Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Теоретические основы долголетнего использования травостоев сенокосов и пастбищ (обзор литературы) 17
1.1. Продуктивное долголетие травостоев на сенокосах и пастбищах 17
1.2. Улучшение травостоев сенокосов и пастбищ подсевом трав 24
1.3. Эффективные способы борьбы с сорной растительностью на сенокосах и пастбищах 29
1.4. Влияние минеральных удобрений на продуктивность природных и сеяных травостоев 35
1.5. Продуктивное долголетие трав в зависимости от интенсивности использования травостоев 39
1.6. Минимализация обработки почвы и прямой посев трав при коренном улучшении и перезалужении сенокосов и пастбищ 44
1.7. Формирование устойчиво продуктивных бобово-злаковых агрофитоценозов на основе новых сортов люцерны изменчивой лугопастбищного типа 48
ГЛАВА II. Условия и методика проведения исследований 52
2.1. Почвенно-климатические условия Центрального района Нечерноземной зоны Российской Федерации 52
2.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований 55
2.3. Схемы опытов и методы проведения исследований 60
ГЛАВА III . Обогащение природных и старосеяных травостоев сенокосов и пастбищ ценными травами и элиминирование сорных компонентов из фитоценозов 74
3.1. Улучшение природных и старосеяных лугов подсевом трав 74
3.1.1. Эффективность различных способов подсева трав в дернину сенокосов и пастбищ 74
3.1.2. Эффективность подсева бобовых трав после ингибирования старосеяного травостоя химическими препаратами 81
3.1.3. Приживаемость подсеянных трав на суходольных лугах с природными травостоями 85
3.1.4. Ингибирующее действие различных доз раундапа и фюзилада на злаково-разнотравные травостои 89
3.1.5. Влияние микроэлементов и извести на приживаемость клевера лугового и люцерны изменчивой при подсеве их в дернину 91
3.2. Эффективность подкашивания и химического способа борьбы с сорной растительностью на сенокосах и пастбищах 93
3.2.1. Действие гербицидов на ботанический состав и урожайность суходольных лугов 93
3.2.2. Сукцессионные и флуктуационные изменения естественных и сеяных растительных сообществ под влиянием локальной обработки гербицидами 99
3.2.3. Изменение ботанического состава травостоев и урожайности под действием подкашивания 105
3.2.4. Эффективность разных доз гербицидов в борьбе с сорными травами на пойменных лугах 111
Заключение 116
ГЛАВА IV . Оптимизация режимов использования и системы удобрения суходольных и пойменных сенокосов и пастбищ с целью продления их продуктивного долголетия 118
4.1. Сукцессионные изменения старосеяных пастбищных и сенокосных травостоев под действием длительного применения минеральных удобрений 118
4.2. Продуктивное долголетие костреца безостого и двукисточника тростникового на пойменных лугах 142
4.3. Продуктивное долголетие бобовых трав в одновидовых посевах и травосмесях 149
4.3.1. Устойчивость клевера лугового, клевера ползучего и люцерны изменчивой в травостоях при различной интенсивности их скашивания 149
4.3.2. Урожайность бобово-злаковых травостоев при многоукосном использовании 158
4.3.3. Накопление биологического азота в надземной массе многолетних бобовых трав 164
4.4. Ресурсосберегающая система ведения лугового хозяйства на основе применения жидких органических удобрений 166
Заключение 172
ГЛАВА V. Ресурсосберегающие способы создания высокопродуктивных сеяных сенокосов и пастбищ с применением минимальной обработки почвы и прямого посева 174
5.1. Эффективность коренного улучшения суходольных пастбищ, засоренных пыреем ползучим 174
5.2. Эффективность минимальной обработки почвы при залужений пойменных лугов с супесчаными почвами 188
5.3. Регулирование количества сорных компонентов в составе вновь создаваемых травостоев селективными гербицидами 196
Заключение 202
ГЛАВА VI. Формирование надземной и подземной массы многолетними травами и их устойчивость в растительных сообществах сенокосов и пастбищ 204
6.1. Влияние минеральных удобрений на высоту многолетних трав 204
6.2. Интенсивность побегообразования многолетних трав на сенокосах и пастбищах при внесении минеральных удобрений 206
6.3. Изменение высоты трав под влиянием различных способов залуження 208
6.4. Влияние способов залуження на густоту вновь формирующихся травостоев 209
6.5 Изменение структуры урожая многолетних трав при различных режимах использования травостоев 212
6.6. Формирование подземной массы природными и старосеяными травостоями при различных режимах использования 215
6.6.1. Влияние режима скашивания и доз азотных удобрений на накопление корневой массы старовозрастными травостоями 215
6.6.2. Влияние поверхностных обработок почвы на массу и распределение корней по слоям почвы 222
6.6.3. Накопление корневой массы и устойчивость растений к неблагоприятным условиям внешней среды 227
Заключение 233
ГЛАВА VII. Изменение плодородия почв под влиянием минеральных и органических удобрений, способов использования и улучшения кормовых угодий 235
7.1. Динамика биологической активности почвы под влиянием приемов обработки почвы, удобрений и гербицидов 238
7.1.1. Влияние минеральных и органических удобрений на интенсивность биологических процессов в почве сенокосов и пастбищ. 238
7.1.2. Влияние приемов основной обработки почвы и гербицидов на деятельность целлюлозоразлагающих микроорганизмов 242
7.2. Динамика агрохимических показателей почв сенокосов и пастбищ 245
7.2.1. Изменение плодородия почв сенокосов и пастбищ при длительном применении минеральных удобрений 245
7.2.2. Действие навозных стоков на плодородие дерново-подзолистой почвы 254
7.2.3. Влияние минимальной и нулевой обработки на агрохимические показатели почв сеяных сенокосов 256
7.2.4. Изменение плодородия почвы под бобово-злаковыми травостоями 260
Заключение 263
ГЛАВА VIII. Изменение химического состава многолетних трав под действием различных способов улучшения сенокосов и пастбищ 265
8.1. Регулирование биохимического состава корма на старовозрастных сенокосах и пастбищах при внесении различных доз минерального азота 265
8.2. Качественный состав кормов получаемых на сеяных пойменных сенокосах 279
8.3. Химический состав сеяных злаковых трав при внесении навозных стоков 282
8.4. Химический состав бобово-злаковых травосмесей при различной интенсивности их скашивания 286
8.5. Влияние подсева бобовых трав в дернину на химический состав кормов 291
8.6. Изменение качества кормов при применении гербицидов на засоренных лугах 292
Заключение 294
ГЛАВА IX. Агроэнергетическая и экономическая эффективность улучшения сенокосов и пастбищ 296
9.1. Агроэнергетическая эффективность применения минеральных удобрений на старосеяных сенокосах и пастбищах 300
9.2. Агроэнергетическая эффективность различных способов борьбы с сорной растительностью на сенокосах и пастбищах 309
9.3. Эффективность подсева трав, коренного улучшения и перезалужения сенокосов и пастбищ 312
9.4. Агроэнергетическая и экономическая эффективность выращивания бобово-злаковых травосмесей 314
Заключение 323
Выводы 325
Рекомендации производству 330
Список литературы 332
Приложения 385
- Эффективные способы борьбы с сорной растительностью на сенокосах и пастбищах
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
- Эффективность подсева бобовых трав после ингибирования старосеяного травостоя химическими препаратами
- Продуктивное долголетие костреца безостого и двукисточника тростникового на пойменных лугах
Введение к работе
Актуальность работы. Необходимым условием увеличения производства продукции животноводства является стабильное развитие лугового и полевого кормопроизводства. Почвенно-климатические условия Центрального района Нечерноземной зоны Российской Федерации являются благоприятными для получения высоких урожаев кормов на сенокосах и пастбищах. Однако из-за неудовлетворительного культуртехнического состояния их урожайность не превышает 7...9 ц/га сухой массы. Для повышения продуктивности природных сенокосов и пастбищ необходимо провести работы по поверхностному и коренному улучшению этих угодий.
В настоящее время в условиях недостаточного ресурсного обеспечения сельскохозяйственного производства эти задачи необходимо решать на основе экономного расходования материальных и финансовых средств, с учетом высокой эколого-стабилизирующей роли луговой растительности. Приоритетными являются малозатратные способы и технологии улучшения по продлению продуктивного долголетия травостоев, формированию устойчиво продуктивных фитоценозов из самовозобновляющихся растений, подсеву трав, борьбе с сорной растительностью, омоложению сенокосов и пастбищ. Научно обоснованное применение ресурсосберегающих способов улучшения позволит приостановить деградацию сенокосных и пастбищных травостоев, будет способствовать повышению их урожайности, качества получаемых кормов и плодородия почв.
Цель работы - разработка ресурсосберегающих технологий и способов улучшения сенокосов и пастбищ, обеспечивающих формирование высокопродуктивных долголетних травостоев. При выполнении поставленной цели решались следующие задачи:
выявить особенности формирования злаковых и бобово-злаковых травостоев при длительном применении различных доз минеральных удобрений;
установить эффективность разных способов подсева трав в дернину и борьбы с сорной растительностью на сенокосах и пастбищах;
- выявить условия наиболее эффективного применения минимальной
обработки почвы и прямого посева трав при улучшении разных типов
сенокосов и пастбищ;
~ изучить влияние многолетнего применения минеральных удобрений на плодородие почв сенокосов и пастбищ;
- установить оптимальные режимы использования травостоев и дозы
МИНераЛЬНЫХ удобрений, Г>бр:гтечичятпттпге П0,ттут»ни<» шл<у«цмгяш»і"гш»іпгиу
кормов; і РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ
jrssiwf:
- дать агроэнергетическую и экономическую оценку различных способов
улучшения кормовых угодий.
Научная новизна исследований состоит в том, что впервые на основании многолетних полевых исследований:
установлены сроки продуктивного долголетия злаковых и бобовых трав при пастбищном, сенокосно-пастбищном и сенокосном режимах использования и различных уровнях минерального питания;
выявлены причины выпадения сеяных трав из агрофитоценозов и замещения их дикорастущими видами;
научно обоснованы эффективные способы улучшения ботанического состава травостоев за счет подсева бобовых трав и уничтожения сорных растений с использованием селективных гербицидов;
в зависимости от эдафических условий и засоренности для различных типов сенокосов и пастбищ предложены способы уничтожения дернины в системе коренного улучшения и перезалужения сенокосов и пастбищ;
обоснован способ создания сеяных сенокосов и пастбищ путем прямого посева многолетних трав в дернину, уничтоженную раундапом;
- предложены рациональные режимы использования и удобрения,
обеспечивающие формирование продуктивных фитоценозов на основе
самовозобновляющихся видов многолетних трав;
- установлены экологически безопасные дозы минеральных удобрений,
обеспечивающие при длительном их применении сохранение и повышение
плодородия почвы;
обоснованы способы регулирования качества кормов за счет оптимизации режимов использования травостоев на сенокосах и пастбищах;
установлены экономически и агроэнергетически наиболее целесообразные способы улучшения суходольных и пойменных сенокосов и пастбищ.
Основные положения, которые выносятся на защиту:
закономерности долголетнего использования (свыше 15...20 лет) сенокосных и пастбищных травостоев за счет оптимизации режимов использования и уровня минерального питания;
научное обоснование энерго- и ресурсоэкономных технологий поверхностного улучшения суходольных и пойменных лугов на основе эффективных способов подсева трав в дернину, химических способов борьбы с сорной растительностью, рациональной системы удобрения, обеспечивающих формирование высокопродуктивных травостоев;
- научное обоснование технологий коренного улучшения и перезалужения
низкопродуктивных сенокосов и пастбищ с применением минимальных
способов обработки почвы и прямого посева трав в дернину, уничтоженную раундапом;
- закономерности формирования на сенокосах и пастбищах кормов высокого
качества на основе регулирования ботанического состава и способов
использования травостоев, доз минеральных удобрений и состава
высеваемых травосмесей;
закономерности изменения плодородия почв сенокосов и пастбищ под влиянием разных доз удобрений и способов обработки почвы;
оценка агроэнергетической и экономической эффективности технологий поверхностного и коренного улучшения кормовых угодий.
Практическая ценность. Разработанные технологии поверхностного и коренного улучшения позволяют повысить продуктивность кормовых угодий до 8... 10 т сухой массы с 1 га и подцерживать их продуктивное долголетие в течение 15... 20 и более лет. Рекомендуемые способы создания и использования бобово-злаковых травостоев способствуют экономии азотных удобрений, получению кормов высокого качества при сохранении благоприятной экологической обстановки.
Реализация результатов исследований. Научные разработки внедрены автором в 14 хозяйствах Московской области на площади свыше 40 тыс.га. Результаты исследований вошли в рекомендации: Методические рекомендации для составления кормовой базы (на примере колхоза "Борец" Московской области). - М., МСХА, 1977; Создание и использование высокопродуктивных культурных пастбищ в Нечерноземной зоне РСФСР. - М., МСХА, 1991; Ресурсосберегающие способы перезалужения старосеяных пастбищ и сенокосов. - М., ВАСХНИЛ, 1991; использованы при написании 15 методических пособий по кормопроизводству для студентов вузов
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных конференциях Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева в 1976...2003 гг., на научной конференции "Результаты внедрения и перспективы использования кормовых культур" в ВИРе (1990 г.), на координационном совещании по кормопроизводству ученых сельскохозяйственных вузов в Нижегородском сельскохозяйственном институте (1991г.), на международном совещании "Бобовые культуры в современном сельском хозяйстве" в Новгороде (1998 г.), на симпозиуме "Перспективные агротехнические технологии повышения качества кормов" в Немчиновке (2002 г.).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертационной работы опубликовано 80 работ.
%
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, выводов, рекомендаций производству и 25 приложений. Работа изложена на 414 страницах машинописного текста, включает 64 таблицы и 12 рисунков. Список литературы представлен 557 наименованиями отечественных и зарубежных авторов.
Эффективные способы борьбы с сорной растительностью на сенокосах и пастбищах
На природных и старосеяных сенокосах и пастбищах преобладают злаково-разнотравные и разнотравно-злаковые травостои. Хозяйственно-ботаническая группа растений «разнотравье» в значительной степени представлена непоедаемыми, вредными и ядовитыми травами. К безусловным сорнякам относят ядовитые, вредные и непоедаемые грубостебельные растения. Условными сорняками считают в той или иной степени поедаемые растения, но оказывающие сильное угнетающее действие на ценные кормовые травы или раструшиваемые при заготовке из них сена, или плохо высыхающие при сушке (Дмитриев A.M., 1948; Работнов Т.А., 1949). Даже хорошо поедаемые травы при высоком обилии их в травостое могут считаться сорными, если они дают невысокий урожай. Так, хорошо поедаемый на пастбищах одуванчик лекарственный при участии его в травостоях более 30 % становится нежелательным компонентом и с ним необходимо бороться.
Под вредоносностью сорного компонента понимается интегрирующее свойство сорных растений угнетать рост и развитие культур, снижать урожай и ухудшать его качество (Воеводин А.В., 1974). Уничтожение сорняков - одна из наиболее дешевых энергосберегающих технологий, так как проводится один раз в 3...4 года, а суммарная прибавка урожая достигает 15.. .20 ц/га сена (Зотов А.А., Кутузова А.А., Францева А.А., 1997).
Для борьбы с сорными растениями на лугах применяют профилактические, фитоценотические (косвенные) и истребительные (механические и химические) меры (Зотов А.А., Синьковский Л.П., Шван-Гурийский И.П., 1987). Механическое удаление некоторых грубостебельных и ядовитых сорных растений на сенокосах и пастбищах возможно путем выпалывания или подрезания на небольших площадях, поскольку требует больших затрат ручного труда. Чаще проводится подкашивание сорняков в весенний период косилками на высоком срезе. Некоторые сорняки (сурепка обыкновенная и др.) после подкашивания больше не отрастают и не попадают в урожай, другие (щавель конский, чемерица) снижают мощность побегов и при систематическом проведении этого мероприятия могут постепенно вытесняться из травостоев (Работнов Т.А., 1969).
Миркин Б.М. (1991) считает, что умело варьируя сроками скашивания, интенсивностью пастбищных нагрузок, рационально используя систему удобрений и проводя подсев трав, можно улучшить травостой без применения химических препаратов. Grigo Е. (1989) также полагает, что в борьбе с сорняками предпочтение следует отдавать организационно-хозяйственным мероприятиям: упорядочению использования угодий, применению удобрений и уходу за угодьем. Лишь в тех случаях, когда не удается агротехническими приемами подавить сорные растения, следует применять гербициды.
Полного элиминирования из травостоя высокорослых сорняков путем подкашивания можно лишь за длительный период времени. Так, чемерица практически полностью исчезает из фитоценоза только после проведения этого мероприятия в течение 3...4 лет (Чугунов Л.А., 1951; Работнов Т.А., 1949, 1969; Стариков Х.Н., Бублик В.М., 1985).
Наиболее радикальным способом борьбы с сорными растениями является применение гербицидов, которые позволяют в течение одного вегетационного сезона избавиться от нежелательных трав. На сегодняшний день химический способ является наиболее эффективным (Спиридонов Ю.Я., 1995).
На сенокосах и пастбищах испытывалось небольшое количество химических препаратов: аминная соль 2,4-Д, реглон, 2М-4ХМ, 2М-4Х, банвел (Зосимовская Т.В., 1971; Кутузов Г.П., Зосимовская Т.В., Каныгин Ю.И., 1971; Морозова И.К., Гришутина А.П., Федорова Г.П., 1982; Андреев А.В. Зотов А.А., 1985; Кутузов Г.П., Каныгин Ю.И., Каменева Е.А., 1986; Milham S., 1985; Haggar R., Oswald A., Bichardson W., 1986).
Засорителями на лугах являются чаще всего многолетние виды: щавель конский, лютики, василек луговой, таволга вязолистная, чихотная трава, одуванчик лекарственный, луговик дернистый, различные виды полыней (Работнов Т.А., 1949, 1974; Губайдуллин Х.Г., 1966; Хаггар Дж., 1977; Гаврилова Л.И., 1989; Brockman J.S., 1985; Humer J., 1987; Krause E., 1987; Htibner H., 1987; Techow E., 1988; Wilson R.G., 1989; Popay A.I., Barlow N.D., Bourdot G.W., 1989).
Гербициды рекомендуется применять с учетом видового состава сорных растений и фазы их развития (Зотов А.А., 1977а; Кутузов Г.П., Каныгин Ю.И., Каменева Е.А., 1986; Standell С, Marshall J., 1987; Spranger D., Schreiber H., Richter G., 1990), порога вредоносности (Kassl A., 1987; Grigo E., 1989), экономической эффективности (Захаренко B.A., 1995).
Злостным сорняком на пойменных лугах является щавель конский, формирующий толстые надземные побеги высотой до 1,5 м и мощный корень, уходящий в почву на глубину до 4 м (Работнов Т. А., 1969). Против конского щавеля наиболее эффективной является двукратная обработка препаратами 2,4-Д, которая позволяет значительно снизить засоренность (Алмазова Д.И., 1959, Холмов В.Г., 1975). Одноразовое опрыскивание гербицидами не всегда позволяет в полной мере избавиться от этого сорного растения (Кутузов Г.П., Каныгин Ю.И., Каменева Е.А., 1986).
Эффективным также было использование гербицидов группы 2,4-Д против основного засорителя культурных пастбищ - одуванчика лекарственного. В исследованиях, выполненных на культурных пастбищах в Белоруссии, ранневесеннее опрыскивание травостоя гербицидом снижало долю этого сорняка с 42,2 до 6,4 % (Руденко Е.В., 1977). Высокая эффективность применения этого гербицида на старосеяных пастбищах выявлена в Литве. Весеннее внесение бутилового эфира 2,4-Д уничтожало 87,6 % сорных трав (Рапкявичене А., 1988).
В год применения химических препаратов происходит снижение общей урожайности на 15...30 %, так как сохранившиеся злаки не успевают в течение одного вегетационного периода разрастись и заполнить места, освободившиеся после выпадения сорняков. Нежелательное снижение урожая можно предотвратить внесением минеральных удобрений (Шиман С.А., Пиотрашко Л.А., 1962; Христолюбов СП., Христолюбова М.Г., Комарова Л.А., 1974; Гришутина А.П., 1976; Кутузов Г.П., Каныгин Ю.И., Каменева Е.А., 1986).
Сложность применения гербицидов на лугах связана с тем, что их флористический состав представлен видами, относящимися к различным хозяйственно-ботаническим группам, по-разному реагирующим на внесение препаратов. На сенокосах и пастбищах, имеющих в своем составе бобовые травы, необходимо вносить избирательные по отношению к ним препараты: 2М-4Х, базагран. Однако в ботаническом составе природных лугов встречаются дикорастущие виды бобовых трав, фитотоксическое действие гербицидов на которые практически не изучалось. Так, имеются сведения о том, что дикорастущие виды вегетативно размножающихся бобовых трав (чина, горошки, клевер ползучий) хорошо отрастают даже после обработки препаратами 2,4-Д (Работнов Т.А., 1969).
Метеорологические условия в годы проведения исследований
Многолетние травы имеют высокую потребность в воде, поэтому очень важным показателем, характеризующим в определенной степени влагообеспеченность растений является количество атмосферных осадков. Наименьшее их количество (233...263) мм за период вегетации луговых трав отмечалось в 1992, 1995 и 2002 гг., а максимальное (549...580 мм) - в 1976, 1991, 1993, 1998 гг. (табл.2.1). За последние двенадцать лет было четыре года, когда количество осадков за период вегетации не достигало 300 мм, в то время как предыдущие семнадцать лет характеризовались более высоким увлажнением - от 336 до 580 мм атмосферных осадков. В целом период с 1976 г. по 1986 г. был влажным, а в последующий период исследований отмечалось крайне неравномерное выпадение осадков по годам. Так, в период вегетации 1991 г. их количество составило 580 мм, а на следующий год только 233 мм, то есть в 2,5 раза меньше. Также в последние годы в период вегетации отмечались длительные засушливые условия. На июль 1997 г. приходится минимальная сумма осадков (9 мм) за более, чем 100-летний период наблюдений. Близок к экстремальному по количеству осадков июнь 1999 г., когда за месяц выпало всего 7 мм осадков, что только на 2 мм больше, чем в 1917 г. В среднем за 29-летний период исследований наибольшее количество осадков выпадало в июне и июле (по 87 мм), чуть меньше (83 мм) - в августе и минимальное (49 мм) - в мае. За истекший период на 6 мм стало меньше выпадать осадков в мае и существенно больше (на 17 мм) - в июне. Только в одиннадцати годах из двадцати девяти июль превосходил по количеству осадков июнь. Зарегистрировано только пять лет, в которых количество осадков в мае было больше, чем в июне, из них три года (1998, 1999 и 2001 гг.) приходятся на последний период. Необходимо отметить, что наблюдались очень большие колебания в количестве месячных осадков по годам. Так, в мае 1976 г. выпало 143 мм осадков, а мае 1986 г. - только 8 мм, поэтому усредненные данные за короткий период не всегда могут отражать реальные тенденции.
За весь период инструментальных наблюдений за погодой в г. Москве годовое количество осадков изменялось от 383 мм (1920 г.) до 896 мм (1952 г.) (Сенников В.А., Чирков Ю.И., Ларин Л.Г. и др., 1988). В период экспериментальных наблюдений наиболее сухим был 1975 г. (559 мм) и влажными - 1976 г. (854 мм) и 1981 г. (856 мм).
В последние годы отмечались также аномальные температурные условия. Так, в 1999 и 2000 гг. вторая и третья декады апреля были более теплыми, чем май (табл. 2.2). Самый теплый июнь (21,9С) отмечался в 1999 г., июль - в 2001 г. (23,2С) и 2002 г. (23С), август - в 1992 г. (18,5С), 1997 г. (17,7С) и 2002 г. (17,5С). Несмотря на то, что в последние годы летние месяцы были более теплыми, июнь 2003 г. оказался самым прохладным (12,9С) за последний двадцатилетний период наблюдений. Средняя температура июня была ниже, чем мая на 2,9С, хотя следует отметить, что май в этом году был необычно теплым. Это еще раз указывает на то, что погодные аномалии участились в последние годы, что вызывает необходимость в расширении посевов видов многолетних трав более устойчивых к инверсиям погоды. Таблица 2.1 Сумма осадков (мм) по месяцам вегетационных периодов 1975...2003 гг.
Наиболее теплыми были периоды вегетации 1975, 1981, 1988, 1995, 1999, 2001 и 2002 гг. За период со второй декады апреля по первую декаду октября средняя температура воздуха в эти годы составила от 15 до 15,9С. наиболее прохладными были периоды вегетации 1976, 1978, 1987, 1990, 1993 и 1998 гг. со средней температурой воздуха от 12С (1978 г.) до 12,9С (1990 г.).
В период исследований избыточное увлажнение отмечалось в 1976, 1980, 1991 и 1993 гг., причем наиболее влажным был 1976 г. (ГТК - 2,8); засушливые условия складывались лишь в 1992, 1995, 1999 и 2002 гг., то есть в последнее десятилетие. Самым засушливым был период вегетации 2002 г., когда ГТК снизился до 0,6 (приложение 1).
Для многолетних трав, которые характеризуются способностью давать несколько урожаев в год, важным является равномерность увлажнения в межукосные периоды. Наиболее целесообразным является оценка влагообеспеченности по величине ГТК за три летних месяца. Засушливые условия в начале лета отмечались в 1975 и 1994 гг; в середине - в 1987, 1989, 1994, 1995, 1997, 1999 и 2001 гг.; в конце - 1978, 1979, 1983, 1984, 1985, 1996, 1997 и 2001 гг.; в течение всей вегетации - в 1992 и 2002 гг.
Наиболее часто ГТК опускалась ниже 1 в мае (в 15 годах из 29), но это не означает, что в этот период складывались наиболее засушливые условия, поскольку растения получали влагу не только за счет атмосферных осадков, но и за счет весенних влагозапасов почвы, которые в это время еще были высокими.
Эффективность подсева бобовых трав после ингибирования старосеяного травостоя химическими препаратами
При подсеве трав в дернину лугов ослабить конкуренцию взрослых растений можно с помощью ингибирующей (консервирующей) обработки улучшаемых травостоев химическими препаратами, в частности небольшими дозами раундапа или грамоксона (Ален Х.П., 1985; Williams E.D., Hayes M.J.,1987; Evers G.,W., Grichar W.J., 1988; Evers G.W., Smith G.R., 1988).
В опыте, проведенном в с-зе «Гжельский», для подавления пырея ползучего и ослабления конкурентоспособности ежи сборной в сеяном травостое 3-го года пользования был применен гербицид раундап, а для обогащения травостоя бобовыми компонентами, дающими корм, богатый протеином, - подсев многолетних бобовых трав. Необходимость последнего была обусловлена сильным изреживанием ежи сборной и клевера лугового. Гибель побегов ежи сборной из-за ее недостаточной зимостойкости составила в зимне-весенний период 1988/89 г. 25...33 %, доля клевера лугового, являющегося малолетним растением, на 3-й год использования травостоя сократилась до 12,3 %.
Лучшие условия для появления всходов многолетних трав складываются при проведении подсева в ранневесенние сроки, когда почва имеет достаточные запасы влаги. В опыте травы подсевали 19 мая, так как после предварительного ингибирования трав гербицидом требовалось определенное время для того, чтобы старый травостой достиг высоты 15...20 см. В начале мая стояла сухая и теплая погода, что привело к иссушению самого верхнего слоя почвы. Зерновой сеялкой удалось заделать семена в почву всего на 0,6... 1,3 см.
Массовое появление всходов отмечалось через 22 дня после подсева. В вариантах с внесением гербицида приживаемость подсеянных трав была лучше. Гербицид приостановил рост ежи сборной, что ослабило конкуренцию и дало возможность укорениться подсеянным бобовым травам.
В год проведения подсева ко 2-му укосу в среднем насчитывалось на 1 м2 66 растений клевера лугового, 62 - люцерны гибридной, 31 - донника белого и только 6 - козлятника восточного (галеги восточной). В вариантах без ингибирования травостоя приживаемость была значительно ниже -соответственно 23, 19, 10 и 2 растения на 1 м . Приживаемость клевера лугового и люцерны изменчивой составила 19,8...20,1 % к числу высеянных всхожих семян в вариантах с обработкой гербицидом и 6,2...6,9 % - в вариантах без его применения. Хуже других приживался козлятник восточный - соответственно 3,8 и 1,3 %.
Известно, что козлятник как корнеотпрысковое растение характеризуется медленным ростом в начальные фазы развития, поэтому сильно подавляется в смешанных посевах. Более того, семена у козлятника в 3,5...4,0 раза крупнее, чем у других изучаемых трав, следовательно, они требуют более глубокой заделки в почву. Внесение раундапа в весенний период на поврежденный неблагоприятными условиями зимы травостой ежи сборной вызвало не только замедление ее роста, но и дополнительную гибель 18...26 % растений. Это, в свою очередь, способствовало засорению травостоев разнотравьем с преобладанием однолетних видов. На следующий год на делянках с подсевом клевера лугового и люцерны изменчивой доля сорных трав снизилась с 29,8 до 2,6...5,0 %, а в вариантах с донником и козлятником она осталась на довольно высоком уровне - соответственно 15,4 и 34,8 %. Отмечалось также увеличение засорения улучшаемого луга пыреем ползучим, участие которого в вариантах с применением раундапа в среднем за 3 года составляло 9,8... 16,9 %, а в вариантах без гербицида - только 6,3...7,9% (табл. 3.3).
Максимальное участие в травостоях клевера лугового (62,2 %), люцерны изменчивой (64,8 %) и донника белого (41,8 %) отмечалось на следующий год после подсева. На 3-й год доля клевера снизилась до 23,3 %, люцерны - до 36,4, донника - до 2,5 %. Доля козлятника восточного увеличилась с 2,2 (1989 г.) до 15,0 (1990 г.) и 15,6 % (1991 г.).
В среднем за 3 года при проведении подсева без внесения гербицида на подсеянные травы приходилось всего 5,3... 16,3 % растений улучшаемого травостоя. Ингибирование старого травостоя позволило увеличить их долю в урожае в 2,5... 3,8 раза.
В первый год исследований применение гербицида вызвало снижение урожая во всех вариантах в 1,6...3,5 раза. На 2...3-й годы сбор сухой массы при внесении раундапа был существенно выше только при подсеве клевера и люцерны по сравнению с вариантами без гербицида. Максимальным он был в 1990 г. и достиг соответственно 6,70 и 6,63 т сухой массы на 1 га (табл. 3.4).
В среднем за 3 года исследований при подсеве клевера лугового и люцерны после обработки старого травостоя гербицидом получено соответственно на 1,44 и 1,91 т сухой массы на 1 га больше, чем в контроле.
Следует отметить, что на 1 кг семян клевера лугового и люцерны гибридной получено соответственно 193 и 223 кг сухого вещества корма. Наибольшая окупаемость гербицида прибавками урожая была в варианте с подсевом люцерны изменчивой - 540 кг сухой массы на 1 кг раундапа. Подсев козлятника и донника в сочетаниии с ингибированием травостоя раундапом оказался неэффективным, так как при этом произошло даже некоторое снижение урожая.
Подсев трав после ингибирования старосеяного травостоя невысокими дозами раундапа следует проводить с учетом ботанического состава улучшаемого луга. Полевые эксперименты в колхозе «Ленинец» показали, что ингибирование травостоев, в состав которых входит одуванчик лекарственный, может вызвать резкое увеличение его доли в фитоценозе, так как низкие дозы раундапа практически не подавляют его рост. В травостоях, сильно засоренных разнотравьем, необходимо проводить подсев после применения селективных гербицидов.
Продуктивное долголетие костреца безостого и двукисточника тростникового на пойменных лугах
Пойменные почвы богаты элементами минерального питания и влагой, что позволяет получать на них высокие урожаи многолетних трав. В то же время на лугах, расположенных в понижениях центральной и притеррасной пойм, часто создается временно избыточное увлажнение, из-за чего у большинства культурных видов трав снижается урожайность, и при длительном действии избытка влаги они выпадают из травостоя. На пойменных лугах широко произрастают кострец безостый и двукисточник тростниковый. Эти виды выносят длительное затопление полыми водами (Леонтьев A.M., 1959; Ненароков М.И., 1973; Конюшков Н.С., Якушев Д.В., 1974), но различаются по устойчивости к подтоплению грунтовыми водами. Кострец безостый в отличие от двукисточника тростникового не выносит переувлажнения, вызванного близостью грунтовых вод (Медведев П.Ф., Покровскитй В.Е., 1977; Морозова И.К., Гришутина А.П., Федорова Г.П., 1982; Андреев Н.Г., Савицкая В.А.,1988). Если переувлажнение наблюдается только в отдельные периоды вегетации растений и захватывает небольшие площади, то на этих участках следует высевать двукисточник тростниковый. Проведение здесь осушительных работ не всегда целесообразно, так как может вызвать переосушение близлежащих лугов (Кузьменко И.П., Павлова М.П., Богомолова Р.Т. и др., 1977).
Двукисточник тростниковый для введения в культуру взят непосредственно из природных условий и относится к группе возделываемых и окультуриваемых растений (Медведев П.Ф., Покровскитй В.Е., 1977), поэтому многие приемы агротехники его возделывания еще не разработаны. В частности, нет данных об оптимальцых режимах использования двукисточника тростникового, его устойчивости к многократному скашиванию, поэтому в с-зе "Руновский" в условиях поймы р. Оки в 1980... 1986 гг. проведены плевые опыты, в которых изучали реакцию костреца безостого и двукисточника тростникового на частоту скашивания при различных системах ведения сенокосного хозяйства. Исследования на травостое костреца безостого показали, что этот вид очень эффективно использовал азотные удобрения. При повышении дозы азота со Ni2o до N24o его доля участия в травостое возрастала к 5-му году жизни при двухукосном использовании с 77,4 до 93,2 %.
Увеличение кратности скашивания отрицательно сказалось на долголетии костреца безостого. Так, при трехукосном использовании без внесения удобрений участие костреца безостого снизилось до 5,8 %, а в вариантах с внесением азотных удобрений уменьшилось более чем в 3 раза по отношению к двухкратному скашиванию. Доминирующее положение в фитоценозе стали занимать дикорастущие травы - мятлик обыкновенный, пырей ползучий, а также разнотравье, среди которого преобладал лютик ползучий. Значительное изреживание травостоя костреца безостого при трехкратном скашивании наблюдалось и в опытах других ученых (Терехова К.Т., 1974а; Эйларт С, 1986). В варианте без удобрений в травостой внедрялся клевер ползучий, и его доля в составе агрофитоценоза составляла 11,5... 16,2 %. При внесении азота при трехкратном скашивании участие бобовых было незначительным (0,1... 1,1 %), а при двухкратном использовании они отсутствовали совсем.
Таким образом, долголетие костреца безостого в условиях поймы зависело как от режима использования, так и от доз минеральных удобрений. Отрицательное влияние на устойчивость костреца безостого, очевидно, оказало и временное избыточное увлажнение, к которому этот вид очень чувствителен. Нередко в течение вегетационного периода влажность почвы превышала ГШВ, что в сочетании с интенсивным трехкратным скашиванием, видимо, и оказало негативное влияние на кострец безостый. Несмотря на высокое плодородие пойменной почвы, внесение минеральных удобрений является необходимым агроприемом, повышающим конкурентоспособность костреца безостого по отношению к дикорастущим травам.
Высокое естественное плодородие пойменной почвы и устойчивое увлажнение за счет грунтовых вод позволяли получать урожай сухой массы костреца безостого до 6,97 т/га и без внесения удобрений (рис.4.5). Полное минеральное удобрение увеличило урожай трав в 1982 г. до 14,7 т/га (вариант N24oP9oKi2o)- Все дозы азотных удобрений существенно повышали продуктивность травостоя и окупались высокой прибавкой урожая (20,4.. .24,3 кг сухой массы на 1 кг внесенного азота). В среднем за 4 года при внесении N240P90K120 урожай был в 1,9...2,1 раза выше, чем в контроле. При двухкратном скашивании получено на 28,3 % больше сухой массы, чем при трехкратном.
В первый год использования травостой костреца безостого был менее продуктивным из-за медленного развития растений. С годами происходило загущение травостоя и урожай увеличивался. При двухкратном скашивании и внесении Ni8oP9oKi2o и N240P90K120 наблюдалось значительное полегание костреца безостого. Так, в варианте с внесением N240P90K120 к отдельным укосам полегало до 100 % побегов. При использовании нормы N120P90K120 полегание наблюдалось лишь ко 2-му укосу и не превышало 20...35 %. При трехукосном использовании травостой скашивался в более раннюю фазу развития, полегание отмечалось только в дождливую погоду и было незначительным.
Считается, что более устойчивым к избытку влаги и к полеганию по сравнению с кострецом безостым является двукисточник тростниковый, который на притеррасных пойменных лугах может формировать монодоминантные травостои. В связи с этим в 1982... 1986 гг. был проведен полевой опыт по изучению реакции двукисточника тростникового на интенсивное скашивание.
Естественные пойменные луга часто засоряются влаголюбивым разнотравьем. В наших опытах двукисточник был устойчив к внедрению в травостой дикорастущих трав, и его доля в урожае была большой. Так, на пятый год жизни (1985 г.) при двух укосах она составляла в зависимости от дозы удобрения 62,2...91,8 %, при трех - 58,4...81,9 %. Только на шестой год жизни при трехкратном скашивании его доля в травостое на фоне азота уменьшалась до 45,8...54,6 %, в то время как при двухкратном отчуждении надземной массы этот показатель остался высоким - 75,5...84,6 %. Азотные удобрения оказывали положительное влияние на двукисточник, увеличивая его содержание в травостое.
Высокая резистентность двукисточника тростникового к сорнякам при двухкратном скашивании выявлена также в исследованиях, проведенных в Эстонии. При двухукосном скашивании на фоне внесения 300 кг/га азота двукисточник тростниковый к седьмому году жизни сформировал моноценоз, а при трехкратном скашивании его долголетие составляло 5...9 лет(ЭйлартС, 1986).
