Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМИРОВАНИЕ ПАСТБИЩНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ НА ЧЕРНОЗЕМНО-ЛУГОВЫХ ПОЧВАХ

ВАК РФ 06.01.12, Кормопроизводство и луговодство

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ ПАСТБИЩНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ НА ЧЕРНОЗЕМНО-ЛУГОВЫХ ПОЧВАХ"

- МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

<Л

Г) (о " ПРав0Х РУК0П(:1Си

Сергей Семенович МИХАЛЕВ

ФОРМИРОВАНИЕ ПАСТБИЩНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ НА ЧЕРНОЗЕМНО-ЛУГОВЫХ

ПОЧВАХ

(Специальность 06.01.12 — луговодство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1977

1 * " ' ' { 1 1 * _ - • / ■ • *

.Диссертационная работа'выполнена на кафедре луговодства Московской ордена Л&ннна .и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева. .- '

■Научные руководители; заслуженный, деятель науш и техники РСФСР доктор 'С.-х. наук академик ВАСХНИЛ Н. Г. Андреев и 'Кандидат с.-х. наук доцент В. А. Тюльдюков.

Официальные оппоненты: доктор с.-х. наук ! профессор Н. Н, Третьяков й кандидат с.-х. наук Г. В. Благовещенский.

Ведущее'предприятие (учреждение)—Моршаиокая селе«- / ' ционная станция.

Защита диссертации состоится « » 1977 года

на заседании специализированного Совета К-120.35.03 Мо-■сковсасой ордена Ленина'и ордена Трудового Красного Знамени -сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул. 49, Сектор . защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ .(10-й корпус)!

Автореферат разослан « ¿с— : 1977 г.

Ученый секретарь ■ , ■ "

специализированного Совет л ^ .- : ■'

доцент . К. Торянская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность работы. Решениями XXV съезда КПСС предусмотрено увеличить плошади орошаемых пастбищ и обеспечить повышение их ■продуктивности. Основными факторами повышения урожайности травостоев являются удобрение м орошение, которые во все более широких .масштабах применяются в лугопастбищном хозяйстве нашей страны.

В настоящее время лри организации орошаемого луговод- * ства необходимо л целесообразно поливные режимы пастбищных травостоев применять д иф ф е р е н ци р о в ан но в завиш-мости от норм вносимых удобрений.

■ Цель и задачи исследований. Цель настоящей диссертационной работы состояла в выявлении оптимальных соотает-ствни между уровнями минерального ттпташш н режимами увлажнении, которые обеспечивают высокую продуктивность пастбищного травостоя при наибольшем экономическом эффекте. Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задача: проследить за изменениями влажности почвы, ее «нщевого .режима; выявить особенности формирования травостоя; определить влияние удобрений на химический состав корма, степень использования их травами, продуктивность; провести экономическую оценку применяемых приемов. '.,■-.:':

Научная новизна исследований заключалась в том, что эксперимент 'проводился на старовозрастном пастбищном травостое, формирующемся в услошях специфического водного и пищевого режима чериоземно-луговых почв Тамбовской области, при .применении норм удобрений, рассчитанных яа планируемый урожай с помощью балансового метода, при орошении.

Результаты исследований, апробированные (в учхозе им.-М. И. Калинина Тамбовской области и опубликованные

Практическая ценность и апробация работы

в печати, позволяют устанавливать наиболее рациональны Л поливкой режим пастбищных травостоев в условиях поп мы на почвах, .подверженных влиянию почвенно-грунтовых вод.

Объем работы. Диссертация .изложена на 123 страницах, содержит таблиц 28, рисунков 6, библиографических -названий 221, приложений 39.

Условия н методика проведения исследований

Экспериментальная работа выполнена в учхозе им. М. И. Калинина Мичуринского района Тамбовской области в 1974—1976 гг. Опытный участок был расположен на культурном пастбище в пойме реки Польнон Воронеж. Почва чер-ноземно-луповая слоистая среднесуглинистая. С глубины 47 см для почвенного профиля характерны признаки оглеення.

•В гумусовом горизонте 0—30 ем содержание общего азота 0,286%, Р205 (-по Труогу) — 7,0, К20 (ото М-асловой) — 8,7 мг/100 г 'почвы, pH — 6,8.

Травостой (б-го года пользования, 1974 г.) в основном состоял гнз овсяницы луговой (Festuca pratensis Huds.) — .69,0%, ежи -сборкой (Dactylis gtomerata L.) —9,7%, мятлика лугового (Роа pratensis L.) —12,3%, Незначительно были представлены ,пырей ползучий (Agropyron repens L.), клевер белый (Trifolium repens L.) и другие виды трав.

Слюсоб использования травостоя до закладки опыта был , сенокосно-пастбищный, со .время проведения опыта — пастбищный.

В опыте изучалось три режима (А, Б, В) увлажнения, которые устанавливались по влажности почвы в расчетном слое 0—«10 см, объешшй вес которого составлял 1,19 г/см3, удель-. ный вес — 2,55 г/см3, скважность — 53,33%, ВЗ — 8,75%, ППВ —26,55% (126 мм).

Режим увлажнения (А) соответствовал естественному увлажнению. При втором режиме (Б) полив проводился при снижении влажности почвы в расчетном слое до 70% ППВ, ■при третьем режиме (В) —до 85% ППВ.

На фоне указанных реж-им-ов увлажнения исследовались различные уровни ммноралыго-го пнташш, которым соответствовали нормы удобрении NijoPnoKoo («арна.нт 2), N330P270K2.50 . (вариант 3) N550P«sK40o (вариант 4). В контроле (вариант 1} удобрения не вносили. Нормы удобрений были рассчитаны на получение урожайности абсолютно сухого вещества соответственно 50, 100 и 150 ц/га.

Площадь опытной делянки 75 м2, лавторность опыта четырехкратная, размещение вариантов рендомиэироваиное.

Азотные туки виооили равными дозами весной л после .каждого, кроме пятого — ¡последнего стравливания. Фосфорно-

калийные — в три приема; тю 1/4 нормы весной н осенью и 1/2 после второго стра-вливания.

Орошение травостоя осуществлялось с .помощью КДУ-55.

Все (наблюдения и анализы проводила! по общепринятым методикам. Результаты учета урожая обработаны статистически методам дисперсионного анализа (Доспехов Б. А., 1973).

Погодные условия в 1974 году были благоприятными для роста трав, за исключением (последнего месяца вегетации, характеризовавшегося отсутствием осадков ш низкой относительной .влажностью воздуха. 1975 год был засушливым в первой половшие вегетационного периода, 1976 год — избыточно увлажненный и холодный.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ Водообеспечениость травостоев

Почва опытного участка находилась под постоянным .влиянием точведао-грунтовых «вод, уровень которых 'колебался на глубине 45—175 .см, устойчиво понижаясь от весны к осени. Интенсивность понижения уровня «грунтовых »вод (УГВ) зависела от количества и частоты выпадения осадков.

В 1974 году обильное выпадение осадков о мае—июле (238 мм) привело в первой половине июля к кратковременному образованию верховодки 'В слое почвы 50—60 см.

По трехлетним 'наблюдениям при количестве о сад кол, близком к испаряемости, рассчитанной по Л .т: юты о у Л. Л\. (1954), почвенно-грунтовые .воды удерживаются в метрэзелт' слое до конца мая. В условиях ранней и сухой веоны 1975 года они ушли за пределы этого слоя в конце апреля. Наиболее длительно почв мню-грунтовые чюды находились на глубине 120—175 см.

Влажность почвы в периоды наблюдений зависела от уровня -почвенно-грунтовых вод, количества выпавших осадков и испаряемости. Определенной зависимости (влажности почвы от какого-нибудь одного из .названных факторов отмечено не было.

В 1974 году .капиллярный подъем влаги от лочвенно-грунтовых вод способствовал удержанию влажности почвы в слое 0—40 см выше 85% ППВ до середины .сентября, поэтому полив в этом году не проводился.

В 1975 году при одном и том же УГВ (115 см) влажность расчетного слоя -снизилась к 16/V до 85% ППВ-(режим В), а к 25/V до 70% ППВ (режим Б). В средине июля влажность почвы .при режиме А снижалась до 52% ППВ. В 1975 году при режиме Б было проведено 3 полива, при'режиме В — 7 лоли-

bob. Оросительные нормы со-ставнл», соответственно, 117 и 133 мм, В 1976 году было проведено дна полива при режиме В (33 мм).

В 'Метровом слое содержалось большое количество влаги (в 1974 я 1976 гг. не if ел ее 300 aim, в 1975 г. не .менее 206 .мм), которое однако не может характеризовать обеспеченность трав водой, потому что наибольшему иссушению подвергается слой почвы 0—20 см (особенно 0—10 см). В слое 50—100 см влажность лочвы на протяжении всего ¡периода вегетации была близка к ППВ.

Существенной разницы во влажности почвы иод травостоями'разных вариантов .нами отмечено не было.

При количестве осадков более 70% испаряемости влажность расчетного слон была выше 85% ППВ (1974.И 1976 гг.). Уменьшение количества осадков до 50% испаряемости приводило к снижению влажности почвы до 70% ППВ (1975 г.).

Водопотребление пастбищных трав в значительной степени зависело от погодных условий и но годам было различным. Общее юодонотребленне в 1974 году (3280—3360 м3/га) составило Н7—90%, п 1975 году при режимах Б и В (5700— 5610 ма/га) — 82—84%, а в 1976 году (4140—44G0 м3/га) — 129—139% 'испаряемости. Снижение водогютрсолонин до 70% испаряемости шри режиме Л в 1975 году (4780 м3/га) привело к значительному недобору урожая.

Коэффициенты водонотреблення зависели не только от погодных условии, по в значительной степени ш от уровнен минерального питания (табл. !). В варианте N33jPsroKsso в 1975 году они были более чем вдвое .ниже по сравнению с контролем, В ti)74 и 1976 гг. эта разница была выражена меньше.

Таблица 1

Коэффициент недопотребления трав (мVт аГ,с. сух .в-ва)

Режим A Режим В Режим В

Вариант tJ U с С ti ь! С С

ю О ч- \r> ti -г Й to

o 5Й h. o> Cs -

, 1. Контроль . . . 800 ISftS 934 808 1080 7S3 857 1326 923

NtroPttoKw) ■ ■ 513 mo 730 537 5.38 573 G15 012 CSO

3. NjMPa)oKi;o , , 3G8 80S 541 374 638 444 383 560 491

4. NSS<SP«)K4M> . . ЗГ>8 7Г>5 S19 373 660 443 384 557 4S3

Очень сильно зависимость коэффициентов водоиотреблення от ¡погодных условии .проявляется без внесения удобрений. Минимальное -их значение составило 788 во влажном 1976 году и максимальное—1866 в сухом 1975 году, в то же время

при внесении Ы^оРгтоКгао о»" были равны соответственно 444 н 806 м3 воды па I т абс. сух. вещества.

Приведенные значения коэффнцпептез в одоп от р с б л с н и я свидетельствуют о том, что улучшение условий питания способствует более экономному расходованию воды, Снижает коэффициенты водонотреблення и орошение.

Пшцевон режим почвы

Применение удобрений в течение трех лет на черноземно-луговон почве не вызвало существенного изменения pH почвенного раствора, Заметно снизилась pH в варианте М;5оР«зК«ю и то только в слое почвы 0—10 см. При режиме увлажнения В в этом'Варианте pH уменьшилась на 0,5. В слое 10—20 см ни в одном из вариантов изменения pH отмечено не было.

Содержание нитратов в почве невелико и в контрольном варианте в слое агочвы 0—20 см не превышало 1,5—1,9 мг М03 на 100 г почвы (18/IX—74 г.). Однако они относительно равномерно распределены по всему почвенному профилю и даже на глубине 65—96 см содержались в количестве 1,1 мг/100г почвы (18/VIII—76 г.). Такому'распределению нитратов способствует влага капиллярной каймы.

Удобрение азотом приводило к накоплению нитратов и поверхностном слое почвы. В 4-ом варианте при режиме увлажнения А перед 4-ым стравливанием 1975 г. к слсо 0—10 см содержалось МОд К!,1 мт/100 г-почвы.

Высокие нормы фосфора (270 и 435 кг/га) и клл:ш (250 и 400 кг/па) в 3-ем и 4-ом .вариантах способствовали уиолпчогшо запасов подвижных форм этих элементов в почве по сранпепшо с вариантами без удобрений.

Калин .накапливался в несколько меньшей степени, чем фосфор. Весной 1976 года в почве варианта 3 в слое 0—30 см содержалось .калия 13,2—15,9, а фосфора 15,9—21,1 мг/100 г почвы.

В варианте М^РтК^о накопления элементов литания ■в почве не наблюдалось.

Высыхание почвы способствовало увеличению содержания элементов питания, вносимых с удобрениями в поверхностном (0—10 см) слое почвы.

В период вегетации определенных тенденций в динамике запасов подвижных форм NPK в шочве вариантов без удобрений не наблюдалось.

Ка-к показали проведенные перед 4-ым стравлнаанис-м 1976 г. анализы лочвы на глубину 0—40 ем, увеличения содержания подвижных форм NPK на глубине 30—40 см не наблю-

дается при внесении нормы удобрений МздаРэтиК^о. При внесении Г^55оР«5К«о в этом слое отмечено повышенное по сравнению с другими вариантами содержание N03 и Р$Оз.

Некоторые характеристики пастбищного фитоценоза

Высота трав. Интенсивность роста трав определялась уровнем .минерального питания, увлажнения и биологическими особенностями растений. Различия в росте отдельных видов трав проявлялись особенно четко к моменту стравливании. Через 10 дней после подкашивания эти различии были невелики. Наиболее высокорослой показала себя, ежа сборная, особенно л вариантах 3 и 4.

Уступала ей, » разной степени в зависимости ог условий увлажнения, овсяница луговая, которая, в свою очередь всегда была выше'.мятлика лугового. Клевер белый достигал высоты 10—15 см.

Орошение способствовало увеличению -высоты в первую очередь овсяницы луговой, затем ежи сборной, клевера белого и о меньшей степени мятлика лугового. В 3-ем стравливании 1975 г.' (сухая жаркая погода) ежа сборная была более отзывчива на орошение, чем овсяница луговая.

Плотность травостоя. Одной из форм реакции пастбищных трав на различные условия увлажнения и минерального питания было изменение густоты стояния трав.

Применение высоких доз удобрений (вариант 3 и 4) под уже сформировавшийся травостой с определенным флористическим составом н количественным соотношением составляющих его видов .привело в 1974 году к уменьшению общего числа побегов в пятом стравливании (2400— 2464 ,шт/м2 в варианте 4} но сравнению с контрольным вариантом (3104—3632 шт/мг) за счет овсяницы луговой и группы прочих злаков. Значительное увеличение числа 'побегов ежи сборной .произошло в вариантах 3 и 4 и клевера белого в вариантах 1 и 2. В вариантах 3 и 4 клевер белый, начиная •с третьего стравливания, отсутствовал в травостое.

Засушливые условия первой половины вегетации 1975 г. вызвали депрессию кущения овсяницы луговой при всех уровнях увлажнения. В 3-ем варианте . режима В число побегов овсяницы луговой с 2760 >в первом стравливании снизилось до 1464 в третьем стравливании, а при режиме А с 2512 до 944 шт/м2.

Одновременно наблюдался рост числа побегов ежи сборной прн режимах увлажнения Л и Б, который .продолжался до осени. В -пятом стравливании число побегов в варианте 3 составило по указанным режимам соответственно 1096 н 932 шт/мг.

При режиме В в этом же варианте число побегов ежи сборной удерживалось примерно на одном (более низком уровне), чем при режимах Л и Б, несклько увеличиваясь к осени, до 628 шт/м2. В варианте 1 и 2 различия по режимам увлажнения были меньше.

■Большей побегообразовательной способностью в условиях орошения отличалась овсяница луговая по сравнению с ежой сборной,

В достаточные по увлажнению годы (1974 и 1976) общее число побегов трав ® период вегетации удерживалось примерно на одном и том же уровне во всех вариантах. .

Весной наибольшая доля среди побегов принадлежит овсянице луговой. Осенью до абсолютному значению это число несколько меньше. Число побегов ежи сборной и клевера белого возрастает от весны к осени очень значительно.

Ёжа сборная более устойчива к снижению влажности почвы, но значительное и длительное иссушение :почвы (режим Л ■в 1975 г.) приводит к уменьшению ее иобегообразовательной способности в последующем году (1976 г.).

Накопление подземных органов. Около 80% от массы подземных органе© трав а слое 0—40 см располагалось в поверхностном (0—10 см) слое почвы. С глубиной масса подземных органов резко уменьшается. Нижняя граница распространения корней 135 см.

Изменение массы подземных органов происходило в основном под 'влиянием удобрений, условий увлажнения и вызванного ими изменения в ботаническом составе фитоценоза.

В 1974 г. в вариантах 1 и 2 (за исключением варианта 2 режима В) к пятому стравливанию произошло увеличение массы подземных органов ,по сравнению со вторым стравливанием. В варианте 4 наблюдалось не только уменьшение их к осени, но и то сравнению с другими вариантами. Вызвано это было резким изменением пищевого режима и ботанического состава.

Осенью 1975 г. было отмечено п слое 0—10 см в условиях орошения меньшее по сравнению с 1974 г. количество подземной массы в вариантах 1, 2, 3 н большее в варианте 4. Во всех вариантах в то же время произошло заметное уменьшение ее в слое 10—20 см и особенно сильно в 'вариантах с удобрениями. Значит, при внесении удобрешш травы переходят на питание из верхнего слоя почвы, развивая там основную часть корневой системы.

В вариантах без орошения (режим Л) но сравнению с соответствующими вариантами режимов Б и В подземной массы содержалось больше как >в слое 0—10 см, так н -в слое 10— 20 см. Так, например, в слое 0—20 см варианта 1 режима Л содержалось 86,0 ц/га воздушно-сухой подземной массы, а в

том же варианте режимов Б и В соответственно 60,0 п 64,5.и/га. Следовательно, при сухой и жаркой погоде луговые растения формируют больший объем подземных органов.

Во влажном 1976 г. в слое 0—10 см наблюдалось резкое снижение массы подземных органов во всех вариантах, в то ¡:реми как в слое 10—20 см она оставалась примерно на том же уровне или даже несколько увеличивалась (в вариантах режима Л н вариантах 3, 4 режима В), Наибольшим накоплением подземных органов отличались варианты 1 н 4, т. е, варианты с недостаточным и избыточным минеральным питанием.

Возрастанию доли корней и корневищ -в верхнем (0— 10 см) слое могло способствовать более обильное распространение мятлика лугового ('Вариант 1) и 'пырея ползучего (вариант 4),

Таким образом, можно отметить, что сухая и жаркая погода способствовала концентрации подземных органов трав в поверхностном (0—10 см) слое чючвы, а влажная и прохладная, наоборот, уменьшению их массы в этом слое и увеличению в слое 10—20 см.

В первый год ннесения большие нормы удобрений (вариант ■I) 'вызывают резкое снижите запгаши массы подземных органон » слое .почвы 0—20 ем, в последующие годы отмечено значительное ее Увеличение по сравнению с вариантами 2 и з.

Лискитя поверхность тракостои находились п прямой пл-г.иашосги о! уровнен минерального питания, а п 1975 г, п от уровней увлажнения. Наибольшая листовая поверхность была сформирована I! вариантах 3 и -1. В большинстве наблюдении площадь листьев 15 этих вариантах была блшка между собой. Лишь в 1975 г. 'при режиме В ввиду преобладания в травостое овсяницы л-уговом -вариант 4 отличался меньшей площадью листьев. Листовой индекс был самым высоким в 1975 г. в нервом стравлнваннл, достигая в третьем варианте режима В 5,5 м2/мг.

В 1974 н 1976 гг. максимум листовой поверхности отмечался во всех 'вариантах во втором стравливании. ^Максимумам листовой поверхности соответствовали и максимумы урожайности, так как в фазу пастбищной опелостн урожай формируют главным образом листья.

В вариантах 1 и 2 в засушливый период 1975 г. листовая поверхность снижалась до 0,90—1,01 м2/м2. Орошение в этом году способствовало увеличению листовой поверхности травостоев ©о 'Всех вариантах опыта.

В соответствующих вариантах опыта и циклах стравливания травостои в 1976 г. отличались большей листовой поверхностью, чем в другие годы. Не был лишь превзойден листовой

индекс .вариантов 3 н 4 л ер в ого страолнвания при всех режимах увлажнения (4,33—5,51 -мг/'М2) л четвертого -стравливания при .режимах Б п В (3,74—1,53 м*/м») в 1975 т.

Следовательно, в условиях преобладания сырой л прохладной погоды пастбищные растения формируют больше листьев и меньше подземных органов.

ПРОДУКТИВНОСТЬ ТРАВОСТОЕВ И КАЧЕСТВО

КОРМА

Урожайность является -показателем соответствия экологи-ч-с-ских условий биологическим свойствам растений, результатом их ¡взаимодействия.

В нашем опыте заблаговременное, в широком диапазоне (от 50 до 150 ц/га абсолютно сухого вещества) предопределение величины урожай-н-остц старовозрастного пастбищного травостоя на черноземно-луговой почве по нормам удобрений, рассчитанный! с помощью усредненных коэффициентов использования элементов питания из почвы и удобрений, не дало ожидаемых результатов (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность пастбища при разных уровнях увлажнения н минерального питания (uira абсолютно сухого вещества)

Вариант В среднем

1074 г. 1975 г. 1976 г. за 197-1—

1976 гг.

Без полива (Режим Д)

!. Без удобрений

3.

4. Nj^P^Kito

1- Бел удобрении

2. NijoPLIOKSJ .

3. NjsoPiioKisj

4. МисРмзК.*,

i. Без удэбреплП '2. М^РтКя

3. .

1. NsscPiaiKi-ji)

НС Роз .... HCPcs орошения НСР» удобрения

41.1 25.6 43,7 36,8

ГЛ.8 ■11.9 60,4 55.4

89,2 59,3 82.4 77,0

93,0 63,3 84,6 80,3

при 70% ППВ (Режим Б)

41,1 33.9 52,5 42,3

59.6 59.5 72.2 63.7

88,6 86.8 93.3 ■ 89.6

87.6 86.2 93,4 89,1

Полив при 85% ППВ (Режим В)

39,2 42,3 48.3 43,3

64.6 GK5 64,6 60,2

87 ,£5 102.5 90.8 93,6

86,8 100.7 89.5 92,3

10.8 3.8 5.6 4.0

5.0 1.9 . 2.8 2.Э

5.8 2.2 Э,2 1.8

При норме N/mPhoKüo урожайность за исключением режима Л о 1975 г. превысила расчетные 50 ц/га сухого вещества. При норме N330^270^50 во всех режимах увлажнения в 1974 л J976 гг. и .при режиме Б в 1975 г. о«а составляла 82,4— 93,3 ц/га .при расчетной урожайности 100 ц/га. Поддержание влажности почвы на уровне 85% ППВ в 1975 г. обеспечило получение урожайности 102,5 ц/га в этом варианте.

Норма МиоРцззК^о не способствовала дальнейшему росту продуктивности травостоя и урожайность в этом варианте не ■превышала 100,7 ц/га сухого вещества.

Из этого следует, что улучшение обеспеченности данного травостоя макроэлементами литания в изучавшихся условиях способствует росту урожайности примерно до 100 ц/гл. Дальнейшее увеличение продуктивности травостоя лимитируется другими -фактор я лги экологической среды и биологическими возможностями видов трав, составляющих его.

Рост Урожайности при увеличении нижнего'предела увлажнения с 70% ППВ до 85% ППВ отмечается в 1975 г. в вариантах без удобрении и с 'высокими нормами удобрений (330 .«г/га и 550 кг/га азота). В вариантах с удобрениями это можно объяснить улучшением доступности элементов питания из удобрений, а н контрольном варианте — изменением пищевого режима в результате увеличения -содержания -в травостое ■клевера белого, способного фиксировать атмосферный азот.

В 1975 г. различия в урожайности соответствующих вариантов всех режимов увлажнения н первом 1шкле стравливания незначительны. Н доследующих циклах резко снижалась урожайность при режиме А в вариантах 3 и 4, опускаясь ниже урожайности в парлакте 2. Значит, более всего страдают при недостатке влаги травостои, сформировавшиеся при высоком уровне минерального питания.

Таким образом, чем выше уровень минерального питания, тем более высокую предноливную влажность почвы необходимо поддерживать,

В оценке поступления ¡пастбищного корма мы исходили из среднесуточной продуктивности травостоя в период между подкашиванием растительных остатков л учетом урожая (табл. 3). Это позволяет одновременно проследить за динамикой ■биолопической продуктивности трав в период их вегетации.

В среднем за три года максимум среднесуточной продуктивности наблюдался во втором стравливании. В (последующих стравливаниях отмечалось выраженное в разной степени снижение 'продуктизностн травостоя.

Отдельное вегетационные периоды отличались некоторыми особенностями темпов нарастания надземной массы. Для 1974 г. характерно устойчивое снижение продуктивности от второго к пятому стравливанию. В 1975 г. в условиях ороше-

Таблица 3

Среднесуточная продуктивность травостоя в период отрастания (кг/га абс, сух. в-ва) в среднем за 1974—1976 гг.

Стравлнэашге

Вариант ! II Ш IV V

Без полива (Режим Л)

1. Без удобрений , . , ■ 19 40

2. NiîoPnoKeo..... 31 64

3. Ni3oP}?®Kjii> .... 50 69

4. f^S6oP<SiK)»0 .... 57 69

29 39 Ей 48

Полив при 70% ППВ (Режим Б)

34

48

ее

&5

1. Без удобрений . . . 23 49

2. NlwP„oK»a..... 30 70

3. NJSÙPÎTHKîso .... 82 912

4. NJWPOSKW .... 55 84

Полив при 85% ППВ (Режим В)

1. Без удобрений

2. NimPIIOKM . ■

3. ИззоРзтоКзю

4- NSWPÎÏSKIW

18 30 51 56

56 73 9t 90

32 42 74 63

28 15

38 26

57 41

es 43

28 18

39 29

65 43

65 46

32 20

44 29

66 50

G7 49

или при сохраненн» общей тенденции снижения среднесуточной продуктивности от второго к пятому стравливанию в вариантах 3 и 4 наблюдалось в четвертом стравливании некоторое 'увеличение 'продуктивности по сравнению с третьим стран лив а.шшм. Снижение урожайности в третьем стравливании вызвано было наблюдавшейся летней депрессией кущения злаков.

Продолжительный недостаток влаги в верхних слоях почвы ирн.режмме А в 1975 г. вызвал резкое снижение продуктивности трае во втором и третьем стравливании, отрицательно сказался на последующем их отрастании ib 4-ом и 5-ом стравливаниях.

В 1976 году дополнительное увлажнение не снособстювало существенному росту продуктивности шастбищных трав.

Ботанический состав травостоя. Гидрологи чески е условия поймы и биологические ритмы развития отдельных видов трав обусловливали сезонную изменчивость фитоценоза, проявление которой -происходило под влиянием внесения удобрений, орошения и пастбищного способа использования травостоя.

Влияние орошения н сезонная изменчивость особенно naît

глядно проявились в 1975 г. (табл. 4). Как в неорошаемых, так н в орошаемых вариантах • хорошо заметна тенденция к снижению доли участия овсяницы луговой в формировании урожая ог первого к «последнему стр&вливанню. Одновременно возрастает участие в травостое ежи сборной с максимумом в четвертом или пятом стравливаниях. В орошаемых вариантах доля ежи сборной в урожае была несколько ниже, чем в .неорошаемых.

Таблица 4

Изменение ботанического состава травостоя в 1975 году

О Сй д « СХ. аз а О г. Виды трав Режим А Режим В

Варианты

1 2 3 ' 4 1 2 3 4

■г Ежа сборная , , 13.7 ■36.6 »6.8 49,1 4,7 12,5 22.6 34,2

\ Овсяница луговая 73,1 57,5 53,7 40.8 83,2 77.2 77,0 57,0

Прочие злаки . , 6,3 '4.2 7.1 9,0 2.2 1,8 0.4 6,2

Клевер белый . , 3,5 0.1 __ — 5,0 2.8 — —

Разнотравье . - . 3,4 1,0 0,4 0.6 3,7 5.2 — —

V Ежд сборная . . ЗА6 31.2 65.5 7t.!> 20,3 25,1 52,2 53.0

Овсяница луговая 52,3 ' 48,2 .30,0 23,8 47,0 43,0 38,2 37,7

Прочие злаки . . 2.8 4,1 1,3 ОЛ 1,-1 2,t 0.3 0.6

Клевер белин . . 5.1 ■ 7.8 _ — 18,9 23.S — —

Разнотравье . . . 5,0 "5,7 3,2 К2 0,4 3,1 0.2 3,7

Содержание клевера белого в травостое к осе^г возрастает, но это зависит от'условии увлажнения. Без орошения в 1975 г. "в варианте 1 его доля составила в пятом стравливании 5,4%, в варианте 2 — 7,8%, в то прем я как при орошении (реж,нм В) соответственно 18,9% и 25,8%. В. подавляющем-большинстве случаев максимум содержавши клевера белого в травостое отмечается в пятом стравливании. .

- . Награду с отмеченными общими тенденциями в сезонной изменчивости! -ботанического состава можно выделить его разно-годичную изменчивость, вызванную неповторяемостью погодных условий и л ос талонным изменением пищозого режима иод воздействием 'постоянагого внссетия удобрений,

■ Применение удобрений и пастбищное'использование при-■велн к незначительному увеличению во всех вариантах содержания /ежи сборной 'При некотором-, уменьшении содержания овся-шищл луговой.

Наблюдалось и неуклонное повышешге доли клевера белого в вариантах 1 и 2, вызванное шереходом от еенокосно-паст-бшцпого использования травостоя к регулируемому страалн-ванню,- , .....,

Химический состав травостоя. Существенные различии л уровнях минерального питания травостоев не могли не 'нш-ватЕ. определенных изменении к химическом составе корма.

С увеличенном норм удобрений г.олрастпла оподнснносп. корма", уменьшалось содержание сырой клетчатки и 1>ЭВ, увеличивалось содержание в сухом веществе сырого протеина, сырого жира, сырой золы, общего азота, калин. В вариантах 1 и 4 отмечено более высокое содержание фосфорп (0,45— 0,47%) но сравнению с другими »вариантами {0,42%).

G вариантах 3 и 4 в условиях естественюго увлажнения клетчатки содержалось (26,64% и 25,59%) несколько меньше но сравнению с условиями более высокого режима увлажнения В (27,15 и 26,50%). С ростом уровня увлажнения увеличивалась зольность корма.

При норме NSSoP43sK«o -в большинстве случаев было отмечено содержание -нитратного азота в корме выше допустимого (0,07%).

Коэффициенты использования элементов питания из удобрений н почвы

Урожайность, как интегрирующий (показатель отражает степень использования эломентов питания пз почвы п удобрении » зависимости от мпопих условий, которые при расчетах трудно учесть.

" В нашем опыте рассчитанные но выносу с урожаем и контрольном варианте коэффициенты использования элементоя ¡питания -из почвы в среднем за 3 года по трем режимам увлажнения были следующими: N — 33%, P;Oj—18%, К:0 — 32%. С увеличением уровня увлажнения коэффициенты использовании элементов питании из почвы и удобрений увеличиваются.

Коэффициенты использовании удобрений рассчитаны разностным методом (табл. 5). При уровнях минерального питания, обеспечивавших рост урожайности травостоя (варианты 2 и 3), данные коэффициенты были довольно близки и составляли для азота 51,2—60,2%, для фосфора— 12,8—19,1% и для кал.'¡я 74,2—80,5%.

В среднем коэффициенты использования удобрений составили: азота — 56%, фосфора — 15%, -калия — 74%.

При норме N5MP«5K«o наблюдалось незначительное увеличение выноса элементов питания с урожаем; использование их резко снижалось, что свидетельстшует об экономической нецелесообразности внесения такой нормы удобрений под старовозрастной травостой, сформировавшийся на черпоземио-лу-говой почве и состоянии"! пронмушоственно из овсяницы луговой. -

- Таблица 5

Коэффициенты использования элементов литания из удобрений

Вари- Режим Л / Режим Б . Режим В

. ■ ■

»ант N РЛ КгО N РлО, К40 N Рг03 К)0

; 2 ■ 54,2 13.7 74.8 51,2 15.5 96,0 со.о 15,8 74,2

3 ' 54,4 12.8 62,0 58,6 '.15,7' 78,6 60,2 19.1 80,5

■4 38.6 10.8 43.7 40.1 11,0 53,0 42.1 11.Э 56,2

Экономическая эффективность различных уровнен : увлажнения и удобрения

- . * Результаты .расчета экономической, эффективности представлены в тэ'бл. 6. Применение удобрений совместно т; орошением обеспечило получение 9040 к. ед. с 1 га, в то время как

..„,. . .. Т а б л и ц а 6

Экономическая эффективность применения, различных уровней удобрения ; и режимов орошения на культурном пастбище

(в среднем за 1974—1976 гг.)

га

% . а $.5

з

СЭ к V

5 8 2

£ а

П ? 1-. о V

с^ а л, К «-(3.

2 о С П

3

■ 51 Г* —

гя-а

I-1 1- Л Э-

Й

и ^ 41 р .

\о б с

Л ? °

V Ъ л

¡11*=

5 и

£ ^ Е 2 Й> Чь » на

1

2 3

4:.

1

3

4

2920 4726 7380 773Э

3060 5406 8586 8515

3427 КШ 9040 8733

53.42 10Й.50 186.31 246.83

Без лоливаГ

0,50 1,17

1.65 2,21

Полив при 70% ППВ

104,11

160,32' 237,03 346,61 •

1 2.50 '3,17 3,65 4.21,

Полив при 85% ППВ

.117,7» 172,98251,23 328,28

; 4,50 5.17, 5.65 6.21

1,83 2.30

3.19

3.10 ■3,20 2,78 3.71

3,43 3.20 2.77 3,76

62.32 157,01 119,39

—22,09 54.70 184.63 100.31

—31.30 41.14 199,99 102,94

без 'Применения удобрений н без орошения было получено 2920 «. ед. -с 1 га.

Наибольшую прибавку обеспечивали удобрения. Применение нормы М55оР«5К4оо <по всем экономическим показателям оказалось нецелесообразным. Орошение без применения удобрений было неэффективным.

Дополнительный чистый доход без орошения при норме азота 120 кг/га был почти таким же, как и при орошении ■с нижним пределом увлажнения почвы 70% ППВ, Учитывая, что орошение гарантирует более равномерный выход корма >в годы с недостаточным количеством осадков, более высокую прибавку к. ед. с I га и способствует сохранению в травостое ■клевера белого, то 'при такой и несколько большей норме оно является оправданным.

Внесение азотных удобрений в количестве до 330 кг/га было экономически выгодно при всех режимах увлажнения. При ■норме ЫззоРгтоКгм в условиях полива при влажности почвы 85% ППВ был получен наибольший дополнительный чистый доход (около 200 руб/га); 'себестоимость 1 к. ед. составила 2,77 коп.

Выводы

.1. Водный режим пастбищных трав, (произрастающих на . черноземно-луговых почвах в условиях Тамбовской области, определяется взаимодействием '.многих факторов, решающими нз .которых являются количество осадков и их 'распределение в течение вегатации, уровень иочвенно-грунтовых вод и потенциальная испаряемость. Влажность почвы, являясь результирующим фактором этого взаимодействия, может служить наиболее надежным показателем определения сроков и норм полива.

2. Запас влаги в метровом слое почвы, достигающий в достаточные по увлажнению годы 300 мм, не отражает потребности растений в воде, так как значительному иссушению подвергается лишь слой О—20 см,

3. Потребность в поливе появляется при снижении уровня иочвенно-грунтовых вод примерно до 120 см, т. е. в то время, когда капиллярная кайма не достигает поверхности почвы. Норма полива при снижении влажности лочвы до 70% ППВ составляет около 400 м3/га, до 85% ППВ — 200 ,ч3/га.

Число поливов зависит от погодных условий и в сухие годы может достигать трех при нижнем пределе увлажнения 70% ППВ и семи три 85% ППВ.

4. Коэффициенты водопотреблення очень сильно зависели от погодных условий и уровней минерального питания и коле-

■Оалшсь от 358 до 1866 м3/ т айс. сух. вещества, а суммарное подои о гре бдение от 328 мм до 570,мм.

■ 5. Черноземно-луговая -почва отличается невысокой нитри-фикационной ■способностью. Содержание ЫОз в ней не превышало без внесения, удобрений 1,9 мг на 100 г почвы, однако '•нитраты встречаются во всем ¡почвенном профиле.

6. Внесение .высокой -нормы'удобрений, (М^оР^К^о) при- вело'к значительному накоплению в поверхностном (0—10 см) слое почвы нитратов, фосфора, в меньшей степени — калия я к увеличению (кислотности 'почвенного ра-створа на 0,5 рН. При более низких -нормах удобрений такого заметного накопления элементов питания в почве не отмечено. ■ -

" 7. Увеличение норм азота до 330 .кг/га .при внесении соответствующих количеств фосфора и калля приводит к усилению роста трав, уменьшению массы подземных органов, увеличению площади листовой поверхности. При норме 550 кг/га высота трав -и •площадь листьев остаются на том же, как и при норме 330 'кг/га уровне, а масса тодземиых органов увеличивается.

8. В первом н втором стравливаниях в травостое лучше развивается овсяница луговая, во второй половине вегетации увеличивается доля участия ежи- сборной и клевера белого в формировании урожая. Причиной этого является (подтопление почвен-но-грунтовыми водами в весенний период. Наиболее отзывчива на орошение овсяница луговая, на удобрение—ежа сборная. ■ -.'

9; Клевер белый сохраняется в травостое при внесении 120 кг/га азота Ого 25,8% в .конце вегетационного периода при ннж-пем . пределе увлажнения 85% ППВ). При 330 кг/га и 550 кг/га происходит его выпадение из травостоя с одновременным увеличением содержания ежи сборной.

10. С ростом уровня минерального шнтання -снижается содержание сухого .вещества в кор'ме, сырой . клетчатки, БЭВ, кальция и возрастает содержание сырого жира, золы, общего азота 'И калия. При норме азота 550 кг/га в болышш-стве стравливаний наблюдается избыточное содержание нитратного азота <в корме (свыше 0,07%).

Орошение увеличивает-содержание клетчатки-в злаковых травостоях и содержащие фосфора.

.- 11. С увеличением уровня, увлажнения -возрастают коэффициенты использования-элементов питания из почвы и удобрений,

12. Планировать продуктивность травостоев определенного ботанического состава и возраста необходимо с учетом конкретных 'лочвешго-гидролагических условий и в пределах, не превышающих их урожайности при максимальных экономически оправданных дозах удобрений и уровнях увлажнения. .. 16

Максимальная урожайность старовозрлетного травостоя (с 'преобладанием овсяницы луговой) на черноземно-луговой почве была получена при .нижнем пределе увлажнения 85% ПГ1В и норме удобрении МззоРг-иКгю (в среднем за три года 93,6 ц/га абс. аух, вещества). Увеличение нормы до МкоРизК^со не привело к росту урожайности.

13. Совместное применение орошения и удобрений обеспечивает увеличение .продуктивности старовозрастного травостоя па черноземно-лугових почвах более чем в 3 раза (до 9010 к. сд/га). Решающую роль при этом играет удобрение. Без применения удобрений орошение является неэффективным. Наибольший дополнительный чистый доход был получен при внесении 330 кг/га а а о га с соответствующим количеством фосфора и калия при поливе с нижним пределом увлажнения 85% ППВ (200 руб/га). Себестоимость I к. ед. в этом варианте составила 2,77.кон.

Предложения производству

1. Пюд старо возрастные травостои с преобладанием овсяницы луговой на черноземно-луговых почвах рекомендуется «носить не более 330 кг/га азота с соответствующим количеством фосфора и калия,

2. Р еж roí увлажнения таких травостоев необходимо устанавливать в зависимости от уровнен минерального литания. При среднем уровне азота (1*20 кг/га) с соответствующим РК подав производить при снижении влажности почвы до 70% ППВ, при высоком (330 кг/га) —до 85% ППВ.

По материалам диссертации опубликованы следующее работы

1. 'Планирование урожаев пастбищного фитоценоза. «Доклады ВЛСХНИЛ». 1976, № 8 (в соавторстве).

2. Во доио т р еб л с ш i е пастбищных трав. «Вестник сельскохозяйственной науки», Í976, 9 (в соавторстве).

Объ«"м V/* п. л.

Заказ 519.

Тираж 150

■Типография Московской с.-х. академик им. К» А. Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44