Введение к работе
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 афоэнергетическую оценку различных травянистых агроценозов.
Основные задачи исследований:
-
Теоретически обосновать и исследовать конструирование травостоя с учетом вертикальной архитектоники надземной фитомассы агроценозов в условиях воздействия различных факторов.
-
Исследовать фракционный состав травостоев и особенности вертикального строения в зависимости от видового состава, интенсивности использования и режима азотного удобрения.
-
Изучить трансформацию ботанического состава травостоя и ценотическую активность сеяных и внедрившихся видов многолетних трав в разных экологических условиях.
-
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.
-
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.
-
Выявить влияние видового состава агроценоза и удобрения на отдельные показатели биологической активности торфяной и минеральной почв.
-
Установить действие удобрений, видового, сортового, возрастного состава травостоя и режима использования на биохимический состав корма в условиях торфяной и минеральной почв.
-
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 возделыв;. 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
одновидовьїх 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.
-
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.
-
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 s Казахском СХИ, Алма-Ата (1990);. всесоюзном симпозиуме по новым кормовым растениям, Сыктывкар (1993); семинаре ученых Баренц региона по сотрудничеству в области научных ысследсзаний в сельском» хозяйства,. Ейебюн, Швеция (1995); международной конференции по освоению Севера и проблемам рекультивации, С.-Пб. (1995); международном семинаре, Новгород (1996); первой ботанической всероссийской конференции по ботаническому ресурсоведенига, С.-Пб (1996); международной конференции Баренц-Евро-Арктичесхого 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.