Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка системы адаптивного травосеяния для различных экологических условий Карелии

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Разработка системы адаптивного травосеяния для различных экологических условий Карелии"

РГБ ОД

^ д дедз На правах рукописи

КУЛАКОВСКАЯ Тамара Владимировна

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АДАПТИВНОГО

ТРАВОСЕЯНИЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ КАРЕЛИИ

Специальность 06.01.09 — Растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1997

Работа выполнена в Московской сельскохозяйственной академии им. К- А. Тимирязева в 1982—1986 гг. и Петрозаводском государственном университете в (1987—1997 гг.).

Научный консультант — член-корр. РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А. Тюльдюков.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. В. Благовещенский; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. Е. Мерзлая; доктор сельскохозяйственных науй, профессор В. И. Филатов.

Ведущее предприятие — Министерство сельского и рыбного хозяйства, продовольствия Республики Карелия.

Защита состоится ££ .... 1998 г.

в часов на заседании диссертационного совета

Д.120.35.04 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва, ул., Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан . . 1997 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета —

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем сельского хозяйства Северо-Запада Российской Федерации является увеличение производства кормов, улучшения их качественного состава и энергонасыщенности. В связи с этим возникает необходимость поиска научно обоснованных путей сокращения дефицита кормов и растительного белка. Решение данной проблемы зависит от повышения урожайности многолетних злаковых и бобовых трав при постоянном расширении их видового и сортового ассортимента, исследования их потенциала продуктивности, долголетия.

Значительным резервом для стабизации растениеводства в условиях Карелии и создания высокопродуктивных и энергонасыщенных травостоев сенокосного типа являются осушенные торфяные почвы. Рациональное использование таких земель имеет существенное значение, если иметь в виду, что их площадь в Карелии составляет 52,0% от общего мелиоративного фонда, насчитывающего 177 тыс.га. Более того, возделывание многолетних трав на органогенных почвах позволяет исключить возможность возникновения эрозии и уменьшить сработку торфа, что спосоиствует наряду с улучшением кормовой базы, достижению экологической сбалансированности в регионе.

Подбор, агробиологическая оценка видов и сортов трав, определение их оптимальных соотношений с учетом ценотической активности и вертикальной структуры, разработка агротехнических мероприятий, способствующих повышению продуктивности и получению экологически безопасной продукции при сохранении плодородия торфяных и минеральных почв имеет важное значение не только для растениеводства Карелии, но и Северо-Запада России.

Цель исследований. Разработать научные основы и наиболее эффективные агротехнические приемы создания высокопродуктивных травостоев на базе различных сортов злаковых (мятликовых) и бобовых трав в одновидовых посевах и травосмесях на торфяной и минеральной почвах с соблюдением требований экологических допусков. Выявить и обосновать накопление питательных веществ в корме альтернативных травостоев. Произвести агроэнергетическую оценку различных травянистых агроценозов.

Основные задачи исследований:

1. Теоретически обосновать и исследовать конструирование травостоя с учетом вертикальной архитектоники надземной фитомассы агроценозов в условиях воздействия различных факторов.

2. Исследовать фракционный состав травостоев и особенности вертикального строения в зависимости от видового состава, интенсивности использования и режима азотного удобрения.

3. Изучить трансформацию ботанического состава травостоя и ценотическую активность сеяных и внедрившихся видов многолетних трав в разных экологических условиях.

4. Оптимизировать видовой состав травосмесей на основе комбинативного сочетания злаковых и бобовых видов и их размещения при различных сроках и способах посева; обосновать перспективы возделывания бобовых трав в смесях.

5. Дать агроэкологическую оценку нетрадиционным для условий Карелии многолетним злаковым, бобовым и новым перспективным кормовым видам растений и сортам, выявив при этом наиболее адаптированные, способные стать дополнением к районированным.

6. Выявить влияние видового состава агроценоза и удобрения на отдельные показатели биологической активности торфяной и минеральной почв.

7. Установить действие удобрений, видового, сортового, возрастного состава травостоя и режима использования на биохимический состав корма в условиях торфяной и минеральной почв.

8. Определить показатели агроэнергетической и экономической эффективности технологий возделывания различных агроценозов.

Научная новизна. В условиях Карелии дана разносторонняя комплексная агробиологическая оценка источников повышения продуктивности и ресурсосбережения при использовании многолетних злаковых и бобовых трав в одновидовых посевах и травосмесях.

Исследованы новые и нетрадиционные виды и сорта многолетних злаковых, бобовых и малораспространенных кормовых растений. При этом установлено их долголетие и устойчивость в агрофитоценозах, а также питательная и энергетическая ценность корма.

Впервые в условиях Северо-Запада Российской Федерации

выполнено теоретическое обоснование и проведены исследования вертикальной архитектоники фитомассы на уровне отдельных видов в смешанных агроценозах в динамике с целью конструирования травосмесей.

Изучена трансформация ботанического состава различных агроценозов в зависимости от типа почвы, видового состава травостоя и уровня азотного удобрения. Установлена ценотическая активность сеяных видов трав при их разном комбинативном сочетании и размещении в одновидовых и смешанных посевах.

Экспериментально подтверждена целесообразность конструирования травостоев из злаковых и бобовых трав с целью повышения устойчивости последних в агроценозах и получения сбалансированных как по питательной ценности кормов, так и экологическим требованиям с точки зрения влияния на почвенное плодородие.

Получены новые данные по влиянию видового состава агроценоза и удобрений на интенсивность разложения клетчатки в почве. При этом предложено усовершенствование методики. .

Определена экономическая и впервые в условиях Карелии агроэнергзтическая эффективность технологий воздел ыв^ ния злаковой'"и злаково-бобовой травосмесей при различных уровнях минерального питания.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- теоретическое обоснование и экспериментальное конструирование агроценозов на основе вертикальной структуры травостоя с использованием индикационного коэффициента;

- влияние видового состава, сочетания и размещения компонентов на продуктивность и устойчивость бобовых растений, используемых в травосмесях, как источник ресурсосбережения, отвечающий требованиям экологической безопасности окружающей среды;

- научное обоснование и экспериментальная проверка подбора видов и сортов трав, обеспечивающих высокую питательность и энергонасыщенность кормов;

- установление закономерностей формирования урожая в одновидовы'х и смешанных злаковых и злаково-бобовых травостоях при.оптимизацйи условий выращивания;

- агроэнергетическое и экономическое обоснование эффективности возделывания злаковой и злаково-бобовой травосмесей при соблюдении требований экологических допусков.

Практическая ценность работы и реализация исследований.

1. Результаты, полученные в процессе исследований, проверены в производственных условиях. Рекомендуемые злаковые и злаково-бобовые травостои позволяют повысить урожай на 3,0-5,0 т сена с 1 га и питательную ценность многолетних трав на 1,5-2,0 т кормовых единиц с 1 га, снизить затраты на удобрения и энергию при сохранении плодородия почвы. Введение бобового компонента в травостой способствует увеличению выхода протеина с 1 га, что снижает расход концентрированных кормов при кормлении животных.

2. Внедрение результатов экспериментальной работы осуществлялось при непосредственном участии автора на основании договоров о творческой содружестве и хоздоговоров с опытной станцией "Вилга" и АО "Агрофирма им. В.М.Зайцева" в Республики Карелия. Площадь внедрения на торфяных и минеральных почвах составила более 1000 га.

Материалы исследований вошли составной частью в учебно-методические рекомендации и пособия для студентов сельскохозяйственного факультета по агрономической и зоотехнической специальностям Петрозаводского Государственного Университета.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены и изложены, получив при этом положительную оценку на научных конференциях молодых ученых и специалистов МСХА им. К.А.Тимирязева (1986, 1992, 1996, 1997); всесоюзном научном совещании по агрофитоценологии, Ижевск (1988); республиканской конференции молодых ученых, Петрозаводск (1989, 1990); всесоюзном семинаре молодых ученых и специалистов, занимающихся введением в культуру перспективных кормовых растений, Одесса (1989); всесоюзной научно-методической конференции молодых ученых и специалистов в ВНИИ Агролесомелиорации, Волгоград (1990); республиканской научно-практической конференции о Казахском СХИ, Алма-Ата (1990);. всесоюзном симпозиуме по новым кормовым растениям, Сыктывкар (1993); семинаре ученых Баренц региона по сотрудничеству в области научных исследований в сельском хозяйства,. Ейебюн, Швеция (1995); международной конференции по освоению Севера и проблемам рекультивации, С.-Пб. (1996); международном семинаре, Новгород (1996); первой ботаничаской всероссийской конференции по ботаническому ресурсоведэнию, С.-Пб (1996); международной конференции Баренц-Евро-Аретического региона, Петрозаводск (1996); генеральном собрании Европейской Федерации лугового и

пастбищного использования земли. Градо, Италия (1996); международном совещании по проблемам озеленения северных городов, Петрозаводск (1997).

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 67 научных работ в республиканских, региональных, центральных и зарубежных изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 492 наименования, в том числе 61 на иностранных языках. Работа изложена на 439 страницах машинописного текста, включает 48 таблиц, 23 рисунка и 51 приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Многолетние травы в условиях торфяных и минеральных почв, проблемы и особенности их выращивания (обзор литературы).

Многолетние злаковые и бобовые травы в различных почвенно-климатичеоких условиях сохраняют главную роль в получении высокобелковых, энергонасыщенных и более дешевых кормов, при этом способствуют улучшению водно-физических свойств почв, повышению их плодородия и решению наряду с этим экологической проблемы (Н.Г. Андреев, 1974; В.Р. Вильяме, 1949; Г.В. Денисов, 1983; Б.Н. Ефимов, 1980; Д.А. Иванов, 1975; A.A. Кутузова, 1979; И.В. Ларин, 1969; Г.С. Посыпанов, 1993; С.Г. Скоропанов, 1973; В.А. Тюльдюков, 1995; И.С.Шатилов, 1969; R. Bartels, 1977; R.S. Nauta, 1987; Р. Nykanen-Kurki, 1994; W. Woldendorp, 1981 и др.).

В условиях Карелии наиболее широкораспространенной культурой является тимофеевка луговая, которая по праву считается "царицей полей", что обусловлено положительными качествами этого растения и простотой агротехники при возделывании данной культуры.

В процессе исследования травянистых агроценозов в агроклиматических условиях Карелии ученые (Е.Ф. Винниченко, 1967; В.А. Зайкова, 1980; Л.Г. Козлов, 1978; В.Д. Лопатин, 1984; А.И. Михкиев и др., 1971; P.C. Павлова, 1987) в своих работах обращают внимание на расширение видового ассортимента возделываемых культур с целью создания высокопродуктивных травостоев на минеральных и органогенных почвах.

Большое внимание при этом обращается на использование биологических особенностей и генетических возможностей

перспективных видов, их адаптивный потенциал, обеспечивающий стабильную продуктивность экологически безопасной продукции при сохранении почвенного плодородия в процессе возделывания.

Вышеизложенные и другие положения обзора литературы способствовали формированию программы . исследований по созданию системы адаптивного травосеяния в условиях Карелии, которая включает в себя подбор экологически устойчивых видов и сортов многолетних злаковых и бобовых трав с учетом их архитектоники и ценотической активности в посевах.

Разработке теоретических вопросов и практических решений формирования высокопродуктивных одновидовых и смешанных' травостоев для различных агроэкологических условий Белоруссии посвящены работы А.И. Кудрячева (1981), Н.Э. Леуто, А.Т. Бойко (1979), для центральной части Нечерноземной зоны - И.П. Мининой (1972), Г.В. Благовещенского (1979), для Прибалтики - А.Р. Адояна (1974), Л.Ю. Каджюлиса (1977), для Северо-Запада России Л.А. Кокориной (1995), И.П. Лепковича (1989), В.П. Спасова (1979).

На территории Карелии, ландшафт которой входит в зоны тундры, лесотундры и тайги и характеризуется резкими перепадами погодно-климатических условий, исследований по разработке энергетически обоснованных технологий возделывания многолетних злаковых и злакозо-бобовых агроценозов на основе перспективных видов и сортов трав с учетом их архитектоники и ценотической активности, ранее не проводилось.

2. Условия и методика проведения исследований.

Экспериментальная работа проведена в агроклиматических условиях южной Карелии на наиболее типичных для региона почвах: торфяной и минеральной. Данная ситуация позволяет провести сравнительную оценку опытов как в более или менее одинаковых экологических условиях обитания, так и в различающихся, что способствует появлению возможности определения факторов, оказывающих влияние на продуктивное долголетие различных по видовому составу и комбинативному сочетанию травостоев.

По геоботаническому районированию местоположение опытных ' участков находится в средней полосе темнохвойной тайги, по агроклиматическому - в южном агроклиматическом районе, прибрежном подрайоне (Агроклиматические ресурсы КАССР 1974, А.А.Романов, 1961). По теплообеспеченности растений район наиболее благо-приятный в Карелии. Весь период исследований (1983-1996 гг.) охватил все многообразие погодных условий республики Карелия.

Сумма температур >. 5°С изменялась за период вегетации в разные годы от 924,7сдо 1372,8°при норме 1187,0."

В целом вегетационные периоды за годы исследований характеризуются следующим образом: 1983 - теплый, умеренно-влажный; 1984 - теплый, влажный; 1985 - умеренно-теплый, засушливый; 1986 - умеренно-теплый, засушливый; 1987 - холодный, очень влажный; 1988 - теплый, влажный; 1989 - теплый, засушливый; 1990 - холодный, умеренно-влажный; 1991 - умеренно-теплый, умеренно-влажный; 1992 - умеренно-теплый, засушливый; 1993 -холодный, влажный; 1994 - умеренно-теплый, влажный; 1995 -теплый, засушливый; 1996-умеренно-теплый, засушливый.

Исследования проведены в соответствии с требованиями полевого опыта (Б.А.Доспехов, 1985), методических указаний ВНИИ кормов им. В.Р.Вильямса по проведению полевых опытов с кормовыми культурами (1971, 1983). Общее количество опытов - 11, длительностью 3, 5-7, 10 лет. Продолжительность исселедований 63 опыто-лет.

Полевые и микрополевые опыты закладывали в кормовом севообороте совхоза им. В.М.Зайцева, впоследствии АО "Агрофирма им. В.М.Зайцева", и в полевом севообороте коллекционного участка сельскохозяйственного факультета Петрозаводского государственного университета.

В первом случае исследования проведены на осушенном в 19Ы г. торфяном массиве низинного типа "Падас" и дерново-подзолистом типе почв со средней и высокой степенью обеспеченности фосфором и калием, а во втором на дерново-слабоподзолкстой супесчаной почве со средней и высокой обеспеченностью элементами питания. Используемые для опытов почвы характеризуются содержанием гумуса - 3,6-4,4% и колебаниями от сильнокислой до близкой к нейтральной реакцией почвенного раствора.

В зависимости от цели и задач размеры делянок в опытах составляли до 50 м2 при Зх-, 4х- и шестикратной повторности.

При проведении экспериментальной работы использовали общепринятую а хозяйствах зоны агротехнику возделывания многолетних трав. Однозидовые и смешанные посевы трав проводили в весенние и летние сроки разбросным, рядовым, полосным способами в зависимости от поставленных задач в опытах. Исследовали злаковые, злаково-бобовые, бобовые агроценозы. Нормы высева семян рассчитывали исходя из "Рекомендаций по подбору многолетних трав при залужении осушенных торфяных почв (1981) и общепринятых методик (И.П.Минина, 1972). В опытах исследовали как наиболее распространенные виды и районированные сорта, так и малоизученные, но перспективные кормовые растения, семена

которых получены из институтов и опытных станций: ВИР, ВНИИК, БелНИИЗиК, КГПИ, оп. ст. "Вилга", КНЦ РАН.

На торфяной почве исследования проведены в период 19831989 гг.. (опыт 1) . Изучали одновидовые посевы злаковых трав: двукисточник тростниковый (с. Первенец), кострец безостый (с. Моршанский - 760), овсяница тростниковая (с. Балтика), тимофеевка луговая (с. Олонецкая местная), а также их двойные и тройные сочетания при внесении МооРбоКзо, МбоРбоКао . Для всесторонней оценки результатов исследований проводили фенологические наблюдения, измеряли линейный рост растений, определяли густоту стояния трав и их вертикальную структуру, ботанический и биохимический состав, питательность и энергетическую ценность корма, учитывали урожай и изучали влияния одновидовых и смешанных агроценозов на интенсивность разложения клетчатки в торфяной почве.

В 1987-1996 гг.. исследования проводили в условиях дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы (опыты 2 - 11). В агроэкологическое испытание включено 14 видов злаковых трав (29 сортов), 8 видов бобовых растений (19 сортов и сортообразцов), 7 видов кормовых растений (2, 3, 4, 5, 11 опыты). В ходе экспериментальной работы изучали фенологическое состояние и линейный рост трав в динамике; биохимический состав, питательность, энергетическую ценность растений; вертикальную структуру, ценотическую активность и долголетие различных видов и сортов с целью прогнозирования их участия в смесях; урожай; воздействие разных травостоев на интенсивность разложения клетчатки и на изменение ее агрохимических характеристик.

С 1988 г. по 1996г. проводили конструирование и создание злаково-бобовых травостоев (опыты 6, 8, 9, 10) с введением клевера гибридного (с. Курцевский), клевера лугового (с. Ранний - 2), клевера ползучего (с. Волат).

Изучали 1-5 видовые агроценозы при различном комбинативном сочетании трав, двуукосном и трехукосном режимах использования, весеннем и позднелетнем сроках посева. В опытах исследовали, фенологию и линейный рост растений; определяли особенности архитектоники злаковых и бобовых трав в одновидовых и смешанных агроценозах с использованием индикационного коэффициента; плотность и ботанический состав различных травостоев, ценотическую активность видов и их устойчивость в посевах; питательную и энергетическую ценность корма, урожай и его распределение по укосам; интенсивность разложения клетчатки в почве и изменение ее агрохимических характеристик в зависимости от видового состава травостоя. 4

В 1989-1995гг.. изучали злаково-бобовый травостой: ежа сборная {с. Ленинградская-853) + овсяница луговая (с. Суйдинская) + клевер гибридный (с. Курцевский) с целью определения воздействия способа посева (вразброс, рядовой, полосный, рядовой смесью) на конкурентоспособность, долголетие растений в агроценозе и его урожай.

Минеральные удобрения вносили дробно: при отрастании и после каждого скашивания. В злаковых травостоях использовали дозы удобрений от ЫдоРеоКао до М^оРбоКво, в злаково-бобовых - не более ЫбоРбоКэо, в бобовых - не выше уровня ЫзоРбоКдо- Исследования проводили при двух способах использования: двуукосном и трехукосном.

Основные показатели развития многолетних трав определяли в динамике через 10 дней и перед каждым укосом.

При проведении энергетической оценхи технологий возделывания злаковой и злаково-бобовой травосмесей использованы методики, разработанные во ВНИИК (Методические рекомендации... 1989, Методическое пособие... 1995) и в МСХА (Г.С.Посыпанов, В.Е.Долгодворов, 1995).

Результаты исследований обработаны методами дисперсионного и корреляционного анализов.

3. Конструирование травянистых агроценозов в условиях влияния различных факторов.

Вертикальная структура растений имеет существенное значение при формировании урожая. Большая часть публикаций по архитектонике растений приходится на однолетние, монодоминантные посевы, о многолетних одновидовых и многокомпонентных растительных сообществах имеется значительно меньше сведений.

В связи с этим была запланирована и проведена серия опытов по изучению надземной архитектоники одновидовых, двух- и многокомпонентных агроценозов с целью исследования пространственного размещения всей фитомассы и отдельных фракций растений по вертикали, а также их распределения для конкретного вида в определенной фазе развития в течение вегетационного периода. При этом необходимо было уточнить наиболее существенные различия или сходные черты у изучаемых видов при их отдельном или совместном произрастании в условиях различного питания и интенсивности использования на торфяной и минеральной почвах.

В условиях торфяной почвы в опыте 1 (1983-1986гг..) исследовали вертикальный профиль одновидоеого посева тимофеевки луговой и двухкомпонентных смесей при участии

двукисточника тростникового и костреца безостого. Анализируя в целом вертикальное распределение надземной фитомассы (2-3 годы жизни трав) по профилю в зависимости от видового состава травостоя и дозы азотного удобрения можно отметить следующее: независимо от исследуемых факторов количественное участие общей фитомассы снижается по профилю травостоя, как в однокомпонентном посеве, так и в травосмесях, однако, при внесении Ы15оР5оКво наблюдали более плавные переходы по горизонтам в 10 см по сравнению с ЫюоРбоКво.

Анализируя содержание листьев по горизонтам выявили, что основная масса сосредоточена в слое 10-60 см. Максимальная концентрация листьев в однокомпонентном посеве тимофеевки луговой и травосмесях находится на высоте 30-40 см (22,4%-21,7%). Наиболее резкое снижение доли этой фракции отмечено после 40см и 60 см.

Сравнение распределения массы стеблей по вертикали показало, что их основная часть сосредоточена на уровне 0-30 см. Более высокорослые виды злаков - двукисточник тростниковый и кострец безостый способствуют распространению как листьев, так и стеблей в верхние горизонты по профилю травостоя (80-100 см) по сравнению с тимофеевкой луговой, у которой выше 80 см фитомасса отсутствует, что соответствует биологии разви'.ия этих видов траа.

Таблица 1.

Структура злакововго травостоя, сформированного на торфяной почве в различных по видовому составу агроценозах (% от надземной фитомассы)

Удобрения Тимофеевка луговая Тимофеевка луговая + двукисточник тростниковый Тимофеевка луговая + кострец безостый

листья стебли листья стебли листья стебли

МюоРэдКво 35,5 64,5 44.5* 55.5' 40,0** 60,0**

41,5 58,5 40,5 59,5

М^РмКво " 39,0 61,0 45.0 55,0 42,5 57,5

44,5 55,5 43,5 56,5

* числитель - тимофеевка луговая, ** числитель - тимофеевка луговая,

знаменатель - двукисточник тростниковый. знаменатель - кострец безостый.

При анализе фракционной структуры злаковых травостоев (табл. 1) отмечено, что одновидовой посев тимофеевки луговой

характеризуется минимальным содержанием листьев и максимальным наличием стеблей из исследуемых агроценозов.

В смешанных агроценозах имеет место возрастание облиственности травостоя по сравнению с одновидовым посевом. Повышение уровня азотного питания в торфяной почве с Ыюо до N150 наряду с увеличением листовой массы во всех травостоях уменьшает соотношение стебли-листья.

В условиях дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы исследовали влияние видового состава травосмеси на изменение послойного распределения фитомассы при интенсивном использовании. В агроценозы включены виды и сорта в основном характеризующиеся полуверховым и низовым типом облиственности. Изучали травы 2-го и 3-го года жизни, (опыт 8).

Выявлено, что профиль надземной фитомассы различается по вариантам в зависимости от видового состава травостоя и биологических особенностей исследуемых компонентов (рис.1.). Так в 1-3 вариантах высота агроценозов составляет до 60 см, в 4-ом до 80 см, в 5-ом до 90 см. При анализе пространственного заполнения листьев по вертикали травостоя отмечено, что в 1, 4, 5 вариантах максимум этой фракции находится в горизонте 10-20 см и составляет соответственно 20,7%, 21,5%, 18,7%, а во втором и третьем вариантах исследуемый показатель смещен в слой 0-10 см и равен 26,3% - 28,0%. Наибольший запас фитомассы листьев сосредоточен в горизонтах 0-30 см. Отмечено снижение процента участия листьев по мере увеличения количества компонентов в травосмеси и выше 30 см по профилю.

Исследуя пространственное размещение стеблей по вертикали видно, что все варианты характеризуются максимальным сосредоточением массы этой фракции в горизонте 0-10 см, диапазон колебаний составляет от 13,7% до 20,9. Выше 10 см по профилю травостоя происходит уменьшение массы стеблей, причем наиболее резкое сокращение отмечено после 30 см. В горизонтах 0-30 см сосредоточена наибольшая доля этой фракции.

Анализируя травосмеси и их видовую насыщенность в пространстве, можно расположить исследуемые растения в порядке уменьшения объемного заполнения фитогоризонтов следующим образом: клевер ползучий, ежа сборная, плевел многолетний, тимофеевка луговая, овсяница луговая. Анализируя влияние количественного и комбинативного сочетания видов в травостоях на их фракционный состав можно отметить, что по мере увеличения числа компонентов уменьшается облиственность овсяницы луговой, тимофеевки луговой, ежи сборной, но, возрастает у клевера ползучего и плевела многолетнего.

тимофеевка луговая + овсяница луговая ♦ клевер ползучий

ежа сборная ♦ овсяница луговая < ■слевер ползучий

тимофеевка луговая ♦ овсяника луговая + плевел многолетний + клевер ползучий

ежа сборная + овсяница луговая * плевел многолетний + клевер ползучий

(0 - »0 ао - >0

,0 - то во - 70

40 - 50 40 - 40

гр - 30 20 - 30

0-10

0-10

» зо »

тимофеевка луговая + овсяница луговая + ежа сборная + плевел многолетний + клевер ползучий

Рис. 1. Вертикальное распределение фитомассы различных травосмесей в зависимости от видового состава, %.

Условные обозначения: ' ) стебли; шш листья.

тимофеевка луговая +

Рис. 2. Вертикальное распределение фитомассы в одновидовых посевах злаков и травосмесях, %. Условные обозначения: 1 .. 1 стебли; ьшкзд листья.

Следовательно, виды трав, их сочетания и соотношения в смесях определяют стратификацию гЬитомассы по вертикальному профилю травостоя и его фракционную структуру.

В исследованиях (1995-1996 гг.) вертикального распределения фитомассы в одновидовых агроценозах второго и третьего года жизни (тимофеевка луговая, ежа сборнаяй, клевер луговой), 2-х, 3-х видовых смесях с их участием при весеннем и позднелетнем сроках посева в условиях двукратного скашивания также установлено влияние комбинативного сочетания видов на архитектонику травостоя и его фракционный состав (опыт 9,10).

Резкие изменения в распределении фитомассы по вертикали ' профиля травостоя в однокомпонентных травосмесях (1,2 варианты) сменяются более плавным послойным распределением надземной массы в смесях (3,6 варианты). Введение дополнительного компонента в агроценоз способствует изменению архитектоники травостоя в целом и воздействует на каждый вид в отдельности (4, 5 варианты), что отражено на рис.2.

В процессе исследований установлено, что на архитектонику различных травостоев в условиях торфяной и минеральной почв оказывают влияние погодные условия в период вегетации и интенсивность использования. При трехкратном скашивании формируется травостой с максимальной концентрацией запасов фитомассы в приземных горизонтах, а двукратное использование способствует более равномерному распределению надземной массы по профилю травостоя.

4. трансформация ботанического состава травостоя и ценотическая активность сеяных и внедрившихся видов многолетних трав при различных экологических условиях..

В наших исследованиях проводили анализ ботанического состава одновидовых и смешанных травостоев злаковых в зависимости от видового состава посева и дозы минерального азота в условиях торфяной почвы (опыт 1,1-3 год жизни трав).

В одновидовых и смешанных посевах из изучаемых видов злаков наибольшей конкурентоспособностью обладает кострец' безостый, который подавляет развитие внедрившихся видов в большей степени, чем овсяница тростниковая и тимофеевка луговая. Увеличение процентного содержания костреца безостого наблюдается по мере старения травостоя и при повышении дозы азотного удобрения в большей степени по сравнению с другими злаками.

С повышением дозы азотного удобрения улучшается ботанический состав трав за счет более высокого содержания сеяных культур, Долевое участие внедрившихся видов (в большей

мере состоящих из однолетников) значительно лишь в первый год жизни сеяных трав и составляет 46,2-52,8% по вариантам, в последующие годы их присутствие сокращается.

Одним из важных признаков организации растительного сообщества является общее число побегов на единицу площади, характеризующее густоту травостоя. Для травянистых агроценозов, как и для других растительных сообществ, характерны все виды изменений: суточные, сезонные, разногодичные, возрастные (Н.Г.Андреев, 1985; Т.А.Работнов, 1974).

Анализируя побегообразовательную способность злаковых травостоев установлено, что количество побегов возрастает с усложнением посевов от одновидовых к трехвидовым и с повышением дозы минерального азота. Отмечено, что количество побегов увеличивается от весны к моменту проведения первого укоса и от отрастания к периоду формирования второго укоса; в отаве, как правило, число побегов сокращается.

Не менее важным признаком организации лугового сообщества мы считаем побегообразовательную способность каждого из высеваемых видов в травосмесях. По результатам, представленным в таблице 2 можно отметить, что в двухвидовых агроценозах с участием корневищных и рыхлокустовых злаков, последние обладают наибольшей способностью к побегообразованию в первые два года жизни.

При совместном посеве тимофеевки луговой с овсяницей тростниковой отмечено, что в первый и второй год жизни средообразователем является тимофеевка луговая, так как образует наибольшее количество побегов, а с 3 года - овсяница тростниковая. Взаимоотношение видов в смешанном травостое очень хорошо прослеживается на примере трехвидовой смеси трав. Если первые 2 года жизни эдификатором травостоя была тимофеевка луговая, то на 3-й год жизни средообразователем становится корневищный злак кострец безостый.

В процессе исследований отмечается усиление мощности развития побегов от одновидовых посевов к смешанным, при этом наибольшими показателями развития характеризуются побеги костреца безостого на протяжении всего периода вегетации.

Следовательно, видовой состав травостоя определяет его трансформацию во времени, при этом важное значение имеет густота побегов и их мощность развития.

В условиях дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы проведены исследования экологической устойчивости бобовых и злаковых трав в зависимости от режима использования, комбинативного сочетания видов в смесях, срока и способа посева.

Таблица 2.

Динамика побегообразования сеяных злаков в травосмесях при внесении разных доз азотного удобрения (шт7м2)

1983 г. 1984 г. 1985 г

!укос 1укос II укос I укос II укос

Травостой Кострец безостый Овсяница тростниковая Тимофеевка пуго-еая Кострец безостый Овсяница тростниковая Тимофеевка луговая Кострец безостый Овсяница тростниковая Тимофеевка пуго-вэя Кострец безостый Овсяница тростниковая Тимофеевка луговая Кострец безостый Овсяница тростниковая Тимофеевка луговая

Кострец безостый + овсяница тростниковая 1038 1025 1113 1172 861 951 888 951 995 996 1038 979 1154 1278 662 771 1047 1156 550 685

Кострец безостый + тимофеевка луговая 1048 1134 1223 1256 852 907 912 999 1049 1103 1125 1216 ■955 1049 850 940 786 893 482 587

Овсяница тростниковая + тимофеевка луговая 993 1083 1169 1222 866 904 902 946 . 921 993 1033 1119 1066 1125 855 971 983 1110 587 711

Кострец безостый + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая 76 7 911 707 772 965 1075 682 719 505 571 755 810 817 663 628 653 956 1020 1049 1162 260 309 950 1078 872 997 265 329 616 714

х) числитель NmoPsoKeo."

знаменатель NisoPsoKeo;

Анализируя устойчивость клевера ползучего (с.Волат) в различных по количественному и видовому составу злаково-бобовых агроценозах (опыт 8) при интенсивном использовании (1994-1996 гг.) отмечено возрастание участия бобовой культуры от первого укоса к третьему, и уменьшение злаковых трав. Рассматривая долевое участие клевера ползучего по вариантам выявлено видовое влияние ежи сборной на бобовое растение, ибо в травосмесях с ежой содержание клевера меньше, чем в агроценозах с тимофеевкой луговой, овсяницей луговой, плевелом многолетним. Сорта тимофеевки луговой (с.Волна) и овсяницы луговой (с.Зорка) слабоадаптированы к условиям интенсивного использо-вания в агроклиматическом районе южной Карелии, ибо на 3 год жизни к третьему укосу их наличие не превышает 2,2-2,3% по вариантам, в то время как содержание ежи сборной (с.Магутная) достигает 70,2%, а плевела многолетнего (с.Пашавы) -15,6%.

Исследуя (1994-1996 гг.) устойчивость клевера лугового (с.Ранний-2) при его 30% содержании в травосмесях со злаками при весеннем (опыт 9) и позднелетнем (опыт 10) сроках посева отмечено, что присутствие бобового компонента возрастает в процессе вегетации, но уменьшается с возрастом травостоя, в отношении злаков выявлена обратная закономерность. Сравнена всех вариантов подтвердило ранее выявленную высокую степень ценотической активности ежи сборной и более значимую агрессивность по отношению к клеверу луговому при сравнении с тимофеевкой луговой.

Вышеуказанные закономерности отмечены при исследованиях устойчивости клевера гибридного (с.Курцевский) в злаково-бобовых ■ посевах в зависимости от процентного содержания (50,0%, 33,0%, 25,0%, 20,0%) и комбинативного сочетания видов (2,3,4,5) в агроценозах с 1988 по 1990 г.г.

В опыте 7 (1989-1995 гг.), изучая воздействие способа посева на устойчивость клевера гибридного (С.Курцевский), при его 30% содержании в травосмеси (овсяница луговая + ежа сборная + клевер гибридный) установили, что изоляция клевера в рядке или полосе способствует в большей мере уменьшению корневой конкуренции со стороны злаков, по сравнению с разбросным посевом или смесью со злаком в ряд, что обеспечивает сохранность бобового растения в травостое на 4-ый год жизни (рис. 3).

Исследуя трансформацию и устойчивость внедрившихся видов в различных агроценозах к антропогенным воздействиям при разных экологических условиях, отмечено обильное участие несеяных (представленных в основном однолетниками) видов в первый год жизни трав и сокращение в последующем. Однако их

%

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

А Б

Рис. 3 Содержание клевера гибридного и злаковых видов трав при разных способах посева, (%). ' Условные обозначения: I ' I - 1990 г. 11ШШ11Ш - 1991 г. - 1992-93 гг.

1...6 - способы посева (разбросной, полосный, рядовой, смесь в ряд); А •* клевер гибридный; Б - овсяница луговая + ежа сборная.

флористическое богатство различается на разных типах почв.

Анализируя видовой состав внедрившихся растений в однокомпонентный посев тимофеевки луговой на торфяной почве (опыт 1) и на минеральной почве (опыт 2) в течение 7 (1983-1989 гг.) и 10 лет (1987-1996 гг.) наблюдений можно отметить следующее: с возрастом травостоя количество инвазионных видов в условиях торфяной почвы уменьшается от 14 растений в первый год до 8 на седьмой год жизни тимофеевки луговой; при посеве на минеральной почве имеет место обратная тенденция - количество внедрившихся видов возрастает от 8 растений в первый год жизни тимофеевки до 15 видов на десятый год.

В целом по опытам можно констатировать изменение флористического состава агроценозов с возрастом травостоя и в зависимости от количественного и комбинативного сочетания компонентов травосмеси, а также их ценотической активности видов.

5. Изменение отдельных параметров плодородия почвы при выращивании различных травостоев.

В условиях торфяной почвы установлено влияние видового состава травостоя и дозы азотных удобрений на интенсивность разложения клетчатки в почве в течение вегетационного периода (опыт 1).

Наибольший процент убыли клетчатки (68,7%) отмечен в одновидовом посеве костреца безостого, наименьшим показателем характеризуется агроценоз тимофеевки луговой (45,6%) при внесении ЫюоРбоКво, а с повышением дозы азота до Ы150 на фоне РгоКда имеет место увеличение показателя на 7,2%, в первом случае ■ и на 11,8% во втором. При сочетании злаковых трав в смесях происходит нивелирование различий между показателями. Так, разница между вариантами травосмесей при дозах Ы^оРБоКво и М^оРвоКео составляет 11,4% и 8,2%, в то время как в одновидовых посевах 23,1% и 18,5% соответственно.

На дерново-слабоподзолистой супесчаной почве при изучении интенсивности разложения клетчатки также отмечено воздействие видового состава травостоя на исследуемый показатель.

При анализе полученных данных (табл. 3) установлено, что в группе исследуемых злаковых трав растения с корневищным (двукисточник тростниковый) и смешанным (лисохвост луговой, овсяница красная) типом побегообразования, в силу особенностей своего строения, предполагают создание наиболее биогенного участка в зоне деятельности корневой системы, что нашло отражение в высоких показателях разложения клетчатки в почве этих травостоев (25,6%, 23,2%, 21,4%).

Таблица 3.

Биологическая активность дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы в зависимости от видового и возрастного состава травостоя .

Травостой Возраст травостоя, г.ж. Период в среднем за 30 дней, %

Злаковые (опыт 4)

Двукисточник тростниковый Лисохвост луговой Овсяница красная Ежа сборная Кострец безостый Райграс высокий Овсяница тростниковая Тимофеевка луговая Овсяница луговая

8-9 8-9 8-9 8-9 8-9 8-9 8-9 8-9 8-9

25.6 23,2 21,4 19,4 19,2

18.7 17,6

17.1

13.2

Бобовые (опыт 5)

Клевер ползучий 1-2 19,5

Люцерна гибридная 1-2 18,2

Клевер луговой (покровныйО 1-2 18,1

Клевер гибридный 1-2 14,5

Клевер луговой (беспокровный) 1-2 12,9

Малораспространенные (опыт 11)

Окопник шершавый 4-5 20,9

Горец ВеГ:риха 4-5 15,9

Левзея сафлоровидная 4-5 12,4

Лекарственные

Девясил большой 4-5 27,5

Пустырник пятилопастный 4-5 12,1

Необходимо отметить, что при проведении дополнительных исследований интенсивности разложения клетчатки в злаковых посевах в осенний период порядок расположения растений по. степени убыли клетчатки почти не изменялся.

Сравнение показателей интенсивности разложения клетчатки в почве среди бобовых трав (опыт 5) указывает на высокую активность данного процесса в посеве клевера ползучего и при использовании покровной культуры в травостое клевера лугового. Поверхностное, разветвленное положение корневой системы и стелющееся строение надземной'части растений клевера ползучего стимулирует биогенные процессы в почве.

При исследовании степени разложения клетчатки в посевах

малораспространенных кормовых растений (опыт 11) отмечено усиление данного процесса в травостое окопника шершавого (20,9%), а девясил высокий создает наиболее биогенную почвенную среду из всех исследуемых растений (27,5%).

Изучение интенсивности разложения клетчатки в разу >воз-растных злаковых и злаково-бобовых травосмесях (опыт 7, 8, 9,10) при различных сроках посева позволили установить, что в смешанных травостоях происходит нивелирование различий между вариантами, при этом сроки посева не оказали существенного влияния на исследуемый показатель. В год посева распад клетчатки составляет 4,5-10,9%, в в старовозрастных травосмесях данный показатель выше. В ходе исследований отмечено, что внесение органических удобрений, усиливая биогенноиъ почвы, в большей мере активизировало процесс разложения клетчатки по сравнению с минеральными.

За годы исследований нами проведено усовершенствование методики определения интенсивности разложения клетчатки в почве. Рекомендуется использовать рамку по периметру неразделенного фильтра, который необходимо располагать под углом к корневой системе. Масса фильтра должна быть не менее 10 г при длительной экспозиции в почве и соответственно 5 г в краткосрочных исследованиях.

При изучении воздействия видового состава травостоя на изменение агрохимических характеристик дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы установлено, что возделывание злаковых трав и злаково-бобовой смеси способствует накоплению гумуса на 0,29% и 0,14% за семилетний период. Длительное использование минеральных удобрений, характеризующихся физиологически кислой природой способствует повышению кислотности почв. Наличие калия уменьшается в почве при возделывании тимофеевки луговой и возрастает в посевах бобовых трав, но эти различия нивелируются в злаково-бобовом варианте. Содержание фосфора снижается при выращивании тимофеевки луговой и бобовых растений, и увеличивается в злаково-бобовом агроценозе.

б. Особенности формирования урожая злаковых, злаково-бобовых и бобовых агроценозов при возделывании на торфяной и минеральной почвах.

Согласно биологическим особенностям, многолетние травы • среднего долголетия (тимофеевка луговая, овсяница тростниковая) наибольший урожай должны формировать на 2-3 годы жизни, а долголетние корневищные злаки на 3-4 годы жизни, однако при благоприятных условиях водного и пищевого режимов почвы возможно продление роста продуктивности данных видов.

Таблица 4.

Воздействие видового состава травостоя и дозы азотного удобрения на урожай сухой массы, т/га (опыт 1)

Травостой Доза азота на фоне РбоКво 1983 1984 1985 1986 В среднем

Двукисточник тростниковый 100 150 3,59 4,56 10,17 11,15 8,76 10,13 9,00 10,37 7,88 9,05

Кострец безостый 100 150 3,67 4,18 11,06 12,45 10,35 11,82 9,82 10,70 8,72 9,78

Овсяница тростниковая 100 150 3,30 3,73 7,88 9,57 7,56 8,93 7,00 8,40 6,44 7,66

Тимофеевка луговая 100 150 3,44 4,17 9,02 10,69 7,83 9,40 8,20 10,10 7,12 8,59

Двукисточник тростниковый+овся-ница тростниковая 100 150 4,54 5,03 9,99 11,37 9,36 10,53 9,84 10,30 8,43 9,31

Двукисточник ■ тростниковый+ тимофеевка луговая 100 150 4,41 5,16 10,89 11,89 10,39 11,61 10,02 11,12 8.93 9.94

Кострец безостый+ овсяница тростниковая 100 150 4,35 5,13 10,59 12,28 10,33 11,62 10,00 10,25 8,82 9,82

Кострец безостый+ тимофе^-зка луговая 100 150 4,09 4,86 11,36 12,61 11,90 13,02 11,60 12,00 9,74 10,62

Овсяница тростниковая* тимофеевка луговая 100 150 4,01 4,89 9,51 11,21 8,48 9,93 8,00 8,90 7,50 8,73

Двукисточник тростниковый+овся-ница тростниковая* тимофеевка луговая 100 150 4,75 6,04 12,77 13,90 11,14 12,23 10,60 11,20 9,82 10,84

Кострец безостый+ овсяница тростни-ковая+тимофеевка луговая 100 150 4,87 5,83 13,15 14,91 12,56 14,05 11,85 12,30 10,60 11,77

для

НСР05 частных удобрений средних трав для

НСРоз главных удобрений эффектов трав

0,23 2,75 0,75 1,31

0,05 0,82 0,55 0,73

0,16 1,95 0,53 1,05

0,02 0,24 0,17 0,52

В наших исследованиях продуктивности различных видов злаковых трав в одновидовых и смешанных травостоях на торфяной почве (опыт 1) при внесении МкхРгоКво и Ы^оРбоКво установлено, что независимо от изучаемых факторов, максимальный урожай приходится на 2-ой год жизни трав, когда метеорологические условия были наиболее благоприятными для формирования фитомассы в течение всего периода вегетации (табл.4). При этом максимальные показатели обеспечили трехвидовые травостои.

Сравнение одновидовых агроценозов позволило выявить наибольшие показатели урожая в посевах костреца безостого и двукисточника тростникового. По мере усложнения травостоя от одного вида до трех имеет место увеличение урожая сухой массы.

В целом травостои с участием корневищных злаков формируют максимальные показатели на протяжении всего периода исследований. Повышение уровня азота с Ы10о до N150 на фоне Р5оКео обеспечивает достоверную прибавку урожая.

Анализируя влияние дозы азотных удобрений на урожайность злаковых трав в одновидовых посевах в среднем за 1983-1986 гг. (табл. 5.), следует отметить, что из злаковых видов трав наибольшую прибавку урожая сухой массы с гектара (1,47 т) на 1 кг внесенного азота обеспечивает агроценоз тимофеевки луговой (10,3 кг), затем овсяницы тростниковой (1,22 т и 8,5 кг), двукисточника тростникового (1,17 т и 8,2 кг), костреца безостого (1,06 т и 7,4 кг).

Таблица 5.

Влияние азотных удобрений на урожайность злаковых трав в условиях торфяной почвы (в среднем за 1983-1986 гг.), т/га.

Варианты опыта Показатели Двукисточник тростниковый Кострец безостый Овсяница тростниковая Тимофеевка луговая

МюоРБОКВО сухая масса 7,88 8,72 6,44 7,12

N150^50^110 сухая масса 9,05 9,78 7,66 8,59

прибавка 1,17 1,06 1,22 1.47

на 1 кг N. кг 8,2 7,4 8,5 10,3

Следовательно, из злаковых трав тимофеевка луговая является наиболее отзывчивым растением на внесение азотных удобрений

при указанных дозах в данных экологических условиях.

В ходе проведения корреляционного анализа показателей, установлена тесная зависимость уровня урожая от участия сеяного вида в одно-, двух- и трехкомпонентных агроценозах при двух дозах азотного удобрения ((3=0,96). Определена взаимосвязь между мощностью развития побегов и величиной урожая в одновидорчю посевах костреца безостого, овсяницы тростниковой и тимофеевки луговой (Р=0,75). При сравнении густоты стояния трав в различных травостоях и урожая выявили, среднюю степень зависимости (13=0,55). Установлена связь между урожаем и степенью разложения клетчатки в почве при разных дозах азотного удобрения.

При изучении урожайности одновидовых злаковых агроценозов в условиях дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы в течение 1988-1995 гг. установлена наибольшая степень влияния видового состава травостоя по сравнению с воздействием сортовых особенностей растений (опыт 4).

Установлено, что в порядке уменьшения урожая зеленой массы с гектара злаковые травы располагаются следующим образом: райграс высокий (89,9 т); двукисточник тростниковый (83,5 т); кострец безостый (72,3 т); овсяница тростниковая (69,6 т); ежа сборная (62,160,8 т); тимофеевка луговая (50,9-48,0-46,7 т); полевица гигантская (50,3-47,4 т); бекмания обыкновенная (49,8 т); овсяница красная (49,6 т); лисохвост луговой (48,4 т); овсяница луговая (46,5-42,8-41,7 т) плевел многолетний (44,4 т). Наиболее урожайные, верховые злаковые травы образуют в первом укосе более 50% всей массы, а для полуверховых и низовых трав характерно либо равномерное распределение урожая по укосам, либо возрастание показателя в отаве.

При проведении корреляционного анализа (данные за период 1990-1995 гг.) с целью установления взаимодействия урожая и высоты травостоев выявлено, что в первом укосе между показателями существует более тесная связь ((3=0,79), чем при втором скашивании ([3=0,63).

Исследуя в опыте 6 воздействие видового состава злаково-бобовых травосмесей (1989-1991 гг.) на урожай селеной массы и его распределение по укосам установлены существенные различия. Увеличение урожайности отмечено с введением компонентов ежи сборной и двукисточника тростникового. Смеси трав из четырех и пяти видов способствуют выравниванию различий в поступлении зеленой массы в течение периода вегетации.

В процессе изучения урожайности многолетних злаковых и бобовых трав в травосмесях немаловажное значение имеет установление влияния размещения видов в посеве на их

продуктивность, ибо по мнению многих ученых большая роль при этом отводится корневой конкуренцией растений. В связи с вышеизложенным, в период с 1990 по 1995 гг. (опыт 7) проведены наблюдения за урожайностью травосмеси (ежа сборная + клевер гибридный + овсяница луговая) при различных способах посева: вразброс, рядовой, полосный, рядовой + смесь, в один ряд при различных комбинациях трав.

Рядовой и полосный способы посева обеспечивают наименьшие показатели урожая (38,1-38,7 т с га зеленой массы), а разбросной и рядовои + смесь в один ряд (ежа сборная, овсяница луговая, клевер гибридный) - наибольшие, но мало различающиеся между собой величины (41,4; 41,2; 41,5 т с га). Однако между первой группой и второй имели место существенные различия. В рядовом и полосном посевах при выпадении бобового растения обнажается значительное пространство, которое не может в одночасье быть замещено другими видами, и как следствие наступает снижение урожая.

С 1994 по 1996 гг.. (опыт 10) исследовали одновидовой посев клевера лугового (с. Ранний -2); двухвидовые травостои: тимофеевка луговая (с.Волна) + клевер луговой; ажа сборная (с.Магутная) + клевер луговой; смесь из вышеназванных трех видов трав с целью уточнения влияния позднелетнего срока посева и видового состава травостоя на продуктивность.

Выявлено, (табл. 6) что трехкомпонентный агроценоз обеспечивает максимальный урожай (11,88 т/га сухой массы), а

Таблица 6.

Воздействие видового состава травостоя на урожай сухой массы и его распределение по укосам при позднелетнем сроке посева, т/га

Травостой Урожай сухой массы в среднем за 1995 1996 гг.

(опыт 10) 1 укос % 2 укос % Ы сумме

Клевер луговой 4,64 45,4 5,58 54,6 10,22

Клевер луговой+ тимофеевка луговаь 5,10 45,3 6,16 54,7 11,26

Клевер луговой+ ежа сборная 4,75 49,3 4,88 50,7 9,63

Клевер луговой* тимофеевка луговая+ ежа сборная 5,92 49,8 5,96 50,2 11,88

НСР05 0,8 1,5

двухвидовой - клевер луговой + ежа сборная - отличается минимальным показателем (9,63 тУга), при этом использование тимофеевки луговой в травостое способствует росту урожайности. При позднелетнем сроке посева более 50% фитомассы сосредоточено во втором укосе.

Таким образом, установлено воздействие видового состсза травостоя, способа посева и дозы азотных удобрений, а также метеорологических условий в период вегетации на урожай различных агроценозов. При этом отмечено влияние биологических особенностей развития многолетних злаковых трав и срока посева на распределение фитомассы по укосам.

7. Воздействие разных факторов на биохимический состав, питательную и энергетическую ценность многолетних трав.

На торфяной почве (опыт 1) исследовали питательную ценность злаковых растений (двукисточник тростниковый, кострец безостый, овсяница тростниковая, тимофеевка луговая) в однокомпонентных посевах и двойных, тройных травосмесях при внесении ЫюоРздКво и 1^15оРбоК80

По результатам анализа органического состава корма злаковых травостоев при возрастании азотного удобрения выявлена зависимость содержания сырого протеина, клетчатки, жира и БЭВ от видового состава агроценоза. Разница показателей, имеющая место в одновидовых посевах, нивелируется по мере усложнения травостоя. С возрастом трав отмечено увеличение содержания протеина, тогда как наличие сырого жира по мере созревания растений и концентрация БЭВ снижались к 3-му году жизни злаков.

Исследуя минеральный состав корма злакозых агроценозов при внесении различных доз азотных удобрений выявлена зависимость накопления минеральных элементов от видового состава травостоя в большей мере, чем от дозы азота. Растения овсяницы тростниковой и двукисточника тростникового обеспечивают наибольшую концентрацию минеральных веществ в корме. Содержание фосфора и кальция возрастает у растений от первого года жизни к третьему, а калия уменьшается. Повышение дозы азота приводит к сужению отношения кальция к фосфору.

В условиях дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы (опыт 4) изучали биохимический состав корма в однокомпонентных посевах различных видов и сортов злаковых трав в период 19901995 гг..

Анализируя содержание сырого протеина в среднем по вариантам трав можно проследить диапазон колебаний данного показателя, который составляет от 7,5% у мятлика болотного до 13,8% у

Влияниэ вида, сорта, фенологической фазы злаковых трав на содержание органических и минеральных веществ, %

Травостой (опыт 4) Фенологическая фаза Содержание органических и минеральных веществ, % (в среднем за 5 лет)

Сырой протеин Сырой жир Сырая клетчатка Сырая зола БЭВ Са Р Са Р К

Бекмания обыкновенная н.цв. 11,0 4,8 30,8 7,1 49,7 0,41 0,29 1.4 2,7

Двукисточник тростниковый колошен. 15,9 2,8 30,8 9.8 41,2 0,40 0,42 0,9 4,0

С. Первенец н.цв. 11,7 2.4 32,6 8,6 45,5 0,38 0,33 1.2 3,2

Ежа сборная колошен. 16,9 2,8 30,3 8,6 41,3 0,30 0,37 0,8 3,7

С. Ленинградская -853 н.цв. 12,5 2,8 30,4 8,9 46,0 0,45 о,->2 1,2 3,3

Кострец безостый колошен. 18,7 2,8 30,3 6,2 42,7 0,35 0,18 1,9 1,9

С. Моршанский - 760 н.цв. 13,3 2,4 32,0 7,3 44,6 0,36 0,31 1,2 3,3

Лисохвог-луговой колошен. 15,4 2,4 28,9 8,5 44,8 0,35 0,35 0.8 4,1

С. Серебристый н.цв. 13,8 2,8 27,8 9,9 46,1 0,46 0,40 1.3 3,9

Мятлик болотный колошен. 11,2 2,7 28,4 8,7 48,4 0,54 0,35 1,5 2,3

С.Приекульский н.цв. 7,5 1,7 30,2 5,9 55,1 0,35 0,26 1.3 2,3

Мятлик луговой колошен. 10,9 1,9 29,4 6,9 50,8 0,44 0,35 1.2 2,7

С. Белогорский н.цв. 9,0 ~,4 34,6 6,9 47,6 0,39 0,'аЗ 1,3 2,5

Овсяница красная колошен 14.3 3,1 25,8 7,3 49,4 0,46 0,41 1,1 2,6

С. Йыгева - 70 н.цв. 10,7 2,9 29,3 8.1 49,7 0,41 0,33 1,2 2,7

Овсяница луговая колошен. 10,8 2,2 27,9 6,2 52,7 0,48 0,34 1.4 2,3

С. Суйдинская н.цв. 11,2 2,4 " 32,7 7,7 46,9 0,44 0,33 1,4 2,7

Овсяница тростниковая колошен 12,7 3,1 27,1 7,3 49,3 0,40 0,34 1,2 3,1

С. Балтика н.цв. 10,7 2,9 32,1 7,1 48,1 0,47 0,31 1,5 2,5

Плевел многолетний

с. Ленинградский-809 н.цз. 8.6 2,1 32,65 8,0 49,8 0,42 0,32 1,3 3, 1

с. Пашавы н.цз. 10,9 2,7 30,1 9,6 "6,6 0,76 0,40 1,9 3,1

Полевица гигантская н.цв. 8,6 1,9 32,9 8.7 46,4 0,42 0,25 1,7 2,8

Райграс высокий колошен. 10,6 2,8 29,9 8,9 48,5 0,36 0,34 1,1 3,5

С.Моршанский н.цв. 10,2 2,6 32,3 7,6 50,8 0,46 0,31 1,5 3,1

Тимофеевка луговая

с. Ленинградская-204 колошен. 13,1 3.1 26,4 6,9 50,4 0,48 0,36 1.3 3,2

н.цв. 10,3 1,9 30,7 6,8 50,8 0,55 0,29 1,9 2,4

с. ВагЫпо колошен. 12,8 1,8 29,1 6,6 49,7 0,41 0,29 1,4 2,6

н.цв. 9,8 3,5 31,5 6,6 50,1 0,49 0,28 1,7 2.6

лисохвоста лугового в фазу начала цветения и от 10,6% у райграса высокого до 18,7% у костреца безостого в фазу колошения (табл.7).

Размах вариабельности наличия клетчатки в растениях составляет от 27,8% у лисохвоста лугового до 34,6% - двукисточника тростникового в фазу цветения и от 25,8% у овсяницы красной до 30,8% у двукисточника тростникового в фазу колошения, что указывает на зависимость содержания клетчатки от фенологической фазы и вида растения. Содержание жира у злаковых трав изменяется от 1,7% до 4,8%. Анализируя концентрацию БЭВ в корме злаков можно отметить, что разница между видами составляет 10,5% в фазу цветения и 11,5% в фазу колошения, при этом у большинства видов отмечено накопление БЭВ по мере созревания.

Наибольшим содержанием сырой золы характеризуются скороспелые виды: лисохвост луговой, ежа сборная, овсяница красная, плевел многолетний, а также позднеспелый вид-двукисточник тростниковый. Концентрация фосфора и калия от фазы колошения к цветению уменьшается, а с возрастом травостоя в первом случае возрастает, во втором снижается.

В период с 1990 по 1995 гг.. изучали биохимический состав различных видов и сортов бобовых трав (опыт 5).

При сравнении результатов биохимического анализа бобовых трав видны различия как между видами, так и между сортами. Клезер ползучий обеспечивает наибольшее накопление сырого протеина (табл. 8) из 3-х исследуемых видов клевера, при э^^м с. Волат отличается максимальным показателем (21,1%) по сравнению с сортом Белогорский-1 (20,0%) и с.Гигант белый (17,3%). Клевер гибридный больше содержит протеина (17,7%) по сравнению с клевером луговым. Анализируя различия по протеину между сортами клевера, люцерны и лядвенца можно отметить, что в первом случае они составляют 1,4% у клевера лугового и 3,8% у ползучего, во втором - 5,2% и в третьем - 2,5%. С возрастом травостоя имеет место повышение концентрации клетчатки и снижение БЭВ. Введение покровной культуры способствует накоплению клетчатки в корме. По содержанию сырого жира бобовые травы отличались незначительно. Содержание безазотистых экстрактивных веществ в растениях находилось в пределах от 42,7% до 55,0%. Различия между сортами составляли от 0,7% у клевера ползучего до 6,2% у лядвенца рогатого.

При оптимальной концентрации сырой золы в 8-10%, все сорта клевера ползучего выделялись на общем фоне высокими показателями минерального состава (11,8-15,0%). Разница в накоплении сырой золы между видами была равна 8,1%, в то время

Влияние вида, сорта бобовых трав на содержание органических и минеральных веществ, %

Содержание органических и минеральных веществ, % (в среднем за 5 лет)

Травостой Сырой Сырой Сырая Сырая

(опыт 5) проте- - жир клет- зола БЭВ Са Р Са К

ин чатка Р

Клевер гибридный

с. Первенец 17,7 2,7 • 21,8 8,8 48,9 1,28 0,33 3,3 3.0

Клевер луговой

с. Карат 17,2 2,2 21,9 8.8 50,2 0,75 0,28 2.7 3,0

с. ВИК-84 16,0 2,3 21,1 7,8 55,0 1,39 0,28 4,9 1,8

с. ВИК-7 16,1 3,0 21,7 7,9 51,2 1,372 0,26 5,3 1,9

с. ВИК-7 + ячмень 15,9 3,9 23,2 9,2 47,9 1,21 0,33 3,7 3,4

с. Ранний-2 17,4 3,0 20,2 8,7 50,7 1.77 0,29 6,1 2,6

с. Ранний-2 + ячмень 16,6 2,6 24,9 9,2 46,7 1.34 0,32 4,2 2,2

Клевер ползучий

с. Белогсрский-1 20,0 2,6 21,5 13,4 43,Г 1,33 0,39 2.2 3.3

с. Гигант белый 17;з 2,7 25,0 15,0 42,7 1,43 0,41 3,6 3,9

с. Волат 21.1 3.3 20,4 .11,8 43,3 1,83 0,40 4,5 2,7

Козлятник восточный 14,7 2,2 25.1 7,9 50,6 1.17 0,38 3,5 2,6

Люцерна гибридная

с. Марусинская-425 15,2 2,6 25,5 8,3 49,2 0,71 0,27 3,0 2,8

с. Йыгева-118 20,2 2,5 20,4 9,1 43,0 1,83 0,33 5,5 1,9

Люцерна серповидная 17,2 2,5 22,5 8.1 48,7 1,21 0,30 4.0 2,3

Лядвенец рогатый

с. Дединовский 16,2 3,3 27,4 7,3 47,4 1,06 0,25 2,4 2,3

с. БелНИИЗиК 18.7 3,1 25,5 9,0 43,5 1,27 0,38 3,2 2,9

Эспарцет виколистный 13,4 2,6 24,5 6,9 54,2 0,96 0,33 2,9 2,3

как между сортами клевера лугового - 0,8%, лядвенца рогатого -1,7%. В настоящих исследованиях все виды отличались повышенной концентрацией кальция, его наличие составляло от 0,71% до 1,83 %. С возрастом травостоя имеет место накопление Са у большинства растений, при этом скороспелые виды и сорта обеспечивали максимальные показатели. Отношение кальция к фосфору у' бобовых трав очень высокое и составляет 4,6, на что указывает Р^укапеп-Киг№ (1994), однако в данных исследованиях это отношение еще выше и достигает 6,1.

Посевы новых кормовых культур: горец Вейриха, кровохлебка лекарственная, левзея сафлоровидная, окопник шершавый, сильфия пронзенолистная, проведенные в разные годы (1989, .1990, 1991, 1993) показали устойчивость данных видов в агроэкологических условиях южной Карелии (опыт 11). Анализируя в целом результаты качественных характеристик корма отмечено влияние вида на содержание органических и минеральных веществ в растениях. Диапазон колебаний содержания сырого протеина составляет от 13,2% у сильфии пронзенолистной до 19,5% у окопника шершавого. Наличие клетчатки изменяется в пределах от 17,4% (кровохлебка лекарственная) до 24,7% (горец Вейриха). Концентрация сырого жира находилась в пределах нормы. Различия по содержанию БЭВ между видами составляют 12,1%. Высокое содержание сырой золы имеет место в растениях сильфии пронзенолистной (14,3%), окопника шершавого (12,5%), левзеи сафлоровидной (12,2%). Наличие фосфора было в пределах нормы у всех видов тпав, а содержание калия и кальция в исследуемых травостоях выше нормы.

В результате проведенных исследований по содержанию микроэлементов в различных растениях можно сделать вывод о некоторой обедненности злаков медью и цинком по отношению к бобовым травам, а последних к малораспространенным кормовым растениям. У всех изучаемых видов отмечено высокое содержание железа.

При сравнении питательной и энергетической ценности всех исследуемых травостоев установлено: одновидовые посевы и травосмеси злаковых трав в условиях торфяной почвы при повышении уровня азотного удобрения от N,00 до Ы150 незначительно различаются по содержанию в 1 кг сухого вещества ЭКЕкрс и концентрации обменной энергии; скороспелые виды злаков в условиях минеральной почвы отличаются более высоким содержанием ЭКЕкрс в 1 кг сухого вещества (0,75-0,82) и концентрацией обменной энергии (9,5-9,9 МДж); бобовые травы характеризуются по сравнению со злаковыми растениями более высоким уровнем наличия в 1 кг сухого вещества ЭКЕкрс (0,88-1,05)

Таблица 9.

Структура энергозатрат на возделывание злаковой и злаково-бобовой травосмесей, Мдж/га в условиях

Карелии.

с/х

Период работ машины и Семена Удобрения ГСМ Живой труд Итого

движители МДж/га %

Основная 847,9 1681,3 118,2 2647,4 7,9

обработка 847,9 1681,3 118,2 2647,4 8,6

Внесение 4741,2 8930,5 2065,1 842,8 Г579,6 49,6

удобрений . 4707.4 4438,0 2031,0 802,4 11978,8 39,1

Предпосевная 553,5 284,6 61,9 900,0 2,7

обработка 553,5 284,6 61,9 900,0 2,9

Посев 135,3 4582,1 352,9 77,8 5148,1 15,4

135,3 4593,4 352,9 77.8 5159.4 16,9

Уход за посевами 253,9 234,5 47,6 536,0 1,6

253,9 234,5 47,6 536,0 1,8

Заготовка сенажа 3218,7 3354,4 1053,5 7626,6 22,8

4377,8 3656,4 1342,4 9376,6 30,7

Итого: МД-,к/га 9750,5 4582,1 8930,5 7972,8 2201,8 33437,7 100,0

10875,8 4593,4 4438,0 8240,7 2450,3 30598,2 100,0

29,2 13,7 26,7 23,8 6,6 100,0

35,5 150 14,5 26,9 8.1 100,0

Числитель - злаковая смесь трав ; Знаменатель • злаково-бобовая травосмесь

и значительной концентрацией обменной энергии (10,2-11,2 МДж); злаково-бобовая травосмесь имеет более низкую питательность и энергетическую ценность по сравнению с бобовыми травами, но выше по сравнению со злаками.

в. Сравнительная экономическая и агроэнергетическая оценка эффективности возделывания злаковой и злаково-бобовой травосмесей.

На основании расчета показателей экономической эффективности возделывания злаковой и злаково-бобовой травосмесей установлено, что себестоимость 1 корм. ед. корма составляет 534,0 рубля в первой смеси трав и 366,6 рублей во второй.

Кроме этого по данным зоотехнического анализа кормов выявлено, что содержание сырого протеина в 1 кг сухого вещества злаково-бобового травостоя на 5,0% выше по сравнению со злаковым, а концентрация обменной энергии составляет 9,8 МДж в первом случае и 8,9 МДж во втором.

В связи определенными трудностями, существующими при расчете показателей экономической эффективности (сильная вариабельность цен на семена, удобрения, горючее и др.) необходима более объективная оценка результатов исследований.

Поэтому проведена дополнительно агроэнергетическая оценка технологий возделывания злакового и злаково-бобового агроценозов (табл.9) с учетом совокупных энергозатрат на 1 га и на единицу корма.

При сравнении результатов выявлено, что наибольшие затраты совокупной энергии приходятся на внесение удобрений (49,6% - 39,1%). По анализу ресурсных затрат максимум совокупной энергии приходится на машины и оборуддование (29,2%-35,£%) и на топливо (23,8%-26,9%).

Из удобрений наиболее энергоемкими являются азотные. В связи с этим наименьшую энергоемкость обеспечивает злаково-бобовый посев, так как затраты на внесение удобрений в данном травостое составляют 4438,0 МДж/га против 8930,5МДж/га в злакоьом агроценозе.

В результате расчета агроэнергетической эффективности возделывания злакового и злаково-бобового травостоев (табл.10) выявлено, что при использовании. бобового компонента в агроценозе сократились совокупные затраты энергии на 8,5%, удельные затраты на производство 1 Гдж ОЭ и 1 кг переваримого протеина.

Таблица 10.

Энергетическая эффективность возделывания злакового и _злаково-бобового травостоев. _

Показатель Злаковая Злаково-бобовая

травосмесь травосмесь

Урожайность, кг/га 5660 7040

Сбор сырого протеина, кг/га 673 1063

Сбор обменной энергии, ГДж/га 50,4 68,9

Затраты энергии, ГДж/га 33,4 30,5

Удельные затраты энергии:

на 1 Гдж ОЭ 663 443

на 1 кг переваримого протеина 49,6 28,6

КПД по обменной энергии, % 151 226

Коэффициент полезного действия по сбору обменной энергии в данном случае возрастает от 151% до 226%, что указывает на более высокую энергетическую эффективность при возделывании злаково-бобового травостоя по сравнению со злаковым.

ВЫВОДЫ

1. В результате многолетних исследований разработана научная система адаптивного травосеяния на основе расширения видового и сортового ассортимента злаковых и бобовых трав для различных экологических условий Карелии, что позволяет ооеспечить устойчивость и повышение эффективности растениеводства, не допускать снижения плодородия почв и противостоять эрозионным процессам на торфяниках. Формирование высокопродуктивных злакоаых и злаково-бобовых травостоев на мелиорированных землях позволяет существенно укрепить кормовую базу животноводства в республике Карелия, увеличить производства кормов в 2,3 раза, сократить энергетические затраты в растеневодстве на 1 млн. ГДж.

• 2. Важным условием реализации потенциала продуктивности злаковых и злаково-бобовых агроценозов является их формирование с учетом архитектоники каждого вида. Результаты определения вертикальной структуры растений дают возможность рассчитать предполагаемый урожай и его фактические потери при разной высоте скашивания. Данные архитектоники различных трав необходимо учитывать при моделировании агроценоза с заданными параметрами. Знание особенностей пространственного размещения

всей фитомассы, фракций растений позволяет определить максимумы с наиболее обостренными отношениями и помогает нивелировать их путем подбора наиболее "комплементарных" компонентов, обеспечивающих экологическую устойчивость при длительном использовании травостоев.

3. Сочетание злаков (тимофеевка луговая, кострец безостый, двукисточник тростниковый) в смесях обеспечивает более равномерное распределение фракционного состава травостоя по высоте в сравнении с одновидовым посевом. Повышение дозы азотного удобрения до N1oo в условиях торфяной почвы увеличивает запас фитомассы и способствует его смещению в верхние слои профиля травостоя. Трехукосное использование различных агроценозов на дерново-слабоподзолистой супесчаной почве приводит к смещению основных запасов фитомассы растений в нижние горизонты профиля, двуукосное - способствует ее более равномерному распространению.

4. Анализируя видовую насыщенность травосмесей в пространстве при трехукосном использовании выявили порядок убывания средозаполняющей способности исследуемых культур: клевер ползучий, ежа сборная, плевел многолетний, тимофеевка луговая, овсяница луговая. Изучение одно-, двух-, трехкомпонентных агроценозов тимофеевки луговой, ежи сборной и клевера лугового при двукратном скашивании в условиях весеннего и поздналетнего срс ов посевов на дерново-подзолистой супесчаной почве показало наиболее сильное изменение архитектоники бобового растент, что свидетельствует о высокой пластичности этого вида.

5. При исследовании трансформации ботанического состава в злаковых и злаково-бобовых травостоях в различных экологических условиях установлено, что на торфяной почве кострец безостый (с.Моршанский-760) является наиболее конкурентоспособным видом, а на минеральной почве -двукисточник тростниковый (с. Первенец), ежа сборная (с.Ленинградская-853, с.Магутная) из злаковых трав, клевер гибридный (с.Курцевский, с.Превенец), клевер луговой (с.Ранний-2) и клевер ползучий (с.Волат) - среди бобовых растений. Способы посева оказывают влияние на устойчивость, клевера гибридного в злаково-бобовом агроценозе.

Повышение уровня азотного удобрения равно как и увеличение числа компонентов в смеси способствуют усилению ценотической активности сеяных злаковых трав и сокращению доли участия внедрившихся видов.

6. Изучение флористического состава и экологической устойчивости внедрившихся видов в агроценозах в различных почвенных условиях показывают, что с возрастом травостоя

разнообразие внедрившихся видов в посеве тимофеевки луговой на торфяной почве уменьшается от 14 видов до В к седьмому году жизни, а в условиях минеральной почвы возрастает от 8 видов до 15. Однако, общим для всех исследуемых травостоев, является факт обильного (до 50,0%) внедрения однолетников в первый год жизни трав и смены их на многолетние виды в последующие годы, но в менее значительном количестве.

7. В условиях торфяной почвы травостои с участием костреца безостого характеризуются высокими показателями урожая сухой массы от 8,7-9,8 т/га в одновидовом посеве до 10,6-10,8 т/га в тройной смеси, обеспечивая соответственно прибавку по сравнению с тимофеевкой луговой на 1,6-1,2 и 3,5-3 2 т/га. В результате проведенного корреляционного анализа установлена тесная связь между урожаем и процентным участием сеяного вида в травостое (13=0,96), а также мощностью развития побегов ((3=0,75). Средняя степень зависимости имеет место при выявлении силы взаимодействия между урожаем и плотностью травостоя (13=0,55).

8. На минеральной почве наибольший урожай зеленой массы с гектара при трехкратном использовании обеспечивает райграс высокий (89,9 т), а наименьший - Ъ.исохвост луговой (48,4 т). Двукисточник тростниковый при "двуукосном использовании характеризуется максимальным уровнем урожая (83,5 т с га), а овсяница луговая минимальным показателем (41,7 т с га). Анализируя распределение урожая при двуукосном использовании, можно отметить, что верховые злакорью травы более половины всей массы образуют в 1-ом укосе, а полуверховые и низовые либо равномерно распределяют фитомассу по укосам, либо увеличивают поступление массы в отаве. Трехукосный режим использования травостоя способствует более равномерному поступлению урожая в процессе вегетации.

9. Изучая влияние позднелетнего срока посев? на урожайность различных ■Травостоев выявлено, что наибольший показатель имеет трехвидовой агроценоз тимофеевка луговая + клевер луговой + ежа сборная (11,8 т с га сухой массы) по сравнению с двухвидовыми и одновидовым посевами этих растений. При этом максимум Накопления фитомассы отмечен в отаве. Корреляционный анализ данных урожая и высоты различных травостоев показал на существование зависимости между этими показателями. В первом укосе имеет место более тесная связь (Я=0,79; {3=0,59) по сравнению с отавой(Я=0,63; 13=0,25).

10. Результаты изучения питательной ценности злаковых трав, возделываемых на торфяной почве, позволяют установить влияние видового состава травостоя и доз азотного удобрения на

биохимический состав корма. При этом отмечено нивелирование различий по мере усложнения агроценоза от одного до трех компонентов. С возрастом травостоя происходит увеличение содержания протеина и сырого жира, а концентрация БЭВ уменьшается. Овсяница тростниковая и двукисточник тростниковый обеспечивают высокую концентрацию минеральных веществ в кор..ю по сравнению с кострецом безостым и тимофеевкой луговой.

11. На дерново-слабоподзолистой супесчаной почве скороспелые виды: лисохвост луговой, ежа сборная, овсяница красная характеризуются наиболее высоким содержанием минеральных веществ, а в целом злаки отличаются большим накоплением калия по сравнению с другими элементами. Злаковые травы в 1 кг СВ содержат 0,66-0,75 ЭКЕкрс при концентрации обменной энергии 8,09,5 МДж. Бобовые растения накапливают в 1 кг СВ 0,88-1,05 ЭКЕкрс при наличии 10,2-11,2 МДж.

12. Малораспространенные кормовые растения характеризуются максимальным содержанием сырой золы (8,0%-14,3%), кальция (0,78%-1,46%), калия (2,5%-5,2%) и низким -(клетчатки (17,4%-24,7%). С возрастом этих растений отмечено повышение концентрации протеина и уменьшение БЭВ.

13. Усовершенствованная автором методика определения интенсивности разложения клетчатки обеспечивает простоту и доступность исследования одного из параметров биологической активности торфяной и минеральной почв.

Наиболее биогенную среду в торфяной почве создает кострец безостый в одновидовом посеве и в смеси с тимофеевкой луговой. В условиях дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы установлено воздействие видового состава травостоя, возраста, способа посева и вида удобрения на скорость разложения клетчатки. Диапазон колебаний показателя в злаковых травостоях составил от 0,2% до 12,4%, среди бобовых трав 0,1% - 6,6%, а в посевах новых кормовых культур 3,5% - 8,5% в среднем за 30 дней.

Стимулирующее воздействие на интенсивность разложения клетчатки в почве оказывает многократное отчуждение травостоя, использование скороспелых растений и видов с корневищным и смешанным типами побегообразования.

14. Длительное (5-7 лет) использование азотных удобрений (Ы90) на дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы способствует повышению кислотности. Злаковые травы при возделывании выносят из почвы больше калия (за 7 лет отмечено уменьшение на 7,5 мг на 100 г почвы), а бобовые растения - фосфора (снижение на 5,4 мг на 100 г почвы), однако использование злаково-бобового травостоя нивелирует различия содержания элементов в почве.

15. Сравнительный анализ показателей экономической эффективности выращивания злаковой и злаково-бобовой травосмесей показал преимущества последней, так как себестоимость 1 кормовой единицы злаково-бобового агроценоза составляет 366,5 рублей, а злаковой смеси 534,0 рубля. При агроэнергетической оценке возделывания двух агроценозоо установлено: злаково-бобовая травосмесь обеспечивает наименьшую энергоемкость при внесении удобрений, что позволяет экономить 50,3% затрат энергии по сравнению со злаковым агроценозом; сбор обменной энергии соответственно составляет 68,9 ГДж/га и 50,4 ГДж/га, сырого протеина - 1063 кг/га и 673 кг/га.

Рекомендации производству

1. С целью стабилизации экологической обстановки и увеличения эффективности использования сельскохозяйственных угодий на торфяных почвах Карелии целесообразно применять научнообоснованные технологии возделывания злаковых трав, используя кострец безостый (с.Моршанский-760) и двукисточник тростниковый (с.Первенец) в одновидовых посевах, двойных и тройных сочетаниях с овсяницей тростниковой и тимофевкой луговой.

2. При планировании получения в условиях торфяной почвы средней урожайности злаковых трав 6,4-10,6 т с 1 га сухой массы необходимо внесение N50 кг на га в подкормку под каждый укос при двукратном скашивании. Для получения урожая 7,7-11,8 т с 1 га необходимо увеличить одноразовую дозу внесения азота до 75 кг/га на (фоне Р50Кео-

3. Повышение сбора растительного белка с единицы площади в условиях достаточно обеспеченной фосфором и калием дерново-слабоподзолистсй почвы возможно путем насыщения травостоев бобовыми 'растсними: клевер гибридный (с.Первенец), клевер лугосой (с.Раниий-2), клевер ползучий (с.Волат), что особенно важно при дефиците азотных удобрений.

Из злаковых трав наиболее экологически устойчивыми в травосмесях являются дзужсточних тростниковый (с.Первенец), ежа сборная (с.Ленииградская-853, с.Магутнпя), кострец безостый (с.Белсгорсгазй), овсяница луговая (с.Суйдинскап), тимофеевка лугосая (с.Ленингрздская-204).

На ?„шкеральксй почез рекомендуется возделывание злаково-бобезых смесей, состоящий из 2-5 видов, с участием вышеуказанных ссртоз, которые обеспечивают наибольшие урожаи (до 11,8 т/га сухой массы) при содержании но болео 30% бобовых в тразостое.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Научные статьи.

1. Особенности роста и развития многолетних траа в одновидоьых посевах и травосмесях на осушенной торфяно-болотной почве в год посева. II Межоуз. сб./ПетрГУ. Пути повышения урожайности сельскохозяйственных культур в условиях Северо-Запада РСФСР. Петрозаводск, 1985. С. 57-67.

2. Продуктивность многолетних трав на осушенных торфяно-болотных почвах южной Карелии. //Известия ТСХА, вып.4, С. 56-60 (в соавторстве).

3. Формирование высокопродуктивных *равостоев на осушенных торфяно-болотных почвах. // Известия ТСХА,. вып.4,1986. С. 31-36 (в соавторстве).

4. Продуктивность злаковых трав в чистых и смешанных посевах при различных уровнях азотного удобрения на окультуренной торфяно-болотной почве. II Автореф.дисс.канд.с.-х. наук. М., 1987. 20 с.

5. Динамика видового состава и продуктивность луговых агроценозов в условиях торфяно-болотной почвы.// Тез. всесоюзн.научн.совещания / Агрофитоценозы и экономические пути повышения их стабильности. Ижевск, 1988. С. 178-179.

6. Создание высокопродуктивного луга на мелиорированной торфяно-болотной почве. // Межвуз. сб./ПетрГУ. Пути интенсификации земледелия на Северо- Западе РСФСР. Петрозаводск, 1969. С. 58-63 (в соавторстве).

7. Влияние видового состава травостоя и нормы азотного удобрения на химический состав корма. // Межвуз. сб./ПетрГУ. Пути интенсификации земледелия на Северо-Западе РСФСР. Петрозаводск, 1992. С. 57-63.

8. Сравнительная продуктивность злаковых трав и травосмесей при различных почвенно-гидрологических условиях. // Тематич.сб.научн. ст./Карель-ский НЦРАН. Эколого-биологические основы формирования луговых фитоце-нозов на мелиорированных землях Севера: Петрозаводск, 1992. С. 80-85.

9. Питательность корма в зависимости от видового состава травостоя, нормы удобрения и почвенных условий. II Информационный листок №17-94. Петрозаводск. 1994. 5 с.

10. Биологическая активность торфяной и минеральной почвы в зависимости от состава травостоя и внесения удобрений. II Тематич.сб.научн.ст./ Карельский НЦРАН. Экология и география почв в Карелии. Петрозаводск, 1995. С. 88-94.

11. Влияние сорта и способа посева на питательную ценность клевера лугового. // Информ. листок N4 67-95. Петрозаводск, 1995, 3 с. (в соавторстве). ■

12. влияние срока посева многолетних трав на продуктивность травостоя и устойчивость клевера лугового в агроценоэах. II Информ. листок № 62-95. Петрозаводск, 1995. 2,5 с.

13. Особенности развития растений при создании элаково-бобовых травостоев пастбищного использования. II Информ. листок № 61-95. Петрозаводск, 1995. 2,5 с. (в соавторстве).

14. Питательная ценность различных видов бобовых трав. II Информ. листок № 75-95. Петрозаводск, 1995. 2,5 с.

15. Состояние и перспективы развития кормопроизводства в условиях Карелии. II Резюме семинара (30 -1 ноября 1995 г.), Ейебюн, Швеция,1995.2 с.

16. Химический состав многолетних злаковых трав на минеральных и органогенных почвах при различных сроках скашивания. // Информ. листок № 74-95. Петрозаводск, 1995. 4 с.

17. Влияние агроклиматических условий на продуктивность ежи сборной в Карелии и Финляндии при интенсивном использовании. II Информ. листок № 96-96. Петрозаводск, 1996. 2,7 с. (в соавторстве).

18. Влияние агротехнических приемов на продуктивное долголетие клевера лугового в агрофитоценозах. // Тезисы первой ботанической всероссийской конфер. по ботаническому ресурсоведению.С.-Пб., 1996. С. 165166 (в соавторстве).

19. Динамика ботанического состава травостоя в чистых посевах и травосмесях в условиях окультуренной органогенной почвы. // Тезисы докл. междунар. семинара: Современные проблемы и перспективы луговодства на пойменных лугах, польдерах и освоенных болотах. Новгород, 1996. С. 43-44.

20. Особенности развития различных сортов и сортообразцов бобовых трав в условиях Южной Карелии. II Тезисы докл. 4 междунар.научн. конфер.: Биологический азот в растениеводстве. М., 1996. С. 124 (в соавторстве).

21. Проблемы кормопроизводства в Карелии. II Тезисы докл. междунар. конфер. Баренц-Евро-Арктического региона: Животноводство на Европейском Севере: фундаментальные проблемы и перспективы развития. Петрозаводск, 1996. С. 283-285 (в соавторстве).

22. Продуктивное долголетие различи' 'X сортов тимофеевки луговой в условиях Южной Карелии. II Тезисы докл. междунар. конфер.Баренц-Евро-Арктического региона: Животноводство на Европейском Севере: фундаментальные проблемы и перспективы развития. Петрозаводск, 1996. С. 276-277 (в соавторстве).

23. Продуктивность и устойчивость агроценозов в условиях антропогенного фактора. II Тезисы докл. 3 междунар, конф.: Освоение Севера и проблемы рекультивации. С.-Пб., 1996. С. 91-93.

24. Продуктивность и устойчивость злаково-бобовых агроценозов при различных условиях выращивания. II Тезисы докл. Первой ботанической всерос. конфер. по ботаническому ресурсоведению. С.-Пб., 1996. С. 166.

25. Эффективность возделывания клевера гибридного в травосмесях. // Тезисы докл. 16 генерального собр. Европейской федерации луговодства: Луговодство и пастбищное хозяйство. Градо, Италиг 1996. С. 79-80 (в соавторстве).(

26. Продуктизность, устойчивость и видовой состав злаковых и бобовых агрофитоценозов. // Тезисы докл. междунар. конфер.: Финно-угорский мир: состояние природы и региональная стратегия защиты окружающей среды. Сыктывкар, 1997. С. 10 ¡-103.

27. Влияние вида, сорта, покровной культуры на активность симбиоза бобовых Траз в первый год жизни. II Труды междунар. конфер. по анатомии и морфологии растений. С.-Пб., 1997. С. 279.

28. Эффективность возделывания клевера гибридного в различных травостоях. // Доклады 3 междунар. конфер.: Освоение Севера и проблемы рекультивации. Сыктывкар, 1997. С. 376-383 (в соавторстве).

29. Влияние удобрений и режима скашивания на долголетие сеяных злаковых трав. II Кормопроизводство №10. М., 1997. С. 6-8 (в соавторстве).

2. Методические пособия.

1. Журнал опытных работ по луговому и полевому кормопроизводству / Методическая разработка. Петрозаводск, 1988. 59 с.

2. Луговое кормопроизводство / Рабочая тетрадь для студентов специальностей "Агрономия", "Зоотехния". Петрозаводск, 1990. 55 с.

3. Луговое кормопроизводство / Метод, указания к лабораторно-практическим занятиям для студентов спец. "Агрономия", "Зоотехния". Петрозаводск, 1990. 31 с.

4. Методические указания к проведению учебно-производственной практики и самостоятельному изучению кормопроизводства для студентов отделения агрономии и почвоведения. Петрозаводск, 1993. 26 с.