Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПИЩЕВОЙ РЕЖИМ ТРАВОСТОЕВ ПРИ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОМ УВЛАЖНЕНИИ СУХОДОЛЬНЫХ ПАСТБИЩ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.12, Кормопроизводство и луговодство

Автореферат диссертации по теме "ПИЩЕВОЙ РЕЖИМ ТРАВОСТОЕВ ПРИ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОМ УВЛАЖНЕНИИ СУХОДОЛЬНЫХ ПАСТБИЩ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи Владимир Тихонович ЛОПАШОВ

ПИЩЕВОЙ РЕЖИМ ТРАВСГСТОЕВ ПРИ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОМ УВЛАЖНЕНИИ СУХОДОЛЬНЫХ ПАСТБИЩ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

(Специальность 06.01.12 — луговодство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1979

■ Диссертационная работа выполнена на кафедре луговодства Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирязева.

Экспериментальные исследования проводились в течение 1976—1978 гг. в совхозе «Путь к коммунизму» Химкинского района Московской области.

Научные руководители: заслуженный деятель науки и техники РСФСР лауреат Государственной премии СССР, доктор сельскохозяйственных наук академик ВАСХНИЛ профессор Н. Г. Андреев, кандидат сельскохозяйственных наук и. о. профессора В. А. Тюльдюков.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор В. Г. Стрелков, кандидат сельскохозяйственных наук доцент В. П. Спасов.

Ведущее предприятие — Производственное управление сельского хозяйства Мособл исполком а.

Защита диссертации состоится « . . . ».......

1979 года на заседании Специализированного совета К-120.35.03 Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49. Сектор защиты диссертаций ТСХА.

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

Автореферат разослан «..-.» . . . .... 1979 г.

Ученый секретарь ^ ' —

Специализированного совета

• ; И. К-Торякская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность работы. XXV съезд КПСС, июльский (1978 г.) Пленум ЦК КПСС определил» курс на дальнейшее развитие животноводства, перевод его на промышленную основу. Это, в свою очередь, выдвигает задачу еще большей интенсификации кормопроизводства. Важную роль в этом звене призваны сыграть орошаемые культурные пастбища, которые являются наиболее интенсивной, экономически выгодной н биологически обоснованной формой эксплуатации кормовых угодий.

Основными факторами повышения урожайности травостоев являются удобрение и орошение. При организации орошаемого луговодства целесообразно применять поливные режимы дифференцированно в зависимости от норм вносимых удобрений. В настоящее время еще недостаточно полно выявлены: потенциальные возможности пастбищных травостоев в условиях сбалансированного питания и орошения во мремени, т. е. при долголетии культурных пастбищ; пути формирования старовозрастных фитоценозов, выдерживающих интенсивный выпас скота, начиная с года посева травосмесей.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей диссертационной работы состояла в выявлении оптимальных соответствий между уровнями минерального питания и режимами увлажнения, которые обеспечивают высокую продуктивность 6—8-летнего пастбищного травостоя при наибольшем экономическом эффекте. Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: проследить за динамикой влажности почвы и ее тепловым режимом; изучить динамику пищевого режима иод влиянием различных норм минеральных удобрений и орошения; выявить особенности формирования старовозрастного пастбищного травостоя; определить влияние удобрений на химический состав корма, степень использования их травами, продуктивность; установить водопотребление пастбищного травостоя; рассчитать экономическую оценку применяемых агропрнемов.

iiUl't?. [\"îï"<- "".TT" ! 1

flot:, С,-л. Я.;:.:- 1 гд ж?., с. il. V.;;..

Научная новизна эксперимента состоит в том, что исследования проведены на старовозрастном пастбищном травостое, формировавшемся при заданных параметрах питания и увлажнения, а также в том, что один из элементов пищевого режима (фосфор) изучался методом радиоактивных индикаторов.

Практическая ценность и апробация работы. Результаты исследовании апробированы в совхозе «Путь к коммунизму» Московской области и опубликованы в печати. Они позволяют установить наиболее рациональный пищевой режим пастбищных травостоев при дифференцированном увлажнении суходольных пастбищ Нечерноземной зоны РСФСР.

Объем работы. Диссертация изложена на 150 страницах, содержит 37 таблиц, 8 рисунков, 3 графика, 326 библиографических названий, 36 приложений.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

Экспериментальная работа выполнена в совхозе «Путь к коммунизму» Химкинского района Московской области в 1976—1978 гг. Опытный участок расположен в одном из загонов культурного пастбиша, орошаемого с помощью стационарной оросительной системы. Рельеф выровненный, грунтовые воды на глубине трех метров не обнаружены. До закладки пастбища он представлял собой нормальный суходольный луг, в травостое которого преобладали белоус торчащий (Nardus strlcta L.) и луговик дернистый (Deschampsia caespi-tosa- L.).

Закладка культурного первичного пастбища проведена в 1971 году посевом травосмеси следующего состава: Bromus inermis (L.) —7,8 кг/га, Phleum pratense (L.) —6,5 кг/га, Festuca pratense (L.)—5,5 кг/га, Dactylis glomerata (L.) — 4,3 кг/га, Trifolium pratense (L.)—6,2 кг/га, Medicado satirea (L.)— 6,2 кг/га. Всего было высеяно 36,5 кг/га, или 3067 штук/м2 всхожих семян трав под сопутствующие культуры (смесь овса, вики и гороха— 180 кг/га при соотношении компонентов 4:1:1).

Почва опытного участка дерново-подзолистая, слабоокуль-туренная, среднесуглннистая. Агрохимическая характеристика почвы слоя 0—40 см следующая: содержание гумуса составляет 1,52%; общего азота — 0,117% (методом Кьельда-ля); под в нжного фосфора— 1,78 мг/100 г почвы (по Кирсанову); обменного калия — 6,5 мг/100 г почвы (по Масловой); pH —4,49.'

По физическим свойствам * верхний горизонт почвы имеет

среднеплотнос сложение (объемная масса равна 1,32 г/см1), более глубокие слои — плотное н очень плотное.

НВ активного слоя (0—40 см) составляет 2*1,1% от массы сулой почвы, или 1260 м3/га; доступная влага (ДЛВ) — 96,5 м3/га, влажность завядання (ВЗ)—5,64%; аэрация при НВ—17,7%, Перед закладкой опыта провели известкование участка (7 т/га извести).

В опыте изучалось пять режимов уплажнення, которые поддерживались на соответствую тем уровне по влажности почвы в расчетном слое 0—40 см: I режим соответствовал естественному увлажнению; II—55% НВ; III — 70% НВ; IV — 85%'НВ; V— 100% НВ.

На фоне указанных режимов увлажнения исследовались различные уровни минерального питания, которым соответствовали нормы удобрений ЫоРоКо (вариант (0); ЫцоРйоКэо— вариант 1; НгоРшКшо — вариант 2; МзздРагоКгго— вариант 3.

Площадь опытной делянки 100 ма (20x5). Защитная полоса между режимами увлажнения 10 м. Повторность опыта четырехкратная, размещение вариантов рейдомизироваиное. Орошение пастбищного травостоя осуществлялось с помощью КДУ-55М.

Удобрения вносили поверхностно на. дернину. Азотные — в форме аммиачной селитры (по 20% весной, после первого,-второго, третьего и четвертого стравливаний); фосфорные— в форме двойного гранулированного суперфосфата (50% весной и 50% осенью); калийные — в форме 56% хлористого калия (по 10% весной, после первого, второго, третьего, четвертого стравливаний и 50% осенью).

Все наблюдения и исследования проведены по общепринятым методикам; изучение фосфорного питания — по методике кафедры прикладной атомной физики и радиотехники ТСХА, расчет экономической эффективности сделан с использованием коэффициентов переваримости, стоимость кормовой единицы рассчитана по молочной продуктивности для четвертой зоны Московской области. Результаты учета урожая, обработаны статистическим методом дисперсионного анализа (Доспехов Б. А.,. 1973),

Метеорологические условия вегетационных периодов сложились по-разному. 1976 год был холодным и дождливым. Среднемесячная температура воздуха опускалась ниже нормы на 2—2,5<>С, а осадков выпало в 2 раза больше нормы. Погодные условия 1977 года были,благоприятными для роста . трав, за исключением августа месяца, характеризовавшегося отсутствием осадков к низкой относительной влажностью воздуха. 1978 год характеризуется недобором тепла и высокой-относительной влажностью воздуха.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Водный режим пастбищных травостоев

Влажность почвы в опыте контролировали в слое 0— 40 см. Водный режим в исследуемые годы складывался под влиянием метеорологических факторов (осадков, температуры и относительной влажности воздуха), поливов и резко различался по годам.

В 1976 году влажность почвы на протяжении всей вегетации не опускалась ниже 85% HB. Для поддержания заданного режима увлажнения в 100% HB потребовалось провести всего три полипа с оросительной нормой в 648 ма/га (219,7 м'/га, 219,3 м3/га, 209,8 м3/га).

В 1977 году вегетационные условия были в целом благоприятны для роста и развития трав, но выпадение осадков носило ливневый характер, поэтому отмечены периоды, когдавпоч-ве создавался острый дефицит влаги. Для соблюдения изучаемых уровней увлажнения провели следующее количество поливов: при II режиме (влажность почвы не ниже 55% HB) — 2 полива с оросительной-нормой 1093 м4/га; при III режиме (влажность почвы не ниже 70% HB) — 5 поливов с оросительной нормой 1913 м3/га; при IV режиме (влажность почвы не ниже 85% HB) —11 поливов с оросительной нормой 2181 м5/га; при V режиме (влажность почвы не ниже 100% HB) — 19 поливов с оросительной нормой 4357 м3/га.

В 1978 году лугопастбищные травы для первого цикла стравливания развивались при влажности почвы, близкой к 100%' HB, и температуре воздуха несколько ниже +15°С. Для поддержания заданных режимов увлажнения в последующие месяцы вегетации было проведено: при 70,% HB — два полива с оросительной нормой 793 м3/га; при режиме увлажнения 85% HB — 4 полива с оросительной нормой У16 ма/га; при режиме увлажнения 100% HB— 10 поливов с оросительной нормой 2277 м3/га.

Поливную норму (нетто) рассчитывали как разность между содержанием влаги в слое 0—10 см при 100%' HB и при соответствующем нижнем пределе увлажнения «m=100-d-.(В,—В2)-Н» (А. Н. Костяков, 1960).

Водопотребление пастбищных травостоев (табл. 1) определяли методом водного баланса. Его величина рассчитывалась по формуле

Е = Р ± AW+M—О.

Водопотребление травостоев по годам исследований различно и колеблется в широких пределах: от 3780 м'/га до 6134 м3/га с тенденцией возрастания с увеличением степени

Л.

увлажнения почвы: от 1 режима к V. При режимах 70% НВ, 85% НВ и 100% НВ эти колебания в годы исследований проявляются менее резко и составляют всего 3—5%,

Таблица 1

Водопотребление пастбищных трав (ы*/га)

Режимы увлажнения

Статьи прихода и расхода I •II III | IV V

Осадки эффективные, Р . . Влага из почий, ¿\\У . Ороснтсльная норма, м . . Фильтрация глубже 100 см, 0 Водопотребление, Е , , , .

Осадки эффективные, Р . . Влага из почвы, Д\У . . , * Оросительная норма, м , . Фильтрация глубже 100 см, 0 Водопотребление, Е . , , .

Осадки эффективные, Р . . Влага из почвы, Л'й? . . . Оросительная норма, м . . Фильтрация глубже 100 см, 0 Водопотребление, Е . . . ,

1976 г..

4525 726

5251

4525 792

5317

4525 654

5079

4525 620

5145

1977 г.

4525 765 648,4

5938

2975 2975 2975 2975 2975

805 848 340 262 146

— 1093,4 1313,5 2181,4 4357,2

_ — _ 107 1344

3780 4917 5229 ■ 5322 6134

1 978 г..

3516 351С 3516 3516 3516

554 452 467 511 540

— _ 793,2 . 916,5 2277 7

—. _. — _ *250*

4070 3968 4776 4943 6083 ■

Оценить, насколько продуктивно используется вода при, каждом режиме увлажнения и варианте минерального питания, позволяют коэффициенты водопотребления (табл. 2). В вариантах без удобрений (ЫоРоКо) они варьируют в очень широких пределах в зависимости от степени увлажнения почвы (от 980 до 1653 м3/т)( увеличиваясь с возрастанием влажности почвы. Колебания по годам проявляются менее четко' и не в большом размере.

Применение удобрений позволяет расходовать оросительную воду боле экономно на формирование урожая. Наименьший расход воды отмечается в вариантах удобрений МцоРцоК^ и МзеоРгтоКгто при увлажнении почвы в 70% НВ и 85%' НВ, где коэффициенты водопотребления соответственно колеблются в пределах 464—555 м3/т и 410—477 м3/т. Дальнейшее увеличение влажности почвы (приближение к* 100% НВ) ведет к непродуктивному перерасходу воды даже при высоких нормах минеральных удобрений. При этом ко-.

Таблица 2

коэффициенты водопотребленип (м® воды на тонну сухого вещества)

Вариант

Режим увлажнения 0 1 1 ■ 3

1976 г.

I — без полива........ II —полив при 55% HB ... . III — полив при 70% HB ... . IV—полив при 85% HB . . . . V—полив при 100% HB . . . . 1280 1048 980 1174 1180 721 746 675 867 800 645 551 512 555 687 552 547 477 466 594

1977 г.

I — без полива........ II — полив при 55% НВ , . . . Ш — полив при 70% НВ . . . . IV —полив при 85% НВ . , . . V — полив при 100% НВ . . . . 1148 1135 1075 1051 1653 646 742 700 650 1061 531 550 505 489 774 469 471 447 430 711

1978 г.

I — без полива........ П — полив при 55% НВ . . . . Ш —полив при 70% НВ . . . . IV —полив при 85% НВ . . . . V — полив при 100% НВ . , . . 1153 1146 1277 1287 1564 664 ■ 566 666 676 937 548 479 464 472 739 483 418 447 410 666

эффнцненты водопотребления лежат в интервале 594— 7 И м5/т-

Таким образом, наиболее оптимальным режимом увлажнения старовозрастного пастбищного травостоя является поддержание влажности почвы при 70% НВ и уровнях минерального питания Мл0Р18оКш и М3еоРг7оКг7о. •

Пищевой режим почвы

Использование удобрений должно способствовать не только получению планируемых урожаев, но одновременно поддержанию и даже улучшению почвенного плодородия. Применение повышенных норм минеральных удобрений на протяжении восьми лет наложило следующее влияние на пищевой режим почвы пастбища.

1. Несмотря на известкование почвы перед закладкой опыта, реакция почвенного раствора во всех вариантах при всех режимах орошения является кислой (рН колеблется в пределах 4,4—5,9).

2. Четко прослеживается тенденция накопления гумуса. Минеральные туки и орошение повысили его содержание в ва-

рианте N36oP27oKíto по сравнению с вариантом NoPoKo на 0,44%; 0,46%; 0,78%; 0,65¡%- 0,61% соответственно режимам увлажнения.

3. Изменился запас основных элементов питания. Происходил процесс обогащения почвы азотом в легкогидролнзуемых формах. Его содержание составило 8,6—12,8 мг/на 100 г почвы в зависимости от варианта и режима орошения.

Основной формой азота, доступной растениям, являются нитраты. Их содержание достигало в 1978 году 3,84—4,79 мг на 100 г почвы, что составляет 30—38 кг/га азота. Однако в некоторых циклах стравливания содержание нитратов составляло всего 0,28 мг на 100 г почвы, что равно 2,2 кг азота на 1 га.

Содержание аммиачного азота также подвержено значительным колебаниям как по годам исследований, так и по циклам стравливаний; максимум зафиксирован в пятом цикле, равный 7,0—13,6 мг на. 100 г почвы в зависимости от варианта н режима орошения.

Высокие нормы калийных удобрений ведут к накоплению обменного калин в почве. Так, если в варианте без удобрений при режиме без орошения в 1977 году его содержание составляет 8,4 мг на 100 г почвы, то в варианте N3^0^270^270 возрастает до 14,4 мг на 100 г. Эта тенденция сохраняется при режиме увлажнения 55% НВ и 70% НВ, где его накопление достигает максимального значения (16,7 мг на 100 г почвы). Дальнейшее увеличение влажности почвы ведет к снижению его содержания во всех вариантах. Так, если в варианте NaeoPsíoKaío при 85% НВ содержание обменного калия составило 13,2 мг, то при 100% НВ — всего лишь 11,5 мг на 100 г почвы, т, е. значительно меньше, чем при 70%- НВ.

Наличие фосфора в почве в подвижной форме служит показателем уровня их плодородия и положительно сказывается на урожае растений. Систематическое длительное применение минеральных удобрений, привело к существенному обогащению им почвы (табл. 3).

На момент продолжения (1976 г.) нами длительного опыта его содержание в варианте N0PoK0 составляло 2,5 мг на 100 г почвы, а в 1978 году запас подвижного фосфора в почве в варианте N360P270K270 возрос до 18,2 мг. Такая картина проявк ляется при всех режимах орошения, причем существенных раз*: личий степень увлажнения на накопленне подвижной фосфор*: иой кислоты не оказывает.

■ Параллельно процесс накопления Р2О5 изучен методом радиоактивных индикаторов. Тенденция выявлена таже, но в несколько большем размере: в варианте NsüoPítoKjto происходит даже зафосфачивание почвы (22,8 мг на 100 г почвы).

Накопление PsOj в почве культурного пастбища

(мг на 100 г в слое 0—1*0 см)

Режим увлажнения £ 22 о. га а По Кирсанову Метод «меченых» атомов

1976 г. 1977 г. 1978 г.

весна осень веска осень весна j осень осень 1978 г.

f — без полива 0 2.5 4.8 5,7 7,8 3,6 6,3 3,8

1 2.0 10,2 7,5 9,4 3,9 9,8 13.05

2 3,-1 17,9 11,0 13,5 4,6 15.6 19,46

II — полив при 3 4,4 10,5 13,0 16,9 11,6 18,2 22,83

55% HB 0 2,7 6,0 5,5 6.7 3,4 7,6 4,35

I 3,5 9,4 8,2 10,7 5,5 10,1 11,69

2 3,6 13,4 10.6 15,8 8,2 13,1 19.58

III — полип при 3 4,4 17.1 14,7 16,9 15,2 15.3 23,73

70% HB 0 1,7 5,9 6,1 8,5 3.9 7.1 4,75

1 3,4 14,4 8,4 10,1 8,6 12,2 12,93

|> 3.0 14,4 13,1 1U3 11.4 12,8 15,52

5 3,4 17,4 16,9 15,2 16.2 16,3 19,46

IV — полив при

85% HB 0 2,9 5,5 6.4 7,3 4.2 6,3 4,45

1 3.0 12,4 8,9 12,6 7,2 12.2 12,26

2 3,2 16.5 Ю.7 14,6 13,2 15,5 17,03

3 3.6 16,5 14,2 16,9 16,5 16,7 19,63

V —полив при 4.51

100% HB 0 1.8 5,6 6.1 6.5 3,3 6,0

1 2,9 17,0 9,1 12.5 8,7 14,3 13.61

2 4.1 17,3 13,0 14.2 13,9 15,7 15,97

3 3,2 16,1 15,9 15,9 19,2 16,3 20,02

Таким образом, длительное применение фосфорных удобрений в повышенных нормах существенно обогатило почву орошаемого пастбища запасом усвояемых фосфатов.

Вносимые поверхностно на дернину фосфорные удобрения закрепляются в самом верхнем слое почвы (0—5 см) до 73,2% от всего внесенного количества; в слой 5—10 см проникает всего 10—12% и до 6% закрепляется в слое 10—15 см* Степень увлажнения на величину закрепления фосфора существенного влияния не оказывает. Перераспределения закрепленной фосфорной кислоты за вегетацию не происходит, т. е. она прочно адсорбируется ночвенно-поглощакицим комплексом.

Исследования структуры питания фосфором лугопастбищ-ных трав на орошаемом пастбище методом радиоактивных индикаторов позволили установить, что фосфорные удобрения на почвах разного плодородия .оказывают различное влияние

Таблица 4

Коэффициенты использования удобрений лугопастбищными травами

Лзот «разностным» методом

о

о X р Е

2 Ci. LT

О ^ X

£3

л о «

§ 5« < с: о! О-

¡¡оП!

= А

а о

•§•0 • л С к

Фосфор

«разностный» метод

«в:

о 8 X и г: * £ Л о я , о « ¡2 а а _ ■в-и -а -

5 оЛГ е о о-^ О П <- 1Т, 41 В5 О НО Ж мак::

(3 >• а

1 режим — без орошения

0 79,3 13,1

1 165,0 85,7 71.4 25,0 11,9 13.2 16.77

о 217,1 137,8 57,4 32,4 19,3 10,7 15,78

3 264,9 185,6 51,6 38.9 25.8 9,6 14,61

II режим — 53% НВ

0 96.7 16,3

1 178.2 81,5 67,9 30,4 14,1 15,7 17,30

2 254,8 158,1 65.8 40,2 23.9 13,3 17.33

3 298.4 201,7 56,0 45,4 29,1 10,8 15,46

111 режим — 70% НВ

0 105,1 18,8

] 194,8 89,7 74,4 31,7 12,9 КЗ 21,02

2 315,6 210,5 87,7 46,8 28,0 15,6 22,71

3 363,5 258,4 71,8 52,5 33,7 12,5 17,29

IV режим —85% НВ

0 103,4 17,7

I 210,5 107,1 89,2 34,7 17,0 18,9

о 291,7 188,3 78,4 45.9 28,2 15.7

3 385,0 281,6 78,2 55,5 37,8 14,0

V режим — 100% НВ

0 89,5 14,4

1 170,7 81,2 67,7 27,2 12,8 14,2

2 2(1,9 152.4 63,5 36,2 21,8 12,1

3 296,7 207,2 57,6 41,1 26,7 0,0

на соотношение фосфора, поступающего в растения из естественных запасов почвы и нз удобрении (рисунок I).

В структуре питания преимущественно злакового травостоя орошаемого суходольного пастбища преобладает фосфор из удобрений. Его доля с учетом степени увлажнения почвы в варианте Ы^аР&аКэо составляет 50,1—63,5%; в варианте МиоРшоКт — 78,2—68,8%; в варианте ЫзеоР^оКгто — 85,3— 77,8%, т. е. с увеличением нормы вносимых удобрении доля фосфора минеральных туков увеличивается в формировании урожая, а доля почвенного фосфора уменьшается. Увеличение степени влажности почвы сдвигает это равновесие в сторону повышения доли почвенного фосфора.

При разработке системы удобрений важным показателем, определяющим уровень их внесения, являются коэффициенты их использования из удобрений и из почвы. Они определяют эффективность использования минеральных туков лугопаст-бнщнымн травами. Азот удобрений используется на 57,6— 89,2%' в зависимости от нормы вносимых туков и степени увлажнения почвы.

Коэффициенты использования фосфорных удобрений лежат в пределах от 9,6 до 18,9%. Увеличение нормы внесения с Рс0 до Ра;о «едет к снижению использования фосфорной кислоты растениями нз удобрений. Коэффициенты, определенные методом радиоактивных индикаторов, значительно выше, чем рассчитанные «разностным» методом. Так» при режиме без орошения использование фосфора при этом в варианте ЫцоРэоКэо выше на 3,6%, в варианте М2«>Р|8оК]$о— на 5,1%, в варианте МзбоРгтоКгго — на 5,0%. Одновременно проявляется тенденция увеличения использования Р2О5 удобрении при улучшении водообеспеченности лугопастбшцных трап. Максимальное усвоение фосфора отмечается и варианте М|гоР&оКэо при 85% НВ (23,52%) и и варианте МзюРкоК!» при 70% НВ и 85% НВ (соответственно 22,71% и 22,44%). Оба метода без противоречии подтверждают вышеизложенную тенденцию.

Баланс фосфора в системе «почва—лугопастбищные травы» сложился следующим образом: используется на формирование урожая 14,25—19,30%,'накопление в корнях и надземных остатках—до 5,2%, закрепляется в слое почвы 0—30 см до 82,1%, неучтенные потери составляют 2—4% в зависимости от варианта и степени увлажнения почвы.

Составляющие пастбищного фитоценоза

Создание урожая органического вещества обусловлено целым комплексом специфических особенностей самого растения и внешних факторов среды. На каждой конкретной площади формируется свой фитоценоз.

Рис J СТРУКТ УРЯ ФОСФАТНОГО ПИТАНИЯ ■ Л^ГОПЯСТБИЩ.НЫХ ТР№

О 12 3 О I 2 3 О t z 3

SE3 ss%№ 70% HB

ОРОШЕНИЯ ..

о i г з ts%HB

о Л 2 3 100% НВ

фОС<РОР П04АЫ

ю-

a re. Дв

К-

TOSWP УДОБРЕНИИ ' .

Биологическая активность н температура почвы. Исследо. панин показали, что почва орошаемого культурного пастбища характеризуется высокой интенсивностью биологических процессов во всех вариантах при всех уровнях увлажнения и тесно увязана с се тепловым режимом, достигая наивысшего значения летом и снижаясь осенью. Так, в вариантах МцоР&оКэо и NawPisoKieo ПРП 85% НВ зафиксировано максимальное значение (170—180 кг/га СОг за сутки) 20 июня, 20 июли, 30 июля, 20 августа и минимальное 20 сентября, равное 11,9— 18,9 кг/га СОг за сутки. Уровни минерального питания накладывают незначительное влияние на изменение этой величины. Максимум отмечен в варианте NiMPsoKso. дальнейший рост вносимых норм удобрении снижает величину биологической активности; повышенная концентрация почвенного раствора отрицательно действует на жизнедеятельность микроорганизмов.

Влияние орошеипп проявилось через изменение микроклимата прнземного слоя воздуха и верхних слоев почвы. Так, в 1977 году температура почвы при режиме без орошения характеризуется большими перепадами между дневными и ночными часами, достигающими 4—7,7° С в слое почвы 0—10 см, 3—6°С в слое почвы 20—30 см. Перепад температур между поверхностью почвы и ее глубокими слоями составлял даже 8—10°С. Орошение существенно сглаживало эти колебания как между слоями почпы, так и во время суток. Наиболее благоприятный микроклимат формировался при 70% НВ и 85%' НВ, что положительно отразилось на величине биологической активности почвы.

Накопление корневой массы пастбищными травостоями. Основная масса корней лугонастбнщных трав сосредоточена в слое 0—10 см (до 93;%). С глубиной она резко уменьшается: на слой 10—30 см приходится всего 5—6,3%. Изменение массы подземных органов происходило под влиянием удобрений, орошения, выпаса скота во времени и зависело от ботанического состава травостоя.

С возрастом травостоя корневая масса увеличивается; в нашем опыте происходило ее накопление по всем вариантам питания при всех режимах увлажнения (в среднем за три года на 7—10% ее первоначальной массы). С увеличением уровня минерального питания корневая масса уменьшается: при режиме без орошения уменьшение составило 50% в варианте N36oP27oKi7o по сравнению с вариантом NoPoKo; при режиме 55% НВ —46,7%; прн 70%- НВ —35%; при 85% НВ — 62,8%; прн 100%. НВ —6%'. Осенью 1978 г. в варианте без удобрений при I режиме корневая масса была равна 76,4 ц/га. Однако урожайность травостоя соответственно вариантам удобрений и орошения возрастает, т, е. корневая система лу-

U

-гопастбшцных трав при: меньшем объеме «работает» более .продуктивно. . .. - ; ■ -

.': Плотность.и ботанический состав- травостоя являются одной нз форм реакции, пастбищных трав на различные условия увлажнения и минерального питания. Изменения указанных показателей происходили; во времени под влняннем этих -факторов. . * ' .

Так, на контроле без орошения по всем вариантам удобре-■нийгустота травостоя'была следующей:, при ЫоРоКо в 1976 году было 2259 побегов/м1, в 1977 году —2195, .в 1978 году — 2219; " при варианте: Мг7оР18оК|8о - соответственно -годам: 2600, •2309,1698; при варианте МзбоРатоКгто—2476, 2671, 1470. Максимальная густота травостоя сохраняется при 70% НВ и 85% НВ во всех-вариантах удобрений. Так, в 1977 г. при 70% НВ соответственно уровням минерального литания она составила: 3889, 3064, 3080, 2416 побегов/м2. Повышенная плотность в первых двух вариантах обусловлена наличием в травостое большого количества клевера белого (до 48% в 1978 году). Свнесением высоких норм удобрений бобовые исчезают из травостоя, Орошение этот-процесс несколько приостанавливает. В варианте МлоРшКюо остаются- только следы бобовых <48 побегов/м! при 85% НВ;. 58 побегов/м2 при 70%- НВ и 112 побегов/м2 при: 100%: НВ в-1978 году), а в варианте №зи>Р270К270 клевер белый совсем выпал.

•, Вариант.ЫоРоКо при всех режимах увлажнения имеет наиболее богатый ботанический состав травостоя. Доминирующее положение занимает овсяница^луговая и тимофеевка луговая из злаковых и клевер белый из бобовых. Значительная доля приходится на разнотравье,

• С внесением минеральных удобрений начинается перегруппировка в травостое.. Ежа сборная усиленно кустится; злаки (овсяннца. луговая и тимофеевка луговая), бобовые н разнотравье не выдерживают; конкуренции с ежой сборной и вытесняются из травостоя илй находятся в нем в угнетенном состоянии и существенного влияния наформирование урожая не оказывают. Энергия-кущения ежи сборной возрастает с ростом норм удобрений. Видовой состав травостоя упрощается и приближается к одновидовому. Орошение с умеренными ■ нормами-удобрений (М^оРвоКэо) способствует побегообразованию овсяницы луговой,- поэтому в этом варианте она занимает устойчивое положение- в;травостое: в 1976 году — 1241 побегов/2, в 1977 году — 760 побегов/2, в 1978 году — 704 побегов/2 при режиме орошения 70%' НВ. То же самое относится и к режиму 85|%; НВ и 100% НВ. К осени густота травостоя увеличивается, что связано с увеличением доли клевера белого в травостое. К 1978 году из травостоя полностью выпали, костер, безостый, клевер красный и люцерна

синяя. В варианте МтР^аКш тимофеевка и овсяница при всех режимах увлажнении находятся в угнетенном состоянии и их доля в формировании урожая незначительна. В варианте МзеоР27оК2?о формируется практически одповндовой ежовый травостой.

С ботаническим составом и плотностью травостоя тесно связана площадь листовой поверхности. Наибольшая облист-венность отмечена при режимах увлажнения 70% и 85%НВ в варианте МгоРшКш. рапная 4,6 м2/м2. что почти в два раза превышает индекс листовой поверхности варианта МоРоКо. Резких колебаний площади листовой поверхности по циклам стравливаний не отмечено.

Продуктивность травостоя и качество корма

Урожайность является интегрирующим показателем, которая отражает весь комплекс взаимосвязей травостоя с условиями своего местопроизрастания (табл. 5). Наибольший урожай сухого вещества получен в варианте МзооРиоКио при режиме увлажнения 85% НВ—118,1 ц/га. По отношению к варианту ЫоРоКо при режиме без орошения прибавка составила 324,4%. Сравнивая урожаи по вариантам опыта каждого режима увлажнения в отдельности видим, что их величины в значительной степени определяются нормами вносимых удобрений. Так, прибавки при I режиме составили: для варианта №аоРмК» — 176,4 %, для МгмРтКш — 207,1.%, для МзбоРггоКгто — 237,9%; при режиме увлажнения 55% НВ соответственно: 161Д%', 208,8%, 230,8%; при режиме 70%; НВ: 160,8%, 221,8%, 238.6%; при режиме 85%< НВ: 174,4%, 230,8%, 267,2% и при режиме 100%НВ — 166,8%, 211,5%; 234,7,%'.

Степень увлажнения почвы также оказывает существенное влияние на урожайность травостоя. Так, н, среднем за три года получена прибавка сухого вещества при режиме 55% НВ на 11,7% (6,4 ц/га); при 70%' НВ —на 12,6%; при 85% НВ — на 12,1% (при 100%; НВ прибавка недостоверна). Таким образом, наибольшая прибавка обеспечена при режиме увлажнения 70% НВ. Дальнейшее увеличение степенп влажности почвы ведет к снижению окупаемости удобрений и орошения, так как в почве нарушается оптимальное соотношение двух взаимоисключающих факторов: воды и воздуха.

Химический состав пастбищного корма. Существенные различия в уровнях минерального питания травостоев не могли не вызвать определенных изменении в химическом составе корма пастбищ. С увеличением норм удобрений несколько снижалось содержание сухого вещества в корме (в варианте ЫоРоКс при I режиме — 21,0%', а в варианте М3мРг70Кг70 —20,6%), сырой клеткатки (на 1,14%) и БЭВ

* г.": ■ ■ ■ Таблица. 5 , Урожайность пастбища при разных уровнях увлажнения. и минерального питания (ц/га сухого вещества) за 1976—1978 гг.

Вариант

1976-г.

1977 г.

1978 г.

В среднем за 1976—1978 гг.

Без орошеяня -

41.0 72.9 81,4

95.1

32,9

58.4 70,7

80.5

35,3 61.3 74,2 84,2

36,4 64,2 75.4 86.6

0 1 2 3

0

1

2 3

0 •1 2 3

0 1

2 3

Полив лрн 55% НВ

50,7 43,3

71,2 66,2

96,4 89,3

97,1 104,4

34.6 70,1

82.7 94,9

Полнв при 70% НВ

51,8 75,2 99,2 106,4

43,8 77,1 92,6 110,4

50.3

74.3

86.4 99,6

48,6' ' 74,6

103,5 ■ 116,8

Полив'при 85% НВ

37,4 71,7 102,9 105,5

50,6 81,1 •108,8 123,5

Полив при 100% НВ

37.1 29,3 57,8 62,8

79.2 81,4 86,2 88.1

38,4 73,1 104,6 120,5

42,8 69,1 89,4 08,8

45,9 73,8 101,8 109,5

44,2 77,1 102,0 118,1

38,9 64,9 82,3 91,3

(на 6,47.%) соответственно? вариантам. Одновременно увеличивалось содержание сырого протеина (на 5,53%), сырого жира- (на 0,60%), сырой золы (на 1,27%), общего азота (на 0,98%), подвижного'калия: (на 1,05%). Отмечено также незначительное увеличение содержание фосфора в корме (все-гожа0,09%). ......

Степень увлажнения значительного'влияния на качественный состав корма не оказывает.'

Однако по содержанию основных питательных веществ и элементов пастбищный корм во- всех вариантах удобрений при всех режимах увлажнения отвечает зоотехническим. нормам: кормления. Повышенное' содержание сырого 14:

протеина можно сбалансировать введением в подкормку углеводистых кормов, а калия — добавлением в рацион животных зеленой массы из бобовых трав.

Экономическая эффективность различных уровней увлажнения н минерального питания

Результаты расчета экономической эффективности представлены в таблице 6. Применение удобрений совместно с

Таблица 6

Экономическая эффективность применения различных уровней удобрения и режимов увлажнения на культурном пастбище (в среднем за 1976—1978 гг.) •

М

3 — Я о

о <я • К (О о Ь4

е; е) о 3 2 а

^^ з 2

и Я «^Р £ 4) О, >1

< ч р а.

= § з* 2

£

Н н п ?

И к

о _

сов

ООО

и а й

15

35

£7 1»

«я

О^Г Ж ^ О >-> ** О.

« '

3 § с. =

Без орошения

0 2719 112 39,50 0,63 1,45

I 5174 134 102,79 2.03 1,98 140,5 221,9

2 6115 150 151,76 2,44 2,48 169,6 151,1

3 7075 175 198,79 2,94 2.80 202 2 126,9

Полив при 58% НВ

0 3154 118 70,78 2,70 2 21 4.8 15,4

1 3542 135 114,79 4,06 2*07 159,0 211,2

2 7214 N9 163,82 5,17 2,27 248,7 200,1

3 8032 174 210.82 5,64 2.62 269,6 157,3

Полив при 70% НВ

0 3419 119 89,50 5.30 2.61 8,1 16,2

1 5933 138 132,57 6,19 2,23 173,7 186,6

2 8256 161 181,69 7.08 2,30 317,5 2233

3 8991 189 227,81 8,48 2,53 332,3 176,4

Полив при 85% НВ

0 3306 121 93,33 5.88 2,82 _ _

1 6191 143 136,36 7,32 2,20 191,3 197,5

о 8241 149 186,39 8.61 2,26 311,4 212,0

3 9648 187 230,48 10,19 2,38 384,1 201,1

Полив П рн 100% 1В

0 2730 127 139,35 8.16 5,10 _ _

1 5224 137 181,36 11,29 3.47 66,0 46,5

2 6674 153 232.40 13,20 3,48 135,4 70,2

3 7487 179 239,40 14,34 3,73 155,8 64,9

15

орошением- в среднем- за*три годаобеспечнло получение 9648;к. е. с 1 га, в то время.какбез применения удобрений и. орошения было получено всего 2719 к. е. с 1 га. Орошение без минеральных туков является неэффективным.

Удобрения значительно увеличивают содержание переваримого протеина, приходящегося на 1 к. е. и доводят его в варианте N360P270K2701 при всех режимах увлажнения до 175—189 г. . : ; t

Себестоимость корма прямо зависит от урожайности культурного пастбища, которая в'значнтельной мере обусловлена количеством вносимых удобрений и затратами на орошение. Наибольшие показатели себестоимости корма получены при 100% НВ во всех вариантах удобрений илрн режиме без' орошения. Здесь же отмечена и самая низкая рентабельность:

При режиме увлажнения 70%НВ соответственно вариантам себестоимость.кормовой-единицы равна 2,61; 2,23; 2,20; 2,53 коп. Одновременно здесь отмечается самая высокая рентабельность применяемых агроприемов и самый высокий до-■ полнительный чистый доход.

Выводы

1. Водопотребление лугопастбшцных трав старовозрастного травостоя культурного пастбища варьирует в широких пределах (от 3780 м3/га до6134 ,м3/га)> имея тенденцию возрастания с увеличением. степени увлажнения. Самое большее водопотребление отмечено при 100% ИВ.

'2; Коэффициенты водопотребления позволяют оценить насколько продуктивно используется влага пастбищным травостоем в зависимости от уровня минерального питания и степени увлажнения почвы. Самое экономное использование воды отмечено в вариантах Кг)оР|8оКшэ и N3CoPifoK27o при 70% НВ, где коэффициенты водопотребления составили 464—512 м3/г „ 447—477 м3/т.

3. Систематическое'длительное применение минеральных удобрений коренным образом изменило пищевой режим культурного пастбища: почва нуждается в повторном известковании, идет процесс накопления: гумуса, легкогидролизуемых форм азота. Содержание обменного калия в варианте N360P270K3T0 при: 85% НВ достигло 18,8 мг/100 г почвы, подвижного фосфора — 16,5 мг/100 г почвы. Определение подвижного фосфора в почве на конец опыта методом «меченых» атомов отражает ту же самую тенденцию, но несколько в большем размере: в варианте ЫшРэоКэо — 13,05 мг/100 г почвы; в Na»oPi8oKiso — Йо 19,46;. в N360P370K270— до 23, 73.

4. Фосфорные удобрения, вносимые ноперхностно на дернину культурного пастбища, закрепляются в слое почвы 0— 5 см до 73,2%, проникают на глубину 5—10 см с поливной водой и осадками всего 10—12%. Фосфорная кислота прочно аккумулируется почвенно-поглощающим комплексом, перераспределения ее между слоями почвы за вегетацию не происходит.

5. В структуре фосфатного питания лугопастбншныхтран преобладает Рз05 удобрений. Ее доля п варианте МцоРмК^о составляет 50,1—63,5%, в ЫгмР^Ккю— 78,2—68,6%, в МзюРтКато — 85,3—77,8% в зависимости от режима увлажнения пастбищ.

6. При разработке системы удобрений определяющими уровень нх внесения являются коэффициенты использования минеральных туков. В нашем опыте, рассчитанные «разностным» методом, они составили для азота 89,2—57,6%, для фосфора— 18,9—9,6%; с помощью метода радиоактивных индикаторов— максимальное усвоение фосфорной кислоты отмечено в варианте М^оР^оК^о при 70% НВ и 85% НВ равное 22,71 и 22,44%.

7. Биологическая активность почвы культурного пастбища тесно увязывается с динамикой ее теплового режима. Своего максимального значения она достигает в варианте М]2оРзоКэо при 70% НВ. Увеличение норм вносимых удобрений несколько снижает биологическую активность почвы.

8. Орошение изменяет микроклимат приземного слоя воздуха и верхних слоев почвы, сглаживает колебания температуры почвы между дневными и ночными часами, между верхними и нижними слоями почвы и создает благоприятные условия для жизнедеятельности корневой системы лугонает-бишных трав и микрофлоры.

9. Накопление и размещение корневой массы в почве связано с особенностями пищевого и водно-воздушного режимов и возрастом травостоя.

10. Максимальная густота травостоя отмечена при режимах увлажнения 70% НВ и 85% НВ во всех вариантах: ЫоРоКо — 3889 побегов/мг; в М1гоРм>Коэ — 3034; в ^»Р^эК^о™ 3080; в МзбоР;7йКг7о — 2116. Индекс листовой поверхности также тесно связан с уровнем питания и степенью увлажнения, достигая максимального значения в варианте МодРиоКш при 70% НВ—1,58 м2/ма.

11. Незатухающее действие минеральных удобрений на старовозрастном травостое культурного пастбнша проявляется включительно до применения нормы >ЬеэР27лК27о. С увеличением норм удобрений следует поддерживать более высо-

кий уровень увлажнения. Наивысшая урожайность травостоя получена в варианте N36oPî7oK27î при 85%-НВ, равная. 118,1-ц/га сухого вещества при равномерном поступлении пастбищного корма в ^течение вегетации (колебания по циклам стравливания составляют всего 4—5%).

12." Минеральные удобрения и орошение существенно влияют на изменение ботанического состава травостоя; в варианте NoPoKo формируется злаково-бобовый травостои из овсяницы луговой, ежи сборной, тимофеевки луговой, клевера белого и значительного количества разнотрзнья. С повышением норм вносимых туков количество видов уменьшается и в варианте NseoP^oK^o формируется,чисто ежовый травостой; режимы увлажнения этот процесс замедляют и сглаживают.

13. Результаты химического анализа травостоя показывают, что пастбищный корм;во всех вариантах удобрений при всех режимах увлажнения удовлетворяет зоотехническим нормам кормления животных. С увеличением7 норм удобрений в нем снижается содержание; сухого вещества, сырой клетчатки, Са, Mgr и возрастает содержание сырого протеина, сырой золы, К, Р.

14. Для старовозрастного травостоя культурного пастбища,, сформировавшегося при заданных параметрах минерального питания и увлажнения, экономически наиболее оправданным является сочетание уровня, минерального питания в N2«PisoK]so при 70% НВ,-при-которых обеспечивается высокая продуктивность (8256 к. е. с 1 га), низкая себестоимость кормовой единицы (2,20 кон.) и высокая рентабельность применяемых агроприемов (223,3%).

Предложения для внедрения в производство

На старовозрастном травостое культурного пастбища на нормальных суходолах Московской области целесообразно применять удобрения в нормах NswPtsoKiso при поддержании влажности почвы в пределах 70% НВ.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1: Действие длительного применения удобрений и дождевания на формирование пастбищных агроценозов. Вестник сельскохозяйственной науки* № 1..1978 (в соавторстве).

2. Факторы, обеспечивающие долголетие культурных пастбищ Подмосковья. Корма, № 5, 1978 (в соавторстве).

.3. Использование1 фосфора удобрений и почвы смесью многолетних трав. Доклады ВАСХНИЛ, № 7, 1978 (в соавторстве). ■ J8

Объем 1 п л.

Заказ 1975.

Тираж 100

Типография Московской с,-д. академии ни. К. Л Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44