнергетическую эффективность и питательную ценность различных видов многолетних трав при возделывании в чистых и смешанных посевах на черноземе эродированном;

- изучить влияние различных видов бобовых трав и их травосмесей со злаками на гумусное состояние, агрофизические, агрохимические свойства чернозема карбонатного эродированного, оценить их продуктивность и биоэнергетическую эффективность возделывания; изучить устойчивость бобовых трав в злаково-бобовых травосмесях на карбонатных почвах;

- разработать приемы создания устойчивых растительных группировок в условиях овражно-балочных комплексов с обнажениями карбонатных пород и повышения их продуктивности на основе использования многокомпонентных травосмесей с участием дикорастущих кальцефильных видов растений.

Научная новизна работы. Впервые в условиях Центрально-Черноземного региона получены принципиально новые представления о влиянии многовидовых посевов на продуктивность эродированных почв в ландшафтных системах земледелия, доказана эффективность использования однолетних многокомпонентных смесей в целях повышения плодородия смытых почв. Разработаны составы многокомпонентных смесей, обеспечивающие получение стабильной урожайности и повышение плодородия эродированных почв. Доказано, что использование многокомпонентных однолетних смесей может обеспечить стабилизацию гумусного состояния почв на склонах, способствовать улучшению их фосфатного и калийного режимов в условиях недостатка минеральных удобрений.

Дано теоретическое обоснование и проведена оценка звеньев кормовых севооборотов с многокомпонентными смесями однолетних культур и проведена оценка их влияния на плодородие чернозема эродированного.

В условиях Центрально-Черноземного региона проведен подбор высокоурожайных злаковых и бобовых трав и травосмесей для залужения эродированных склоновых земель, обоснованны и усовершенствованы составы травосмесей. Показано влияние различных видов многолетних бобовых трав, возделываемых в чистом виде и в составе бобово-злаковых травосмесей, на гумусное состояние, агрофизические и агрохимические свойства чернозема карбонатного эродированного. Выявлены и теоретически обоснованы отдельные механизмы конкурентоспособности различных видов бобовых трав в травосмесях со злаками на черноземе карбонатном.

Установлено, что в ЦЧР многообразие ландшафтов и локальных условий произрастания приводит к формированию большого видового разнообразия естественной растительности с различной экологической и хозяйственной ценностью. Реализован комплексный, экологически обоснованный подход к сохранению видового разнообразия агроландшафтов и продуктивности почв овражно-балочных комплексов на примере степных, лугово-степных и кальцефильных растительных сообществ. Предложены приемы создания устойчивых растительных сообществ на сильноэродированных почвах и повышения их плодородия посевом многокомпонентных травосмесей с участием дикорастущих кальцефильных видов растений.

Практическая значимость работы. Разработаны и предложены производству составы многокомпонентных смесей однолетних культур, обеспечивающих поступление свежего органического вещества в почву, позволяющего стабилизировать ее гумусное состояние, улучшить агрофизические, агрохимические и биологические показатели плодородия чернозема эродированного, повысить продуктивность звена кормового севооборота на склоновых землях.

Рекомендованы производству травосмеси многолетних трав, обеспечивающие на черноземе эродированном без применения удобрений в среднем за четыре года получение с гектара 5,4-5,7 т/га абсолютно сухого вещества и 4,3-5,6 т/га кормовых единиц. Дана оценка устойчивости различных бобовых трав в чистых и смешанных посевах на черноземе карбонатном эродированном.

Установлено влияние видового разнообразия естественных растительных сообществ на процессы почвообразования в условиях овражно-балочных комплексов и продуктивность агрофитоценозов. Предложен прием биологической рекультивации сильноэродированных почв и обнажений карбонатных пород посевом многокомпонентной травосмеси с участием дикорастущих кальцефильных видов растений на основе увеличения видового разнообразия растительности, позволяющий повысить их плодородие, продуктивность агрофитоценозов и устойчивость агроландшафтов.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе БелГСХА при чтении дисциплин «Ландшафтное земледелие» и «Системы земледелия».

Положения, выносимые на защиту:

- на склоновых землях Центрально-Черноземного региона для повышения продуктивности эродированных почв наряду с многолетними травами могут быть использованы однолетние многокомпонентные смеси, подобранные на основе принципа дифференциации экологических ниш;

- для стабилизации гумусового состояния, расширенного воспроизводства органического вещества, улучшения агрофизических, агрохимических свойств черноземов эродированных и повышения продуктивности пашни на склоновых землях можно эффективно использовать звенья кормовых севооборотов с однолетними многокомпонентными смесями, которые гарантируют высокую продуктивность последующих культур и звена севооборота в целом;

- применение промежуточных культур на сидерат в звеньях кормовых севооборотов способствует стабилизации почвенного плодородия черноземов эродированных и повышению в них содержания гумуса;

- многокомпонентные смеси многолетних трав на склоновых землях обеспечивают большее поступление свежего органического вещества в почву по сравнению с чистыми посевами и с двух- четырехкомпонентными смесями, обеспечивая больший фитомелиоративный эффект и повышение биологической активности пахотного слоя чернозема выщелоченного эродированного;

- при создании травостоев длительных сроков использования на черноземах карбонатных эродированных чистые посевы эспарцета песчаного, лядвенца рогатого и злаково-бобовые травосмеси на их основе обеспечивают наибольшую продуктивность пашни и стабильность производства продукции в сравнении с другими бобовыми травами;

- в территориальной структуре агроландшафтов естественные сообщества, наряду с кормовой ценностью, играют важнейшую роль в поддержании видового разнообразия экологически сбалансированных и устойчивых агроландшафтных систем;

- посев многокомпонентных травосмесей с участием дикорастущих эндемичных кальцефильных видов растений на землях овражно-балочных комплексов ЦЧР, позволяет создавать продуктивные растительные группировки, повышать плодородие сильноэродированных почв, обнажений карбонатных пород и устойчивость агроландшафтных систем.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на научно-практических конференциях БелГСХА (Белгород, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2008), «Повышение эффективности агропромышленного производства в условиях современных форм хозяйствования» (Воронеж, 1995); «Напрямки пiдвищення продуктивностi та якостi сiльськогосподарської продукцiї» (Сумы, 1995); «Земельные ресурсы Украины: рекультивация, рациональное использование и охрана» (Днепропетровск, 1996); «Грунти України: екологiя, еволюцiя, систематика, окультурення, оцiнка, монiторiнг, географiя, використання» (Харьков, 1996); «Стабилизация развития АПК Центрального Черноземья на основе рационального использования природно-ресурсного потенциала» (Воронеж, 1996); «Актуальные вопросы землеустройства, землепользования и земельного кадастра» (Москва,1996); «Обеспечение стабилизации АПК в условиях рыночных форм хозяйствования» (Воронеж, 1997); «Флора и растительность Средней полосы России» (Орел, 1997); «География и окружающая среда» (Белгород, 2002); «Актуальные проблемы ботаники и экологии» (Одесса, 2003); «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах» (Белгород, 2008); на заседаниях кафедры земледелия Белгородской ГСХА (1993 – 2000 гг.); на заседаниях Ученого совета агрономического факультета БелГСХА (1993 - 2000 гг.); на заседаниях Ученого совета природного парка «Нежеголь» БелГУ (2007, 2008).

Исследования поддерживались грантом научной программы «Федерально-региональная политика в науке и образовании»: «Генетические ресурсы многолетней растительности мелового юга Среднерусской возвышенности их сохранение и использование в селекции» 2003 г. и грантом РФФИ №09-04-97554: «Разработка системного подхода к оценке состояния агроэкосистем нового типа», 2009 г.

Публикации результатов исследований

Результаты исследований опубликованы в 35 работах, в том числе 11 в журналах, рекомендованных ВАК и одной коллективной монографии.

Структура и объем диссертации.

Представленная работа состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 271 странице машинописного текста, содержит 56 таблиц и 22 рисунка. Список литературы включает 507 источников, в том числе 26 – на иностранных языках.

Совместно с автором в проведении исследований в разное время лично принимали участие научные сотрудники и аспиранты: Г.М. Бородина, А.М. Зиновьев, О.В. Дегтярь, К.А. Ионов, доктор с-х. наук, профессор И.К. Ткаченко, а так же коллективы кафедры общего земледелия Белгородской государственной сельскохозяйственной академии и ботанического сада Белгородского государственного университета. Автор всем искренне благодарен за совместную работу, помощь и поддержку. Особую признательность автор выражает своему первому научному руководителю и консультанту, академику РАСХН, профессору Ольге Геннадиевне Котляровой сыгравшей неоценимую роль в формировании его научного мировоззрения.

2 ОБЪЕКТ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектом исследований являлись эродированные почвы южного макросклона Среднерусской возвышенности в пределах ЦЧР. Особенностью региона является высокая освоенность территории, уровень развития эрозионных процессов, а так же уникальное биоразнообразие, связанное с его пограничным положением между степной и лесостепной зонами. Среднегодовая температура воздуха колеблется от 5,4оС до 6,7оС. Средняя летняя температура увеличивается в юго-восточном направлении от 18,4оС до 19,6оС. Средняя зимняя температура понижается от -6,5оС на юге до -8,0оС на севере. Средняя влажность воздуха летом составляет 63-70% на севере и 60-66% на юго-востоке. Среднегодовое количество осадков колеблется от 530-550 мм на северо-западе, до 465-490 мм на юго-востоке. Почвы региона, в силу его различных ландшафтных условий, отличаются большим разнообразием (Ахтырцев и др., 1984).

Метеорологические условия за период исследований 1993-2008 гг. складывались неодинаково. В среднем за 16 лет наблюдений сумма среднесуточных температур выше 10оС была на 4,2% выше, а количество осадков за год на 3,6% ниже, по сравнению со среднемноголетними данными. Колебания количества осадков за период с температурой выше 10 0С составляли от 166 мм в 1994 г., до 365 мм в 2003 г., соответственно 63 % и  139 % от среднемноголетней нормы. Величина ГТК за период с температурой выше 100С колебалась от 0,56 в 1994 г. до 1,54 в 1997 г. Как засушливые, характеризовались периоды вегетации в 1994, 1998-2001, 2008 гг., когда величина ГТК составляла 0,56-0,78, что ниже среднемноголетней нормы соответственно на 25-54 %. Влажным был один 1997 г., когда ГТК был 1,54. В среднем за период исследований 1993-2008 гг. ГТК составлял 1,00, при среднемноголетней норме 1,05.

Исследования проводились в 1993-2008 гг. в учхозе «Центральное» Белгородской сельскохозяйственной академии, в ботаническом саду Белгородского государственного университета в стационарных полевых опытах, а так же на стационарных площадках, заложенных в овражно-балочных комплексах в различных точках Белгородской области.

Стационарный полевой опыт № 1 проводился в 1993-1997 гг. в учхозе «Центральное» на склоне северной экспозиции с уклоном 3-5о. Почва опытного участка – чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый слабосмытый, содержание гумуса 3,8-4,5%, рНс 5,8-6,5.

Изучали звенья кормовых севооборотов с включением в их состав различных многокомпонентных смесей, подобранных на основе принципа дифференциации экологических ниш, видового разнообразия, кормовой и почвозащитной ценности в сравнении с бессменными посевами кукурузы на силос и многолетними травами:

  1. Кукуруза на силос – кукуруза на силос – кукуруза на силос;
  2. Многолетние травы 1 года жизни – многолетние травы 2 года жизни – многолетние травы 3 года жизни;
  3. Многокомпонентная смесь №1 с подсевными культурами на корм – то же – кукуруза на силос;
  4. Многокомпонентная смесь №1 с подсевными культурами на сидерат – то же – кукуруза на силос;
  5. Многокомпонентная смесь №2 с поукосными культурами на корм – то же – кукуруза на силос;
  6. Многокомпонентная смесь №2 с поукосными культурами на сидерат – то же – кукуруза на силос.

Состав многокомпонентных смесей приведен в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Состав многокомпонентных смесей и норма высева каждого

компонента в опыте №1

Культуры

Состав смесей

1.

Кукуруза на силос

-

2.

Многолетние травы

Люцерна изменчивая(2)+ донник белый(1) + клевер луговой(2)+ эспарцет песчаный(2) + кострец безостый (3)


3.

Многокомпонентная смесь № 1 с подсевными культурами

Горох зерновой (0,5), горох кормовой (0,6), соя (0,5), овес (1,1), суданка (0,6), просо (0,3), эспарцет песчаный (0,6), донник белый (0,6), кострец безостый (0,3)


4.

Многокомпонентная смесь № 2 с посевом

поукосных культур

Основные культуры: вика яровая (1,5), вика мохнатая (1,0),

гречиха (0,2), подсолнечник (0,5), овес (1,3).

Поукосные культуры: гречиха (0,6), кукуруза (0,8), рапс озимый (0,8), подсолнечник (1,0), просо (0,8)

Примечание - В скобках дана норма высева семян, млн. шт./ га.

Опыт заложен систематически, методом расщепленных делянок. Общая площадь делянки первого порядка 150 м2, делянки второго порядка 75 м2, учетная  площадь – 100 м2 и 50 м2 соответственно. Повторность – трехкратная.

Стационарный полевой опыт № 2 проводился в 1998-2000 гг. в учхозе «Центральное». Схема опыта включала четыре варианта, в которых изучались однолетние многокомпонентные смеси в сравнении с вико-овсом. Размещение делянок систематическое, общая площадь делянки 24 м2, учетная – 15 м2. Повторность – шестикратная (таблица 2.2).

Таблица 2.2 – Схема опыта № 2

Состав смесей

Норма высева семян, млн. шт./га

1 (К)

Вика яровая + овес

3,5 + 2,0

2.

Вика яровая + вика озимая + овес +

подсолнечник + гречиха

1,5 + 1,0 +0,5 + 2,0 + 0,5

3.

Вика яровая + вика озимая + овес + фацелия + эспарцет песчаный + соя

0,8 +0,4 + 1,0 +1,3+1,8+0,2

4.

Вика яровая + горох + кукуруза + ячмень +

гречиха + подсолнечник

1,3+1,0 + 0,2 + 1,5+0,5+1,0

Стационарный полевой опыт № 3 проводился в 1998-2000 гг. в учхозе «Центральное». Площадь учетных делянок – 8 м2, повторность – четырехкратная. Способ посева – обычный рядовой с междурядьем 15 см. Изучали урожайность, биоэнергетическую эффективность возделывания различных видов трав и их травосмесей, способность накапливать в почве органическое вещество в виде корневых остатков.

В опытах высевали сорта: люцерна изменчивая (Белгородская 86), эспарцет песчаный (Песчаный 1251), клевер белый (Волат), клевер луговой (Макаровский местный), кострец безостый (Моршанский 760), овсяница луговая (Моршанская 1304), тимофеевка луговая (ВИК 9), ежа сборная (Моршанская 139), райграс пастбищный (Цна), пырей сизый (Ставропольский 1); местные популяции: лядвенец рогатый, клевер гибридный, клевер горный, астрагал нутовый, овсяница тростниковидная, тимофеевка степная, райграс высокий, донник белый.

Компоненты в травосмесях подбирались из расчета 60%– бобовых трав, 40%– злаковых. Далее в скобках приведены нормы высева компонентов (млн. шт./га):

  1. Донник белый (6)+пырей сизый (4);
  2. Эспарцет песчаный (6)+пырей сизый (4);
  3. Эспарцет песчаный (3)+ клевер луговой (3)+кострец безостый (4);
  4. Эспарцет песчаный (6)+ежа сборная (2)+кострец безостый (2);
  5. Клевер луговой (6)+ежа сборная (2)+кострец безостый (2);
  6. Люцерна изменчивая (6)+ежа сборная (2)+кострец безостый (2);
  7. Эспарцет песчаный (3)+клевер луговой (3)+пырей сизый (2)+кострец безостый (2);
  8. Эспарцет песчаный (3)+люцерна изменчивая (3)+пырей сизый (2)+кострец безостый (2);
  9. Эспарцет песчаный (2)+клевер розовый (2)+люцерна изменчивая (2)+ежа сборная (2)+райграс высокий (2);
  10. Люцерна изменчивая (2)+клевер луговой (2)+клевер розовый (2)+овсяница луговая (2)+тимофеевка луговая (2).

Стационарный полевой опыт № 4 проводился в 2000-2007 гг. в Ботаническом саду Белгородского государственного университета на склоне северо-восточной экспозиции. Почва чернозем типичный карбонатный слабосмытый, содержание гумуса перед закладкой опыта 3,96-4,08%, рНсол. 7,32-7,34. Изучали шесть видов бобовых трав (таблица 2.3).

Таблица 2.3 – Схема опыта №4

Фактор А

(вид трав)

Фактор В (посев в чистом виде и в смеси)

Норма высева, млн. шт./га

бобовые

злаковые

1.

Люцерна изменчивая (контроль)

в чистом виде

10

-

в смеси*

5

5

2.

Люцерна желтая

в чистом виде

10

-

в смеси

5

5

3.

Лядвенец рогатый

в чистом виде

10

-

в смеси

5

5

4.

Клевер луговой

в чистом виде

10

-

в смеси

5

5

5.

Клевер гибридный

в чистом виде

10

-

в смеси

5

5

6.

Эспарцет песчаный

в чистом виде

10

-

в смеси

5

5

Примечание – Состав травосмеси злаковых трав: райграс пастбищный

(1 млн. шт./га )+кострец безостый (2 млн. шт./га)+овсяница луговая (2 млн. шт./га)

Опыт заложен по двухфакторной схеме. Площадь учетной делянки первого порядка 8 м2, площадь учетной делянки второго порядка  4 м2. Повторность – девятикратная. Способ посева обычный рядовой с междурядьем 15 см. Высевали сорта и местные популяции трав: люцерна изменчивая (Белгородская 86), эспарцет песчаный (Песчаный 1251), лядвенец рогатый (местная популяция), клевер гибридный (местная популяция), клевер луговой (Макаровский местный), кострец безостый (Моршанский 760), овсяница луговая (Моршанская 1304), райграс пастбищный (Цна).

Стационарный полевой опыт № 5 проводился в 2002-2008 гг. в Ботаническом саду Белгородского государственного университета на участке меловых обнажений.

Основной целью исследований являлось восстановление растительных сообществ на меловых обнажениях методом посева многокомпонентной смеси с использованием кальцефильных видов растений и оценка влияния восстановленных растительных группировок на плодородие сильноэродированных почв и обнажений карбонатных пород в различных условиях. Опыт заложен методом рендомизированных повторений. Площадь делянки 8м2, повторность четырехкратная.

Травосмесь высевали на шести различных участках:

  1. Верхняя часть склона южной экспозиции. Уклон 40.о. Обнажение мела эрозионного происхождения. Содержание гумуса 1,73%, рНсол 7,60, содержание фосфора 38,6 мг/кг, калия 66 мг/кг, легкогидролизуемого азота 30,6 мг/кг.
  2. Средняя часть склона восточной экспозиции. Уклон 3-5о. Сильноэродированная почва на элювии мела с сохранившимся слабовыраженным гумусным горизонтом. Содержание гумуса 2,23 %, рНсол 7,62, содержание фосфора 34,8 мг/кг, калия 98,5 мг/кг, легкогидролизуемого азота 55,8 мг/кг.
  3. Верхняя часть склона южной экспозиции. Уклон 10-12о. сильноэродированная почва, образованная на смеси элювия мела и третичной глины. Содержание гумуса 2,31 %, рНсол 7,52, содержание фосфора 32,9 мг/кг, калия 108,1 мг/кг, легкогидролизуемого азота 61,2 мг/кг.
  4. Нижняя часть склона южной экспозиции. Уклон 5-7о. Сильноэродированная смыто – намытая почва на элювии мела. Содержание гумуса 2,08 %, фосфора – 31,6 мг/кг, калия – 109,1 мг/кг, легкогидролизуемого азота – 62,2 мг/кг, рНсол 7,60
  5. Участок мелового обнажения антропогенного происхождения (площадка со снятой техническим способом почвой). Уклон до 2о. Содержание гумуса 1,09 %, рНсол 7,61, содержание фосфора 32,2 мг/кг, калия 58,6 мг/кг, легко-гидролизуемого азота 28,7 мг/кг.
  6. Обнажение мела антропогенного происхождения (откос дороги). Уклон 40- 45о. Высокая подвижность субстрата. Содержание гумуса 1,08 %, рНсол 7,63, содержание фосфора 31,4 мг/кг, калия 63,2, легкогидролизуемого азота 30,1 мг/кг.

В травосмесь включали 30 видов трав: житняк гребневидный (Agropyron pectinatum), ковыль перистый (Stipa pennata), кострец безостый (Bromopsis inermis), овсяница красная (Festuca rubra), овсяница тостниковидная (Festuca orundinacea), тимофеевка степная (Phleum phleoides), осока низкая (Carex humilis), астрагал белостебельный (Astragalus albicaulis), астрагал эспарцетный (Astragalus onobrychis), горошек гороховидный (Vicia pisiformis), клевер горный (Trifolium montanum), клевер средний (Trifolium medium), копеечник крупноцветковый (Hedysarurum grandiflorum), люцерна серповидная (Medicago falcate), лядвенец рогатый (Lotus corniculatus), эспарцет песчаный (Onobrychis arenaria), полынь беловойлочная, (Artemisia hololeuca), горицвет весенний (Adonis vernalis), зверобой продырявленный (Hypericum perforatum), двурядник меловой (Diplotaxis cretacea), иссоп лекарственный (Hyssopus officinalis), иссоп меловой (Hyssopus cretaceous), ластовень ласточкин (Vincetoxicum hirundinaria), левкой душистый (Matthiola fragrans), лен многолетний (Linum perenne), нивяник обыкновенный (Leucanthemum vulgare), норичник меловой (Scrophularia cretacea), проломник Козо-Полянского (Androsace koso-poljanskii), шалфей мутовчатый (Salvia verticillat), шалфей поникающий (Salvia nutans). Норма высева определялась из расчета посева 1000 шт. семян на 1/м2. Виды растений в смеси по численной норме высева распределены равными долями (3,33%).

Полевые исследования естественных сообществ проводились в 2004-2008 гг. на территории Белгородской области в нескольких природно-территориальных комплексах (ПТК) в различных типах биотопов в 17 стационарных пунктах. Стационары представляли собой площади постоянного мониторинга. Было проведено 230 геоботанических описаний. Размер стационарных площадок для геоботанических описаний - 100 м2. Площадь укосных делянок 1 м2, повторность 10-ти кратная на каждой стационарной площадке.

Наблюдения и учеты проводились согласно стандартным методикам, принятым в геоботанических исследованиях, в полевых опытах по общему земледелию, в опытах с многолетними травами (Полевая геоботаника, 1960, 1972; Доспехов, 1979; Методические указания …, 1996).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3 ПРОДУКТИВНОСТЬ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕШАННЫХ ПОСЕВОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПЛОДОРОДИЕ ЭРОДИРОВАННЫХ ПОЧВ

Накопление пожнивно-корневых остатков. Многокомпонентные смеси накапливали корневых остатков, основных элементов питания, возвращаемых в почву с ними, больше по сравнению с принятой за контроль кукурузой на силос и уступали по этим показателям многолетним травам первого года жизни. Они обеспечивают более узкое соотношение отчуждаемой и поступающей в почву с корнями органической массы (2,0-2,53) по сравнению с кукурузой на силос (3,22) (Чернявских, 1996).

Тенденции, отмеченные в предыдущих исследованиях, сохранились в 1998-2000 гг. (Чернявских, Зиновьев, 2009). Многокомпонентные смеси достоверно превышали по накоплению абсолютно-сухого вещества пожнивно-корневых остатков в слое 0-40 см вико-овсяную смесь, принятую за контроль, на 1,64-1,81 т/га, при более узком соотношении  отчуждаемой и оставляемой в почве массы (рисунок 3.1).

С пожнивно-корневыми остатками многокомпонентных смесей в почву поступало азота на 14-16 кг/га, фосфора на 3-4 кг/га, калия на 18-20 кг/га, кальция на 6-7 кг/га больше по сравнению с вико-овсяной смесью. Установлена тенденция увеличения относительного содержания живых корней в более глубоких горизонтах при увеличении числа компонентов в смеси. Это подтверждено положительной корреляцией между накоплением корней в слое 0-40 см и числом видов в смеси (r=0,678).

Примечание - 1. Вика яровая + овес; 2. Вика яровая + вика озимая + подсолнечник +

овес + гречиха; 3. Вика яровая + вика озимая + овес + фацелия + эспарцет + соя;

4. Вика яровая + кукуруза + горох + ячмень + гречиха + подсолнечник

Рисунок 3.1 – Накопление пожнивно-корневых остатков в слое 0-40 см при

возделывании многокомпонентных травосмесей и вико-овсяной смеси на

зеленую массу (в среднем 1998-2000 гг.)

Физические свойства почвы. Исследованиями 1998-2000 гг. не установлено значительной разности по плотности почвы под принятой за контроль вико-овсяной смесью и многокомпонентными смесями. Изучение плотности почвы по слоям 0-10, 10-20, 20-30 и 30-40 см показало, что для всех культур общей тенденцией является уплотнение слоя 10-20 см. Аналогичные данные получены при изучении многокомпонентных смесей в сравнении с кукурузой на силос в 1993-1995 гг. (Чернявских, 1996).

Коэффициент структурности под всеми многокомпонентными смесями был значительно выше по сравнению с вико-овсяной смесью. Установлена общая тенденция увеличения коэффициента структурности почвы с увеличением количества компонентов в смеси, что подтверждено положительной корреляцией (r=0,478).

Влажность почвы и водопотребление. Исследования многокомпонентных смесей в сравнении с вико-овсяной смесью в 1998-2000 гг. показали, что запасы продуктивной влаги в почве значительно не отличались по вариантам опыта и составляли перед посевом в слое 0-100 см 1180 м3/га, а к уборке варьировали от 675 до 761 м3/га.

Суммарное водопотребление зависело как от погодных условий, так и состава смесей. Первостепенную роль в формировании урожая играли состав смесей и их водопотребление. В среднем за три года исследований многокомпонентные смеси потребляли на производство тонны продукции на 54-112 м3/т воды меньше, чем вико-овсяная смесь.

Урожайность. В ранее проведенных исследованиях по урожайности зеленой массы и сбору кормовых единиц кукуруза на силос превосходила многокомпонентные смеси, имеющих состав: вика яровая + вика озимая + подсолнечник + овес + гречиха и кукуруза + овес + суданка + фасоль + соя + амарант + кострец б/о на 0,9-1,1 т/га и была на уровне смеси: горох зерновой +горох кормовой + соя + овес + суданка + просо + эспарцет +донник + кострец безостый. Все изучаемые травосмеси и многолетние травы обеспечивали более высокий сбор переваримого протеина по сравнению с кукурузой на силос и имели почти в два раза большую обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином (Чернявских, 1996).

Дальнейшее совершенствование состава однолетних смесей, показало, что сочетание в посеве культур, обладающих высокой потенциальной продуктивностью и экологической устойчивостью, может гарантировать более высокий и стабильный урожай на эродированных почвах по сравнению с традиционной вико-овсяной смесью (таблица 3.2).

Таблица 3.2 – Продуктивность многокомпонентных травосмесей и вико-овсяной смеси на черноземе выщелоченном среднесмытом (в среднем 1998-2000 гг.)

Культура*

Урожайность зеленой массы, т/га

Сбор корм. ед., т/га

Сбор переварим. протеина, кг/га

Обеспеченность корм. ед. перевар. протеином,

г/1 корм. ед

1

21,2

4,2

479

114

2

25,8

5,6

650

115

3

21,4

4,9

620

127

4

24,8

5,7

695

122

НСР 05

  1,9

0,5

37

9





Примечание – 1. Вика яровая + овес; 2. Вика яровая + вика озимая + подсолнечник + овес + гречиха; 3. Вика яровая + вика озимая + овес + фацелия + эспарцет + соя; 4. Вика яровая + кукуруза + горох + ячмень + гречиха + подсолнечник

4 ВЛИЯНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ЭРОДИРОВАННЫХ ПОЧВ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ В ЗВЕНЬЯХ КОРМОВЫХ СЕВООБОРОТОВ

Накопление органического вещества в почве. Наибольшее поступление пожнивно-корневых остатков обеспечивали многолетние травы при 3-х летнем использовании. При бессменном возделывании кукурузы на силос в почву поступало в 5,2 раза меньше свежего органического вещества, чем после многолетних трав. Звенья кормовых севооборотов с многокомпонентными смесями занимали промежуточное положение.

В общем количестве поступившего на 1 га севооборотной площади органического вещества, в зависимости от состава и способа использования промежуточных культур, доля зеленого удобрения составила от 19,3 до 27,3 %. Это сопоставимо с поступлением в почву пожнивно-корневых остатков после второго укоса многолетних трав в аналогичных условиях (таблица 4.1).

В результате анализа содержания гумуса в черноземе выщелоченном слабосмытом в различных звеньях севооборотов подтверждено положительное агротехническое влияние многокомпонентных смесей, как стабилизаторов почвенного плодородия.

Использование многокомпонентных однолетних смесей с подсевными промежуточными культурами на сидерат позволяет обеспечить баланс общего гумуса в звеньях кормовых севооборотов, включающих 33 % кукурузы на силос и 67 % многокомпонентных смесей на уровне, близком к многолетним травам. Поукосные посевы отличаются нестабильностью урожаев, сильно страдают от недостатка влаги во второй половине лета, обеспечивают большую интенсивность минерализации органического вещества почвы и обладают меньшей гумусонакопительной эффективностью по сравнению с подсевными культурами.

Таблица 4.1 – Поступление в почву органического вещества и основных

питательных элементов в различных звеньях кормовых севооборотов на

черноземе слабосмытом (в среднем по трем закладкам опыта)

Чередование культур

Поступление органических остатков, т/га абс. сух. в-ва

Поступление основных элементов питания, кг/га

N

P

K

1

Травы 1-3 года жизни

9,29

168,4

29,1

142,1

2

Смесь №1 с подсевными культурами на корм – то же – кукуруза на силос

3,00

37,5

9,1

41,3

3

Смесь №1 с подсевными культурами на сидерат – то же – кукуруза на силос

5,07

73,9

14,2

83,2

4

Смесь №2 с поукосными культурами на корм – то же – кукуруза на силос

3,06

43,8

9,7

56,9

5

Смесь №2 с поукосными культурами на сидерат – то же – кукуруза на силос

4,08

66,6

12,7

82,8

6

Кукуруза на силос (3 года бессменно)

1,78

20,7

4,2

19,0

НСР 05

0,41

6,4

1,9

8,6

Содержание азота. В среднем при 3-х летнем использовании многолетних трав, бессменного возделывания кукурузы на силос и в звеньях кормовых севооборотов с многокомпонентными смесями содержание легкогидролизуемого азота в почве в слое 0-20 см составляло 134,5-148,6 мг/кг, а в слое 20-40 см – 101,0-127,0 мг/кг, что оценивается как низкое.

Во всех вариантах опыта наблюдалось снижение содержания легкогидролизуемого азота в слое почвы 0-20 см на 13,8-36,8 мг/кг от первой культуры звена севооборота к последней. Использование поукосных сидератов позволяло поддерживать содержание легкогидролизуемого азота в эродированном черноземе, в отличие от кукурузы, на уровне многолетних трав (таблица 4.2).

Содержание фосфора. Фосфатное состояние чернозема слабосмытого было более стабильным по сравнению с азотным. В среднем, за период 3-х летнего возделывания многолетних трав его содержание составляло 187,9 мг/кг в слое 0-20 см  и 114,9 мг/кг в слое 20-40 см, что в первом случае можно оценивать как высокое, а во втором – как повышенное. Доказано мобилизующее значение многокомпонентных смесей по отношению к фосфору, в сравнении с кукурузой на силос.

Использование сидератов приводило к повышению содержания подвижного фосфора в звеньях севооборотов в среднем за трехлетний период, в сравнении с вариантами без сидератов, на 15,5 мг/кг в звене севооборота с первой многокомпонентной смесью, на 11,4 мг/кг – второй. Установлены корреляции между содержанием подвижного фосфора в почве и количеством поступающих в почву растительных остатков (r=0,937), плотностью почвы (r=-0,599), содержанием продуктивной влаги (r=-0,913), содержанием гумуса (r=0,518).

Получена зависимость между массой гречихи в смесях и количеством подвижных форм фосфора в почве, подтвержденная положительной корреляцией (r=0,923). Аналогичная зависимость отмечена между массой донника в смесях и количеством подвижных фосфатов в почве (r=0,769…0,899).

Таблица 4.2 – Содержание основных элементов питания в черноземе

выщелоченном слабосмытом под многолетними травами и в различных

звеньях кормовых севооборотов, мг/кг (в среднем за вегетацию культур)

Звено севооборота

Слой 0-20 см

Слой 20-40 см

N л.г.

P2O5

K2O

N л.г.

P2O5

K2O

1

145,4

187,9

113,4

130,9

114,9

82,3

2

139,3

169,3

121,2

128,2

100,7

99,7

3

142,6

184,8

121,1

121,9

108,8

98,2

4

148,0

195,0

141,1

124,2

110,1

112,9

5

147,6

206,4

140,5

127,9

127,0

111,0

6

134,5

176,1

108,4

106,6

101,0

94,2

НСР 05

12,8

11,3

12,3

13,1

11,8

12,9

Примечание – 1 – многолетние травы 3-х лет пользования; 2 – смесь №1 с подсевными культурами на корм – то же – кукуруза на силос; 3 – смесь №1 с подсевными культурами на сидерат – то же – кукуруза на силос; 4 – смесь №2 с поукосными культурами на корм – то же – кукуруза на силос; 5 – смесь №2 с поукосными культурами на сидерат – то же - кукуруза на силос; 6 – кукуруза на силос – кукуруза на силос – кукуруза на силос

Содержание калия. Содержание подвижного калия в слое 0-20 см динамично изменялось в зависимости от возделываемых культур и их чередования в пределах 99,3-158,8 кг/га, а в слое 20-40 см – в пределах 75,0-132,8 кг/га. При использовании сидератов отмечена тенденция снижения содержания подвижного калия в звене севооборотов на всех вариантах опыта, что связано с повышением его выноса с урожаем следующей за многокомпонентными смесями кукурузы на силос. Минимальное количество калия в почве отмечалось в звене с бессменным возделыванием кукурузы, а максимальное – в звеньях со второй многокомпонентной смесью.

При возделывании поукосных культур после второй многокомпонентной смеси на фоне значительного количества поступающей в почву растительной массы с высоким содержанием калия, снижалась плотность почвы в верхнем слое, что ускоряло процессы мобилизации резервных форм калия.

Агрофизические свойства почвы. Наиболее благоприятные условия для оптимизации структурно-агрегатного состава формировались при возделывании многолетних трав, наихудшие – в звене севооборота с бессменным возделыванием кукурузы. Использование промежуточных культур на сидерат, способствовало повышению водопрочности структуры и увеличению коэффициента структурности по сравнению с вариантами без сидератов. Наилучшие показатели структурного состояния почвы получены при использовании подсевных культур (рисунок 4.1).

Примечание – 1 – исходное состояние; 2 – первая культура севооборота; 3 – вторая культура

севооборота; 4 – третья культура севооборота

I – многолетние травы 3-х лет пользования; II – смесь №1 с подсевными  культурами на корм – то же – кукуруза на силос; III – смесь №1 с подсевными культурами на сидерат – то же – кукуруза на силос; IV – смесь №2 с поукосными культурами на корм – то же – кукуруза на силос; V – смесь №2 с поукосными культурами на сидерат – то же - кукуруза на силос; VI – кукуруза на силос – кукуруза на силос – кукуруза на силос

Рисунок 4.1 – Динамика содержания водопрочных агрегатов в слое почвы 0-20 см в звенья различных севооборотов

При бессменном трехлетнем посеве кукурузы на силос водопрочность структуры устойчиво понижалась от 33,0% перед закладкой опыта до 26,4 % в среднем за период вегетации на третий год ее возделывания. В посевах многолетних трав в слое 0-20 см происходило повышение водопрочности структуры на 13,4 %. Водопрочность структуры почвы под первой многокомпонентной смесью с использованием подсевных культур была аналогичной этому показателю под многолетними травами. При содержании перед закладкой опыта в слое почвы 0-20 см 31,9 % водопрочных агрегатов, к окончанию опыта их содержалось 48,8 %, что на 2,6 %. выше, чем под многолетними травами.

Важным является то, что повышение водопрочности структуры происходило в пропашном поле звена севооборота. Водопрочность структуры зависела, главным образом, от количества поступающего в почву органического вещества (r=0,869).

Запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см в среднем по звену севооборотов с многокомпонентными смесями, кукурузой и под многолетними травами при 3-х летнем использовании находились в пределах 1174-1411 м3/га при оптимальных значениях 1500-2000 м3/га. В слое 0-20 см они составляли 158-175 м3/га, что ниже оптимального значения на 115-135 м3/га. При бессменном возделывании кукурузы отмечена тенденция увеличения коэффициента водопотребления от первого года использования к третьему с 272 до 483 м3/т. Стабильностью водопотребления отличались многолетние травы (334-434 м3/т).

Установлена тенденция более экономного расходования  влаги в звеньях с промежуточными культурами на сидерат, по сравнению с вариантами без сидератов. При использовании промежуточных культур на сидерат после всех многокомпонентных смесей отмечено повышение содержания продуктивной влаги в среднем за ротацию севооборота как в слое 0-20 см, так и в слое 0-100 см.

Анализ доли влияния таких признаков, как содержание гумуса в пахотном горизонте, содержание легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора, подвижного калия в слое 0-20 см, водопрочности структуры и плотности почвы в слое 0-20 см на коэффициент водопотребления, показал важнейшее значение физических свойств почвы. Установлено, что выбранная модель описывает 96,3 % изменчивости переменной «коэффициент водопотребления» изучаемых звеньев севооборотов.

Наиболее сильно коэффициент водопотребления, в среднем во всех изученных звенья севооборотов, зависел от плотности почвы в слое 0-20 см (68,5 % общей дисперсии) и содержания калия в слое 0-20 см (17,0 %). Доля участия гумуса составила 0,01 %, легкогидролизуемого азота – 1,3%, подвижного фосфора – 3,2 %, водопрочности структуры – 9,6 %. Причем, не установлено значительных отличий по этим показателям между изученными звеньями севооборотов, многолетними травами и бессменным возделыванием кукурузой на силос.

Продуктивность севооборотов. Наибольшую продуктивность на черноземе эродированном за изучаемый период обеспечили многолетние травы. В среднем за три года пользования урожайность сухого вещества и сбор кормовых единиц составили, соответственно, 7,43 и 6,80 т/га.

По этим показателям они превосходили лучший вариант звена севооборота с первой многокомпонентной смесью, с использованием подсевных культур на зеленый корм, на 0,53 т/га по урожайности сухого вещества и на 0,83 т/га по сбору кормовых единиц. При трехлетнем возделывании кукурузы урожайность сухого вещества звена севооборота составила 5,49 т/га. Это было ниже продуктивности звеньев севооборотов с первой многокомпонентной смесью с подсевными культурами на корм и второй смесью с поукосными культурами на корм соответственно на 1,41 и 0,37т/га. По сбору протеина этот вариант значительно уступал всем изучаемым звеньям с многокомпонентными смесями (таблица 4.3).

В среднем, в звеньях севооборотов с многокомпонентными смесями при использовании промежуточных культур на корм, урожайность сухого вещества и сбор кормовых единиц находились в пределах 5,86-6,90 т/га и 4,89- 5,97 т/га соответственно. Использование промежуточных культур на сидерат, на фоне лучшего влияния на плодородие почв, снижало сбор кормовых единиц в среднем в звене севооборота на 0,14-1,30 т/га. Использование сидератов под кукурузу на силос во всех звеньях севооборотов обеспечивало повышение сбора кормовых единиц этой культурой на 16,2-28,9 %, а протеина – на 18,8-31,3 %.

В качестве предшественников многокомпонентные смеси оказывали положительное влияние на высоту растений кукурузы, количество початков на одном растении, массу листьев на одном растении, массу початков и массу стебля одного растения по сравнению с бессменным возделыванием кукурузы. В вариантах с использованием сидератов отмечено достоверное увеличение массы початков кукурузы по сравнению с вариантами без сидератов.

Таблица 4.3 – Продуктивность различных звеньев кормовых севооборотов на

черноземе выщелоченном слабосмытом (в среднем по трем закладкам опыта)

Чередование культур

Урожай

сухого вещества, т/га

Сбор с 1 га

кормовых единиц, т/га

протеина, кг/га

1

Травы 1-3 года жизни

7,43

6,80

1383

2

Смесь №1 с подсевными культурами на корм – то же – кукуруза на силос

6,90

5,97

879

3

Смесь №1 с подсевными культурами на сидерат – то же – кукуруза

5,44

4,67

727

4

Смесь №2 с поукосными культурами на корм – то же – кукуруза на силос

5,86

4,89

817

5

Смесь №2 с поукосными культурами на сидерат – то же - кукуруза на силос

5,75

4,75

799

6

Кукуруза на силос (3 года бессменно)

5,49

4,70

506

НСР 05

0,36

0,34

54

Биоэнергетическая эффективность. В среднем за три года использования многолетние травы обеспечили сбор валовой энергии 127687 МДж/га и привысили по этому показателю все остальные варианты. Наименьший выход валовой энергии был отмечен при бессменном возделывании кукурузы – 94476 МДж/га.

Звенья севооборотов с многокомпонентными смесями без сидератов по сбору валовой энергии превосходили аналогичные с использованием промежуточных культур на сидераты на 889-19429 МДж/га за счет большего сбора зеленой массы.

Наибольший энергетический коэффициент (9,12) отмечен при возделывании многолетних трав. В среднем в звене с многокомпонентными смесями энергетический коэффициент и коэффициент энергетической эффективности составляли 3,89-5,16 и 2,02-2,74 соответственно. При бессменным возделывании кукурузы отмечено снижение сбора валовой энергии от первой культуры к третьей на 32821 МДж/га, энергетического коэффициента – с 4,61 до 3,34 и коэффициента энергетической эффективности – с 2,54 до 1,84.

5 ПРОДУКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ И ИХ ТРАВОСМЕСЕЙ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЭРОДИРОВАННОМ

Фитомасса одновидовых посевов трав. В среднем за четыре года исследований бобовые травы показали большие различия по накоплению общей фитомассы по сравнению со злаковыми (таблица 5.1).

Колебания запасов суммарного абсолютно сухого вещества фитомассы в подземной и надземной части составляли от 2,45 т/га у клевера горного до 10,96 т/га у лядвенца рогатого. Общая биомасса злаковых трав колебалась от 4,67 т/га у райграса пастбищного до 8,96 т/га у овсяницы тростниковидной. Злаковые травы накапливали в подземной сфере 2,76-5,33 т/га абсолютно сухого вещества, а бобовые – 1,27-6,64 т/га

Таблица 5.1 – Фитомасса чистых посевов многолетних трав на черноземе

выщелоченном слабосмытом (в среднем 1998-2001 гг.)

Культура

Запасы фитомассы, т/га абс. сух. в-ва

Отношение подзем./ надзем. масса

надземной

подземной в слое 0-20 см

общие

Бобовые травы

Люцерна изменчивая (К)

3,26

3,64

6,89

1,12

Эспарцет песчаный

3,98

5,17

9,15

1,30

Лядвенец рогатый

4,32

6,64

10,96

1,53

Клевер гибридный

2,93

3,97

6,90

1,35

Клевер белый

2,18

2,66

4,84

1,22

Клевер горный

1,18

1,27

2,45

1,08

Клевер луговой

2,46

3,44

5,90

1,40

Астрагал нутовый

3,42

3,87

7,28

1,13

Злаковые травы

Кострец безостый (К)

2,90

3,30

6,20

1,14

Овсяница тростниковидная

3,63

5,33

8,96

1,47

Овсяница луговая

2,39

3,56

5,95

1,49

Тимофеевка степная

2,07

3,05

5,12

1,47

Тимофеевка луговая

2,00

2,90

4,91

1,45

Ежа сборная

2,74

4,05

6,79

1,48

Райграс пастбищный

1,91

2,76

4,67

1,45

Райграс высокий

2,64

3,80

6,43

1,44

Пырей сизый

3,03

3,67

6,70

1,21

НСР 05

0,45

0,46

0,63

0,14

У бобовых трав соотношение подземной и надземной массы находилось в пределах 1,08-1,53. Наибольшее соотношение и, следовательно, способность накапливать биомассу в подземной сфере выявлено у лядвенца рогатого – 1,53, что в 1,4 раза выше, чем у люцерны, принятой за контроль

Фитомасса травосмесей. Общие запасы фитомассы и запасы органического вещества в подземной сфере были больше у травосмесей по сравнению с одновидовыми посевами на 0,8-7,16 т/га и 0,6-7,28 т/га соответственно. Исключение составляла только травосмесь, имеющая состав: клевер луговой + ежа сборная + кострец безостый. Она уступала чистому посеву лядвенца рогатого по запасам общей фитомассы на 1,35 т/га, а подземной массы – 0,77 т/га (таблица 5.2).

Общая закономерность проявлялась в том, что с увеличением числа компонентов в смесях наблюдалась тенденция повышения соотношения подземной и надземной массы в слое 0-20 см от 1,33-1,46 при возделывании двухкомпонентных смесей, до 1,75-2,03 – пятикомпонентных.

Анализ связей между числом компонентов и основными элементами продуктивности на основе четырехлетних данных изучения 36 вариантов чистых и смешанных посевов многолетних трав показал, что они могут быть аппроксимированы полиномом второй степени.

Таблица 5.2 –Фитомасса травосмесей на черноземе выщелоченном слабосмытом

(в среднем 1998-2001 гг.)

Травосмесь

Фитомасса, т/га абс.сух.в-ва

Отношение корни/

надземная масса

надземной

подземной, в слое 0-20 см

общие

Донник белый + пырей сизый

5,70

7,61

13,31

1,33

Эспарцет песчаный + пырей сизый

5,42

7,92

13,34

1,46

Эспарцет песчаный + клевер луговой +

кострец безостый

5,13

7,91

13,05

1,54

Эспарцет песчаный + ежа сборная +

кострец безостый

4,83

7,72

12,55

1,60

Клевер луговой + ежа сборная + кострец безостый

3,74

5,87

9,61

1,57

Люцерна изменчивая + ежа сборная +

пырей сизый

4,52

7,24

11,76

1,60

Эспарцет песчаный + клевер луговой +

пырей сизый + кострец безостый

5,04

7,95

12,99

1,58

Эспарцет песчаный + люцерна изменчивая+ пырей сизый +кострец безостый

4,95

7,86

12,81

1,59

Эспарцет песчаный +клевер розовый +

люцерна изменчивая +пырей сизый + райграс высокий

4,67

8,19

12,86

1,75

Люцерна изменчивая + клевер луговой + клевер розовый + овсяница луговая +

тимофеевка луговая

4,21

8,55

12,76

2,03

НСР05

0,20

0,38

0,41

  0,21

Модель, представленная на рисунке 5.1, показывает рост общей фитомассы, подземной фитомассы и особенно соотношения подземной и надземной массы по мере увеличения числа компонентов в смеси. В многокомпонентных смесях, благодаря большому разнообразию видов, в подземной сфере происходит более эффективное освоение экологических ниш.

Эффективность возделывания многолетних трав. Возделывание всех видов многолетних трав на склонах эффективно с энергетической точки зрения. Коэффициент энергетической эффективности возделывания бобовых трав в среднем составил 5,5, а злаковых – 4,4.

Одновидовые посевы трав. По сбору кормовых единиц (КЕ) наибольшее преимущество среди бобовых трав имели лядвенец рогатый (3559 КЕ/га) и эспарцет песчаный (3276 КЕ/га). По этому показателю они превосходили люцерну, принятую за контроль, на 877 и 594 КЕ/га соответственно. Все остальные бобовые травы находились на уровне люцерны или уступали ей. Среди злаковых трав по сбору комовых единиц наиболее продуктивной была овсяница тростниковидная (3273 КЕ/га). Среди бобовых трав наибольший коэффициент энергетической эффективности установлен для лядвенца рогатого (КЭЭ = 8,17), затем, эспарцета песчаного (КЭЭ = 7,37), астрагала нутового (КЭЭ = 6,21) и люцерны изменчивой (КЭЭ = 6,15), среди злаковых –для овсяницы тростниковидной (КЭЭ = 6,13) и пырея сизого (КЭЭ = 5,28).

Рисунок 5.1 – Зависимость между числом компонентов и величиной фитомассы чистых и смешанных посевов трав

Травосмеси. С энергетической точки зрения наиболее продуктивными были травосмеси: донник белый + пырей сизый (5355 кг КЕ/га и обменной энергии  65226 МДж/га), эспарцет песчаный + пырей сизый (4856 кг КЕ/га и обменной энергии 60986 МДж/га), эспарцет песчаный + клевер луговой + кострец безостый (4601 кг КЕ/га и обменной энергии 57629 МДж/га).

Наиболее эффективными были посевы донника белого в смеси с пыреем сизым (КЭЭ = 9,24), наименее – трехкомпонентная смесь клевер луговой + ежа сборная + кострец безостый (КЭЭ = 6,78). Все остальные травосмеси по этому показателю значительно не отличались друг от друга.

Изученные травосмеси можно ранжировать по преимущественному выполнению двух основных задач: 1. Повышение продуктивности пашни (донник белый + пырей сизый; эспарцет песчаный + пырей сизый; эспарцет песчаный + клевер луговой + кострец безостый); 2. Накопление в почве свежего органического вещества (эспарцет песчаный + клевер розовый + люцерна гибридная +ежа сборная + райграс высокий; люцерна гибридная + клевер луговой + клевер розовый + овсяница луговая + тимофеевка луговая). Вторая задача приобретает особое значение на эродированных почвах для усиления травами фитомелиоративного эффекта.

6 ВЛИЯНИЕ ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ МНОГОЛЕТНИХ БОБОВЫХ ТРАВ НА ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА КАРБОНАТНОГО ЭРОДИРОВАННОГО

Динамика роста и развития различных видов бобовых трав. Шестилетние наблюдения за ростом и развитием шести видов бобовых трав в условиях чистых и смешанных посевов со злаками показали, что при посеве в чистом виде наибольшей устойчивостью обладали эспарцет песчаный, лядвенец рогатый и люцерна желтая. Их доля в травостоях к 6-му году жизни составила 86,7%, 90,3% и 67,3% соответственно. Принятая за контроль люцерна изменчивая обладала наименьшей устойчивостью и имела к шестому году возделывания в составе травостоя долю 15,6 %. Клевер гибридный и клевер луговой занимали промежуточное положение.

В злаково-бобовых травосмесях наибольшая доля участия бобовых трав (за исключением люцерны желтой) была на второй год жизни. Максимальная доля люцерны желтой составила 43 % и отмечена на третий год жизни травосмеси с ее участием. К шестому году жизни доля бобового компонента в травосмеси была максимальной в варианте с эспарцетом песчаным (28,9 %) и лядвенцем рогатым (27, 9%), минимальной – у люцерны изменчивой (11,9 %).

Изменение содержания гумуса. При исходном содержании гумуса слое 0-20 см 4,04 % от абсолютно сухой почвы, к 6-му году использования травостоев отмечена общая тенденция увеличения его содержания на 0,07-0,45 % (в абсолютном исчислении), более значительное под травосмесями, в сравнении с чистыми посевами бобовых трав (рисунок 6.1).

Примечание – 1 –люцерна изменчивая; 2 – люцерна желтая; 3 – лядвенец

рогатый; 4 – клевер луговой; 5 – клевер гибридный; 6 – эспарцет песчаный;

7 – исходное состояние перед закладкой опыта

Рисунок 6.1 – Динамика содержания гумуса в черноземе карбонатном

слабосмытом при возделывании различных бобовых трав и их

смесей со злаками на шестой год использовании травостоев

Легкогидролизуемый азот. При исходном содержании легкогидролизуемого азота в начале эксперимента 106,3 мг/кг, после 6-ти лет использования травостоев во всех вариантах опыта отмечено повышение его содержания в пахотном слое почвы до 109,7-125,4 мг/кг. Наиболее значительное увеличение содержания легкогидролизуемого азота отмечено под лядвенцем рогатым в чистом виде – до 125,4 мг/кг, при возделывании лядвенца в смеси со злаками – до 124,5мг/кг и под эспарцетом песчаным – до 121,5 мг/кг, не зависимо от того, возделывался он в чистом виде или в травосмеси. Минимальное количество легкогидролизуемых форм этого элемента на шестой год использования травостоев отмечено под клевером гибридным и его травосмесями со злаками (109,7-112,2 мг/кг).

Подвижный калий. Установлена значительная мобилизационная роль всех изучаемых культур по отношению к калию. При исходном уровне подвижного калия в год посева в слое 0-20 см 195 мг/кг, после шести лет использования травостоев в пахотном слое его содержание в зависимости от вида трав возрастало до 245-276 мг/кг. При этом, под люцерной в чистом виде – 276 мг/кг, под ее смесью со злаковыми травами – 250 мг/кг, под лядвенцем рогатым в чистом виде – 274 мг/кг, под его смесью со злаками – 276 мг/кг. Минимальное количество подвижного калия в почве отмечено в пахотном слое почвы под клеверами – 242-264 мг/кг.

Подвижный фосфор. При исходном содержании подвижного фосфора в пахотном слое карбонатного чернозема в слое 0-20 см 24,5 мг/кг, через шесть лет использования травостоев наблюдалась тенденция его снижения в целом по опыту на 0,1-4,2 мг/кг. Наиболее значительное снижение содержания этого элемента установлено под люцерной желтой (до 20,3-20,6 мг/кг) и эспарцетом песчаным (до 21-22,5 мг/кг). Под травосмесями, независимо от возделываемых культур, содержание подвижного фосфора было меньше, по сравнению с чистыми посевами. В целом, по опыту выявлена сильная положительная корреляция между содержанием подвижного калия и легкогидролизуемого азота в почве (r= 0,883), отрицательная – между содержанием подвижного фосфора и легкогидролизуемого азота (r= -0,643), подвижного фосфора и подвижного калия (r= -0,712).

Взаимодействие корневых систем и почвы в ризосфере. Наиболее значительные отличия между ризосферной почвой и почвой вне влияния корневой системы наблюдаются у люцерны изменчивой. В ризосфере этой культуры содержалось на 9,6 % больше гумуса, на 16,8% – общего азота, на 20,3% – легкогидролизуемого азота, на 24,9 % – подвижного фосфора и 21,3 % – подвижного калия по сравнению с почвой вне влияния корней. В ризосфере эспарцета содержалось фосфора на 9,2 % больше, а калия на 7,4 % меньше, чем в окружающей почве (таблица 6.1).

Расчет отношения содержания гумуса к содержанию общего азота в почве, которое может косвенно характеризовать ее потенциальную микробиологическую активность, показал, что в ризосфере оно является наиболее узким у люцерны (10,8), наиболее широким у эспарцета (11,9), лядвенец занимает промежуточное положение (11,4). Почва вне ризосферы имела несколько другое соотношение гумуса к общему азоту, под эспарцетом песчаным – 10,9, под люцерной – 11,8, под лядвенцем установлено такое же соотношение, что и в ризосфере – 11,4.

Урожайность. В среднем за 2002-2007 гг. сеяные бобовые травостои формировали урожайность на 0,21-0,48 т/га меньше, чем бобово-злаковые травосмеси соответствующих трав. Так урожайность травосмесей составила 3,05-4,51 т/га, а бобовых – 2,41-4,24 т/га абсолютно сухого вещества (таблица 6.2).

Таблица 6.1 – Агрохимические свойства чернозема карбонатного в ризосфере многолетних бобовых трав и вне ее на пятый и шестой год жизни

(в среднем 2006-2007 гг.)

Показатели

Культура

люцерна

лядвенец

эспарцет

Ризосферная почва

Содержание гумуса, %

4,37±0,13

4,33±0,20

4,33±0,14

Содержание общего азота, %

0,404±0,005

0,379±0,009

0,364±0,017

N легкогидрол., мг/кг

79±3

66±3

66±3

рНсолl

7,28±0,04

7,36±0,04

7,41±0,04

Р2О5 по Мачигину, мг/кг

13,9±0,6

11,4±1,1

11,4±1,1

К2О по Мачигину, мг/кг

251±11

266±9

266±5

Неризосферная почва

Содержание гумуса, %

3,96±0,15

4,00±0,18

4,04±0,17

Содержание общего азота, %

0,336±0,014

0,352±0,019

0,368±0,008

N легкогидрол., мг/кг

63±5

63±5

65±3

рНсолl

7,34±0,03

7,35±0,05

7,32±0,03

Р2О5 по Мачигину, мг/кг

10,5±0,7

9,3±1,2

10,8±0,7

К2О по Мачигину, мг/кг

197±9

187±18

180±13

Таблица 6.2 – Урожайность бобовых трав и их травосмесей со злаками на

черноземе карбонатном при выращивании на сено, т/га абсолютно сухого вещества

Культура

Варианты

использования

2002 г

2003 г

2004 г

2005 г

2006 г

2007 г

В среднем

Люцерна гибридная (К)

в чистом виде

1,07

4,86

5,90

4,23

2,73

1,86

3,44

смесь

1,05

4,78

5,81

4,99

2,99

2,30

3,65

в среднем

1,06

4,82

5,85

4,61

2,86

2,08

3,55

Люцерна желтая

в чистом виде

1,04

3,74

4,03

4,29

3,36

2,45

3,15

смесь

1,06

4,04

4,25

4,45

3,65

2,86

3,38

в среднем

1,05

3,89

4,14

4,37

3,50

2,66

3,27

Лядвенец рогатый

в чистом виде

1,20

5,22

5,90

4,90

3,47

2,67

3,89

смесь

1,28

4,78

5,64

5,23

3,80

2,76

3,91

в среднем

1,24

5,00

5,77

5,06

3,63

2,72

3,90

Клевер

луговой

в чистом виде

1,06

5,20

3,57

2,06

1,88

1,63

2,57

смесь

1,04

5,03

4,31

4,31

2,02

1,60

3,05

в среднем

1,05

5,11

3,94

3,18

1,95

1,61

2,81

Клевер

гибридный

в чистом виде

1,49

5,07

3,72

2,12

1,07

1,02

2,41

смесь

1,52

5,13

4,13

4,23

2,00

1,69

3,12

в среднем

1,50

5,10

3,93

3,17

1,54

1,36

2,77

Эспарцет песчаный

в чистом виде

1,09

5,07

6,46

5,05

4,14

3,64

4,24

смесь

0,96

5,32

6,90

5,34

4,61

3,94

4,51

в среднем

1,02

5,19

6,68

5,19

4,38

3,79

4,38

НСР05

А (культура)

0,16

0,59

0,70

0,60

0,36

0,33

0,46

В (смесь)

0,29

0,89

1,04

0,84

0,53

0,48

0,70

АВ(взаимодей.)

0,29

0,89

1,04

0,84

0,53

0,48

0,70

Бобово-злаковые сеяные травостои в среднем за шесть лет использования в зависимости от вида бобового компонента обеспечивали сбор кормовых единиц в пределах 2239-3329 КЕ/га. Чистые посевы уступали смешанным и формировали продуктивность на 78-294 КЕ/га меньше. Наибольший сбор кормовых единиц обеспечивали посевы эспарцета песчаного в смеси со злаками – 3329 КЕ/га, а также посевы лядвенца рогатого в чистом виде – 3251 КЕ/га. Наименьший сбор кормовых единиц отмечен при возделывании клеверов, как в чистом виде, так и в смеси со злаками. Клевер луговой, в среднем за шесть лет возделывания, обеспечивал получение 1945 КЕ/га в чистом виде, и 2242 КЕ/га при возделывании в смеси со злаками. Клевер гибридный –1753 и 2239 КЕ/га соответственно.

Максимальный сбор переваримого протеина получен в посевах лядвенца рогатого – 561 кг/га. Несколько уступал ему эспарцет песчаный – 513 кг/га. Эти же культуры обеспечивали более стабильный сбор протеина по годам. Наименьший сбор протеина наблюдался при возделывании клевера гибридного и клевера лугового. При максимуме – 612 у клевера лугового и 590 кг/га – у клевера гибридного в чистом виде на второй год жизни, к шестому году его сбор составлял 43 % от максимального у клевера лугового и 44 % – у клевера гибридного. В аналогичных условиях посевы эспарцета снижали сбор протеина всего на 36%, а лядвенца рогатого – на 36 % по сравнению с максимумом сбора на третий год жизни (таблица 6.3).

Таблица 6.3 – Биоэнергетическая эффективность возделывания бобовых трав

и их травосмесей со злаками на черноземе карбонатном при шестилетнем

использовании травостоев на сено (в среднем 2002-2007 гг.)

Культура

Вариант

использования

Сбор с 1 га,

КЭЭ

КЕ

ВЭ, МДж

ОЭ, МДж

Люцерна гибридная

в чистом виде

2534

63984

35831

7,87

смесь

2662

67890

38018

8,35

Люцерна желтая

в чистом виде

2520

58590

32810

7,21

смесь

2522

62868

35206

7,73

Лядвенец рогатый

в чистом виде

3251

72354

40518

8,90

смесь

3018

72726

40727

8,95

Клевер луговой

в чистом виде

1945

47802

26769

5,88

смесь

2242

56730

31769

6,98

Клевер гибридный

в чистом виде

1753

44826

25103

5,51

смесь

2239

58032

32498

7,14

Эспарцет песчаный

в чистом виде

3227

78864

44164

9,20

смесь

3329

83886

46976

9,79

НСР05

А (культура)

376

8672

4856

1,04

В (смесь)

499

11595

6493

1,39

АВ(взаимодей)

499

11595

6493

1,39

Примечание – КЕ – кормовые единицы; ВЭ – валовая энергия; ОЭ – обменная энергия; КЭЭ – коэффициент энергетической эффективности

В опыте установлена сильная положительная корреляция между содержанием в почве легкогидролизуемого азота и сбором переваримого протеина (r= 0,876), долей в посевах бобовых трав и сбором переваримого протеина (r= 0,776), урожайностью сухого вещества и долей в посевах бобового компонента в травосмесях (r= 0,854).

Биоэнергетическая оценка показала, что возделывание всех изучаемых культур является эффективными. Наибольшей биоэнергетической эффективностью обладают посевы эспарцета песчаного. В целом по опыту смешанные посевы обеспечивали больший по сравнению с чистыми культурами сбор сухого вещества, валовой энергии, обменной энергии и коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ). Установлена тесная положительная корреляционная зависимость между КЭЭ и долей бобового компонента в смеси (r = 0,875). Отрицательная корреляция средней силы – между количеством разнотравья в посевах и ККЭ (r = -0,623).

7 ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЕСТЕСТВЕННОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ОВРАЖНО-БАЛОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЦЧР И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПЛОДОРОДИЕ ЭРОДИРОВАННЫХ ПОЧВ

Травянистая растительность и ее видовое разнообразие на склоновых землях являются основным природным фактором, регулирующим поток вещества и энергии на всем пространстве от водораздела до тальвега. В условиях склоновых земель ЦЧР наибольшее распространение получили степные, лугово-степные и кальцефильные сообщества.

Лугово-степные и степные сообщества. Результаты исследований показали, что степные и лугово-степные сообщества в пределах овражно-балочных комплексов отличаются значительной пестротой ассоциаций. Это связано с неоднородностью плодородия почв и влагообеспеченности, а также характером использования травостоев (пастбищная нагрузка, заповедный режим и др.).

Сообщества различались по видовой насыщенности, общему количеству видов и родов на описываемой территории, величине продуцируемой надземной и подземной массы (таблица 7.1).

Количество видов и родов на изучаемых территориях зависело от двух основных факторов: степени антропогенной нагрузки и площади территории. Отмечена тенденция повышения доли редких и реликтовых видов на малонарушенных участках. На территориях подвергшихся ранее большему хозяйственному воздействию наблюдалось увеличение количества синантропных видов (т.е. повышение уровня деструктивного биоразнообразия).

По результатам исследований проведен анализ влияния видового разнообразия на элементы продуктивности лугово-степных и ковыльно-разнотравных степных сообществ в пределах овражно-балочных комплексов методами корреляционного анализа и множественной регрессии. Установлено, что видовое разнообразие в большей степени и более стабильно влияет на величину подземной фитомассы растительных сообществ (r=0,411…0,732), а надземная масса – в значительно меньшей степени зависит от видового разнообразия.

Оценка доли влияния количества видов на 1 м2 (-разнообразие), и количества видов на территории урочищ (-разнообразие), на величины надземной, подземной и общей фитомассы, показала, что определяющим фактором является -разнообразие, т. е. видовая насыщенность на 1 м2 (60-93,4% общей дисперсии).

Таблица 7.1 – Фитомасса лугово-степных и ковыльно-разнотравных степных

сообществ в пределах овражно-балочных комплексов и их видовая насыщенность (в среднем 2004-2008 гг.)

ПТК

ВН, видов на 1м2

Всего видов

Фитомасса, возд. сух. в-во

Соотношение

П /Н

Н, г/м2

П, г/м2

Н+П, г/м2

1.1

КУ

19

205

575

2069

2644

3,5

1.2

17

164

546

2175

2721

4,0

1.3

23

166

515

1599

2114

3,1

1.4

17

175

570

1916

2487

3,3

1.5

18

163

589

2284

2873

3,8

1.6

23

194

437

1121

1558

2,6

2.1

А

32

197

696

2299

2995

3,2

3.1

ПТС

14

123

370

802

1172

2,1

3.2

26

187

324

874

1203

2,7

4.1

ОСД

22

167

694

2408

3102

3,6

4.2

22

184

708

1744

2466

2,6

4.3

21

170

631

1664

2295

2,9

5.1

В

28

112

498

1363

1861

2,9

В среднем

22

170

550

1717

2269

3,1

НСР 05

4

19

94

443

528

0,4

Примечание 1 – 1.1 – балка «Ольшанский яр»; 1.2 – урочище «Красная вершина»; 1.3 – балка Бородкин яр»; 1.4 – балка «Душевой яр»; 1.5 – балка «Большой Яр»; 1.6 – урочище «Волково»; 2.1 – балка "Управительственная" 3.1 – урочище "Солонцы" 3.2 – урочище "Блюдца"; 4.1 – балка «Калининская»; 4.2 – балка «Сухая плата»; 4.3 – Балка «Озеровская»; 5.1 – "Острасьевы яры".

Примечание 2 – ПТК – природно-территориальный комплекс: КУ – Калитвенско-Ураевский; А – Айдарский; ПТС – Потуданьско-Тихососненский; ОСД – Оскольско-Северскодонецкий; В – Ворсклинский; ВН – видовая насыщенность; Н – надземная фитомасса; П – подземная фитомасса в слое 0-15 см.

Проведена оценка влияния видовой насыщенности на продуктивность сообществ с одинаковым доминантом, оказывающим наиболее сильное воздействие на их рост, развитие и видовое разнообразие. Для изучения были выбраны сообщества, доминирующие на различных этапах сукцессии степей: ковыльные, кострецовые, пырейные и шалфейные (рисунок 7.1, 7.2).

Регрессионные модели показали рост урожая надземной массы ковыльных сообществ при увеличении видовой насыщенности до 17-19 видов на 1 м2, а затем его снижение по мере дальнейшего увеличения количества видов. Одновременно возрастание видовой насыщенности приводило к стабильному снижению подземной массы, общей биопродуктивности, соотношения подземной и надземной массы. Результаты математического анализа и построенные на их основе модели показали, что зависимость между видовой насыщенностью (-разнообразие) и основными показателями продуктивности с высокой достоверностью описываются полиномами второй степени.

Рисунок 7.1 – Зависимость между видовой насыщенностью и величиной

фитомассы естественных сообществ овражно-балочных комплексов с

доминированием ковыля перистого

Сообщества стремятся к монодоминированию ковыля. При этом наблюдается  стабильно высокая величина подземной массы, а так же заполненность экологических ниш в подземной сфере, связанная в первую очередь с распределением ресурсов, находящихся в минимуме – обычно, это влагообеспеченность и обеспеченность азотом. Аэрация почвенного слоя в этом случае, наоборот, очень низкая. В подземной сфере накапливается большое количество мертвых растительных остатков, доступность элементов питания снижается, так как их основная масса сосредоточена в органическом веществе. Система находится как бы в «законсервированном» состоянии. Проникновение новых видов в такое сообщество маловероятно.

Иное влияние увеличения видовой насыщенности на продуктивность сообществ было характерно для территорий, ранее используемых под пастбища, сенокосы и пашню. Выявлена тенденция, противоположная ковыльным сообществам: с увеличением видовой насыщенности увеличивается величина всех элементов биопродуктивности (рисунок 7.2).

Наиболее сильно эта тенденция проявляется на ранних этапах сукцессии в ассоциациях, распространенных на нарушенных землях (доминанты: кострец безостый и пырей ползучий). В этих условиях, внедрение даже нескольких видов растений и незначительное увеличение видового разнообразия резко повышает, в первую очередь, подземную фитомассу, затем надземную и общую фитомассу

Рисунок 7.2 – Зависимость между видовой насыщенностью и величиной

фитомассы естественных сообществовражно-балочных комплексов с

доминированием костреца безостого

Увеличение видовой насыщенности приводит к повышению конкуренции в подземной и надземной сфере. Однако, она не достигает крайних форм вытеснения, а, наоборот, стимулирует дифференциацию экологических ниш. Создаются условия для накопления значительного количества лабильного органического вещества в почве и ускоренного формирования гумуса.

Влияние видового разнообразия естественных сообществ на плодородие почв на склонах изучено на примере балки «Управительственная» (стационар 2.1). Установлено, что на склоне северной экспозиции крутизной 10-120 под сообществами с количеством видов на 100 м2 от 40 до 71 и видовой насыщенностью 26-33 вида/м2 в черноземе обыкновенном содержание гумуса может быть на уровне целинных аналогов.

В среднем за три года исследований содержание гумуса в слое почвы 0-20 см составило 8,65% и колебалось, в зависимости от сообществ, в пределах 8,08-9,50 %. Наибольшее количество гумуса отмечено под пионово-разнотравными сообществами с максимальным видовым разнообразием (71 вид на 100 м2) и приуроченным к среднесклоновой части с большим количеством микро-понижений. Под кострецовым сообществом с минимальным видовым разнообразием (46 видов на 100 м2). установлено самое низкое содержание гумуса (8,09 %).

Под всеми сообществами наблюдалось вскипание почвы с поверхности. Величина pHсол. колебалась в пределах 7,02-7,27 и была минимальной под кострецовым сообществом, а максимальной – под ковыльно-разнотравным.

Установлены тесные связи между видовым разнообразием растительности и основными элементами плодородия почвы (таблица 7.2).

Таблица 7.2 – Корреляционные связи между видовым разнообразием

растительных сообществ и элементами плодородия чернозема обыкновенного

(в среднем 2004-2006 гг.)

Элемент плодородия почвы

Количество видов, шт

на 1 м2

на 100 м2

Содержание гумуса, %

0,524

0,658

Содержание легкогидролизуемого азота, мг/кг

0,858

0,469

Содержание подвижных форм

(по Мачигину), мг/кг

фосфора

0,928

0,868

калия

-0,372

-0,019

рHсол

0,749

0,859

Содержание обменных форм,

мг-экв/100 г почвы

Ca

-0,363

-0,613

Mg

-0,860

-0,494

Кальцефильные сообщества. В территориальной структуре ЦЧР особое место занимают сильно эродированные склоны с остаточно-карбонатными почвами, меловыми и мергелевыми обнажениями. В этих условиях исторически сформировались растительные сообщества с большим насыщением видами растений, способных произрастать на специфическом субстрате. Применительно к сельскохозяйственному производству эти сообщества не имеют прямого отношения, поскольку имеют невысокую кормовую ценность.

Однако, кальцефильные виды, являясь пионерами на меловых обнажениях, в дальнейшем формируя более сложные сообщества, выполняют важнейшую биосферную, ландшафтообразующую, противоэрозионную, почвоохранную и почвообразующую роль (Матяшенко, 1985).

Исследованиями, проведенными на модельных стационарах: «Меловая гора», урочище «Волково», урочище «Саловка» установлено, что растительность изученных участков представлена несколькими основными типами кальцефильных группировок:

- тимьяннико-проломниковые, приуроченные к бровкам склонов, произрастающие на щебнистых почвах и имеющие проективное покрытие – 70-75 %.;

- кальцефильно-петрофитные, произрастают на слаборазвитом черноземе с меловыми обнажениями, состоят из разнотравно-осоковых, разнотравно-злаково-осоковых ассоциаций и лугово-степного разнотравья;

- меловые иссопники и белополынники, приуроченные только к оголенным меловым субстратам с доминирующими видами полукустарников иссоп меловой и  полынью беловойлочной;

- левкойно-иссопниковые сообщества, приуроченные только к оголенным меловым субстратам (Дегтярь, Чернявских, 2006).

Все изученные стационары отличались невысоким видовым разнообразием и небольшой продуктивностью травостоев (таблица 7.3).

Таблица 7.3 – Фитомасса кальцефильных сообществ в пределах овражно-балочных комплексов и их видовое разнообразие (в среднем 2004-2008 гг.)

Пункт исследований

ВН, видов на 1м2

Всего видов на территории, шт

Фитомасса,  возд. сух. в-во

Соотно-

шение

П/Н

Н, г/м2

П, г/м2

Н+П, г/м2

Урочище "Меловая гора"

7

51

442

1384

1844

3,1

Урочище «Волково»

7

68

488

1675

2163

3,5

Урочище «Саловка»

9

62

462

1583

2045

3,4

В среднем

8

60

451

1547

2017

3,3

НСР 05

2

9

67

297

305

0,3

Примечание – ВН – видовая насыщенность; Н – надземная масса; П – подземная

масса в слое 0-15 см

Не установлено зависимости между видовой насыщенностью (видов на 1 м2) и величинами подземной, надземной и общей фитомассы кальцефильных растительных сообществ. Величина общего количества видов на территории (–разнообразие) оказывает большее влияние на продуктивность растительности стационаров по сравнению с влиянием видовой насыщенности (-разнообразие).

Изучение взаимосвязей между видовым разнообразием и основными показателями плодородия на меловых обнажениях показало, что эти тенденции, в целом аналогичные тем, что были установлены на черноземе обыкновенном. При увеличении видовой насыщенности повышается содержание гумуса (r=0,784…0,801), повышается содержание легкогидролизуемого азота (r=0,561…0,661), подвижного калия (r=0,692…0,853), подвижного кальция (r=0,842…0,876), отмечается тенденция увеличения содержания подвижного фосфора (r=0,385…0,471), понижается уровень рНсол (r=-0,838…-0,883). Не установлено зависимости между величиной видового разнообразия сообществ и содержанием подвижного магния (r=-0,157…-0,240).

Некоторые аспекты почвообразования на меловых обнажениях под кальцефильными сообществами. Кальцефильные виды активно участвуют в первичной сукцессии растительности на меловых обнажениях в условиях эрозионных ландшафтов. Их можно разделить на три группы:

- виды-пионеры, заселяющие первичный субстрат, когда количество мелкозема в нем не превышает 20% (левкой душистый и иссоп меловой);

- виды, развивающиеся на более поздних этапах, когда количество мелкозема увеличивается до 30-40 % и наблюдается явно выраженный почвообразовательный процесс с дифференциацией генетических горизонтов в верхней части профиля (полынь беловойлочная, норичник меловой);

- виды, развивающиеся на сформированных почвах, с явно выраженными почвенными горизонтами и количеством мелкозема в субстрате 40-80 % и более  (проломник Козо-Полянского).

Было установлено, что процесс образования гумусовых горизонтов под кальцефильными сообществами происходит по двум основным типам:

1. Вокруг корневых систем кальцефильных растений таких как левкой душистый и иссоп меловой происходит интенсивный почвообразовательный процесс в местах скопления мелкозема в трещинах.

2. Локальное почвообразование по типу почвообразовательного процесса в подушковидных растениях альпийских лугов, когда почвообразование происходит на поверхности почвы, внутри подушки растений. Это явление наблюдается под проломником Козо-Полянского и полынью беловойлочной.

Благодаря интенсификации процессов, идущих в толще мелового субстрата, а затем в условиях локального почвообразования, изменяя физические, химические свойства, увеличивая биологическую активность почвы, кальцефильные виды создают предпосылки для дальнейшего проникновения в сообщества более требовательных к условиям среды растений.

Повышение плодородия сильноэродированных карбонатных почв и меловых обнажений биологическими методами. Результаты исследований показали, что посев многокомпонентной смеси, состоящей из 30 видов трав с участием местных эндемичных кальцефилов, способных активно заселять участки с меловыми обнажениями, способствует закреплению сильно эродированных почв на карбонатных породах и повышению их продуктивности.

Многокомпонентность травосмеси позволила проявится механизму адаптации растительных сообществ к различию экологических условий: сочетание неблагоприятных факторов для одних видов дает приоритет для развития других. Таким образом, наблюдается проявление закона дифференциации экологических ниш.

Изучение среднегодовой динамики проективного покрытия почвы растительностью позволило установить, что в течение шести лет оно возросло с 0-5% до 45-58 % (рисунок 7.3).

В различных экотопах сохранность видов в травосмеси к шестому году жизни составляла от 16,6% до 66,6%. На площадках с сильно эродированными карбонатными почвами, сохранившими почвенный профиль, наибольшей устойчивостью обладали степные и лугово-степные виды – факультативные кальцефилы (кострец безостый, овсяница тростниковидная, эспарцет песчаный, двурядник меловой, лядвенец рогатый).

На участках с меловыми обнажениями, на фоне значительно меньшего общего количества сохранившихся видов преобладали, облигатные кальцефилы (иссоп меловой, левкой душистый, норичник меловой, проломник Козо-Полянского). Все виды плодоносили, возобновлялись семенным способом и формировали разновозрастные популяции и сообщества, аналогичные природным.

1 – 2002 г ; 2 – 2003 г., 3 – 2004 г., 4 – 2005 г., 5 – 2006 г., 6 – 2007 г., 7 – 2008 г.

Рисунок 7.3 – Среднегодовая динамика проективного покрытия на площадках с

посевом многокомпонентной травосмеси в 2002-2008 гг., %

В среднем за шесть лет исследований наибольшая надземная фитомасса – 383 г/м2 возд. сух. в-ва получена при выращивании многокомпонентной травосмеси на площадке №3, где почва имела максимальное содержание гумуса (табл. 7.4).

Таблица 7.4 – Динамика надземной фитомассы многокомпонентной травосмеси на обнажениях мела в 2003-2008 гг., г/м2 воз. сух. в-ва

площадки

Год исследований

В среднем

2003

2004

2005

2006

2007

2008

1

11

48

110

134

198

196

116

2

10

119

853

467

276

244

328

3

26

236

759

443

423

412

383

4

31

225

696

398

221

232

301

5

6

32

116

145

178

186

111

6

4

17

43

72

111

123

62

НСР05

12

64

136

57

55

49

-

На участке с подвижным субстратом (площадка № 6) изучаемая многокомпонентная смесь сформировала минимальную надземную фитомассу. Продуктивность надземной фитомассы имела сильную положительную корреляцию с проективным покрытием на третий год жизни травостоев (r=0,850). Однако, на шестой год жизни, по мере формирования устойчивых растительных группировок, корреляционной зависимости между показателями надземной фитомассы и проективным покрытием не выявлено (r=0,127).

Контрастность мезорельефа обуславливает значительную неоднородность эдафических условий. При этом в посеве многокомпонентной смеси формировалась значительная мозаичность (парцеллярность) растительных группировок и между местообитаниями возникало высокое видовое разнообразие (-разнообразие) при снижении общего разнообразия внутри местообитаний (-разнообразие). Использование многокомпонентной смеси с участием дикорастущих кальцефильных видов растений, позволяло увеличить содержание общего органического вещества в субстрате меловых обнажений, повысить общее содержание гумуса и сместить его фракционный состав в сторону увеличения содержания гуминовых кислот на фоне высокого проективного покрытия и величины надземной  фитомассы.

Как следует из таблицы 7.5, общее содержание углерода в мелкоземе в 5,38-7,00 раз превышало его содержание в скелетной части. По мере углубления почвообразовательного процесса, при общем повышении содержания углерода, как в мелкоземе, так и в скелетной части по сравнению с исходным состоянием, это соотношение сужается, достигая своего минимума под многокомпонентной смесью.

Таблица 7.5 – Гумусное состояние обнажений мела при возделывании

многокомпонентной смеси (на шестой год жизни травостоев)

Опытный участок

Механические элементы

Собщ.

СВРГ

СГК

СФК

СГК : СФК

1

Исходное состояние перед закладкой

опыта

>1 мм

0,15

0,005

3,12

0,016

10,53

0,091

60,80

0,17

<1 мм

1,05

0,002

0,22

0,079

7,50

0,052

4,97

1,51

2

Вариант без посева травосмеси

>1 мм

0,29

0,003

1,08

0,071

24,45

0,107

36,93

0,66

<1 мм

1,68

0,002

0,09

0,189

11,25

0,144

8,57

1,31

3

Вариант с посевом

травосмеси

>1 мм

0,43

0,006

1,45

0,079

18,33

0,153

35,63

0,51

<1 мм

2,32

0,023

1,01

0,867

37,37

0,851

36,68

1,02

Примечание – С общ. – содержание общего углерода в абсолютно-сухой почве, %;

СГК – содержание углерода гуминовых кислот; СФК – содержание углерода фульвокислот; СВРГ – содержание углерода водорастворимого гумуса; СГК : СФК – соотношение гуминовых и фульвокислот; в числителе - содержание в абсолютно-сухой почве, %; в знаменателе – доля в общем углероде органического вещества почвы, %

Результаты анализа группового состава гумуса на меловом субстрате показали, что общей тенденцией являлось явное преобладание в скелетной части фульвокислот, по сравнению с гуминовыми кислотами. По мере углубления почвообразовательного процесса, в общем углероде скелетной части происходило уменьшение количества фульвокислот и повышение доли гуминовых кислот на фоне увеличения их в субстрате.

Таким образом, изменение соотношения фракций гумусовых веществ, связанных с почвообразованием на меловых обнажениях, происходит с различной интенсивностью в зависимости от того, заселен субстрат высшими растениями или нет. Посев многокомпонентных травосмесей дикорастущих растений с участием эндемичных кальцефильных видов обеспечивает формирование разнообразия устойчивых растительных группировок, позволяющих повысить устойчивость почвенно-растительной системы в целом.

ВЫВОДЫ

  1. Многокомпонентные однолетние травосмеси, сформированные по подобию многовидовых естественных сообществ и подобранные с учетом принципа дифференциации экологических ниш, являются важным резервом повышения продуктивности эродированных черноземов. В их посевах складываются более благоприятные условия влагообеспеченности, обеспечивается повышенное поступление в почву свежего органического вещества, стабилизация содержания гумуса, улучшение физических свойств эродированного чернозема, улучшение условий для роста и развития почвенной мезофауны по сравнению с вико-овсяной смесью и кукурузой на силос.
  2. Использование многокомпонентных однолетних смесей с подсевными культурами на сидерат в звеньях кормовых севооборотов, включающих 33 % кукурузы на силос и 67 % многокомпонентных смесей, позволяет обеспечить в черноземе эродированном накопление общего гумуса на уровне, близком к гумусонакоплению под многолетними травами. Наиболее благоприятные условия для оптимизации структурно-агрегатного состава и водопрочности структуры формируются при возделывании многолетних трав, затем в звеньях кормовых севооборотов на основе  многокомпонентных смесей с использованием подсевных культур на сидерат и зеленый корм, наименее благоприятные – при бессменном возделывании кукурузы на силос.
  3. Наибольшую урожайность сухого вещества, кормовых единиц и переваримого протеина, соответственно 7,43 т/га, 6,80 т/га и 1383 кг/га, на черноземе эродированном обеспечивали многолетние травы. Звено севооборота с использованием многокомпонентной смеси, включающей горох зерновой, горох кормовой, сою, овес, суданку, просо, эспарцет песчаный, донник белый, кострец безостый с использованием подсевных культур на корм, как предшественника кукурузы на силос, превосходило все другие звенья по урожаю сухого вещества на 1,04-1,46 т/га, по сбору кормовых единиц на 1,08-1,31 т/га, по сбору переваримого протеина на 62-373 кг/га. Звено севооборота с бессменным трехлетним посевом кукурузы обеспечивало минимальную продуктивность: урожай сухого вещества – 5,49 т/га, сбор переваримого протеина – 506 кг/га. Использование промежуточных культур на сидерат после многокомпонентных смесей способствует повышению урожайности следующей за ними в звене севооборота кукурузы на силос на 0,59-1,57 т/га, сбору кормовых единиц на 0,75-1,27 т/га, переваримого протеина на 104-196 кг/га по сравнению с вариантами без сидератов.
  4. По сбору валовой энергии наиболее близок к многолетним травам севооборот с многокомпонентной травосмесью: горох зерновой + горох кормовой + соя + овес + суданка + просо + эспарцет +донник + кострец безостый с использованием подсевных культур на корм. В звене с бессменным возделыванием кукурузы отмечено динамичное снижение от первой культуры к третьей сбора валовой энергии на 32821 МДж/га, энергетического коэффициента от 4,61 до 3,34 и коэффициента энергетической эффективности от 2,54 до 1,84.
  5. На черноземе эродированном на склоне северной экспозиции травосмеси многолетних трав обладают большей урожайностью, экологической устойчивостью и биоэнергетической эффективностью по сравнению с одновидовыми посевами. Наибольшую урожайность при сенокосном использовании в этих условиях формируют двух- и трехкомпонентные травосмеси с донником белым, эспарцетом песчаным в качестве основного бобового компонента имеющие состав: донник белый + пырей сизый; эспарцет песчаный + пырей сизый; эспарцет песчаный + клевер луговой + кострец безостый. Многокомпонентные травосмеси, уступая двух- и трехкомпонентным смесям по урожайности надземной фитомассы, значительно превосходят их по продуктивности в подземной сфере, обеспечивая более широкое соотношение подземной и надземной фитомассы, что способствует большему поступлению свежего органического вещества в почву.
  6. Наибольшее долголетие травостоев на черноземах карбонатных эродированных в условиях ЦЧР создается чистыми посевами эспарцета песчаного, лядвенца рогатого и злаково-бобовым травосмесями на их основе. В среднем за шесть лет использования чистые посевы эспарцета обеспечивали урожай сухого вещества 4,24 т/га, лядвенца рогатого – 3,89 т/га, а в смеси со злаками, соответственно, 4,51 т/га и 3,91 т/га при более высокой биоэнергетической эффективности возделывания. Под этими культурами отмечаются наиболее высокие темпы накопления гумуса по сравнению с другими видами бобовых трав. Посевы люцерны изменчивой, клевера лугового, клевера гибридного в чистом виде и в смеси со злаками в этих условиях могут быть эффективны при сроке использования не более трех лет.
  7. Конкурентное влияние злаковых трав по отношению к бобовым на черноземе карбонатном эродированном тем выше, чем больше фосфора и азота накапливается в ризосфере бобовых по сравнению с окружающей почвой, и чем ниже здесь pHсол почвенного раствора. Культурой, наиболее сильно способствующей повышению кислотности почвы и накоплению элементов питания в ризосфере по сравнению с окружающим субстратом, является люцерна изменчивая. Ризосфера эспарцета песчаного характеризуется пониженным, по сравнению с окружающей почвой, содержанием общего азота, отсутствием отличий по содержанию подвижного фосфора и более высоким pHсол, что обуславливает высокую устойчивость этой культуры в травосмесях со злаками на черноземе карбонатном.
  8. Естественные лугово-степные и ковыльно-разнотравные сообщества в пределах овражно-балочных комплексов ЦЧР сохранили потенциал естественной саморегуляции и способны к восстановлению своей потенциальной продуктивности. На современном этапе они обеспечивают продуктивность надземной фитомассы в пределах 324-708 г/м2, подземной в слое 0-15 см – 802-2408 г/м2, общую биопродуктивность – 1203-3102 г/м2, при видовой насыщенности 14-32 видов/м2 и общем видовом разнообразии различных экотопов 112-197 видов.
  9. Видовое разнообразие в значительной степени и более стабильно влияет на величину подземной фитомассы и общую биопродуктивность естественных растительных сообществ. Надземная масса – величина, в значительно меньшей степени зависящая от видового разнообразия.
  10. Дифференциация биомассы естественных лугово-степных и ковыльно-разнотравных сообществ овражно-балочных комплексов определяется двумя основными факторами: территориальным (экотопическим) и видовым составом сообществ. В естественных сообществах овражно-балочных комплексов, находящихся в состоянии, близком к климаксовому (доминирование ковыля перистого), при увеличении видовой насыщенности отмечается тенденция снижения общей биопродуктивности растительности. Для сообществ, находящихся на более ранних этапах сукцессии (пырейные и кострецовые), характерна тенденция повышения продуктивности надземной, подземной фитомассы и общей биопродуктивности при увеличении их видового разнообразия.
  11. Кальцефильные сообщества, широко распространенные в пределах гидрографической сети эрозионных ландшафтов, выполняют важнейшую, мобилизующую, средообразующую и экологическую функцию в повышении плодородия и противоэрозионной устойчивости сильно эродированных карбонатных почв и меловых обнажений. Наиболее сильно средообразующая роль проявляется у узкоспециализированных петрофитно-кальцефильных эндемичных степных видов (левкоя душистого, иссопа мелового, норичника мелового, полыни беловойлочной, проломника Козо-Полянского и др.), доминирующих в этих условиях на пионерных стадиях сукцессий. Благодаря этому, они способны очень быстро заселять безжизненный субстрат, токсичный для других видов, активно участвуя в первичной сукцессии растительности на меловых обнажениях в условиях эрозионных ландшафтов.
  12. В экстремальных условиях сильноэродированных карбонатных почв и меловых обнажений кальцефильные сообщества способны формировать значительную биомассу: 442-488 г/м2 в надземной части, 1584-1675 г/м2 в слое 0-15 см в подземной. При этом происходит накопление гумуса, общего азота, увеличение биологической активности субстрата, наблюдается повышение содержания легкогидролизуемого азота и усиление нитрификационной способности, как в мелкоземе, так и скелетной части.
  13. Посев многокомпонентных травосмесей с участием дикорастущих кальцефильных и эндемичных видов растений позволяет сформировать на сильноэродированных почвах и меловых обнажениях разнообразные устойчивые растительные группировки, повысить проективное покрытие от нуля до 58%, увеличить надземную продуктивность, в зависимости от условий, до 123-412 г/м2, повысить общее содержание гумуса в почвах, сместить его фракционный состав в сторону увеличения содержания гуминовых кислот, что способствует повышению устойчивости почвенно-растительных систем в эрозионных ландшафтах.
  14. Дифференцированное использование смешанных посевов однолетних культур, многолетних трав и естественных сообществ позволяет стабилизировать плодородие эродированных почв и повысить продуктивность эрозионных агроландшафтов. Увеличение видового разнообразия агроландшафтов способствует росту их надземной, подземной фитомассы и общей продуктивности.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения продуктивности эродированных почв на пашне в современных условиях сельскохозяйственного производства ЦЧР необходимо использовать биологические способы пополнения их лабильным органическим веществом на основе применения севооборотов с многокомпонентными смесями однолетних культур с использованием подсевных промежуточных культур на сидераты. Промежуточные поукосные культуры в условиях недостаточного увлажнения малоэффективны.

2. Для создания долголетних травостоев на черноземах карбонатных эродированных необходимо применять чистые посевы лядвенца рогатого и эспарцета песчаного, а так же использовать их в качестве основных бобовых компонентов в злаково-бобовых травосмесях с кострецом безостым, овсяницей луговой, райграсом пастбищным.

3. В условиях овражно-балочных комплексов с меловыми обнажениями для формирования устойчивых растительных группировок, закрепления склонов, предотвращения эрозионных процессов, сохранения видового разнообразия в агроландшафтах и создания резерватов эндемиков необходимо высевать многокомпонентную травосмесь с включением в ее состав широкого набора многолетних трав, с обязательным использованием дикорастущих степных и кальцефильных видов растений.

Наибольшей устойчивостью в этих условиях обладают: среди бобовых – лядвенец рогатый, люцерна желтая, эспарцет песчаный, клевер горный, астрагал белостебельный; среди злаков – кострец безостый, овсяница тростниковидная, житняк гребневидный, ковыль перистый; среди разнотравья - иссоп лекарственный, иссоп меловой, левкой душистый, полынь беловойлочная, норичник меловой, проломник Козо-Полянского, двурядник меловой.

Список работ по теме диссертации

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

  1. Котлярова, О.Г. Рациональное использование склоновых земель / О.Г. Котлярова, В.И. Чернявских // Земледелие. – 1996, № 2. – С. 4-6.
  2. Дегтярь, О.В. О средообразующей роли эндемичных видов кальцефитных сообществ юга Среднерусской возвышенности / О.В. Дегтярь, В.И. Чернявских // Экология. – 2006. - № 2. - С. 155-158.
  3. Котлярова, Е.Г. Расширение биологического разнообразия в ландшафтных системах / Е.Г. Котлярова, В.И Чернявских // Вестник РАСХН, 2008. – № 4. – С. 21-24.
  4. Чернявских, В.И. Продуктивность бобово-злаковых травосмесей и эффективность их возделывания на склоновых землях Юго-запада ЦЧЗ / В.И. Чернявских // Достижения науки и техники АПК, 2009. – №7. – С. 42-45.
  5. Чернявских, В.И. Эффективность возделывания бобовых и злаковых трав на склоновых землях Юго-запада ЦЧЗ / В.И. Чернявских // Земледелие, 2009. – №6, С. 18-19.
  6. Чернявских, В.И. Продуктивность бобовых трав и их травосмесей со злаками на черноземе карбонатном эродированном в условиях Юго-запада ЦЧР / В.И. Чернявских // Кормопроизводство, 2009. – №9. – С. 16-19.
  7. Чернявских, В.И. Свойства чернозема карбонатного под различными видами бобовых трав и их продуктивность / В.И. Чернявских // Достижения науки и техники АПК, 2009. – №10. – С. 57-60.
  8. Чернявских, В.И. Видовое разнообразие естественной растительности на склонах юга Среднерусской возвышенности и его влияние на продуктивность сообществ / В.И. Чернявских, О.В. Дегтярь, В.К. Тохтарь // Труды КубГАУ, 2009. – № (5)20. – С. 110-114.
  9. Тохтарь, В.К. Анализ структуры флоры и оценка хозяйственной ценности видов урочища «Коровинское» (Шебекенский район, Белгородской области) / В.К. Тохтарь, В.И. Чернявских, О.В. Дегтярь, В.А. Самыловский, Н.В. Мазур, М.С. Сомов // Труды КубГАУ, 2009. – № (5)20. – С. 159-162.
  10. Чернявских, В.И. Однолетние многокомпонентные травосмеси и на склоновых землях Центрально-Черноземного региона / В.И. Чернявских, А.М. Зиновьев // Плодородие, 2009. – №6. – С. 39-40.
  11. Чернявских, В.И. Однолетние многокомпонентные смеси с промежуточными культурами в звене кормовых севооборотов на склоновых землях Белгородской области / В.И. Чернявских, Е.Г. Котлярова // Земледелие, 2009. – №8. – С. 42-44.

Другие работы

  1. Котлярова, О.Г., Водный режим почв под различными многокомпонентными смесями / О.Г. Котлярова, В.И. Чернявских // Земельные ресурсы Украины: рекультивация, рациональное использование и охрана: Матер. Международ. конфер., посвященной 90-летию со дня рождения профессора Н.Е. Бекаревича. – Днепропетровск: Изд-во Днеропетр. гос. агр. унив-та, 1996. – С. 171-172.
  2. Котлярова, О.Г., Влияние многокомпонентных смесей на плодородие и водный режим эродированных почв / О.Г. Котлярова, В.И. Чернявских // Грунты Украiни: екологiя, еволюцiя, систематика, окультурення, оцiнка, монiторинг, географiя, використання. – Харкiв: ХДАУ iм. В.В. Докучаева, 1996. – С. 44-45.
  3. Ткаченко, И.К. Использование дикорастущей флоры для обогащения генофонда рода Medicago L / И. К.  Ткаченко, Т.Н. Болховитина, В.И. Чернявских // Материалы научной конференции: «Флора и растительность Средней полосы России». – Орел, 1997. – С.75.
  4. Хаддад, Н. Влияние обработки почвы и удобрений на посещаемость посева клевера красного медоносными пчелами / Н. Хаддад, В.И. Чернявских // Региональные проблемы прикладной экологии. Материалы  пятой международной открытой межвузовской научно-практической  конференции г. Белгород, 22-25 сентября 1998 г. – Белгород: Изд-во БелГУ, 1998. – С. 79.
  5. Хаддад, Н. Медопродуктивность клевера красного в зависимости от доз удобрений и обработки почвы / Н. Хаддад, В.И. Чернявских // Региональные проблемы прикладной экологии. Материалы пятой международной открытой межвузовской научно-практической  конференции г. Белгород, 22-25 сентября 1998 г. – Белгород: Изд-во БелГУ, 1998. – С.79-80.
  6. Котлярова, О.Г. Адаптивное ландшафтное земледелие: Методически указания по проведению лабораторно-практических занятий / О.Г. Котлярова, Л.М. Колесников, В.И. Чернявских. – Белгород: Изд-во БГСХА, 1999. – 25 с.
  7. Котлярова, О.Г. Агрономические основы проектирования севооборотов / О.Г. Котлярова, В.А. Фатьянов, А.И. Титовская, В.И. Чернявских. – Белгород: Изд-во БГСХА, 1999. – 27 с.
  8. Добудько, Н.С. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Мелиоративное земледелие» / Н.С. Добудько, Ф.Л. Кощин, В.И. Чернявских. – Белгород: Изд-во БГСХА, 1999. – 29 с.
  9. Чернявских, В.И. Системы земледелия: Методические указания к выполнению контрольной работы для студентов 5 курса заочного отделения специальности 31.12 – «Агрономия» / В.И. Чернявских. – Белгород, 2000. – 9 с.
  10. Фатьянов, В.А. Задания для контроля самостоятельной работы студентов агрофака по земледелию / В.А. Фатьянов, А.И. Титовская, В.И. Чернявских. – Белгород: Изд-во БГСХА, 2000. – 14 с.
  11. Котлярова, О.Г. Однолетние многокомпонентные смеси как способ повышения продуктивности севооборота / О.Г. Котлярова, А.М. Зиновьев, В.И. Чернявских // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения (Материалы IV международ. конференц.) – Белгород, 2000. – С. 55.
  12. Чернявских, В.И. Закономерности накопления кадмия различными культурами при выращивании в смешанных посевах на эродированных почвах юго-запада ЦЧЗ / В.И. Чернявских // Экология ЦЧО РФ, 2000. – №2. – С. 31-34.
  13. Котлярова, Е.Г. Проектирование систем земледелия хозяйства. Учебно-методическое пособие / Е.Г. Котлярова, В.И. Чернявских. – Белгород: Изд-во БГСХА, 2002. – 58 с.
  14. Дегтярь, О.В. О воссоздании степного сообщества на участке Ботанического сада Белгородского государственного университета / О.В. Дегтярь, В.И. Чернявских // География и окружающая среда: материалы междунар. конф. молодых географов (Белгород, 25-27 сент. 2002 г.). – Белгород: Изд-во БелГУ, 2002. – С.38-40.
  15. Чернявских В.И. Экология Paeonia tenuifolia L. В условиях мелового юга ЦЧЗ / В.И. Чернявских, Р.М. Маслов // Актуальные проблемы ботаники и экологии: материалы конф. молодых ученых-ботаников Украины (Одесса, 26-29 сент. 2003 г.). – Одесса, 2003. – С. 155-156.
  16. Дегтярь, О. В. Результаты геоботанического обследования участков луговых степей юго-запада Центрально-Черноземной зоны России / О.В. Дегтярь, В.И. Чернявских // Актуальные проблемы ботаники и экологии: материалы конф. молодых ученых-ботаников Украины (Одесса, 26-29 сент. 2003 г.).– Одесса, 2003.– С. 55-56.
  17. Дегтярь, О.В. О состоянии степных сообществ юго-востока Белгородской области / О.В. Дегтярь, В.И. Чернявских // Вестник Нижегородского ун-та им. Лобачевского. Сер. Биология. - Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2004. - Вып. 2 (8). - С. 254-258.
  18. Дегтярь, О.В. Растительность балки «Управительственная» и проблемы ее охраны / О.В. Дегтярь, В.И. Чернявских // Научные ведомости БелГУ. Сер. Химия и биология. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2005. - № 2 (22). Вып.1.- С.139-141.
  19. Ткаченко, И.К Селекция и семеноводство люцерны и других трав / И.К. Ткаченко, Н.А.Сурков, В.И. Чернявских, К.А.Ионов, Е.В. Думачева. – Белгород: «Крестьянское дело», 2005. – 392 с.
  20. Котлярова, Е.Г. Особенности распределения энтомофауны в ландшафтных системах земледелия / Е.Г. Котлярова, В.И. Чернявских // Успехи современного естествознания. Материалы научной международной конференции "Природопользование и охрана окружающей среды". 26ноября- 4 декабря 2007 г Китай (Пекин) (Приложение стр. 41-42), 2007. – № 12. – С. 341.
  21. Котлярова, Е.Г. Влияние системы лесополос на биоразнообразие и засоренность посевов / Е.Г. Котлярова, В.И. Чернявских // Материалы XII международной научно-производственной конференции "Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения". – Белгород, 2008. – Издательство Белгородской ГСХА. – С. 53.
  22. Котлярова Е.Г. Биоразнообразие в системе ландшафтного земледелия / Е.Г. Котлярова, В.И. Чернявских // Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах: материалы III межд. науч. конф.20-24 октября 2008 г. – М.; Белгород: ИПЦ "Политерра", 2008. – В 3 ч. – Ч. 1. С. 90-91.
  23. Думачева, Е.В. Перспективы использование люцерны как лекарственного сырья/ Е.В Думачева., И.К. Ткаченко, Д.В. Думачев, В.Л. Бабенков., В.И. Чернявских// Материалы международной научно-практической конференции «Лекарственные растения и биологически активные вещества, фитотерапия, фармация, фармакология». – Белгород, 2008. – С.81-86.
  24. Котлярова О.Г. Повышение видового разнообразия растительности в агроэкосистемах ЦЧР / О.Г. Котлярова, Е.Г. Котлярова, О.В. Дегтярь, В.И. Чернявских // Теоретические и прикладные проблемы использования, сохранения и восстановления биологического разнообразия травяных экосистем: материалы международной научной конференции (г. Михайловск, 16–17 июня 2010 г.) / ГНУ Ставропольский НИИСХ Россельхозакадемии. – Ставрополь: АГРУС, 2010. – С 199-200.





© 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.