Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРИЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ И ДОЛГОЛЕТНИХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ПРИЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ И ДОЛГОЛЕТНИХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА"

-гвт

Нз правах рукописи

Гвргокаев Джамал Абушевич

ПРИЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ И ДОЛГОЛЕТНИХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

Специальность 06.01.09 — растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Нальчик-2005

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия» в 1993-2003гг.

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Магомедов Ка мал удин Газимагомедович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Малкандуев Хамид Алиевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Клюшин Павел Владимирович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гимбатов Абдулгалид Шапиееич

Ведущая организация: Дагестанский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства

Защита состоится « Дл » ¿ГрЗ) 2005 г в (X *~ ч.

на заседании диссертационного совета Д 220.033.01 при ФГОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 360030, КБР, г.Нальчик, ул. Тарчокова, 1а

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ФГОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия».

Автореферат разослан «_»_2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

Р.С.Шидаков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Разработка и реализация научно обоснованной программы стабильного кормопроизводства в центральной масти Северного Кавказа на основе создания и использования агрофитоценозов многолетних трав позволит получать устойчивые урожаи качественного и биологически полноценного корма для сельскохозяйственных животных и устранит, отрицательное влияние антропогенной прессии на окружающую среду. В этой связи мониторинг количественных и качественных показателей урожайности естественных и искусственных агрофитоценозов многолетних трав представляет определенный научный и практический интерес. В данном направлении региональные особенности формирования агрофитоценозов многолетних трав изучены недостаточно. Мало сведений о роли агрометеорологических факторов при формировании урожая многолетних трав; оптимально видовых сочетаниях многолетних трав в укосных травосмесях; режимах использования различных удобрений; системах удобрения многолетних бобовых и злаковых травостоев; биохимическом составе многолетних трав в зависимости от режима удобрения и скашивания; агрохимических показателях формирования их продуктивности. До настоящего времени не была дана экономическая и энергетическая оценка агротехническим и агрохимическим приемам повышения урожайности многолетних травосмесей. Все это явилось основанием для проведения наших исследований и подтверждает актуальность проблемы.

Цель Р задачи исследования. Целью исследований является изучение структурно-функциональной организации искусственного сообщества, разработка модели агрофитоценоза из многолетних трав, построение системы ее создания и использования, обеспечивающей устойчивое продуктивное долголетие травостоя в условиях центральной части Северного Кавказа.

В задачу исследований входило: выявление роли вертикальной поясности региона и агрометеорологических факторов при формировании урожая многолетних трав; определение оптимально видового сочетания многолетних трав в укосных травосмесях при различных режимах использования и удобрения; научное обоснование системы удобрения многолетних бобовых и злаковых травостоев; изучение биохимического состава многолетних трав при разных режимах удобрения и скашивания; исследование основных агрохимических показателей формирования продуктивности многолетних трав; экономическая и энергетическая оценка приемов повышения урожайности естественных и искусственных агрофитоценозов многолетних трав.

Научная новизна исследований. Впервые в условиях Кабардино-Балкарской Республики, на основании многолетних исследований по созданию и использованию укосных травостоев, изучены факторы формирования агрофитсценозов бобовых и злаковых трав.

Выявлена реакция разных многолетних трав на агроклиматические факторы в зависимости от уровня минерального питания, периода вегетации, состава травостоя. Установлена связь продуктивности травостоя с выпадающими осадками и температурой.

Исследовано влияние компонентов бобово-з лаковых и злаковых травосмесей на продуктивность травостоев при различном уровне минерального питания и интенсивном использовании. Обосновацд. чффу щ ццЦЬоЬовых трав в зависимости от плотности старо возрастных трёб6стоеэ!"^|ред|§|на нотическая активность видов многолетних|трав иМШЬш^^Л^рЙЪяд^^ра

Фонд научный лнт^атуры 3

восмеси, уровня минерального питания, интенсивности использования, периода вегетации, возраста травостоя. Предложено конструирование «мозаичного» травостоя. Выявлено последействие интенсивного использования травосмесей.

Уточнены дозы, соотношения минеральных удобрений на травостоях раз* - личного ботанического состава: Определен рациональный уровень распределе- * ния по укосам и годам азотного удобрения и отрицательное влияние повышенных доз на окружающую среду, и качество корма. Изучено последействие азотных удобрений и биологического азота бобовых трав, а также их сочетания на урожай травостоя. Определена эффективность микроудобрений на многолетнем травостое. Выявлено последействие минеральных удобрений при интенсивном использовании многолетних трав. Определены на основе корреляционно-регрессионного анализа важные закономерности формирования устойчиво-продуктивных бобово-элаковых травостоев, предложены производству оптимальные соотношения минеральных удобрений, обеспечивающие продуктивность различных травостоев.

Определены взаимосвязи биохимического состава различных травостоев с периодами вегетации. Выявлены корреляционно- регрессионные связи показателей качества с дозами NPK, урожайностью, доминирующим видом травостоя, фазой развития и периодом вегетации.

Для центральной части Северного Кавказа разработана и рекомендована система создания и эксплуатации укосного агрофитоценоза, позволяющая получать урожаи а пределах 7-10 т сухой массы с 1 га. Основные положения, выносимыо на защиту:

1. Создание травостоя с устойчивым ботаническим составом в условиях интенсивного использования.

2. Рациональное удобрение травостоев различного ботанического состава. обеспечивающее стабильное продуктивное долголетие без отрицательного влияния на окружающую среду и качество корма.

3. Прогноз продуктивности многолетних трав с учетом выпадающих осадков и температуры, ботанического состава, доз и соотношений минеральных удобрений, сроков скашивания, содержания минерального азота в почее.

Практическая ценность. Разработанная нами система создания и использования зфофигоценозсв многолетних трав положена в основу «Рекомендаций по применению простых трехкомлонентных двухукосных травосмесей многолетних трав на Центральном Кавказе», (1997); «Рекомендаций по применению фосфорно-калийного удобрения (Peo К ?s*n) и микроудобрений для повышения урожайности двух-, трех- и четырехукосных травосмесей многолетних трав в степной зоне Кабардино-Балкарской республики», <1999); «Рекомендаций по определению полевой всхожести и сохранность видов трав по травосмесям в зависимости от уровня минерального литания», (2001); «Рекомендаций по прогнозированию продуктивности многолетних трав с учетом выпадающих осадков и температуры, ботанического состава, доз и соотношений минеральных удобрений, сроков скашивания, содержания минерального азота в почве». <2004).

Новые данные о биохимическом статусе многолетних трав в зависимости от режима удобрения и скашивания использованы при составлении «Рекомендаций по изучению физико-химических показателей и биологической ценности многокомпонентных травяных зернобобовых смесей», утвержденных Mit-нистерством сельского хозяйства и продовольствия К6Р (2005).

Результаты исследований по определению количественных и качественных показателей агрофитоценозов многолетних трав с учетом природно-климатических зон региона рекомендуется использовать как нормативные характеристики их урожайности в регионе.

Теоретические положения диссертации о создании травостоя с устбйчи-вым ботаническим составом, прогнозирование продуктивности естественных и искусственных агрофитоценозов многолетних трав рекомендуется использовать в учебном процессе по дисциплине «Растениеводство в ВУЗах региона.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на: международной научно-практической конференции Горского государственного аграрного университета (г. Владикавказ, 2000); международной научно-практической конференции Башкирского государственного аграрного университета (Уфа, 2003); международной научно-практической конференции Алтайского государственного аграрного университета (Барнаул, 2003); международной научно-практической конференции МААНОИ «Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии продукта» (Москва, 2003); всероссийской научно - практической конференции Красноярской ГСХА (Красноярск, 2003); второй Международной научно-практической конференции Ставропольского государственного аграрного университета (г. Ставрополь, 2003); V Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, Москва, 2003); международной научно-практической конференции Пензенской ГСХА (Пенза, 2003); международной научно-практической конференции «Экономика, экология и общество России а 21-м столетии» (Санкт-Петербург, 2004).

Публикации. Результаты исследований изложены в 24 работах, в том числе: 23 в центральной печати и материалах международных, всероссийских конференций. Основные положения диссертации отражены в монографии (10 п л.) Общий объем публикаций составляет 27,4 л.л., из них лично соискателя -18,2 п,л.

Структура и объем диссертации. Диссертация оостоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 511 наименований, в том числе 37 на иностранном языке. Работа изложена на 401 странице машинописного текста, включает 60 таблиц, 8 рисунков и 63 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка.

Важной характеристикой любой почвы является ее способность удовлетворять потребность растений в питательных веществах для формирования высоких урожаев. Почвы опытного участка отвечают этим требованиям.

Почвенный покров опытного участка — чернозем выщелоченный, средне-мощный, малогумусный, тяжелосуглинистый (содержание физической тины — 56.7%). Содержание гумуса в пахотном горизонте — 3,8%, емкость поглощения -34,4 мг. экв. на 100 гр. поч&ы. Реакция почвенного раствора - нейтральная

(pH - 7,0). Содержание подвижного фосфора - 60 мг/кг почвы (по Чирикову), гидролизуемого азота — 156 мг/кг почвы (по Корнфилду). Обеспеченность обменным калием повышенная — 110 мг/кг почвы (по Чирикову). По плотности почв (H.A.Качинекий) эти почвы относятся с поверхности к свежевспаханным, с глу-• бины 40-50 см к уплотненным (1,02 — 1,20 г/смг). По пористости относятся к удовлетворительным для пахотного слоя (55-57%).

2. Программа, методика и условия проведения исследований

Согласно программе исследований за 1993-2003 гг. было заложено и проведено 10 экспериментов на опытном поле Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии и КСХП «Кахун».

Опыт 1. Заложен в 1992-1994 годах. Почва - предкавказский выщелоченный чернозем, среднеобеслечена фосфором и калием и недостаточно - азотом. Содержание меди (Си) выше среднего показателя для почв данного типа, Со и Мо - ниже нормы. Исходный травостой в момент закладки опыта — злаково-бобовый: злаков - 55%, бобовых - 38,2 %, разнотравья - 6,8%. Размер учетной делянки — 50 мг, повтсрность опыта четырехкратная.

Фоновые удобрения (NeoPeoKiao) вносили дробно: РеоКво ~ весной При отрастании трав, Njo — после первого цикла стравливания и NjoKeo — после второго цикла стравливания. Микроэлементы вносили весной в смеси с основными удобрениями в дозах: медный купорос —10 кг/га, кобальт (сернокислый) — 1 кг/га, молибден — 2,7 кг/га. В 1993 году мы продолжили исследования с целью выявления последействия микроудобрений (на 1/2 делянки — 25 мг) вносили NPK, а на другую половину - основные удобрения в смеси с микроэлементами из расчета NeoPeoKeQ вместо РеоКво.

Опыт 2. В 1994-1998 гг. изучали распределение минерального азота (Na«) по укосам лри разном числе скашиваний на фоне фосфорно-калийного удобрения (Рео К 75*75)- В схему опыта включены три блока делянок (двух-, трех- и че-тырехукосные). Схема опыта

Двуху косное Трехукосное Четы реху косное

использование использование использование

1. Без удобрения (контроль)

2. Ри>Кге+м - Фон-1 (на фоке 1)

3. N»0*4 — с весны

4. Миоиго - 2 укоса

5. N160+80 - 2/3 нормы азота с весны

6. М1«+9в— убывающие дозы N к осени

1. Без удобрения (контроль)

2. РвоК7ь»75 - Фон-2 (на фоне 2)

3. N240*0*0 - с весны

4. Нво+во+во - под укосы

5. N(60+00*0 - под укосы

6. N120*60*40 — под укосы

1. Без удобрения (контроль)

2. Р»оК?5*?5- Фон-3 (на фоне 3)

3. N240+0*0+0 - с весны

4. МвО+бО+вО+бО — под укосы

5. N160*0*80+0 - под укосы

6. N120+60*40+0 - под укосы

7. N96+72*48+24 - под укосы

8. N96*69+51+34 — под укосы

Блоки в повторениях и делянки в блоках располагались рендомизирован-но. Повторность опыта четырехкратная. Площадь учетной делянки —100 м2.

Опыт В 1997-2000 гг. изучали эффективность весенних возрастающих доз и соотношений минеральных удобрений на бобово-злаковом травостое.

Опыт заложен по неполной факториальной схеме: 1/4 выборка (4X4X4), т. е. 16 вариантов, сгруппированных в два блока, по 8 в каждом. Повторность опыта трехкратная. Площадь учетной делянки — 26 м2. Схема опыта включала следующие варианты:

1. Контроль (без удобрений). 9. Ntoo

2. Кео. 10. N100 Кео.

3. Кео. 11, Nioo Рад.

4. Peo К». 12. Ntoo Peo Кео,

5. NM Р» К«. 13. Niso Рэо K«.

6. Nso Рзо К120. 14. NisoPM К120.

7. Nso Рэо К40. 15. N150 Р90 К«о.

8. Nso Pao Ki2<L 16. NisoPsoKtzo

Опыт 4. В 2000-2003 гт. исследовали принципы рационального использования удобрений бобово-злаковой травосмеси для получения высоких урожаев травяного корма хорошего качества.

Схема опыта включала следующие варианты:

1. Контроль (без удобрений);

2. Фон - РбоКео^о;

3. Фон + Nim leo*») на третий год;

4. Фон + Nw <обо) на второй год под второй укос + Ni» <so+«o) на третий год;

5. Фон + NtM (во*®) на второй год + Nim <w*m) на третий год;

6. Фон + Neo (c»«i) в первый год + Neo «нво> на второй год + Nta> <ео*«о) на третий;

7. Фон + Neo (о»во) в первый год + Neo (о*ео) на второй N120 teo+eo) на третий;

б. Фон + Neo (0*60) в первый год + Nt» (ео*ео) на второй + N120 (вв»«0) на третий;

9. Фон + N120 (во«so) в первый год + N(20 (бо*ео> на второй + N120 <«о»«С) на третий;

10. Фон + Nim (4о*во> в первый год + N120 <<ю»ао) на второй + + N120 <о*во) на третий.

Повторность опыта - четырехкратная, площадь учетной делянки - 25м , расположение вариантов рендомизированное.

Опыт 5. В 2000-2003 гг. для изучения компонентов травосмесей в целях создания вертикального строения сообществ высевалось 7 травосмесей, состоящих из 2, 3, 5 и 6 компонентов,. различных по морфологической структуре и характеру расположения фотосинтезирующей поверхности. Способ посева рядовой. Повторность четырехкратная, расположение вариантов рендомизиро-ванное, число расщепленных вариантов 14, площадь делянок - 43 м . Использование травостоя 2-х и 3-х укосное. Фон Neo Рад Kim. В первую декаду мая вносили Peo К,»: после 1 укоса NSo Кад.

Варианты опыта:

1. Ежа сборная (3,6 кг/га) + клевер ползучий (1,0 кг/га).

2. Тимофеевка луговая (3,5 кг/га) -«-овсяница красная (4,5 кг/га) + люцерна (4,6 кг/га).

3. Овсяница луговая (4.5 кг/га) + мятлик луговой (4,6 кг/га) +клевер луговой (4,6 кг/га).

4. Ежа сборная (3.6 кг/га) + рай фас пастбищный (5,4 кг/га) + клевер ползучий (1,0 кг/га).

5. Тимофеевка луговая (3.5 кг/га) + овсяница красная (4,5 кг/га) + ежа сборная (3,6 кг/га) + клевер ползучий (1,0 кг/га).

6. Ежа сборная (3,6 кг/га) + тимофеевка луговая (3,5 кг/га) +• райграс пастбищный (5,4 кг/га) + мятлик путовой (4,6 кг/га) + люцерна (4,6 кг/га).

7. Овсяница луговая (4,5 кг/га) + мятлик луговой (4,6 кг/га) + клевер луговой (4,6 кг/га) v ежа сборная (3.6 кг/га) + райграс пастбищный (5,4 кг/га) + клевер ползучий (1,0 кг/га).

Опыт 6. В 1996-1998 гг. проводилось конструирование травостоя посевом перекрестных полос. «Мозаичносгь» травостоя создавалась путем посева полос, высеваемых перекрестно:

первая полоса - люцерна посевная (6,6 кг/га) + мятлик луговой (5,7кг/га);

вторая полоса — ежа сборная (10,6 кг/га) + клевер ползучий 4,3 кг/га семян при 100% посевной годности; В качестве контроля высеяли 4-х компонентную травосмесь рядовым способом с нормой высева 26,9 кг/га. Использование 2-х укосное. В первую декаду мая вносили РюК«. после 1-го укоса — Neones-

Опыт 7. В 1997-2001 гг. в одном из загоноа пастбища создали мозаичный травостой:

первая полоса - ежа сборная (3,6 кг/га) + люцерна посевная (4,6кг/га) + клевер ползучий (1,0 кг/га).

вторая полоса — тимофеевка луговая (3,5 кг/га) + овсяница луговая (4,5 кг/га) + клевер луговой (4,6 кг/га) + клевер ползучий (1,0кг/га). В качестве контроля высеяли 5-ти компонентную травосмесь перекрестным способом с нормой высева 22,8 кг/га. Проводилось сенокосно-паетбищное использование травостоя в течение 1997-2001 гг.

Опыт 8. В 1999-2003 тт. для изучения влияния минеральных удобрений на продуктивность злаковых травостоев проводился опыт по следующей схеме. Удобрения вносились под каждый укос.

Контроль (без удобрений) N,eo Кво.

Кео. Nieo Peo.

Peo. Nieo Р«> Кад.

Pso Кео. Na4ú Рзо К«,

Nao Рзо Км. N240 Рзо Kt20.

Neo Рзо Pía». N240 Peo К40.

Nao Peo Рад. Nj^oPsoKizo.

Neo Pao Kizo. Nteo.

Путем перекрестного посева полос создана мозаичная структура травостоя, включающая делянки:

ежа сборная (5,4 кг/га) + овсяница луговая (16,6 кг/га);

ежа сборная (10,8 кг/га) + овсяница луговая (5.6 кг/га) + тимофеевка

луговая (3,6 кг/га);

ежа сборная (5.4 кг/га) + тимофеевка луговая (10,9 кг/га);

овсяница луговая (7,3 кг/га) + тимофеевка луговая (11,1 кг/га),

В опыте применилась сокращенная факториальная {1/4 выборка) 16-ти вариантная схема удобрения. Использование трехукосное. Фосфорные и калийные удобрения вносили весной полной иормой, азотные распределяли по укосам в соотношении 3:2:1. Повторностъ опыта трехкратная, площадь учетной делянки с удобрениями - 41 м , с травосмесями - 10.2мг. Расположение вариантов внутри повторения - рендомизированное.

Опыт 9. В 1996 г. на сформировавшемся травостое, созданном в 1992 г., провели подсев люцерны посевной (норма высева 14,5 кг/га) с предварительным дискованием пласта в 4-5 следа; в дальнейшем до 2003г. подкармливали РеоКео.

Опыт 10. Весной 1999 года на клеверозлаковый травостой были внесены минеральные удобрения и в течение двух лет, изучалась их эффективность по схеме:

1. Контроль без удобрений 5. РэоК«

2. Кво 6. РэоК,го

3. Р« 7. РвоКо

4. РеоКео 8. РэоКио

Площадь делянки - 36 мг, повторностъ четырехкратная, размещение делянок в 2 яруса. Учетная площадь делянок -10 мг,

В исследованиях за основу были взяты методики Всесоюзного научно-исследовательского института кормов им. В.Р. Вильямса (ВНИИК), Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева (ТСХА), Всесоюзного научно-исследовательского института удобрений и агропомво ведения им. Д.Н. Прянишникова (ВИУА).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 3. Агроклиматические факторы формирования урожая многолетних трав

Агрометеорологические факторы формирования урожая многолетних трав мы рассмотрели на основе обобщенных данных по опытам 1992-2003 гг.. проведенных в КБГСХА, Из каждого опыта выделили контрольный вариант для характеристики неудобренного травостоя и один-два оптимальных варианта для этой схемы. Урожайность злакового неудобренного травостоя колебалась от 0,24,0 т/га сухой массы до 6,5 т/га. За один прирост формировалась биомасса в среднем от 20 до 50 кг, а в некоторых вариантах - до 80-90 кг. Удобрение повышало урожайность злаков до 5,0; 6,0 и даже 12,6 т/га сухой массы. Прирост сухого вещества при этом составлял 159 кг вдень на 1 га. Урожайность бобового травостоя по вариантам быпа более выровненная и колебалась в пределах 2,03,0 т/га сухой массы. Прирост сухого вещества в день на таких травостоях составлял - 50-60 кг/га.

Связь между погодными условиями и качеством корма для бобового травостоя была различной по фазам вегетации. В период бутонизация-цветение отмечена обратная связь между суммой температур выше 5°С и содержанием

сырого протеина, сырой золы, Мп, Си. При более высокой температуре (более 10°С) отмеченная тенденция сохранялась. Установлено, что чем больше выпадало осадков за первый укос, тем в большей степени снижались показатели биохимического состава. При этом особенно резко падало содержание Мл и сырой золы (коэффициент корреляции соответственно -0,92 и -0,95), Анализ полученных данных показал, что большую роль а формировании травостоя играют агроклиматические условия в год посева травосмесей.

Так. в первый год пользования урожай травосмесей, высеянных в 2000 г., 8 сравнении с 1999 г. почти на всех вариантах был выше, чем при посеве в 1999 году. Лучше всего условия посева 1999 г. сказались на продуктивности тройной травосмеси. При этом наибольшая разница по годам установлена при дозах N«0 N1». Сравнительно высокая продуктивность посева 1999 г. была у овсянице-тимофеечной смеси, благодаря сложившимся для нее благоприятным условиям.

Полученный результат подтверждается влиянием погодных условий на продуктивность травосмеси первого года жизни. Так, в 2000 и 2001 гг. посев проводился летом, беспокровно. Июль 2000 г. был сырым и холодным, только за третью декаду выпало 40,7% от среднемноголетней нормы осадков; температура воздуха была на 2,4°С ниже. В то же время за первую декаду августа выпало лишь 4% от нормы осадков. 8 складывающихся условиях дикорастущие растения развивались лучше, чем сеяные. Вторая половина лета 2000 года характеризовалась как теплая и сухая по сравнению с 1999 годом. В июле и августе 'соответственно выпало осадков 87% и 101% от кормы. Кустистость сеяных трав в первый год жизни на посевах 1999 г составила от 2 до 3, а в 2000 г. -1,2-1,5. В первый год пользования высота сеяных трав в 2000 году также была выше, чем при посеве в 1909 году. Климатические условия сказывались и на видовом, ботаническом составе злаковых травосмесей, доле разнотравья, росте и развитии растений. Установлено, что травосмесью стабильного ботанического состава, не зависящей от погодных условий, является овсяница-тимофеечная.

Эта травосмесь более адаптивна, чем другие, несмотря на то, что она двухкомпонентна. На это обращал внимание Смит Д.М. (1876), который утверждал, что устойчивость не является необходимым следствием возросшей сложности.

Одинаковые травосмеси, один и тот же режим питания, но различные по годам условия формирования травостоя, разная погода в период роста и развития вызывали резкие изменения биохимического состава корма. Содержание сырого протеина в первый год жизни в зависимости от года посева колебалось от 11,8% до 15,2%, содержание золы — б.5%-9,3%. На третий год пользования биохимический состав корма различался также в зависимости от года посева — оказали влияние погода и ботанический состав.

4. Особенности роста и развития многолетних трав при интенсивном

их использовании

Подбор компонентов бобово-элаковых травостоев определяется местообитанием, направлением использования лута, В наших исследованиях изучались 7 травосмесей с разным числом компонентов; доля участия бобового компонента 30-40%. В годы пользования наибольший урожай получен в простых трехкомпо-нентных травосмесях при двух скашиваниях — 9,4; 8,0; 9,5 т. сухой массы, при

трех - 8,2; 6,8; 7,9 т. с 1 га (твбл.1). При двухукосном режиме травостой из тимофеевки луговой + овсяницы красной + ежи сборной + клевера ползучего обеспечил получение 8,9 т/га сухой массы корма, а ори трехукосном - 6,6 т/га. При этом установлено, что на третий год пользования преимущество было за сложными травосмесями - при двух скашиваниях, а на четвертый год продуктивность в целом на всех вариантах снизилась по сравнению с предыдущими годами, когда конкурентная борьба между сеяными видами почти закончилась, ботанический состав травостоя стал обедненным, упростился.

Таблица 1

Урожай сухой массы (т/га) бобово-злакового травостоя по укосам с 1 га ___за 2000-2003 гт. Опыт 5 ___

При 2-х укосах При 3-Х укосах

1-й 2-й всего 1-й 2-й 3-й всего

Тимофеевка луговая 1. Овсяница красная Люцерна 5,3 4.1 9,4 3,3 3,1 1.8 8,2

2. Ежа сборная Клевер ползучий 4,9 2,8 7,7 2,0 2,9 1,5 6,4

3. Тимофеевка луговая Овсяница красная Ежа сборная Клевер ползучий 4,9 3,1 8.0 2.0 Л ,9 6,6

4. Овсяница луговая Мятлик луговой Клевер луговой 5,0 3,0 8,0 2,0 3.1 1.7 6,8

5. Ежа сборная Райграс пастбищный Клевер ползучий 5,7 3,8 9,5 2.5 3.6 1.8 7,9

6. Овсяница луговая Мятлик луговой Клевер луговой Ежа сборная Райграс пастбищный Клевер ползучий 4,7 2.9 7,6 2,1 3.0 2.4 7,5

7. Ежа сборная Тимофеевка луговая Райграс пастбищный Мятлик луговой Люцерна 4,2 3,5 7,7 2.0 2,7 1.9 6.6

НСРо.5 1,4 1.0 . - 0,7 0,5 ■ 0,4 -

Анализ полученных данных показывает, что распределение растительной продукции в течение сезона определяется числом компонентов травосмеси и набором видов трав. 6 травосмеси с тремя компонентами на долю первого укоса приходилось 55% годовой продукции. При трех скашиваниях распределение урожая было также удовлетворительным, потому что после первого скашивания вносили азотное удобрение. И все же не каждый год растительная продукция

третьего укоса оказывалась пригодной для скашивания. При урожае в 1,7-2,0 т. сухой массы, что примерно равно 10 т/га зеленой массы, рекомендуется ласти скот. Например, в 2003 г в травосмеси из пяти видов с участием мятлика лугового получено всего 1 т/га сухой массы, в 4 и 6 вариантах - по 1,1 т/га.

Следовательно, гарантированно можно получать лишь два укоса.

Отмечено, что со второго года жизни (первый год 2-х. 3-х кратного укосного использования) наблюдаются процессы активной конкуренции между сеяными видами. Структурные перестройки травостоев происходят ежегодно. 6 первый год пользования в травостоях преобладают бобовые (табл. 2) и быстро развивающиеся злаки.

Таблица 2

Содержание бобового компонента по укосзм (% ло массе) _(за 2000-2003 гг.). Опыт 5 _

Состав травосмеси Дваэ /коса Три укоса

первый второй первый второй третий

1. Ежа сборная + клевер ползучий 2,7 2,6 8.6 19,1 4,8

2. Тимофеевка луговая + овсяница красная + люцерна 46 33,0 38,0 56,5 55,5

3. Овсяница луговая +• мятлик луговой ♦ клевер луговой 25,7 33,2 15,8 24,9 21,5

4. Ежа сборная + рай фас пастбищный + клевер ползучий 8,3 10,9 6 18,3 13,5

5. Тимофеевка луговая + овсяница красная + ежа сборная + клевер ползучий 18,5 10,3 19,8 22.4 17,6

6. Ежа сборная + тимофеевка луговая + рай фас пастбищный + мятлик луговой + люцерна 23,4 20,3 23,4 24,6 14,3

7, Овсяница луговая + мятлик луговой + клевер луговой + ежа сборная + райграс пастбищный + клевер ползучий 30,5 18,4 22,9 19.5 17,8

В трехкомпонентной травосмеси при скашивании в начале цветения доля люцерны составляла 67%, в этой же травосмеси при трех скашиваниях к осени ее количество возрастало и достигало 83-88%. Выявлено, что участие клевера ползучего в формировании травостоя меньше, чем люцерны. Клевер ползучий увеличивал свою долю в травостое при более частом использовании. Причем по мнению (Ч 1_а1$$и$ (1981) содержание клевера ползучего снижалось в конце мая, но в середине лета, когда рост злакового компонента ослаблялся, клевер ползучий достигал наибольшего участия а травостое.

Для райграса пастбищного первый год пользования - год быстрого роста и развития. При первом скашивании (в начале выметывания) на его долю приходилось около 90% биомассы. При этом, в малокомпонентной травосмеси насчитывалось в первый год жизни 2660 его побегов на 1 м2. На второй год использования люцерна и клевер начинали вытесняться рыхпокустовыми верховыми злаками, а количество райграса пастбищного снизилось до 20%.

Что касается клевера ползучего, то его участие увеличивалось. В шести-компонентной травосмеси при трех укосах осенью на его долю приходилось 15%. Тимофеевка луговая, овсяница луговая, ежа сборная пышно разрастались, особенно в малокомпонентных травосмесях (до 60-90%). Установлена тенденция лучшего сохранения бобовых в малокомпонентных травостоях.

Из злаковых трав в большей степени определяла продуктивность травостоя ежа сборная. От весны к осени ежа сборная неуклонно увеличивала свое участие в травостое. Ее конкурентоспособность не изменялась в зависимости от числа компонентов травостоя. Только райграс пастбищный сдерживал ее развитие, да и то в первом укосе первого года пользования. При норме высева 5,4 кг/га ежи сборной весной было 5-9% в общей массе травостоя, а при высеве 3,6 кг/га в отсутствии райграса пастбищного уже весной на ее долю приходилось 45-50%. Травостой при заниженной норме высева и наличии сильно конкурентных злаков только в первый год пользования отличался меньшим содержанием ежи сборной.

Число видов травосмеси также сильно влияло на развитие овсяницы фасной, мятлика лугового. При трех укосах овсяница красная давала больше урожая, чем при двух, как и мятлик луговой. Райграс пастбищный лучше других низовых трав развивался в первые два года жизни (до 85% участия в травостое), к третьему году его количество снижалось. В шесгикомлонентной травосмеси (при большей норме высева), по сравнению с пягокомпонентной, содержание райграса к третьему году падало до 4%. В наших условиях этот злак плохо зимует, хотя во многих государствах Западной Европы это основная лугопастбищная трава.

В исследовании выявлено, что произошла очередная смена доминантов, когда верховые виды заменились низовыми. Так, во втором варианте тимофеевку луговую сменила овсяница красная, а в третьем — овсяницу луговую — мятлик луговой. На пятый год при наличии е исходной смеси ежи сборной ее было уже от 67,0 до 100%. Неблагоприятно сложилась ситуация для этой культуры только в третьем варианте — сначала ее угнетали клевера, а потом при принятом режиме удобрения хорошим ее конкурентом стала тимофеевка луговая.

Густота побегов сеяных трав зависела от биологических особенностей вида, числа компонентов травосмеси, интенсивности использования и года пользования (табл. 3). Большая плотность отмечена в малокомпонектных травостоях, которая к третьему году пользования увеличилась.

Продолжительное многоукосное использование травостоев приводит к отрицательным последствиям. В этом случае необходимо перезалужение или подсев трав. Экономичным способом ремонта травостоя является подсев.

Подтверждением этому является опыт, заложенный в 1993 г., когда к 1999 г. сформировался травостой трех видов с доминированием ежи сборной, овсяницы краской и почти равноценным участием ежи сборкой, мятлика лугового и овсяницы луговой (табл.'4). Опытный участок продисковали и подсеяли клевер луговой. Взошло 640-650 растений клевера на 1 м2, т. е. полевая всхожесть составила 65-66%. В дальнейшем, по мере развития злаков, которые росли до подсева бобовых, количество растений клевера изменялось. Примерно через три месяца меньше всего сохранилось клевера лугового (190 шт/м) в травостое, где преобладала овсяница красная, выживаемость которой составила 26,6%. а выживаемость клевера, где до подсева преобладали верховые злаки, была больше (41%).

Таблица 3

Густота побегов (шт/м2)

Опыт 5________

2001г. 2002 г. 2003 Г.

Состав травосмеси Укосы Укосы Укосы

два три два три два три

1. Ежа сборная 720 440 1075 695 920 545

Клевер ползучий 54 160 - 175 6 360

2. Тимофеевка луговая 220 170 400 330 2170 389

Овсяница красная 380 250 510 920 1700 301

Люцерна 270 200 29 45 220 141

3. Овсяница луговая 350 1050 970 850 649 320

Мятлик луговой - 12 250 21 50 66

Клевер луговой 70 160 39 55 184 155

4. Ежа сборная 295 165 1145 215 970 490

Рай фас пастбищный 830 550 700 500 730 250

Клевер ползучий 170 96 190 690 170 70

5. Тимофеевка луговая 120 106 82 85 760 22

Овсяница красная 150 19 30 79 390 30

Ежа сборная 70 50 12 20 50 49

Клевер ползучий 210 137 1020 479 395 490

6. Ежа сборная 250 151 420 260 780 470

Тимофеевка луговая 60 80 71 70 235 26

Рай фас пастбищный 350 440 160 580 131 92

Мятлик луговой - 10 13 90 139 60

Люцерна 105 92 51 13 55 23

7. Овсяница луговая 400 30 270 160 80 105

Мятлик луговой 1 - 39 4 26 19

Клевер луговой 42 70 50 49 10 20

Ежа сборная 200 180 350 380 590 240

Райфас пастбищный 590 340 290 300 160 130

Клевер ползучий 6 14 159 380 199 192

Таблица 4

Характеристика экспериментального травостоя __Опыт 10

Вариант Число побегов штУмг Доминант Число высеянных всхожих семян клевера, шт/мг Число растений клевера, шт/м2

26.07 9.10

1 1850 Ежа сборная 55.7 990 650 270

2 3009 Овсяница красная 63.7 990 660 190

3 2490 Мятлик луговой 32,0 990 660 230

Подсев клеверов на фоне полного минерального удобрения повышал урожай, одновременно улучшая качество сена и пастбищной травы. В нашем эксперименте на следующий год травостои удобряли РеоКео с весны и скашивали два раза.

Доля участия клевера лугового за год была больше на 5% (табл. 5). В среднем за три года при РеоКво в первом ухосе его быпо больше на делянках, где в предыдущие годы доминировала ежа сборная. Во втором укосе в варианте с овсяницей красной ежа сборная интенсивно развивалась и заглушала клевер луговой, где ее было 46,8%.

Таблица 5

ботанический состав травостоя (за 3 года) _Опыт 10

Вариант Клевер луговой Злаки

1-й укос 2-ой укос за 3 года 1-й укос 2-ой укос за 3 года

1 62,7 60.2 61,2 22,3 34,3 33.3

2 59,0 46,8 53,4 38,7 45,1 41,9

3 61,3 50,2 56,2 333 44,2 38,7

Урожайность сухой массы в среднем за 3 года в первом укосе достоверно различалась в клеверо-мятликов ых вариантах — 5,8 т/га и клеверо-ежовых — 6,1 т/га и кпеверо-овсяницекрасных - 4,4 т/га, то есть там, где было больше клевера, больше было получено и растительной продукции. Продуктивность второго укоса в первом варианте оказалась выше. При этом статистически доказана разница в урожае всех трех травостоев. Соответственно и окупаемость 1 кг фос-форно-калийных удобрений составила в клеверо-мятликоеом травостое 56,2 кг, клеверо-ежовом - 58,3 кг и кпеверо-овсяницекрасном травостое - 45,2 кг корма.

Самая большая масса сухих корней в'среднем за два года отмечена в клеверо-ежовом травостое-15,9 т/га. При этом корней бобовых трав было больше. Установлено, что там, где росли овсяница луговая и мятлик луговой, условия для развития корневой системы клевера были хуже; их доля участия составила всего — 29,1%.Определено, что в корнях бобовых содержалось легко переваримых углеводов почти в два раза больше (11,78%), чему злаков.

Биохимический состав корма также отличался по травостоям. Клеверо-мятликовая и клеверо-ежовая смеси имели наименьшее содержание сырого протеина - 11,7%, 11,6%; и соответственно сырой золы -29,7; 27,6. Ухудшение качественных показателей корма было вызвано максимальным урожаем на этих вариантах, где действует так называемый принцип «разбавления», и генетическими особенностями мятлика лугового и ежи сборной, которые отличались худшим химическим составом а сравнении с овсяницей красной.

Взаимоотношения многолетних трав начинаются с первого года жизни, с первых дней после посева и определяются в известной мере компонентами травосмеси. Например, полевая всхожесть ежи сборной колебалась от 27,2% до 47,5%, в зависимости от состава смеси (табл. 6). Лучше всего ежа всходит в смеси с тимофеевкой, хуже — в тройной смеси, сохраняется хорошо к весне следующего года в травосмеси с овсяницей луговой. Из трех видов трав самая высокая полевая всхожесть - 59,7% отмечена у овсяницы луговой в трехком-понентной смеси. Лучше всего - 70,1% она перезимовывает с ежой сборной.

Таблица 6

Полевая всхожесть и сохранность видов трав rio травосмесям (за 5 лет) __Олыт8

Показатели Виды трав

Ежа сборная | Овсяница луговая {Тимофеевка луговая

Ежово+овсяницевая травосмесь

Полевая всхожесть, % 41,2 30,7 -

Число побегов, шт/м* 117,0 530 -

Кустистость 2,1 3,4 -

Сохранность, % 28,8 70,1 -

Ежоео+оасянице+тимофеечнэя травосмесь

Полевая всхожесть, % 27,2 59,7 13.7

Число побегов, шт/м* 155 230 180

Кустистость 23 2,9 2,8

Сохранность, % 26,9 43,9 77,0

Ежово+тимофеечная травосмесь

Полевая всхожесть, % 47,5 12.0

Число побегов, шт/м* 89,9 - 571

Кустистость 1.9 - 3.0

Сохранность. % 19.1 - 96,4

Овсянице+тимофеечная травосмесь

Полевая всхожесть, % - 40.0 9,8

Число побегов, шт/м* - 354 360

Кустистость - 2.8 2.9

Сохранность, % - 59,9 100.0

У тимофеевки луговой растянут период всходов и поэтому весной прорастают не вое семена, так как попевая всхожесть составляет 9,8-13,7% при сохранности 100%. В период всходов конкурентные взаимоотношения между видами выражены незначительно и определяются они генетической информацией каждого вида.

С первого года пользования взаимоотношения в смесях усложняются и зависят от погодных условий, режима использования, числа компонентов, уровня минерального питания. При скашивании, а первые три года пользования, определяющим являются погодные условия.

При невысоком уровне минерального питания (Neo) ежа сборная успешно развивается в смеси с тимофеевкой луговой. В первый год пользования ее участие в смеси составило 28,5%, во второй — 32,5% в третий — 61,5%, в четвертый — 46,3%, в пятый — 50,9%. Более повышенный уровень минерального питания (Nieo, N2*0) ускоряет формирование одновидового травостоя. К пятому году пользования во всех травосмесях содержание ежи сборной увеличивалось, а в тройной смеси достигало 100%. Повышение нормы минеральных удобрений обостряет конкурентные взаимоотношения, и процесс формирования травостоя идет быстрее.

Тимофеевку луговую нельзя признать агрессивным видом, однако она устойчиво противостоит угнетению как со стороны ежи сборной, так и со стороны овсяницы луговой. Она явно уступает овсянице луговой на неудобренном фоне, в то же время на удобренных фонах дает устойчивые урожаи. Тимофеевка луговая сохраняет и увеличивает свое участие и в смеси с ежой сборной. В тройной смеси на 2-й и 3-й годы пользования она отходит на второй план по сравне-

нию с ежой сборной и овсяницей луговой. И только выпадение ежи сборкой позволяет ей восстановиться в травостое.

К третьему году пользования участие ежи сборной в травостое достигало 80-85%, к 4-му - снижалось, а к пятому - вновь возрастало. Овсяница луговая была конкурентно устойчива во всех смесях без удобрений. Однако, в двухком-понентных смесях ее участие значительно выше (56,2-70,2%), чем в трехкомпо-нентных (37,0%).

В среднем за пять лет при внесении удобрений во всех травосмесях доминировала ежа сборная (табл. 7). Однако при высокой дозе удобрений (ЫгадРэоК^о) в смеси с тимофеевкой луговой ее конкурентоспособность снижалась и достигала лишь 30,3%. В то же время в двойную овсякице-тимофеечную смесь по мере повышения уровня питания внедряется ежа сборная, а овсяница и тимофеевка становятся сопутствующими видами во всех фонах за исключением контрольного.

Таблица 7

ботанический состав злаковых травосмесей (за 5 лет) _ _ Опыт 8

№ варианта Фон Ежа сборная Овсяница луговая Тимофеевка луговая

Ежово+овсяницевая травосмесь

1 Без удобрений 10,2 70,2 -

5 МеоРзоКм 50,1 44.5 -

12 МщдРвоКво 64.9 28,2 -

16 ^40Р»С>К120 65,9 21,0 -

Ежово+овсянице+тимофеечная травосмесь

1 Без удобрений 14,5 37.0 33.1

5 60.5 18.0 16,5

12 ^БоРмКво 78,2 11,2 9,0

16 МмоРвоКиа 65.9 11.5 19.6

Ежово+тимофеечнзя травосмесь

1 Без удобрений 19,0 - 69,0

5 МвоРюК<о 51,2 - 43,0

12 Г^воРбоКм 60,1 - 36.5

16 30.3 - 62.4

Овсянице+тимофеечная травосмесь

1 Без удобрений - 56,2 35,1

5 МвоРэоК^ - 33,5 31,9

12 МвоРвоКво - 27,2 14,7

16 МлоРвоК^в - 22,7 33,7

Высокая конкурентная способность ежи сборной определяется тем, что она нитрофил и при хорошем минеральном питании обладает высокой побего-образующей способностью. Выживаемость и продуктивность ее определяются уровнем азотного питания и не зависят от внутривидовых и межвидовых отношений. Овсяница луговая — быстро развивающаяся культура, но недолговечная. На выживаемость популяции овсяницы луговой не влияют и внутривидовые, и межвидовые отношения в ценозе, и уровень азотного литания. Тимофеевка луговая в посевах - только сопутствующий вид.

Взаимоотношения между злаковыми травами отражаются на возможности формирования листовой поверхности (табл. 8). К концу пятого года жизни площадь листьев сеяных видов уменьшилась по сравнению с 1-м, 2-м годами пользования в тройной смеси и в оесянице-тимофеечной, Во всех травосмесях у ежи сборной — наибольшая площадь листьев, причем самый высокий показатель в тройной смеси (62,4 тыс.мг/га).

Таблица 8

Площадь листьев сеяных злаков по травосмесям, тыс. мг/га (за 5 лет)

Опытв

Виды трав | Фом ~Ы,в»РеоКео

Ежово+овсяницевая травосмесь

Ежа сборная 41,2

Овсяница луговая 19,3

Ежово+овсянице+тимофеечная травосмесь

Ежа сборная 62,4

Овсяница луговая 6,3

Тимофеевка луговая 1.9

Ежово+тимофеечная травосмесь

Ежа сборная 29,4

Тимофеевка луговая 15.4

Осянице+тимофеечная травосмесь

Овсяница луговая 22,4

Тимофеевка луговая 14,7

Конкурентные отношения в ценозе между видами в большей степени определяются особенностями корневой системы. Масса корней к концу 4-го года жизни на удобренных вариантах была выше, чем без удобрений во всех травосмесях. Отмечена тенденция уменьшения массы корней при высокой норме удобрений. Самая низкая масса корней на всех фонах удобрений отмечена в тройной смеси, так как взаимная конкуренция сдерживала развитие подземных частей растений.

Внесение удобрений снижало, за редким исключением, содержание сахара в массе корней. Однако в тройной смеси количество сахара составило 9,6% при N240 и соответствующем РК; в ежово-овсяницевой травосмеси при среднем уровне минерального питания (^боРеоКео) легкорастворимых углеводов содержалось 9,7%, Установлено, что количеством углеводов, которые накопились в корнях, лучше всего обеспечена перезимовка овсянице-тимофеечной травосмеси, а хуже ежово-тимофеечной (содержалось сахара всего - 4,9%).

Урожай злаковых травосмесей определялся уровнем минерального питания, погодными условиями и динамикой ботанического состава. В среднем за 5 пет пользования преимущество определенной травосмеси значительно проявилось в зависимости от уровня минерального питания (рис 1). При внесении МеоРэоКю ежово-тимофеечная травосмесь была более урожайна! чем тройная. На фоне ^боРетКво наибольшая урожайность определена в овся-нице-тимофеечной травосмеси, а при внесении ЫуоРэоК^ - в ежово-овсяницевой и Тройной смесях. Сама урожайность сухой массы еще не в достаточной мере определяет эффективность минерального питания. Большее значение имеет показатель окупаемости 1кг Ы.Р, К, Самая высокая эффективность минеральных удобрении установлена в овсянице-тимофеечной смеси Особенно четко это выражено на фоне ЫвоРзоК^, где на 1 кг N получено 43,6 кг урожая.

Ежово-овсяницвеэя травосмесь

Ежово-овсяницв-тимофевчная травосмесь

Ежово-тимофеечная травосмесь

Се сянице-тимофеечная травосмесь

□ Без удобрений ПН8ОР30К40 С1М160Р60К80 ПМ240Р90К120

Рис, 1. Динамика урожайности злаковых травосмесей по годам пользования, г/га

Опытв

Тройная смесь не имела явных преимуществ перед двойной ни на одном из уровней минерального питания.

Доказано, что s целях снижения фактора угнетения одного вида другим обычно применяют перекрестный посев, а также сочетание видов разной морфологической и биологической структуры. При перекрестном посеве используют метод перекрестных полос, который заключается в чередовании трав: первая полоса — овсяница луговая, мятлик луговой, клевер луговой: вторая полоса — ежа сборная, райграс пастбищный. При перекрестном посеве а травостое сохраняется чередование 2, 3 и 5 компонентов, что дает возможность приблизить искусственно посеянный травостой к природному лугу.

Для снижения межвидовой конкуренции мы создали мозаичный травостой, включающий «пятна» из двух четырехкомпонентных травосмесей. Сравнение проводили с травостоями, созданными рядовым и перекрестным способами.

В ходе трехлетних наблюдений установлено, что скорость прохождения фаз вегетации у злакового компонента не зависела от способа посева. У бобовых отмечено опережение прохождения фенологических фаз в мозаичном травостое. Так, в первый год жизни при рядовом посеве s августе у клевера ползучего отмечена фаза начала ветвления, тогда как s мозаичном травостое — начало стеблевания. В первый год пользования у клеверов в начале вегетации при мозаичном посеве фазы вегетации также наступали с опережением.

В год создания агрофитоценозов отмечено внедрение сорного и непо-едаемого разнотравья из 14 семейств (ромашка непахучая, ярутка полевая, пастушья сумка, марь белая и сизая, горец шероховатый и др.). Засоренность мозаичного травостоя была выше - 301 шт. против 215 шт/м при рядовом посеве. В 1997 году в рядовом посеве отмечено 27 сорных растения на 1 м2 (звездчатка средняя, незабудка болотная, подорожник большой, одуванчик лекарственный и др.), а в мозаичном — 32 шт/мг (подорожник ланцетовидный и большой, звездчатка средняя, одуванчик лекарственный и др.). Во второй год пользования засоренность мозаичного травостоя в 1,2 раза была ниже традиционного и составила 36 чгт/м2.

Степень проективного покрытия в 2000 году люцерны в мозаичном травостое равнялась 19%. что выше традиционного на 10%. На следующий год этот показатель у мятлика лугового при нетрадиционном посеве увеличивался в 6,8 раза.

В год посева верхний ярус (при перекрестном посеве полосами) был образован ежой сборной, при рядовом - ежой сборной и люцерной. Второй ярус, независимо от способа посева, занял клевер ползучий (сорт Волат), а третий -мятлик луговой. Во 2-й и 3-й годы жизни в обоих травостоях 1-й ярус образован ежой сборной и клевером луговым, 2-й - генеративными побегами мятлика лугового, 3-й — клевером ползучим и укороченными побегами мятлика лугового. Длина растений в первый год попьзования при рядовом посеве у всех компонентов травосмесей была выше. У ежи сборной в 1-м укосе она достигала 148,0 см. На 2-Й, 3-й годы пользования биологические группы трав в зависимости от способа посева вели себя по-разному. При рядовом посеве все виды трав от года к году становились ниже, высота ежи сборной составила 118,0 см. При мозаичном посеве низовых растений в 2001 году они резко уменьшились в росте (мятлик луговой с 80,5 см до 56,4 см), а потом к 2003 году длина мятлика лугового опять увеличилась до 72,7 см.

Наибольшая густота побегов наблюдалась при перекрестном посеве: у ежи сборной, мятлика лугового и клевера лугового число побегов в мозаичном травостое было в 1,2 раза больше, чем в традиционном. У бобовых трав хотя побегов и больше при мозаичном травостое в первый год пользования, но на второй год их количество снижалось в три раза.

Травосмеси, образующие «пятна» при мозаичном способе посева, отличались динамикой видового состава (рис. 2). В двухкомпонентных травосмесях как из года в год, так и от укоса к укосу резко прогрессируют мятлик луговой и ежа сборная, особенно мятлик луговой в смеси с клевером луговым. Четырехкомпо-нентная травосмесь, полученная перекрестным способом, отличалась динамикой ботанического состава от рядового посева и в целом от мозаичного. Во всех вариантах явно преобладала ежа сборная, причем при рядовом посеве у нее не было конкурентов. Доминантными видами в год посева, независимо от способа создания травостоя, были ежа сборная и клевер луговой.

В год посева в мозаичный травостой внедрились три вида сорных растений. Наиболее часто встречались подорожник большой и одуванчик лекарственный. В посевы перекрестных полос в травостой внедрились 12 видов (пырей ползучий, и др.). В первый год пользования засоренность травостоев увеличивалась: мозаичного в 10,3 раза, перекрестного в 20,6 раз. Кроме сорных трав в мозаичном фитоценозе наблюдалось внедрение ценных низовых злаков: мятлика лугового и овсяницы красной.

Доминанты на протяжении двух лет не изменялись. Как в мозаичном травостое, так и в перекрестном, преобладали ежа сборная и клевер луговой. Высота травостоя го доминирующим видам была больше в мозаичном фитоценозе: в 1998 г. на 4,3 см, в 1997 г на 5,6 см. Наибольшей высоты достигал травостой из ежи сборной, независимо от способа посева. У клеверов отмечено увеличение длины растений ко второму году жизни: у клевера лугового - в 2,9 раза, у клевера ползучего - в 1,8 раза.

Ярусность не эавиоела от способа посева: 1 ярус представляли клевер луговой, тимофеевка луговая; 2-ой—ежа сборная, овсяница луговая; 3-й-клевер ползучий.

В среднем за три года продуктивность четырехкомпонентного посеянного перекрестно рядового и мозаичного травостоев по вариантам опыта не различалась (рис. 3).

Исследования показали тенденцию увеличения урожайности при рядовом способе посева до 10,5 т/га сухой массы. Различные способы посева оказывали влияние на ботанический состав, структуру травостоя, площадь листьев, тем самым изменяя биохимический состав корма. Так, в первом укосе 1997 года в корме, полученном из четырехкомпонентной травосмеси, посеянной перекрестно, наблюдалось самое высокое содержание протеина (13,5%), калия, фосфора и цинка, что объясняется значительным наличием клеверов в посеве.

Во втором укосе наблюдаемая тенденция сохранялась, но увеличилась разница в показателях между двухкомпонентными и четырехкомлонентными смесями по содержанию клетчатки, калия, меди, железа, цинка. Так, в первом варианте второго укоса преобладал клевер луговой (корм с этой делянки отличался пониженным количеством цинка, марганца, калия, клетчатки); во втором варианте, где преобладала ежа сборная, отмечено повышенное содержание железа, цинка и мало протеина. Химический состав корма третьего года отличался от первого. При этом в корме увеличилось количество сырого протеина, жира, клетчатки, золы, марганца и цинка.

%

Травосмеси

90-

ео 70 во-боло 30-го-10-

ш

т

И

ш

1998 Г. (1-йукос) 1В9Вг.(2-о4у№> 1И?Г(1-йу«в) 1Э97Гр-ОЙута) 1Э£>ат.(2-Ойу«ОС)

Р/ицарна+ □ нягтликл. Олпемр-* □ ежасборнн Олюцорма-» Огуятли* л ■+ Оклмврл.+ ОекаеФорпй*

Рядовой способпосева

%

сш

1ЭЭ0Г. (1-й угас) 1996 г.(2-ойу>ос) 1997г.(1-й укос) 1997 г.(гой уюс) 199вг.(1-муюс) 19в8г.(2нойу*и}

□лсцерна ЕЭмяпликл. □ клевер я. □ ежа сборная

Мозаичный способпосева

%

199йГ.[1-ЙуиОС) 109ег(2-ОЙ уме) 1997 г. (1-Й укос) 1997 г (2-ОЙ у*ое) 199вг,(1-Й у«ос) 1В99 упас)

□л «терна О мятлик л. □клевер п. Е3ежа сборная

Рис. 2. Динамика видового состава травостоев, % по массе. Опыт 6

Травосмеси

Т/га

1-Й укос

2-оЙ укос

за гад

□клевер л.+мятлик л. □клевер п.-»-мятлик п.

□ клевер л.+мятлик п.+клевер п.+ежа сборная

Рядовой способ посева

ТАв

12гТ 10 8 6' 4 2

III

Ш!

1-Й укос 2-ой укос эа год

□клевер л.+мятлик л.+клевер п.+ежа сборная

Мозаичный способ посева

1-й укос 2-ой укос за год

□ клевер п.+мятлик л.+клевер п.+ежа сборная

Рис. 3. Продуктивность травостоев сухой массы (т/га). Опыт б

В траве мозаичного травостоя по сравнению с рядовым содержится больше протеина, меди (особенно во втором укосе). В корме первого укоса было больше железа, а при перекрестном посеве качество растительной продукции было выше.

5. Эффективность применения различных доз и соотношений минеральных удобрений на бобово-з лаковом травостое

Из агротехнических мер по уходу за многолетними травами удобрениям отведено особое место. Правильное сочетание минеральных удобрений сеяных сенокосных лугов не только повышает количество и качество урожая, но и регулирует состав и долголетие посевов. В то же время одностороннее внесение фосфорно-калийных удобрений может привести к резкому преобладанию в травостое бобовых и угнетению злаков, что понижает продуктивность многолетнего луга.

Опытами установлено, что основными элементами в системе удобрений бобово-элэковых пастбищ и сенокосов являются фосфорные и калийные удобрения. Учитывая большую отзывчивость бобово-злаковых травостоев на эти удобрения, а также слабую конкурентную способность бобовых по сравнению со злаковыми, в литературе установилось мнение, что почвы, содержащие Р2О5 и КгО ниже 10 мг на 100 г, следует считать низкообеспеченными для смешанного бобово-злакового травостоя, а при 11-15 мг РгОзи 11-20 мг КгО — среднеобеспеченными. Поэтому дозы удобрений для бобово-злаковых травосмесей должны составлять Pso^oKtanso на бедных и Рэсм^Кммоо ~ на среднеобеспеченных почвах (Кутузова A.A. и др., 1964).

В нашем опыте с бобово-злаковыми травосмесями, заложенном в 1994 году, к 1999 году сформировался злаковый травостой. Поэтому участок был продискован и подсеян клевером луговым, полевая всхожесть которого составила 60%. В дальнейшем доля клевера лугового составила здесь более 50% по массе. Весной 1999 года на полученном клеверо-ежовом травостое было испытана восьмивариантная схема фосфорно-калийных удобрений.

Результаты исследований свидетельствуют о высокой эффективности фосфорно-калийных удобрений (табл. 9). Урожай в первом укосе достигал 6,1 т/га сухой массы при внесении РвоКва. Внесение фосфора и калия в больших дозах не обеспечивало достоверного увеличения выхода продукции и приводило к снижению урожая. Во втором укосе также более высокий урожай был получен на фоне РеоКво. За сезон наибольший выход растительной продукции обеспечивался при внесении РеоК» и P90K«.

Эффективность минеральных удобрений оценивается окупаемостью полученной прибавки урожая. В нашем эксперименте наибольшая прибавка урожая (34,8%) составила при внесении РеоКво с окупаемостью 1 кг PK - 26,7 кг сухой массы (табл. 10).

Высокой окупаемостью отличались варианты с внесением РэоК» и Рео.

Эффективность удобрений на бобовых травостоях следует оценивать не только выходом растительной продукции в конкретный год пользования, но и сохранностью бобового компонента, который призван будет в последующие годы обеспечить урожай. В нашем опыте бобовые сохранились к концу третьего года жизни на 58-68,1% . При полном фосфорно-калийном удобрении клевера лугового было больше по сравнению с контролем. При этом в первом укосе его было больше, чем во втором. Отмечена также тенденция увеличения содержания бобовых при внесении РеоКво.

Таблица 9

Продуктивность сухой массы (т/га) бобово-элакового травостой (ср. за 5 лет) _______ Опыт 10 ___

Na варианта Дозы удобрений Первый укос Второй укос За сезон

1 Без удобрений 4.4 1.4 5,8

2 РоКю 4,6 1.9 6,5

3 Peo Ко 5,0 1.6 6.6

4 РеоКао 6,1 2,8 8,9

5 Р30К40 5,0 1.5 6.5

6 Рэ()К|20 5,2 1.7 6.9

7 Р90К40 6,0 1.9 7,9

8 Р90К120 4.1 1,8 5,9

НСРо.5 0,8 0.2 0,8

Таблица 10 Эффективность фосфорно-калийных удобрений на бобово-злаковом травостое (ср. за 5 лет). Опыт 10

№ варианта Прибавка урожайности к контролю Окупаемость 1 кг РК, кг/руб

Дозы удобрений т/га %

1 Без удобрений - - -

2 РоК*, 0,7 10,7 20,6

3 РеоКо 0,8 12,1 28,4

4 РвоКво 3.1 34,8 26,7

5 Р30К.0 0,7 10,7 23,8

6 Р^)К(20 1.1 15.9 11,6

7 РаоКю 2.1 26,5 26,0

8 Р90К120 0.1 1,6 0,6

Дозы и соотношения минеральных удобрений изменяли биохимический состав корма бобоео-зпакоеого травостоя. В первом укосе под влиянием повышенных доз РК увеличилось содержание сырого протеина, жира и минеральных веществ. В траве второго укоса содержится больше питательных веществ, чем первого. Однако выраженного последействия доз и соотношений РК на биохимический состав корма второго укоса не установлено.

В 1997-2000 гг. на бобово-злаковом травостое с содержанием бобовых около 50% изучалось действие доз и соотношений минеральных удобрений. В среднем за два года калийные и фосфорно-калийные удобрения в первых 4-х вариантах опыта увеличивали урожай на 135.1*143,8% (табл. 11).

Внесение пониженных доз азота (Ызд) при разных дозах фосфора и калия не приводило к получению достоверной прибавки урожая, причем более высокая доза калийного удобрения (120 против 40) даже снижала урожай. На 1 кг ЫРК больше всего продукции было получено при внесении Ы>оо и N боРзо Кло.

В первом укосе 1997 года достоверной прибавки урожая не получено при повышении доэ азотного удобрения с N50 до N1 на фоне РК, при этом урожайность снижалась при внесении одних фосфорных или калийных удобрений.

Таблица 11

Влияние минеральных удобрений на продуктивность бобово-зпакового _ травостоя за 1997-2000 гг. Опыт 3_

№ варианта Дозы удобрений Урожай Прибавка

сухой массы, т/га т/га %к контролю на 1 кг удобрений, кг на 1 кг азота, кг

1 Контроль 4,1 - - - -

2 Кво 5,5 11,4 135 17,7 -

3 Кво 4,9 0,8 119 13,0 -

4 Р«оКво 5,9 1,8 143 12,7 -

5 NsoPaoK^o 6.8 2.7 165 22,5 54,0

6 N50P30K120 5,2 1,1 126 5,0 20,2

7 NSOP-JOKjo 6,9 2.8 168 12,4 44.8

8 N50P90K1M 5,4 1,3 131 5,0 25,8

9 NIM 6.9 2,8 168 28,3 28,3

10 NujoKeo 6,7 2.6 163 14.6 26.3

11 NiocPeo 6,7 2,6 163 16,4 26.2

12 NtooPsoKw 6,9 2,6 168 12.1 29,0

13 NisoPsoK« 6,8 2.7 165 21,8 32,0

14 Nl50p30t(t20 7,2 3,1 175 10,1 20,1

15 N150P90K40 7.2 3.1 175 11,4 21,2

16 NtsgPjoKizo 6,4 2.3 155 7,4 17,6

НСРо.в 0.8

Во втором укосе больше всего продукции было получено при фосфорно-калийном удобрении. Однако внесение полного минерального удобрения (Н^РеоКад) существенно повышало продуктивность травостоя.

Внесение азотных удобрений в 1997 году заметно снижало долю бобовых культур (с 40-47% до 8-10%). Сохранились они и ко второму году на уровне 60% только на фосфорно-калийном фоне. При повышении доз азотных удобрений до N1») количество злаков достигло 90-100%. Злаковый компонент был представлен на 30-60% ежой сборной.

В смешанных бобово-элаковых травостоях 1997-2000 гг. доля и урожай клеверов последовательно уменьшались по мере возрастания доз азота, начиная с 30 кг/га. Уже на второй год применения удобрений (90-150 кг/га Ы) бобовые почти полностью выпали и травостой превратился а злаковый. Азотные удобрения снижали формирование симбиотического аппарата, следовательно и количество фиксированного азота. При этом урожай и сбор белка возрастай лишь за счет увеличения массы тимофеевки луговой, снижая при этом качество корма.

Для повышения эффективности использования минеральных удобрений необходимо применение микроэлементов, так как недостаток их нередко лимитирует величину урожая и снижает эффективность других элементов питания.

Исследования, проведенные нами по этому вопросу (табл. 12), показали, что в первый год, в первом цикле стравливания, наибольшую прибавку обеспечивал Мо. вносимый как раздельно, так и в смеси с Со и Си. Достоверная прибавка в урожае, полученная на всех вариантах, свидетельствует о том, что микроэлементы необходимы луговым травам с первых же дней их отрастания. Во

втором цикле, хотя и был получен положительный результат а вариантах с 5 до 9, но в большинстве случаев они находились в пределах ошибки опыта. В третьем цикле, несмотря на дополнительное питание азотом и калием (Neo К«), во всех вариантах опыта был получен отрицательный результат. Это можно объяснить тем, что принятый фон минеральных удобрений недостаточно обеспечивал растения питанием, и микроэлементы, являясь сильными катализаторами, вызывали (при ежегодном их внесении) явление токсичности. 8 сумме за три цикла во всех вариантах, кроме пятого, где вносились медь и кобальт, результат был отрицательным. Кроме того, мы считаем, что причиной отсутствия эффекта от внесения микроудобрений является также низкое участие в травостое бобового компонента.

Таблица 12

Продуктивность злаково-бобового травостоя, т/га Опыт 1

№ варианта Удобрение 1992 г. 1993 г. 1994 г. В среднем за Зг.

Действие удобрений

1 Контроль 2,6 2,8 2.5 2.6

2 ЫРК-фон {ЫвфРеоКво) 4,0 5.4 3,8 4.5

3 Си + фон 3,2 5.5 4,9 4.5

4 Со + фон 3.1 6.4 4,4 4.6

5 Си + Со + Фон 4.4 6,5 4.7 5.2

6 Мо + фон 3,9 6.6 5.1 5,2

7 Мо + Си + фон 3,9 5,9 5.6 5,1

8 Мо + Со + фон 3.6 7.2 5.7 5,5

9 Мо + Со + Си + фон 3.7 5,8 АЗ__ .4,7

Послед ейстеие удобрений

1 Контроль 2.6 2,8 2.5 2.6

2 МРК-Фон (Ы^Р^еК^! 4.0 5.4 3,8 4,5

3 Си + фон 4,2 6.3 4,1 4,9

4 Со + фон 4.2 6.5 4,3 5,0

5 Си + Со + фон 4.7 6.3 5.0 5,3

6 Мо + фон 4,2 6,5 5.0 5.2

7 Мо + Си + фон 4,2 6,6 4.5 5.1

8 Мо + Со + фон 3,8 7.3 5,3 5.4

9 Мо + Со + Си + фон 4.5 6.3 4.5 5.1

НСРо,5 0.6 0,7 0,2 0,9

Последействие удобрений показало, что травы, не удобренные микроэлементами, с весны уже отставали в росте, что сказывалось на их продуктивности. В сумме за три цикла наибольший урожай обеспечивался при внесении кобальта в смеси с медью, а также при внесении смеси из трех элементов. На этих вариантах полнее использовались основные удобрения. На каждый килограмм удобрений была дополнительно получена прибавка сухой массы 9,0-7,7 кг против 5,9 кг в контроле. Аналогичные результаты были получены и в последующие годы исследований. Была установлена также нецелесообразность ежегодного

внесения микроудобрений на пастбищах. В среднем за три года лучшие результаты были получены при совместном внесении основных удобрений с молибденом и кобальтом как при ежегодном внесении микроэлементов, так и в последействии.

Распределение азотных удобрений по укосам и годам пользования на бо-бово-злаковом травостое в течение трех лет было эффективно. В сумме за три года урожай зеленой массы на фосфорно-калийном фоне уступал вариантам с внесением азота (табл. 13).

Отмечена тенденция повышения урожайности в третьем варианте, когда Neo*«o вносили на третий год пользования; и в девятом варианте, где no Meo вносили под каждый укос в течение трех лет. На этих вариантах прибавка урожая к контролю составила соответственно 46,2% и 49,2%.

Таблица 13

Распределение минеральных удобрений по укосам и годам пользования и

№ варианта Удобрения Урожай зеленой массы, т/га Прибавка

т/га % на 1 кг удобрений, кг на 1 кг азота, кг

1 Вез удобрений 24,7 - - • -

2 Фон - РеоКео+«о 31,0 6,3 25,8 11,8 -

3 Фон + N«0 (60+60) 36,1 11.3 46,2 17.4 95.9

4 Фон + N180 34,6 9,9 40,2 13,8 55.3

5 Фон + N340 33,3 8,6 35,0 11.2 36,3

6 Фон + N240 33,3 8.6 35,0 11,1 36.0

7 Фон + N240 33,1 8.4 34,2 10.9 35,4

8 Фон + N303 34,8 10.1 42,1 12,1 33,8

9 Фон + N360 36,7 12,0 49,2 13,4 33,5

10 Фон + N300 34,9 10.2 41.7 11,4 28,6

НСРо.ь 3,0

Статистически недостоверными от фосфорно-калийного фона оказались варианты (5-7) с внесением N2,10 и Ызао (вариант 10),где распределение азота осуществлялось ежегодно под каждый укос весной 2/3 сезонной нормы. Окупаемость прибавки урожая 1 кг удобрений и 1 кг азота была наибольшей на фосфорно-калийном фоне при внесении N12460+60)- в последний год пользования под каждый укос -17,4 и 95,9 кг соответственно.

Обращает на себя внимание высокая эффективность азотных удобрений, внесенных на травостой в третий год пользования под второй укос. Высокий урожай бобово-злакового травостоя на третий год пользования подтверждает мнение А. Советова (1879), что посев клевера вместе с тимофеевкой будет на месте только там, где засеянный такой смесью участок должен в севообороте оставаться под травой не менее трех лет, не смитая в числе этих лет года посева смеси.

Существенных различий в урожае между вариантами в 2003 году не наблюдалось. В год последействия получено больше всего зеленой массы как на фосфорно-калийном фоне, так и при внесении Neo с лета 2000 года. Из показателей химического состава в год последействия (в сравнении с 2000г.) больше всего в корме содержалось сырого протеина, каротина, меньше в два раза — зольных элементов.

6. Урожай злаковых травостоев при интенсивном использовании и удобрении

Продуктивность злаковых травосмесей определялась дозами и соотношениями минеральных удобрений (табл. 14). В среднем за 5 лет эффективно было внесение Кво по сравнению с контролем, а внесение Р« иногда давало отрицательный эффект. Применение Neo при соответствующем РК обеспечивало достоверную прибавку урожая, которая повышалась в 1,5 раза. Соотношение РК удобрений (Рзо-эоК^о-ио) на фоне Neo обеспечивало различную продуктивность травостоя, при этом, при Р90К120 она оказывалась более высокой. Особенно резко реагировало на соотношение N:P:K ежово-тимофеечная смесь. Реакция травостоя на повышение фосфорных удобрений была высокой при низком содержании фосфора в почве, и в то же время эффективность фосфорного удобрения снижалась по мере повышения обеспеченности почв фосфором.

Установлено, что при среднем уровне азотного питания (Nieo) овсянице-тимофеечной травосмеси прибавка к контролю достигапа 5,4 т/га сухой массы, то есть по сравнению с контролем урожай повышался а два с лишним раза. Изменение соотношения Р:К на этом фоне не давало положительных результатов.

Высокий уровень азотного питания (N240) при соответствующем РК статистически достоверно увеличивал выход продукции по всем вариантам, причем изменение соотношения Р(зо-9о> и К(4оиго> роли не играло. Урожай по всем травосмесям возрастал более чем в 2,5 раза.

По годам пользования реакция травосмесей на дозы и соотношения минеральных удобрений была различной. В первый год пользования переход от одного уровня питания минеральным азотом к другому обеспечивал статистически достоверную прибавку урожая. В первых четырех вариантах урожай под влиянием удобрений не изменялся. При высоком уровне азотного питания (на фоне Р30К120) набпюдалась тенденция снижения продуктивности травостоя. В 2000 году реакция травостоя на минеральные удобрения оказалась ниже, так как урожай на первых четырех вариантах был выше а 2-3 раза, чем в другие годы. Явно эффективным было увеличение доз азота от Nieo до N240-

На третий год пользования самый высокий урожай (15.0 т/га) отмечен при внесении минеральных удобрений. Внесение калийного удобрения обеспечивало прибавку урожая на 9,2 ц/га. Урожай резко повышался при внесении Neo- На четвертый год пользования повышение уровня минерального удобрения от низкого (Neo) к среднему (Nj6o) и даже высокому (Nj^o) не обеспечивало получение статистически доказуемой прибавки урожая. Более того, отмечена самая высокая продуктивность в тройной смеси (9,5 т/га) и ежово-тимофеечной (11,3 т/га) при внесении NboPsoKim. Под влиянием удобрений урожай возрастал в два раза.

Таблица 14

Продуктивность злаковых травосмесей, т с 1 га сухой массы (за 5 лет) •' ' _ опыта

Ni варианта Вариант удобрений Ежово-свсяницевая Ежово-овсянице-тимофеечная Ежоео-тшофеечная Овсянице-тимофеечнэя

урожай прибавка к контролю урожай прибавка к контролю урожай прибавка к контролю урожай прибавка к контролю

1 Контроль 4.0 - 4,6 - 4,7 - 3.8 -

2 Кэо 5.1 1.1 5,2 1,4 4,7 - 5,3 1,5

3 Peo 3,3 -0,7 4.3 0,3 4,2 -0,5 4,2 0,4

4 РюКво 4.7 0,7 4,6 0.0 4,5 -0.2 4,5 0,7

5 NeoPjoKw 7,4 3,4 7.0 2.4 7,4 2,7 7,2 3,4

6 NeoPat)K)20 8.0 4,0 8,2 3,6 7,2 2.5 7,1 3,3

7 NÍOPVCK« 7,0 3.0 7,1 2,5 7.6 2,9 7,6 3,8

8 HscPecKm 8,0 4,0 8,3 3.7 8,4 3,7 8.0 4,2

9 N,eo 9,1 5.1 8,6 4,0 9,0 4,3 9.2 5,4

10 Nt«iKso 9,3 5,3 9,1 4,5 8,2 3,5 9,0 5.2

11 Ni во PÍO 8,3 4,3 9,1 4,5 9,2 4,5 9,2 5.4

12 Ni6oPííKeo 9,2 5,2 9,6 5,6 9,0 4.3 9,0 5,2

13 N240P30K« 11.2 7,2 10,8 ел 11,3 6,6 11.4 7.6

14 N2-tüP30Kl20 10,7 6,7 10,7 6,1 11,4 6,7 11.2 7,4

15 NÍWPSOKM • 11.2 7,2 11,2 6,6 10,5 5,8 10,8 7.0

16 ЫгадРэоКш 11,8 7,8 10,7 6,1 10,5 5,8 11,0 7,2

НСРм 1,2 НСРол по А (травосмеси) = 0,3; НСРо.5 по В (удобрения) = 0,6

Распределение минерального азота по укосам было эффективно а двух-укосном блоке (табл. 15). Внесение повышенных доз аммиачной селитры с весны обеспечило больший урожай, чем распределение азота в равных дозах по укосам.

Таблица 15

Продуктивность травостоя, 1994-1998 гг. Опыт 2

№ варианта Распределение N240 по укосам Абсолютно сухое вещество Выход, т/га

урожай, т/га прибавка на 1 кг азота, кг сырого протеина кормовых единиц

Д вухукосное использование

1 Без удобрений 4,5 - 0,5 3,1

2 РвоКтз+75(фон1) на фоне 1 7,0 - 0,9 4,9

3 N2+0+0 11,8 20.2 1.9 8,0

4 N110*120 11,2 16,9 1.4 7.4

5 N160*00 11,6 19,4 1.4 7.8

6 N144*96 11.7 19,2 1.5 7.9

Т рехукосное использование

7 Без удобрений 3.8 - 0.5 3.4

8 РвоК75+Т5(фОН 2) на фоне 2 6,0 - 0,8 4.7

9 N240*0*0 10.4 17,7 1.5 7,9

10 N80+80*09 10,8 19,3 1.6 9,0

1 N100*80*9 10,7 19,6 1.6 9,0

12 N140*80+40 11,2 21.1 1.6 9.3

Четырехукосное использование

13 Без удобрений 4,0 - 0,6 3.4

14 РвоК 75 + 75 (ФОНЗ) на фоне 3 5,7 - 0,9 4,3

15 N 240*0+ф+ф 9.1 13,2 1.5 7,1

16 N60+60*«?+^ 9.2 15.1 1,4 7.5

17 N180+0*80+0 9.7 17,0 1,6 8.0

18 N170+80*40*0 10,0 17.2 1.5 8.0

19 N«+7248+24 10,0 17.4 1,7 8.4

20 N96+89+51*34 9.9 17,0 1.7 8.3

НСРо.5 0,5

Более эффективное использование азотных удобрений наблюдалось при трехкратном скашивании травостоя. Прибавка абсолютно сухого вещества на 1 кг азота при внесении N140*80*40 составила 21,1 кг. Самая низкая отдача от азотных удобрений была в четырехукосном блоке. Объясняется это тем, что активный прирост зеленой массы у злаковых трав наблюдается до фазы выко-

лашивания, при четырех укосах же мы скашивали травостой в фазу трубкова-ния.

Самый высокий сбор протеина установлен при четырехукосном использовании. Эта тенденция отмечена как на удобренных, так и на не удобренных фонах. Наибольший выход как сырого протеина, так и кормовых единиц получен при двухукосном использовании травостоя на 3 варианте, трехукосном — на 12 и четырехукосном — на 19.

Следует отметить сравнительно высокую продуктивность и контрольных вариантов. Следовательно, ежовый травостой при регулярном скашивании даже без внесения удобрений на плодородной почве способен наращивать биомассу.

7. Биохимический состав многолетних трав при различных режимах удобрений и скашивания

Компоненты травосмесей - ботанический состав, интенсивное внесение удобрений и скашивание - определяли биохимические показатели корма (табл. 16).

Таблица 16

Биохимический состав бобово-злаковых травосмесей (за 2000-2003 гг.)

___Опыт 5_

№ варианта Сырой протеин, % Сырой жир, % Сырая клетчатка, % Сырая зола, % Са, % Р, % К. % МП, мг/кг Ре, мг/кг Си, мг/кг Хп, мг/кг

Двхукосное использование

1 12,9 2,2 31,0 8.1 0,8 0,29 2,4 41,9 68,0 4,3 27,6

2 12,1 2,1 35,1 9.5 0,5 0,27 2Г4 45,1 69,0 3,6 22.8

3 12,5 2,3 33,4 9,0 0,6 0,26 2,4 38,7 77,6 4,2 29^

4 13,7 2,1 32,6 9,0 0,6 0,28 2,4 38.5 25,4 4,3 28,1

5 9,4 2,3 34,0 9,1 0,7 0,28 2,5 41.0 81,9 3,2 29,1

6 12,7 2.4 32,6 9,2 0,6 0,26 2,4 47,3 81,2 3,9 28,2

7 12.4 2.4 32,8 8,9 0,7 0,25 2,4 45,0 76,2 4,0 33,5

Трехукосное использование

1 15,3 2,7 27,9 10,3 0,9 0,30 2.5 42,0 88,2 4,0 27,6

2 13,2 2,9 31,3 10,5 0,7 0,29 2.8 53.0 91,5 4,0 25,0

3 14.0 2,6 31 г4 10,4 0,7 0,29 2,8 45,2 75,1 4,1 27,0

4 14,2 2,5 29,8 10,3 0,7 0,27 2,6 39,6 82,3 4,3 28,5

5 14,3 2,6 31,2 10,6 0,7 0,29 2,9 46,1 86,5 4,2 26,5

6 14.0 2,6 32,1 10,4 0,6 0,28 2.7 44,5 91.3 4,1 27,9

7 15.4 2,7 30,0 10,4 0,0 0,30 2,2 43,2 82,7 4,1 27,6

В среднем за 4 года в корме первого варианта в первом укосе сырого протеина содержалось 12,9%, а пятого — 9,4% потому, что в пятом варианте в травосмеси содержалось бобовых только 8%, а в первом — 67%.

При двух скашиваниях год от года качество корма ухудшалось, снижалось содержание протеина, жира, золы, кальция, фосфора; количество калия стано-

вилось больше. При трех скашиваниях качество травостоя было лучше, чем при двух. При этом весенняя трава была более качественной по сравнению с отавами, что особенно резко выражено в травостоях с наличием бобового компонента. Даже в год последействия качество корма было удовлетворительным там, где был благоприятный для этого ботанический состав. При наличии овсяницы красной с большим количеством листьев протеина содержалось 12,5%, а там, где ежи сборной было более 50%, — всего 8,9%.

Бобовые травостои в целом лучше, чем злаковые, обеспечены микроэлементами. Содержание меди в клеверном сене было от 5,1 до 24,3 мг/кг в сухом веществе. В пастбищной же траве ее содержалось от 5 до 15 мг/га в сухом веществе. Цинковая недостаточность проявляется у животных при содержании менее 25-30 мг/кг корма. В годы с большим количеством осадков цинка (а также меди и молибдена) в растениях содержалось больше, чем в годы с малым количеством осадков и высокой температурой. В 1 кг сухого вещества корма должно (по нормативам) содержаться 40-60 мг марганца. Болезненные явления у животных проявляются при содержании марганца меньше 10-20 мг/кг корма.

В наших исследованиях содержание микроэлементов в бобовом травостое в большей степени было связано со степенью участия бобового компонента, чем с его видовой принадлежностью. В течение 2000-2003 гг. содержание микроэлементов изменялось по годам исследований бобово-злакового травостоя, который к третьему году пользования стал злаковым. Наиболее динамичным микроэлементом является железо. Концентрация его в растительных тканях определяется активностью окислительно-восстановительных процессов в комплексной системе почва-растение. Выявлено, что в бобовых травостоях железа содержалось больше при любом веде клевера и независимо от сезона. Зато в злаках было больше Мп, Си, Изменение содержания микроэлементов в течение вегетационного периода зависело от погодных условий и ботанического состава. В травостоях с преобладанием бобовых от первого укоса к третьему снижалось содержание Мл до 11 и Ре до 84 мг/кг корма.

Биохимический анализ корма показывает зависимость его качества от фазы вегетации , укоса, ботанического состава травостоя (табл.17).

В раннюю фазу вегетации на фоне азотного удобрения в травостое содержалось больше сырого протеина, жира, каротина, меди, цинка, Сахаров; более старая трава отличалась повышенным содержанием клетчатки, кальция, фосфора. В неудобренной биомассе указанная тенденция сохранялась за исключением содержания каротина.

Биохимический состав корма также изменялся по годам пользования. Ко второму году в траве больше содержалось клетчатки и меньше сырого протеина, золы, кальция, калия, каротина и особенно на фоне удобрений. Ото объясняется тем, что на второй год пользования бобовый компонент выпадал, а доза азота оказалась недостаточной для повышения количества протеина и других питательных веществ в злаках до уровня бобовых. Определено, что содержание жира, клетчатки, каротина, золы во втором укосе было меньше, чем в первом укосе. Только систематическое внесение азота в течение трех лет под каждый укос в 9, 10 вариантах повышало количество каротина в корме во втором укосе по сравнению с первым. Отсутствие азотного удобрения под второй укос (6 вариант) снижало содержание жира и клетчатки. Резко различалось качество травостоя по обеспеченности фосфором и калием. Фосфора больше содержалось во втором укосе, а калия - в первом.

Таблица 17

Химический состав бобово-злакового травостоя (за 2000-2003 гг.)

Опыт 4

№ варианта Сырой протеин % Сырой жир % Сырая клетчатка % Каротин, мг/кг Сырая зола % Са мг/кг Р мг/кг К мг/кг

1 10,3 2,9 27,8 101,3 6,2 0.5 0,24 1.7

2 12,5 2,9 30,2 110,5 7,3 0,6 0,29 1,9

3 12,9 2,9 31.1 86,0 7,0 0.7 0,28 1.7

4 12,6 3.1 30,8 102,0 6.3 0,7 0,26 1.7

5 12,5 2,8 31.0 99,7 7.1 0,6 0,28 1.7

6 11,6 3,3 29,8 107,6 7,2 0.7 0,28 1.6

7 13,1 3.1 30,1 122,5 8.0 0.7 0,27 1.7

8 12,8 3.0 30.8 126,4 7.2 0.7 0,28 1,8

9 12,5 2,9 29.8 107,1 7,1 0.6 0,29 1,8

10 11,9 2.9 31,2 101,4 6.9 0,6 0,28 1.7

На третий год пользования в траве первого укоса значительно меньше содержалось сырого протеина, жира, каротина, золы, кальция, фосфора, калия. Сырой клетчатки было меньше там, где вносили удобрения. Во втором укосе отмечено дальнейшее снижение сырого протеина, каротина, золы, кальция, фосфора. Химический анализ корма показал большее содержание сырого жира в контрольных вариантах, а клетчатки и калия — во всех вариантах. Бобовые культуры имели более низкую способность накапливать сахар в листьях и стеблях. Содержание минеральных веществ зависело как от удобрения, так и от ботанического состава. Увеличение дозы азотных удобрений способствовало уменьшению кальция в корме. Бобовые компоненты накапливали золу в большем количестве, чем злаковые. В бобовых и злаково-бобовых травостоях содержалось больше фосфора, калия, кальция по сравнению со злаковыми. В первые годы использования травостоя наблюдалось повышенное содержание кальция в травосмесях с бобовыми -7,7-10,1 г на 1 кг сухого вещества. На третий год количество кальция снижалось за счет уменьшения доли участия бобовых в травостоях.

Существенной разницы в обеспеченности корма медью не установлено. Количество Мп и 2п во втором укосе увеличивалось как на контрольных, так и на удобренных фонах (28-41 мг/кг и 24-30 мг/кг корма соответственно). Отмечалась тенденция увеличения содержания Сахаров, железа в траве второго укоса; а азотные удобрения снижали их количество. Нитратов больше накапливалось в осенней траве, что обеспечивается удобрением травостоя. Установлена тенденция увеличения - N-N03 в 8 варианте, где за два года в три срока вносили N130.

Обобщение данных пяти опытов с бобово-злаковыми травостоями свидетельствуют о том, что качество корма зависело от времени скашивания, процента участия бобового компонента.

Самая высокая продуктивность травостоя составила 6,3 т/га, а самое низкое участие бобовых — 50,9%. Процент сырого протеина колебался от 8,0% до 162%; сырой клетчатки — 24,1%-34,7%; золы — 4,6-11,0. Биохимический состав корма в опытах не зависел от состава компонентов злаковых травосмесей. Большое влияние оказывали погодные условия, внедрившиеся виды и возраст травостоя. По дан-

ным биохимического состава, выделяются три показателя: это сырой протеин, каротин и нитраты, содержание которых в основном определяется количеством азотных удобрений (рис. 4). Однако на содержание сырого протеина оказывают большое влияние и внедрившиеся в травостой бобовые. Так, в 2002 г. на контроле без удобрений его содержание равнялось 17,3%, а при внесении ЫмоРюК»» - 16,9%. Сходная ситуация по содержанию протеина сложилась и на следующий год.

В первый год пользования овсянице-тимофеечная смесь успешно противостояла внедрению бобовых, поэтому и содержание протеина на контрольном варианте, без удобрений, равнялось 11,8%.

К последнему году на всех контрольных вариантах содержание азотистых веществ не превышало 8-9%, поскольку бобовые выпали. Самое высокое содержание каротина и нитратов отмечено при внесении повышенных доз минеральных удобрений.

Содержание сырой клетчатки не находилось в обратной зависимости от содержания сырого протеина. При повышении доз минеральных удобрений содержание клетчатки увеличивалось. Объясняется это тем, что грубые части растений (стебли) растут более активно, чем листья. Изменение содержания зольных веществ 8 растениях определялось ботаническим составом травостоя и содержанием питательных веществ в почве и вносимыми удобрениями. К третьему и особенно четвертому году количество фосфора в корме определялось увеличением доз минеральных удобрений, а в первые два года — наличием бобовых компонентов в контрольных вариантах, причем от первого к четвертому году пользования травостоя содержание фосфора в корме повышалось. Содержание же калия от первого к третьему году пользования травостоя уменьшалось в два раза. В большей степени око определялось дозами удобрений. Кальция, как правило, а корма содержалось меньше с увеличением уровня минерального удобрения. Молодая трава более богата питательными веществами. Содержание сырого протеина, в среднем за пять лет, при четырех укосах и внесении азотного удобрения достигло от 10,3 до18,8%, сырого жира от 3,6 до 5.2%. каротина от 72,4 до 183,4 мг/кг, золы от 6,8 до 9,7%.

Количество кальция, фосфора, калия в корме мало изменялось при трех-четырех скашиваниях. Максимальное содержание сырой клетчатки было при двух укосах - до 33,5%. В контрольных вариантах без удобрений и при фосфор-но-капийном питании наблюдаемая тенденция сохранилась: большее количество сырой клетчатки в корме было при двух скашиваниях, остальных показатепей химического состава — при частом использовании. Распределение минерального азота под укосы в большей степени оказывало влияние на содержание сырого протеина, жира, каротина, золы и калия в молодой траве: четырехкратное скашивание и внесение всей дозы азота с весны обеспечило содержание этих веществ в корме до 18,8%, 5,2%, 183,4 мг/кг, 9,7%, 2,5% соответственно.

В большей степени в течение сезона изменялось содержание протеина, жира, каротина, золы, калия. В весенней траве их содержалось больше как на контрольных вариантах, так и при внесении азотного удобрения. В первом укосе (начало цветения), при внесении удобрений содержание протеина составипо 9,6-14,6%, жира 3,2-4,2%, золы 5,4-6,7%, калия 1,3-2.1%. каротина 58,9-118,8 мг/кг, а во втором (фаза выметывания) - соответственно 1,6-16,2%; 4,5-4,7%; 7,0-7,2%; 1,9-2,4%; 98,7-129,2 мг/кг. Сухое вещество первого укоса четырехре-жимного блока характеризовалось более высокой концентрацией этих элементов. Содержание нитратов при этом не достигапо токсического уровня.

Ежово-овсяницевая травосмесь

Ежов о-ое сянице^тимофеечная

м-Й

30 25 20 16 10

о

□ Сырой протеин

□ Сырая зола

□ Калий

НЮРММО шмякни, киомаю»

□Сырой жир □ Кальций

□ Сырея клетчатка

□ Фосфор

Ежово'гпимофее чная

1МТ 100 «о со 40 20

л Г! р| п

ш__ ■ к-Л Ь_Г% к-

«нувобраям МЕГМКМ МвОРвОКЮ НМОММШО

О Сырой протеин О Сырая зала □ Калий

□Сырой жир □ Капьций

□Сырая клетчатка □Фосфор

& »

25-

а>

т

ш

_ЭСырая зола □Калий

(•зудел реи»« ММР10КМ ШДОЮШ Н24№МК1М

□Сыро □Кальций

□ Сырой лрстеин □ Сырой жир □Сырая -

□Сырая □Фосфо

Овсяниц&тимофеечная

клетчатка

Фосфор

бмуообрми* НММОМФ N1 КРИКИ МИОРМКИО

□ Сырой протеин

□ Сырая зола

ПКяпий

О Сырой жир □ Кальций

□Сырая клетчатка р Фосфор

Рис, 4. Биохимический состав злаковых травосмесей, в сухой массе, 1999-2003 гг. Опыт 8

Из показателей химического состава в год последействия особенно резко снизилось количество каротина - более 75,7 мг/кг его не накапливалось. Минимальное количество его (72,4 мг/кг) отмечено на контрольном варианте. Азотное удобрение, внесенное весной, не оказывало последействия на содержание протеина. В контрольных вариантах наблюдалась тенденция повышения содержания как протеина, так и жира, золы, кальция, калия, а содержание клетчатки при этом падало.

8. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания

многолетних трав

Экономическая эффективность агротехнических мероприятий определялась соотношением стоимости урожая к затратам.

Влияние травосмесей на урожай зеленой массы представлено по четырем злаковым и трем бобово-злаковым культурам. Урожай злаковых травосмесей колебался от 24,6 до 26,2 т/га; бобово-злаковых - от 24,7 до 31,2 т/га (табл. 18). Злаковые травосмеси возделывались на фоне ЫааРзоКю; а бобово-злаковые -ЫеоРбоКчзо.

Таблица 18

Экономическая эффективность возделывания травосмесей _Опыт б. 8_

Урожай зеленой массы т/га Стоимость урожая зеленой массы, тыс. руб/га Затраты на семена тыс. руб/га Выход зеленой массы, тыс, руб. затрат, т/га Окупаемость семян, урожаем, зеленой массы руб./кг

Ежа сборкая+ овсяница луговая

26,2 733,9 13,8 19.0 53,2

Ежа сборная* овсяница луговая* тимофеевка луговая

24.6 ! 689,9 13,02 18.9 53,0

Ежа сборная + тимофеевка луговая

25.7 720.2 I 10,08 25.5 71.4

Овсяница луговая* тимофеевка луговая

25.4 712,3 10,86 23.4 65.6

Тимофеевка луговая* овсяница храснэя+ клевер луговой

31.2 I 962,2 25,9 12,1 I 37,1

Ежа сборная* клевер ползучий

24.7 846.1 | 21,2 1 12,9 39,9

Тимофеевка луговая* овсяница красная* клевер луговой* ежа сборная* клевер ползучий

30,2 932,9 I 25,5 1 11,9 I 36.6

Затраты на семена были приняты ло ценам, сложившимся в 2003 году, и составили по злаковым травосмесям от 10,08 до 13,8, а по бобово-злаковым — от 21,2 до 25,9 тыс. руб. на 1 га.

Расчеты показали, что выход зеленой массы при двух укосах на каждую тысячу рублей затрат была выше всего в ежово-тимофеечной травосмеси (25,5 т/га). Здесь самая низкая стоимость семян (10,08 тыс./га) по сравнению с

другими вариантами. Наименьшая урожайность — 24,6 т/га зеленой массы с относительно низкой оплатой урожаем семян отмечалась в тройной смеси.

Для определения окупаемости затрат на семена по вариантам травосмесей необходимо стоимостное выражение зеленой массы. Поскольку зеленая масса в большинстве случаев не является товаркой продукцией, то договорными ценами в таких случаях пользоваться нельзя из-за конъюнктурного характера. Более корректной в подобных случаях считается оценка через кормовые единицы и по средней реализационной цене 1 кг семян овса. Самая высокая окупаемость затрат на семена составила 71,4 рубля при возделывании ежово-тимофеечной травосмеси, наименьшая окупаемость отмечена в тройной смеси.

У бобово-элаковых травосмесей самые высокие затраты на семена выявлены в тройной и пятикомпонентной смесях. Вобовые травосмеси ло сравнению со злаковыми отличались меньшей оплатой урожая затратами на семена и меньшей их окупаемостью. Объясняется это тем, что урожай у бобовых лишь немного выше злаковых, а стоимость семян в два раза выше.

Из данных расчетов по экономической эффективности травосмесей следует:

а) в целом злаковые травосмеси превосходили бобово-злаковые как по выходу зеленой массы на тысячу рублей затрат на семена, так и по их окупаемости. При этом, преимущество злаковых смесей, в среднем по всем исследуемым вариантам, составило по первому показателю 30%, а по второму -15%;

б) самая высокая оплата урожаем у злаковых травосмесей отмечена при посеве ежи сборной и тимофеевки луговой, а у бобово-злаковых — при посеве двухкомпонентной травосмеси;

в) отмечены большие колебания показателей экономической эффективности злаковых смесей по сравнению с бобовыми;

г) высокая окупаемость затрат при возделывании травосмесей свидетельствуют о необходимости практического их использования.

Экономическая эффективность применения удобрений определялась на основе сопоставления двух основных показателей: дополнительных затрат, связанных с применением удобрений, и стоимостью прибавки урожая. Разность между стоимостью прибавки урожая и дополнительными затратами обеспечивала условный чистый доход от применения удобрений.

Исследования показали, что общая сумма затрат, связанная со стоимостью удобрений и их внесением, составляла по злаковым травосмесям — 96,9; 193,8; 200,7 тыс. руб., а по бобовым травосмесям -75,14; 150,28; 225,43 тыс. руб.

Установлена общая тенденция снижения окупаемости затрат по мере увеличения доз вносимых удобрений. Наибольшая окупаемость <2,6-3,5 руб/руб) получена при наименьших дозах (ЫаоРэоКю) удобрений. На этом фоне самой высокой окупаемостью затрат (3,5 руб.) отличались посевы овсяницы луговой и тимофеевки луговой, а самой низкой (2,6 руб.) — ежи сборной, овсяницы луговой, тимофеевки луговой (табл.19).

В настоящее время все большее значение как критерий оценки эффективности приобретает энергетическая оценка производства. Одной из главных задач, стоящих перед современным сельским хозяйством, является экономия и осуществление контроля за использованием всех видов энергозатрат. Энергосберегающая политика, в целом в земледелии и в частности в кормопроизводстве, должна стать основой любого научного поиска в этой области (Посыпанов Г.С. и др., 1995).

Таблица 19

Экономическая эффективность удобрений травосмесей. Опыт 8

Варианты Прибавка урожая, т/га Стоимость прибавки, тыс. руб. Оплата урожаем затрат на удобрения, кг/га Окупаемость затрат, руб. руб.

на удобрения совокупных

Ежа сборная* овсяница луговая

Контроль - - -

NeoPaoKto 11.5 323.4 120 3.3 2,9

NisoPepKsp 18,3 513,5 90 2.6 2,5

N2*oP«)Ki20 26,9 751,6 90 2.6 2,5

Ежа сборная* овсяница луговая* тимофеевка луговая

Контроль - - - - -

NepPaoK« 9.0 250,9 90 2.6 2,3

NieoPeoKeo 18,4 516,3 50 2.7 2,5

N^oPeoKliü 22.2 622.2 80 2.1 2.0

Ежа сборная* тимос юевка луговая

Контроль - - - - -

ЫаоРэоКм 9.6 268,8 100 2.8 2.5

Ni6oPeoKeo 15.2 426,4 80 2.2 2.1

N24OPBOKIM 21,0 589,1 70 2,0 1.9

Овсяница луговая* тимофеевка луговая

Контроль - -

NeoPsoK« 12,2 341,9 130 3.5 3,2

NieoPeoKqo 19,8 554.7 100 2.9 2,7

N240P90K120 25,4 712.3 90 2,4 2.4

Энергосодержание нами рассчитывалось в зависимости от химического состава продукции. При этом мы расчетным методом определяли обменную энергию (ОЭ), то есть энергию, усвоенную в результате пищеварения. Примято считать, что зеленая масса при заготовке сена I, II, III классов из бобово-злаковых и злаковых трав должна содержать обменной энергии соответственно не менее 10,0; 9,5; 9,0 МДж/кг сухой массы.

Энергетические эквиваленты на производство 1 кг д в. минеральных удобрений были приняты: для азотных - 06,63 МДж; фосфорных -12.6 МДж; калийных - 8,3 МДж.

Установлено, что продуктивность с 1 га абсолютно сухой массы и кормовых единиц с увеличением доз вносимых удобрений возросла как у злаковых, так и у бобово-злаковых травосмесей. По выходу обменной энергии эта тенденция сохранялась лишь у злаковых травосмесей. Наибольший выход обменной энергии (95,6 ГДж/га) отмечен у ежово-овсяницевой травосмеси на фоне повышенной нормы удобрений (N¿40 Pso К»ю). В бобово-элаковой травосмеси при повышенной норме удобрений (NisoPao Kt2o) выход энергии С 1 га несколько снижался (табл. 20).

Отношение чистого энергетического дохода к общим затратам энергии характеризуется коэффициентом энергетической эффективности, т.е. во сколько раз энергетический доход, полученный от производства продукции, покрывает производственные затраты.

Таблица 20

Энергетическая эффективность возделывания травосмесей на разных фонах _удобрений. Опыт в___

Вариант удобрений Продуктивность 1 га Энергетические затраты, ГДж/га Энергетическая эффективность, (ЭЭ)

абсолютно сухой массы, т. кормовых единиц, Т. обменной энергии, ГДж

Ежа сборная+ овсяница луговая

МмРзоК^о 7,5 4.5 61,9 7,64 8,1

МкюРбоКво 9,4 5.5 77,6 15,29 5,1

МгодРэоК^то 11,9 6.7 95.6 22.93 4,2

Ежа сборная-*- овсяница луговая+ тимофеевка луговая

МэоРэоК« 7.0 3.9 55,4 7,64 7,2

Ы1боРеоКео 9,7 5,3 76,3 15,29 5,0

№4оРвоК12о 10.8 6,1 87,5 22,93 3.8

Ежа сборная + тимофеевка луговая

ЫвоРэоЮо 7.3 4.3 59,0 7,64 7.7

^бсРвоКво 9,0 4.7 69,0 15,29 4.5

^■«оРэоКчго 10,6 6,0 35,6 22,93 3.7

Овсяница луговая* тимофеевка луговая

Ме&РэиДСю 7.3 4,5 61,9 7,64 8,1

Ы1боРвоКео 9.4 5,8 80,1 15,29 5.23

ЫэлоРвоЮго 11,0 6.7 94,0 22,93 4.1

Показатели ресурсно-экологической оценки возделывания кормовых культур устанавливают, что если энергетическая эффективность ЭЭ<1,0,то она отсутствует, при ЭЭ=1-3 — энергетическая эффективность низкая, при ЭЭ=3-5 -средняя, при ЗЭ= 5-10 - высокая и при ЭЭ>10 - очень высокая. В наших исследованиях с повышением доз удобрений энергетическая эффективность снижалась. Если на фоне низких доз удобрений (НвоРзоКю и ЫюРзоКдо) она характеризовалась как высокая (5-10) и очень высокая (>10), то при внесении средних и особенно высоких доз удобрений этот показатель существенно снижался (3,86,9 ед.). Самая высокая ЭЭ была у бобово-злаковой травосмеси на фоне низкой дозы удобрений (11,9 ед.), а самая низкая (3,7 ед.) у ежово-тимофеечной травосмеси на фоне повышенной дозы удобрений (N2« Рэо К120). Самой низкой энергоотдачей характеризовалась тройная злаковая травосмесь независимо от фона удобрений.

ВЫВОДЫ

1. Для предкавказских выщелоченных черноземов разработаны научные основы конструирования устойчиво продуктивных (5,0-8,0 т/га сухой массы) бо-бово-злаковых и злаковых (мятликовых) атрофитоценозов.

2. Предложенная структурно-функциональная модель агрофитоценоза из многолетних трав позволяет управлять формированием травостоя, устраняя отрицательное влияние антропогенных факторов.

В травостое с содержанием бобовых более 50% фосфорно-калийное удобрение обеспечивает максимальную окупаемость 1 кг РК и влияет на сохранность бобовых {до 64,9%) ко второму укосу второго года пользования. Продуктивность посевов с содержанием клевера лугового 50% и менее зависит от доз азотных, фосфорных, калийных удобрений, их взаимодействия и от доли бобовых в травостое.

Продуктивность злаковых травостоев определяется в основном азотным удобрением. Для ежово-тимофеечной травосмеси увеличение нормы азотного удобрения на каждые 10 кг д. в. приводит к росту урожая на 0,26т/га. Формирование урожая злаковых травосмесей зависит и от динамики видового состава по годам пользования. Связь урожая ежово-тимофеечной травосмеси с минеральным питанием и ботаническим составом высокая (г=0,61); для тройной смеси эта связь функциональная (г=0,98). Выявлена высокая зависимость (г=0,94) между урожаем ежово-овсянице-тимофеечной травосмеси (при Neo) и ботаническим составом.

3. Определены закономерности формирования надземной массы многолетних трав в зависимости от погодных условий и агротехнических приемов. Удобрения повышали коэффициент корреляции между урожаем и продолжительностью роста растений. Изменение продуктивности бобовых менее связано с временем формирования травостоя, чем злаковых.

Температура играет большую роль в формировании отавы при доминировании тимофеевки луговой (г=0,631). что связано с наличием у этого вида озимых и яровых форм. Рост же отавы ежи сборной регламентируется выпадающими осадками.

4. Подбор определенных видов многолетних трав а состав бобово-злаковых травосмесей позволяет получать урожай порядка 7,0-10,0 т/га сухой массы и 62,0-89,0 ГДж обменной энергии. При этом двухукоскые травостои обеспечивают большую продуктивность, чем трехукосные. Второй и третий годы пользования являются решающими в формировании ботанического состава растительного ценоза; в эти же годы обеспечивается и максимальный урожай. При двух скашиваниях лучше развиваются клевера в первом, а при трех — во втором укосе, что объясняется использованием травостоя в более раннюю фазу развития растений.

Ценотические особенности многолетних трав в бобово-злаковых смесях определяются биологическими свойствами видов и числом компонентов в них. В отавах многокомпонентной травосмеси выявлена корреляционная зависимость (г=0,68) между участием овсяницы луговой и клевера ползучего, наблюдалась высокая обратная связь (г=-0,81) для участия клевера и ежи сборной. Конкуренция в травосмесях с меньшим количеством видов выражена слабее, поэтому они по урожайности не уступают многокомпонентным. При этом ценотически наиболее активны ежа сборная и клевер луговой.

5. При подсеве (после предварительного дискования) клевера лугового в травостой седьмого года жизни выявлено, что полевая всхожесть семян в исследованиях была почти одинаковой. Через три месяца его выживаемость быпа выше там, где до подсева доминировали верховые злаки, по сравнению с травостоем, где преобладала овсяница красная. В дальнейшем (в течение двух лет) при внесении РеоКво содержание клевера в травостое превысило 50% там, где была отмечена его лучшая сохранность после всходов.

6. Подбор компонентов злаковых травосмесей и рациональных доз удобрений формирует травостои, обеспечивающие урожай порядка 7.0-12,0'т/га сухой массы и 58,1-99,6 ГДж обменной энергии.

Конкурентные отношения в травосмесях обостряются с повышением доз удобрений. При низком уровне минерального питания (Neo) тимофеевка луговая успешно развивается в смеси с ежой сборной. Высокий уровень минерального питания ускоряет формирование одновидового травостоя - ежи сборной. Овсяница луговая на средних и высоких фонах минеральных удобрений в смеси с ежой сборной дает устойчивые урожаи.

7. Самая высокая окупаемость минеральных удобрений с энергетической эффективностью 7,7 ед. установлена в двукомпонентной ежоео-тммофеечной смеси при внесении NaoPaoKw- Тройная смесь не имела явных преимуществ по сравнению с другими посевами.

В фазу выхода в трубку проявилась отрицательная связь между дозами азотных удобрений (внесенных весной) и участием в травостое ежи сборной и овсяницы луговой. Для тимофеевки луговой коэффициент корреляции составил 0,62. В фазы выметывания и цветения установилась тесная связь между дозами азотного удобрения и удельным весом ежи сборной в травостое (коэффициент корреляции составил 0,70). У овсяницы луговой при этом отмечалась обратная связь.

8. В мозаичном посеве частично устраняются конкурентные отношения между отдельными видами многолетних трав. При посеве перекрестными полосами у бобовых растений быстрее наступают фенологические фазы, наблюдается меньшая засоренность посевов в первый год пользования, большая степень проективного покрытия, (густота побегов и площадь листьев); клевер луговой сохраняется к третьему году пользования на уровне 10%. Урожай мозаичных посевов по укосам бопее выравнен, выше качество растительной продукции, чем при других способах залужения. Однако требуется в дальнейшем разработка новых сельскохозяйственных машин для создания травостоев такого типа.

9. Установлено, что при высоком содержании бобовых азотное удобре-HHe(Neo). независимо от сроков внесения (с весны или под второй укос), неэффективно. На фосфорно-калийком фоне и внесении азота на третий год пользования под каедый укос отмечена наибольшая прибавка урожая на 1 кг NPK и 1 кг азота. За счет плодородия почвы и биологической фиксации азота в исследованиях получено 7,1-9,2 т/га сухой массы. Определено, что последействие фиксированного азота равняется 60 кг. На третий год пользования за счет сим-биотического и минерального азота урожай трав в 1,5-2 раза выше, чем в предшествующие годы. Травостои, не получавшие в предшествующие два года азота и содержащие более 50% клевера лугового, не уступали по продуктивности удобренным (Neo+Neo) посевам,

10. Микроэлементы, на фоне N120P60K120, оказывают положительное влияние на продуктивность зпаково-бобового травостоя в течение 4-5 лет. Лучшие результаты (5,2 т/га сухой массы) получены при совместном внесении минеральных удобрений с молибденом и смесью молибдена с кобальтом.

11. Двухукосное использование многолетних травостоев (с доминированием ежи сборкой) при дробном внесении азотных удобрений способствует развитию, главным образом вегетативных побегов, основную часть которых составляют листья, обеспечивающие получение 11,9 т/га сухой массы высокока-

честееиного корма. При распределении азота на злаковом травостое более эффективно трехкратное скашивание. Выявлена более тесная связь меаду урожаем и дозами азота при испопьзовании травостоя в фазу цветения (г=0,926).

12. Коэффициент использования азотных удобрений зависит от периода вегетации травостоя. При внесении мочевины под первый и второй укосы (по Neo) усвоение азота злаками в клеверо-тимофеечном травостое соответственно составило 28.1% и 31,3%. В тимофеечном травостое доступность азота ко второму укосу снижалась (в первом — 36,4%, во втором —18,5%). На бобово-злаковом травостое азот удобрений почти полностью «перехватывался» злаковым компонентом.

13. Последействие удобрений и многоукосное использование травостоев мало влияло на урожай бобово-злаковых и злаковых культур, существенно изменяя его ботанический состав. При предшествующем многократном отчуждении, на фосфорно-калийном фоне, в травостое появлялся клевер ползучий, при удобрении азотом - разрастался мятлик луговой, при двукратном испопьзовании - развивалась тимофеевка луговая.

14. Изменение биохимического состава корма в первом укосе и отавах происходит под влиянием погодных условий. Доказана обратная корреляционная зависимость между содержанием сырого протеина, золы е корме первого укоса злакового травостоя и суммами температур более 5вС (г=-0,745) и осадков (г=-0,472).

У бобового травостоя в фазы бутонизации и цветения установлена обратная связь между суммой температур более 5°С и содержанием сырого протеина, сырой золы, марганца, меди. Чем больше выпадает осадков при формировании бобового травостоя первого укоса, тем интенсивнее снижается в корме содержание марганца (г=-0,92) и сырой золы (г=-0,95) и повышается содержание железа и цинка (коэффициент корреляции составляет соответственно 0,74; 0.76 и 0,82). Участие бобовых в травостое определяет содержание сырой клетчатки в фазе начала цветения (г=-0.80); сопряженность между содержанием сырого протеина и сырой клетчатки отрицательная.

15. Химический состав злаковых трав изменяется в зависимости от доз и соотношений удобрений, срока скашивания, видового состава. При первом укосе с преобладанием ежи сборной в начале ее выметывания следует вносить наибольшее количество азота весной (80-120 кг/га), затем - 80 кг/га под второй и 40 кг/га под третий укосы. При соблюдении этих условий содержание нитратов в корме не представляет опасности.

С увеличением возраста удобренного азотом травостоя в корме снижается содержание цинка и марганца. Обильное удобрение при скашивании в фазе выхода в трубку приводит к увеличению концентрации марганца и железа. Корм второго укоса беден микроэлементами, а к осени снижается и обеспеченность его медью и цинком.

Содержание протеина в корме (в начале выхода в трубку) в большей степени (г=0,84) зависит от доз азота. Связь изменения содержания нитратов с дозами азота количественно выражается коэффициентами корреляции от 0,55 до 0,71. Сильная корреляционная зависимость (г=0,80) между содержанием сырого протеина и нитратов отмечается в начале трубкования в виду активного роста злаковых трав. Сопряженность между содержанием сырой золы и цинка а начале выметывания отрицательная (г=-0,53).

16. Под злаковыми травостоями к шестому году исследований запасы органического вещества, кислотность почвы остались на исходном уровне. Содержание подвижных форм калия снизилось в связи с увеличением его потребления злаками при внесении азотных удобрений и многократном скашивании.

При сбалансированном азотно-фосфорно-калийном удобрении наблюдается увеличение содержания N-N03 и N-NN4 в почве при внесении N160. Доказана обратная связь между эффективностью азота удобрений и содержанием N-N03 в слое почвы 0-60 см, которая выражается степенной функцией

17. Возделывание бобово-злаковых травостоев в течение четырех лет приводит к уменьшению техногенного воздействия на почву и увеличивает поступление растительных остатков, способствуя тем самым стабилизации содержания гумуса в почве.

К весне пятого года жизни аммонийный азот концентрируется в основном в слоях почвы 0-20 и 20-40 см, а нитратный - по всему профилю 0-60 см.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для получения устойчивых урожаев многолетних трав в условиях центральной части Северного Кавказа необходимо:

1. Осуществлять подбор компонентов бобовых и злаковых травосмесей, рациональных доз удобрений, которые определяются экологическими условиями, режимами использования, уровнем интенсификации ведения хозяйства.

В хозяйствах с невысокой интенсификацией сельскохозяйственного производства целесообразно высевать ежу сборную (5,4 кг/га) + тимофеевку луговую (10,9 кг/га) или овсяницу луговую {5,6 кг/га) + тимофеевку луговую (3,6 кг/га).

В пригородных зонах промышленных центров травосмеси должны создаваться из ежи сборной (5,4 кг/га) + овсяницы луговой (5,6 кг/га) и ежи сборной {5,4 кг/га) + овсяницы луговой {5,6 кг/га) + тимофеевки луговой (3,6 кг/га). Клевер луговой следует включать в их состав при дву-трехкратном скашивании, а клевер ползучий — только при двукратном.

2. В травостоях с содержанием бобовых >50% необходимо вносить фосфор-но-капийное, а при < 50% - полное минеральное удобрение (N»20-1« РамоКимго).

3. При выпадении бобового компонента надо в злаковый травостой подсевать клевер луговой после предварительного дискования. При этом лучшая выживаемость клевера (>50%) будет там, где в исходном травостое доминантами были верховые знаки, а худшая (<30%) - при подсеве в дернину с преобладанием низовых трав.

4. Для повышения продуктивного долголетия малоконкурентных видов многолетних трав и получения высококачественного корма следует проводить мозаичный посев (способ перекрестных полос).

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ

1. Повышение продуктивности лугов с применением игольчатых катков. Основные направления научного обеспечения агропромышленного комплекса КБР- Сборник научных трудов.- Нальчик, 1992.- С.18-19,

2. Улучшение естественных сенокосов и пастбищ. Юбилейная конференция КБГСХА «Аграрная наука как основа для решения проблем самообеспечения регионов продовольствием»,- Нальчик, 2001 .-С.31-32.

3. Ресурсосберегающий прием накопления биологического азота. Н Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО. Материалы Международной научно-практической конференции.- Уфа, 2003.-С, 15-17.

4. Высококачественный корм с деградированных пастбищ. /Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО.-Уфа, 2002,-С. 33-36.

5. Устойчиво высокопродуктивное и качественное сено в зависимости от травосмеси и сроков уборки. // Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве Материалы Международной научно-практической конференции.- Барнаул, 2003.-С. 15-16.

6. Создания травостоев интенсивного типа на деградированных присель-ских кормовых угодьях. //Современные проблемы и достижения науки в животноводстве и растениеводстве. Юбилейная Международная научно-практическая конференция.- Барнаул, 2003.-С. 43-50.

7. Улучшение старовозрастных агрофитоценозов7/ Научные успехи современного естествознания М., 2003, № 4.-С. 96-97.

8. Содержание основных питательных веществ в сухой массе травосмесей с козлятником восточным. // Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО. Материалы Международной научно-практической конференции. —Уфа, 2003. -С. 54-59.

9. Козлятник восточный в травостоях многолетних трав. // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты. К Российская научно-практическая конференция. Выпуск 7. -М„ 2003.-С. 41.

10. Продуктивность козлятника восточного 8 зависимости от видового состава травосмесей. И Актуальные проблемы инновации с нетрадиционными природными ресурсами и создание функциональных продуктов. II Российская научно-практическая конференция. Выпуск. 7. -М., 2003,-С. 40.

11. Прогрессивная технология стравливания присельских пастбищ. // Успехи современного естествознания. Москва.-2003. N9 9.-С. 68.

12. Омоложение старовозрастных агрофитоценозов. // Регуляторы роста, развития и продуктивности растений. Материалы третьей Международной научной конференции, - Минск, 2003.- С. 216.

13. Эффективность азота на пастбищах. // Кормопроизводство 2003. N6 10. -С. 12-13.

14. Проблемы экологии растительного белка. // Аграрная наука на рубеже веков. Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции,- Красноярск, 2003.-С.15-17.

15. Взаимовлияние многолетних трав в агрофигоцекозах. // Научные успехи современного естествознания.- М., 2003. № 10.-С.40.

16. Влияние азотных удобрений на содержание нитратного азота в пастбищной траве. Актуальные проблемы растениеводства юга России. Сб. научных трудов Международной научно-практической конференции,- Ставрополь, 2003.-С .86-89.

17. Питательная ценность сенажа и сена, приготовленного методом активного вентилирования. Актуальные проблемы юга России. Сб. научных трудов Международной научно-практической конференции.-Ставрополь, 2003.-С,89-93,

18. Высококачественное сено в зависимости от травосмесей и сроков уборки. // Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве. Юбилейная Международная научно-практическая конференция.- Барнаул, 2003.-С. 15-18.

19. Козлятник восточный в бобово-злаковых травосмесях. Сборник материалов V Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». (9-12 июня 2003г.). Том 2. Пущино - Москва, 2003.-С.351-354.

20. Продуктивность козлятника восточного е условиях центральной части Северного Кавказа. // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. V Международный симпозиум. Том 2. Пущино -Москва, 2003.-С 354-357.

21. Эффективность агрофитоценозов. И Актуальные проблемы земледелия на современном этапе развития сельского хозяйства. // Сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию кафедры земледелия,- Пенза, 2004.-С. 162.

22. Стабильность природных фитоценозов. // Экономика, экология и общество России в 21-м столетии. Труды VI Международной научно-практической конференции. Часть 2.- С-Пб., 2004.-С.388-390.

23. Использование различных доз и соотношений минеральных удобрений на бобово-злаковом травостое. Научно теоретический журнал. Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. Москва. №4. 2005,-с. 18-19.

24. Приемы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов. Монография - Нальчик: Из-во КБГСХА, 2005 г. - с.160.

Сдано в набор 07.08.2005 г. Подписано в печать 14.08.2005г, Гарнитура Тайме. Печать трафаретная. Формат 60x84 Vie. Бумага писчая. Усл.п.л.2,9. Тираж 100. Заказ № 1106.

Типография ФГОУ ВПО « Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия»

Лицензия ПД Ns 00816 от 18,10.2000 г.

360004, г. Нальчик ул. Тарчокова, 1а

1 9 0 2 ¿