Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЯНОГО ТРАВОСТОЯ НА ПОИМЕННОЙ ТОРФЯНОЙ ПОЧВЕ ПРИ РАЗНОМ ВОДНОМ РЕЖИМЕ

ВАК РФ 06.01.12, Кормопроизводство и луговодство

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЯНОГО ТРАВОСТОЯ НА ПОИМЕННОЙ ТОРФЯНОЙ ПОЧВЕ ПРИ РАЗНОМ ВОДНОМ РЕЖИМЕ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи ЧИЖИК Александр Иванович

продуктивность сеяного травостоя на пойменной торфяной почве при разном водном режиме

Специальность 06.0t.12 — луговодство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1980

Диссертационная работа выполнена в отделе луговодства Белорусского научно-исследовательского института, мелиорации н водного хозяйства.

Научный руководитель— старший научный сотрудник кандидат сельскохозяйственных наук Н. В. Синицын.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук К. А. Куркик « »кандидат сельскохозяйственных наук доцент Г. С. Скоблин.

Ведущее отредпрнягие— Могнлевская областная государст-' венная сельскохозяйственная опытная станция.

Защита состоится . . . . . 1980 г.

в «» часов на заседании Специализированного совета К-120.35.03 в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 47. Сектор защиты диссертаций ТСХА. С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «уС.; Ученый секретарь Специализированного совета доцент

1980 г.-

Н. К. ТОРЯНСКАЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Директивами XXV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 гг. предусмотрено осуществить крупные меры по созданию устойчивой кормовой базы, добиться роста урожайности естественных кормовых у-годий; значительно увеличить производство грубых и сочных кормов для полного удовлетворения потребностей в них животноводства и довести среднегодовое производство мяеа в стране до 15—15,6 млн. тонн (в убойном весе), молока —94—9.6 млн„трни.

Июльский (1978 г.) Пленум ЦК КПСС подчеркнул, что дальнейшее развитие животноводства невозможно без создания прочной кормовой базы.

Актуальность темы. Большое значение в создании кормовой базы Белорусской ССР имеют естественные луга. Сенокосы и пастбища в БССР, по данным БелНИИ почвоведения и агрохимии, занимают на дер-нрво-карбонатных почвах 2,2 тыс. га, дерново-подзолистых — 187,5 тыс. га, дерново-подзолистых заболоченных — 792,8 тыс. га, дерновых и дерново-карбонатных заболоченных — 788,7 тыс. га, торфяно^олотных низинных— 741,2 тыс. га, пойменных (аллювиальных) дерново-болотных— 504,1 тыс. га и пойменных (аллювиальных) торфя-но-болотных —268,7 тыс. га.

В целом на пойменных землях расположено 23,6% (772,8 тыс, га) общей площади сенокосов и ластбищ, которые занимают в реапублике около 3,4 млн. га, или 38% от всех сельскохозяйственных угодий. Однако продуктивность лугов до сих пор оставалась пока- крайне недостаточной.

Основным и 'решающим фактором обеспечения высокой продуктивности сеяных лугов на пойменных торфяных почвах является регулирование водного режима путем ограничения длительности половодий, защиты лугов от летних паводков и обеспечения оптимальности увлажнения кор н е об ит а е м ого слоя почвы в вегетационный период. Преобладающая часть этих почв отличается высоким потенциальным плодородием, так как в них накоплен огромный запас питательных веществ,

особенно азота н фосфора. Неблагоприятен в них водно-воздушный режим. Поэтому освоение и рациональное использование этих земель возможны лишь на основе осушительных, мелиорации.

Цель диссертационной работы. В специальной литературе довольно широко освещен вопрос интенсивности осушения торфяно-болотных почв для выращивания различных'сельскохозяйственных 'культур. Однако исследования выполнялись, как правило, на материковых торфяно-болотных почвах, развивающихся на галловых, осоковых к осоково-древесных торфах.

В задачу наших исследований входило разработать исходные данные для выполнения осушительных .мелиорации пойменных торфяных почв, развивающихся на тростниково-оль-ховых торфах, в условиях периодического затопления «юлы-ми водами, а именно:

1. Установить влияние водного режима на обеспеченность корнеобптаемого слоя почвы подвижными формами основных элементов питания растений.

2. Изучить характер распространения корневой системы трав при разных условиях водного режима,

3. Дать анализ структуры водапотреблення в отдельные периоды формирования трав.

-1. Изучить изменение агрофнтоценоза в зависимости от условий влажности почвы.

5. Определить оптимум влажности почвы для нарлстання массы трав по фазам роста растений.

6. Установить влияние водного режима на биохимический состав и кормовую ценность трав,

7. Разработать предложения производству по наиболее рациональным способам управления водным режимом пойменных торфяных почв три выращивании луговых трав.

Полевые исследования проводились на опытном участке в колхозе «Октябрь» Чернковского района Могилевской области в 1973—1970 гг.

Использованы результаты полевых исследовании отдела луговодства Белорусского научно-исследовательского института мелиорации и водного хозяйства на этом участке за 1972 и 1971 гг.,' предоставленные в наше распоряжение. Анализы почвы и растений выполнены в лаборатории отдела луговодства вышеуказанного института.

Научная новизна. Впервые в условиях Белоруссии на сеяных лугах с пойменными торфяными почвами изучен характер распространения корневой системы трав .при разных условиях водного режима, структура водоиотреблення в отдельные периоды формирования урожая трав, установлены оптимальные значения влажности почвы для нарастания массы траво-

стоя с преобладанием костра безостого и относительный прирост ее по фазам роста при трехкратном скашивании. Установлено влияние водного режима на биохимический состав и кормовую ценность трав. Дана оценка оптимальности водного режима корнеобнтаемого слоя почвы и целесообразность его технического обеспечения.

Практическая ценность работы состоит в'том, что в результате проведенных исследований для отдельных фаз роста и развития сеяного травостоя на пойменных торфяно-болотных почвах, которые занимают в БССР 268,7 тыс. га, установлены опт1Гмальные значения влажности разных корнеобнтаемых слоев. Доказана целесообразность регулирования водного режима этих почв надлежащим осушением н подпочвенным увлажнением.

Реализация работы.. В 1978 г. научные разработки проверялись в экспериментальной базе Полесской опытно-мелио-ратнвной станции Белорусского научно'исследовательского института мелиорации и водного хозяйства. В 1979 г. они внедрены там же на площади 641 га.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены:

1, В 1975 году на научно-производственной конференции Белорусской сельскохозяйственной академии по итогам научно-исследовательских работ за 1974 год.

2, В 1975 году на третьей республиканской конференции молодых ученых на тему:«Рацнональное использование удобрений и повышение плодородия почв».

3, В 1978 году на республиканской научно-чфоизводствен-ной конференции -«Повышение продуктивности и эффективности использования сенокосов и ¡пастбищ».

Объем работы. Диссертация написана на русском языке, изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 27 таблиц н 44 рисунка. Состоит из введения, трех глан, выводов, результатов производственной ^проверки, предложений производству и списка использованной литературы (197 источников)-, а также 20 приложений.

МЕСТО, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

Полевые исследования проводились на опытном участке с регулируемым, водным режимом в пойме р. Сожа с площадью водосбора около 9 км2. Участок имеет систему каналов и разбит на 8 площадок по 0,5 га. Построено 5 труб-регуляторов: одна — на во дол од водящем канале и четыре непосредственно на опытном участке. При планировании эксперимента было определено обеспечить разный водный режим путем поддержа-

ния разных УГВ. С этой целью через каждые 10 м был уложен пластмассовый дренаж для подачи воды в торфяную залежь опытных площадок. В первой трубе, регулирующей УГВ на площадках Л*з 1 н № 2, был сделан водослив на уровне средней отметки поверхности площадки № 2 (бровки водопод-водящего канала на 50 см вьгше поверхности опытной площадки); во второй трубе, регулирующей УГВ на площадках ■N? 3 и .Na 4 — на 40 см ниже первой; в третьей трубе (для площадок Jíí 5 и .Va 6) —на 40 см ниже второй. Четвертая труба держалась постоянно открытой, чтобы обеспечить максимально глубокое (около 150 см) стояние УГВ на площадках № 7 и JVs 8. В связи с тем, что абсолютные отметки опытных площадок различны, самое близкое стояние УГВ в период исследований было на площадке Jís 2. самое глубокое — на площадке № 5. На других площадках УГВ занимал промежуточное 'Положение.

Торф тростниково-оЬьховый с примесью осоки, .мощность торфяной залежи около 2-х метров, степень разложения около 40%, зольность— 16,5%, Химические показатели слоя почвы 0—00 см перед закладкой опыта были следующие: рН в КС1 —6,0, Н — 39,38 мрэкв, S — 40,40 микв, V —55%. Содержание'валового азота 2,78%, Рг05 — 0,-15, КзО — 0,10% на сухое вещество торфяной почвы; содержание легкогндролпзуе-мого азота—11,7 мг, подвижных форм PjOj—14,9 и КгО — 4,5 мг на 100 см3 почвы.

>В составе травосмеси в 1969 г. были высеяны клевер розовый 40% (доля участия в травосмеси по весу семян трав) + костер безостый 1-5% + тимофеевка луговая 15% + "полевица, белая 15%+ канареечник тростниковидный 15%. Строительство участка закончено в 1970 г., исследования начаты в 1971 г.

Водный режим на опытном участке регулировался непрерывным шлюзованием—трубы-регуляторы закрывали на спаде половодья н открывали перед наступлением устойчивых заморозков. В лепши период в систему каналов опытного участка подкачивали воду из магистрального канала.

Замер уровней грунтовых вод и определенно влажности почвы проводили общепринятыми методами. Интенсивность транспирацни луговых трав определялась .методом быстрого взвешивания по Иванову один раз в декаду, а интенсивность нарастания массы трав—по методу Ярошенко, Определение глубины распространения корней проведено через 10см (объем пробы 500 см3) в четырехкратной повторности, ручной разборкой и взвешиванием сухих корней. Интенсивность разложения клетчатки определялась путем закладки известного ее количества в обертке из стеклоткани в почву на срок 60 суток. Учет урожая проводился случайным наложением учетных площадок

по 20 м1 в шестикратной повторностн и выражен в.абсолютно сухом веществе. Анализ ботанического состава урожая и отбор растительных <проб выполнен по методике. ВНИИ кормов, Расчет суммарного испарения проводился по составляющим водного баланса.

Анализ почвенных образцов и растений выполнялся по общепринятым методикам. Кормовая ценность урожая трав рас. считана на основании хнманалнзов растительных образцов. ,

Математическая обработка результатов исследования проведена с помощью ЭВМ ЕС-1020 по уравнению лараболы методом наименьших квадратов с оценкой достоверности полученных данных.

Весной 1970—1973 гг. участок затапливался полностью от 34 (1970 г.) до 14 {1972 и 1973 гг.) суток. В 1974 и 1975 годах затапливались весенними водами лишь 2, 4, 6 и 8 площадки. В 1974 г. имело место затопление этих площадок летним паводком на 7 суток. В 1971 г. вегетация началась 27 апреля» в 1973 г. —4—10 апреля, в 1974 г. —26 апреля, в 1975 г.— 29 марта. По величине гндротермнческого коэффициента Се-лянннова влагообеснеченность вегетационных периодов характеризовалась в 1971—1972 гг. слабой засушливостью, п 1973 г. — достаточным увлажнением, в 1974 г. — избыточным увлажнением, а в 1975 г. — засушливостью. Периоды формн-- рованни урожая но укосам характеризуются различной влаго-обеспеченностью — от сухого до избыточно влажного, в то же время период формирования первого укоса за 1971—1974 гг. был достаточно ил-и избыточно влажным, а период формирования третьего укоса во все годы — недостаточно влажным. Благодаря непрерывному шлюзованию и подкачке воды в систему каналов на опытном участке были обеспечены существенные различия в водном режиме по отдельным опытным площадкам.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

1. Влияние уровня грунтовых вод на влажность корнеоби-таемого слоя почвы. В течение 1971 —1975 гг. проведено более 600 синхронных определений уровней грунтовых вод и влажности почвы. Уровень грунтовых вод изменялся от 0 до 140 см от поверхности почвы,, а влажность—от полной влагоемко-сти до 35% от нее. Связь между ними прочная, что показывает возможность регулирования влажности лочвы' с помощью УГВ.

2. Влияние влажности почвы на содержание подвижных форм основных элементов питания растений. Полученные результаты свидетельствуют о наличии связи между влажностью почвы и -содержанием подвижных форм фосфора л калия.

В период формирования первого укоса в интервале влажности почвы слоя 0—50 -см от 60 до 85% от ПВ содержание лодвиж-ного Ра05 в горизонте почвы 0—40 см увеличивается с 7 до 14,3, а обменной К20 — с 5,3 до 7,7 мг на 100 см3. Во втором укосе минимальное содержание РгОэ (8,8 мг на 100 см3) и КгО (4,62 мг на 100 см3) было при влажности почвы соответственно 69 и 65% от полной влагоемкости, при снижении ее до 55 и повышении до 95% ог ПВ содержание подвижных форм Р2О3 и К2О увеличивается, В среднем за вегетацию с увеличением влажности почвы с 55 до 81% ог ПВ содержание подвижного Р2О5 увеличивается с 9,7 до 11,2 мг на 100 см3. Минимальное количество обменной КгО, рапное 4,93 мг на 100 см3, содержится при 64% от ПВ, а при снижении ее до 55% и повышении до 81% от ПВ увеличивается соответственно до 5,91 и 8,76 мг на 100 см3. Предшествующий отбору образцов водный режим в некоторой степени влияет на нитрифицирующую и аммонифицирующую способность почвы „хот я она и определяется лабораторным путем.

3. Влияние уровня грунтовых вод на распространение корневой системы луговых трав. Изучение распространения корневой системы луговых трав проведено в 1973 и 1975 гг. на опытных .площадках с крайними условиями водного режима— «влажной» Кэ 2 и «сухой» -М> 5. Результаты исследований подтверждают общую закономерность преимущественного распространения корней трав в верхних горизонтах почвы. Минимальную массу корней травы формировали при средних УГВ 49 см от поверхности почвы за период первого укоса перед отбором образцов. При этом в слое 0—10 см их имелось 0,25 кг/м2, а в слое 0—40 см — 0,32 кг/мг- С понижением УГВ масса корней возрастает. При УГВ, равном 91 см, в слое 0— 10 см их было 0,80 кг/м2, а в слое 0—^0 см— 1,16 кг/м2. Одновременно идет ее перераспределение по профилю почвы. При УГВ 67 см в слое 0—10 см содержалось 81,7% общей массы корней, в слое 0—40 — 97,1 С понижением УГВ до 91 см их доля в верхних слоях уменьшается (65,7 и 95,5%). При близком стоянии УГВ (37 см) масса корней резко увеличивается— 1,13 кг/м2 в слое 0—10 см (88,9%) 11 1,25 кг/м2 в слое 0—10 см (99,0%), что связано с реакцией агрофитоценоза на критические условия водного режима.

4: Структура водопотребления лугевых трав при разных уровнях грунтовых вод. Суммарное водопотребление определялось по уравнению водного баланса. При этом учитывалось количество влаги, используемой из влагозапасов почвы, атмосферные осадки, подпитывание от уровня грунтовых вод и вертикальный сток. Оно рассчнгано на основе подекадных определений влажности почвы и количества выпавших атмосферных осадков. При снижении УГВ снижается . суммарное л 6-

улелыюе (на единицу сухой массы) недопотребление'- трап. При УГВ, Слизком к поверхности почвы, величина капиллярного подпитывания составляет 2,47 мм в сутки, а при снижении УГВ до 110 см — всего 0,06 мм. Доля подпитывания в суммарном водопотреблешш трав за отдельные периоды вегетации по гадам колеблется от 26—38% при УГВ, близком к поверхности, до 5% и менее при УГВ более 100 см от поверхности почвы. В целом за годы исследований (1071—1075 гг.) доля подпитывания в подекадном водопотреблепии луговых трав изменялась от 48,2% при УГВ, близком к поверхности почвы, до 3,7% при 110 см, т. с. при попнженип уровней грунтовых вод ниже 1 м от поверхности почвы доля капиллярного подпитывания в водопотреблепии незначительна вследствие слабой влагопроводностн тростниково-ольхового торфа;

5. Активность целлюлозоразрушающих бактерий при разном-водном режиме. В 1974 и 1975 гг. в период вегетации трав закладывались помешенные в стеклоткань-образцы .клетчатки весом 5 г на глубину 0—30 см в два срока, продолжительностью по 60 суток. В пределах влажности почвы от 29 до 72% от ПВ активность целлюлозоразрушающих бактерий была наибольшей -при 54%.

6. Влияние влажности почвы на ботанический состав травостоя. В 1970 г., перед началом исследований, в травостое было до 38,5% тимофеевки луговой, 28,3% костра безостого, 42,2% канареечника тростниковидного, 19,5% полевицы белой и 7,0% клевера розового. Установлено, что в зависимости от водного режима травостой существенно изменялся как по периодам вегетации, так и .по годам. Доля участия тимофеевки луговой при повышении влажности почвы в период первого и второго укосов с 60—65 до 85—95% от ПВ,снижается с 50,6— 34,2% до 0, причем на ее участие большее влияние оказывает влажность почвы в период роста, чем в предшествующий период, а наибольшая доля ее участия была при влажности почвы 60% от ПВ в период формирования первого и второго укосов и 67% в среднем за вегетацию. Для костра безостого эти показатели равны 58, 82 и 56% от ПВ в периоды, предшествующие формированию .первого, второго укосов и в целом за вегетацию, для канареечника тростннковидного — 90,60 и 90% от ПВ также в предшествующие периоды.

7. Влияние влажности почвы на прирост надземной массы луговых трав в отдельные фазы. Имеющиеся данные о зависимости урожайности луговых трав от влажности почвы характеризуют последнюю как среднюю величину за довольно длительный промежуток времени — период, формирования урожая укоса или за вегетацию в целом. Вместе с тем имеются сведения о периодах наибольшего потребления воды трава-

ми. Однако конкретных значений влажности корнеобитаемо-го слоя почвы дли отдельных фаз роста и развития растении не приводится. Для получения такой информации необходимо синхронно учитывать и прирост вегетативной массы трав, н влажность почвы через короткие интервалы. Но в этом случае ' укосный метод учета прироста трав непригоден. Нами применен метод Ярошенко, где в качестве показателя запаса надзем-. ной массы вычисляется произведение высоты травостоя. (Ь) и его проективное покрытие (е). Относительная величина сред-недекадного прироста запаса вегетативной массы в течение интервала (1) между смежными наблюдениями вычислялась нами как разность произведений средней высоты на среднюю полноту травостоя в два смежных по времени срока, деленная на число дней, разделяющих эти два срока измерений

( ^ ) и умноженное на 10. В качестве значении влажности

почвы (в % от ПВ), соответствующих каждому из значений сред недекадных приростов (йЬе), брались средние значения влажности в смежные сроки определений, синхронные замерам травостоя.

Полученные данные (табл. 1) на травостое с преоблада- '

Таблица 1

Оптимальные значения влажности корнеобнгаемого слоя почвы по отдельным горизонтам для роста луговых трав

Укос Фаза роста луговых трав я § 21 1§1х г} О " О Ж * и 5? я _ С С О с? о £ = о х с? х ь а О О гЭ < 7 X Р) £ 2 ¿ и Я Э* о й з ^Е Ж 55 . ' Я я * а за§ 5 со С к с * в гЗ СП ¡в К ££ сС у Влажность почвы, соответст в у юща я оптимуму в слое

0—10 см 0—30 см 0-50 см

" I Отрастание 0.9324 0-10 57 (57) 52 00

Куше мне 0.5326 0-30 62 68 (62) 70

Выход в трубку 0,949? 0—30 58 64 (58) 66

Колошение 0,9282 0—30 Б9 66 (59) 68 ,

11 Отрастание 0,4287 0—10 70 (70) 63 72

Кушеине 0.7745 {0—10 60 (60) 54 62 -

Выход в трубку 0.7813 0—30 62 70 (62) 72

Колошение 0,7377 о-ш 57 (57) 52 ' 60

Ш Отрастанне 0,8500 0- 50 55 Г» 2 48 (55).

Кущей не Л,73 СИ 0—50 53 50 46 (53)

Выход в трубку 0,6800 0—50 50 (7 43 (50)

Примечание. В скобках указана влажность слоя почвы, имеющая наиболее высокую связь с урожаем,

нием костра безостого (1974—1975 гг.) свидетельствуют о том, что в разные периоды роста травы потребляют большую часть необходимой воды из разных слоев. Низкие температуры почвы и даже мерзлота в слое 0—30 см в период отрастания весной препятствуют потреблению влаги из слоев 20—30 и 30— 50 см. После скашивания травостоя травы нуждаются в увлажнении верхнего слоя почвы (0—10 см). При формировании третьего укоса они берут влагу из более глубоких горизонтов.

8. Биологическая неравномерность интенсивности роста луговых трав. Даже при оптимальных условиях влажности почвы наблюдается неравномерное нарастание массы, что обусловлено биологическими особенностями трав. Известно, что наиболее интенсивный рост злаков происходит в фазу выхода в трубку и в особенности в фазу колошения, В дальнейшем рост замедляется. Имеющиеся данные по относительному приросту массы трав в долях от максимального за весь период роста и развития характеризуют либо прирост трав на пастбище, либо правомерным для двухукосного использования травостоя. В результате исследований нами определен относительный прирост по фазам роста и развития травостоя с преобладанием костра безостого при трехукосном использовании (табл. 2).

Таблица 2

Относительный прирост вегетативной массы трав по фазам роста

н их продолжительность в сутках •

1-й укос 2-Й укос 3-й укос

Фазы роста , в И = 3 § и = ° § й = и о ^ О с С N с- о 3 с н-в- ■ ь 53 8 блЬ Е г; ; н Ь О. ВСЕ продолжительность фаш в! У Нн с, О, ОнС Й О Й = з 3 ¡9 « с (--Э-

Отрастание Кущение Выход и трубку Колошение 0.10 0,18 0,60 1,00 н 9 11 и 0,05 0,20 0.41 0.67 18 10 15 15 0.10 0,34 0,34 14 14 10

П р одолж ите л ьн ость формирования у косой ■15 58 38

Длительность фаз представлена как среднее значение за годы исследований. Полученные данные свидетельствуют о-том, что наиболее интенсивный рост луговых трав идет в период формирования урожая первого укоса, особенно в фазу колошения. Во втором укосе она значительно меньше, однако от фазы отрастания к фазе колошения рост усиливается. В то

же время в период формирования урожая третьего укоса он постепенно затухает. '

Оптимальность увлажнения корнеобитаемого слоя почвы и продуктивность травостоя. Коэффициенты оптимальности увлажнения почвы определялись.нами по методике, предложенной П. И. Закржевскнм и В. Ф. Шебеко (1976), как частное от деления суммарного показателя нарастания массы, трав за период.укоса (вегетации) в реальных условиях режима влажности почвы к суммарному показателю нарастания массы за тот же период при оптимальном водном режиме.

Наиболее низкие коэффициенты оптимальности увлажнения были в 1971 и 1974 гг. В среднем за годы исследований по площадкам опытного участка этот показатель равен 0,9, максимальное значение — 0,992 (площадка. Л"г 4, третий укос

1973 г.), минимальное — 0,304 (площадка Лг 2, второй укос

1974 г.).

Расчеты показали, что при обеспечении оптимального водного режима корнеобитаемого' слоя почвы ■ можно было бы. получить прибавки урожая:трав.* Так, для 1971 г. расчетные прибавки, составляют 4,1—16,1 ц/га сухого вещества, а 1974 г, —от 9,3 до 45,6 (табл.3). .

' Водный режим корнеобитаемого слоя существенно отличался от оптимального вследствие как недостатка, так и избытка влаги в почве. В период формирования урожая первого укоса травы ощущали избыток влаги (за исключением 1971 г.), который составлял до 35% от ПВ., В период же формирования второго и третьего укосовтравы ощущали недостаток воды, (за нсключением.1974 г.). Дефицит влажности достигал 35% от ПВ. Оптимальные средневзвешенные значения влажности слоя почвы 0—50 см для формирования укосов были следующими: первого — 65,4, второго — 66,9 и третьего — 52,9% от ПВ.

.. 10,-Влянне влажности почвы.' на биохимический состав и кормовую ценность луговых трав. Исследования 1971—1974 гг. .показали, что водный режим почвы оказывает существенное влияние на эти показатели .С увеличенном влажности почвы в среднем за -период вегетации с 55 до 81% от ПВ содержание Р205 в растениях увеличилось с 0,65 до 0,84% на сухое вещество, а КгО — с 1,40 до 2,35%.

По СаО изменения оказались недостоверными. Содержание МдО в пределах влажности 60—81 % от ПВ снизилось с 0,48 до 0,27%, а отношение КгО к сумме СаО и М^О увеличилось с 0,87 до 1,68. В среднем за вегегташно обеспеченность кормовой единицы шерсваршиым протеином при всех режимах влажности составляет 185 г. Отношение (белкового азота к небелковому достигает максимума 3,0 прн 68% от ПВ, а при влажности 55 н 81% от ПВ.оно равно 2,35, Минимальное со*.

10 V

Таблица 3

Оптимальность увлажнения корнеобитаем ого слоя и продуктивность травостоя (в ц/га сухой массы) за периоды вегетации

Годы исследований Коэффициент оптимальности увлажнения Урожай Расчетная прибавка урожая

фактический расчетный

1 о 3 4 * 5

Площадка ЛЬ I

1971 0,893 84,6 94,6 10.0

1972 0.963 93,4 97,1 3.7

1973 0,977 86,7 88,6 1,9

1974 0,786 74,5 96,7 2*> *>

1975 0,922 119,3 130,6 п!з

Площадка № 2

1971 0,948 74,6 78,7 4,1

1972 0,960 91,0 95,3 4,3

1973 0,941 75,9 81,2 ' 5,3

1974 0,622 54,9 98.7 43,8

1975 0,935 110,5 117,6 7.1

Площадка Лг 3

1971 0,906 76.2 83.9 7.7

1972 0,954 87.0 91,3 4,3

1973 0.968 85,9 88,8 2.9

1974 0.831 76,9 93,5 16,6

1975 0,911 112,2 124,0 11,8

Площадка ЛЬ 4

1971 0.925 79,0 87,0 8,0

1972 0,978 92,0 96,6 4,6

1973 0.972 82.7 85,1 2,7

1974 0,742 62,6 74,9 12,3

1975 0.939 140,8 162,7 15,9

Площадка <№ 5

1971 0,873 83.2 89,9 0.7

1972 0,959 90,2 92,2 2.0

1973 0,962 89,9 92,4 2.5

1974 0,847 79,2 124,8 45,6

1975 0,897 112,1 118,9 6.8

Площадка № 6

1971 0,845 84,4 97,3 12,9

1972 0,964 91,3 95.3 4.0

1973 0.974 84,9 94,7 9.8

1974 0,720 61,9 71,2 9.3

1973 0,932 134,6 151,4 16,8

Годы исследовании Коэффициент оптимальности увлажнения Урожай Ра счетная прибавка урожая:

фактический расчетный

1 2 3 . 4" 5

Площадка. №7,

1971 * 0.872 80,2 96,3 16.1

1972 0,955 101,3 105.0 3,7

1973 0,972 84,1 86,1 2,0

1974 0.842 75.0 116.1 41.1

1975 0,940 * 118,1 126.4 ■ ' ,8,3

Площадка № 8 -

1971 0,828 69.6* 103.6 14,0

1972 0.949 95.2 - • 99,6 4,1

1973 0,977 79,4 . 81-3 1.9

1974 0.768 59.9 . 73.1 13,2

1975 . 0,911 119,0 127,1 8.1

держание кормовых сдншгц "в 1 кг 'сухого вещества, равное 0,54, было при влажности почвы 69% от ПВ. При ее снижении и увеличении этот показатель растет (0.56 при 60 и 0,58 при 85% от ПВ), что связано с условиями роста трав. По основным, показателям получаемый-корм, соответствует зоотехническим требованиям.

11. Экономическая эффективность выращивания луговых трав в условиях регулируемого водного режима. В исследованиях применен расчетно-конструктивный метод. За величину урожаев приняты показатели, которые можно было бы получить при дополнительном орошении. Потребность в удобрениях для формирования урожаев трав определена с учетом степени использования подвижного азота почвы (56%) и обеспеченности ее подвижными формами фосфора и калия; При этом принято, что на формирование 1 ц сухой массы трав требуется 2,5 кг азота, 0,7 кг Р205 и 2,0 кг КгО.

Одновременно проведены расчеты но базисным вариантам, т. е. по фактическим результатам, полученным в эксперименте без дополнительного орошения в условиях подпочвенного увлажнения.

В результате исследований, установлено, что при дополнительном орошении, путем дождевания чистый доход в среднем по опыту мог бы составить 88,07 руб/га, затраты труда — 0,51 чел/час на 1 ц кормовых единиц, себестоимость 1 ц кормовых единиц—8,14 руб., рентабельность—19,3%. На базисном варианте, т. е..при осушении и подпочвенном увлажнении,, чистый доход.в среднем-.-по опыту составил 226,76 руб/га,.за-12:

траты труда — 0,52 чел/час, себестоимость 1 ц кормовых единиц— 5,18 руб., рентабельность—87,4%. Полное обеспечение оптимального водного режима путем дождевания при малых прибавках продукции (6,0 ц/га кормопых единиц) и высокой стоимости дождевальной системы обеспечило бы ежегодный убыток 138,69 руб/га. Поэтому при регулировании водного режима пойменных торфяных почв, развивающихся на тростни-ково-ольховых торфах, следует ограничиться надлежащим осушением и подпочвенным увлажнением, что при дополнительной подаче воды из гарантированных водоисточников обеспечивает при внесении фосфорных и калийных удобрений в дозах РбоКш получение 50,1 ц кормовых единиц и 226,76 руб. чистого дохода на 1 га при рентабельности 87,4%.

Выводы

1 . Пойменные торфяные почвы обладают высоким потен* циальным плодородием. При регулировании водного режима и внесении фосфорных и калийных удобрений из расчета РеоКюо они обеспечивают получение 80—100 и/га сухой массы трав высокого кормового достоинства.

2. С увеличением влажности почвы слоя 0—50 см в среднем за вегетацию с 55 до 81% от ПВ содержание подвижного РзО$ в горизонте 0—40 см увеличивается с 9,7 до 11,2 мг на 100 см3.-Минимальное количество обменной КгО, равное 4,93 -мг на 100 'см3, содержится при 6-1% от ПВ, а при снижении ее до 55% и повышении до 81 % от ПВ увеличивается соответственно до 5,91 и -8,76 мг на 100 см3.

3. Наиболее полное использование растениями подвижного азота, равное 67,6% от суммы аммонифицирующей и нитрифицирующей способности почвы (по Кравкову), имеет место при влажности почвы 55% ог ПВ, а наибольшая активность целлюлозоразрушающнх бактерий—при влажности 54% от ПВ.

4. Минимальная масса корней трав нарастает при средних УГВ 49 см от поверхности почвы, а с понижением уровня грунтовых вод до 91 см она увеличивается с 0,25 до 0,80 кг/м2 в слое :почвы 0—10 см и с 0,32 до 1,16 кг/м2 в слое 0—10 см. При более близком стоянии УГВ (в среднем 37 см) масса корней также увеличивается соответственно до 1,13 и 1,25 кг/м2.

5. В период формирования урожая первого укоса трав (при средних УГВ 76 см) водопотребленне определяется влагоза-пасами корнеобитаемого слоя почвы, второго (при средних УГВ 86 см) и третьего (при средних УГВ 100 см) укосов — количеством выпадающих осадков и влагозапасамн почвы. С понижением уровней грунтовых под ниже 1 м доля капиллярного подпитывании незначительна (менее 5%) вследствие слабой влагопроводности тростниково-ольхового торфа,

•*■ 6. Влажность корнеобнтаемого слоя почвы 0—50 см оказывает существенное влияние на долю участия отдельных компонентов травосмеси- Наибольшее участие тимофеевки луговой было при влажности почвы-60% от ГШ в период формирования первого и второго укосов и 67.% в среднем за вегетацию; для костра безостого наи-более благоприятная влажность почвы соответственно 58,82 и 56% от ПВ в периоды, предшествующие формированию первого, второго укосов и в целом за вегетацию; для канареечника тростниковндного—90, 60 и 90% от ПВ также в предшествующие периоды.

7. Оптимум влажности почвы для нарастания массы трав изменяется во времени в зависимости от фаз роста растений.. Для травостоя с преобладанием костра безостого оптимальная влажность почвы слоя 0—50'См равна: при формировании первого укоса в фазе отрастания — 60, кущения — 70, выхода в трубку — 66, колошения—68; второго укоса в фазе отрастания — 72, кущения — 62, выхода-в трубку — 72, колошения — 60; третьего укоса в фазе отрастания — 55, кущення — 53, выхода в трубку— 50% от -полной влагосмкости.

8.. В условиях оптимальной влажности почвы интенсивность нарастания массы трав идет неравномерно. Относительный прирост в долях от максимального (фаза колошения первого укоса) составляет: при формировании первого укоса в фазе отрастания — 0,10, кущения — 0,18, выхода в трубку — 0,60, колошения — 1,00; второго укоса;в фазе отрастания — 0,05, кущения— 0,20, выхода в трубку — 0,41, 'колошения — 0,67; третьего укоса в фазе отрастания — 0,10, кущения — 0,34 и выхода в трубку — 0,34.

9. Водный режим почвы оказывает существенное влияние на биохимический состав и кормовую ценность луговых'трав, С увеличением влажности в пределах от 55 до 81% от ПВ в среднем за вегетацию 'содержание P^Os в растениях увеличилось с 0,65 до 0,84% на сухое вещество и KsO — с 1,40 до 2,35; MgO снизилось с 0,48 до 0,27%, а отношение КгО к СаО + MgO увеличилось с 0,87 до 1,68. Обеспеченность одной кормовой:-един нцы переваримым протеином при всех режимах влажности переднем за период вегетации составляет '185 г. Отношение белкового азота к небелковому достигает максимума 3,0 при 68% от ЛВ, а :ирн влажности 55 н 81% от ПВ оно равно 2,35. По основным показателям ¡получаемый корм соответствует зоотехническим требованиям.

10. )Подпочвенное увлажнение" шлюзованием пойменных торфяных почв, развивающихся на тростниково-ольховых торфах, несмотря на их слабую * влагопроводность, обеспечивает сравнительно высокую оптимальность водного 'режима .для формирования урожая трав. Средний коэффициент оптимальности по опытному участку составил 0,9. ■

И, Оценка экономической эффективности выращиваний луговых трав с применением расчетно-конструктивиого метода показала, что на пойменных торфяных почвах, развивающихся на тростннково-ольховых торфах, применение дождевания для обеспечения полной оптимальности водного режима из-за малых прибавок урожая (6,0 ц/га кормовых единиц) нецелесообразно. Регулирование водного режима следует обеспечивать надлежащим осушением и подпочвенным увлажнением. При дополнительной подаче воды и внесении фосфорных и калийных удобрений из расчета РеоКт эго обеспечивает получение 50,1 ц кор.мовых единиц н 227 руб. чистого дохода «а 1 га при рентабельности 87,4%.

7. Предложения производству

1. В условиях Белоруссии регулирование водного режима поименных торфяно-болотных почв, развивающихся на трост-никово-ольхошх торфах, следует проводить осушением и подпочвенным увлажнением с дополнительной подачей воды из гарантированных водоисточников.

2. Для получения продуктивности травостоя с преобладанием костра безостого на уровне 90—100 и/га сухой массы при внесении фосфорных н калийных удобрений и трехукосном использовании необходимо обеспечивать следующую влажность слоя почвы 0—50 см; при формировании первого укоса в фазе отрастания — 60, кущения — 70, выхода в трубку — 66, колошения — 68; второго укоса в фазе отрастания — 72, кущения —62, выхода в трубку— 72, колошения —60; третьего укоса- в фазе отрастания — 55, кущения — 53, выхода в трубку — 50% от полной влагоемкостн.

По материалам диссертации опубликованы следующие

работы:

1. О водном режиме торфяных почв для сенокосов в поймах рек. В сб.: «Повышение продуктивности луговых угодий». Минск, 1974, с. 83—85.

2. Структура водопотребленпя луговых трав на пойменной торфнно-болотной почве при разном водном режиме, В сб.: «Почва, плодородие, урожай». Минск, 1975, с. 119—121.

3. Обеспечение высокой продуктивности культурных лугов на 'пойменных землях (в соавторстве), В сб.: «Мелиорация и использование торфяников Полесья». Минск, 1975, с, 42—54.

4. Влияние'водного режима торфяных почв на урожайность сеяных сенокосов в-поймах рек (в соавторстве), В сб.: «Мелиорация переувлажненных земель», т, XXIV, изд-во «Ураджай», Минск, 1976, с. 154—166.

5. ¡Влияние водного режима почв в поймах рек на-урожай и качество трав (<в соавторстве). В сб.: «Мелиорация переувлажненных земель». т. XXVI, изд-во'. лУраджай», Минск, 1978, с. 103—115.

6, Влияние водного режима на 'плодородие -пойменных тор- ' фяных почв. В сб.: «Повышение продуктивности и эффективности- использования сенокосов и пастбищ». Минск, 1978, е.. 165—166.

Объем 1 п. л.

Тираж 100

Заказ 2383.

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