Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность приемов применения азотных удобрений на травосмесях овсяницы тростниковой с люцерной посевной

ВАК РФ 06.01.12, Кормопроизводство и луговодство

Автореферат диссертации по теме "Эффективность приемов применения азотных удобрений на травосмесях овсяницы тростниковой с люцерной посевной"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЕЛИКОЛУКСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

ТУЛЬКИ Н Анатолий Александрович

УДК 633.264:631.84 + 033.31

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЕМОВ ПРИМЕНЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ТРАВОСМЕСЯХ ОВСЯНИЦЫ ТРОСТНИКОВОЙ С ЛЮЦЕРНОЙ ПОСЕВНОЙ

Специальность 06.01.12 — кормопроизводство и луговодство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Великие Луки, 1997

Диссертационная работа выполнена на кафедре луговодства и сельскохозяйственной мелиорации Великолукской государственной сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель—Заслуженный деятель науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. П. Спасов.

член-корреспондент РАСХН, доктор с.-х. наук, профессор В. А. Тюльдюков;

доцент, кандидат с.-х. наук Н. Ф. ОДусетова.

Ведущее предприятие (учреждение) — Псковский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.

в «_» часов «Ь1И» минут на заседании диссертационного совета К 120.34.01 в Великолукской государственной сельскохозяйственной академии.

Адрес: 182100, Псковская область, г. Великие Луки, пл. Ленина, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Великолукской ГСХА.

Автореферат разослан 1997 г.

Официальные оппоненты:

Защита диссертации состоится

Ö Öf) :_» часов

Ученый секретарь диссертационного

ИВАНОВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Создание прочной кормовой базы 1ля животноводства в условиях северо-запада Российской Феде->ации связано в первую очередь с расширением посевов многолет-шх трав. В последние годы приемы интенсификации сенокосов »азировались в основном на многоукосном использовании злако-)ых травостоев, продуктивность которых повышалась за счет при-яенения минеральных азотных удобрений; однако при этом были >чень высоки совокупные энергозатраты (17—40 ГДж/га) вследст-ше высокой энергоемкости азотных удобрений.

В связи с этим в настоящее время особое внимание уделяется |нерго- и ресурсосберегающим технологиям кормопроизводства. ],ля обеспечения высокой продуктивности кормовых угодий при щновременном снижении затрат антропогенной энергии перспек-■ивным в луговодстве является создание бобово-злаковых травостоев, которые способны использовать для питания атмосферный 13от путем симбиотической азотфиксации и обеспечивают полу-[ение высокобелковых кормов.

При выращивании бобово-злаковых травосмесей довольно важ-[ым и сложным остается вопрос о сочетании биологического и шнерального азота, то есть о рациональном применении азотных ■добрений, по которому в настоящее время среди исследователей :ще не сложилось единого мнения. Поэтому выявление наиболее эффективных приемов применения азотных удобрений на траво-тоях, состоящих из высокопродуктивных видов многолетних рав— овсяницы тростниковой и люцерны посевной, представляет юльшой теоретический и практический интерес.

Цель и задачи исследований. Основная цель настоящей работы остоит в разработке приемов рационального применения азотных 'добрений на бобово-злаковом травостое за счет их дифференци-юванного внесения во времени и пространстве. В связи с этим на [зучение были поставлены следующие задачи:

— исследовать влияние различного распределения азотных ■добрений во времени и пространстве на продуктивность ,бобово-лаковых травостоев, состоящих из овсяницы тростниковой и люцерны посевной;

— определить действие азотных удобрений при различном их фименении на развитие травостоев и фотосинтетическую деятель-юсть;

— выявить влияние различных способов внесения минерального азота на качество получаемой травяной массы;

■— определить уровень накопления азота урожаем и размер биологической азотфиксации;

— установить агроэнергетическую эффективность различного применения азотных удобрений на травостоях овсяницы тростниковой и травосмесях из овсяницы и люцерны.

Научная новизна исследований заключается в трм^что впервые в условиях северо-запада России на бобово-злаковы'х травостоях, состоящих из овсяницы тростниковой и люцерны посевной, выявлены наиболее эффективные приемы удобрения минеральньШ'азо-том, основанные на различном распределении азотных удобрений во времени и пространстве. Получены новые сведения о развитии люцерно-овсянициевых травостоев, их продуктивности и фотосинтетической деятельности, качестве получаемой травяной массы. Определены размеры накопления биологического азота. Дана агроэнергетическая оценка создания и использования изучаемых травостоев. ^

Практическое значение разработок. Разработаны приемы рационального применения азотных удобрений на; многолетних* бо-бово-злаковщх травостоях, состоящих * из овсяницы тростниковой и дюцериы посевной, которые заключаются в дифференцированном внесении минерального азота во времени и пространстве. Это позволяет при внесении N60— N90- на фоне Р60К90 получать в средн,еад за сезон при. 4-летнем- использовании травосмесей- 7-9- т сухой массы,, i>—6 тыс. кор.мовых единиц и 1090—1370 кг сырого протеина с 1 га. При этом удельные затраты энергии на производство, единицы цродукцда снижаются по. сравденша с .традиционными способами внесения азотных удобрений на Ш—•40%. :•

Связь с научно-техническими программами. Исследования по дашгай теме были включены в. межвузовскую научно-техническую программу на 199il->—1995 гг. «Разработать и внедрить энергосберегающие экологически чистые технологии кормопроизводства».

Реализация полученных результатов. Разработанные агроприе-мы прошли производственную, проверку и внедрены' в сельскохозяйственном производственном кооперативе «Заря» Локнянского рай.она. Псковской области. Основные результаты исследований опубликованы в 3 печатных работах. По' материалам исследова-нцй; в Великолукской ГСХА на кафедре дуговодствз. и С.-Х.. мелиорации защищены 3 дипломные работу.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научно-производственны* конференциях Великолукской ГСХА (1Ü94 и, 1996, гг.), на совещании «Современные проблемы, н перспективы луговодства на подменных лугах, польдерах и освоенных болотах» в Новгородской ГСХА (Новгород, 1996 c.)i,

На зцщиту выдосятся, положения о влцядии различного распределения азотных удобрений во, времени и пространстве на; показатели продуктивности травостоев овсяницы тростниковой и ее

смесей с люцерной, на динамику ботанического состава, на показатели фотосинтетической деятельности и размеры накопления биологинеского азота, на качество получаемой травяной массы, на агроэнергетическую эффективность выращивания травосмесей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 разделов экспериментальной части, выводов, предложений производству, списка использованной литературы. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы и 9 рисунков. Список литературы включает 219 наименований, в том числе 43 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ и МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная часть работы выполнена в 1991 —1995 гг. в сельскохозяйственном производственном кооперативе «Заря» Локнянского района Псковской области.

' Опытный участок расположен на дерновой аллювиальной супесчаной грунтово-глеевой почве. В слое 0—30 см почва имеет близкую к нейтральной реакцию среды (pH 6,1, гидролитическая кислотность 0,6, обменная кислотность 0,04 мг-экв./100 г), хорошо насыщена основаниями (92,7%), содержит 2,24% гумуса, 5,5 мг/100 г легкогидролизуемого азота, имеет среднее содержание фосфора и калия — соответственно 15,6 и 13,1 мг на ,100 г почвы.

Полевой эксперимент проводился в различные по температурному режиму и увлажнению вегетационные периоды: влажный 1991 г. (за апрель — сентябрь выпало 415 мм осадков, гидротермический коэффициент составил 1,84), средневлажный 1993 г. (осадков 398 мм, ГТК 1,38), засушливые 1992, 1994 и 1995 гг. (осадков 267—356 мм, ГТК 0,95—1,20). Средняя за вегетационный период температура воздуха составляла 12,3—13,9° С, приход ФАР — 1276—1312 МДж/кв. м.

Травостои созданы в 1991 году путем летнего беспокровного посева овсяницы тростниковой сорта "Западная и люцерны посевной Браславская. Норма высева 15 млн. семян на 1 га, соотношение между бобовым и злаковым компонентом в травосмесях 2:1. Для сравнения использовался одновидовой травостой овсяницы тростниковой.

В опыте 1 было предусмотрено исследование различного распределения азотных удобрений на бобово-злаковом травостое (овсяница-Ьлюцерна) во времени (по годам пользования):

А. Овсяница тростниковая:

1) Ежегодное внесение Р60 К90

2) Ежегодное внесение N60 Р60 К90

3) Ежегодное внесение N90 Р60 К90.

2-2176

3

В. Овсяница тростниковая + люцерна посевная:

4) Ежегодное внесение Р60 К.90

5) При ежегодном применении Р60 К90 внесение азотных удобрений: в 1-й год пользования — 0, во 2-й — 0, в 3-й —0, в 4-й —60 кг/га (т. е. N0+0+0+60)

6) N 0 + 0 + 60 + 60 на фоне Р60 К90

7) N0 + 60 + 60 + 60 на фоне Р60 К90

8) N 60 + 60 + 60 + 60 на фоне Р60 К90

9) N 0 + 0 + 0 + 90 на фоне Р60 К90

10) N0+0 + 90 + 90 на фоне Р60К90

11) N0 + 90 + 90 + 90 на фоне Р60К90

12) N 90 + 90 + 90 + 90 на фоне Р60 К90.

В опыте 2 предусматривалось изучение различного распределения азотных удобрений на бобово-злаковом травостое в пространстве. Для этого травосмесь овсяница + люцерна высевалась двумя способами: а) обычным смешанным, где в каждом посевном рядке присутствовали семена овсяницы и люцерны; б) обособленными друг от друга полосами овсяницы тростниковой (1/2 ширины захвата сеялки) и люцерны посевной (1/2 ширины захвата сеялки), Поло.сный посев позволял вносить азотные удобрения дифференцированно только по полосе злака, фосфорно-калийные удобрения вносились равномерно по всей делянке опыта. Такой способ посева обеспечивал получение бобово-злаковой травяной смеси при проведении скашивания поперек посевных рядков. При смешанном способе посева как азотные, так и фосфорно-калийные удобрения вносили равномерно по всей площади делянок. Минеральный азот применяли ежегодно во все годы пользования. Схема опыта включала в себя следующие варианты:

A. Овсяница тростниковая:

1) Р60К90 (фон)

2) N60+фон

3) N90 +фон

B. Овсяница тростниковая+люцерна посевная (смешанный

посев):

4) Р60 К90

5) Сплошное внесение N60 по, фону Р60 К90

6) Сплошное внесение N90 по, фону Р60.К90

C. Овсяница тростниковая + люцерна посевная (полосный посев):

7) Р60К90

8) Дифференцированное внесение N60 по фону Р60-К90

9) Дифференцированное внесение N90 по фону Р60 К90. ;

Варианты в опытах размещены методом рендомизированных

повторений. Площадь учетной делянки составляла 10 кв. м. По-вторность опытов 6-кратная.

Агротехника создания и использования многолетних травостоев общепринятая для Нечерноземной зоны России. За сезон прово-

дали 2 укоса: первый укос делали в фазу начала цветения люцерны и выметывания овсяницы, второй — через 65—70 дней.

При проведении исследований использовали стандартные методики учетов, анализов и наблюдений, опубликованные в отечественной литературе.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Развитие травостоев из овсяницы тростниковой и люцерны посевной оценивалось по их густоте, высоте растений и динамике ботанического состава.

; .Овсяница тростниковая в одновидовом посеве весьма положительно реагировала на ежегодное применение азотных удобрений: в среднем за годы исследований плотность ее травостоев составляла при внесении 60 кг/га азота 1373—1443, при внесении 90 кг/га N — 1487—1574 побега/кв. м; без азотного удобрения количество побегов овсяницы было на 15—30% меньше. В травосмеси овсяницы с люцерной при различном распределении минерального азота во времени проявлялась закономерность сокращения числа побегов люцерны тем сильнее, чем в большей дозе и чем раньше по годам пользования начинали применять азотные удобрения: если их начинали вносить с 3—4-го года пользования, то на 1 кв. м насчитывалось 752—820 побегов люцерны (в сред-, нем за 4 года), если азот применяли со 2-го или 1-го года — 670— 675 и 535—596 побегов соответственно. При различном распределении технического азота в пространстве в вариантах, где азот вносили всплошную по всей делянке, происходило быстрое увеличение количества побегов овсяницы и сокращение числа побегов люцерны: в среднем за 3 года в варианте без азота насчитывалось 811, при внесении N60 — 851, N90 — 907 побегов овсяницы, люцерны— соответственно 838, 716 и 604 побега на 1 кв. м. При дифференцированном внесении азотных удобрений по полосе злакового компонента происходило более интенсивное побегообразование овсяницы, а отрицательного действия на густоту люцерны не отмечено •—число ее побегов составляло 832—852 шт.'/кв. м.

Применяемые азотные удобрения оказывали влияние в основном на высоту растений злакового компонента. Так, увеличение кратности внесения азота в норме 60 кг/га за 4 года пользования с одного до четырех раз привело к изменению высоты овсяницы с 85 до 95 см, а при внесении N90—с 89 до 105 см. ,На смешанном посеве овсяницы с люцерной при сплошном внесении минерального азота линейный рост злакового компонента был меньше (92—102 см), чем при полосном посеве, где азотные удобрения применяли только по полосе злака (104—112 см). Высота растений люцерны практически не зависела ни от сезонной нормы азота,, ни от его распределения, во времени и пространстве, и составляла 69—87 см. Усредненная высота травостоев определялась в основном нормой вносимых азотных удобрений.

2*

5

В первый год пользования травостои практически полностью состояли из сеяных видов: в ботаническом составе на их долю приходилось 87,6—97,8% массы урожая (табл. 1 и 2). В однови-довых посевах овсяницы тростниковой ее удельный вес составлял 87,6—97,8%, в травосмесях доля овсяницы находилась в пределах 38,9—50,1%, люцерны — 47,5—58,2%. В последующие годы в зависимости от характера применения и нормы азотного удобрения в ботаническом составе произошли изменения. В травосмесях к четвертому году пользования благоприятное соотношение злакового и бобового компонентов сохранилось в вариантах, в которых

Таблица 1

БОТАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ТРАВОСТОЕВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИИ ВО ВРЕМЕНИ, % ПО МАССЕ

Травы Норма азота по годам пользования на фоне Р60К90, кг/га Овсяница тростниковая Люцерна посевная Нес злаковые еяные т бобовые равы разнотравье

1992 год

Овсяница трост- о+о+о+о 91,4 — 0,0 0,0 8,6

никовая 60+60+60+60 97,5 — 1,5 0,0 1,0

90+90+90+90 97,8 — 1,0 0,0 1,2

Овсяница + 0+0+0+0 44,1 55,: 0,0 0,2 0,6

+ люцерна 0 + 0+0+60 42,7 56,7 0,3 0,0 0,3

0+0+60+60 39,8 58,2 0,1 0,3 1,6

0+60+60+60 43,0 55,9 0,3 0,0 0,8

60+60+60+60 47,7 50,3 1,0 0,0 1,0

0+0+0 + 90 43,3 54,4 0,5 0,3 1,5

0+0 + 90+90 40,6 57,9 0,4 0,0 1,1

0 + 90+90+90 42,0 52,5 3,0 0,2 2,3

90+90+90+90 50,1 47,5 1,2 0,0 1,3

1995 год

Овсяница трост- 0+0+0+0 73,4 — 5,6 2,4 18,6

никовая 60+60 + 60+60 89,9 — 8,0 0,1 2,0

90+90+90+90 94,3 — 2,2 0,0 3,5

Овсяница+ 0+0+0+0 40,6 42,7 5,4 1,2 10,1

+ люцерна 0+0+0+60 39,6 43,4 6,0 0,8 10,2

0+0+60+60 48,6 39,4 4,6 0,0 7,4

0+60+60+60 68,3 18,7 5,8 0,0 7,2

60 + 60 + 60 + 60 71,1 15,0 4,5 0,0 9,4

0+0+0+90 42,3 45,0 5,1 0,6 7,0

0+0+90+90 52,2 38,7 4,2 0,0 4,9

0+90+90+90 74,5 14,2 4,6 0,0 6,7

90+90+90+90 77,0 8,7 4,3 0,0 -'— 10,0

Таблица 2

БОТАНИЧЕСКИИ СОСТАВ ТРАВОСТОЕВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИИ В ПРОСТРАНСТВЕ,

% ПО МАССЕ

Трави

Норма N Овся- Люцер.

Способ на на

посева фоне трост- посев-

Р60К90, нико- ная

кг/га вая

Несеяные травы

злаковые

бобовые

разнотравье

1992 год

Овсяница трост- сплошной 0 87,6 — 5,4 0,0 7,0

никовая 60 92,7 — 3,2 0,0 4,1

90 95,9 — 2,7 0,0 1,4

Овсяница+ смешанный 0 41,3 53,7 3,2 0,3 1,5

+ люцерна 60 38,9 52,5 5,1 0,0 3,5

90 44,0 52,1 1,7 0,0 2,2

полосный 0 42,5 50,8 2,6 0,0 3,1

60 42,9 54,9 1,8 0,0 0,4

90 45,7 49,6 2,7 0,0 2,0

1994 год

Овсяннца трост- сплошной 0 74,8 — 6,7 1,8 16,7

никовая 60 91,1 — 3,1 0,1 5,7

90 92,8 — 2,5 0,0 4,7

Овсяница+ смешанный 0 42,8 50,3 1,8 1,1 4,0

+ люцерна 60 57,4 33,9 3,1 0,0 5,6

90 59,9 26,1 3,5 0,0 10,5

полосный 0 37,4 49,8 3,7 1,3 7,8

60 51,6 45,4 0,8 0,8 2,2

90 53,5 42,6 0,5 0,4 3,0

азотные удобрения не применяли или вносили только в 3—4-й годы пользования — 39,6—52,2:38,7—45,0%. Там же, где азот применяли начиная со 2-го года пользования или ежегодно, произошла сильная трансформация травостоев (за счет повышения конкурентоспособности овсяницы и угнетения люцерны) в сторону увеличения доли злакового компонента до 68,3—77,0% и сокращения удельного веса бобового компонента до 8,7—18,7%. Перераспределение доли сеяных трав в сторону злака при внесении N90 шло более интенсивно, чем при N60.

За счет дифференцированного применения азотных удобрений в травосмесях по полосе злака удалось избежать отрицательного действия минерального азота на люцерну и добиться более устойчивого соотношения между злаковым и бобовым компонентом: на 3-й год пользования это соотношение составляло 51,6—53,5:

: 42,6—49,8%, в то время как при сплошном внесении — 57,6— —59,9:26,1—33,9%. ■ • ' . - = •

Показатели фотосинтетической деятельности. Площадь листовой поверхности травостоев была тесно связана как с нормами азотных удобрений, так и с характером их распределения во времени и пространстве. В одновидовом посеве овсяницы тростниковой под действием ежегодно вносимого азота площадь дистьев увеличилась в 2,4—3,5 раза по сравнению с РК-фоном и составила при внесении N60 30,7—34,6, N90 — 36,4—42,7 тыс. кв. м;/га. В травосмесях более частое внесение азота по годам пользования приводило к увеличению площади листьев овсяницы и уменьшению листового индекса люцерны; общая же площадь ассимилирующей поверхности травосмеси мало зависела от характера распределения азота во времени и составляла на фоне N60 33,1—35,3, N90 — 36,5—39,1 тыс. кв. м;/га. Аналогичная связь наблюдалась и в опыте 2 при сплошном внесении азота по смешанному травостою. При дифференцированном распределении азотных удобрений в пространстве люцерна формировала практически одинаковый листовой ánnapaT во всех вариантах (23,3—26,0 тыс. кв. м/га), а овсяница— в зависимости от дозы азота (N0 — 9,6, N60 — 20,6, N90 — 26,3 тыс. кв. м/га), в связи с чем общая площадь листьев сеяных видов определялась в основном нормой азота и достигала при внесении N90P60K90 52,3 тыс. кв/ м/га.

Величина фотосинтетического потенциала в основном определялась нормой азотного удобрения. В чистом посеве овсяницы тростниковой он составлял на фоне Р60К90 0,69—0,94, при внесении N60 2,01—2,25, N90 — 2,38—2,78 млн. кв. .м-сут/га; в травосмесях—соответственно 2,02—2,24, 2,17—2,98 и 2,39—3,40 млн. кв. м-сут/га. Различное распределение азота во времени не оказало существенного влияния на величину фотосинтетического потенциала. Дифференцированное применение азотных удобрений в пространстве повышало этот показатель (2,98—3,40) по сравнению со сплошным внесением (2,47—2,72 млн. кв. м-сут/га).

В изменении чистой продуктивности фотосинтеза под действием норм и характера применения технического азота каких-либо закономерностей не обнаружено. Диапазон варьирования ЧПф люцерно-овсяницевых травосмесей составлял 2,38—2,98, однови-дового травостоя овсяницы — 2,72—4,14 г/(кв. м-сут).

В среднем за сезон чистые посевы овсяницы тростниковой аккумулировали в урожае при внесении N0 — 0,62—0,70, N60 — 1;06—1,18, N90— 1,34—1,46% энергии приходящей ФАР. Коэффициент использования ФАР травосмесями не зависел от распределения азотных удобрений во времени и варьировал при норме N60 в пределах 1,22—1,26, N90 — 1,27—1,37%. Дифференцированное внесение азота в пространстве на полосных посевах травосмесей способствовало более продуктивному усвоению солнечной радиации: КПД ФАР при этом составил 1,44—1,58 против 1,30— 1,39% при сплошном внесении на смешанных посевах.

В

Урожайность травостоев овсяницы тростниковой в чистом виде определялась нормой азотного удобрения, которое повышало сбор сухой массы при внесении N60 на 68—72%, N90 — на 108— 119% в сравнении с РК-фоном (табл. 3 и 4).

В травосмесях овсяницы с люцерной при различном распределении азота во времени в 1-й год пользования практически во всех вариантах урожаи были одинаковыми; во 2-й и последующие годы пользования статистически достоверное повышение урожайности отмечено в вариантах, в которых начинали вносить минеральный азот в данном году. В среднем за 4 года варианты с внесением азотных удобрений существенно превосходили по сбору сухого вещества вариант без азота; между дозами N60 и N90 различия также были существенными. Внутри же одной дозы азота разницы между вариантами не было. Однако учитывая то, что по сравнению с другими вариантами, внесение азотных удобрений, начиная с 3-го и 4-го годов пользования, обеспечивает наибольшую окупаемость азота сухим веществом (соответственно 41,3—54,0 и 24,0—29,1 кг на 1 кг N), а затраты на азотные удобрения в 1,5—4 раза ниже, предпочтение следует отдать именно тем вариантам, где азотные удобрения начинают вносить с 3—4-го годов пользования травосмесями.

Дифференцированное применение минерального азота по полосе злакового компонента обеспечило прибавку урожайности 43—57% по сравнению с РК-фоном, в то время как сплошное внесение—14—21%. При дифференцированном применении значительно выше была и окупаемость N-удобрений — 35,9—40,7 кг сухого вещества на 1 кг азота, при сплошном — только 14,5— 15,3 кг/кг.

Качество травяной массы оценивалось по содержанию основных питательных веществ, минеральному составу и энергетической питательности. Качество корма зависело в основном от ботанического состава травостоев, который, в свою очередь, определялся нормой и приемами.применения азотных удобрений.

Люцерно-овсянициевые травосмеси значительно превосходили по качеству овсяницу тростниковую: они содержали в сухом веществе 13,48—16,35% сырого протеина, 25,73—31,81% сырой клетчатки, 119,9—162,8 мг/кг каротина и 0,65—0,74 кормовой единицы а ;1 кг, в то время как в овсянице тростниковой содержалось 9,87—11,86% протеина, 32,28—33,14% клетчатки, 95,3—148,7 мг/кг каротина и 0,59—0,61 корм. ед.,/кг.

Травосмеси, состоящие из овсяницы тростниковой и люцерны посевной, давали более качественный корм при рациональных приемах применения азотных удобрений, а именно при дифференцированном их внесении во времени и пространстве. Так, при внесении технического азота на 3—4-й год пользования в сухой массе содержалось 15,54—16,35% сырого протеина, 26,42—27,04% сырой клетчатки, 142,7—162,8 мг/'кг каротина, 9,37—9,45 МДж/кг обменной энергии и 0,71—0,72 корм. ед./кг; в других вариантах этого

Таблица 3

УРОЖАЙНОСТЬ ОВСЯНИЦЫ ТРОСТНИКОВОЙ И СМЕСИ ОВСЯНИЦА+ ЛЮЦЕРНА ПРИ РАЗЛИЧНОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИИ ВО ВРЕМЕНИ,

т/га СУХОЙ МАССЫ

Травы

Норма азота по годам пользования на фоне Р60К90, кг/'га

Годы

1992

1993

1994

1995

Среднее

за 1992— 1995 гг.

Прибавка от азотных удобрений

т/га

Получено сухой массы на 1 кг N. кг

Овсяница тростниковая

Овсяница+ + люцерна

0+0+0+0 60+60+60+60 90+90+90+90

0+0+0+0 0+0 + 0+60 0+0+60+60 0+60+60+60 60+60+60+60

0+0+0+90 0+0+90+90 0+90+90+90 90+90+90+90

5,81 6,88 7,89

7,27 7,51 7,34 7,40 6,91

7,40 7,04 7,53: 7,42

3,14

6.75

9.58

7,32 7,64 7,60 8,04

8.76

7,51 7,94 9,44

9.59

3,02 5,98 7,00

6,27 6,49 7,45 6,83 6,87

6,58 8,31 7,65 7,43

1,88 4,24 5,86

4,33 6,79 5,6 8 5,36 5,01

7,43 7,16 6,26 6,30

3,46 5,96 7,58

6,30 7,11 7,02 6,91 6,89

7,23 7,61 7,72 7,68

2,50 4,12

0,81 0,72 0,61 0,59

0,93 1,31 1,42 1,38

72 119

13 11 10

9

15 21 23 22

41.7

45.8

54,0

24.0 13,6

9,8

41,3

29.1 21,0 15,3

НСР(05)

0,52

0,55

0,46

0,41

0,49

Т а б л и яа 4

УРОЖАЙНОСТЬ ОВСЯНИЦЫ ТРОСТНИКОВОЙ И СМЕСИ ОВСЯНИЦА+ЛЮЦЕРНА ПРИ РАЗЛИЧНОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ В ПРОСТРАНСТВЕ,

т/га СУХОЙ МАССЫ

Травы Способ Норма азота Годы Среднее Прибавка от азотных удобрений Получено сухой массы на 1 кг N. кг

посева на фоне Р60К9&, кг/га 1992 1993 1994 1992— 1994 гг. т/га %

Овсяница тростниковая сплошной 0 60 93 4,96 6,32 7,84 3,48 7,24 9,45 3,37 6,34 7,27 3,94 6,63 8,19 2,69 4,25 68 108 44,8 47,2

Овсяница + -Ьлюцерна смешанный 0 6:1 90 6,71 6,91 7,54 7,56 8,76 9,44 5,00 6,21 6,42 6,42 7,29 7,80 0,87 1,38 14 21 14,5 15,3

полосный 0 60 90 6,38 7,74 8,12 6,34 9,48 10,70 4,14 6,95 7,73 5,62 8,06 8,85 2,44 3,23 43 57 40,7 35,9

НСР(05) 0,58 0,63 0,45 0,56

опыта качество травяной массы было ниже. При дифференцированном внесении минерального азота по злаковому компоненту также был получен лучший по качеству корм в сравнении со сплошным внесением: он содержал 15,27—15,46% протеина, 27,43—27,92% клетчатки, 143,6—151,5 мг/кг каротина, 9,25— 9,31 МДж/кг обменной энергии и 0,69—0,70 ЭКЕ/кг.

По содержанию сырого жира, БЭВ и сырой золы изучаемые варианты существенно не различались, их доля в сухйй массе составляла соответственно 2,87—3,95, 41,30—44,64 и 9,44—10,97%. По минеральному составу травяная масса соответствовала потребностям животных: в ней содержалось 0,28—0,35% Р, 2,57— 3,15% К, 0,35—0,85% Са и 0,30—0,61% А^. На концентрацию фосфора изучаемые агроприемы существенного влияния.не оказали, а концентрация калия, кальция и магния определялась в основном видовым составом травостоев, а именно: одновидовой травостой овсяницы и травосмеси с ее преобладанием содержали больше калия и меньше— кальция и магния.

Основные показатели продуктивности травостоев люцерно-ов-сянициевых смесей были выше, чем овсяницы тростниковой. В травосмесях на сбор обменной энергии, кормовых единиц и сырого протеина значительное влияние оказало распределение азотных удобрений во времени. Там, где азот вносили, начиная с 3—4-го годов пользования, было получено при внесении N60 65,8—67,2ГДж обменной энергии, 4980—5120 кормовых единиц (ЭКЕ) и 1091 — 1152 кг сырого протеина с 1 га, при внесении N90—соответственно 68,3—71,4 ГДж/га, 5210—5400 ЭКЕ/га и 1182—1195 кг/га; при более раннем начале применения минерального азота эти показатели были значительно ниже.

Дифференцированное применение азотных удобрений в пространстве также обеспечило существенную прибавку по основным показателям продуктивности: в этом случае с 1 га было получено 74,6—82,4 ГДж обменной энергии, 5560—6190 ЭКЕ и 1231—1368 кг сырого протеина, в то время как при сплошном внесении азота по всей площади получили соответственно 64,9—69,7 ГДж, 4810— 5070 ЭКЕ и 1002—1072 кг с 1 га.

Обеспеченность 1 кормовой единицы переваримым протеином во всех вариантах (за исключением одновидового травостоя овсяницы тростниковой без применения азота) была высокой. Бо-бово-злаковые смеси содержали в 1 ЭКЕ 142—159 г переваримого протеина, овсяница при внесении азотных удобрений — 109—123 г.

Накопление биологического азота в надземной массе. Поступление азота из почвы на злаковом травостое составило в среднем за годы наблюдений 55,5—62,2 кг/га, за счет минеральных удобрений эти же травостои накопили в урожае еще 47,5—88,2 кг/га азота. Общий вынос азота урожаем бобово-злаковых смесей был значительно выше, чем на злаковом травостое, и достигал

135,0—218,9 кг/га; таким образом, ' биологическая азотфиксация, определенная разностным методом в сравнении с небобовой культурой, составила 24,5—116,9 кг/|га в опыте 1 и 28,3—98,1 кг/га в опыте 2. -

Симбиотрофное питание азотом осуществлялось травосмесями лучше в том случае, если азотные удобрения не применяли или вносили только на 3—4-й годы пользования: из атмосферы было ассимилировано 92,9—116,9 кг/га азота, коэффициент азотфикса-ции составил 48,6—64,6%. При более частом внесении азотных удобрений размеры биологической азотфиксации уменьшались, т. е. травы переходили на автотрофное питание минеральным азотом.

При внесении азотных удобрений только по полосе злакового компонента травосмесей размер биологического накопления азота (68,5—81,6 кг/га) и коэффициент азотфиксании (31,3—41,4%) также были значительно выше, чем при сплошном внесении (соответственно 28,3—56,1 кг/га и 15,8—32,7%).

Агроэнергетическая эффективность применения азотных удобрений. В структуре затрат совокупной энергии на производство травяной массы основную долю составляли затраты на удобрения, особенно в тех вариантах, где ежегодно применяли NPK —до 42—50% от общих затрат, в том числе на азотные удобрения — 31—40%. Затем следовали затраты на горюче-смазочные материалы (23—35%), машины и оборудование (20—35%). Однови-довой травостой овсяницы тростниковой требовал более, высоких удельных затрат энергии на производство единицы продукции, чем смеси овсяницы с люцерной.

Наименьшие удельные затраты энергии и наибольший агро-энергетический коэффициент (КПД) был в вариантах, в которых минеральный азот на травосмесях вносили на 3—4-й год пользования: при внесении N60 КПД по обменной энергии составил 465—528%, N90 — 448—506%, затраты на производство 1 ГДж валовой энергии равнялись 98—115, 1 ГДж обменной энергии—• 189—223, 1 кг сырого протеина — 11 —13 МДж. В этих вариантах удельные энергетические затраты по сравнению с ежегодным применением минерального азота снизились по валовой энергйи на 18—29%, по обменной энергии — на 23—34%, по сырому протеину— на 28—42%.

Дифференцированное внесение азотных удобрений в простран-:тве имело преимущества перед сплошным внесением: удельные энергетические затраты на производство единицы продукции были на 10—17% ниже и составляли на 1 ГДж валовой энергии 118—126, на 1 ГДж обменной энергии — 231—245, на 1 кг сырого протеина — 14—15 МДж. Агроэнергетический коэффициент (по эбменной энергии) достигал 408—433%. ..

выводы

1. В условиях северо-запада Российской Федерации (Псковская область) травостои овсяницы тростниковой и ее смеси с люцерной посевной обладают высокой продуктивностью. На дерновой аллювиальной супесчаной почве при внесении полного минерального удобрения (N60 — 90Р60К90) при естественном увлажнении и двуукосном использовании в среднем за 3—4 года люцер-но-овсянициевые травосмеси обеспечили получение 6,89—8,85 т сухой массы, 60,1—82,4 ГДж обменной энергии, 4270—6190 кормовых единиц и 934—1368 кг сырого протеина с 1 га. Продуктивность одновидового травостоя овсяницы тростниковой в этих условиях была ниже и составила 5,96—8,19 т сухой массы, 51,1 — 70,8 ГДж обменной энергии, 3580—5000 кормовых единиц, 644— 971 кг сырого протеина с 1 га.

2. Применение азотных удобрений в норме 60—90 кг/га оказывало положительное влияние на урожайность травостоев, состоящих из овсяницы тростниковой и люцерны посевной. При этом важное значение имеет характер распределения минерального азота во времени и пространстве. При различном распределении азота во времени прибавка от азотных удобрений составила 9—23%; наиболее эффективным было применение технического азота, когда его начинали вносить с 3-го или 4-го года пользования: в этом случае на 1 кг внесенного азота было получено в среднем за 4 года при внесении N60 24,0—29,1 кг сухой массы, N90 — 41,3—54,0 кг.

Различное распределение технического азота в пространстве при дифференцированном его внесении по полосе только злакового компонента обеспечило в среднем за 3 года прибавку 43—57%, а на 1 кг внесенного азота получено 35,9—40,7 кг сухой массы. При сплошном внесении азота на смешанном посеве овсяницы с люцерной прибавка составила 14—21%, а окупаемость 1 кг N сухим веществом — 14,5—-15,3 кг.

3. Сезонная норма минерального азота N60 давала существенную прибавку урожая по сравнению с фосфорно-калийным фоном (Р60 К90), а N90 — по сравнению с N60 как на одновидовом травостое овсяницы, так и на бобово-злаковых травосмесях. Однако при норме N90 происходила более быстрая трансформация смешанного травостоя — замещение бобового компонента злаковым за счет увеличения конкурентоспособности последнего при повышении дозы азотного удобрения. При рациональном распределении в пространстве нормы азота не оказывали существенного влияния на состав травостоев.

4. Динамика побегообразования овсяницы тростниковой и люцерны посевной в травостоях зависела от характера применения азотных удобрений и дозы технического азота. Азотные удобрения (N60 и особенно N90) стимулировали формирование побегов овсяницы и отрицательно влияли на побегообразовательную способ-

ность люцерны. Наиболее благоприятное соотношение побегов в травосмесях наблюдалось в случае применения минерального азота на 3—4-й год пользования: в среднем за годы исследований насчитывалось 720—795 побегов овсяницы и 752—820 побегов люцерны на 1 кв. м. При дифференцированном внесении азота в пространстве это соотношение (939—1008:832—837) также было значительно лучше, чем при сплошном внесении.

5. Средняя высота травостоев составляла при применении полного минерального удобрения 82—100 см и определялась в основном дозой технического азота. Различное распределение азота во времени и пространстве влияло на высоту растений овсяницы, а на высоту растений люцерны существенного действия не оказывало.

6. В зависимости от применяемых агроприемов изменялся ботанический состав травостоев. В первый год пользования в травосмесях доля овсяницы составляла (по массе) 38,9—50,1%, люцерны— 47,5—58,2%. Азотные удобрения способствовали усиленному развитию овсяницы тростниковой и сокращали в травостоях долю люцерны; при внесении N90 этот процесс протекал интенсивнее, чем при использовании N60. На 3—4-й год пользования при применении технического азота удельный вес овсяницы в травосмесях повысился до 39,6—77,0%, а люцерны — снизился до 8,7—45,4%. Уменьшить отрицательное действие азота и продлить срок пользования бобово-злаковым травостоем с высоким содержанием бобового компонента позволяет дифференциация внесения азотных удобрений во времени и пространстве. При применении азота с 3—4-го года пользования доля люцерны в травосмесях была высокой и составляла (на четвертый год) 38,7—45,0%; при внесении его только по полосе злака—-42,6—45,4% (на третий год пользования).

7. Довольно высокая продуктивность травосмесей овсяницы с люцерной при внесении NPK-yдoбpeний обеспечивалась формированием мощного листового аппарата (33,1—52,3 тыс. кв. м/га), большой величиной фотосинтетического потенциала (2,17— 3,40 млн. кв. м-сут. на 1 га), хорошей интенсивностью процесса фотосинтеза — 2,50—2,98 г/(кв. м-сут). Азотные удобрения стимулировали формирование ассимилирующего аппарата травостоев тем сильнее, чем выше была их доза. При внесении технического азота, начиная с 3—4-го года пользования, а также при его ¡внесении по полосам злакового компонента создавались наиболее благоприятные условия для фотосинтетической деятельности бо-бово-злаковых травостоев.

8. Использование азотных удобрений на травосмесях овсяницы с люцерной и рациональное их распределение во времени и пространстве является важным условием эффективной аккумуляции солнечной энергии в урожае. При различном распределении минерального азота по годам пользования средний КПД ФАР со-

ставлял 1,22—1,37% и зависел в основном от дозы азота, а не от характера его распределения. При дифференцированном применении азотных удобрений в пространстве средний КПД ФАР составлял 1,44—1,58%.

•' 9. Характер применения и, в меньшей мере, нормы азотных удобрений, изменяя соотношение между бобовым и злаковым компонентом в травосмесях, оказали большое влияние на химический состав травяной массы. Лучший химический состав травосмеси имели при внесении минерального азота на 3—4-й год пользования: содержание сырого протеина составляло 15,54—16,20%, сырой клетчатки — 26,42—27,04%, каротина — 142,7—162,8 мг/кг. Внесение азотных удобрений по полосе злака а травосмесях также привело к получению более качественной травяной массы, в которой содержалось сырого протеина 15,27—15,46%, сырой клетчатки — 27,43—27,92%, каротина — 143,6—151,5 мг/кг. В других вариантах с травосмесями, а также на одновидовом травостое овсяницы тростниковой получена менее качественная продукция. По содержанию других питательных веществ (сырой жир, БЭВ, сырая зола) и минеральному составу (концентрация Р, К, Са, PЛg) изучаемые варианты различались в меньшей степени.

10. В прямой зависимости от химического состава находилась энергетическая ценность травяной массы. Если концентрация валовой энергии в травосмесях была примерно одинаковой (18,02— 18,21 МДж/кг), то по содержанию обменной энергии в сухом веществе и энергетической питательности преимущество было за травосмесями, под которые технический азот вносили вышепоименованными рациональными способами: в этом случае в траве содержалось 9,25—9,45 МДж обменной энергии и 0,69—0,72 кормовой единицы в 1: кг сухого вещества.

11. Наиболее интенсивно биологическая фиксация азота травосмесями происходила в вариантах, удобренных фосфором и калием Р60К90 (72»8—101,5 кг/га), при применении азотных удобрений в норме- N60 — N90 на 3-й и 4-й годы пользования (соответственно 92,9—95,3 и 112,2—116,9 кг/га), при внесении азота обособленно по полосе злакового компонента (68,5—81,6 кг/га). В указанных вариантах был максимальным и коэффициент азот-фиксации— 41,4—64,6%. В других вариантах превалировало ав-. тетрофаое питание минеральным азотом. При меньшей норме азота (N60) складывались более благоприятные условия для сим-, биотрофного азотного питания, чем при повышенной (N90).

12. С точки зрения агроэнергетической эффективности возделывание травосмесей овсяницы тростниковой с люцерной посевной было более выгодным, чем выращивание одновидового травостоя овсяницы. Преимущество было за травосмесями, которые удобря-. лись, .минеральным азотом, начиная с 3—4-го года пользования: удельные затраты энергии были по сравнению с ежегодным внесением азота на 18—42% ниже и составляли на производство

1 ГДж валовой энергии 98—115, 1 ГДж обменной энергии — 189—223, 1 кг сырого протеина — 11--=—13 МДж; агроэнерг.етиче-ский коэффициент равнялся 448—528%.

Дифференцированное внесение азотных удобрений по полосе злакового компонента позволило снизить удельные энергетические затраты на 10—17% по сравнению со сплошным, внесением на смешанных посевах трав; эти затраты составили на производство 1 ГДж валовой энергии 118—126, 1 ГДж обменной энергии — 231—245, 1 кг сырого протеина — 14—15 МДж; КПД по обменной, энергии достигал 408—433%. ;

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях северо-запада Российской Федерации для повышения эффективности лугового кормопроизводства, снижения энергетических и ресурсных затрат на производство продукции й получения высокобелковых экологически чистых травяных кормов рекомендуется выращивать двухкомпонентные бобово-злаковые травосмеси, состоящие из овсяницы тростниковой и люцерны посевной. На дерновых аллювиальных почвах при естественном увлажнении, рациональном применении полного минерального удобрения (N60 — 90Р60К90) и двуукосном использовании они позволяют в среднем за год получать 7,02—8,85 т сухой массы, 4980— 6190 кормовых единиц и 1091 —1368 кг сырого протеина с 1 га при обеспеченности 1 кормовой единицы 152—159 граммами переваримого протеина.

2. Для повышения продуктивности люцерно-овсянициевых травосмесей эффективным приемом является применение на них азотных удобрений с сезонной нормой 60—90 кг/га на фоне Р60К90, внесение которых следует рационализировать во времени и пространстве. Вносить технический азот следует, начиная с 3—4-го года пользования травостоем, что позволяет повысить сбор сухой массы, кормовых единиц и сырого протеина по сравнению с фосфор-но-калийным фоном на 9—22% и снизить удельные затраты энергии по сравнению с ежегодным применением азотных удобрений на 18—42%.

3. Эффективным приемом является дифференцированное применение азотных удобрений (N60 — N90) в пространстве, для чего в травосмесях злаковый и бобовый компонент высеваются раздельно полосами и минеральный азот вносится только по полосе злака. По сравнению со сплошным внесением азота на смешанном бобово-злаковом травостое этот прием повышает сбор сухого вещества, сырого протеина и кормовых единиц на 11—22%. и снижает удельные затраты энергии на производство единицы продукции на 10—17%.

4. При рациональном распределении азотных удобрений во времени наиболее приемлемой нормой азцта является 60 кг/га, по-

скольку N90 вызывает угнетение и быстрое изреживание бобового компонента. При дифференцированном распределении азотных удобрений в пространстве более эффективной нормой минерального азота является 90 кг/га.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Спасов В. П., Ту лысин А. А., Семенова Н. И. Эффективность возделывания простых бобово-злаковых травосмесей в условиях Псковской области// Информ. листок/Псковский ЦНТИ. — 1993. — № 13, —3 с.

2. Спасов В. П., Корнышев Д. С., Тулькин А. А. Эффективность азотного удобрения травосмеси овсяницы тростниковой с люцерной посевной/'/Биологй-ческая и техническая интенсификация сельскохозяйственного производства: Тезисы XXXII научно-практ. конференции/Великолукская ГСХА. — Великие Луки, 1997. —С. 7—8.

3. Тулькин А. А., Корнышев Д. С. Влияние сроков внесения азота на качество травяной массы бобово-злакового травостоя//Биологическая и техническая интенсификация сельскохозяйственного производства: Тезисы XXXII научно-практ. конференции^ Великолукская ГСХА. — Великие Луки, 1997. — С. 23—24.

Сдано в набор 1.08.97 г. Подп. в печать 11.08.97 г.

Формат бОхЭО'Дв- Объем 1 п. л. Тираж 1(00 экз. Заказ 2176.

Великолукская городская типография Комитета по средствам

массовой информации и связям с общественностью Администрации Псковской области, 182100 г. Великие Луки, ул. Полиграфистов, 78/12