Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОРЕННОГО УЛУЧШЕНИЯ ОСУШАЕМЫХ НИЗИННЫХ ЛУГОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЛУБОКОГО РЫХЛЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.12, Кормопроизводство и луговодство

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОРЕННОГО УЛУЧШЕНИЯ ОСУШАЕМЫХ НИЗИННЫХ ЛУГОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЛУБОКОГО РЫХЛЕНИЯ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

~ 5 На правах рукописи

КОВАЛЕВСКИЙ Петр Григорьевич

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОРЕННОГО УЛУЧШЕНИЯ

ОСУШАЕМЫХ НИЗИННЫХ ЛУГОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЛУБОКОГО РЫХЛЕНИЯ

Специальность - 06.01.12 — луговодство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1980

"ТС/--*

-'-■.- -Диссертационная ра^от^ выполнена во-Всесоюзном ордена : Трудового Красного. Знамени*научно-исследовательском ин-^ ст »ту те ^ г л д р отех ннк и ~ и I м е л ио рации- имен и - К. Н.; Костикова, " а"- экспериментальная-^ частьгработы — в; Смоленском-филиале-

вниигиМ. "'-•... - - - • V/ Л"--' 1 .У • ^ ^

Научный . .руководитель — доктор^ биологнческих:" наук-'

К. А. Куркин. :- - -':'-'*~ ' - ^ - - - " - *' -Г" - Г V/■;■•_•

.Официальные--'оппоненты: - доктор^сельскохозяйственных" наук- Аг А :_Ку ту з о в а; к а н д и д атс е л ь ско хоз я й ств еиных; на у к: - С. С.МихалевГ--. - ;■*.'..'_■ -;

ЯВёдущеё- п р едп р н ят не ^ - С м о л е не к ое. : о б л а стаоеу пр а в л е- ~ . ниесёльского .хозяйства: > ""..У' , л.." у-У. - - ",/'-

; *"г 3 ащита со стоите . 198^ г;

в = «■/£» час. мин.^;на*заседанни~Специализиррванного-

совета К. 120.35,03 в Московской, сел ьскохозя й с тв е нно й: а к а де"-; мни имени-Кг.А;Тпмирязева;^'-У;:^~ Л. V ^ ^ ' ^

~ Адрес: Л 27550М ос к в а;;; И-"550," ~ул и м и р язевск а я 9 • сектор заш.ить*...г'иссертаций ТСХАТ; ~ - "•..'••

. С - дкесг*-'можно озна1;омитьсяГв:ЦНБ-ТСХА..:: -„

Автор}": '^«тл.разослан"-,«'.' » :.1980^г."

.''%-фетар*ы~ Г". . ■ _ ■ . - .. .

Спецйа^".:'знного;совёта,- г - -

: "• ' .. ' К. ТОРЯНСКАЯ. -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР» {1974 г.) на ближайшие годы предусмотрена широкая программа преобразования сельскохозяйственных угодий Нечерноземья, в т. ч. и существующих пастбищных и сенокосных угодий. Июльский (1978 г.) Пленум ЦК КПСС также подчеркнул важность быстрого развития животноводства на основе резкого повышения урожайности кормовых культур и продуктивности естественных сенокосов н пастбищ путем химизации и мелиорации земель. В юго-западной части Нечерноземной зоны РСФСР, куда входят Смоленская, Калужская и Брянская области, предстоит осушить 940 тыс. га переувлажненных естественных кормовых угодий, из которых примерно третья часть располагается на глеевых почвах тяжелого механического состава с очень плотными иллювиальными горизонтами. Наиболее эффективным приемом при коренном улучшении лугов на таких почвах является сочетание закрытого дренажа с глубоким рыхлением уплотненного слоя. Под зерновыми, пропашными и техническими культурами положительное действие глубокого рыхления уже доказано, однако под травы сенокосного использования оно практически не применялось. В связи с этим оценка коренного улучшения осушаемых низинных лугов с тяжелыми почвами, включающего глубокое рыхление, имеет научное и практическое значение.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы состояла в установлении эффективности коренного улучшения осушаемых лугов в сочетании с глубоким рыхлением почвы. В задачи исследований входило:

1. Изучение влияния глубокого рыхления почвы на изменение ее водно-физических, агрохимических и биологических свойств.

2, Установление действия режимов осушения и глубокого рыхления на продуктивность сенокосов, биохимический со-

к:;-;:'".! СнЗ.' оа-.м цс::(. г;;;. сэшзз,

а>::л. с:.:. ¡!. А. Калвин

став и характер размещения корневых систем различных видов злаковых трав.

3. Установление сроков активного последействия глубокого рыхления под травами.

4, Оценка экономической эффективности этого приема при коренном улучшении низинных лугов с тяжелыми почвами.

Научная новизна исследований. Для условий юго-запада Нечерноземной зоны РСФСР установлена эффективность коренного улучшения а сочетании с глубоким рыхлением осушаемых низинных лугов, действие этого приема на улучшение экологических свойств тяжелых почв, развитие корневых систем и повышение продуктивности различных видов злаковых трав, на изменение ботанического состава травостоев, содержание в них ЫРК и вынос этих элементов питания с урожаем трав. Установлены также сроки активного, последействия глубокого рыхления под различными видами трав и экономическая эффективность этого приема.

Практическая ценность работы. Полученные результаты дают основание рекомендовать водохозяйственным организациям, колхозам и совхозам юго-западной части Нечерноземной зоны РСФСР при осушении и коренном улучшении низинных лугов с тяжелыми почвами проводить глубокое рыхление под посевы глубокоукореняющнхея трав, требовательных к аэрации и'отзывчивых на ее улучшение.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на научно-производственной конференции «Мелиорация земель — важный путь интенсификации сельскохозяйственного производства», организованной Смоленским областным правлением НТО, областным производственным управлением сельского хозяйства и филиалом ВНИИГиМ.

Реализация результатов исследований. Основные положения исследований, изложенных в диссертации, освещены в-опубликованных работах. Результаты работ проверены на производственных осушаемых массивах с возделыванием многолетних трав в ОПХ «Верховье» Смоленского района Смоленской области на площади 50 га и в совхозе «Селезневский» Велижского района Смоленской области на площади 45 га и рекомендованы в производство через Смоленский центр НТИ. Институтом «Смол енсксельхозвод проект» в 1979 г. включено в проекты выполнение глубокого рыхления на площади более 1500 га.

Объем работы. Диссертация написана на русском языке, изложена на 141 странице машинописного текста, содержит 40 таблиц, 16 рисунков, 41 приложение. Состоит из введения, пяти глав, выводов, результатов производственной проверки, предложений производству и списка использованной литературы (242 названия, в том числе 13 иностранных авторов).

Условия и методика проведения исследований

Полевые опыты проведены на низинном переувлажненном осоково-злаковом лугу с дерново-поверхностно-глееватой тяжелосуглинистой почвой ОПХ «Верховье» Смоленского филиала ВНИИГнМ, В исходном состоянии гумусовый горизонт почвы (0—20 см) был беден фосфором и калием (соответственно 6 и 5 мг на 100 г), обогащен гумусом (8,8%), имел ела* бокислую реакцию (рН сол. 5,8) и высокую степень насыщенности основаниями (88,4%). Объемная масса этого горизонта почвы составляла 0,85 г/см3. В слое 20—50 см она увеличивалась до 1,7 г/см3. Порозность соотвественно составляла 63 и 39%, а воздухоемкость при НВ в слое 20—50 см — всего лишь 3—5%. В этом слое содержится наибольшее (57%) количество глинистых частиц. Осушение на глубину 1 м выполнено гончарным дренажем в 1973 г., глубокое рыхление (до 60 см) проведено в 1974 г. рыхлителем Р-0.6/2.4, затем проведена обработка почвы и посев трав (в скобках указана норма высева в кг/га при 100% годности семян): тимофеевка луговая Ленинградская 204 (18), костер безостый Моршан-ский 760 (30), лисохвост луговой Приекульский 40 (21) и травосмесь (тимофеевка (6.5) +костер (16,0)+лисохвост (7.5). Схема трехфакторного опыта представлена в таблице урожайности трав (табл. 3). Площадь делянок I порядка (режимы осушения) — 1,0 га, делянок II порядка (без рыхления и с рыхлением)—800 м2, делянок III порядка (виды трав)—200 м2, учетных площадок — 25 м2. Повторность вариантов рыхления 4-кратная, учетных площадок—8-кратная.

Минеральные удобрения h норме N hiwio PfoKco вносили обшнм фоном дробно (весной — NeoPsoKso. после 1-го укоса — КеоКзо. после 2-го укоса — N30) * Формы удобрений: аммиачная селитра, простой суперфосфат и хлористый калии.

Урожайность " трав, корневые системы, ботанический состав травостоев п содержание в них N, Р л К, водно-физические свойства, агрохимические показатели и биологическую активность почвы, а также экономическую оценку глубокого рыхления определяли по общепринятым методикам. Статистическая обработка урожайных данных выполнена методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову на ЭВМ «Наири-2»,

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Изменение экологических свойств осушаемых тяжелых почв под воздействием глубокого рыхления. Объемная мас-

* В 1978 г. Мм после 2-го укоса не вносили.

са в слое почвы 20—50 см непосредственно после рыхления (1974 г.) уменьшилась с 1,61 до 1,39 г/см3, или на 14% (табл. 1). В последующие годы происходило постепенное уплотнение почвы и в 1978 г. величина ее объемной массы возросла до 1,58 г/см3.

Таблица 1

Изменение объемной массы и общей порозности почвы под влиянием глубокого рыхления

С рыхлением

Глубина, см г- ^ ё 2.3-Л X &0- и £ (5 £ е о> ь.' ' 2 и со й Я к = 1Й 1

0—20 20—ЕЮ 50—80

О—20 20-50 50—,80

Объемная масса, г/см'

.1,20 1.61 1,67

-32,8 <М,9 37,7

,1.17 1,39 1,62

1,22 1,48 1,64

1,18 11,54 1,70

1,27 1,49 1,65

Общая пороз кость, % от объема

(И.2 53.6 <54,6 51.1 50.2 45,7 44,5 45.0 42.9 38.7 38,0 -35.9

1,18 1.58 1,64

52,1 »7,8 05.9

1.21 1,50 1,67'

53.1 44,6 38,4

Общая порозность в слое 20—50 см непосредственно после рыхления увеличилась с 40 до 50%. В последующие годы она постепенно уменьшалась, но оставалась выше контроля в конце 1-го года последействия рыхления на 6,2%, в конце 2-го года — на 4, в конце 3-го года — на 3,9 и в конце 4-го года — на 1,8%. В слоях 0—20 и 50—80 см изменения в величинах объемной массы и общей порозности за эти годы как на контроле, так н на вариантах глубокого рыхления были незначительными.

Изменение плотности сложения почвы после рыхления оказало большое влияние на увеличение водопроницаемости. Коэффициент фильтрации почвы с рыхлением на глубине 25 см был в 1974 г. в 30 раз, в 1975 г. — в 26 раз и в 1976— 1977 гг. — в 3—5 раз выше, чем на контроле (без рыхления), где он составлял в среднем 0,08 м/сутки. На глубине 50 см лочвы с рыхлением коэффициент фильтрации был соответственно в 11,7 и 2—3 раза выше, чем без рыхления (на контроле он равен 0,12 м/суткн).

Воздухоемкость при НВ в слое 20—50 см почвы с рыхлением была в 1974 г. в 2,9 раза, в 1975 г. — в 2,5, в 1976 г.— 4

в 1,8 и в 1977 г.^в 1,6 раза выше по сравнению с контролем, где она составляла в среднем 4,9%. Аэрация почвы с рыхлением (в слое 20—50 см) в период вегетации 1975 года составляла в среднем 13,4%, тогда как на вариантах без рыхления— в два раза меньше. В последующие 1976 и 1977 годы действие рыхления на увеличение аэрации затухало.

Запасы влаги в среднем за 1975—1977 гг. в слое почвы 0— 50 см на дренаже с расстоянием между дренами 40 м были на 5—21 мм выше, чем на дренаже с расстоянием между дренами 20 м. В периоды интенсивного дренажного стока (весной) эта разница в пользу разреженного дренажа возрастала до 13—39 мм (в отдельные декады до 50 мм), а в периоды отсутствия дренажного стока — уменьшалась до минимума. На вариантах с рыхлением запасы почвенной влаги были выше, чем на вариантах без рыхления в среднем на 8—15 мм. В периоды интенсивных осадков эта разница в пользу рыхления возрастала до 12—21 мм, а в периоды отсутствия осадков исчезала (за счет более интенсивного роста трав на делянках с рыхлением), Десукция почвенной влаги была наиболее интенсивной у костра безостого, а наименее интенсивной—■ у тимофеевки луговой. В среднем за вегетационные периоды 1976—1977 гг. запасы влаги в слое 0—50 см под костром были меньше по сравнению с таковыми под тимофеевкой на дренаже без рыхления на 9 мм (с колебаниями от 5 до 20 мм) и на дренаже с рыхлением на 21 мм (с колебаниями от 8 до 38 мм). Лисохвост особенно интенсивно иссушал верхний 0—20 см слон в весенний период, что связано с более ранними сроками его вегетации и с характером размещения корневых систем.

Уровень почвенно-грунтовых вод в течение всех лет исследований на вариантах «дренаж 20 м» был в среднем на 10—15 см ннже по сравнению с таковым на вариантах «дренаж 40 м». В периоды работы дренажа эта разница возрастала до 20—30 см, а в периоды отсутствия стока— уменьшалась до 7—10 см. Глубокое рыхление в периоды переувлажнения вызывало кратковременное повышение УГВ (до 10 см) по сравнению с вариантами без рыхления. В целом за все годы исследований в период формирования первых укосов УГВ располагались на глубине 50—110 см, а к осени понижались до 150—200 см н глубже.

В результате ежегодно вносимых под травы минеральных удобрений содержание подвижного фосфора в слое почвы 0—20 см увеличилось от 6 до 11—16 мг и содержание подвижного калия—от 5 до 13—15 мг/100 г почвы. Действие глубокого рыхления на увеличение содержания в почве Р205 и КгО было незначительным. В слое 0—20 см содержание подвижного Р205 увеличивалось на 2—4 мг, а в слое 20—

40 см, наоборот, уменьшалось на такую же величину по сравнению с контролем (без рыхления). Последнее, видимо, связано с увеличением количества корней трав (I более усиленным поглощением ими фосфора из слоя, подвергшегося рыхлению. Содержание подвижного КгО на вариантах с рыхлением увеличивалось на 2—3 мг в слое 0—20 см и на 1 — 2 мг/100 г почвы в слое 20—40 см. Содержание в почве нитратного и аммиачного азота было незначительным и примерно одинаковым на всех вариантах опыта. Разложение льняной ткани на глубине до 0,5 м (биологическая активность почвы) происходило энергичнее на вариантах с рыхлением по сравнению с контролем.

Накопление корневой массы трав и ее распределение. Исследование массы корней и характера их распределения в метровой толще почвы проведены в конце третьего года пользования трав. Установлено, что наиболее глубокое укоренение (глубже 100 см) и наибольшую корневую массу (180— 240 ц/га воздушно-сухого вещества) имел костер безостый (табл. 2). Корни лисохвоста оканчивались на глубине 80— 90 см, а общая их масса составила 195—225 ц/га. Корни ти-

Таблица 2

Накопление и распределение корневой массы трав в зависимости от рыхлений почвы (паздуш но-сухое вещество)

Глубина, ем Без рыхления С рыхлением Увеличение от рыхления

ц/га ц/га % ц/га

Костер безостый

0—20 20—50 50—100 0—100

.162,3 <11,3 6,5 180,1

90.1

6,3 .1.6 а оо

194,5 '05.5 10,2 240.2

»1.0 14,8 И.2 100

Тимофеевка луговая

»2.2 24. 2

60.1

120 014 157

133

0—СО >155,7 95.1 1163,9 93,7 (8,2 105

£0—50 5,5 3,4 10,3 Л.У 4,8 187

50—70 0,8 0,5 0,7 0,4 —0,1 88

О—70 162,0 (100 Я74.Э 10» 12,9 108

Лнсохв ост лугово й

О-20 177,1 90,6 203,0 01,1 27,9 116

so-so ¡13,8 7,1 17,5 .7,8 6,7 127

ео—90 4,5 2.3 * 2.6 '1,1 —1.9 58

0-90 106,4 100 025,1 100 £9,7 115

мофеевки проникали всего лишь до глубины 60—70 см. Масса их также была меньше, чем у костра и лисохвоста (162— 175 ц/га).

Костер оказался наиболее отзывчивым на рыхление уплотненных горизонтов почвы. Общая масса его корней на варианте с рыхлением увеличилась на 33%, а в разрыхленном (20—50 см) слое — на 214% по сравнению с контролем (без рыхления). У тимофеевки под влиянием рыхления общая масса корней увеличилась на 8%, а в слое 20—50 см — на 87%. Это свидетельствует о средней отзывчивости ее на рыхление. У лисохвоста лугового общая корневая масса на рыхлении превышала «контрольную» на 15%, а в слое 20—50 см— на 27%. Это свидетельствует о слабой отзывчивости лисохвоста на глубокое рыхление. Характерно, что в нижней части корневого профиля (50—90 см) корневая масса лисохвоста на рыхлении не увеличилась, а наоборот, уменьшилась в 2 раза но сравнению с контрольным вариантом. Иначе говоря, на вариантах с рыхлением расположение корневой массы лисохвоста стало по сравнению с «контрольным» более поверхностным, что следует рассматривать как реакцию его не на само рыхление, а на сопряженное с ним улучшение водного режима.

Влияние режимов осушения и глубокого рыхления почвы на урожайность травостоев. Суммарные урожаи трав по годам приведены в табл. 3. В периоды вегетации с количеством осадков близким к норме при осушении дренами через 40 м были получены более высокие урожаи трав, чем при осушении дренами через 20 м (как на фоне рыхления, так и без него). Это превышение урожаев на варианте «дренаж 40 м» (по сравнению с вариантом «дренаж 20 м») в среднем за 4 года составило на посевах костра 9 ц/га, на посевах тимофеевки — 4 ц/га и на травосмеси, состоящей со второго года преимущественно из костра,— 11 ц/га воздушно-сухого вещества.

Наибольший положительный эффект рыхление дало на посевах костра: в среднем за 4 года прибавка урожая составила 15 ц/га. По годам положительный эффект от рыхления был весьма различен. В 1975 г. (первый год после рыхления) прибавки урожая были максимальными и составляли в среднем 27 ц/га сена. В 1976 году, когда в условиях слабых, но частых осадков аэрация почвы была оптимальной даже на контроле, а влагоаккумулируюшее действие рыхления было сведено к минимуму, прибавки от него практически отсутствовали. В 1977 г., по условиям выпадения осадков сходном с 1975 г., прибавки от рыхления составили более 18 ц/га. В 1978 г. прибавка урожая костра от рыхления составила около 11 ц/га.

Таблица 3

Влияние осушения и глубокого рыхления почвы на урожайность трав

Варианты опыта ло рыхлению, осушению

Л В

Урожай поздушно-сухой ыа-ссы, ц/га

(2 о

Й о

§

" ¡2 X I Ь

с_0> I V —, I

Прибавка от рыхления в средн. за 4 года

Ц/га ¡%

Без рыхления С рыхлением

Без рыхления С рыхлен не и

Без рыхления С рыхлением

Без рыхления С рыхлением

НСР05 Л, В, ЛВ

.Костер безостый

40 20 40 30

ЛО 20 40 20

10X6 99,7 1Й9.9 1)8,6

142,3 135,5

142.3

137.4

102,4 95,0 123.1 112,0

Тимофеевка луговая

102,4 94,1 115,7 II 2,1

121,9

123.6 120,3

125.7

110,4

105.6 128,1

117.7

92,9 82,8 104,4 95,0

85,1 83,7 85.9 84,9

1<ЮЗ 103,2 127,4 115,8

105.7

101.8

114.0

110.1

Лисохвост луговой

17.1

12,6

8,3 «,3

116 112

108 108

40 65,9 94,8 78,7 57,7 74,3

20 65,7 95,8 71,8 57.1 72.3

40 63,0 93,7 78,5 65,6 7&2 0,1 101

20 61,9 98,6 78,0 56,0 73,6 102

Тр авосме! :ь

(40 113,0 137,7 112,4 101,1 116.1

20 98,8 126,9 102,8 91,1 104,9

40 129,6 136,5 121,5 105,6 123,3 7,2 106

£0 110.3 137,8 116,8 86,1 112,8 7,9 108

5,00 2,47 2.89 4,95

С 7,08 4,92 4,03 7,01

Примечание, Фактор С представляет виды трав л травосмесь.

На посевах тимофеевки положительный эффект от рыхления в среднем за 4 года составил 8 и/га. По годам прибавки были следующими: 1975 г. — 14 ц/га, 1976 г, — различия в пределах точности опыта, 1977 г.— 17 ц/га; 1978 г. — прибавка несущественна.

На травосмеси прибавка урожая от рыхления и ее динамика по годам были аналогичными таковым костра и тимофеевки, Средняя прибавка от рыхления составила более 7 ц/га воздушно-сухого вещества.

Урожаи лисохвоста на всех вариантах опыта были примерно одинаковыми. Это обусловлено, видимо, тем, что лисохвост под косвенным воздействием рыхления концентрирует свою корневую систему в верхних слоях почвы.

Динамика урожаев трав по укосам рассматривается на примере варианта осушения «дренаж 40 м» (табл. 4). В 1975 году при достаточном увлажнении н повышенных температурах воздуха рыхление обеспечило резкое улучшение аэрации почвы в слое 20—50 см. При этом костер безостый дал существенные прибавки урожая от рыхления в каждом из 3-х укосов (соответственно 13, 17 и 5 ц/га), а тимофеевка только в 1-м и 2-м укосах (соответственно 7 к 4 ц/га) и травосмесь в 3-х укосах (6, 7 и 3 и/га).

В 1976 году, характеризовавшимся пониженными температурами, дефицитом осадков и хорошим во дно-воздушным режимом почвы в слое 20—50 см даже на вариантах без рыхления, урожаи всех видов трав на обоих вариантах опыта были примерно одинаковыми.

В 1977 году, характеризовавшимся как и 1975 год повышенными температурами воздуха, лучшие условия аэрации и увлажнения почвы на вариантах с рыхлением обеспечили прибавки от него урожаев в 1-м и 2-м укосах и костра безостого (13 и 8 и/га), н тимофеевки луговой (И и 6 ц/га), и травосмеси (3 и 6 ц/га).

В 1978 году, характеризовавшимся как и 1976 год пониженными температурами, первый укос формировался в условиях обилия осадков, а второй — в условиях их дефицита. В этих условиях достоверную прибавку урожая дал только костер безостый (в 1-м укосе 9 ц/га, а во втором — лишь 3 ц/га). Тимофеевка луговая и травосмесь достоверных прибавок не дали.

В среднем за годы исследований прибавки урожаев трап от грубокого рыхления в первых укосах были следующими: - на посевах костра более 8, тимофеевки более 4 и на посевах травосмеси более 3 ц/га. Во вторых укосах они составляли на посевах костра более 7 и на посевах тимофеевки и травосмеси около 3 ц/га воздушно-сухого вещества. Лисохвост луговой прибавок урожая от глубокого рыхлення не дал.

Изменение ботанического состава сеяных травостоев под влиянием режимов осушения и глубокого рыхления почвы. Чистые посевы костра безостого и тимофеевки луговой на протяжении 4-х лет исследований состояли на 96—100% из сеяной культуры. В травостое лисохвоста лугового, начиная

э

Таблица 4

Влияние глубокого рыхления почвы на урожайность трав по укосам м а варианте осушен и я с расстоянием между дренами 40 м

Год Укос 1 Урожай воздушно-сухой массы (и/га) по вариантам опита НСР„ А НСРМ С, АС

костер тимофеевка лнсохвосг травосмесь

без рыхления с рыхлением без рыхления с рыхлением без рыхления с рыхлением без рихлешш с рыхлением ,

I 40,1 53,8 дал 43,2 21,4 20,3 41,1 147,4 13,3 4,7

1975 ,11 44,1 00,8 40,1 5015 29,7 28,5 49,4 50,1 2,6 3,8

III 20,8 ■25,5 20,3 21,4 14,8 (4,2 22,0 20,0 1.5 2.1

1970 I 80,7 79,8 ео,е 79,1 06,4 03,3 £3,3 64,1 2,6 3.7

II 02,0 02,7 44,3 45,9 28,4 25,4 Ш 52,3 2,0 вз

1977 I 65,8 179,1 75,4 86,1 53,1 51,3 75,2 77,9 •2,3 3,3

II <36,5 44,0 »5,1 41,5 25,6 27,3 37,1 43,6 И ,5 2,1

1978 I 73,2 81,0 71,4 72,9 38,2 43,0 81,4 &5;0 3,8 5,4'

II 19,0 23,3 13,7 13,1 19,5 122,9 19,0 .20,5 2,7 .4,0

Ср. за 11975— I 05,0 73.5 05,9 70.3 44,8 45,7 70,3 73,0

—1978 гг. Л 40,6 47,7 31,8 07,8 25,8 26,0 40,1 43.2

Прибавка от I 8,5 >1,4 0,9 3,3

рнхлення II 7,1 3,0 0,2 ¡3,1

П р и м с ч а и и трав.

с. Факторы А —варианты по рыхлению, С —виды

с первого года его пользования, наблюдалось несколько большее (по сравнению с тимофеевкой и костром) содержание других видов трав, составлявшее 3—15% от веса. Появление разнотравья (тысячелистник, василек луговой, лапка гусиная, подмаренник цепкий), грубостебельных сорняков (конский щавель) и несеяных злаков (костер, тимофеевка) в травостоях лисохвоста объясняется слабым его развитием в первый год пользования и слабым отрастанием после укосов-Между вариантами опыта различий в составе*травостоев чистых посевов не наблюдалось.

В составе травосмеси за период исследований произошли значительные изменения (табл. 5). В первом укосе 1975 года травосмесь состояла на 80% из тимофеевки, а содержание костра составляло только 18% и лисохвоста — всего лишь 1,5%. Через 3 года (1977) тимофеевка из травосмеси почти полностью была вытеснена костром, участие которого составило 96%. Содержание лисохвоста в травосмеси изменялось по годам и укосам от 2 до 13%. На вариантах глубокого рыхления содержание костра в составе травосмеси было на 2— 5% больше, по сравнению с вариантом без рыхления. «Агрессивность» костра (вытеснение им тимофеевки) объясняется тем, что в условиях лет с количеством осадков близким к норме для его развития создавались более оптимальные условия водно-воздушного режима почвы, чем для развития тимофеевки и особенно лисохвоста.

Таблица 5

Изменение ботанического состава травосмеси в зависимости от глубокого рыхления (средние данные между вариантами осушения)

\ Годц а 8 £ Содержание трав по вариантам опыта, % к весу

осушение ■осушение с рыхлением

л . к о я н а Е- О. к Е— а ^ 8 о О з а к 3 ь- о ГЗ е, а. СЧ О СЗ Я и _ о К-9- С*-> ¿С ° У и о ?? Щ г: * ё з щ С1 Сы Д. ■ч 1-

1975 I 81,6 14,8 1,5 2,1 79,3 17,5 1,4 1,8

II 67,8 25,7 4,1 2,1 67,1 28,2 2.9 2,8

1976 I 30,4 57,0 12.6 ед. <г{ 2 59,0 '13.8 ед.

II 17,2 75^5 7,3 ел- 12,3 60,3 7.4 ед.

1977 I 3,6 91,3 5,1 ед. ¡3,0 93,8 2.5 ед.

II 2,4 95.9 1,2 0,4 1.6 97,4 0.2 0,8

1978 I 3,7 87,5 3,8 ед. 0,4= 87,3 9,3 ед.

II и 94,4 '4,5 ед. 1,7 96,0 2,3 ед.

Содержание в трапах сырого протеина, Р30Е н К20. Режимы осушения и глубокое рыхление почвы на содержание в травостоях сырого протеина, фосфора и калия существенного влияние не оказывали. Различия наблюдались только по видам трав и укосам, которые рассматриваются на примере варианта осушения «дренаж 40 м».

Содержание сырого протеина в абсолютно-сухом веществе костра и тимофеевки было примерно одинаковым и в среднем за три года составило соответственно: первых укосов 9,8 и 10,4%, вторых укосов 11,9 и 12,9 и третьего укоса в 1975 г. 17,5 и 16,4%. Увеличение в растениях содержания сырого протеина от 1-го укоса к 3-му объясняется, по-внднмо-му, снижением числа генеративных побегов, а в связи с этим увеличением облнственностн. В сене лисохвоста в 1-м и 2-м укосах протеина содержалось больше на 2,2—2,8%, чем в костре и тимофеевке, что связано с обилием листьев и укороченных вегетативных, побегов у лисохвоста-

Содержание Р2О3 в растениях было примерно одинаковым как по вариантам опыта, так и по видам трав. Различия наблюдались только по укосам: в первых укосах его со: держалось 0,44%, вторых —0,58% и в третьем укосе в 1975 г. — 0,77%. Возрастание содержания фосфора (как и сырого протеина) от 1-го укоса к 3-му объясняется также увеличением облнственностн•трав.

Содержание КаО в сене костра и тимофеевки первого и второго укосов составляло 2,0—2,2%, а в третьем укосе повышалось до 2,5%. Лисохвост луговой содержал избыточное количество калия (3—4%).

Сбор сырого протеина в среднем за три года в урожаях костра и тимофеевки был примерно одинаковым и составлял 12,8 ц/га на контроле (без рыхления) и 13,6 и/га на рыхлении. Максимальное количество сырого протеина получено в первый год, а минимальное—в третий год использования травостоев. Снижение сбора протеина объясняется снижением урожая трав в 1977 г., особенно во втором укосе. У лисохвоста сбор сырого протеина был меньше на 2,6—3,9 и/га по сравнению с костром и тимофеевкой и примерно равным на контроле и рыхлении.

Вынос N. Рг05 и КгО с урожаем трав. В среднем по вариантам опыта за 3 года вынесено азота: костром— 167, тимофеевкой— 161 и лисохвостом—131 кг/га. Вынос фосфора составил: костром и тимофеевкой —19, а лисохвостом — 34 кг/га и вынос калия соответственно 210 и 192 кг/га. Таким образом, с урожаем трав вынесено азота и калин больше, а фосфора меньше, чем их вносилось с удобрениями.

Режимы осушения почвы на-вынос растениями элементов питания влияния не оказывали. Глубокое рыхление почвы 12

увеличило вынос азота и фосфора на 13 и калия на Й% по сравнению с контролем (без рыхления)/

Отношение питательных веществ ^ : Р2О5 : КгО) при их выносе с урожаем было одинаковым на всех вариантах опыта, а по видам трав несколько различалось и составило: у костра и тимофеевки 1 ; 0,3 : 1,3 и у лисохвоста 1 : 0,3 : 1,5.

Экономическая эффективность глубокого рыхления почвы под травы сенокосного использования. Максимальный экономический эффект получен на посевах костра: в среднем за год последействия рыхления условный чистый доход на одном гектаре составил 61 руб. В посевах тимофеевки н травосмеси доход от рыхления был меньше, соответственно 28 н 27 руб. с гектара за год. Эффективность рыхления на посевах костра в два раза выше по сравнению с тимофеевкой и травосмесью. За время последействия рыхления под травами выход дополнительной продукции на один рубль затрат на рыхление составил: в посевах костра около 6 руб., а в посевах тимофеевки и травосмеси — 3 рубля. Затраты (10 руб. 62 коп. на 1 га), связанные с рыхленнем почвы при коренном улучшении низинного луга, окупаются дополнительной продукцией в первый же год дейстпия этого приема.

Выводы

1. Под непосредственным воздействием однократного глубокого рыхления уплотненного 20—50 см слоя осушаемых тяжелых почв низинных лугов рыхлителем РУ-06/2.5, объемная масса его уменьшилась на 0,22 г/см3,- или на 14%, общая лорозность возросла с 40 до 50% от объема почвы, возду-хоемкость увеличилась в 3 раза, а водопроницаемость в 11 — 30 раз. В последующие годы эффект рыхления постепенно уменьшался и через 4 года величины физического состояния почвы приблизились к величинам при ее естественном сложении.

2. В связи с улучшением водно-физических свойств уплотненных горизонтов (и прежде всего за счет резкого увеличения водопроницаемости) рыхленне вызывало повышенную аккумуляцию влаги выпадающих осадков. В условиях лет с осадками ниже нормы (особенно в 1975 и 1977 гг.) па вариантах с рыхлением был обеспечен благоприятный для произрастания трав не только воздушный, но и водный режим почвы.

3. Следствием улучшения водно-воздушного режима почвы под воздействием глубокого рыхления явилось улучшение ее питательного режима—увеличилось содержание подвижных форм азота, фосфора и калия. В горизонтах, подпер г-

шлхся рыхлению, повысилась также биологическая активность почвы. - *

4. Наибольшую корневую массу накапливал костер безостый (180 ц/га в контроле и 240 ц/га . при рыхлении) и лисохвост луговой • (соответственно 195 и 225 ц/га), а наименьшую— тимофеевка луговая (162 и 175 ц/га воздушно-сухого вещества).

5. Глубокое рыхление почвы способствовало развитию более мощной и более глубоко размещенной корневой системы у тимофеевки луговой и особенно у костра безостого. В ранее уплотненном слое почвы 20—50 см после его рыхлении корневая масса у костра безостого была более чем в 3 раза, а у тимофеевки в 1,9 раза больше, чем на вариантах без рыхления. Корневая система лисохвоста лугового проявляла слабую реакцию увеличения ее массы в разрыхленном слое почвы.

6. После коренного улучшения луга на фоне ежегодно вносимых минеральных удобрений в норме N ц>_т PeoKiio наиболее высокие урожаи надземной массы из испытанных видов трав обеспечил костер безостый, урожай которого в среднем за 4 года составил 103—127 ц/га. Урожай тимофеевки был 102—114 ц/га и лисохвоста — 73—75 ц/га воздушно-сухого вещества.

7. Глубокое рыхление почвы в среднем за 4 года в зависимости от режимов осушения обеспечило повышение урожаев костра на 13—17 ц/га, или на 12—16%, тимофеевки на 8 ц/га, или 8% и травосмеси на 7—8 ц/га, или 7%. Лисохвост достоверной прибавки урожая не дал.

8. Эффективное последействие глубокого рыхления на повышение урожаев костра, тимофеевки и травосмеси составляло не менее 4-х лет. Сроки окончания последействия рыхления под травами не установлены.

9. В условиях лет с'осадками близкими к норме наилучший урожайный эффект при коренном улучшении низинного луга с тяжелыми почвами получен на варианте осушения с расстоянием между дренами 40 м в сочетании с рыхлением, где был обеспечен наиболее благоприятный водно-воздуш-нын режим почвы. Урожаи воздушно-сухого вещества костра здесь были выше на 12, тимофеевки на 4 и травосмеси на 10 ц/га, чем на варианте осушения с расстоянием между дренами 20 м.

10. Режим осушения и глубокое рыхление почвы не оказывали влияния на ботанический состав чистых посевов трав и содержание в них сырого протеина, фосфора и калия. В среднем за 3 года содержание сырого протеина наиболее высоким было в сене лисохвоста — 14,8% (в сене костра и

тимофеевки соответственно 12,0 и 13,2%). Содержание фосфора в урожаях всех видов трап было одинаковым,

11. Глубокое рыхление почвы способствовало увеличению сбора сырого протеина у костра на 11%, у тимофеевки на 10%; на сбор сырого протеина у лисохвоста рыхление влияния не оказывало.

12. Вынос растениями элементов минерального питания (NPK) от режимов осушения почвы не зависел. Глубокое рыхление вызвало увеличение выноса азога и калия на 13 и фосфора на 11% по сравнению с вариантами без рыхления.

13. Рыхление осушаемых тяжелых почв под посевы тимофеевки луговой и особенно костра безостого дает высокий экономический эффект: затраты на рыхление окупаются в первый же год, причем в среднем за 4 года чистый доход от рыхления под посев костра составил 61 руб/ra, а под посев тимофеевки и травосмеси — 28 руб/га. Окупаемость одного рубля затрат на рыхление составила соответственно 6 руб. н 3 рубля.

Предложения производству

1. Одноразовое глубокое безотвальное рыхление осушаемых под сенокосы тяжелых дерново-глеевых почв в первую очередь следует проводить под посевы глубокоукореняющнх-ся трав, требовательных к аэрации почвы и отзывчивых на ее улучшение (костер безостый и другие).

2. Рыхление почвы рекомендуется выполнять 2- и 3-стоеч-ными рыхлителями ' (например, РУ 65.2,5) на глубину не менее 0,5 м с расстоянием между полосами рыхления 0,8 м. Высокая эффективность рыхления может быть достигнута при соблюдении следующих требований: пласт целины должен быть хорошо разработан тяжелыми дисковыми боронами; влажность полуметрового слоя почвы в момент рыхления не должна превышать 70—80% НВ; последующие (после выполнения рыхления) агротехнические обработки почны проводятся не ранее как через 2—3 дня, когда разрыхленный слой несколько подсохнет и будет меньше уплотняться.

СПИСОК

опубликованных работ по теме диссертации

1. Влияние глубокого рыхления на изменение водно-физических свойств осушаемых почв тяжелого механического состава. В сб. трудов ВИИИГиМ «Мелиорация земель юга-запада Нечерноземной зоны РСФСР», вып. 2, М., 1977.

2. Мелиорация лугов с тяжелыми почвами. В сб. трудов

ВНИИГиМ «Мелиорация земель юго-запада Нечерноземной зоны РСФСР», вып. 3, «Московский рабочий», 1979.

3. Влияние глубокого рыхления тяжелых почв на продуктивность многолетних трав. Информац. листок № 130 Смо- ■ ленского ЦНТИ, 1979.

Объем 1 п. л. Заказ 2353. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А, Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44