Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агроэкономические основы использования многолетних трав в специализированных севооборотах на дерново-подзолистых почвах Республики Беларусь

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Агроэкономические основы использования многолетних трав в специализированных севооборотах на дерново-подзолистых почвах Республики Беларусь"

О да ®

АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И КОРМОВ

УДК 633.2.03:631.582:631.445.24(476)

УСЕНЯ Анатолий Андреевич

АГРОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ В СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ СЕВООБОРОТАХ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Жодино, 1997

Работа выполнена в Белорусском научно-исследовательском институт земледелия и кормов в 1983-1995гг.

Научный руководитель: член-корреспондент ААН РБ, доктор с.-х. нау*

Никончик П. И.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Берестов И. И.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Мазуро П.И.

Оппонирующая организация: Белорусская сельскохозяйственная академия

Зашита состоится "¿У" . ЩС/_ 1997г. в ' часов на заседании

совета по защите диссертаций Д-05.13.01 Белорусского научно-

исследовательского института земледелия и кормов по адресу:

222160, Республика Беларусь, Минская обл.. г. Жодино-4, ул. Тимирязева, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусского НИИ земледелия и кормов.

Автореферат разослан CCG kjlCtJl&- 1997г.

Ученый секретарь

совета по защите диссертаций,

доктор с.-х. наук ____Н.Г.Бачияо

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Многолетние травы занимают наибольший удельный вес в посевах кормовых культур. От эффективности их использования зависит состояние кормопроизводства и производительность пашни в целом.

Использование клевера и его смесей со злаками достаточно полно изучено и обосновано в универсальных зернотравянопропашных севооборотах с удельным весом многолетних трав не более 25%. Что касается специализированных севооборотов с более высоким удельным весом трав, то научных данных по этому вопросу недостаточно, а в условиях Беларуси исследования на дерново-подзолистых почвах практически не проводились. Между тем, уже сейчас в хозяйствах с животноводческими комплексами по откорму крупного рогатого скота, многолетние травы в структуре пашни занимают до 70%, и в целом по республике наблюдается устойчивая тенденция расширения их плошадей.

В условиях сокращения использования торфа на удобрение, уменьшения поголовья скота и заготовок органических удобрений возрастает роль многолетних трав, как источника пополнения органического вещества в почве. При ограниченности потребления энергоресурсов разработка энергосберегающих технологий и систем использования земли также является весьма актуальной задачей. Наибольшие возможности в этом плане имеются в совершенствовании организации травосеяния, позволяющей значительно повысить производительность пашни при одновременном снижении энергетических затрат.

Связь работы с крупными программами, темами. Представляемая научная работа является частью задания "Разработать системы экологических севооборотов для хозяйств различной специализации с учетом почвенно-климатических условий основных зон РБ, обеспечивающие расширенное воспроизводство плодородия почвы, улучшение фитосанитарного состояния посевов, получение высококачественной продукции и охрану окружающей среды", входящего в республиканские целевые комплексные программы "Зерно" и "Корма".

Цель и задачи исследований. Целью данной работы является разработка основных агроэкономических принципов оптимизации использования многолетних трав в интенсивных севооборотах в условиях специализации и концентрации сельскохозяйственного производства и необходимости экономии потребления энергетических ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции.

В исследования входили следующие вопросы:

• оценка продуктивности, энергетической и экономической эффективности многолетних трав в зависимости от видового состава и режима их использования в севооборотах в связи с их специализацией;

• изучение возможности концентрации клевера в севооборотах;

• влияние многолетних бобовых и злаковых трав на урожайность последующих культур;

• влияние многолетних трав в зависимости от видового состава и продолжительности использования их посевов в севооборотах на отдельные показатели плодородия почвы;

• качество продукции многолетних трав в зависимости от их видового состава, концентрации и продолжительности использования в севооборотах.

Научная новизна ¡полученных результатов. Впервые для условий Беларуси на дерново-подзолистых суглинистых почвах дана оценка продуктивности, энергетической и экономической эффективности многолетних трав в зависимости от их видового состава, продолжительности использования и концентрации посевов в севооборотах. Определен уровень концентрации клевера одногодичного и клеверо-тимофеечной смеси двухлетнего использования в севооборотах и период возврата (количество лет) их на прежнее место. Установлено влияние многолетних бобовых и злаковых трав на урожайность последующих культур. Определено влияние многолетних трав в зависимости от видового состава и концентрации их посевов в севооборотах на отдельные показатели плодородия почвы: накопление органического вещества, динамику пищевого режима, агрофизические свойства и биологическую активность.

Практическая значимость. Для дерново-подзолистых суглинистых почв центральной части республики определен и рекомендован набор наиболее экономически эффективных кормовых культур, предложены оптимальные режимы использования бобовых и бобово-злаковых трав в севооборотах в связи с их специализацией: концентрация посевов, продолжительность использования, период возврата на прежнее поле; определены эффективные варианты сочетания однолетних трав основных и промежуточных посевов. Использование рекомендуемых культур и способов их возделывания в севооборотах возможно в качестве коммерческого продукта в условиях Беларуси.

Экономическая значимость. Применение полученных результатов в производстве в условиях оптимального технологического процесса позволит обеспечить суммарную продуктивность (за 2-3 укоса) гектара пашни - 8-11 тысяч кормовых единиц, снижение энергетических затрат в 1,5-2 раза и повышение экономической эффективности растениеводства.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту. На основании полевых и лабораторных исследований, анализа полученной информации на защиту выносятся научно обоснованные положения:

- Агроэкономическая и энергетическая оценка многолетних трав в зависимости от их видового состава и концентрации посевов в севооборотах; -Концентрация посевов клевера и клеверо-алаковых смесей в севооборотах;

—Влияние многолетних трав в зависимости от их видового состава и продолжительности использования в севооборотах на урожайность последующих культур и отдельные показатели плодородия почвы; -Качество продукции многолетних трав в зависимости от видового

состава и режима их использования в севооборотах; -Влияние многолетних трав и других культур на фитосанитарное состояние посевов в севооборотах.

Личный вклад соискателя. Диссертационная работа подготовлена на основе обобщения исследований как выполненных автором самостоятельно, так и совместно с сотрудниками лаборатории севооборотов БелНИИЗК. Работа в процессе: планирование экспериментов, анализ результатов исследований и написание диссертации - выполнены полностью соискателем.

Апробация результатов исследований. Результаты исследований ежегодно докладывались в лаборатории севооборотов, на ученом и научно-методическом советах Белорусского НИИ земледелия и кормов, республиканских, областных и районных конференциях и утверждались на Всесоюзном координационном совете по севооборотам бывшего Союза.

Опублнкованность результатов. Основные положения диссертации изложены в 5 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, общей характеристики работы, 5-ти глав, выводов и предложений производству, списка использованных источников и приложений. Она изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит: 33 таблицы и 6 рисунков в тексте, 4 таблицы в приложении. Список использованных источников включает 256 наименований отечественных и 8 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевые исследования проводились в 1983-1995гг. на экспериментальной базе "Жодино" БелНИИ земледелия и кормов в стационарном-опыте, ¡аложенном в 1976 году. Почва опытного участка дерново-подзолистая эазвивающаяся на легком песчанисто-пыпеватом суглинке, подстилаемом с "лубины 50-70 см моренным суглинком, пахотный слой которой имеет сле-1уюшие агрохимические показатели: гумуса - 2.58%, общего азота - 0.108%, )Н (в КС1) - 6.4, содержание подвижных форм Р2О5 - 26 и К20 - 19 мг на 100 г почвы.

Метеорологические условия в годы проведения исследований существен-ю отличались по количеству выпавших осадков и среднемесячным темпера-урам воздуха, что позволило наиболее полно оценить испытуемые культуры.

Исследования проводились в основном в 8-польных севооборотах, и в севооборотах с более короткой ротацией (2-4 года), в которых все поля развернуты в пространстве, что давало возможность получать данные ежегодно по всем культурам. Изучение поставленных вопросов велось в следующих видах севооборотов: зернотравянопропашных, зернотравяных, травяно-пропашных, травопольных и зернопропашных в разной степени насыщенных многолетними травами, другими кормовыми и зерновыми культурами.

Учетная площадь делянки 50-54 м2, повторность трехкратная. Агротехника возделываемых культур общепринятая для данной зоны. Посев производился только районированными сортами. Учет урожая осуществлялся методом сплошной уборки и взвешивания основной и побочной продукции. Ботанический состав многолетних трав определяли методом снопового анализа (по удельному весу). Корневые и пожнивные остатки учитывали по методикам Н.З.Станкова (1964) и Ф.ИЛевина (1972). Засоренность посевов определяли количественно-весовым методом; пораженность растений корневыми гнилями - методом снопового анализа по Л.Р.Войтовой (1988); биологическую активность почвы - с помощью льняных полотен. Физические свойства почвы определяли по методикам Б.АДоспехова, И.П.Васильева, А.В.Туликова (1977). Взятие растительных образцов, подготовка их к анализу и химический анализ проводили по методикам Е.В.Аринушкиной (1970) и А.В.Петербургского (1968). Содержание кормовых единиц и переваримого протеина в растительной продукции рассчитывали по А.Г.Дмитроченко (1972, 1975). Математическую обработку данных по урожаям проводили методом дисперсионного анализа по Б.А.Доспехову (1985) на персональном компьютере.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРОДУКТИВНОСТЬ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДОВОЮ

СОСТАВА И РЕЖИМА ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕВООБОРОТАХ.

Изучение продуктивности кормовых культур в севооборотах подтвердило высокую эффективность клевера, клеверо-злаковых трав 1-2 летнего пользования н в условиях высокого уровня применения удобрений (табл.1). Клевер и клевер+тимофеевка 1г.п. без применения азотных удобрений, а клеверо-тимофеечная смесь 2г.п., под которую вносили 120 кг/га минерального азота по выходу кормовых единиц не уступали интенсивным пропашным культурам (корнеплоды, картофель) и превосходили кукурузу. Клеверо-злаковые смеси при использовании более двух лет снижали урожай, несмотря на высокие дозы азотных удобрений (180 кг/га). В третьем и четвертом годах пользования из-за выпадения клевера из травостоя продуктивность снизилась по сбору переваримого протеина на 34-41% и по выходу кормовых единиц на 18-23% в сравнении с клевером одногодичного пользования.

Продуктивность кормовых культур (1984-1995гг.)

Культура Доза мин. Урожай- Кормовые единицы Переваримый протеин

азота, ность,

кг/га ц/га ц/га % ц/га %

Клевер - 535 107 100 14.0 100

Клевер+тимофеевка 1г.п. - 530 106 99 11.8 84

Клевер+тимофеевка 2г.п. 120 459 91.8 86 9.87 71

Клевер+злаки Зг.п. 180 441 88.2 82 9.22 66

Клевер+злаки 4г.п. 180 412 82.4 77 8.32 59

Злаки (1-4г.п.) 180 384 76.8 72 7.76 55

Люцерна (1-4г.п.) - 502 100 93 16.3 116

Горох-овес на з/м 40 344 48.2 45 6.88 49

Оз.рожь на з/м+горох-овес+яр.рапс поукосно Кукуруза 180 120 757 453 98.1 86.1 92 80 13.9 5.44 99 39

Корнеплоды 120 694 Ш 104 Ш 97 11.0 6.25 22 45

Картофель 120 317 98.3 92 4.76 34

Ячмень 80 47.9 78.4 58.9 11 55 4.54 3.83 22 27

Озимая рожь 80 49.4 73.6 58.8 62 55 4.03 3.66 22 26

НСРр;

1

5.87

Примечание: в числителе - вся продукция, в знаменателе - основная

Однолетние бобово-злаковые культуры менее продуктивны чем многолетние бобовые и бобово-злаковые травы, в особенности клевер. Урожайность горохо-овсяной смеси в среднем за 12 лет составила 344 ц/га зеленой массы, против 535 ц/га • у клевера. Однако при возделывании однолетних трав в сочетании с озимыми и поукосными промежуточными культурами, они не уступали по продуктивности интенсивным многолетним травам и являлись хорошим дополнением в системе зеленого конвейера. Продуктивность кормового поля при этом достигала 98.1 ц/га кормовых единиц и 13.9 ц/га переваримого протеина.

Ячмень и озимая рожь в севооборотах в среднем за годы исследований обеспечили 48.7 ц/га зерна. В пересчете на кормовые единицы - это 55% от наиболее продуктивных культур при учете только зерновой части и 69-73% -при учете всей продукции (зерно+солома).

С целью количественной оценки способности различных видов сельскохозяйственных культур использовать техногенную и естественную энергию,

была проведена сравнительная оценка их энергетической эффективности (табл.2). В качестве основного сопоставимого показателя использовалась полная энергоемкость, выраженная в виде прямых и овеществленных энергозатрат, отнесенных к единице произведенной продукции. Обобщающим показателем энергетической оценки культур является коэффициент энергетической эффективности. Анализируя полученные данные, видно, что среди изучаемых кормовых культур наиболее энергоэкономными являлись многолетние травы (коэффициент 3.84-11.1), затем горохо-овсяная смесь (4.21), зерновые культуры (3.13-3.63), однолетние травы в сочетании с промежуточными (2.883.34) и пропашные (1.50-3.63). Среди многолетних трав наименьшие энергозатраты и наибольшая энергетическая эффективность у люцерны и клевера (коэффициент соответственно 10.7 и 11.1) и наиболее энергозатратные -злаковые травы (коэффициент 3.84). Кпеверо-тимофеечная смесь второго года пользования по энергетической эффективности (коэффициент 4.98) уступает бобовым в чистом виде, но имеет значительное преимущество перед злаковыми травами.

Важным показателем энергетической оценки культур является расход условного топлива на 1ц кормовых единиц. По клеверу этот показатель составил 3.33кг, клеверу с тимофеевкой второго года пользования 6.91, злаковым травам 10.2, зерновым культурам 11.8-12.9, однолетним травам 11.0-13.7 и по пропашным культурам 11.2-20.5кг. Наглядны различия и по затратам физического топлива на гектар посевной площади.

Проведенные исследования позволяют заключить, что наибольшие резервы для экономии энергоресурсов в области растениеводства республики имеются в системе травосеяния. Совершенствование структуры многолетних трав в направлении замены злаковых травостоев бобовыми и бобово-злаковыми должно рассматриваться как важнейшее направление в совершенствовании систем использования земли не только с точки зрения продуктивности пашни, но также исходя из ресурсоэнергосбережения.

Для более полной оценки изучаемых культур исследования по энергетической оценке были дополнены результатами по их экономической эффективности. Экономические показатели (чистый доход, рентабельность) изучаемых культур расчитывали при использовании получаемой продукции растениеводства в животноводстве через выход молока и говядины, а зерна и картофеля также через свинину и реализацию государству по закупочным ценам. Всю полученную продукцию оценивали по закупочным ценам Беларуси на конец 1995 года. Анализ результатов экономической эффективности показал (табл.3), что наиболее эффективными являются многолетние бобовые и клеверо-злаковые травы, используемые в севооборотах не более двух лет. Они обеспечили наибольший денежный доход с гектара земельной площади при наименьшей себестоимости и низких трудовых затратах. При использовании их в молочном и мясном скотоводстве рентабельность этих культур составила 85-160% с затратами труда 0.24-0.26 чел.-часа на 1ц кормовых единиц. Многолетние злаковые менее продуктивны и обеспечивают

Энергетическая оценка основных полевых культур, возделываемых в севооборотах (1984-1995гг.)

Клевер Клевер Злаки Лю- Горох- Оз.рожь Куку- Корне- Карто- Яч- Оз.

+T1IMO- (1-4 церна овес на з/м+ руза па плоды фель мень рожь

Показатели феевка 2r.ii. г.ч.) (1-4г.н.) на з/м горох-овес+яр. рапс поукосно силос

Урожайность, ц/га 550 477 396 510 354 754 464 684 303 46,8 48,2

Выход обменной энергии, тыс.МДж 119,5 96,7 91,3 108 67,4 119,7 79,8 169,3 85,1 83,5 99,0

Затраты совокупной энергии на 1га, тыс.МДж 10,8 19,4 23,8 10,1 16,0 41,5 38,9 46,7 56,7 26,7 27,3

Коэффициент энергетической эффективности 11,1 4,98 3,84 10,7 4,21 2,88 2,05 3,63 1,50 3,13 3,63

Затраты совокупной энергии на 1ц корм.ед., МДж 98,2 203 301 99 323 403 441 329 604 348 380

Расход физического топлива,кг

на 1га 92,5 71,4 62,4 87,0 84,0 180 248 322 302 191 200

на 1ц корм.ед. 0,84 0,75 0,79 0,85 1,42 1,75 2,81 2,27 3,22 2,49 2,78

Расход условного топлива,кг

на 1га 365 659 808 343 543 1412 1323 1588 1927 907 928

на 1ц корм.ед. 3,33 6,91 10,2 3,36 11,0 13,7 15,0 11,2 20,5 11,8 12,9

Экономическая эффективность кормовых культур, возделываемых в севооборотах (1984-1995 гг.)

Урожаи Сбор Себесто- Чистый доход с 1га, тыс.руб. Рентабельность, %

Культура II ость корм.ед. имость при при использовании всей при реализации

основ- (основи. 1ц корм. реализа- продукции и государству по закупочным

ной продук- ед., ции про- животноводстве для ценам

продукции, ция+по-бочная), ц/га тыс.руб. дукции государству производства

ц/га молока говядины свинины зерна, картофеля молока говядины свинины

Клевер 550 110 21,3 - 6094,4 4422,9 - - 160 125 -

Кпевер+тимофеевка 2г.п. 477 95,4 25,9 - 4587,5 3182,0 - - 115 85 -

Злаки (1-4г.п.) 396 79,2 32,3 - 2981,8 1875 - - 72 49 -

Люцерна (1-4г.п.) 510 102 19,7 - 5933,3 4358,5 - - 182 144 -

Горох-овес на з/м 354 49,6 42,8 1032,9 389,8 - - 30 12 -

Оз. рожь на з/м + горох- 754 103 36,0 _ 3261,4 1864 _ _ 54 33 _

овес + яр.рапс поукосн

Кукуруза па силос 464 88,2 37,2 - 2313,6 1438,5 - - 49 29 -

Корнеплоды 684 142 43,3 - 2806,1 993,2 - - 28 11 -

Картофель 303 93,9 71,5 41781,8 -2436,1 -3342,4 9539,8 622 -22 -33 147

Ячмень 46,8 76,7 43,4 1352,9 1513,1 532,1 6499,1 41 28 11 138

Озимая оожь 48.2 71.9 47.1 9ЯО 7 QRO 7 Ol я Afl/l« П 70 т ni

ниже чистый доход и рентабельность при более высокой себестоимости продукции, чем бобовые и бобово-злаковые травы.

Однолетние травы при возделывании их в сочетании с промежуточными культурами из-за более высоких производственных затрат менее доходны, чем многолетние травы. Намного уступала им по рентабельности и кукуруза. Наивысшая рентабельность ячменя и озимой ржи обеспечена при использовании зерна в свиноводстве. Картофель использовать на корм молочному скоту и для производства говядины невыгодно, а в свиноводстве рентабельность его была на уровне ячменя. Наивысший денежный доход и рентабельность достигнуты при реализации клубней государству.

При современном состоянии экономики особенно важно знать, при каком уровне урожайности возделывание культуры становится рентабельным. В наших опытах многолетние травы окупали производственные затраты при урожайности зеленой массы 153-184 ц/га, однолетние травы - 238 ц/га, кукуруза на силос - 272 ц/га, корнеплоды - 470 ц/га, ячмень и озимая рожь -32.2-37.4 ц/га.

Продуктивность клевера одногодичного пользования в зависимости от концентрации его посевов в севообороте и периода возврата на прежнее поле. В республике площади многолетних трав постоянно расширяются. К 1996 году они доведены на пахотных землях до 1533 тыс.га и составили 24.9% в общей структуре посевов и почти 43% от площади пригодных для клевера почв. С увеличением доли клевера в севообороте возрастает вредоносность болезней, одной из которой является склеротиниоз (рак), считающийся одним из основных вредоносных заболеваний клевера (Е.Петруаскайте,1962; Т.С.Бражникова,1988).

В 1983-1986гт. нами совместно с сотрудниками БелНИИ защиты растений проведен учет на пораженность клевера раком (склеротиниоз) в посевах клевера одногодичного и клеверо-тимофеечной смеси двухлетнего пользования. Ежегодно наблюдалось увеличение развития рака при сокращении интервала между посевами клевера и клеверо-тимофеечной смеси в севообороте.

Анализ продуктивности клевера за десятилетний период (1983-1992гг.) в зависимости от концентрации его посевов показал, что урожайность зеленой массы при одногодичном использовании практически не снизилась при насыщении им севооборота до 25%, что соответствует двум полям в -8-польном севообороте (табл.4). При возвращении клевера через два года урожайность зеленой массы (клевер+разнотравье) снизилась на 98-119 ц/га, в том числе клевера на 157-188 ц/га, а через год соответственно на 142-163 и 233-264 ц/га, в сравнении с севооборотами, гае клевер возвращался на прежнее поле через три и семь лет. По мере насыщения севооборота клевером от 25% до 50% происходило сильное выпадение бобового компонента и увеличение эазнотравья в травостое. Это снизило урожайность массы клевера, а также зыход кормовых единиц, переваримого протеина.

Продуктивность клевера в зависимости от концентрации его посевов е севообороте (1983-1992гг.)

№ Удель- Период Ботаничес- Урожайность зеленой

се- ный вес возврата кий состав массы Кормовые Перевари-

во- клевера на преж травостоя. % единицы мыи

обо- в севоо- нее мес- кле- разно- клевер+ в т.ч. клевер протеин

рота бороте, то, лет вера травья разнотра

% вье.ц/га ц/га % ц/га % ц/га %

12 12.5 7 97 3 542 526 100 108 100 14.1 100

13 25.0 3 95 5 521 495 94 104 96 13.4 95

11 33.0 2 80 20 423 338 64 84.6 78 10.6 75

11а 50.0 1 69 31 379 262 50 75.8 70 9.2 65

НСРрз_31.4

Таким образом, экспериментальные данные показывают, что возвращат клевер на прежнее поле в севообороте следует не ранее, чем через 3 год; При более частом возвращении имеет место изреженность посевов и сильно снижение урожая из-за распространения болезней, главным образом рак клевера.

В полевом кормопроизводстве на хорошо окультуренных почвах наряд с клевером ценной белковой культурой является люцерна. Она отличаете экологической пластичностью, повышает плодородие почвы, может возделы ваться на одном поле длительное время, практически не снижая продукта! ности (П.Т.Пикун,1984; И.П.Проскура, Ю.К.Новоселов,1987). В связи с эти(* целью наших исследований было изучение возможности повышения продук тивности люцерны в зависимости от способа использования в севообороте.

Таблица

Продуктивность люцерны в зависимости от способа использования в севообороте (1984-1990гг.)

№ се- Способ Предшест- Урожайность Кормовые Перевари-

вообо использования венник зеленой единицы мыи протеин

рота в севообороте массы, ц/га ц/га % ц/га %

8 Люцерна (1-4г.п.) зерновые 462 92.4 100 15.0 100

8а Люцерна+клевер (1-4г.п.) зерновые 523 105 114 16.0 107

116 Люцерна (1-4г,п.) кукуруза (повторный посев 3 года) 549 110 119 17.8 119

НСРр,

38.5

Эффективным оказалось возделывание люцерны после трехлетних повторных посевов кукурузы в системе кормового люцерно-кукурузного севооборота (табл.5). Продуктивность ее при таком возделывании в среднем за 4 года повысилась на 19%, в сравнении с вариантом, гае люцерна размещалась после зерновых культур и составила 110 ц/га кормовых единиц и 17.8 ц/га переваримого протеина при урожайности зеленой массы 549 ц/га. По результатам наших исследований одним из способов повышения продуктивности люцерны может стать возделывание ее в смеси с клевером. В сравнении с чистыми посевами люцерны урожайность зеленой массы повысилась на 13% и составила 523ц/га.

Многолетние травы как предшественники зерновых культур. В севооборотах, насыщаемых зерновыми культурами, возникает проблема повышения урожайности из-за недостатка хороших предшественников, в особенности для пшеницы и ячменя. Одним из способов пополнения их состава может стать улучшение качества травяного пласта за счет совершенствования структуры трав. Учитывая то, что в производственных условиях травяной пласт представлен различными видами трав (бобовые, бобово-злаковые смеси, злаки) возникла необходимость оценки их как предшественников для основных зерновых культур.

По данным наших опытов (табл. 6), урожайность ячменя в среднем за 1984-1992гг. по клеверо-злаковым травам 4-х летнего использования на 7.6, а по озимой ржи на 10.1 ц/га была ниже, чем по клеверу одногодичного использования.

Таблица 6

Влияние многолетних трав в севообороте на урожайность ячменя

(1984-1992гг.)

№ севооборота Предшественник Урожайность зерна, ц/га ±к контролю %

12 Картофель 47.7 100

12 Клевер 48.3 +0.6 101

3 Клевер+тимофеевка 2г.п. 47.1 -0.6 99

7 Кпевер+злаки 4г.п. 40.7 -7.0 85

10 Озимая рожь 38.2 -9.5 80

НСРо, 2.63

Клевер по влиянию на урожайность ячменя оказался на уровне картофеля с внесением навоза, который традиционно считается лучшим предшественником для данной зерновой культуры.

Озимая рожь менее требовательная культура к предшественникам, чем ячмень. В наших опытах в среднем за 4 года урожайность зерна озимой ржи, посеянной по разным видам многолетних трав практически была на одном

уровне и составила по клеверу - 51.4, по клеверо-тимофеечной смеси 2-х летнего пользования - 50.8, клеверо-злаковой смеси 4-х летнего пользования - 49.5 ц/га. Озимая рожь после ячменя давала значительно меньшее снижение урожайности (на 4.9-5.8 ц/га или на 9-11%), чем ячмень по ржи, в сравнении с предшественником клевером и ранним картофелем.

ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДОВОГО СОСТАВА И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ ПОСЕВОВ В СЕВООБОРОТАХ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ,

Корневые и пожнивные остатки изучаемых культур. Результаты учета биомассы растений показали большие различия между культурами как по количеству биомассы урожая, так и по количеству корневых и пожнивных остатков. Наибольший сбор сухого вещества урожая дали многолетние травы (104-134 ц/га). Высокие выходы отчуждаемой надземной массы обеспечили кормовая свекла и кукуруза (93.7-108 ц/га). Зерновые культуры по выходу сухого вещества основной продукции уступали многолетним травам и пропашным культурам (37.7-41.5 ц/га).

Наибольшая масса пожнивных остатков была после многолетних трав (20.4-23.9 ц/га). Значительное количество их обнаружено после зерновых культур (7.65-9.13 ц/га), меньше после пропашных (3.10-5.24 ц/га).

Масса корней в пахотном слое (0-20см) наибольшей была у многолетних трав (40,2-78.5 ц/га) и зависела от видового состава и продолжительности использования их в севооборотах.

Среди однолетних полевых культур значительное количество корневых остатков было у зерновых культур и кукурузы (16.2-20.9 ц/га). Наименьшее количество корневой массы оставляли после себя кормовая свекла и картофель (4.92-7.50 ц/га).

Влияние корневых и пожнивных остатков на плодородие почвы определяется не только их количеством, но и химическим составом, содержанием в них питательных элементов. Наибольшее количество элементов питания содержится в растительных остатках многолетних трав. Содержание азота в корневых остатках бобовых трав (клевер, люцерна+клевер, люцерна) колеблется в пределах 1.91-2.01%, фосфора 0.72-0.82% и калия - 1.03-16.29%, в .поукосных соответственно 1.57-1.84, 0.64-0.74 и 2.04-2.32%. Количество азота и зольных элементов в корнях бобово-злаковых травостоев зависит от доли каждого компонента и составляет 1.25-1.91% азота. 0.62-0.81 фосфора и 0.65-1.01% калия, в поукосных остатках - соответственно 1.16-1.63, 0.58-0.71 и 1.64-2.05%. Наибольшее количество азота оставляют после себя многолетние травы, в особенности клевер и люцерна (122-125 кг/га). Растительные остатки однолетних культур (зерновые, пропашные) беднее питательными элементами. Из этой группы культур на первом месте по количеству оставляемого азота стояли зерновые (30.3-31.7 кг/га), затем кукуруза (23.8 кг/га). В корнеплодах и картофеле количество его находилось в пределах 12.8-15.7 кг/га.

По количеству фосфора и калия в растительных остатках выделялись многолетние травы. Эти культуры оставляли после себя 49.4-63.4 кг/га фосфора и 84.5-106 кг/га калия. У всех других культур количество фосфора находилось в пределах 4.39-12.3 кг/га, калия - 4.41-28.7 кг/га.

Структурно-агрегатный состав почвы. В наших опытах наибольшее количество водопрочных агрегатов отмечено в посевах многолетних трав. Темпы образования прочной структуры под влиянием многолетних трав изменяются с годами пользования. Количество водопрочных агрегатов в 1-й год пользования клевера с тимофеевкой составляло 49.1% и во второй год 54.4%. При возделывании сложной клеверо-злаковой травосмеси в 1-й год пользования их было 48.3%, во 2-й год - 53.9%, в 3-й год - 52.3% и в 4-й - 50.6%. Значительное количество макро- и микроагрегатов, хотя и меньше, чем под многолетними травами, было в пахотном слое при возделывании зерновых культур (38-40.9%). Наименьшее количество водопрочных агрегатов отмечено в посевах пропашных культур (33.5-34.4%). Исключение составляла кукуруза, которая по количеству водопрочных агрегатов (38.7%) не уступала зерновым колосовым культурам.

Таким образом, испытуемые кормовые и зерновые культуры по эффективности структурообразования располагаются в таком же порядке, как и по количеству оставляемых после уборки растительных остатков. Это свидетельствует о прямой зависимости данного показателя от массы корней того или иного вида растений.

Плотность почвы. В наших исследованиях плотность пахотного слоя почвы в посевах ячменя находилась в пределах оптимальных значений для зерновых культур (1.1-1.3 г/см3), но изменялась в зависимости от размещения ячменя в севообороте. В среднем за три года самая малая плотность в слое 010см отмечена при размещении ячменя после клевера - 1.11 г/см3. Примерно такой же - 1.13 г/см3 - она была при возделывании его после клевера с тимофеевкой 2г.п. В остальных вариантах верхняя часть пахотного слоя имела более высокую плотность: при размещении ячменя после картофеля -1.17 г/см3, после клеверо-злаковой смеси 4г.п. - 1.20 г/см3, после озимой ржи - 1.23 г/см3. Этот показатель в слое 10-20см составлял соответственно 1.18; 1.19; 1.23; 1.24 и 1.25 г/см3. С плотностью почвы тесно связано строение пахотного слоя. Общая пористость почвы в слое 0-10см изменялась в зависимости от размещения ячменя в севообороте в пределах 56.9-52.7% и в слое 10-20см - в пределах 53.8-50.9%. Большое значение для хорошего развития растений имеет некапилярная пористость. Некапилярные поры обеспечивают водопроницаемость и воздухообмен. В наших исследованиях некапилярная пористость во все годы была сравнительно низкой и не превышала 11-22%.

Биологическая активность. Производительная способность почвы определяется не только агрохимическими и физическими свойствами, но также интенсивностью и характером биологических процессов. Активность почвен-

ной микрофлоры нами определялась по степени разложения льняной ткани Исследования показали, что биологическая активность почвы зависела прежд< всего от погодных условий. Более интенсивной она была в благоприятны« 1988 и 1989 годы и наименее интенсивной в засушливом 1991 году. Наиболее высокая . интенсивность разложения ткани была после клевера и клеверо-тимофеечной смеси двухлетнего использования и составила в среднем за А года соответственно 54.0 и 52.8% к исходному состоянию. Ниже этот показатель был после клеверо-злаковой смеси 4-х летнего использования - 48.7% Самая низкая целлюлозолитическая активность почвы была после картофеля и ячменя и составила 44.5 и 45.3%.

ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ И ДРУГИХ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР НА

ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ В СЕВООБОРОТЕ

В числе основных причин, сдерживающих рост урожайности сельскохозяйственных культур в земледелии Беларуси, является высокая засоренность посевов. Потери зерна от сорняков составляют в республике около 10% (Н.И.Протасов, 1988). Как показали результаты наших исследований засоренность посевов зерновых культур в значительной степени зависела от предшествующей культуры в севообороте. Возделывание ячменя и озимой ржи после злаковых трав (клевер+злаки 4г.п.) повышало засоренность их посевов, прежде всего за счет многолетних видов сорняков, в сравнении с размещением их по клеверу и клеверо-злаковой смеси второго года пользования. При высоком проценте зерновых в севообороте засоренность посевов ячменя возрастает за счет малолетних видов сорняков. Таким образом, наши исследования подтвердили роль севооборота и чередования культур, как биологического средства борьбы с сорной растительностью и в условиях интенсификации земледелия. Применение химической защиты растений от сорняков не отменило значение предшественника в снижении засоренности посевов.

Влияние многолетних трав и других предшественников на развитие болезней в последующих посевах зерновых мы изучали на культуре ячменя. Выявлено, что нарастание развития корневых гнилей усиливалось примерно в два раза к фазе молочно-восковой спелости, что, очевидно, связано с поражением корневой системы патогенными грибами Fusarium sp. При анализе динамики пораженности ячменя корневыми гнилями просматривалась роль предшественника. Размещение его после таких предшественников, как клевер и картофель, снижало развитие болезни. В то же время размещение ячменя после клеверо-злаковых трав 4г.п. и озимой ржи приводило к увеличению степени пораженности и к фазе молочно-восковой спелости она достигала соответственно 22 и 25%.

В годы исследований (1991-1995) значительное развитие имела сетчатая пятнистость ячменя (Drechslern teres Sto.). Первые признаки болезни отмечались в фазу выхода в трубку и максимальное развитие - в фазу колошения-цветения. Более низкий уровень развития сетчатой пятнистости просматри-

вался при возделывании ячменя после предшественников: картофеля и клевера. Высокое развитие болезни отмечалось при размещении после клеверо-злаковой смеси 4-х летнего использования (26%), что связано с сильным поражением тимофеевки и костра безостого и накоплением инфекции на растительных остатках.

ВЫВОДЫ

1. В условиях интенсификации земледелия и ресурсоэнергосбережения возрастает роль видового состава культурных растений, как биологических факторов в системе "почва-растение", обеспечивающих наиболее полное использование агроклиматических ресурсов и почвенного плодородия. В этой связи, особенно в условиях специализации севооборотов, наибольшее значение приобретает рациональная организация травосеяния, как важнейшее звено в интенсивных системах земледелия, позволяющее наиболее полно использовать природные, материально-технические и трудовые ресурсы, и обеспечивать повышение плодородия почвы, улучшение фитосанитарного состояния посевов и наивысшую производительность пашни.

2. В условиях Республики Беларусь на дерново-подзолистых суглинистых почвах среди кормовых культур наиболее эффективными являются многолетние травы. При оптимальных технологиях возделывания они обеспечивают 80-110 ц/га кормовых единиц и 10-16 ц/га переваримого протеина. По обшей продуктивности многолетние травы не уступают интенсивным пропашным культурам ( корнеплоды, картофель), превосходят кукурузу, зерновые культуры и дают кормовую продукцию при наименьших трудовых и энергетических затратах и наивысшей рентабельности.

3. Основу полевого травосеяния должен составлять клевер, который без затрат азотных удобрений превосходит по продуктивности, экономической и энергетической эффективности злаковые травы, под которые вносится 180 кг/га минерального азота. В севооборотах, где многолетние травы занимают не более 25% пашни, наиболее эффективно возделывать клевер при одногодичном использовании. В этом случае он обеспечивал сбор 100-110 ц/га кормовых единиц и 13-14 переваримого протеина. Клевер превосходил все . испытываемые культуры по энергетической эффективности и обеспечил :реди кормовых культур наивысшую рентабельность.

Клеверо-злаковые смеси обеспечивают высокую продуктивность (90-105ц/га кормовых единиц и 10-12 ц/га переваримого протеина) при использо-зании не более двух лет. При более длительном использовании в травостое остаются одни злаки, которые значительно снижают урожай, даже при внесе-1ии высоких доз азотных удобрений (180 кг/га).

4. Клевером одногодичного пользования севообороты возможно насыпать до 25% (два поля в 8-польном севообороте), клеверо-злаковыми смесями ipn двухлетнем использовании с сохранением бобового компонента - до 40%.

Клевер на прежнее поле в севообороте следует возвращать не раньше, че! через 3 года.

5. Для более длительного (3-4 летнего) использования на хорошо окуль туренных произвесткованных почвах эффективной культурой являете люцерна. По продуктивности, экономической и энергетической эффективное ти она превосходит злаковые травы и клеверо-злаковые смеси 3 и 4-го годо пользования. Продуктивность гектара пашни на 10-15% повышается пр: возделывании люцерны в смеси с клевером.

В системе кормовых севооборотов посевы люцерны целесообразно соче тать (попеременно чередовать) с повторными посевами (3-4 года) кукурузы Урожайность люцерны, размещаемой после таких посевов кукурузы на 18 22% выше, чем при посеве по зерновым культурам в зернотравянок севообороте.

6. Однолетние бобово-злаковые смеси менее продуктивны, чем клевер клеверо-злаковые травы и люцерна. Однако при возделывании их в сочетанш с озимыми и поукосными промежуточными культурами продуктивность кор мового поля значительно возрастает и достигает уровня многолетних трав I даже превосходит их (95-100 ц/га кормовых единиц), давая однако при этоь более дорогую продукцию с более высокими энергетическими и трудовымг затратами.

7. Травяной пласт в качестве предшественника зерновых необходимо ис пользовать с учетом видового состава трав. После клевера и клеверо-злаковы> смесей двухлетнего использования целесообразно размещать ячмень и озимук рожь, а после злаковых трав - озимую рожь.

Многолетние бобовые травы (клевер, люцерна) являются хорошимь предшественниками для кукурузы в севообороте. Размещение кукурузы пс многолетним злаковым травам приводит к увеличению повреждения растение проволочником и резкому снижению урожая.

8. Совершенствование структуры и режима использования многолетних трав в севооборотах способствует увеличению накопления корневых и пожнивных остатков, которые являются важным источником пополнения органического вещества в почве, улучшения ее агрохимических, физических и биологических свойств, а также оказывает положительное влияние на снижение засоренности посевов, поражение растений болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На дерново-подзолистых почвах Республики Беларусь вместо злако-!ых трав, занимающих около 300 тысяч гектаров, следует возделывать бобо->ые (клевер, а на хорошо окультуренных почвах и люцерну) и бобово-шаковые смеси.

2. Систему использования многолетних трав (видовой состав, структура юсевов, концентрация и продолжительность использования) применять с счетом специализации севооборотов:

♦ в севооборотах, где многолетние травы занимают до 25%, в особенности насыщенных зерновыми культурами, наиболее эффективно возделывать

♦ клевер при одногодичном использовании;

♦ клеверо-злаковые смеси использовать в севооборотах не более двух лет; для сохранения бобового компонента удельный вес их в структуре севооборота не должен превышать 40%;

♦ при удельном весе многолетних трав в севообороте 30-35% наиболее целесообразно сочетать одногодичное использование клевера с двухгодичным использованием клеверо-тимофеечной смеси;

♦ возвращать клевер (в чистом виде и в смеси с тимофеевкой) на прежнее место в севообороте следует не раньше, чем через 3 года;

♦ для 3-4-летнего использования рекомендуется применять посевы люцерны в смеси с клевером в системе кормовых севооборотов или в выводных полях. Посевы люцерны в системе чередования культур целесообразно сочетать с повторными посевами кукурузы по схеме: кукуруза (3 года) - однолетние травы с подсевом люцерны - люцерна (3-4 года).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

. Никончик П.И., Кривеня Н.И., Лапковский A.A. Майор А.Г., Усеня A.A., Козлова А.П. Структура посевных площадей и севообороты для специализированных животноводческих хозяйств: Рекомендации. -Мн.:Ураджай, 1989. -62С.

. Усеня A.A. Дробудько Г.В. Продуктивность и экономическая эффективность многолетних трав в севооборотах // Пути повышения урожайности полевых культур. -Мн.:Ураджай, 1991. -№22. -С.126-131 . Усеня A.A. Продуктивность кормовых культур в интенсивных специализированных севооборотах // Becui Акадэмп аграрных навук Беларусь -Мшск, 1993. -№1. -С.36-40

Никончик П.И., Усеня A.A., Старостина М.А. Продуктивность многолетних трав в зависимости от концентрации их посевов в севообороте // Becui Акадэмп аграрных навук Беларусь -Мшск, 1993. -№4. -С.78-82 Никончик П.И., Усеня A.A., Козлова А.П., Ничеперович Г.В. Энергетическая и экономическая эффективность кормовых культур, возделываемых в севооборотах // Вести Академии аграрных наук.-Минск, 1996.-№4.-С.54-59

Р Э 3 Ю М Э. Усеня Анатоль Андрэевгч.

Аграэканаличныя асновы скарыстання шматгадовых трау у спецыял1заваных севазваротах на дзярнова-падзолктых Глебах

РэспублШ Берарусь.

Ключавыя словы: шматгадовыя травы, канюшына, канюшына-злакавыя сумесп, прадукцыйнасць, энергетычная, экaнaмiчнaя эфектыунасць, севазварот, папярэдшк, канцэнтрацыя, спецыял1зацыя, засмечанасць.

У вышку праведзеных палявых 1 лабараторных даследаванняу дадзена ацэнка прадукиыйнасш, энергетычнай 1 эканам1чнай эфектыунасш шматгадовых трау у залежнасш ад ¡х вщавога саставу, працягласш скарыстання 1 канцэнтрацьп пасевау у севазваротах. Вызначаны узровень канцэнтрацьп канюшыны аднагадовага 1 канюшына-шмафеечнай сумесй двухгадовага скарыстання у севазваротах 1 перыяд вяртання (колькасць гадоу) ¡х на ранейшае месца. Установлены уплыу шматгадовых бабовых, бабова-злакавых 1 злакавых трау на ураджайнасць наступных культур. Выяулены уплыу шматгадовых трау у залежнасш ад вшавога саставу 1 канцэнтрацьп ¡х пасевау у севазваротах на урашпвасць глебы: накапленне арган1чнага рэчыва, дынам1ку харчовага рэжыму, аграф1з1чныя уласц'васц'< б1ялапчную актыунасць.

РЕЗЮМЕ. Усеня Анатолий Андреевич.

Агроэкономические основы использования многолетних трав в специализированных севооборотах на дерново-подзолистых почвах Республики Беларусь.

Ключевые слова: многолетние травы, клевер, клеверо-злаковые смеси, продуктивность, энергетическая, экономическая эффективность, севооборот, предшественник,

концентрация, специализация, засоренность.

В результате проведенных полевых и лабораторных исследований дана оценка продуктивности, энергетической и экономической эффективности многолетних трав в зависимости от их видового состава, продолжительности использования и концентрации посевов в севооборотах. Определен уровень концентрации клевера одногодичного и клеверо-тимофеечной смеси двухлетнего использования в севооборотах и период возврата (количество лет) их на прежнее место. Установлено влияние многолетних бобовых, бобово-злаковых и злаковых трав на урожайность последующих культур.

Определено влияние многолетних трав в зависимости от их видового состава и концентрации их посевов в севооборотах на плодородие почвы: накопление органического вещества, динамику пищевого режима, агрофизические свойства и биологическую активность.

Key words: perennial grass, clover, clover-cereal mixtures, productivity, power, economic effectiveness, crop rotation, fore runner, concentration, specialization, choking (clogging).

As a result of the realized field and laboratory researches it was given an ippreciation of productivity, power and economic effectiveness of the perennial ;rass depending on their specific composition, duration of employment and on :oncentration of crop in crop rotations.

It was determined the level of concentration of one-year clover and a clover-imothy mixture two-year employment in the crop rotation and the period of their eturn to the former place. It was ascertain the influence of the perennial legumes, :gumes-cereal and cereal grass on productivity of the following crops. It was etermined the influence of the perennial grass depending on their specific omposition and on the concentration of their crops in the crop rotations, on the ail fertility: accumulation of organic substance, dynamic of the digestive regime grophysical properties and biological activity.

SUMMARY. Anatoliy Usenia

Agroeconomical principles of employment of perennial grass in specialized crop rotations on turf-podzol soils in Belarus.