Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Адаптивно-ландшафтные технологии создания и использования сеяных травостоев на эродированных склонах Южного Урала
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "Адаптивно-ландшафтные технологии создания и использования сеяных травостоев на эродированных склонах Южного Урала"
На правах рукописи
(ІСіЛ
Идрисов Радик Аллабнрдиевич
АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕЯНЫХ ТРАВОСТОЕВ НА ЭРОДИРОВАННЫХ СКЛОНАХ ЮЖНОГО УРАЛА
Специальность 06.01.01 -•• общее земледелие, растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
21 НОЯ 2013 005539348
Уфа - 2013
005539348
Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Российской академии сельскохозяйственных наук в 1986-2012 гг.
Научный консультант:
доктор сельскохозяйственных наук, Надежкин Станислав Наумович
заслуженный деятель науки РБ,
профессор
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук, Васин Василий Григорьевич профессор, ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
доктор сельскохозяйственных наук, Юхин Иван Петрович профессор ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»
доктор сельскохозяйственных наук, Магафуров Кадир Барневич профессор, ГЪНУ «Институт социально-политических и правовых исследований» Республика Башкортостан
Ведущая организация: ФГБУН «Институт степи» УрО
РАН (г. Оренбург).
Зашита диссертации состоится 11 декабря 2013 г. в 12-00 часов на заседание диссертационного совета Д 220.00.1.01 при ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» по адресу: 450001, г. Уфа. ул. 50 лет Октября. 34. Тел./факс 8(347} 228-08-98
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»
Автореферат разослан 08 ноября 2013 года и размещен на официальном сайте Министерства образования и науки Российской Федерации www.vak.ed.go.ra и ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» www.bsau.ni.
/"Ь / I
Ученый секретарь диссертационного совета, / Р.Р. Гайфуллии
доктор сельскохозяйственных наук ] I
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Природные кормовые угодья Южного Урала, являются одним из основных источников производства дешевых и полноценных кормов (зеленой травы, сена, сенажа, силоса, травяной муки) для животноводства. Однако в настоящее время отмечается снижение заготовок кормов с природных кормовых угодий. В Республики Башкортостан одной из крупных регионов Южного Урала от общей площади 3,4 млн.га природных кормовых угодий, 1.7 млн. га сосредоточены в степной зоне, на склоновых землях и характеризуются крайне низкой тгродуктнтшостъю (2-4 ц/та) сухой массы, которые являются объектами улучшения и требуют создания сеяных травостоев. Кроме того в Башкортостане выведены ш оборота пахотного фонда свыше 1,2 млн. га деградированных земель, требующие перевода их в луговые угодья.
Разработка эффективных технологий создания сеяных кормовых угодий на эродированных землях и залужепие залежных земель на склоновых угодьях в рамках энергосберегающих технологий позволяет значительно снизить ресурсные затраты, повысить продуктивное их долголетие и плодородие почвы (В.А. Михеев, X.I". Губайдуллин, 1964, 1990, И.В. Ларин. Н.Г. Андреев, I.A. Работнов, 1979, X.Г. Губайдуллин, С.Н. Надежкин, 1999, Х.М. Сафин, 2003, A.A. Зотов, 2000, A.A. Кутузова. 2000).
На основание вышеизложенного в наших исследованиях научно и теоретически обоснованы агрожологически безопасные технологии, направленные на удешевление себестоимости травяного сырья путем рационального использования материальных ресурсов, обеспечивающих повышение продуктивности кормовых угодий и плодородие почвы.
Цель II задачи исследований. Цель исследований - разработка энергосберегающих, природоохранных технологий создания и использования сеяных кормовых угодий на основе использования биологических факторов и возобновляемых природных ресурсов на эродированных склонах Южного Урала.
Для достижения этой цели в задачу исследований входило:
- оптимизация норм высева семян многолетних трав при создание сеяных травостоев на склоновых угодьях.
- изучение фиторевсультивационных возможностей ягрофитоценочов на различных типах почв при залужении.
- экспериментальное обоснование эффективности симбиотического азота при создании бобово-злаковых сенокосов и пастбищ.
- совершенствование приемов ухода и рационального использования сеяных сенокосов и пастбищ.
- научное обоснование влияния комбинированного использования сеяных агрофитоценозов на их продуктивность.
- изучение влияния различных технологий при освоении кормовых угодий на плодородие почвы.
- агроэнергетическая оценка потоков энергии в луговых агроэкосистемах.
Научная постановка проблемы и весь комплекс исследований выполнены непосредственно соискателем в рамках научно-исследовательских работ БНИ-ИСХ в течение 1985-2012 годов и выполнялась в соответствии с государственной программой РАСХН (№гос. регистрации 04.03; 04.12.03.02; 04.17.03.02 ).
Научная новизна. Впервые теоретически обоснованы и экспериментально разработаны технологии освоения и использования природных и сеяных кормовых угодий на склоновых землях, обеспечивающие повышение продуктивности и плодородия почвы, экономию антропогенных затрат.
Установлены оптимальные нормы высева семян многолетних трав, обеспечивающие формирование высокоурожайных травостоев и экономию затрат.
Дано научное обоснование эффективности использования минеральных удобрений в сочетании с биологическим азотом, обеспечивающие экономию азотных удобрений на 30-70 %.
Предложены эффективные приемы улучшения и рациональные способы использования склоновых кормовых угодий.
Выявлены фитомелиоративные возможности агрофитоненозов на улучшенных и сеяных сенокосах и паст бищах.
Дана агроэнергетическая и экономическая оценка эффективности использования сеяных травостоев на склоновых землях.
Практическая значимость результатов исследований. В результате разработки технологий создания и использования улучшенных и сеяных кормовых угодий, адаптированных к условиям степной зоны, обеспечивается производство 20- 45 ГДж/'га обменной энергии, экономия антропогенных энергозатрат на 30-50 %. Сеяные агрофитоценозы на малоплодородных почвах по продуктивности в 2-4 раза превосходят естественные фитоценоз» без залужения.
На основе результатов исследований разработаны рекомендации «Технология создания и использования пастбищного конвейера в табунном коневодстве» (Уфа, 1998); «Технология залужения деградированной пашни» (Уфа, 1999); «Агротехнические рекомендации но возделыванию кормовых культур в Республике Башкортостан» (Уфа, 2001); «Адаптивные технологии кормопроизводства в Башкортостане» (Уфа, 2004); «Высокопродуктивные кормовые севообороты для стенной зоны Башкортостана» (Уфа, 2006); «Адаптивные технологии возделывания нута в Зауралье Башкортостана» (Уфа, 2009); «Рекомендации по ресурсосберегающей технологии возделывания кормовых культур»(Уфа, 2009): практические руководства «Ускоренное освоение залежных земель под пастбища и сенокосы на основе многоварнантных технологий по зонам России» (Москва, 2010), МСХ РФ, ВНИИК; «Подбор травосмесей для конструирования целевых фитоценозов на сенокосах и пастбищах по ириродно -экономическим районам РФ» (Москва, 2010), МСХ РФ, ВНИИК, методические рекомендации ; «Технология залужения низкопродуктивных земель, выведенных из оборота пахотного фонда» (Уфа, 2011), МСХ РБ, БНИИСХ; «Ресурсосберегающие технологии в кормовых севооборотах степной зоны Башкортостана» (Уфа, 2011) , МСХ РБ, БНИИСХ. Результаты исследований используются и рекомендованы
министерствам сельского хозяйства РФ и РБ для внедрения на площади около 1,5 млн.га в регионах Южного Урала.
Разработанные технологии и приемы внедрены на плошали 5200 га в хозяйствах Абзеяиловекого, Баймакского, Зилаирского. Учаяинского, и Хайбуя-линского районов Республики Башкортостан.
Методология и методы исследований. Методология исследований основана на анализе научных публикаций; проведения полевых опытов в сопровождении с лабораторными анализами; фенологическими наблюдениями и комплексными научно- производственными экспериментами.
Достоверность и обоснованность результатов исследований. Экспериментальные данные и результаты исследований статистически обработаны методом дисперсионного анализа с помощью Microsoft Excel, statistical foi-Windows 4.2. и подтверждены производственной проверкой
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались н обсуждались на ученых советах Башкирского ШИПИ животноводства и кормопроизводства (1988-1990); Башкирского НИИ сельского хозяйства (1998, 2000, 2001, 2005, 2009, 2010, 2011, 2012): Башкирского ГАУ (2008, 2009, 2010, 2011), на республиканских научно - практических конференциях: «Роль молодых ученых и специалистов в ускорении НТП в сельскохозяйственном производстве» (Уфа, 1986); «Уральский регион Башкортостана : Человек, природа, общество» (Уфа-Сибай, 2000); «Проблемы и перспективы конкурентоспособного воспроизводства в Башкирском Зауралье» (Уфа. 2008); на региональных научно-практических конференциях «Резервы повышения эффективности агропромышленного производства» (Уфа, 2004); «Экологические и технологические аспекты сохранения Башкирской пчелы в Зауралье Республики Башкортостан» (Уфа. 2008); «Атроэкологичеекие и социально - экономические проблемы и перспективы развития АПК Зауралья» (Снбай, 2009, 2010); на всероссийских научно-практических конференциях «Пути решения экологических проблем в сельскохозяйственных производствах Урала» (Екатеринбург, 2006); «Устойчивое развитие территорий: теория и ¡фактика» (Сибай - Уфа, 2009, 2010, 2011, 2012).
Основные положения, выносимые на защиту:
В результате многолетних исследований впервые в условиях засушливой степи Южного Урала определены:
- оптимальные нормы высева семян многолетних трав при улучшении склоновых кормовых угодий, обеспечивающие экономию семян и производственных затрат иа 30-50 %;
- использование минеральных удобрений в агрофитоценозах в сочетании с биологическим азотом без снижения продуктивности обеспечивает экономию затрат азотных удобрений иа 30-70 %;
- эффективные приемы ухода и использования улучшенных сенокосов и пастбищ;
- эффективность смены сенокошения раннеспелого злакового травостоя комбинированным и пастбищным способами использования;
- комплексная оценка технологий создания и использования щ-рофитоце-иозов на различных типах кормовых угодий;
- агрознергетическая оценка плодородия почвы в луговых агро:жосисте-
мах.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 57 работ. Основные научные результаты диссертации отражены я 44 статьях, из них 12 в репетируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация содержит 276 страниц компьютерного текста, 57 таблиц, 32 рисунков; состоит 1« введения, 8 глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы им 420 наименовании, в том числе 52 на иностранных языках. В приложении 14 страниц дополнительного материала.
2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Природные условия территории Южного Урала очень разнообразны и представлены горным и полуторным типом рельефа, с большой овражно-балочной сетью. В данной работе Южный Урал рассматривается в пределах территории Юго-Восточного Башкортостана, в более .засушливой зоне Зауралья.
Сумма осадков за год колеблется в пределах 289-425 мм и меняется с севера на юг. За вегетационный период выпадает 140-200 мм атмосферных осадков. ГТК составляет от 0,8 до 1,2 и характеризует регион как засушливый и слабозасушливый.
Период температур свыше 10 "С составляет 128-135 дней, а более 15 "С -80 дней. Безморозный период в зоне колеблется в пределах от 100 до 130 дней, со снежным покровом 155-170 дней.
Мегеодашше подтверждают, что холодный период (ноябрь-март) по количеству осадков и температуры воздуха особо не отличается между изучаемыми территориями, где в среднем на юго-западном склоне выпадает 106,9, на восточном склоне 101,2 мм осадков. Средняя температура воздуха холодного периода составляет 9,6 °С. С переходом в летний период, разность названных параметров меняется в сторону повышения. Значительно большее количество осадков в этот период выпадает в Каймаке (юго-западный склон) - 179,4 и наименьшее в Сибае (восточный склон) - 162.2 мм. По количеству осадков разница отмечена в июне месяце, где на юго-западном склоне их бывает в 2 раза больше по сравнению с восточным.
В тоже время за вегетационный период (май-август) среднемесячная температура воздуха на востоке повышается до 17,5 "С и снижается к юго-западу до 16,0 "С. В мае за последние 15 лет температура воздуха на западном склоне была на уровне многолетних значений и составила 11,6 °С, на восточном склоне она была выше на 1,2 °С, в июне соответственно выше на 1,2 -2,0 °С. Тенденция повышения температуры воздуха сохранялась за сельскохозяйственный год на 2,98 и 3.65 °С. соответственно экспозициям склона.
По уровню влагообееиечешюсти июнь и июль в 1997, 1998, 2001, 2002, 2005, 2008, 2009, 2010 гг. значительно различались по количеству атмосферных осадков независимо от местоположений склонов и были с наименьшими значениями по сравнению с средпемиоголетними. Среднемесячная температура воздуха в нюне и июле отличалась наивысшими показателями в 1997, 1998, 2000, 2004, 2005, 2006, 2008, 2009, 2010 гг. по сравнению с среднемноголетней. Следовательно, вегетационные периоды б из 14 лет были засушливыми, а 2009, 2010 годы острозасушливыми.
На Южном Урале естественные кормовые угодья расположены в основном на посточных и западных склонах хребта. На равнине целинные степи распаханы, а сохранившиеся участки используются под выпас скота. Бессистемное сенокошение и большая пастбищная нагрузка развивают эрозийный процесс, вследствие лого меняется видовой состав и продуктивность естественных кормовых угодий. Состояние естественных кормовых угодий последних лет и увеличение площади залежных земель позволяют решить вопрос о повышении их продуктивности путем создания сеяных агрофитоценозов.
Полевые опыты проводились в 1985-2000 гг. па восточном склоне предгорий Урала, в 1998-2012 гг. на юго-западном склоне.
Почвенный покров восточного склона представлен неразвитым каменисто-щебнистым черноземом с низким потенциальным плодородием; мощность гумусового горизонта на верхнем элементе склона 14-16 см. Содержание гумуса 4,7 %, обеспеченность подвижными формами фосфора наМО г почвы - 1,4 мг по Мачшину, гидролнзуемого азота - 13 мг по Корнфильду, обменного калия -9,5 мг, в нижнем элементе мощность гумусового горизонта составляет 20 см, содержание гумуса 5,7 %, фосфора 2,5 мг, гидролитического азота 15,2, обменного калия 17,2 мг на 100 г почвы.
Почва юго-западного склона чернозем обыкновенный маломощный с средним потенциальным плодородием, гумусовый горизонт составляет (соответственно элементам склона) 20-23 ем, содержание гумуса 5,0- 6,2 %, подвижного фосфора 3,0-4,2 мг, гидролнзуемого азота 15,4 -19,6 и обменного калия-12-20 мг на 100 г почвы.
Объектами исследований послужили малопродуктивные природные кормовые угодья, старосеяные сенокосы и пастбища, залежные эродированные земли и деградированная пашня, расположенные на разных элементах склона с уклонами от 4-5 0 до 10-12
Для осуществления поставленной цели были заложены 9 нолевых опытов в условиях пересеченного рельефа (склоновые земли).
Из многолетних грав высевались пырей сизый сорта Ростовский 31, пырейник волокнистый регнерия Омская, овсяница луговая Моршанекая 1304, житняк шнрококолосый Чншминский ширококолосый, ломкоколоеник ситниковый Бозойский 2, кострец безостый Чишминскпй. эспарцет Песчаный 21, люцерна синегибридная Чишминская 130 и 131, козлятник восточный Гале и их смеси. Контрольным вариантом был естест венный травостой.
Агротехника опытов зависела от способов улучшения естественных кормовых угодий и способов залуження деградированной пашни и была общепринятой для 'ЗОНЫ.
Лабораторные анализы проводились в аналитических лабораториях БНИПТИЖК н БШШСХ. Химический состав растении определялся по общепринятым методам, почва в исходном состояние и после ротации опытов.
Экономическая -эффективность технологий создания и использования травостоев осуществлялась по данным прямых затрат с выявлением себестоимости 1 центнера сена по ценам 2011 г. и нормативам, принятым в СПК «Ирек-дыкский» и Баймакском ОПХ Башкирского НИЙСХ.
Агроэнергетическая оценка потоков энергии в луговых агроэкосистемах и биоэнергетическая опенка рассчитывались по методикам ВНИИК (19712005гг).
3. ОПТИМИЗАЦИЯ НОРМ ВЫСЕВА СЕМЯН МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ И ТРАВОСМЕСЕЙ ПРИ УЛУЧШЕНИИ СКЛОНОВЫХ ПРИРОДНЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ
В опыте в условиях степи на склоновых землях при создании сеяных травостоев изучались разные нормы высева семян многолетних трав. Посев трав проводился рядовым способом с междурядьем 15см в летние сроки после 4 -х кратного дискования маломощных природных кормовых угодий с осени, культивации с одновременным боронованием и прикатывания.
Многолетние травы на склоновых угодьях по разному реагировали на нормы высева семян. Как показали опыты, наибольшая полевая всхожесть была у пырейника при посеве с низкими нормами высева 18; 11 и 4,3 кг на 1 га и составила соответственно нормам 64; 70 и 80 %, а при увеличении нормы высева семян до 24 кг/га нолевая всхожесть снизилась до 46 %. При рекомендуемой норме высева количество всходов уменьшилось на 1,5 млн., при увеличении нормы на 50 % на 3,0, при снижении на 30 % - 0,6, на 50 % - 0.4 млн. шт. растений на 1 га. На посевах пырея сизого с уменьшенными нормами высева 14 и 10 кг/га полевая всхожесть была выше и составила 58 и 59 % по сравнению с рекомендуемой 20 и увеличенной нормах 30 кг/га, где всхожесть снизилась до 45 и 36 %. У ломкоколосника ситникового полевая всхожесть при уменьшенных нормах 8,4 и 6 кг/га была низкая и составила 33-36 %.При рекомендуемой норме 12 и увеличенной до18 кг/га полевая всхожесть составила 32 и 37 %.
Снижение полевой всхожести отмечено в простых и сложных травосмесях при увеличении нормы высева семян на 50 %, что составляло 32-42 % у злаковых и 20-22 % у бобового компонента. Выявлено, что в условиях засушливой степи с ограниченной влагообеспеченностью загущенные посевы многолетних трав не способны формировать оптимальную густоту травостоя.
С увеличением нормы высева семян одновидовых посевов злаковых трав на 50 % приживаемость снижается в 2 раза по сравнению с меньшими нормами
70 и 50 %. Закономерное снижение приживаемости в загущенных посевах сохраняется в простых и сложных травосмесях.
Снижение количества растений в травостое возрастало с увеличением норм высева семян и составило при норме 3 млн. шт/га 38,7 %: 5 млн.- 43,2 %; 7 млн. - 52,9 % (рисунок 1).
норма высева «мян щш посева травостой к 2-му году аагаш
Рисунок 1 - Влияние норм высева семян многолетних трав в одновидовых и смешанных посевах на полноту формирования травостоя (совхоз «Ирендык-ский» Баймакского района РБ, 1990-1991гг.)
В формировании урожая значительную роль играет высота растений. Высота растений пырея сизого при рекомендуемой норме высева семян 100 % и снижении нормы на 30 % составила 71 см, а при снижении нормы высева на 50
однобитовые тршшстои, 2-х компонентное , 4-х компонентные
Рисунок 2 - Динамика высоты травостоя в зависимости от норм высева семян (1991-1993ГТ)
Тенденция увеличения высоты растений при уменьшенных нормах высева семян отмечены н в других травостоях. На люцерновом травостое проявилась аналогичная закономерность. В травосмесях ценотические сильные компоненты, как пырей и пырейник имели более мощные побеги независимо от разных норм высева семян.
В засушливой степи на склоновых угодьях снижение нормы высева семян трав на 30 % способствовало формированию оптимальной густоты травостоя за счет интенсивного кущения и увеличения высоты растений.
Продуктивность сеяных травостоев зависела от норм высева семян и видового состава. Наибольшая урожайность сена при лом была получена в одно-видовых посевах пырейника волокнистого, при рекомендуемой норме высева 100 % (4,2 млн. шт/га) - 18,8 ц/га, а при уменьшении нормы на 30 % (2,6 млн.)-17 ц/га. С увеличением нормы высева семян пырейника волокнистого на 50 % (5,6 млн. шт/га) урожайность сена снизилась до 16,6 ц/га.
11ырей сизый наибольший сбор сена в среднем за три года обеспечил при посеве с нормами 100 % (4,4 млн. шт/га) 17,4 ц/га и 70 % (3,1млн. шт/га) - 17,1 ц/га. Между этими нормами высева по урожайности сена особых изменений не отмечено. Увеличение нормы высева семян пырея сизого на 50 % от принятого стандарта способствовало снижению урожайности сена в среднем за 3 года до 16,8 ц/га или на 0,3 ц/та меньше, чем с уменьшенной нормой высева 0,7 (70 %). 1 Говышение нормы высева семян проявило тенденцию к уменьшению урожайности. Уменьшение нормы высева семян пырея сизого на 30 % к существенному снижению урожайности не приводило.
В зависимости от норм высева семян наибольшей урожайностью отличались простые травосмеси. При рекомендуемой норме высева семян пырейно-лтоцерновая травосмесь в среднем за 3 года обеспечила 19,7 ц, а за 5 лет 16,7 ц/га сена. Снижение нормы высева на 30% обеспечило соответственно по годам пользования 18,5 ц и 15,1 п/га сена. Увеличение нормы высева на 50% этой же травосмеси снижало урожайность за 3 года до17,9 ц/га, а за 5 лет до 14,6 ц/г а.
В многокомпонентных травосмесях за счет усиления межвидовой конкуренции урожайность сена в вариантах с разными нормами высева семян снижалась на 55-60 %.
Энергетическая оценка продуктивности является одним из показателей эффективности возделывания сеяных травостоев. Меньше всех затрат совокупной энергии на создание, уход и использование имели одновидовые посевы пырейника волокнистого с уменьшенными нормами высева 50 и 70 % и составили 7,2-7,3 ГДж/га.
13 четырехкомгюнентных травосмесях с рекомендуемой нормой высева и увеличенной ее на 50 % совокупные энергозатраты возросли до 9,3-9,5 ГДж/га, а при уменьшенных нормах высева на 30 и 50 % они составили 9,0-9,2 ГДж/га. Наименьшие совокупные затраты на семена были у пырейника волокнистого. При уменьшенных нормах высева (70 %) н (50 %) они были меньше на 0,7-0,8 ГДж/га, а в двухкомпонентных и четырехкомпонентных смесях соответственно тем же нормам высева были больше на 0,4- 0,5 и 1,5-2,0 ГДж/га (таблица 1).
Таблица 1 - Биоэнергетическая эффективность создания сеяных травостоев в зависимости от норм высева семян (совхоз «Ирендыкскин» в ср. 1990-1995 гг.)
Выход с 1 га, Агро-
Норма Сбор Затраты ГДж энерге-
высева к.ед.. сово- вало- обмен- тиче-
Травы и травосмеси семян. ц/га купной вой ной скии
млн. шт/га энергии, ГДж/га энергии. энергии, (ОЭ) козфф.
Естественный травостой - 1.7 5,4 3,7 3,0 0,5
Пырейник волокнистый 4,2 9,4 7,4 31.3 17,0 4.2
Пырейник волокнистый 5.6 9,0 8.0 30,2 16.5 3,8
Пырейник волокнистый 2,6 9,2 7,3 30,1 15,1 4,1
Пырейник волокнистый 2,1 8,6 7,2 29,0 14.0 4,0
Пырейник +люцерна *> 1+2 11,4 8.6 35,7 19,1 - 4,2
Пырейник! люцерна 3.3:3.4 11.0 8,8 34.6 18,5 3.9
Пырейник 1 люцерна 1,5+1,4 10.4 8,5 33,0 17.4 3,9
Пырейник! люцерна 1,1 + 1.1 9,4 8,4 29,3 15,7 3,5
Пырей+пырейник-*- лом- 6,1-2,2 8,6 9,3 27,0 14,5 3,1
ко колосник+люцерна
Пырей+нырейник+лом- 9,1+3,3 8,7 9,5 27,4 14,6 3,1
КОКОЛОСНИК-! люцерна
Пырей'+пырейннк глом- 4.3+1,5 8,5 9,2 26,6 14,2 3,0
коколосник! люцерна
Пырей+пырейник+лом- 3,1 + 1.1 7,8 9,0 24,4 13,0 3,0
коколоеннк * люцерна
НСР о?, и/га 1,1
По выходу ОЭ наиболее высокие показатели имели двухкомнонентные бобово -злаковые травосмеси с нормами высева семян 4,3 млн. шт (100 %) и 2,9 млн. шт (70 %) на 1 га, обеспечившие в среднем за 5 лет 17,4-19,1 ГДж/га. Увеличение нормы высева семян этих же травосмесей на 50 % способствовало снижению выхода ОЭ на 3,6 ГДж/га, а агроэнергетнческнй коэффициент на 1,2.
Одним из показателей энергетической оценки является сбор ОЭ на 1 млн. высеянных семян. Так, наибольший сбор ОЭ- 4,4 ГДж/га отмечено в пырейни-ко-люцерновом травостое при норме высева 4,3 млн. шт. семян на 1га. При увеличении нормы высева до 6,7 млн. шт. семян на 1 га сбор ОЭ на 1 млн. шт. высеянных семян снижался до 2,7 ГДж/га. В травосмесях сбор ОЭ на I млн. шт. семян значительно снижался, так как в многокомпонентных смесях количество высеянных семян было больше - 8,3-12,4 млн. шт/га.
При создании сеяных кормовых угодий на склоновых землях в условиях засушливой степи снижение норм высева семян многолетних трав на 30 % экономит посевной материал и к существенному снижению урожайности многолетних трав не приводит. '■• .
4. ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЯНЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ РАЗНОГО ВИДОВОГО СОСТАВА НА СКЛОНАХ ВОСТОЧНОЙ И ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЭКСПОЗИЦИИ
При создании сеяных агрофитоценозов на восточных н юго-западных склонах высевались следующие виды многолетних трав и травосмесей; злаковые одновидовые пырей сизый (20 кг/га), пырейник волокнистый (20 ), ломко-колосник ситниковый (15 ), овсяница луговая (20 ); бобовые одновидовые эспарцет песчаный (80 ), люцерна синегибридная (10 ); злаково-бобовые двух-компоиентшле смеси пырей сизый (10 ), пырейник волокнистый (10 ), ломкоко-лосгшк ситниковый (8 ) с эспарцетом песчаным по 45 кг/га и с люцерной сине-гибридной по 6 кг/га; трехкомнонентные смеси пырейник (8) (-эспарцет: (30)1 люцерна (5) кг/га. пырей (8) -¡ эспарцет (30) + люцерна(5).кг/га; четырех-комповеышые смеси пырей (8) + пырейник (8) -¡-эспарцет (30) + люцерна (5) кг/га и пятикомпоиентные пырей (8)+пырейиик (8) овсяница (8) 4-эспарцет (25) г люцерна (5 кг/га).
Установлено, что пырейник волокнистый и ломкоколосник ситниковый лучше развивались на восточном, а пырей сизый на юго-западном склоне. В одновидовых посевах бобовых наиболее плотный травостой на юго-западном склоне формировала люцерна синегибридная (236 шт побегов на 1м'), а на восточном склоне (86 шт/м"). На юго-западном склоне эспарцет песчаный к 5-му году пользования имел 36 шт. побегов на 1 м, а на восточном склоне к этому времени эспарцет из травостоя выпадал.
Двухкомпонентные бобово-злаковые травосмеси независимо от элементов ландшафта развивались лучше по сравнению с одновидовыми посевами бобовых. При этом наибольшую плотность растений на восточном (442-478 шт/м2) и на юго-западном склонах (445-379 шт/м2) имели ломкоколоснико-бобовые травосмеси.
Па восточном склоне пырейник волокнистый как более устойчивый вид становился доминирующим и по плотности травостоя превосходил пырей сизый. Пырей сизый на юго-западном склоне в одновидовых посевах и в травосмесях был доминирующей культурой. В травостоях ломкоколоеника ситникового с возрастом количество побегов увеличивалось независимо от экспозиций склона. В двухкомпонентных травостоях злаковые по количеству побегов превосходили травостои восточного склона. Наибольшая плотность побегов бобовых имела место в травостоях юго-западного склона. Независимо от экспозиций ландшафта отмечено доминирование типично степных злаков - пырейника волокнистого, пырея сизого и ломкоколоеника ситникового.
Высота растений зависела от экспозиции склона. Так, пырей сизый по высоте на юго-западном склоне превосходил на 6 см травостои восточного склона, а пырейник на восточном склоне имел преимущество над травостоем юго-западного склона на 5 см. По высоте растений одновидовые посевы бобо-
вых на юго-западном склоне превосходили травостои восточных склонов на 3-9 см. В травосмесях высота растений бобовых трав восточного склона была значительно ниже высоты юго-западного склона.
В ботаническом составе в одновидовых посевах эспарцета на восточном склоне на 4-5-е годы пользования усиленно внедрялись несеяные злаки и составили 32-51 % , разнотравья 17-46 %, а в люцерновом соответственно 30-40 и 2336 %. В травостоях юго-западного склона внедрение несенных видов происходило более медленными темпами и к 6-7 годам их содержание в эсиарцетовом травостое составило 43-54, разнотравья 26-36 %, а в люцерновом соответственно 18-60 и 20-37 %. На посевах травосмесей иеееяные злаки внедрялись медленными темпами, что объясняется лучшим развитием смешанных травостоев. На юго-западном склоне к 7-му году основу урожая формировали пырей и ломкоколосник (69 и 81 % СБ ). Эспарцет песчаный после 5 лет выпадает, а к 7-му году люцерна в формировании урожая не участвует.
Качество корма в первую очередь зависело от элементов ландшафта. Аг-рофитоценозы, возделываемые на юго-западном склоне, имели наибольшее содержание элементов питания, где отмечено преобладающее содержание протеина в сене от 11,86 до 20,75 % , или на 25-50 % превосходили травостои восточных склонов. Наибольшее содержание протеина отмечено в агрофитоцено-зах юго-западного склона в эспарцетовом и люцерновом сене 19,57 и 20,75 %, а по содержанию жира и клетчатки особых различий не имело. Сравнительно с восточным склоном содержание сахара в агрофитоценозах юго-западного склона превосходило в 1,2-1,5 раза.
Таким образом, на восточном склоне сено соответствует стандарту. По содержанию сырого протеина и клетчатки оно относится ко второму классу.
Сено с юго-западного склона по содержанию сырого протеина и сырой клетчатки соответствовало первому классу.
Травостои юго-западных ландшафтов имели более благоприятные соотношения тепла и влаги и ио продуктивности значительно превосходили травостои восточных склонов. Значительно большую продуктивность формировали двухвидовые пырейно-люнерновые, пырейнико-эепарцетовые и ломкоколосии-ко- эсиарцетовые травосмеси на юго-западном склоне, обеспечив соответственно 27,5, 26,5 и 26,4 ц/га сена, 13,7 и ио 13,5 ц к.ед., 3,0, 2,73 и 2,75 ц переваримого протеина(ПП), 22,8, 20,4 и 20,6 ГДж ОЭ, превосходив но продуктивности травостои восточных склонов в 1,5-1,6 раза (рисунок 3). В двухкомпонентных травосмесях отмечалось положительное влияние бобовых на развитие злаковых. В многокомпонентных травосмесях отмечена сильная межвидовая конкуренция, следовательно, урожайность сена была ниже по сравнению с одновидо-выми злаковыми и двухкомпонеитными травосмесями.
Травостои
1-естественный травостой; 2-нырей сизый; З-.ломкохояосник ситниковый; 4 эспарцет песчаный; S-яюцерна синегибрвдная; 6-пырей + эспарцет; 7 пырей + люцерна; 8-яомкоколоеник -Кэепярцет; 9-яомкоколосник люцерна; 10-пырен + эспарцет t- люцерна; 11-пырей (- ломкоколосник + эспарцет + люцерна; 12-цырей + пырейник t овсяница f эспарцет + люцерна
Рисунок 3 - Урожайность сена, в зависимости от экспозиций ландшафта (восточный склон - левая часть столбиков Ирендыкский совхоз; юго-западный склон - правая часть Баймакское ОПХ, БИИИСХ
Сравнительно с юго-западным склоном, на восточном склоне продуктивность сеяных травостоев оказалась ниже, а продуктивное долголетие сократилось до 2-х лет. Наибольшей продуктивностью на. восточном склоне отличались одновидовые посевы пырейника волокнистого и ломкоколосника ситникового, обеспечившие соответственно 19,7 и 18,5 ц сена, 9,5 и 9,3 п кормовых единиц, 1,16 и 1.1 ц ПИ. 15,0 и 13,1 Г'Дж ОЭ с 1га.
Одновидовые посевы люцерны синегибридной и эспарцета песчаного на этом склоне по продуктивности превосходили двухкомпонентные и многокомпонентные травосмеси, незначительно уступая одиовидовым посевам злаковых, а по сбору ПП и ОЭ превосходили одновидовые посевы злаковых. На склоне восточной экспозиции многокомпонентные фитоценозы менее приспособлены к условиям среды и но продуктивное ги уступали одиовидовым посевам и простым бобово-злаковым травосмесям.
Таким образом, местоположение склонов является главным регулятором энергетических потоков в процессе перераспределения влага, тепла и света. Следовательно, существенное повышение продуктивности и продуктивное долголетие имело место на юго-западном склоне, і де условия ландшафта оказались более благоприятными для агрофитоценозов, чем на восточном склоне.
5. РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АГРОФИТОНЕНОЗОВ НА ЭРОДИРОВАННЫХ СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ
В засушливой степи основным фактором, ограничивающим рост и развитие травостоев на эродированных склоновых кормовых угодьях, является недостаток доступной влаги в почве. Одним из приемов сохранения продуктивной влаги на склоновых землях является щелеваиие. Проведенные исследования свидетельствуют, что щелеваиие пырейникового травостоя 4-го года пользования на глубину 30 -40 ем с расстоянием между щелями 1-2 м способствовало снижению плотности почвы в слое 0-30 см с 1,09 до 0,93 г/см3. Этот агро-нриеи способствовал увеличению продуктивной влаги в нижнем горизонте почвы до 43,7 мм, в верхнем 37,1 мм, а контроль 30,4 и 17,3 мм.
По сравнению с вариантом без улучшения щелеваиие обеспечивало дополнительное побегообразование в год проведения до 11 I шт/м*\ в последующие годы 67 и 60 шт. побегов на 1 м'. Подкормка травостоя минеральными удобрениями увеличивало количество побегов в год внесения до 443, в том числе генеративных до 189 шт/м\ Последействие минеральных удобрений отмечено и в последующие годы. Наиболее существенное изменение плотности травостоя было при совместном применении приемов щелевания с подкормкой Neo J'so К20, обеспечивая формирования наибольшего количества побегов - 460 шт/м2, в том числе 207 генеративных побегов, а в последующие 2 года соответственно 413 и 386, в том числе генеративных 138 и 122 шт на 1 м*.
Применение минеральных удобрений в дозе N50 РзоК20 заметно увеличило высоту травостоя в год внесения ira 4 см, а на фоне щелевания на 6-10 см и развития побегов сохранялся в последующие 2 года при совместном применении щелевания с минеральными удобрениями. Последействие этих приемов обеспечило увеличение высоты на 2 год на 2-3 см, на 3-й на 5-10 см.
Регулирование водно-воздушною и питательного режимов почвы применением щелевания и внесения минеральных удобрений привело к увеличению продуктивности старовозрастного травостоя (таблица 2).
Таблица 2 - Продуктивность злакового травостоя в зависимости от щелевания _и внесения минеральных удобрений, (1996-1998 тт.)_
Сбор сена в годы пользования травостоев Сбор с 1 га в Прибавка к кон-
Приемы улучшения среднем за 3 г ода тролю
4-й 5-й 6-й сена, ц/га ПН, ц/га ОЭ, ГДж сена, ц/га ГШ, ц/га ОЭ, ГДж
1>ез улучшения (конт.) 16,0 17,1 13,0 15,4 0,6 10,1 - - -
NioïNcK'o 27,0 19,2 17,6 21,2 2,3 16,3 5,8 1,67 6,2
ІЦелевание 24,6 20.1 16.8 20,5 1.2 14.4 5,1 0,6 4,3
Щелевание+К^РзоКго 32,5 23,4 20,1 25,3 2 7 19,5 9,9 2,1 9,4
Щелевание наиболее существенную прибавку обеспечило в первый год после обработки склоновых угодий, а в последующие годы за счет последействия прибавка составила 3 ц/га сена, HIT 0,6 ц/га, ОЭ 4,3 ГДж/га.
Внесение минеральных удобрений из расчета N«i Рзо К20 на злаковом травостое 4-го года пользования обеспечило существенную прибавку в год подкормил • 11 ц /га сена. В последующие годы за счет последействия минеральных удобрений в 5 году пользования - 2,1, в 6 году - 3,7 ц/га сена с 1 га. Эффективность минеральных удобрений повышалась на фоне щелеваиия, обеспечивая повышение продуктивности в год проведения в 2 раза, а в последующие годы на 6-7 ц/га сена. В составе корма отмечено повышение содержание фосфора, калия и БЭВ.
Отмечено, что щелевание, проведенное поперек склона, способствовало прекращению смыва почвы после обильных осенних осадков и весеннего стока талых вод, что подтверждается уменьшением коэффициента стока к 1 году с 0,41 до 0,15, а в последующие до 0,26. При этом фиксировалось снижение смыва почвы с крутосклонных сенокосных угодий с уклоном 7-9с 0,5 до 0,1 т/га. (таблица 3).
Таблица 3 - Влияние шелевания на почвозащитные свойства сенокосных угодий
Годы Запас вла- Сток ВО- Коэффици- Смыв
Приемы улучшения ги в снеге. ДЫ, ент «ока почвы.
M'Vra M'Vra т/га
Без улучшения 1996 320 131,2 0,41 0,5
1997 360 151,2 0,42 0,4
1998 210 со 0,37 0,2
Щелевание 1996 320 48,0 0.15 0
1997 360 72,0 0,20 0
1998 210 54,6 0,26 0,1
Одними из эффективных способов использования сеяных травостоев, является укосно-пастбищное и пастбищное. В засушливой степи на природных пастбищах вследствие выг орания травы в летний период, особенно во второй половине, ощущается острый недостаток пастбищной травы.
В этой связи нами проводились исследования методом пастьбы опытной группы овец но циклам стравливания (в каждом цикле но 5 загонов) для оценки качества и поедаемости раннеспелого пырейникового травостоя. Овец выпасали ежегодно в светлое время суток (с 7 часов утра до 22 часов вечера). Травостой стравливали в оптимальные сроки пастбищной и укосной спелости - в фазе полного кущения, выхода растений в трубку, колошения и по отаве. Скашивание проводилось в фазе колошения - начале цветения.
Нами установлено, что раннеспелый злаковой травостой при ежегодном скашивание на сено в фазе укосной спелости по содержанию питательных веществ соответствовал зоотехническим нормам. Однако содержание в сухом
веществе сырого протеина, сырого жира и обменной энергии было невысоким и составило 8,3 %, 2.6 % и 7,3 МДж ОЭ. Содержание сырой клетчатки и БЭВ было высоким - 28,0 % и 43,4%, фосфора и кальция средним - 0,22 и 0,6 %.
При сенокосно-пастбнщном использовании скашивание злакового травостоя в более ранние сроки, в фазе трубкования - начале колошения, обеспечило значительное повышению сырого протеина и сырого жира до 12 и 4,4 %, концентрации обменной энергии 8,8 МДж и снижению сырой клетчатки до 23,1 %. Стравливание травостоя во II цикле обеспечило сбор питательных веществ с 1-го та с низким содержанием сырой клетчатки (19,0 %). Содержание сырого протеина составило 7,8 %, сырого жира 5,3 %, ОЭ 8,4 МДж в 1 кг корма.
При пастбищном использовании раннеспелый злаковый травостой стравливался в Ш цикла. В I цикле травостой стравливали в фазе выхода растений в трубку, во II цикле в фазе начало колошения и в III цикле - по отаве (трубкова-ние - начало колошения). Стравливание в I цикле обеспечило содержание сырого протеина 11 %, сырого жира 4,8 %, БЭВ 42 % в 1 кг корма, с концентрацией обменной энергии 8,0 МДж/кт и низким содержанием сырой клетчатки 21,1 %. Во II цикле стравливания при этом же способе использования содержание сырого протеина повысилось до 12,3 %, сырого жира до 5,3 %, БЭВ до 43,1 %>. Содержание обменной энергии составило 8,5 МДж /кг корма, а сырой клетчатки снизилось до 20 %. В III цикле стравливания при пастбищном способе использования содержание сырого протеина составило 8.1 %, БЭВ - 39,7 %, сырого жира до 5,4 %, обменной энергии 8,2 МДж в 1 кг корма.
Ежегодное скашивание злакового травостоя в фазе колошения привело к снижению его плотности от 633 до 530 шт. побегов на 1 м2. При сенокосно-паегбишном использовании способ отчуждения травы в I цикле скашиванием на развитие злакового травостоя существенного влияния не оказал, где плотность побегов составила 610-647 шг/м". Стравливание во II цикле за счет интенсивного формирования боковых побегов в травостое увеличило их содержание до 750-850 шт/м2.
По сравнению с сенокосным при еенокосно-пастбищном и пастбищном режиме отчуждения раннеспелого злакового травостоя уменьшалось количество побегов, неустойчивых к стравливанию. В то же время увеличивалось количество побегов, отличающихся быстрыми темпами роста. Исследования показали, что при сенокосном использовании хозяйственно-ботаническая трунна злаков во все годы в травостое преобладала и составляла на 3-й год 94,3%, а на 5-й - 82%. Доминирующее положение сеяных злаков при комбинированном и пастбищном использовании незначительно снижалось и составляло на 3-й год соответственно 89,3 и 87,0 %, на 5-й - 80,1 и 71.6 %, Следовательно, нормированный выпас овец на раннеспелом злаковом травостое при комбинированном - сенокосно-иастбишном и пастбищном использовании на ботанический состав сеяного вида существенного влияния не оказал. Таким образом, периодически изменяя способ использования можно в значительной мере нивелировать отрицательные нх последействии, поддерживать в определенном равновесии содержание ценных кормовых видов в фитоценозе.
Как показали исследования, величина продуктивности в значительной степени зависела от режима использования злакового травостоя. Продуктивность при ежегодном скашивании на сено была наименьшей по сравнению с другими режимами использования и составила - 18,2 ц сухой массы, 13,2 ГДж ОЭ, 151,0 кг сырою протеина и 54,6 кг сырого жира с одного гектара. Комбинированное укосно-пастбищное использование злакового травостоя способствовало повышению сбора сухой массы до 25,0 ц/га, обменной энергии 18,3 ГДж/га, сырого протеина 272,7 кг/га, сырого жира 79,0 кг/га. Наибольший сбор питательных веществ с 1 га получен при пастбищном использование злакового травостоя. 'Гак, стравливание злакового травостоя за III цикла с учетом тюедае-мости обеспечило максимальный сбор питательных веществ 31,6 ц сухой массы с 1 га, 23.1 ГДж ОЭ, 347,6 кг сырого протеина, 161,3 кг сырого жира.
Выявлено наиболее низкий уровень совокупных среднегодовых затрат антропогенный энергии при пастбищном использовании, включающем обработку почвы и посев злакового травостоя (5,0 ГДж/га). При выходе обменной энергии 23.1 ГДж/га в среднем за 3 года окупаемость антропогенных затрат составила 462 %. При этом удельные затраты на производство 1 ГДж обменной энергии составили 216,5 МДж, а на производство 1 центнера сырого протеина -1,5 ГДж. Наибольшие совокупные среднегодовые затраты антропогенной энергии имели место при еенокосно-пастбищном использовании злакового травостоя - 6,7 ГДж/га, Увеличению антропогенный энергии способствовало комбинированное использование травостоя, поскольку он использовался в 2 срока. Окупаемость антропогенных затрат составила 273,0 %. Удельные затраты на производство I ГДж энергии и на 1 ц сырого протеина составила соответственно 366,0 МДж и 2,5 ГДж. При сенокосном использовании, включающем затраты на заготовку сена, привели к незначительному увеличению общих атроэнер-гетических затрат до 5,5 ГДж/га. Однако за счет снижения сбора обменной энергии с 1-го гектара по сравнению с другими способами использования травостоя получен более низкий показатель окупаемости антропогенных затрат -244 %. Удельные затраты на производство 1 ГДж обменной энергии и 1 ц переваримого протеина составили 409 МДж и 3,6 ГДж/га.
Следовательно, сенокосно-пастбищный и пастбищный способ использования травостоя позволяет поддерживать в определенном равновесии накопление и расходование элементов питания в агрозкосистемах, что обеспечивает более высокую урожайность травостоя и его продуктивное долголетие.
С целью выяснения накопления биологического азота в почве бобовым компонентом в фитоценозе и, экономии затрат на внесение минерального азота в продукционном процессе нами были заложены опыты в 1992-1997 гг. В состав сеяных трав из злаковых высевался пырейник волокнистый сорта Омский, из бобовых люцерна синегибридная Чишминская 130 и эспарцет Песчаный 21, а также их двойные и тройные смеси (таблица 4).
Таблица 4 - Влияние минеральных удобрений и бобовог о компонента на продуктивность сеяных травостоев (совхоз «Иреидыкский», в ср. за 1992-1997 тт.)
Травы и травосмеси Дозы минеральных удобрений Содержание в назем-нон массе Накопление в слое почвы 0 - 20см Эквивалент биод-го азота в кг/ra д.в. минерального удобре-
сухого вещества, ц/га ОЭ. ГДж с 1 га ІШ, кг/га корневой массы, ц/га общего азота, кг/га биол-тичес-кого азота, кг/га
Пырейник - 14.6 10,6 78,9 53.7 67,2 -
Пырейник Рбо Кзо 16,4 12,9 90,0 60,0 70,0 - -
Пырейник Nf,o Р« К-,0 23,8 19,3 180 73,0 108,4 - -
Пырейник -Ь'эсшрцет - 18,3 14,4 130,4 61,2 98,6 31,4 52,0
Пырейник + эспарцет РеоКзо 21,7 17,8 173,6 78,4 116 46,0 76,0
Пырейник + люцерна - 20,0 16,0 140,9 70,2 110.0 42,8 71,3
Пырейник 1 люцерна Рбо Км 23,6 19,6 188,0 84,1 120,3 50,3 84,0
Пырейник 1-эенарцет 1-люнепна - 17,4 13,6 122,0 75.4 115,4 48,2 80,0
Пырейник -1-эспарцет ■Ьлюнсрна Pf>o Кзд 20,3 16,3 154,0 87,0 122,5 52,5 87,5
НСР 0, ц/га 1.2
3>обово-злаковый травостой изучали на фоне фосфорно-калийных удобрений из расчета P6f> 1<д0 • В целях определения накопления азота в почве злаковый травостой возделывали на фоне Р«, К50 и Nf,0 Р«о Км. Как показали исследования, величина продуктивности травостоев зависела от минеральных удобрений и видового состава сеяных атрофитоценозов. Наиболее высокой продуктивностью отличалась нырейиико-люцерновая смесь, обеспечившая без удобрений в среднем за пять лет с 1 га сбор сухой массы 20 ц, ОЭ 16 ГДж, ГШ 140,9 кг, а на фоне РбоКм ешгоеоответсгв 23,6 ц, 19,6 ГДж и 188 кг. Травосмесь из пырейника и люцерны на фойе Pf,o К™ без минерального азота по сбору сухой массы приравнивалась к пырейниковому травостою с внесением Neo к фону Р60 К,«, а но питательным веществам превысила его. Следовательно, сеяные зооценозы из бобово-злаковых травостоев имели высокую продуктивность надземной биомассы без внесения минерального азота.
В наших опытах за шесть лет жизни из сеяных агрофигоценозов наибольшую корневую массу на фоне фосфорно-калинного удобрения накопили травосмеси из пырейника с люцерной и пырейника с эспарцетом и люцерной, соответственно 84,1 и 87,0 ц/га сухой массы. В слое почвы 0-20 ем в этих травостоях было наибольшее содержание как общего (120,3 и 122,5 кг/га), так и биологического (50,3 и 52,5 кг/га) азота.
Создание сеяных агрофигоценозов на склоновых угодьях характеризуется низкими затратами совокупной энергии на 1 га и высокой окупаемостью энергетических затрат. В наших опытах пырейнико-люцериовая смесь на фоне фос-форно-калийного удобрения (Р«, Кзп) по сбору кормовых единиц 1,25 т/га, обменной энергии 19,6 ГДж/га и КЭЭ 2,1 превосходила пырейниковый травостой на фоне NfoPepK.io, где было получено наименьший сбор 1.23 т кормовых единиц, 19,3 ГДж/га обменной энергии и КЭЭ 1,5. Пырейнико-эсттарцетовая травосмесь без внесения минеральных удобрений но сбору кормовых единиц 1,05 и ОЭ 14,4 ГДж/га превосходила пырейннковой травостой на фоне Р«, К30, где выход кормовых единиц составил 0,95 т/га, ОЭ 12,9 ГДж/га. Пырейнико-эспарцетовый травостой при внесение Р6о К>0 по питательности незначительно уступал пырейииковому с внесением Neo Рзо Кзо, а по коэффициенту энергетической эффективности превышал его.
Чтобы повысить продуктивность злакового травостоя до уровня бобово-злакового требуется дополнительно внести минеральный азот в дозе 60-87.5 кг действутощего вещества на 1 га, что, в свою очередь, приводит к повышению совокупных затрат.
Таким образом, при создании сеяных сенокосов на малоплодородных склоновых угодьях обеспечивают высококачественные корма не только злаковых травостоев с использованием минерального азота, но и бобово-злаковых с включением люцерны и эспарцета без внесения азотных удобрений. При этом двухвидовые бобово-злаковые травосмеси обеспечивают высокую окупаемость затраченной энергии (КЭЭ 1,6-2,1) и экономию минеральною азота.
Учитывая высокую агрономическую эффективность минеральных удобрений при подкормке многолетних трав на склонах, важно свести до минимума потери азота и повысить его эффективность путем установления оптимальных сроков, норм и способов их внесения.
В связи с этим в 1998-2002 гг. в опытах минеральные удобрения вносились рано весной в дернину при помощи дисковых сеялок ежегодно и периодически. Одновременно изучалось как прямое их влияние, гак и последействие. Нами выявлено, что эффективность удобрений достаточно высокая не только при ежегодном, но и при периодическом их внесении.
Максимальную урожайность обеспечила ежегодная подкормка N<» на фоне Рда Кя> -37,4 ц/га сухой массы, 29 ГДж/га ОЭ, 13,6 ц/га дополнительных кормовых единиц при КЭЭ 4,1. Однако при внесении минерального азота в такой же дозе, но через год получено 32,6 ц/га сухой массы, 24,5ГДж/га ОЭ, дополнительных кормовых единиц 9,4 ц/га при КЭЭ 5,4.
Высокие показатели были получены при внесение азота в дозе N7?. N¡50 и кг д. в. на вторые и четвертые годы пользования, соответственно сухой массы 30; 32.7 и 34,6 ц/га, обменной энергии 22,3; 24,5 и 25,9 ГДж/га, дополнительных кормовых единиц 7,8; 9,4 и 10,5 ц/га при КЭЗ 5,5; 5, 4 и 5,0. Таким образом, отдача от удобрений при внесении их через год одинаковой разовой дозы незначительно уступает показателям при ежегодном внесении.
Энергетическая эффективность при периодическом внесении удобрений повышалась за счет сокращения затрат энергии. Наиболее эффективными сроками внесения минеральных удобрений оказалось их периодическое внесение во 2-й и 4-й годы пользования. Подкормка азотными удобрениями на 2-й и 4-й годы пользования в дозе N75 на фоне РК повышала продуктивность улучшенного травостоя в 1,8 раза с наибольшим К':)':) 5,5. Периодическое внесение минеральных удобрений через год (1-й, 3-й и 5-й) и во (2-й и 4-й ) годы пользования повышало продуктивность улучшенных кормовых угодий за счет последействия удобрений. Поэтому в целях повышения эффективности подкормку удобрениями целесообразно проводить через год в течение 5-6 лег юти сократить до 2-х раз в такой же промежуток времени. Ежегодная подкормка минеральным азотом в дозе 90 кг действующего вещества на 1 га (за 5 лет 450 кг) обеспечила максимальный сбор сухой массы. Окупаемость одного кг азота при этом составила 17,0 кг сухого вещества (таблица 5).
Таблица 5 - Эффективность применения минерального азота при подкормке злакового травостоя ( Баймакское OIIX БНИИСХ, в среднем за 1998-2002 гг.)
Вариант Годы внесения удобрений Внесено N за 5 лет, кг СБ ц/га Прибавка к контролю в среднем за 5 лет
в сумме за 5лет в среднем за 5 лет от азотных удобрений. ц/га на 1 кг Nab., кг сухой массы
Без удобрений - - 90,0 18,0 - -
1% К,0 -фон 1,2,3.4,5 - 110.5 22,1 - -
Pso К?о N30 1,2.3,4,5 150 135.0 27,0 24,5 16,3
Рад 1\ !П Nso 1,2.3,4,5 300 151,0 30,2 40,5 13,5
P«i KJO N,x> 1,2,3.4,5 450 187,0 37,4 76,5 17,0
Tío K,ft"N„ 1.3,5 90 123.5 24,7 13,0 14,4
Peo K30 Meo 1,3.5 180 136.5 27,3 26,0 14,4
PíoKJON*, 1,3,5 270 163,0 32,6 52,5 19,4
Peo K30 N75 2,4 150 150.0 30,0 39,5 26,3
PfO K30 N150 2,4 300 163,5 32,7 53,0 17,6
Poo K-„, N.3, 2,4 500 173.0 34,6 62,5 12,5
Эффективной была подкормка азотом через год в дозе 90 кг (270 кг за 5 лет), где каждый килограмм азота обеспечил прибавку 19,4 кг сухого вещества.
Наиболее высокоокунаемым оказалось внесение азота через год, начиная со второго года пользования по 75 кг действующего вещества на 1 га (за 5 лет 150 кг). Окупаемость одного килограмма азота при этом составила 26,3 кг сухого вещества. Внесение высоких доз азота (150 и 225 кг д.в. на lia) по окупаемости оказалось ниже и сос тавляло 17,6 и 12,6 кг.
Эффективными приемами внесения минерального азота на злаковом травостое была ежегодная подкормка по 90 кг, со второю года по 75 кг и через год но 90 кг д. в. Учитывая последействие азотного удобрения можно их вносить через год, т.е. на 1,3,5 или на 2,4 годы пользования травостоев.
Средними дозами разового внесения минерального азота на злаковых травостоях следует считать 60-90 кг д. в. на 1 га. С внесением азота в больших дозах (iN ¡¿о - 225) в условиях засушливого климата отмечались ожоги нижних частей листьев, которые в последующем приводили 1с их отмиранию. Поэтому подкормку азотом в больших дозах целесообразно проводить дробно.
6. ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕНОКОСОВ ПРИ ПОЛОСНОМ ОСВОЕНИИ склонов
Одним из природоохранных и экологически безопасных способов улучшения склоновых кормовых угодий является посев бобовых и бобово-здаковых трав в обработанную дернину, с оставлением необработанных полое с растительностью на естественных и старовозрастных сенокосах и пастбищных.
В этой связи на эрозионно-онасных склонах нами изучалась технология полосного освоения склоновых природных кормовых угодий в 2000-2005п-.
Объектами исследования являлись природные малопродуктивные кормовые угодья, расположенные на склоне с уклоном более 10°.
Для эффективного использования пласта естественных кормовых угодий под ценные многолетние травы нами применялись следующие приемы обработки почвы. Ширина обработанных полос составляла от 3 до 32 метров, необработанных в таких же пределах, которые через 2-3 года были освоены под за-лужение. Ширина полос зависела от экспозиций склона с учетом ширины захвата рабочих органов почвообрабатывающих машин.
Обработка дернины в полосах проводилась тяжелыми дисковыми агрегатами Б ДМ- 6x4 на глубину 8-10см. Дернина обрабатывалась в 4 следа «дочерна»". с осени 2 и весной - 2 следа. Осеннее двухследное дискование дернины и оставленные необработанные полосы предотвращали водную н ветровую эрозию за счет рыхления почвы в полосах, создавая лучшие условия для впитывания атмосферных осадков и талых вод. Даже при ливневых осадках на оставленных буферных и сеяных полосах опасность смыва почвы практически прекращалась. Весеннее дискование способствовало рыхлению почвы и обеспечивало оптимальные условия для заделки семян многолетних трав. Обязательными приемами при весенней обработке почвы являлись боронование зубовыми боронами после дискования с последующим прикатыванием кольчато-шноровыми катками (ЗККШ-бА) и предпосевная культивация. В обработанные
полосы высевались бобово-злаковые травосмеси из люцерны и пырейника волокнистого.
Урожайность сухого вещества на склоновых угодьях при полосном освоении в среднем за 5 лет повысилась в 3 раза. Наибольшая урожайность 23,4 ц/га сухой массы получена при обработке дернины «дочерна» на площади 70% с оставлением необработанной естественной растительности 30%. Другие варианты улучшения по урожайности сухой массы незначительно уступали, но намного превосходили контроль. При полосном освоении в формировании урожая участвовали не только сеяные травы, но и естественная растительность, хорошо сохранившаяся в необработанных полосах.
Следует отметить, что в сеяных полосах обогащение естественного травостоя бобовым компонентом повышало кормовую продуктивность улучшенного сенокоса, где урожайность сена повышалась в среднем за 5лет до 23,4 ц, обменной энергии 18,6 ГДж, кормовых единиц 13,4 ц, переваримого протеина 3,39ц, БЭВ 8,7 центнеров с одного гектара (рисунок 5).
О Контроль.«» улучшения
■ Обработка 30% ШЮЩЙДІЇ
О Обработка 50%
площади 0 Обработка 70%
площади
■ Обработка 100% ляощади
СВ.ц-га
О'лГДж-і а. ПП. цта
Рисунок 5 - Влияние при полосном способе улучшения склоновых угодий на продуктивность фитоценоза (Баймакское ОІ1Х БНИИСХ, в ер. за 2001-2005 гт.)
В обработанных полосах с посевом бобово-злаковой травосмеси выход ОЭ и энергетической кормовой единицы (ЭКЕ) в 5 и более раз, ПП в 5-7 раз, безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) в 4-5.5 раза превосходит естественный травостой без улучшения (контроль). Обеспеченность одной кормовой единицы переваримым протейным при полосном посеве в і 0 и более раз превосходит естественный травостой.
При возделывании агрофитоценозов полосным способом биоэнергетическая эффективность определялась но соотношению обменной энергии, подученной с урожаем к затратам совокупной энергии.
Сопоставление выхода обменной энергии с 1 га посевной площади и затрат на возделывание и уборку трав на сено показало, что энергетическая эффективность технологий освоения природных склоновых угодий полосным способом достаточно высокая. Коэффициенты энергетической эффективности (КЭЭ) при полосном освоении склоновых природных кормовых угодий составляют от 1,7 до 2,4. Обработка дернины «дочерна» на площади 100% с посевом бобово-злаковой травосмеси имела 'КЭЭ 2,0 по сравнению с обработкой дернины на площади 70% и 50%, где КЭЭ соответственно равен 2,4 и 2,3(таблица 6).
Таблица 6 -Биоэнергетическая оценка технологии улучшения склоновых природных кормовых угодий при полосном освоении
Вариант Урожайность сена, ц/га Затраты совокупной энергии на 1 га, ГДЖ Выход сі га, ГДЖ ЭК КЭЭ Приращение валовой энергии, ГДЖ
валовой энергии обмен ной энергии
Контроль (без улучшения) 5,3 4,2 8,5 2,7 2,0 0,6 4,3
Обработка дернины на площади 30% +посев трав 13,8 5,0 21,3 8,6 4,3 1,7 16,3
Обработка дернины на площади 50% + посев т рав 20,1 6,3 24,0 14,5 3.8 2,3 17,7
Обработка дернины на площади 70% -^носев трав 23,4 7,6 36,0 18,6 4,7 2,4 28,4
Обработка дернины на площади 100% > посев трав 24,1 9,4 42,1 19,0 4,4 2.0 32,7
НСР 0,5 ц/га 1,4
Это связано с затратами на обработку дернины. При обработке дернины на площади 100% с посевом трав технологические затраты включали издержки не только на обработку дополнительной площади, но и на дополнительную норму высева семян, уход, где затраты совокупной энергии составляли 9,4 ГДж на I га. При освоении 30% площади КЭЭ был незначительным 1,7, а на естественном травостое низким - 0.6.
При полосном освоении склоновых угодий наибольший условно чистый доход обеспечивался при обработке дернины на площади 70% е посевом бобо-во-злаковой травосмеси. При этом способе улучшения себестоимость 1 тонны кормовых единиц составила 3708 рублей и по сравнению с неулучшенным травостоем была почти в 2 раза ниже, а общепроизводственные затраты па 1 га в 1,4 раза ниже по сравнению со способом улучшения при сплошной обработки почвы на площади 100%.
Расчет экономической эффективности был произведен по ценам 2011 года. Стоимость одной тонны кормовых единиц сена приравнивали к закупочной цене 1 тонны овса (6000 руб.). В условиях засушливой степи на склоновых угодьях способы полосного освоєння природных кормовых угодий с посевом в обработанных полосах бобово-злакового травостоя дают сравнительно высокий условно чистый доход от 1540 до 3070 рублей с 1 га.
Таким образом, экономически эффективными были варианты улучшения при обработке дернины полосным способом на площади 70% и 50% с посевом бобово-зяаковой травосмеси. Рентабельность при этом составила 62 и 75%.
7. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ЗАЛЕЖНЫХ ЗЕМЕЛЬ В ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫЕ ЛУГОВЫЕ УГОДЬЯ
В опытах обработка дернины залежных земель проводилась вспашкой с предыдущим 2-х кратным дискованием с осени и в 1 след весной и культивацией с боронованием. Посев многолетних трав проводился в летние сроки без покровной культуры с междурядьем 15см в 2006-2010 тт. Обязательным приемом являлся до и послепосевное прикатывание
Полнота всходов и приживаемость в основном зависели от видового состава трав. Наибольшее количество всходов в одновидовых посевах злаковых трав было у костреца безостого 286, наименьшее - у ломкоколосника ситникового 224 шт. на 1 м". В двухкомпонентных бобово-злаковых травосмесях всходов бобовых было значительно меньше, чем злаковых.
Сеяные агрофитоценозы на различных элементах склона развивались неодинаково. Так, в нижней части склона количество побегов в одновидовых посевах костреца безостого было более высокое, где в конце вегетации первого года жизни насчитывалось 442, после перезимовки 680 шт., в верхней части склона соответственно 420 и 488 шт. на 1 м2. Следует отметить, что в конце вегетации плотность сеяных травостоев увеличивалась в 1,4-2 раза за счет интенсивного образования побегов (рисунок 6,7).
Полнота травостоя значительно зависела от элемента склона. В нижней части склона одновидовые посевы костреца и травосмеси формировали достаточно плотный травостой по сравнению с верхним склоном. В одновидовых посевах злаковых трав в нижней части склона лучший результат показал кострен
безостый, по сравнению с тктшчно стенными злаками ломкоколосником ситниковым и пыреем сизым.
В бобово-злаковых фитоценозах в нижней части склона складывались достаточно благоприятные условия для роста и развития травостоев. Достаточно плотный травостой формировали люцерно-ломкоколосниковые 272/265 и люцерно-нырейные травосмеси -254/298 штук побегов на 1 м". Козлятнико-злаковые травосмеси но плотности значительно уступали люцерно-злаковым. Кострец безостый значительно подавлял козлятник восточный. Тенденция подавляющего влияния доминатаМи сильнее проявлялась в травостоях на возвышенных ландшафтах склона (рисунок 6,7).
J
* 500
Э
5 4ÖG
J J00
5
§ loo 2
ä о
полные исхода
гзо
І" Ї.-.Ї
ж
конец кегетащш
ШПмреййвьш
□ Люцерн»
япкпйридшя + й пырей сизый
после перезішоькге
Рисунок 6 -Динамика плотности агрофитоценоза в нижней части склона (Баймакское ОПХ БНЙИСХ, 2006-2007 гг., шт/м2)
Из рисунков 6 и 7 видно, что типично степной злак пырей сизый в верхней части склона имел более плотный травостой (710 шт. побегов на 1 м чем в нижней более плодородной части склона (500 шт./ м "). У костреца безостого эти показатели были более контрастными, і де в верхней части плотность травостоя составила 488 шт./м", в нижней - 633 шт./м".
В бобово-злаковых травосмесях в верхней части склона козлятник сильно изреживался после перезимовки, где в компоненте с кострецом содержалось всего 59, с ломкоколосником 115, пыреем-123 шт. побегов на 1м2.
Более равномерное иобегооброзование имело место в люцерно - злаковых травосмесях. Однако в люцерно-кострецовом травостое с увеличением побегов костреца до 472 шт/м', число побегов бобового компонента значительно снижалось и составило 82 шт. на 1 м 2.
Рисунок 7 - Динамика плотности агрофитоценоза в верхней части склона (Баймакское ОПХ БНИИСХ, 2006-2<)07гг„ шт/м").
Закономерность снижения бобового компонента при включении в травостой костреца безостого сильнее отмечалось в верхней части «слона. Пырей сизый и яомкоколосник ситниковый оказали меньшее подавляющее влияние на
бобовый компонент, чем кострец безостый.
В бобово-злаковых травосмесях содержание бобовых компонентов в первый т о л жизни преобладало. В двухкомионентных травосмесях с участием костреца безостого было значительное снижение бобового компонента, где содержание козлятника в фазе стеблевания составило 45%. люцерны 44% (таблица 7") Наибольшая сохранность бобового компонента после перезимовки оыла в двухвидовых травосмесях ломкоколосиика ситникового (6> %) и пырея сизо-го(56~58%), что значительно выше по сравнению с кострецом безостым.
Таблица 7- Влияние разных видов злаковых трав в смешанном травостое на содержание бобового компонента (Баймакское ОПХ БНИИСХ, %,
2006-2007гг.)
1 равоемееи Содержание бобового компонента
при посеве после перезимовки
Козлятник -¡- кострец безостый 70 45
Козлятник + ломкоколосиик 70 65
Козлятник + пырей 70 58
Люцерна + кострец безостый 70 44
Люцерна н ломкоколосиик 70 65
Люцерна г пырей 70 56
В одновидовых посевах костреца безостого, пырея сизого и ломкоколосника ситникового на малоплодородных склоновых угодьях ко второму году жизни отмечалось увеличение плотности травостоя. При этом в верхней части склона количество побегов злаковых трав увеличивалось на 116-169 %. в нижней части на 143-216%.
Таким образом, в агрофнтоценозах 2-го года жизни в верхней части склона наибольшее количество побегов отмечалось в одновидовых посевах ломко-кояосника ситникового 508 шт., наименьшее - у костреца безостого 488 шт побегов на 1 м". В нижней части склона максимальное количество побегов формировал кострец безостый - 680 шт. на 1 м". В травосмесях максимальное количество побегов было в агрофнтоценозах с участием ломкоколосника ситникового, минимальное с участием костреца безостого.
Результатами исследований подтвердилось способность одновидовых посевов ломкоколосника ситникового, пырея сизого, костреца безостого формировать высокий урожай на малоплодородных почвах. Так. в среднем за 4 года пырей сизый в верхней на менее плодородной эродированной части склона обеспечил наибольший сбор сена -35,0 и по сравнению с нижним склоном 31,1 ц с 1 га. Аналогичные результаты по урожайности на различных элементах склона получены в одновидовых посевах ломкоколосника ситникового и костреца безостого. Снижение урожайности типичных стенных злаков в нижней части склона в более благоприятные годы объясняется ухудшением термической обстановки и снижением фотосинтетической активности.
Ломкоколосник ситниковый по урожайности сена превзошел кострецо-вый травостой на 5,4 и 6,8 ц/га соответственно элементов склона, при этом незначительно уступая пырею сизому. В нижней части склона урожайность сена в бобово-злаковых травосмесях с участием ломкоколосника ситникового и пырея сизого была на 25-29% выше, чем в чистых посевах одновидовых злаков. В верхней части склона травосмеси по урожайности уступали одновидовым злаковым травам.
В среднем за 4 года пользования травостои формировали достаточно высокие урожаи. В засушливый год в отличие от благоприятных лет одновидовой посев пырея сизого более высокий сбор сена обеспечивал в нижней части склона- 28,8 ц/га. В верхней части склона урожайность сена была на 5,8 центнера ниже. В острозасушливый год зависимость урожайности пырея сизого от частей склона была аналогичной ir составила 18,1 и 16,4 ц/га сена соответственно элементам склона.
Ломкоколосник ситниковый по сбору сена в острозасушливый год незначительно уступая пырею сизому и почти в 2 раза превосходил урожайность костреца безостого. В засушливый год травосмеси по урожайности уступали одновидовым злаковым травам. Сеяные агрофитоценозы по урожайности сена в нижней части склона в 2-3 раза, а в верхней части в 4-5 раз превысили естественный травостой (контроль).
Таким образом, в целях правильного конструирования травостоев в условиях засушливого климата на эродированных склонах целесообразно учиты-
вагь способность типичных злаков формировать более высокие урожаи в одно-видовых посевах и в простых травосмесях.
Основными показателями величины продукции являются протеиновая и энергетическая продуктивность кормовых культур (таблица 8).
Таблица 8 - Кормопротеиновая продуктивность агрофитоценозов в зависимости
от возделывания на разных элементах склона и условий климата _(ОПХ Баймакское ІЛ1ИИСХ, в среднем за 2006-2010 гг.)_
Трапы и травосмеси Фон Сбор с 1 гектара
Сена, ц О'). ГДж Переваримого протеина,ц
Б 1 Н Б 1 Н Б 1 Н
Нижняя часть склона
Кострец безостый Без удобрения 25,7 18 17,5 12.2 1,93 1.4
N 60 Iі ™ К;о 55.4 33.7 39.9 24.3 4,3 2,5
Ломкоколосник ситниковый Без удобрения 36,5 20,5 25,6 14,4 3.7 1.8
NeoPjoK» 62,4 40,8 47,4 31.0 6,7 4,0
11ырей сизый Без удобрения 51,2 22,9 35,8 16,0 5,1 2,3
N лоРзцКго 78,7 48 59,8 36,4 8.4 5,2
Люцерна с.г. + кострец б/о Без удобрения 48.4 18.3 35.3 13.4 4,8 1,8
N ®РзоК2о 53.2 36 39,1 26,3 5,1 3,6
Люцерна + ломкоколосник Без удобрення 43.0 22,8 33,1 17,6 4,3 2,3
N эд Р ю К;о 61.6 44.7 47.4 34.4 6,8 5,0
Люцерна С.Г.+ Пырей сизый Без удобрения 70.0 45 53,9 34,6 7.4 4.7
N ¿о Iі in K v> 80,0 55.5 66.2 42.7 9,9 6,4
Верхняя часть склона
Кострец безостый Без удобрения 41,6 14,5 28,3 9,9 3,1 1,3
N воРзо Км 55.4 33,7 38.0 17.2 4,1 ? ^
Ломкоколосник ситниковый Без удобрения 44.4 15,5 31.0 10,8 4,4 1,4
N с,0 Pío К20 50,0 22,6 40,0 24,2 5.3 2.2
Пырей сизый Без удобрения 60.4 23.0 42.3 16,1 6,0 2,3
N so Р10К20 58,7 45,5 34.0 18.1 44,6 33,2 25,8 13,2 6.3 4,3 3.6 1,8
Люцерна с.г+ кострец б/о Без удобрения
N f,o Р-,о К20 42.7 20,0 31.2 14,6 4,5 2,0
Люцерна с.г.+ ломкоколосник Без удобрения 46,8 ¡8,0 36,0 16,6 4.6 2.0
N«,P30Kj0 58.8 21.6 41,4 13.8 5,0 2,3
Люцерна с.г+ нырей б/о Без удобрения 59.4 21,5 45,7 16,5 6,2 2,3
N да Р3о К20 64,2 37,2 49,4 28,6 7,4 4,3
НСР 05 3.3 2.4
Примечание: Б - благоприятный год по увлажнении; И ••-- неблагоприятный засушливый год.
Наилучшие показатели rio содержанию обменной энергии и нереваримого протеина обеспечивались в люцерно-пырейном травостое и составили в благоприятный год в нижней части склона 53,9 ГДж ОЭ и 7,4 ц/га ГШ, а в верхней части склона 45,7 ГДж ОЭ и 6,2 ц/га ПП. В среднем за 5 лет продуктивность этой травосмеси по сбору ОЭ составила в нижней части склона 44,3 ГДж/га , ПН 6,0 ц/га, в верхней части соответственно 31,1 ГДж/га и 4,3 ц/га. Люцерно-ломкоколосниковьш травостой по продуктивности незначительно уступал лю-церно-пырейному. В люцерно-кострецовом травостое отмечалось снижение продуктивности по сравнению с люцерно-пырейиы.м и люцерно-ломкоколоеии-ковым.
Одновидовые посевы злаковых по урожайности сена приравнивались к урожаям бобово-злаковой смеси, а по питательности уступали им. Значительное повышение продуктивности травостоев при внесении минеральных удобрений в дозе М(,оРм К;о имело место в одновидовых посевах злаковых в нижней части склона. Их продуктивность повышалась в 1,4-1,5 раза. В верхней менее плодородной части склона эффективность минеральных удобрений значительно снижалась, а в засушливые годы сказывалась отрицательно.
Минеральная подкормка N 60 Рзо Кго положительно сказалась на бобово-злаковых травосмесях. Максимальная продуктивность в среднем за 5лет получена при подкормке N,;o Р30 К» люцерно-нырейного травостоя в нижний части склона 44,5 ГДж ОЭ и 8,2 ц ПП, а в верхней части 38,0 Гдж ОЭ и 5,9 ц ПП с 1 гектара. Лкщерно-домкокодосниковый травостой на фоне N« Рзо Кзо по продуктивности незначительно уступал люцерно-нырейному и превосходил лю-церно-кострецовый травостой.
В неблагоприятный засушливый год эти показатели в нижней части склона снижались в 1,5, а в верхней части в 2,7 раза. На фоне минеральных удобрений из расчета N60 Рзо К:о продуктивность в нижней части склона повышалась в 1,2-1,5 раза. В верхней части склона в неблагоприятный год минеральная подкормка травостоев была неэффективной.
Типично степные злаковые травостои пырея сизого и ломкокодосника ситникового обеспечили повышение продуктивности в верхней часта склона, а в травосмесях с бобовыми в нижней части склона.
Таким образом, правильный подбор культур по элементам склона обеспечивает увеличение продуктивности. В засушливый год на менее плодородной верхней части склона показатели продуктивности сеяных агрофитоценозов снижаются в 2,7 раза но сравнению с благоприятным годом. В засушливый год применение минеральных удобрений повышает концентрацию протеина и обменной энергии в растениях в нижней части склона в 1,2 раза, а в верхней части склона влияния на продуктивность не оказывает.
В луговодстве большое значение уделяется продуктивному долголетию сеяного травостоя, которое в значительной степени обеспечивается укосами в оптимальные сроки и кратностью скашивания.
Все сроки скашивания испытуемых агрофитоценозов обеспечивали относительно высокий сбор надземной биомассы. Высокий сбор корма был в траво-
стоях, скошенных в ранние сроки (начало трубковаиия злаковых, стеблевание бобовых). При этом наибольший сбор получен в люцерно - кострецовом и .110-нерно - ломкоколосниковом травостоях -26,0 и 23.6 ц СВ, 23,4 и 22,4 ГДж ОЭ.
Травостои козлятника восточного и пырея сизого в этот срок скашивания по продуктивности уступали раннеспелым травостоям. Преимущество перед злаковыми травостоями имели травосмеси, сформировав наибольшее количество биомассы н обменной энергии. Сеяные агрофитоценозы на склоновых угодьях характеризовались быстрым темпом роста и формированием укосной массы в более ранние сроки.
Наибольшую биомассу травостои формировали при укосе в фазе начала колошения злаковых и бутонизации бобовых, в одновидовых посевах ломкоко-лосника ситникового и в его смеси с люцерной, обеспечившие соответственно 43,4 и 48.3 ц/га сена, 30,4 и 45,8 ГДж/га ОЭ. По выходу обменной энергии лю-церно-ломкоколосниковая травосмесь превосходила одновидовон посев лом-коколосшша ситникового - на 15,4 ГДж с Ira.
Одновидовые посевы пырея сизого и костреца безостого при укосе в фазе колошения дали по 39,5 и 35 центнеров сена, 27,6 и 24,5 ГДж ОЭ с 1 га. Бобово-злаковые травосмеси с люцерной по сбору сена уступали одновндовым травостоям пырея и костреца, а по сбору ОЭ превосходили их. Козлятнико-злаковые травосмеси были менее продуктивные, чем люцерно - злаковые. Низкая продуктивность в травостоях с участием козлятника была из-за ранне-весенних за-морзков (до-3-5°С), чго привело к ослаблению его роста и развития. В фазе массового цветения наиболее высокой урожайностью отличались травостои с участием ломкоколосника ситникового. Люцсрио-ломкоколосниковый травостой в период цветения обеспечивал достаточно высокий сбор сена 40,3 ц/га и обменной энергии 38,2 ГДж/га. Величина урожая сена одновидовош посева ломкоколосника ситникового в этой фазе превосходила урожайность смешанного посева ломкоколосника с люцерной на 0,6 ц, а по сбору обменной энергии наоборот уступала на 10,0 ГДж/га. Люцерно-пырейный травостой обеспечивал максимальный сбор питательных веществ е укосом в фазе начала цветения обеих компонентов 33,3ц/га сена, 12,6 ц/га БЭВ, 3,33 ц/га ГШ и 31,6 ГДж/га ОЭ. Люцерно-кострецовый травостой по питательности незначительно уступал люцерно- ломкоколосниковому и люнерно-пырейному (таблица 9).
Темны отрастания отавы в травосмесях были выше одновидовых посевов злаковых. По сбору биомассы отавы отличались яюцерно-ломкокояосниковые и люцерно-пырейные травосмеси, обеспечив соответственно 23,4 и 22.,9 ц /га сена, 16,4 и 16,0 ГДж/га обменной энергии. Благоприятные условия для формирования отавы создавались в первом сроке скашивания травостоев - в период трубкования злаковых и стеблевания бобовых. В условиях засушливой степи на склоновых угодьях более поздние сроки скашивания травостоев отрицательно сказывались на отрастании, гак как в этот период они сильнее страдали от недостатка влаги и повышенных температур.
Таблица 9 - Продуктивность травостоев в зависимое™ от разных сроков укоса _(Баймакское ОПХ БНИИСХ, в среднем за 2006-2009 гг.)
Продуктивность травостоев но фазам развития
выход в начало колошения злаковых, бутонизация бобовых
Травы и травосмеси трубку злаковых, стеблевание бобовых цветение отава после первого укоса
СВ, ОЭ, СВ, ОЭ, СВ. ОЭ, СВ, ОЭ,
ц/га ГДж ц/га ГДж ц/га ГДж ц/га ГДж
Злаковый травостой
1 .Кострец безостый 21,9 15,3 35,0 24,5 29,0 20,3 13,6 8,2
2.Ломкоколосник 18,6 13,0 43,5 30,4 40,9 28,6 16,5 9,9
ситниковый
3.Пырей сизый 15,2 10,6 39,5 27,6 17,8 23,0 14,6 8,8
Бобово-злаковые травосмеси
1.Люцерна ( кострец 26,0 23,4 37,6 ос (■г-г«-. 33,0 29.7 20,6 14,4
2 Люцерна (домко- 23.6 22,4 48,3 45,8 40,3 38,2 23,4 16,4
колоеник
3 Люцерна 1 пырей 21,4 20,3 30,2 28.7 33,3 31.6 22 9 16,0
4 .Козлятник ■!■-кострец 19.7 19,0 28,6 27,1 25,4 24,1 18.2 12,7
5.Козлятник+ломко- 21,4 20,3 37,8 35,9 27,1 25,7 20,2 14,1
кодоенше
б.Козлятник! пырей 20.0 19,0 22,2 21,0 26,3 24,9 19.2 13,4
НСР 05 Ц/га 1,2 2,4 1,8 1,7
Следовательно, поздний срок укоса в фазе массового цветения приводит к снижению продуктивности одновидового посева ломкоколосника на 5-6%, его смесей с бобовыми на 13-14%, других травостоев на 17-18%.
Установлено, что люцерно- ломкоколосииковый травостой в фазу начала колошения ломкоколосника и бутонизации люцерны обеспечивает наибольший сбор питательных веществ - сухой массы 48,3 ц/га, БЭВ 18,2 ц/га, ПП 4,83 ц/га и ОЭ 45,8 ГДж с 1га. По сбору сухого вещества и БЭВ люцерно-ломкоколосниковый травостой в фазе начала колошения злаковых- бутонизации бобовых превосходил естественный травостой в 2,5 раза, по ПП в 4,5 раза и ОЭ в 3,8 раза. Другие виды сеяных агрофитоценозов но питательности незначительно уступали люцерно-ломкоколосниковому травостою.
Одним из основных показателей оценки питательности корма является содержание переваримого протеина. В наших опытах наибольший сбор переваримого протеина обеспечивался с укосом люцерно-пырейного травостоя в фазе колошения злаковых, бутонизации бобовых и составил 483кг/га. Один из показателей протеиновой питательности корма является содержание незамели-
мых аминокислот лизина, метионина, цистина и триптофана. Максимальное содержание незаменимых аминокислот яюиерно-ломкоколосниковый травостой обеспечивал при укосе в фазе колошения здаковых-бутонизащш бобовых и составил 46,6 кг/га.
По мере старения растений питательность снижалась, особенно по содержанию протеина и незаменимых аминокислот. Поэтому оптимальным сроком скашивания бобово-злакового травостоя на сено является фаза колошение злаковых - бутонизация бобовых, который обеспечивает максимальный сбор сухой массы, ОЭ, протеина и незаменимых аминокислот.
При разделки дернины надежной неиспользуемой пашни в следующем опыте изучались 3 способа обработки почвы и осуществлялись они путем: двухкратного дискования дернины с осени: двухкратного дискования и вспашки культурными плутами на глубину пахотного горизонта; двухкратного дискования и плоскорезной обработки. Залужение проводилось ускоренным методом и путем возделывания предварительных однолетних культур в течение 2-х лет. Во всех вариантах после основной осенней обработки почвы проводилась предпосевная культивация на глубину 8-10см с одновременным боронованием и последующим прикатыванием до и после посева.
Технологические операции в наших опытах на склонах проводились раздельно с учетом рельефа местности. Дискование почвы проводилось дисковым агрегатом БДМ-6х4, вспашка плугом ПН-8-35 с отвалами, плоскорезная обработка КНГ-2-150, культивация КПЗ- 3.8 с зубовыми боронами в агрегате, прикалывании кольчато - шпоровыми катками ЗККШ - 6А.
В зависимости от способов обработки почвы по сравнению с исходным травостоем отмечено значительное повышение энергопротеиновой продуктивности сеяных травостоев на различных элементах склона (рисунок 8,9).
Нижний склон
:т. и г )
PU. r¡
К ехчгл
ИП ¡ira
Ш Без '¡аяужешш (контроль)
Q Дискование
О Дискование в 2 слэда+ьспаюка
Ш Дискование в 2 сялм+тшхареат обработка
1 [ри обработке почвы плоскорезом с предыдущим двухкратным дискованием наибольшая продуктивность люцерно - нырейного травостоя обеспечивалась в нижней части склона и составила 31,6 ц сена, 24,3 Г'Дж ОЭ, 22,1 ц кормовых единиц и 3,4 ц ПП с 1га
Верхний склон
с. «
3
Рисунок работай
а Бе-! занижения
(КОНфОДЫ
Ш Дискование ю 2 следа
□Дискование в 2 следа4 вспашка
Днеюжашк в 2 схида-^тможореадая обработка
8.') - Продуктивность «грофнтоденозов в зависимости от способов об-иочвы при залужении (Баймакское ОПХ БНИИСХ, в среднем за 20072010гг.)
СВ. ирга Ш, ГДж.га К еддаа
ПП.
В верхней части склона эти показатели были значительно меньше и составили 18,2 ц/га сена, 14,0 ГДж/га ОЭ, 12,7 ц /т а, кормовых единиц и 1,95 ц/т а ГШ. Меньшие показатели продуктивности в верхней части склона получены в результате дефицита питания и почвенной влаги в период интенсивного роста и развития травостоев. В нижней более плодородной части склона травостои меньше испытывали недостаток почвенной влаги, так как в более мощном гумусовом горизонте запас влаги сохранялся дольше. Аналогичная высокая продуктивность травостоя обеспечивалась при вспашке дернины с отвалами. Она незначительно уступала плоскорезной обработке. Дисковая обработка почвы в 2 следа перед залужением снижала продуктивность сеяного агрофитоценоза.
В зависимости от разных способов обработки почвы сеяные фитоценозы но урожайности сена превосходили исходный травостой без залужения в нижней части склона в 1,5-1,9 раза, а в верхней части склона в 1,6-2,2 раза. По кормовой продуктивности соответственно в 3,1 и 2,8 раза, а по сбору переваримого протеина в 4,6 и 4,3 раза. Низкая продуктивность участка без залужения была из-за содержания в исходном травостое малоценного в кормовом отношении разнотравья с низким проективным покрытием 45 -60 % .
Исходя из этого к первоочередным угодьям для ускоренного залужения следует отнести залежные или неиспользуемые земли, незакустаренные с малоценными травостоями и средней дерниной.
Нами на засоренном участке задужение проводилось через нолевой период после предварительного возделывания однолетних культур, где в первый год высевался нут на зерно, на второй год многолетние травы под покров вико-овсяной смеси на зеленый корм. Этот способ залужения позволял провести двукратную основную и предпосевную обработки почвы.
Наибольший сбор кормовых единиц обеспечивало залужении с предварительным возделыванием полевых культур. 'Гак, при плоскорезной обработке
почвы с предыдущим двухкратным дискованием с единицы площади получено в нижней части склона 29,0 ц кормовых единиц, а в верхней менее плодородной части склона 18,3 центнера.
Способ обработки почвы с предыдущим двухкратным дискованием и вспашкой способствовал получению соответственно элементам склона 26,0 и 17,0 центнеров кормовых единиц с 1 га. В верхней части склона показатели по сбору кормовых единиц по нлоскорезной обработке были ниже на 10,7, по вспашке на 9,0 центнеров с 1га но сравнению с показателями нижнего склона.
При двухкратном дисковании в верхней части склона сбор кормовых единиц составил 21,6 ц/ra. По сравнению с нижним склоном он снижался на 6,3 центнера с 1га. Способ обработки почвы дискованием приводил к снижению сбора кормовых единиц по сравнению со вспашкой в нижний часта склона на 5,4 ц, в верхней на 1,7 ц; с нлоскорезной обработкой соответственно элементам склона на 6,0 и 3,0 центнера с одного гектара.
Благоприятные условия для роста и развития растений складываются при оптимальных параметрах агрофизических свойств почвы и показателях ее плодородия. Плоскорезная обработка почвы с предварительным двукратным дискованием в благоприятный год способствовала увеличению агрономически ценных агрегатов в слое почвы 0-20см. В верхней части склона содержание агрегатов размером 0,25-10 мм составило 83,2 %, а в нижней части 84,3%. Обработка почвы путем вспашки способствовала содержанию агрономически ценных агрегатов соответственно элементам склона 62,1 и 68,9%. На участке без залужения эти показатели составили 61,2 и 58.8 %. Соответственно структурному состоянию плотность почвы при нлоскорезной обработке приобрела меньшее значение и составила 1,1-1,03 кг см3, при вспашке 1,16-1,20. Иа контроле она была выше и составила 1,26- 12,7 г/см1.
Почвоулучшающее влияние сеяных агрофитоценозов отмечается уже в год посева. Наиболее ценные агрегаты содержались под люцерно-ломкокодоспиковым травостоетм (74,7%), значительно превосходив люцерно-кострецовый травостой (61,1 %).
Лучшая структура иод люцерно-ломкоколосниковым травостоем формировалась под влиянием мощной корневой системы ломкоколосника ситникового, расположенной в основном в пахотном горизонте.
Низкое содержание структурных и водопрочных агрегатов отмечено на контроле без залужения, где содержание их было значительно ниже, а глыбистых и пьшеватых частиц больше.
Таким обратом, почвы под сеяными травостоями характеризуются наиболее благоприятными физическими свойствами в результате почвоулучшающего воздействия корневой системы многолетних трав, которые способствовали повышению структурности почвы в 1,2-1,3 раза и содержанию водопрочных агрегатов в 1,5-1,6 раза. Коэффициент структурности под сеяными травостоями повышался при этом от 1.4 до 3.0 (таблица 10).
Таблица 10 - Влияние сеяных агрофитоцснозов на структурность почвы и содержание водопрочных агрегатов (Баі'шакское ОГІХ БНИИСХ, в среднем 2006-2007 гг.)
Травостои Содержание агрономически ценных агрегатов, % Коэффициент структурности
> 10 10- 0,25 < 0.25 водопрочных >0,25
Контроль (без залуження) 36,7 58,2 5,1 25 1.4
Люцерна синеггібридная + пырей сизый 22,26 74,1 3,63 37,92 2.8
Люцерна синетибридная + ломкоколосник ситниковый 22,22 74,7 2,98 39,15 3.0
Люцерна синегиорндная + кострец безостый 28,63 67,7 3,69 35,8 2,1
Сеяные травостои способны накапливать большое количество корневой массы. В результате чего в пахотном горизонте создаются лучшие условия, увеличивается структурность н снижается плотность почвы. Наименьший коэффициент структурности (1,4) и содержание водопрочных агрегатов (25,0%) имеет почва под естественным травостоем без обработки и залужения.
8. АГРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ СОЗДАНИИ ЛУГОВЫХ АГРОЭКОСИСТЕМ
По накоплению питательных веществ в пахотном горизонте сеяные травостои значительно превышают естественный травостой без залужения (контроль). По результатам исследований агрохимические показатели почвы под воздействием люцерно-ломкоколоснпкового травостоя имели тенденцию к увеличению. Содержание общего азота в почве увеличилось на 578 кг/га по сравнению с контролем, гумуса на 437 кг/га, подвижного фосфора на 37,64 кг/га. Обменного калия снизилось на 16,7 кг/га.
Наилучшее повышение плодородия почвы в течение 7 лет проявилось под бобово-злаковымн травостоями с участием люцерны .
Относительно высокий прирост гумуса при залужении деградированной пашни объясняется тем, что сеяные агрофнтоценозы способны за короткий период повышать плодородие почвы за счет прогрессивного накопления корневой массы. На залежной пашне из - за низкого проективного покрытия травостоя при регрессивной сукцессии содержание элементов питания кроме обменного калия снижалось в результате меньшего накопления корневой массы. Наибольшее содержание обменного калия в пахотном горизонте залежной растительности объясняется тем, что значительная часть калия в сеяных агрофитоце-нозах выносится вместе с урожаем. На залежи из-за низкой урожайности травостоя вынос калия бывает меньшим (таблица 11 ).
Таблица 11 - Лгроэнергетачеекая оценка плодородия почвы при возделывании бобово-злаковых травостоев за 7 лет пользования (Каймакское ОПХ ЬНИИСХ, слой почвы 0-30 см, 2005-2011тт.)
Содержание энергии Итого
ГДж/Та в %, от суммы
Травостои §■ о с. q !к и « и < 1 9.
а s ч s о й « Щ
g ю ?! о ni >> -е- ьг '5 s о ci і? &
Контроль 0.54 3.22 403 609,2 0.1 0,3 39,6 60,0 1015,9 100
Козлятник 0.55 2.92 503 620,0 0,1 0.3 44,6 55,0 1126,5 111
-і- кострец
Люцерна +
ломкоко- 0,54 2,45 544 623,7 0,4 0,21 46.45 53,3 1170,7 115
лосник
Люцерна ' 0,55 ? 9? 519 619.3 0.15 0.25 46.3 53.3 1161,8 114
кострен
Люцерна + 0.54 2 46 4^9 622,3 0,8 0,22 42,3 57.4 1084,3 107
пыреи
Одним из основных показателей плодородия почвы в современном травосеянии является оценка изменения валовой энергии, которая определяется на основе агрохимических показателей в исходном состоянии и после залуження. Совокупная энергия почвы в основном определяется показателями гумуса и общего азота. Соответственно энергия плодородия почвы оценивается но содержанию общего азота и гумуса. Из таблицы 11 следует, что энергоемкость почвенного плодородия при возделывании бобово-злаковых травостоев повысилась на 11,0-15,0% по сравнению с контролем (без залуження). Наиболее высокие темпы прироста энергетических показателей плодородия почв получены под люцерно-домкоколосниковым травостоем и составили 1170,7 I Дж/га.
Совокупные затраты при залуженим залежной пашни зависят от способа залуження. Затраты на создание сеяных травостоев включают основную, предпосевную обработку почвы и посев, стоимость семян трав и покровной культуры, стоимость удобрений, затраты на уход н уборку урожая (таблица 12 ).
ГІрн ускоренном залужений совокупные затраты при освоении склоновой залежной пашни составляют в сумме за 4 года 10540 рублей на 1 га по ценам 2010года. При этом беспокровные посевы многолетних трав в год посева обеспечивают сбор 8,4 центнера кормовых единиц с 1га. При ускоренном залужений стоимость продукции в сумме за 4 года составляет 33024 рублей, а суммарная прибыль 22484 руб/га.
Таблица 12 - Экономическая эффективность при за лужении неиспользуемой пашни на склоновых землях засушливой степи Зауралья (Баймакское ОПХ _ БНИИСХ , в среднем за 2007-2010гг.)
Технологические Сово- Продук- Стои- При-
затраты, pvo ■'1 га купные тив- мость быль в
обра- стои- уход затра- ность Про- сумме
Способы оотка мость и ты.в в ср. дук- за 4 го-
залужения почвы семян убор- сумме за 4 года ции в да.
ка за 4г., к.ед, сумме руб/га
руб/га и/га за 4 г.,
руб/га
Естественный - - 700 2800 2,9 1247 -1553
травостой (icoht.)
Ускоренное за-
лужение(беепок- 2700 1800 1600 10540 19,2 33024 22484
ровный посев)
Залужение с по-
севом полевых
куяыур (подпок- 5348 3000 3900 15890 18,0 30960 15070
ровный посев)
При залужений после предварительною возделывания однолетней культуры почва вторично подвергается основной и предпосевной обработке. Соответственно увеличиваются совокупные затраты на освоение залежной пашни, что снижает прибыль на 7414 рублен.
Таким образом, ускоренное залужеште обеспечивает наименьшую себестоимость I ц сена (170 рублей). Себестоимость 1 ц сена залужением через полевой период возрастает до 224 рубля. При этом рентабельность составляет соответственно 132 и 90%. Себестоимость 1 ц сена естественного травостоя без залуження составила 225 рублей.
ВЫВОДЫ
1. В условиях засушливой степи Южного Урала на малоплодородных почвах снижение нормы высева семян многолетних трав на 30% способствует формированию оптимальной плотности травостоя за счет лучшего кущения и увеличения плотности побегов. Более высокой нолевой всхожестью (злаковые 58-80, бобовые 31-41%) и зимостойкостью (злаковые 59-69, бобовые 50-67%) характеризовались травостои с уменьшенными нормами высева на 30 и 50%.
2. Наибольший выход обменной энергии на 1 мян.штла семян 4,4 и 6,0 ГДж/га был получен в пырешшко-лгоцерновой травосмеси нормой высева 4,3 и 2,9 млн. штук семян на 1 га. Производство кормов на улучшенных сенокосах за счет создания сеяных травостоев при снижение нормы высева семян
на 30%, отличатся более низкими -затратами и высоким агроэиерх'етическим коэффициентом (3- 4.2) по сравнению с контролем (0,5).
3. На восточном склоне улучшенного сенокоса пырейник волокнистый занимает- доминирующее положение в одновидовых посевах, обеспечивая сбор сена 19,7ш'га, ОЭ 16,0 ГДж/га, переваримого протеина (ПП) 1,16 ц/га, в смесях с эспарцетом и люцерной соответственно 16,7-17,5 ц/га сена, 13,0-13,3 1 Дж/га ОЭ, 1,75-1,85 ц/га ПП. На юго-западном склоне доминирующим компонентом был пырей сизый, обеспечив в одновидовом посеве 25,9 ц/га сена, 19,9 ГДж/га ОЭ.1,55 ц/га ПП, а в смесях с эспарцетом и люцерной соответственно 25,4-27,5 ц/га сена,19.3-22.8 ГДж/га ОЭ и 2,67-3,0 ц/га ПП. Ломкоколоеник ситниковый на разных экспозициях склона развивался одинаково нормально.
4. Наибольшая сохранность бобовых была на юго-западном склоне. Эспарцет песчаный к 4-5м годам на восточном склоне выпадал, а на юго-западном склоне на 5-6 годы пользования принимал участие в формировании урожая . Люцерна синегибрпдиая на восточном склоне к 5-му году' сохранялась в травостое. Однако более высокую продуктивность проявила на юго-западном склоне.
5. Наибольшую продуктивность на юго-западном склоне формируют двухвидовые пырейно-люцерновые, пырейнико - эспарцетовые и ломкоколос-иико-эсиарцетовые травосмеси, превышая по продуктивности травостои восточного склона в 1,5-1,6 раза. По протеиновой питательности и содержанию клетчатки сено с восточного склона отвечает второму, а сено юго-западного склона первому классу.
6. Учитывая условия ландшафта, на восточном склоне следует создавать сеяные кормовые угодья с пятилетней ротацией, а на юго-западном склоне с семилетней. На восточном склоне целесообразно возделывать пырейник волокнистый, ломкоколоеник ситниковый, житняк ширококолосый, пырей сизый, люцерну синегибридную и их двухвидовые травосмеси. Эспарцет на восточном склоне лучше использовать в смеси с пырейником, ломкоколосииком, житняком и пыреем сизым. На юго-западном склоне предпочтение следует отдавать пырею сизому, ломкоколоснику ситниковому, житняку ширококолосому, люцерне спнегибридной, эспарцету песчаному и их двувидовым смесям. Овсяница луговая в условиях засушливого климата на склонах оказалась экологически неустойчивой.
7. Применение минеральных удобрений в дозе 'М^РзоК» на фоне щелева-ния травостоя 4-го года пользования повышает урожайность в 1 -й год в 2 раза, во 2-й в 1,4 , на 3-й год в 1,3 раза по сравнению с контролем за счет лучшего побегооброзования и увеличения в травостое наиболее ценных в кормовом отношении растений. Щелевание старовозрастного травостоя на склоновых землях снижает плотность почвы с 1,09 до 0,93 г/см3, способствует накоплению большего количества органической массы с 57,2 до 74,5 ц/га, повышает влажность почвы до 33,0 мм за счет удержания атмосферных осадков.
8. Нормированный выпас овец на раннеспелом пырейниковом травостое при сенокосно-пасгбищном и пастбищном использовании на ботанический состав существенного влияния не оказывает. Смена сенокошений сенокосно-
пастбищным и пастбищным режимом использования позволяет поддерживать высокую продуктивность трав в равновесии за счет более продуктивного расходования элементов питания в агроэкоеистеме. При этом отмечены более высокие агроэнергетические коэффициенты по выходу обменной энергии по сравнению с сенокосным.
9. На склоновых кормовых угодьях внесение минерального азота в дозе Neo на фоне РбоКзо на пырейнике волокнистом обеспечивает сбор сена 23,8 и, обменной энергии 19,3 ГДж, переваримого протеина-180 кг с 1 га. Травосмесь из пырейника и люцерны на фоне Р00К30 без внесения минерального азота по сбору сена приравнивалась к пырейниковому травостою, а но питательности превысила его. Наибольшее накопление корневой массы было на иырейнико-люцерновой и пырейштко-эепарцето-люцерновой травосмеси. Бобово-злаковые травосмеси способствовали формированию высокой продуктивности надземной биомассы без применения минерального азота, обеспечив высокую окупаемость энергии с КЭЭ 2,1.
10. На улучшенных сенокосах лучшими нормами и сроками внесения минеральною азота на злаковом травостое были ежегодное внесение N90 и N90 через год, N75 и 'Nlî0 на второй-четвертьтй годы пользования, обеспечивающие производство сена- 37,4; 32,6; 30,0 и 32,7 ц/га, обменной энергии 29,0; 24.5; 22,3 и 24,5ГДж/га. Наиболее эффективным на злаковом травостое было внесение азота на второй-четвертый годы пользования из расчета N?s. Окупаемость одного тег внесенного азота составила 26,3 кг сена с КЭЭ 5,5.
11. Эффективной технологией при улучшении склоновых кормовых угодий с уклоном более 10е является их полосное освоение 70% площади с посевом бобово-злаковой травосмеси и оставлением 30% с естественной растительностью, что обеспечивает КЭЭ 2,4 и снижает себестоимость 1 т к. ед в 2 раза.
12. В условиях засушливой степи при трансформации залежной пашни в луговые угодья на малоплодородных склонах наибольшую продуктивность обеспечивает люцерно-пырейная травосмесь. В среднем за 5лет сбор сена в нижней части склона составил 57,0 ц/га, обменной энергии 44,3 ГДж/га, иере-варимого протеина 6.0 н/га, в верхней части соответственно 30-45,0 ц/та, 31Л ГДж/га и 4,3 ц/га. Козлятник восточный в формировании урожая принимает участие 1-2 года, в последующие выпадает из травостоя. Подкормка минеральными удобрениями N«, Р30 К20 в нижней части склона повышает продуктивность в 1,3-1,4 раза. В верхней эффективность их снижается, а в засушливые годы сказывается отрицательно. Залужение повышает структурность гючвы в 1,2-1,3 раза, содержание водопрочных агрегатов в 1,5-1,6 раза по сравнению с естественным травостоем. Наибольший коэффициент структурности почвы (3,0) и водопрочных агрегатов (38,0%) содержался иод люцерно-ломкоколосниковом травостое.
13. На склонах в засушливой степи оптимальным сроком первого укоса люцерно-ломкоколосникового и люцерно-косгрецового травостоев является начало колошения злаковых, бутонизации бобовых. Уборка люцерно-пырейного травостоя в фазе цветения способствовала наибольшему сбору сена с 1 l'a.
14. Плоскорезная обработка при залужении деградированной залежной пашни способствует повышению структурности до 84,3% и снижению плотности почвы до 1,03 г/см".
15. Агрохимические показатели почвы под воздействием яюцерно-ломкоколосникового травостоя улучшаются, энергоемкость почвенного плодородия в течение 7 лег возрастает на 155 ГДж/ra, содержание общего азота на 578 кг/га, гумуса в среднегодовом приросте на 437 кг/га, подвижного фосфора на 37,6 кг/га, а обменного калия снижается на 16,7 кг/га.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. В условиях засушливой степи Южного Урала при улучшении склоновых природных кормовых угодий снижение нормы высева мног олетних трав на 30% усиливает кущение и увеличивает рост и развитие побегов, обеспечивает высокую продуктивность травостоев. С учетом засушливости климата следует высевать одновидовые злаковые и простые бобово-злаковые травосмеси нормами высева семян 2,5-4,5 млн. шт./га. В одновидовых посевах люцерны норма высева семян 6.0 млн. шт/га к снижению урожайности не приводит.
2. На восточном склоне целесообразно создавать сеяные кормовые угодья с пятилетней ротацией путем формирования одновидовых травостоев из пырейника волокнистого, ломкоколосника ситникового, житняка ширококолосого, пырея сизого, люцерны синепторидной, эспарцета песчаного и их травосмесей, обеепечивющих сбор сена 16,7-19,7ц/га, ОЭ 13,0-16,0 ГДж/та, ПП 1,16 -1,85ц/га. На восточном склоне из за раннего выпадения из травостоя эспарцет рекомендуется возделывать в смеси с пырейником, ломко колосником, житняком и пыреем.
Па юго-западном склоне предпочтение следует отдавать посевам пырея сизого, ломкоколосника ситникового, житняка ширококолосого, люцерне сине-гибридной, эспарцета песчаного и их двухвидовым смесям, что обеспечивает сбор сена 25,4-27,5 ц/га, ОЭ 19,3-22,8 ГДж/та. ПП 1,55-3,0 ц/га. Па западном склоне рекомендуется включать в травосмесь третий компонент из бобовых-эенарцет или люцерну, из злаковых пырей и ломкоколоетгак или житняк создавая травостои до 7 лет пользования.
3. На склоновых землях е уклоном 5-10" рекомендуется применять щеле-вание на глубину 30-40 см, шириной между полосами 2-4 м, что способствует накоплению органики, увеличивает влажность почвы, снижает интенсивность стока воды и Смыв почвы.
4. В целях поддержания высокой продуктивности улучшенного травостоя целесообразно периодически менять сенокошение с еенокоено-иастбищным и пастбищным режимом использования, что обеспечивает повышение сбора су-' хой массы с 18,2 до 25,0 ц/ra, ОЭ с13,2 до 18,3 ГДж/га, сырого протеина с 151,0 до 273,0 кг/ïa и сырого жира с 54,6 до 79,0 кг/га. При пастбищном использование травы, отчужденные в 3 цикла более молодом возрасте обеспечивают сбор
СВ -28,7 ц/га, ОЭ -23,1 ГДж/га, сырого протеина -347,6 кг/га и сырого жира-161,3 кг/га.
Простыв бобово-ллаковые травосмеси люцерна + пырей; люцерна т пырейник; люцерна + ломкоколосник или смеси злаковых с эспарцетом обеспечивают накопление биологического азота, который эквивалентен 87,5 кг д.в. минерального азота.
Подкормку минеральным азотом необходимо проводить весной из расчета N75 на 2,4 годы пользования или ежегодно из расчета N» и N90 через год, что обеспечивает окупаемость 1 кг внесенного азота 26,3:17,0; 19,4 кг сена.
Улучшение природного кормового угодья на склонах с уклоном более! 0° рекомендуется проводить полосным способом с посевом в обработанные полосы бобово-злаковы.х компонентов и оставлением полос с естественной растительностью шириной по 7-32 метра. В сеяных полосах обогащенных бобовым компонентом травостой позволяет произвести ОЭ в 5 раз, переваримым протеином в 5-7, БЭВ в 4-5 раза дешевле по сравнению с естественным травостоем.
5. В условиях засушливой степи Южного Урала при трансформации залежной пашни в луговые угодья залужение рекомендуется проводить ускоренным методом путем посева простых бобово-злаковых травосмесей люцерны с пыреем (8+10кг/га), люцерны с ломкоколосником (8+8 ) или с эспарцетом по 60 кг, что обеспечивает сбор сена 30-57,0 ц/га, ОЭ 33,0 - 44,3 ГДж/га, переваримого протеина 4,3- 6.0 ц/га.
Подкормку сеяных травостоев минеральными удобрениями из расчета N «о Pjo К20 и засушливые годы необходимо проводить рано весной на более плодородной нижней части склона, а в верхней менее плодородной части внесение минеральных удобрений не рекомендуется.
Разделку дернины на склонах рекомендуется проводить двухкратным дискованием с последующей плоскорезной обработкой поперек склона.
Основные работы по теме диссертации, опубликованные в репетируемых научных журналах
1. Зотов A.A. Многолетние травы на склонах в степном Зауралье /A.A. Зотов, P.A. Идрисов, М.К. Харисов //Кормопроизводство.-1998-Ла8.-С.5-б.
2. Идрисов P.A. Сеяные травостои на склоновых угодьях /P.A. Идрисов ÍÍ Кормопроизводство. - М. - 2001.- №8,- С. 14-15.
3. Идрисов Р.А.Эффективность минерального азота на злаковом травостое в условиях Зауралья /P.A. Идрнсов//Кормопроизводство.-М.-2004.-Л"»7.-С. 10-11.'
4. Идрисов P.A. Создание эффективных агрофитоценозов на малоплодородных землях. P.A. Идрисов //Земледелие,- М,- 2006.-Х» 1.-С. 5-6.
5. Заринова Г.К.Травы и травосмеси дм улучшения естественных малопродуктивных склоновых угодий /Т.К. Заринова, P.A. Идрисов, ЯЗ. Каинов, Х.М. Сафни /У Кормопроизводетво.-2006.-2006 „Ns 10. С.9-11.
6. Идрисов Р.А.Влтшше сеяных агроцепозои на экосистему почвы / P.A. Идрисов, С.Н. Надежкнн /7 Земледелие. -2008. - Х®7. С. 24-25.
7. Каинов Я.З. Применение удобрений в кормовых севооборотах в степном Зауралье Республики Башкортостан /Я.З. Каинов, Г.К. Зарииова. P.A. Идрисов // Достижение науки и техники в АПК.-2010. -Ks 2-С.39-42.
8. Идрисов P.A. Высокопродуктивные медоносы в засушливой стени Зауралья /P.A. Идрисов, А.Н.Таяипов // Пчеяоводство-М.- 2010 .-Ns б- С. 19-21.
9. Идрисов P.A. Потенциал сеяных агрофитоценозов при реконструкции склоновых залежных земель в луговые угодья / P.A. Идрисов// Кормопроизводство.-М.-201 1 .-№2.-С 8-9.
10. Идрисов P.A. Продуктивность сеяных агрофитоценозов на склоновых землях засушливой степи /P.A. Идрисов//Кормопроизводетво.-2011.№7.С.32-33.
11. Идрисов P.A. Влияние сроков укоса на продуктивность сеяных агрофитоценозов при переводе малопродуктивных залежных земель в луговые угодья / P.A. Идрисов // Кормопроизводство.- М.-2011.-№ 8,- С. 29-30. 112.
12.Идрнсов Р.А Продуктивное долголетие многолетних злаковых трав на склоновых угодьях степного Зауралья /P.A. Идрисов, Я.З. Каипов //Кормопроизводство,- М,- 2012.-№9,- С. 36-37.
Список работ опубликованных по теме диссерт ации
1. Харисов М.К. Улучшаем склоновые угодья /М.К. Харисов, P.A. Идрисов, Ф.Х.Хиематуллин // Уральские нивы. - Свердловск.- 1989.- Л'®3. С. 18-20.
2. Харисов М.К. Что могут дать склоны Зауралья/ М.К. Харисов, P.A. Идрисов, Р.Т. Хасанов/Союз науки и производства. Уфа.-Башкириздат,1991.С. 104-111.
3. Янтурин С.И. Рекомендации по технологии окультуривания и исследования сенокосов и пастбищ Башкортостана. /7 С.И. Янтурин, Б.М. Миркин, М.К. Харисов. А.Х. Мукатанов, P.A. Идрисов, М.Р. Лбдуллин.-Уфа,- БНИП-ГИЖК.УНЦ БФАН,- 1993.21с.
4. Харисов М.К. Концепция развития лугопастбшшшго хозяйства Зауралья РБ/ М.К. Харисов, P.A. Идрисов, Х.М. Сафин, /7 Уральский регион Башкортостана «Человек, природа, общество»Уфа: Гилем,- 1995.- С. 102-103.
5. Харисов М.К. Технология создания и использования пастбищного конвейера в табунном коневодстве (рекомендации) / М .К. Харисов P.A. Идрисов, Б.Х. Сатыев. Науч. издательство «Башкирская энциклопедия».-Уфа,-1998.-22 с.
6. Идрисов. P.A. Ломкоколосник ситниковый ценная культура для восстановления деградированных земель /P.A. Идрисов, Р.Т. Хасанов /7 Сельские узоры. Уфа.-1998. - № 4. С. 9-10.
7. Харисов М.К. Развитие табунного коневодства на основе пастбищного конвейера /М.К. Харисов, P.A. Идрисов, Э.А. Назаров //Развитие экономических отношений в АПК республики Башкортостан.- Уфа. -1999.- С. 143-146.
8. Идрисов P.A. Многолетние травы на деградированных склонах в степном Зауралье. /Р.А .Идрисов //Материалы республиканской научно-нрактич.
конф. «Социально-экономические и экологические проблемы развития Уральского репюна республики Башкортостан».-Уфа-Сибай.-2000.- С. 216-217.
9. Идрисов P.A. Травосеяние традиционный метод залуження деградированной пашни в Башкирском Зауралье / P.A. Идрисов, М.Р. Абдуллин /7Т'ез. докладов республиканской научно-нрактич. коиф.«Социаяыю-экономические и экологические проблемы развития Уральского региона республики Башкортостан». -Уфа- Сибай, 2000.- С. 206-208.
10. Заринова Г.К. Агротехнические рекомендации по возделывании кормовых культур в республике Башкортостан (рекомендации) /Т.К. Заринова, P.C. Еникеев, Р.Н. Гафаров, Я.З. Каинов, P.A. Идрисов и др. - Уфа, БІТИИСХ, МСХ И П. РБ, 2001,- 52с.
11. Идрисов P.A. Возделывание сеяных медоносов на склонах Южного Урала /' P.A. Идрисов, А.Н. Талшшв Н Сборник научных трудов но нчеловодст-ву,-Орел,-2004. Выпуск 11 - С. 146-150.
12. Идрисов P.A. Эффективность использования азотных удобрений на злаковом травостое в условиях стенного Зауралья. /P.A. Идрисов //Материалы региональной научно-практической конференции проходившей в рамках Международной специализированной выставки «Агрокомплекс»,- Уфа, ІЛІІ1-ИСХ,- 2004. - С. 144-146.
13. Заринова Т.К. Адаптивные технологии кормопроизводства в Башкортостане (рекомендации) /Т.К. Зарипова, Я.З. Каипов, Р.Н.Гафаров, P.A. Идрисов, Х.М. Сафин. и др.- Уфа,- 2004.-76с.
14. Каипов Я.З. Высокопродуктивные кормовые севообороты для степной зоны Башкортостана (рекомендации) / Я.З. Каипов, Г.К. Зарипова, Х.М. Сафин, P.A. Идрисов.- Уфа,- 2006.- 30с.
15. Идрисов P.A. Ломкоколосник ситниковый на склоновых угодьях степного Зауралья / P.A. Идрисов // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Пути решения экологических проблем в сельскохозяйственном производстве Урала», Екатеринбург,- 2007.-С. 145-147.
16. Идрисов P.A. Конвейерные посевы медоносов / P.A. Идрисов //«Экологичесские и технологические аспекты сохранения Башкирской пчелы в Зауралье республики Башкортостан». Материалы региональной научно-практической конференции Уфа, Баш ГАУ, 2008 -. С. 13-17.
17. Идрисов P.A. Адаптивные приемы обработки почвы и их влияние на урожайность нуга и физические свойства почвы / P.A. Идрисов, Г.А. Хасанов // Проблемы и перспективы конкурентоспособного воспроизводства в Башкирском Зауралье. Материалы республиканской научно-праістической конференции. - Часть ИТ- Уфа,- 2008. - С. 78-81.
18. Идрисов P.A. Изменение физических свойств почвы и урожайности сеяного травостоя в зависимости от различных способов обработки склоновых угодий /P.A. Идрисов, И.М. Хариеов //Проблемы и перспективы конкуренте -способного воспроизводства в Башкирском Зауралье. Материалы республиканской научно-практической конференции.-Часть III.-Уфа,- 2008.- С. 75-78.
19. Идрисов P.A. Продуктивность трав и травосмесей в зависимости от различных сроков укоса // Проблемы и перспективы конкурентоспособного воспроизводства в Башкирском. Зауралье. Материалы республиканской научно-практической конференции. Часть III. Уфа,- 2008,- С. 83-84.
20. Идрисов P.A. Адаптивные приемы обработки почвы и их влияние на урожайность нуга и физические свойства почвы/ P.A.Идрисов, Г.А.Хасанов // Проблемы и перспективы конкурентоспособного воспроизводства в Башкирском Зауралье. Материалы республиканской научно-практической конференции. Часть III. Уфа,- 2008,- С. 78-81.
21. Шириев В.М. Рекомендации по ресурсосберегающей технологии возделывания кормовых культур / В.М. Шириев, A.A. Сахибгареев, Г.К. Заршшва, Я.З. Канпов. P.A. Идрисов и др. Уфа. - 2009. - 40 с.
22. Идрисов P.A. Подбор адаптивных трав и травосмесей на склоновых угодьях при залужении деградированной пашни/ P.A. Идрисов, М.Р. Абдуллин, А. Г. Исяибаева //Материалы региональной научно-практической конференции «Агроэкологические и социально экономические проблемы н перспективы развитая АПК Зауралья». Уфа .- 2009. - С. 17-20.
23. Хасанов Г.А. Адаптивные технологии возделывания нута в Зауралье Республики Башкортостан (рекомендации) I .A. Хасанов, P.A. Идрисов, Х.М Сафин, Ф.Р. Ахметов, В.М. Уракова,- Уфа.- 2009.-28с.
24. Идрисов P.A. Продуктивность сеяных травостоев в зависимости от различных способов обработки почвы при залужении деградированной пашни / Идрисов P.A., М.М. Кудренов, А Б..Банмурзина //Материалы региональной научно-практической конференции Агроэкологические и социально экономические проблемы и перспективы развития АПК Зауралья. Уфа, БГАУ .2009. • 260 с.
25. Идрисов P.A. Агроэкологические приемы залужения неиспользуемых пахотных земель в условиях засушливой степи / P.A. Идрисов, Г.К. Заргшова /7 Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках XIX Международной специализированной выставки «Агро-Комплекс-2009»,Часть II.-Уфа. - 2009. - С. 36-39.
26. Идрисов P.A. Продуктивность сеяных агрофитоцеиозов при залужении деградированных земель на различных элементах агроландшафта / P.A. Идрисов, М.М. Ку дренов //Материалы региональной научно-практической конф. Уральский регион PK: Человек, природа, общество. Уфа,-2009,- С. 236-238.
27. Кутузова A.A. Ускоренное освоение залежных земель под пастбища и сенокосы на основе многовариантных технологий по зонам России /A.A. Кутузова, В.М. Косолапое, Д.М. Тебердиев, Я.З. Каинов, P.A. Идрисов и др. Москва. МСХ и РФ, ВНИИК, РАСХН.- 2010,- 50с.
28. Идрисов P.A. Влияние различных способов обработки почвы на продуктивность сеяных агрофитоцеиозов при залужении деградированной пашни / P.A. Идрисов //Материалы региональной научно-практической конференции.
Уральский регион республики Башкортостан: Человек, природа, общество.-Сибай.- 2010,- С.276-277.
29. Кутузова A.A. Подбор травосмесей для конструирования целевых фи-тоценозов на сенокосах и пастбищах тю природно -экономическим районам РФ /Практическое руководство./А.Л. Кутузова, В.М. Косояапов, Д.М. Тебердиев, Я.З. Каштов, P.A. Идрисов и др. Москва,- МСХ и РФ, РАСХИ.-2010.- 47с.
30. Идрисов Р.А Продуктивность старосеяных кормовых угодий в зависимости от способов улучшения / P.A. Идрисов // Устойчивое развитие территорий: теория и практика. Материалы Всероссийской научно-практической конференции,- Уфа - 2011.- С.199-202.
31. Идрисов P.A. Влияние сроков укоса бобово-злакової о травостоя на энергетическую и аминокислотную питательность сена /P.A. Идрисов //Мат. Всероссийской научно-практической конф. Уфа-Сибай-2012. С. 210-212.
32. Шириев В.М. Технология залуження низкопродуктивных земель выведенных из оборота пахотного фонда / В.М. Шириев, P.A. Идрисов, Я.З. Каинов, Г.К. Заринова. Методические рекомендации. -Уфа-2012г. МСХ РБ, БНИ-ИСХ.-34с.
Подписано в печать 05.11.2013 г. Формат бумаги 60*84'/it. Усл. печ. л. 2,67. Бумага офсетная Печать трафаретная. Гаршпурэ «Тайме». Зака'і 551. Тираж 100 :h::í.
РИО ФГБОУ BUO Башкирский ГЛУ. 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34
Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Идрисов, Радик Аллабирдиевич, Уфа
На правах рукописи
05201450177
Идрисов Радик Аллабирдиевич
АДАПТИВНО - ЛАНДШАФТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕЯНЫХ ТРАВОСТОЕВ НА ЭРОДИРОВАННЫХ
СКЛОНАХ ЮЖНОГО УРАЛА
Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство
Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Научный консультант:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.Н.Надежкин
Уфа-2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................. 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПОВЫШЕНИЮ ПРОДУКТИВНОСТИ ДЕГРАДИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ ПРИ СОЗДАНИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИИ СЕЯНЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ .......................12
1.1. Подбор адаптивных трав и травосмесей для залужения.....................12
1.2. Приемы обработки почвы под сеяные сенокосы и пастбища...............23
1.3. Оптимизация норм высева семян многолетних трав при улучшении природных кормовых угодий.....................................................30
1.4. Эффективные приемы повышения продуктивности естественных и сеяных кормовых угодий...............................................................36
1.5. Способы использования сеяных и естественных кормовых угодий....... 47
ГЛАВА 2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЗОНЫ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ................................. 57
2.1. Природные условия зоны исследований....................................... 57
2.2. Климат Южного Урала............................................................ 60
2.3. Растительность места проведения исследований............................ 66
2.4. Почвы объектов исследований................................................... 69
2.5. Методика исследований и схемы опытов...................................... 74
ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ НОРМ ВЫСЕВА СЕМЯН МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ И ТРАВОСМЕСЕЙ ПРИ УЛУЧШЕНИИ ПРИРОДНЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ...............................................................88
3.1. Влияние норм высева семян трав и травосмесей на формирование травостоев....................................................................................88
3.2. Агробиологические свойства сеяных агрофитоценозов в зависимости
от норм высева семян................................................................94
3.3. Продуктивность сеяных агрофитоценозов в зависимости от норм высева семян...................................................................................100
3.4. Агроэнергетическая эффективность сеяных агрофитоценозов при оптимизации норм высева семян.....................................................105
ГЛАВА 4. ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЯНЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ РАЗНОГО ВИДОВОГО СОСТАВА НА СКЛОНАХ ВОСТОЧНОЙ И ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЭКСПОЗИЦИЙ............ ................................ 109
4.1. Формирование сеяных агрофитоценозов на склоновых землях...........109
4.2. Ботанический состав агрофитоценозов в зависимости от возделывания на различных элементах агроландшафта..........................................114
4.3. Влияние элементов агроландшафта на питательность сена............... 120
4.4. Продуктивность сеяных агрофитоценозов на склонах восточной и
юго-западной экспозиций....................................................... 123
ГЛАВА 5. РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ НА ЭРОДИРОВАННЫХ-СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ.............................................................131
5.1. Влияние приема щелевания на агрофизические свойства почвы и сохранение продуктивной влаги................................................132
5.2. Формирование травостоев.........................................................135
5.3. Продуктивность старосеяного злакового травостоя в зависимости от применения приема щелевания и минеральных удобрений...............137
5.4. Химический состав надземной и подземной биомассы в зависимости
от приемов улучшения злакового травостоя.................................140
5.5. Формирование и питательные свойства злакового травостоя в зависимости от способов использования......................................... 142
5.6. Продуктивность раннеспелого злакового травостоя в зависимости от способов использования...........................................................149
5.7. Агроэнергетическая эффективность способов использования злакового травостоя..............................................................................152
5.8. Эффективность биологического азота в бобово-злаковом травостое... 153
5.9. Влияние уровня внесения минерального азота по годам пользования
на продуктивность злакового травостоя......................................159
ГЛАВА 6. ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕНОКОСОВ ПРИ полосном ОСВОЕНИИ СКЛОНОВ.............................................................166
6.1.Технология улучшения природных склоновых кормовых угодий полосным способом.......................................................................166
6.2.Продуктивность сеяных агрофитоценозов в зависимости от способа освоения естественных склоновых кормовых угодий.................... 168
6.3. Биоэнергетическая оценка и экономическая эффективность технологии улучшения природных кормовых угодий полосным способом..........172
ГЛАВА 7. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ЗАЛЕЖНЫХ ЗЕМЕЛЬ В ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫЕ ЛУГОВЫЕ ВЫЕ УГОДЬЯ......................................................................... 176
7.1. Динамика формирования плотности травостоя в агрофитоценозах
при залужении залежных земель............................................. 176
7.2. Продуктивность сеяных агрофитоценозов в зависимости от видового состава и элементов ландшафта................................................183
7.3.Кормопротеиновая и энергетическая продуктивность сеяных агрофитоценозов на разных элементах склона...............................................186
7.4.Влияние сроков укоса на продуктивность сеяных агрофитоценозов
при переводе малопродуктивных залежных земель в луговые угодья... 192
7.5. Влияние способов обработки почвы на продуктивность сеяных агрофи-тоценозов при трансформации деградированных земель в луговые угодья..................................................................................198
7.6. Влияние способов обработки на агрофизические свойства почвы......204
7.7. Влияние сеяных агрофитоценозов на противоэрозионную устойчивость почвы.................................................................................207
ГЛАВА 8. АГРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧ-
ВЫ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ СОЗДАНИИ ЛУГОВЫХ АГРОЭКОСИСТЕМ................................................ 211
8.1. Агрохимическая характеристика почвы при возделывании бобово-злаковых травостоев...............................................................211
8.2. Агроэнергетическая оценка плодородия почвы по элементам луговых агроэкосистем........................................................................213
8.3.Экономическая эффективность залужения деградированной залежной
пашни ................................................................................214
ВЫВОДЫ.................................................................................217
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.......................................... 221
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................... 223
ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................... 261
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследований. Природные кормовые угодья Южного Урала, являются одним из основных источников производства дешевых и полноценных кормов (зеленой травы, сена, сенажа, силоса, травяной муки) для животноводства. Однако в настоящее время отмечается снижение заготовок кормов с природных кормовых угодий. В Республики Башкортостан одной из крупных регионов Южного Урала от общей площади 3,4 млн.га природных кормовых угодий, 1.7 млн. га сосредоточены в степной зоне, на склоновых землях и характеризуются крайне низкой продуктивностью (2-4 ц/га) сухой массы, которые являются объектами улучшения и требуют создания сеяных травостоев. Кроме того в Башкортостане выведены из оборота пахотного фонда свыше 1,2 млн. га деградированных земель, требующие перевода их в луговые угодья.
Вследствие бессистемного использования произошла деградация пастбищ, что привело к ухудшению водно- физических свойств почв, выпадению из травостоя ценных кормовых трав и развитию эрозионных процессов. Вследствие бессистемной нагрузки скота наблюдается утрата способности луговых агроэкосистем к самовозообновлению и саморегуляции.
Во многих хозяйствах земледелие и животноводство ведутся без разумного сочетания площадей пашни, пастбищ, лугов и других угодий, которые являются составными частями агроландшафтов. Распаханность сельскохозяйственных угодий в Республике достигло 70 - 75 % , которая привела к сокращению площадей природных кормовых угодий. Сокращение площади естественных кормовых угодий планировалось возместить за счет роста их продуктивности путем мелиорации и интенсификации луговодства. К сожалению этого не произошло и основной объем кормов хозяйства вынуждены производить на пашне. В настоящее время в связи с ограниченностью ресурсов произошли изменения в структуре сельскохозяйственных угодий. Из оборота пахотного фонда выведена значительная площадь. По данным аг-
рарной комиссии в Российской Федерации в 1998 году посевная площадь сократилась на 30-37 миллионов гектаров. В настоящее время наибольшие площади неиспользуемой пашни распространены в Центральном (19%), Южном (18%), Приволжском (23%), Сибирском (20%) федеральных округах. При этом следует учитывать, фактическая площадь неиспользуемой пашни может быть значительно больше (И.А.Трофимов 2005).
В Республике Башкортостан из 1,2-1,3 млн. га деградированных пахотных угодий, выведенных из оборота пашни значительная часть остается неиспользуемой и находится в состояние залежных земель, где происходит зарастание их сорными растениями, кустарником и мелколесьем. Основными этапами смены растительности на залежи являются буръяни-стый, пырейный и конечный- степной (Гниненко, 1998; Дзыбов,2001), которые по продуктивности и биологической ценности значительно уступают целинной. В дальнейшем, при повторном освоении их в сельскохозяйственные угодья в связи с дополнительным применением культуртехни-ческих мероприятий может привести к увеличению затрат.
Приоритетным направлением развития современного луговодства является разработка современных и принципиально новых технологических процессов залужения, а так же поддержания высокой урожайности сенокосов и пастбищ для гарантированного производства экологически чистых кормов. Травяные корма в ряде регионов страны являются основным кормом для скота. Поэтому применение приемов направленных на удешевление себестоимости травяного сырья путем рационального использования материальных ресурсов представляет научный и практический интерес.
Ранее проведенные исследования в степной зоне Южного Урала многими учеными касались лишь изучения отдельных приемов улучшения природных кормовых угодий (М.Г.Гооге,1969, 1971; В.Ф.Шерстнев,1971, Г.И.Прищак,1970, 1972; Б.М.Миркин,1972; Г.Н.Хусаинов,1971, 1973 ; И.М. Буторин, 1975 ; А.А.Плещаков, 1981 ; М.К.Харисов, 1991 ; С.И.Янтурин , 1994 ; Х.Г.Губайдуллин , 1990 ; С.Н.Надежкин , 1999 ; Х.М. Сафин, 2003 ).
Однако вопросы разработки эффективных способов улучшения склоновых земель и залужение деградированной пашни в рамках энергосберегающих технологий, установления норм высева семян, доз и сроков внесения минеральных удобрений, рациональное и комбинированное использование сеяных кормовых угодий ( сенокосное, сенокосно - пастбищное ), использование высокопродуктивных видов трав, влияние их на продуктивное долголетие и плодородие почвы, способы повышения продуктивности, сеяных и естественных сенокосов на склоновых угодьях изучены недостаточно.
В настоящее время актуальной проблемой является разработка агро-экологической, адаптивной технологии возделывания сеяных агрофитоцено-зов.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка энергосберегающих, технологий создания и использования сеяных кормовых угодий на основе использования биологических факторов и возобновляемых природных ресурсов на эродированных склонах Южного Урала. Для достижения этой цели в задачу исследований входило:
1. Оптимизация норм высева семян многолетних трав при улучшение природных склоновых кормовых угодий.
2. Изучение фиторекультивационных возможностей агрофитоценозов на разных типах почв при залужении.
3. Экспериментальное обоснование эффективности симбиотического азота на склоновых землях при создании высокопродуктивных сенокосов и пастбищ.
4. Совершенствование приемов ухода и рационального использования улучшенных и сеяных сенокосов и пастбищ.
5. Изучение влияния комбинированного использования сеяных агрофитоценозов на их продуктивность.
6. Полосное освоение при улучшении склоновых угодий с созданием полос из адаптированных трав и травосмесей.
7. Изучение влияния различных технологий при освоении кормовых угодий на плодородие почв.
8. Агроэнергетическая оценка потоков энергии в луговых агроэкосистемах.
Научная постановка проблемы и весь комплекс исследований выполнены непосредственно соискателем в рамках научно-исследовательских работ БНИИСХ в течение 1985-2012 годов и выполнялась в соответствии с государственной программой РАСХН (№ гос. регистрации 04.03; 04.12.03.02; 04.17.03.02 ).
Научная новизна. В результате 28 летних научных исследований впервые теоретически обоснованы и экспериментально разработаны технологии освоения и использования природных и создания сеяных кормовых угодий на склоновых землях, обеспечивающие повышение продуктивности и плодородия почвы, экономию антропогенных затрат, в результате биологи-зации земледелия на различных типах угодий на основе: оптимизации норм высева семян многолетних трав, обеспечивающих формирования высокоурожайных травостоев; эффективного использования минеральных удобрений в сочетании с биологическим азотом, обеспечивающих экономию азотных удобрений на 30-50%; совершенствования приемов ухода и рационального использования улучшенных сенокосов и пастбищ; использования фито-мелиоративных возможностей агрофитоценозов на различных типах почв; научного обоснования системы комбинированного использования сеяных агрофитоценозов; агроэнергетической оценки изменения плодородия почв в луговых агроэкосистемах.
Практическая значимость и реализация полученных результатов. В результате разработки многовариантных ресурсосберегающих технологий создания и использования улучшенных и сеяных кормовых угодий, приспособленных к ландшафтным условиям степной зоны, способствуют обеспечению производства 20 - 45 ГДж/га обменной энергии , экономии антропогенных энергозатрат на 30 - 50 % за счет эффективного использования биологических факторов. Сеяные агрофитоценозы на малоплодородных почвах по продуктивности в 2-4 раза превосходят естественные фитоценозы без залу-жения.
На основе результатов исследований разработаны рекомендации «Технология создания и использования пастбищного конвейера в табунном коневодстве», (Уфа, 1998); «Технология залужения деградированной пашни» (Уфа, 1999); «Агротехнические рекомендации по возделыванию кормовых культур в Республике Башкортостан», (Уфа, 2001) ; «Адаптивные технологии кормопроизводства в Башкортостане» (Уфа,2004); «Высокопродуктивные кормовые севообороты для степной зоны Башкортостана», (Уфа, 2006); «Адаптивные технологии возделывания нута в Зауралье Башкортостана», (Уфа, 2009); «Рекомендации по ресурсосберегающей технологии возделывания кормовых культур», (Уфа, 2009); Практическое руководство «Ускоренное освоение залежных земель под пастбища и сенокосы на основе многовариантных технологий по зонам России», (Москва, 2010); Практическое руководство «Подбор травосмесей для конструирования целевых фитоценозов на сенокосах и пастбищах по природно - экономическим районам РФ», (Москва ,2010); Методические рекомендации «Технология залужения низкопродуктивных земель, выведенных из оборота пахотного фонда» (Уфа 2011); Методические рекомендации «Ресурсосберегающие технологии в кормовых севооборотах степной зоны Башкортостана», (Уфа, 2011) - рекомендованные для внедрения на площади 1,5 млн.га.
Разработанные технологии и приемы внедрены на площади 4200 га в хозяйствах Абзелиловского, Баймакского, Зилаирского, Учалинского и Хай-буллинского районов Республики Башкортостан. На защиту выносятся:
- научное обоснование оптимальных норм высева семян многолетних трав при улучшении склоновых кормовых угодий, обеспечивающие экономию затрат на 30-40%;
- экспериментальное обоснование эффективности использования минеральных удобрений в сочетании биологическим азотом без снижения продуктивности, обеспечивающее экономию затрат на азотные удобрения - 30 -70%;
-эффективность смены сенокошения раннеспелого злакового травостоя комбинированным и пастбищным способами использования;
- комплексная оценка технологий создания и использования агрофитоцено-зов на различных типах кормовых угодий с учетом состава травостоя и продуктивности ;
- агроэнергетическая оценка изменений плодородия почв в луговых агроэкосистемах
Апробация работ. Материалы диссертации доложены на ученых советах Башкирского НИПТИ животноводства и кормопроизводства (1988,1990); Башкирского НИИ сельского хозяйства (1998,2000,2001,2005,2009, 2010,2011,2012 Башкирского ГАУ (2008,2009 ,2010, 2011,2012), на республиканских научно - практических конференциях:«Роль молодых ученых и специалистов в ускорении НТП в сельскохозяйственном производстве» (Уфа, 1986), «Уральский регион Башкортостана: Человек. Природа, Общество» (Уфа- Сибай, 2000), «Проблемы и перспективы конкурентоспособного воспроизводства Башкирском Зауралье» ( Уфа, 2008 ); на регио�
-
Идрисов, Радик Аллабирдиевич
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Уфа, 2013
-
ВАК 06.01.01
- Подбор травостоев и приемы повышения их продуктивности на эродированных склонах степного Зауралья
- Почвы овражно-балочных систем лесостепи Центрально-Черноземной зоны и пути их рационального использования
- Улучшение естественных и создание сеяных травостоев на эродированных землях в Предкамье Республики Татарстан
- Продуктивность кормовых агрофитоценозов при оптимизации агротехники в условиях степной зоны Зауралья (Республика Башкортостан)
- Продуктивность многолетних трав и травосмесей при различных уровнях минерального питания и способах посева в условиях лесостепных агроландшафтов Южного Урала
