Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОСВОЕНИЯ ЗАЛЕЖИ В ЛУГОВЫЕ УГОДЬЯ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

ВАК РФ 06.01.12, Кормопроизводство и луговодство

Автореферат диссертации по теме "РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОСВОЕНИЯ ЗАЛЕЖИ В ЛУГОВЫЕ УГОДЬЯ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ"

, . / ^ На правах рукописи

ЛЕБЕДЕВ Дмитрий Николаевич

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОСВОЕНИЯ ЗАЛЕЖИ В ЛУГОВЫЕ УГОДЬЯ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

06.01.12 - кормопроизводство и луговодство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2005

Работа выполнена а Государственном научном учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В. Р, Вильямса»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кутузова Анэля Александровна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Лазарев Николай Николаевич, кандидат сельскохозяйственных наук Щербаков Михаил Федорович

Ведущая организация - Государственное научное учреждение «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны»

Защита состоится "/2 " _" 2005 г.

в U ч. 3Ü мин. на заседании диссертациот/ого совета Д 1)06.019.01 ори 1 HV «Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В. Р. Вильям са» по адресу: 141055, г. Лобня, Московской области, п/о Луговая, Научный городок.

Просим Вас принять участие в работе совета или прислать письменный отзыв о данном реферате (в двух экземплярах, заверенных печатью).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ кормов имени В. Р. Вильямса

Автореферат разослан 2005

г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Трофимова Л. С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы обусловлена необходимостью устранения деградации неиспользуемой пашни, сохранения площади сельскохозяйственных угодий в стране и увеличения производства кормов. По данным МСХ РФ и РАСХН (Гордеев А. В., 2000; Иванов А. Л., 2001 и др.) площадь неиспользуемой пашни - вынужденной залежи увеличилась до 30-37 млн. га.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является разработка ресурсосберегающих технологий освоения неиспользуемой пашни -вынужденной залежи в луговые угодья на основе многовариантных доступных способов для широкого их применения в производстве с учетом ограниченности материатьно-техннческих средств в современном сельском хозяйстве. В задачи исследований входило: изучение формирования растительности на залежи в течение второго этапа пользования (за 4-6 годы) с учетом флористического состава; оценка качества корма при пастбищном и сенокосном использовании различных фнтоценозов на залежи и улучшаемом старосеяном пастбище; определение урожайности и продуктивности травостоев; установление размеров выноса основных элементов питания (МРК) из почвы и удобрений, определение эффективности накопления биологического азота в урожае и подземной массе; изучение средообразугощей роли луговых фитоценозов; определение производства валовой энергии в пастбищных и сенокосных агроэкосистемах; проведение агроэнергетнческоЙ и экономической оценки перспективных технологий и приемов освоения залежных земель и старосеяных лугов.

Научная новизна исследований. Впервые изучено естественное самозарастание залежи на втором этапе восстановительных сукцессий (4-6 годы), разработаны ресурсосберегающие технологии формирования луговой растительности на основе четырех систем ведения (примитивная, минеральная, техногенная, техногенно-мннеральная), трех типов травостоев (естественный, сеяные - злаковый и бобово-злаковый), трех уровней минерального питания (без применения удобрений, РК и ЫРК) и двух способов использования травостоев (сенокосное и пастбищное). Установлены различия этих процессов на залежных землях и при улучшении старосеяного выродившегося пастбище.

Практическое значение работы состоит в обеспечении сохранности сельскохозяйственных угодий от превращения их в неудобья, заросшие кустарником и мелколесьем, на основе разработанных многовариантных технологий, обеспечивающих на неиспользуемой пашне производство 2,64,4 тыс. корм, ед. с 1 га при пастбищном и 2,0-3,8 тыс. корм. ед. с 1 га при сенокосном использовании, экономическую эффективность антропогенных затрат; перспективы применения — 2£у2,7 .или. 1в.р...у"

Публикации. По материалам днссер гации

рабОТ' ЦНБ имени Н И. Железнова

Фонд научный литературы

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на конференции молодых ученых (М., ВИУА, 2004), на заседаниях научно-технического совета отдела луговодства и Ученого Совета ВНИИ кормов имени В. Р. Вильямса (2003-2005 гг.).

Объем н структура работы. Диссертация изложена на 256 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, 47 таблиц, 24 приложений, 7 рисунков. Список использованной литературы включает 129 наименований, в том числе 9 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в трех полевых опытах в 2002-2004 гг. в соответствии с программой РАСХН; два из них размещены на залежи ЦЭБ ВНИИ кормов, расположенной на суходоле с дерново-подзолистой суглинистой почвой; перед закладкой полевых опытов в 1999 г. в ней содержалось 1,91 % гумуса, 0,13 % общего азота, 126 мг/кг P2Oj и 100 мг/кг KjO, рНщл. 5,0. Для установления различий восстановительных сукцессий на залежных землях и пастбищном фитоценозе при одинаковых способах

старосеяном пастбище (12-14 годов жизни), исходные агрохимические показатели почвы были близки к показателям на залежи, кроме содержания гумуса (3,0 %) и калия (61 мг/га). Расположение вариантов в повторениях опыта рендомизированное, площадь делянки 30 мг (на старосеяном пастбище 50 м2), повторность четырехкратная.

Закладка опытов 1-3 проведена в 1999 г. аспирантом А. П. Раевым. Участок на залежи с 1957 по 1965 гг. использовался как культурное пастбище, с 1965 на этой площади размещали кормовой севооборот с чередованием однолетних культур и многолетних трав. В 1996 году данная площадь была занята посевами ячменя, в 1997 - овса, в 1998 использовалась под посев озимого рапса (на семена). В вариантах, где предусмотрено за-лужение, были высеяны рекомендованные упрощенные травосмеси, доступные для производства. В вариантах со злаковым травостоем в состав травосмеси включали: тимофеевку луговую ВИК 9 (8 кг/га) и овсяницу луговую ВИК 5 (12 кг/га семян 100 % посевной годности). В бобово-злаковую травосмесь для сенокоса, кроме указанных видов, включен клевер луговой Тетраплоидный ВИК (5 кг/ га семян 100 % посевной годности), в пастбищную травосмесь — дополнительно клевер ползучий ВИК 70 (2 кг/га), нормы высева злаковых видов соответственно снижены до 6 и 8 кг/га.

Все учеты и наблюдения проводили по общепринятым в луговодстве и растениеводстве методикам. Статистическую обработку данных по урожайности проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов Б. А., 1985). Комплексную агроэнергети чес кую и экономическую оценку систем

ведения пастбищ и сенокосов проводили согласно «Методическому пособию по агроонергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства» (1995), утвержденному РАСХН,

Метеорологические условия в вегетационные периоды за годы проведения исследований были различными. Сумма среднесуточных температур по годам исследований составила: в 2002 г. 2630 °С, в 2003 г. 2416 "С, в 2004 г. 2393 "С при среднемноголетнем показателе 2344 ®С. Уровень вла-гообеспеченности заметно изменялся по годам исследований: в 2002 г. сумма осадков составила всего 52 % от среднемношлетнего показателя, в 2003 г. выпало 504 мм осадков, что в 1,6 раза превысило норму, а вегетационный период 2004 г. по условиям увлажнения соответствовал норме -99 % к среднемноголетнему показателю.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изменение ботанического состава травостоев н качества корма иод влиянием технологий освоения залежных земель под пастбища и сенокосы. В результате сравнения состава фитоценоза при самозарастании •залежи « нн старосе^^^м пастбище при режиме (бея использо-

вания) установлены различия в их формировании. На неиспользуемом пастбище (9-14 года жизни) луговой тип растительности сохранялся на 14 год жизни травостоя. На залежи при заповедном режиме направление процесса самозарастания, как в первые три года, по данным А. П. Раева (2003 г.), так и на 4-6 годы исследований происходило путем формирования опушечно-лесной флоры, представленной разнотравно-злаковой ассоциацией с доминированием вейника наземного (около 60 % от общего проективного покрытия). Этот вид может быть принят как тест-растение для быстрого определения направленности сукцессионной изменчивости типа фитоценоза - от лугового к опушечно-лесному. Наряду с этим отмечено внедрение представителей малоценного мелколесья (ива, береза бородавчатая и др.). Трехкратное использование (в течение сезона) травостоя на пастбище при самозарастании залежи, ограничивает внедрение вейника, но разнотравно-злаковый состав на 4-5 гг. пригоден для выпаса мелкого рогатого скота и молодняка КРС. Только на 6 год жизни травостоя, когда условия увлажнения были благоприятными, злаки стали домннинантами (62 %) при участии 18 % клевера ползучего. При более высоком уровне питания естественного травостоя (за счет удобрений Р»К« и М^зоК^о) увеличилось содержание соответственно клевера ползучего до 40% и злаков до 54-69 %, то есть фитоценоз стал пригодным для выпаса КРС.

В результате залужения клеверо-злаковой травосмесью при ежегодном внесении Р^цК^ сформировался ценный состав травостоя с содержанием 32 % бобовых, 54 % злаков и 14 % разнотравья на 6 год. При зал ужен и и злаковой травосмесью и применении КэдРзоКэо в травостое 6-го года жизни

преобладали злаки (50 %) при умеренном участии разнотравья (26 %) и бобовых (24 %).

При естественном зарастании залежи и сенокосном использовании (2 укоса за сезон без подкормки удобрениями) вейиик наземный на 5 год пользования стал доминантом фитоценоза (47 % от урожайности). Впервые установлена положительная отзывчивость вейннка на улучшение уровня питания, при внесении РгоКзо к К50Р20К30 урожайность его увеличилась в 1,8 раза. Режим использования оказал более сильное влияние на внедрение вейника в естественный травостой: на пастбище его участие на шестой год пользования составило 5-9%, насенокосе-19-24 %. Втехно-гетгной системе при сенокосном использовании вследствие обеднения почвы состав естественного и сеяного злакового травостоев на 6-ой год оказался довольно близким (злаки - 72 и 59 %, бобовые 17 и 17 %, разнотравье 11 и 14 %). Залуженне злаковой и бобово-злаковой травосмесями сдерживало внедрение вейника, участие его на 6-ой год снизилось с 24 до 5-9 %. Ценный состав травостоя на сенокосе при отсутствии в почве семян злаков верхового типа можно сформировать только на основе зал ужения. При посеве бобово-злаковой травосмеси с клевером луговым Тетраплоид-

на шестой год произошла смена бобовых компонентов на внедрившиеся виды. При этом сохранился еще ценный состав травостоя, содержащий 63 % злаков, 23 % бобовых при низком участии разнотравья (9 %), При залу-жении злаковой травосмесью и внесении N«^20^30 на 6 год сложился злаковый травостой с доминированием этой группы (69 %) с низким участием разнотравья (13 %) и средним участием клевера ползучего (18 %).

Содержание сырого протеина в корме при освоении залежи под пастбище путем самозарастания или создании сеяных травостоев после обработки почвы с рудеральной растительностью, при внесении удобрений на естественных и сеяных травостоях во всех технологиях (16,3-17,7 % СВ) в среднем в 2002-2004 гг. превышало контроль - естественный травостой в примитивной системе (15,1 %). В техногенной системе на естественном и бобово-злаковом травостоях, а также в техногенно-минеральной системах отмечена тенденция снижения содержания сырой клетчатки в корме (до 19,9-20,8 % СВ) по сравнению с контролем. В минеральной и техногенной системе на злаковом травостое этот показатель превышал контроль всего на 0,7-0,9 %. Общая питательность корма в среднем за 2002-2004 гг. (10,511,7 МДж и 0,87-0,97 корм. ед. в 1 кг СВ) благодаря применению трех циклов за сезон и своевременному использованию (в фазы кущения — начало выхода в трубку злаковых видов) соответствовала зоотехническим требованиям.

При освоении залежи под сенокос в течение трех лег исследований установлена возможность получения в первом укосе сена первого и второго классов качества в примитивной, минеральной, техногенной системах

на естественном травостое, а также на сеяном бобово-злаковом травостое (фон Р20К30). Лимитирующим фактором для злаковых травостоев в техногенной и техногенно-минеральиой системах было содержание сырого протеина (7,3-9,9 % СВ), Во втором укосе качество сена соответствовало первому классу, за исключением применения минеральной системы с внесением НЛоКи вследствие снижения сырого протеина до уровня второго класса. Содержание сырой клетчатки, сырой золы и общая питательность сена соответствовали требованиям первого и второго классов качества как в первом, так и во втором укосах.

Урожайность улучшаемых угодий. Урожайность долголетнего пастбища 12-14 гг. жизни в примитивной системе (без удобрений) составила 24 ц/га, при самозарастании залежи и пастбищном использовании 26,7 ц/га, 38,7 ц/га СВ при сенокосном использовании в среднем за 4-6 гг. жизни фитоценозов (табл. 1). Урожайность на неудобренных фонах в 20022004 гг. существенно снизилась (на 8-32 %) по сравнению с первым периодом (1999-2001 гг.) вследствие снижения запасов подвижных форм фосфора и калия в почве.

Продуктивность пастбища в примитивной системе при самозарас-

энергии (2,4 тыс. корм, ед.), 389 кг/га сырого протеина (СП). Под влиянием улучшенного фосфорного и калийного питания продуктивность естественного травостоя повысилась на 36 %, при дополнительном улучшении азотного питания — на 120% по сравнению с примитивной системой. Продуктивность пастбища в техногенной системе с естественным и сеяным злаковым травостоями существенно не отличалась от контроля. В техно-генно-минеральной системе, включающей залужение бобово-злаковой травосмесью и внесение ежегодно Р30К«, продуктивность пастбища (3,1 тыс. корм. ед7га) существенно не изменилась по сравнению с неудобренным сеяным травостоем вследствие последействия засухи 2002 года. При внесении Н»РмК«о урожайность сеяного злакового травостоя повысилась на 85 % по сравнению с неудобренным травостоем; с 1 га получено 5,1 тыс. корм, ед., 8,7 ц СП. Окупаемость 1 кг смеси ЫРК составила 13,4 корм, ед., 1 кг азота 21,8 корм. ед. (на естественном травостое — 21,1 корм. ед.). Коэффициент использования удобрений (ЮГУ) для N90 на сеяном травостое был выше (75 %) по сравнению с естественным травостоем (65 %). КИУ для Р30 на залежи с естественным травостоем составил 34 %, под влиянием азота возрос до 90 %; аналогичные закономерности наблюдались для использования калия.

Продуктивность сенокоса в примитивной системе составила 38 ГДж/га (3,0 тыс. корм, ед.), 4,1 ц/га СП. При внесении РгоКю продуктивность травостоя увеличилась ка 9 %, а при внесении М^РгоК» — на 79 %. Применение техногенной системы не увеличило продуктивность по сравнению с контролем.

Таблица 1

Продуктивность залежи при освоении под пастбш woe и сенокосное использование (в среднем за 2002-20М гг.)

Система ведения пастбищ Травостой, удобрение Пастбише на залежи Сенокос на залежи

урожайность, ц/гаСВ обменная энергия, J^Wra корм. едУга «рей прспекн. к /га урожайность, ц/гаСВ обменная энергия, ГДж/га корн, едJra сырой протеин, кг/га

Примитивная естественный, (контроль) 26,7 28,1 2364 »9,4 38,7 38,0 2977 412,0

Минеральная PKJWP^K-JO 35,9 38,3 3278 ,9 48,7 41,2 1779 462,0

NWPKJW NSOPJOK» 59,3 61,8 5174 9/5,6 73,3 68,0 5057 726,9

Технесенная (дискование) естественный 30,7 34,5 3130 4! 8,1 37,0 34,0 2493 415,2

сеяный злаковый 29,6 31.4 2653 4*f3,8 40,7 39,0 2625 400,6

сеяный бобово-злакоеый 32,0 35,4 3079 4'-6,2 36,8 36,7 2936 402,9

Техиогенно-минеральная сеяный бобово- злакоэый, РзоК^/РгоКзо 34,0 36,3 3098 5'. 8,1 45.9 44,7 3486 509,0

сеяный злаковый, NQUPJOKW' N6OP*IKM 54,9 59,0 5063 8''7,5 72,8 a,i 5110 619,4

НСРИ 3,2 4,9

Примечание: в числителе дозы удобрений на пастбище, в знаменателе - J га сенокосе.

На бобово-зл аховом травостое при внесении РадКзо продуктивность возросла на 18 % к контролю, а при внесении Н^РмЗСзо производство кормовых единиц повысилось на 72 %. КИУ для N«0 естественным травостоем при сенокосном использовании залежи был выше, чем на сеяном травостое (74 против 62 %). КИУ фосфора в дозе Р» естественным травостоем составил 36 %, сеяным бобово-злаковым - 29 %. При дополнительном внесении азота КИУ для Рм и К^о резко возросли. Внесение полного минерального удобрения увеличило потребление калия из почвы и удобрений соответственно в 2 раза естественным и в 1,7 раза сеяным травостоями, что привело к обеднению почвы этими элементами.

Средообразующая роль многолетних трав прн освоении залежи под пастбища и сенокосы, прежде всего, проявляется благодаря восстановлению дернового процесса за счет накопления подземной массы. За шестилетний период наблюдений установлены более низкие темпы накопления подземной массы при пастбищном (153-185 ц/га СВ) и сенокосном освоении залежи (151- 187 ц/га) по сравнению с улучшением старосеяного пастбища (179-266 ц/га СВ) при применении одинаковых технологий и аг-

ц/га и 253 ц/га СВ.

В результате влияния применяемых технологий в сочетании с дерновым процессом наиболее заметное накопление содержания азота в почве установлено при формировании бобо во-злакового сеяного травостоя на фойе РК - 46 кг/га в год при пастбищном и 85 кг/га в год при сенокосном использовании залежи. Более высокий среднегодовой прирост 1умуса в почве (0,4 т/га в год) отмечен при освоении залежи под пастбища по сравнению с сенокосом на основе минеральной системы (вследствие снижения доз удобрений с ^Рз^К«, до КыРгоКзс); на сеяном злаковом травостое в техногенной системе темпы накопления гумуса (0,4 т/га в год) были одинаковыми при пастбищном и сенокосном использовании. При заповедном режиме среднегодовые темпы накопления гумуса были максимальными (0,8 т/га) благодаря дополнительному поступлению органического вещества с надземной массой. Энергоемкость почвенного плодородия залежных земель при освоении их под пастбища повышалась на 38 ГДж/га в год в примитивной системе и на 109 ГДж/га при заповедном режиме, что превосходило эти показатели (23 и 78 ГДж/га) при сенокосном использовании. Кроме того, в условиях выпаса скота преимущество пастбищного освоения залежи, безусловно, возрастает благодаря отложению экскрементов животных.

Производство валовой энергии в луговых агроэкосистемах, созданных :1а залежных землях, характеризовалось высокими показателями. При пастбищном использовании накопление валовой энергии достигало 98-163 ГДж/га в год, при освоении под сенокос — 111-180 ГДж/га. На

1 ГДж израсходованных затрат антропогенной энергии производство валовой энергии в луговых агроэкосистемах (надземная и подземная масса, изменение плодородия почвы) составило 12-52 ГДж на пастбище и 19-83 ГДж на сенокосе.

Экономическая эффективность изучаемых технологий. При освоении залежи под пастбища среднегодовые затраты антропогенной энергии повышаются по мере усложнения технологий при дополнительном включении факторов интенсификации: в 1,9-5,8 раза в минеральной, в 1,11,5 раза в техногенной и в 2,4-6,1 раза в техногенно-минеральной системах по сравнению с примитивной (табл. 2 и 3). Окупаемость антропогенных затрат сбором обменной энергии на пастбище (с учетом коэффициента потребления 85 % от запаса корма) была высокой -3,8-13,0 раз. Совокупные затраты антропогенной энергии на сенокосе возрастали с 1,5 ГДж/га в примитивной системе по мере интенсификации технологий в 1,6-6,2 раза. Следует отметить, что затраты на сенокосе были несколько ниже, чем на пастбище, где предусмотрено огораживание территории. Окупаемость среднегодовых затрат на сенокосе достигала 5,6-12,5 ртза.

С учеюм требований рыночной экономики важное значение имеет определение эффеетивности разработанных технологий по современным ценовым показателям. Капитальные вложения при организации пастбищ на залежи по завершенной технологии - с применением огораживания территории и минеральной системы с внесением на естественном травостое охупались за один сельскохозяйственный год, себестоимость 100 корм. ед. составила 126 руб., рентабельность производства — 106 %. При отсутствии в хозяйствах азотных удобрений следует создавать бобово-злаковый травостой с продуктивностью 2,6 тыс. корм. едУга на фоне Р»Кьо; себестоимость 100 корм, ед, составила 136 руб., срок окупаемости капитальных вложений - два года при формировании естественного и три года при посеве бобово-злаковой травосмеси. Эффективно также создание пастбищ на основе техногенно-минеральной системы, включающей залу-жение злаковой травосмесью и ежегодное внесение подкормки в дозе ЫооРзоКад; себестоимость корма составила 134 рубЛОО корм, ед., рентабельность — 94 %, срок окупаемости капитальных вложений два сельскохозяйственных года.

Экономическая оценка освоения залежи под сенокос обосновала возможность применения четырех технологий: зал ужение злаковой и бо-бово-злаковой травосмесями для производства соответственно 2,0 и 2,2 тыс. корм. ед. с I га на среднеокультуренной дерново-подзолистой почве и общего азота, 128 ыг/кг Кг О и 110 мг/кг Р20;), подтвердил положения, ранее установленные академиком В. Р. В ильям сом, об активном внедрении пырея ползучего при самозарастании залежи. Однако, несмотря на высокую урожайность (46 ц/га на естественном, 45-49 ц/га СВ на сеянных травостоях 4 г. пользования) и экономическую эффективность создания

Таблица 2

Агроэнергетическая я экономическая эффективность систем освоения залежи для пастбищного использования (в среднем за 2(К>2-2004 гг.)

Система ведения пастбищ Травостой, удобрения Продуктивность, ГДж/га оэ Затраты антропогенной энергии, МДж/га - с Сбор корм. ед. с 1 га Стоимость продукции, рубУга Приведенные затраты, руб7га í Э' 2 -в . 1 8 а о и " Рентабельность, %

Примитивная естественный, без удобрений 23,9 2146 Г 14 ; 2009 5223 2049 102 155

Минеральная естественный, РзоКбо 32,6 4157 734 | 2746 7140 3271 119 118

естественный, МиЛоК^о 52,5 12540 419 1 4398 1 11435 5565 126 106

Техногенная естественный, без удобрений 29,3 2256 тя 2660 6916 2364 89 192

сеяный злаковый, без удобрений 26,7 2990 893 2255 5863 2496 111 135

сеяный бобово-злаковый, без удобрений 30,1 3251 916 2617 6804 2593 99 162

Техногепно-минеральная сеяный бобово-злаковый,РзоК«) 30,8 5064 608 .. , 2633 6846 3571 136 92

сеяный паковый, ИиРзоКбо 50,2 13183 331 4304 11190 5776 134 94

£ н = £ ■8 3 В Я £ т е ? Техногенная г ■3 е в* § | Примитивная Система ведения сенокоса

о Л йй г Ё Р ^ 1 ГО Е ё Я 11 £ 1 ^ ►о а сеяный бобово-злаковый, без удобрений сеяный злаковый, без удобрений естественный, без удобрений | о 8 £ п Э 1 » ь* о- о I естественный, без | удобрений Травостой, удобрения

51,1 У к> 29,2 (л и о 30,9 28,4 Продуктивность, ГДж/га оэ

чэ о со о (Л и> 2336 ё 1935 | 8321 к» 00 ■л 1461 Затраты антропогенной энергии, МДж/га

(Л чо ■Ь •ь. к> М о г— сК о 1 ДЛ, /о

3832 2614 2202 ! 6961 1 1870 , 2084 2233 Сбор корм. ед. с 1 га

10461 7136 6011 5375 5105 10901 а ЧО © оч Стоимость продукции, руб7га

3200 | 1 1 1426 1176 | 2795 | 1588 | Приведенные затраты, рубУга

£ а? г Й 3 3? (Л Себе стоим ость 100 корм, ед., руб.

к» ы £ и> ы « -л и и ■Сь 8 к> 1Л СО ил о ш Рентабельность, %

>

3

и

I

л

В

&

*ȣ

<? Р и

з 8

0

1

В 3

к

а Н

в" 6!

| I

сенокоса на этих землях, в диссертации сделано заключение о необходимости максимального использования подобных площадей (с высокими показателями плодородия почвы) для выращивания полевых культур в системе рекомендуемых севооборотов.

Выводы

1. В результате естественного зарастания залежи, расположенной на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в Центральном районе Нечерноземной зоны, при заповедном режиме (без использования) на четвертый - шестой годы сформировались опушечно-лесные растительные формации с преобладанием малоценного в кормовом отношении вейника наземного (50-90 % от обилия злаков по проективному покрытию, с высоким участием кипрея мохнатого, иван-чая узколистного, вероники дубравной и длиннолистной и др., всего 37-50 видов) и появлением поросли ивы и березы бородавчатой. В отличие от этого на старосеяиом пастбище (9-14 гг. жизни трав) также при заповедном режиме сохранился луговой тип растительности г, преобладанием лисохвоста лугового, пырея ползучего и мятлика обыкновенного (всего 23-30 видов злаков, бобовых и разнотравья), более устойчивый к внедрению видов - типичных представителей опушечной и лесной флоры.

2. Хозяйственное использование естественных травостоев, формирующихся путем самозарастания залежных земель, способствует увеличению участия более ценных для кормления скота видов. При этом пастбищный режим (три цикла за сезон) приводит к большему снижению участия вейника (до 9-10 %) по сравнению с сенокосным режимом (19-47 % от урожайности). При применении примитивной и техногенной систем в связи с преобладанием разнотравья на 4-5 годы (42-67 %) травостой был пригоден 2,5-3 раза (с 42-67 до 20-21 % СВ), содержание злаков соответственно увеличилось до 62 и 45 % (преобладали полевица тонкая и мятлик обыкновенный), участие клевера ползучего составило 18 и 21 % от урожайности. При удобрении естественных травостоев в дозах РэоК«» сформировался бобово-злаковыЙ травостой (соответственно 40 % клевера ползучего и 43 % злаков), на фоне МвоРздКм на 5 и 6 гг. преобладали злаки (69 и 54 %), что позволяет использовать их для выпаса коров и молодняка КРС.

3. Наиболее ценный травостой при освоении залежи под пастбище сформировался при применении техногенно-минеральной системы. При зал ужении бобово-злаковой травосмесью (клевер луговой, клевер ползучий, тимофеевка луговая, овсяница луговая) в сочетании с ежегодной пол-корм кой в дозах РзоК«1 содержание клевера ползучего на шестой год составило 32 %, злаков - 54 %, разнотравья — 14 %. Зал ужение злаковой тра-

восмесью (тимофеевка луговая, овсяница луговая) при ежегодной подкормке в дозах МздРзоКбо привело к формированию злакового травостоя (53 и 50 % злаков на 5 и б годы) с участием бобовых (клевер ползучий - 24 %) и разнотравья (одуванчик лекарственный, кульбаба осенняя, тысячелистник обыкновенный и другие виды - 26 %).

4. Травостой для сенокосного использования можно сформировать только путем залужения. При зал ужении бобово-злаковой травосмесью с клевером луговым Тетраплоидный ВПК в техногенно-минеральной системе на фоне Р2оК}й сохранилось его участие (25 % от обшей урожайности на четвертый год жизни); травостои пятого и шестого года характеризовались также ценным составом благодаря содержанию 68 и 63 % злаков, 17 и 28 % бобовых (преимущественно за счет внедрения дикорастущих видов - клевер ползучий, чина луговая), 15 и 9 % разнотравья. При залужении злаковой травосмесью и ежегодном внесении Н^РюКзо в техногенно-минеральной системе сформировался злаковый травостой с преобладанием этой группы - 69-96 % от общей урожайности с низкой долей вейника наземного (3-5 %) и разнотравья (3-13 %). В техногенной системе при залужении также достигалось снижение внедрения вейника наземного (до 5-9 %) по с естгса^нны'-'' ГУ^ст*^у^

5. Освоение залежных земель под пастбища на основе применения примитивной, минеральной, техногенной и техногенно-минеральной систем, обеспечивает производство высококачественного корма с содержанием 15,1-17,7 % сырого протеина, 10,4-11,7 МДж обменной энергии в 1 кг СВ, При внесении подкормки из расчета ИроРзоК^о на сеяном злаковом травостое зоотехническая норма содержание сырого протеина в корме достигалась только при благоприятном увлажнении (14,0-24,0 % СВ), в засушливые периоды этот показатель снижался (до 12,3-13,9 % СВ), что обосновывает необходимость оперативного контроля этого показателя.

6. Сырьевая масса, произведенная в первом укосе на сенокосных фитоценоза* 4-6 года пользования, по содержанию сырого протеина (9,2-11,7 %) отвечала требованиям первого и второго классов качества сена во всех системах, кроме сеяных злаковых травостоев в техногенной и техногенно-минеральной системах, для которых лимитирующим показателем было недостаточное содержание протеина (7,3-9,9 % СВ), Сено, полученное во втором укосе, во всех изучаемых системах (кроме минеральной на фоне МбоРмК-зо в 2003 и 2004 гг.) по содержанию сырого протеина (11,2-12,5 % на естественных, 12,2-13,8 % на сеяных злаковых и 13,1-15,5 % на бобово-злаковых травостоях), а также по содержанию клетчатки и золы соответствовало отраслевому стандарту для производства этого вида корма первого класса.

7. Продуктивность естественного травостоя в среднем за 4-6 годы жизни, сформировавшегося на основе самозарастания залежи, составила 27 ц/га СВ, 28 ГДж/га ОЭ, 3,9 ц/га сырого протеина за счет поступления из

почвы 62 кг/га азота, 20 кг/га Р2О5 и 49 кг/га К^О (без применения удобрений). По сравнению с первым периодом (1999-2001 гг.) продуктивность снизилась на 30 % вследствие снижения потребления элементов питания на 40-50 % за счет поступления их из почвы. При внесении минеральных удобрений урожайность повысилась по сравнению с контролем на 34 % благодаря подкормке в дозах РзоК« и на 122 % при внесении НюРзоК^о; производство ОЭ составило 38 и 62 ГДж/га. На сеянных травостоях на фоне этих удобрений получены близкие результаты, соответственно 36 и 59 ГДж/га ОЭ. Среди трех изученных технологий техногенной системы наиболее продуктивным было создание сеянного бобово-злакового травостоя (35 ГДж/га ОЭ, 5,0 ц/га сырого протеина). По сравнению с улучшением старосеяного травостоя (12-14 гг.) продуктивность, полученная при самозарастании залежи в примитивной системе, уступала на 17 %, в минеральной и техногенной системах — не отличалась. Продуктивность сеянных травостоев 4-6 гг. пользования в тсхногенно-минеральной системе, созданных путем улучшения старосеяного пастбища, была на 38 и 12 % выше, чем на залежи.

8. Урожайность естественно]х> травостоя при сенокосном использова-

годы жизни, что было на 16 % меньше, чем в первый период освоения вследствие обеднения почвы; урожайность на фоне Р20К3» (48,7 ц/га СВ) снизилась только на 7 %, на фоне М^оРгоКза повысилась до 73,3 ц/га СВ (прибавка 16 % к первому периоду). При внесении этих удобрений на сеяном злаковом травостое урожайность (72,8 ц/га) сохранилась на уровне первого периода. Это указывает на ведущую роль ежегодной подкормки травостоев, созданных на залежных землях со среднеокультуренной почвой.

9. Благодаря влиянию технологий на формирование подземной массы фитоценозов (153-185 и/га СВ при пастбищном и 151-187 ц/га СВ при сенокосном использовании) на шестой год освоения залежных земель в ней накоплено соответственно 155-226 и 154-251 кг/га азота. В почве содержание азота за этот период повысилось с 0,19 % (исходное) до 0,20-0,24 %, Накопление валовой энергии в луговых агроэкосистемах достигало 98-163 ГДж/га в год при пастбищном и 111-180 ГДж/га при сенокосном использо-ва-нии; на 1 ГДж израсходованных затрат антропогенной энергии благодаря мобилизации природных факторов произведено дополнительно 12-52 ГДж ВЭ на пастбище и 19-83 ГДж ВЭ на сенокосе.

10. Освоение залежных земель под пастбища по завершенной технологии, включающей огораживание их комбинированной изгородью, наиболее экономически эффективно на основе естественного зарастания залежи или создания сеяного злакового травостоя при применении ежегодной подкормки в дозе ИэдРзоКйо, обеспечивающей производство 4,4 и 4,3 тыс. корм. ед. с 1 га (в поедаемом корме); себестоимость 100 кормовых единиц

составила соответственно 126 и 134 руб., рентабельность производства 106 и 94%, капитальные вложения окупились соответственно за 1 и 2 сельскохозяйственных года. Создание бобово-злакового травостоя на среднесуг-линистой дерново-подзолистой почве без применения удобрений в техногенной системе при производстве 2,6 тыс. корм. ед. обеспечивает более низкую себестоимость (99 руб./100 корм, ед.), высокий уровень рентабельности — 162 Уа при окупаемости капитальных вложений за 2 года.

При участковом способе использования пастбищ, обеспечивающим экономию капитальных вложений на огораживание (5440 руб./га) и ремонт изгороди (544 руб./га), эффективны все изучавшиеся системы и технологии освоения залежных земель. Однако при таком способе использования труднее гарантировать необходимый технологический режим (трехкратное использование, обеспечение допустимой степени стравливания запаса корма и соответствующего период «отдыха» травостоя).

11. Освоение залежи под сенокос при активном формировании естественной растительности возможно на основе примитивной системы при получении 2,2 тыс. корм. едУга (с учетом технологических потерь заготовки сена) в среднем за 4 — 6 годы пользования и себестоимости 100 кормовых

ftlvu'jt1 ^ — г* '"v тт+ч-ж п^^ и ч1шч,г> г.—> ^^ v,'\t' """ *—тр*5 со-

стоя до 4,0 тыс. корм. ед. с 1 га благодаря применению Н^Р^Кзо также достигалась низкая себестоимость кормовой единицы (70 руб./100 корм, ед.) вследствие экономик затрат на обработку почвы и залужение. Техно-генно-минеральная система освоения залежи под сенокос может применяться на участках, где восстановление естественных травостоев затруднено из-за ограниченности в почве запаса жизнеспособных семян и вегетативных органов размножения ценных видов трав верхового типа. При получении 3,8 тыс. корм. ед. с 1 га в среднем за 4-6 годы пользования на злаковом травостое на фоне ежегодной подкормки в дозах NaoPmKjo себестоимость 100 корм. ед. составила 84 руб. при рентабельности производства 227 % и окупаемости капитальных вложений за 1 сельскохозяйственный год. Создание сеяного бобово-злакового травостоя с клевером луговым (до 4 лет жизни и последующим внедрением дикорастущих видов бобовых) при производстве 2,6 тыс. корм. ед7га на фоне РюКзо себестоимость корма составляет 76 рубЛОО корм. ед. Срок окупаемости капитальных вложений для применения четырех перспективных технологий создания луговых сенокосов на залежи составляет один сельскохозяйственный год.

Предложения производству

1. Для устранения зарастания залежных земель (неиспользуемой пашня) сорной и малоценной в кормовом отношении растительностью (с преобладанием всйннка наземного), последующего предотвращения внедрения древесно-кустарникового мелколесья (ива, береза, осина, шиповник -

роза коричная и др.) и сохранения площади сельскохозяйственных угодий необходимо использовать их под пастбища или сенокосы, применяя разработанные многовариантные технологии.

2. На средиеокультуреиных дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах (рНци. 5,0, гумус 1,9%, 126 мг/кг Р205, 91 мг/кг К2О) для создания пастбища при отсутствии удобрений необходимо провести:

обработку почвы (для рыхления ее и заделки сорной растительности), прикагываиие (до и после посева) и зал ужение бобово-злаковой травосмесью (клевер луговой 5 кг, клевер ползучий 2 кг, тимофеевка луговая 6 кг, овсяница луговая 8 кг/га семян районированных сортов), обеспечивающей производство 2,6 тыс, корм, ед./ га и 4,2 ц/га сырого протеина (в поедаемой массе) в среднем за 4-6 годы пользования;

или залужение злаковой травосмесью (тимофеевка луговая 8 кг н овсяница луговая 12 кг/га семян районированных сортов), обеспечивающей получение 2,3 тыс, корм, ед./га, 3,8 ц/га сырого протеина (СП) без внесения удобрений (за счет плодородия почвы).

3. При более низком содержании в почве доступных форм фосфора и калия (100 мг/кг PjOj и 40-50 мг/кг КгО) для повышения продуктивности

г*<ттг> tv тч^отэ^^ум^з tf.wчи/ч, 1 ^ litе^тегодне* вносить и виде подкормки минеральные удобрения в дозах;

РзоКво на бобово-злаковом травостое для получения 2,6 тыс. корм, ед, с 1 га и 5,1 ц/га СП; КздРэоКбо (по N4; весной и после первого использования) на злаковом травостое для получения 4,3 тыс, корм, ед./га и 7,4 ц/га СП.

4. При освоении залежных земель, в почве которых содержится запас всхожих семян ценных видов трав (мятлик луговой, клевер ползучий, полевица тонкая и гигантская, овсяница красная и др.), что можно определить уже в первый гол по наличию их всходов под покровом рудерапьной растительности, пастбищные фитоценозы можно сформировать на основе самозарастания (экономя затраты на семена трав) за счет регулярного использования (в фазу кущения злаковых трав, не менее трех раз за сезон), обеспечивающие продуктивность 2,0 тыс. корм. едУга, 3,3 ц/га СП за счет почвенного плодородия;

для получения 2,8 тыс, корм. ед7га, 4,8 ц/га СП следует применять подкормку в дозах PjoKw ежегодно; для повышения продуктивности до 4,4 тыс. корм, ед./га, 7,9 ц/га СП - в дозах N^oPjoIC».

5. Для создания травостоев, пригодных к скашиванию, необходимо проводить ускоренное залужение (после заделки рудеральной растительности).

На среднеокультуренной почве посев злаковой травосмеси (тимофеевка луге пая 8 кг/га, овсяница дуговая 12 кг/га семян районированных сортов) позволяет произвести (с учетом технологических потерь на заготовку сена) 2,0 тыс. корм, едУга, 3,0 ц/га СП в среднем за 4-6 гг. пользования, на по-

севах клеверо-злаковой травосмеси (клевер луговой 5 кг, тимофеевка 6 кг и овсяница 8 кг/га) — соответственно 2,2 тыс. корм, ед./га и 3,0 ц/га СП без применения удобрений.

При снижении содержания в почве подвижных форм фосфора и калия (до 100-115 мг/кг Р2О3 и 40 мг/кг KjO) следует вносить удобрения в дозах Р20К30 для получения 2,6 тыс. корм. ед. в среднем за 4-6 годы пользования и 3,8 д'га СП; для повышения продуктивности злаковых травостоев до 3,8 тыс. корм, ед./га и 4,6 ц/га СП необходимо применить подкормку в дозах NeoPjoKäo-

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Лебедев, Д. Н. Потребление элементов питания и эффективность применения удобрений при освоении залежных земель под сенокосы и пастбища / Д. Н. Лебедев // Применение средств химизации — основа повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почвы: Материалы Международной научной конференции. - М, 2004. - С. 142.

2 (г^у^г.^ А, А, Много5яри«нтиые технологии создания пастбищ ч сенокосов на залежных землях / А» А. Кутузова, Д. Н- Лебедев // Научное обеспечение развития агропромышленного комплекса на европейском севере РФ; Сб. науч. тр. - «Новая Вилга», 2005.— С. 6-10.

3. Кутузова, А. А. Организация пастбищ на залежных землях / А. А. Кутузова, Д. М. Тебердиев, Д. Н. Лебедев // Достижения науки и техники АПК. - 2004. - № 11. - С. 28-29.

4. Кутузова, A.A. Многовариантные технологии создания пастбищ и сенокосов на залежных землях / А. А. Кутузова^ Д. М. Тебердиев, Д. 11. Лебедев, Т. М. Лебедева // Кормопроизводство. - 2004. - № 8. -С. 5-9.

5. Кутузова, А. А. Многовариантные технологии освоения залежных земель под пастбища и сенокосы в Нечерноземной зоне России / А. А. Кутузова, Д. М, Тебердиев, Д. Н. Лебедев и др. // Рекомендации.-М., 2005.-29 с.

Усл. печ. л. 0,93. Зак. 499. Тираж 100 экз.

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО МСХА им. К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

»14 889