CC BY
111
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК: 631.1.577.4.531.2.633.2
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОЛУПОКРОВНОГО СПОСОБА
ПОСЕВА МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ
С.Г. Чекалин, кандидат сельскохозяйственных наук ТОО «Уральская сельскохозяйственная опытная станция»
Ранневесенний срок посева многолетних трав полупокровным способом в условиях степной и сухостепной зон позволяет целенаправленно формировать структуру устойчивых агрофитоценозов с поэтапной оптимизацей процессов восстановления антропогенно нарушенных земель.
Ключевые слова: многолетние травы, способ посева, срок посева, гумус, продуктивность.
Степные ландшафты Западного Казахстана являются частью единого степного пространства, которое узкой полосой от 150 до 600 км берет свое начало от придунай-ских равнин Венгрии и Румынии, и на протяжении около 8000 км проходит через Молдавию, Украину, Россию, Казахстан, Монголию и заканчивается в северо-восточной части Китая. Характерной особенностью степных ландшафтов является наличие высокой доли сельхозугодий (87-96 %) и пашни (40-85 %) в земельном балансе территорий. Зарегулированность речного стока здесь достигает 40-55 %, а его суммарные потери составляют 1/3 от исходного объема [10].
По степени антропогенного воздействия современное экологическое состояние степных ландшафтов Западного Казахстана мало чем отличается от аналогичных приграничных степных территорий Поволжья или Оренбуржья.
Так, в результате длительного использования целинных земель имеющиеся здесь пахотные почвы потеряли от 30 до 50 % исходного содержания гумуса, а резкое увеличение пастбищной нагрузки на естественных кормовых угодьях привело к значительной степени их деградации [7]. Выведение малопродуктивных пахотных земель из сельскохозяйственного оборота и перевод их в залежное состояние не исключило полностью существующую проблему, так как оставшаяся часть пашни продолжает активно использоваться при выращивании полевых культур, а внесение минеральных и органических удобрений с целью возврата вынесенного с урожаем питательных веществ из почвы в полном объеме не производится [5].
Отказ от вспашки и переход на минимальные и «нулевые» обработки почвы в настоящее время также не снижают остроты проблемы с плодородием. Так, сравнительное изучение различных систем обработки почвы в четырехпольном зернопаровом севообороте на темно-каштановых почвах Уральской сельскохозяйственной опытной станции показало, что после четырех ротаций севооборота 0-40 см слой почвы по вспашке имел 2,03 % гумуса, на варианте ежегодного применения плоскорезной обработки почвы на 25-27 см - 2,15 %, варианте с мелкой плоскорезной обработкой и варианте без обработки - 2,13 % [4]. Разница в содержании гумуса в почве в пользу рыхления и его отсутствия составила 0,10-0,12 %, в сравнении со вспашкой. Тем не менее и
№ 2(26), 2012
на этих вариантах наличие гумуса не такое уж значимое, так как продолжает находиться в группе низкого содержания. Такие системы обработки почвы могут в какой-то мере стабилизировать содержание гумуса, но не обеспечивают расширенного его воспроизводства без дополнительного внесения удобрений.
Частичный перевод пастьбы скота на залежные земли, несомненно, снижает пастбищную нагрузку с естественных кормовых угодий, однако, по имеющимся данным, в условиях степных и сухостепных ландшафтов для проявления хотя бы отдаленного сходства с первоначальным растительным покровом на полностью деградированных участках требуется не менее трех десятков лет. Если участок не получает полного отдыха и выпас хотя бы в слабой степени продолжается, то процесс его восстановления растягивается на более значительный период [3].
Решая вопрос плодородия почвы, в настоящее время большие надежды возлагаются на поживно-корневые остатки и, прежде всего, на солому урожая.
Тем не менее имеющиеся разработки показывают, что в зернопаровых четырехпольных севооборотах с озимыми и яровыми культурами за счет внесения соломы урожая потребность в органическом веществе почвы удовлетворяется всего на 73-82 % и для простого воспроизводства гумуса в паровое поле необходимо дополнительно вносить не менее 6-9 т/га подстилочного навоза [2]. Поэтому не случайно в современных условиях при почти повсеместном падении содержания гумуса в почве исключение составляют только те районы, где достаточное внимание уделяется полевому травосеянию [11].
Результаты исследований также показывают, что восстановительный процесс утраченного плодородия наиболее интенсивно идет под бобовыми и злаково-бобовыми травосмесями [8]. В этом случае правильно подобранный видовой состав многолетних трав позволяет целенаправленно подходить к вопросам воспроизводства гумуса (таблица 1).
Производственная практика травосеяния показывает, что получить всходы многолетних трав удается не каждый год. В годы с благоприятными погодными условиями всходы многолетних трав получаются и, наоборот, в неблагоприятные годы всходы трав получаются часто изреженными, зарастают сорняками и, в последующем, дают низкие урожаи. Поэтому при большом производственном значении и экологической пользе трав остро стоит вопрос о наличии своей зональной технологии посева многолетних трав.
Таблица 1 - Средняя урожайность сена и содержание гумуса в 0-20 см слое почвы перед распашкой различных агрофитоценозов на выводном поле севооборота (исходное содержание гумуса 2,85 %).
Агрофитоценоз Средняя урожайность (т/га) сена за период залужения (2004-2008 гг.) Содержание гумуса перед распашкой трав (%) Прирост содержания гумуса (%)
Житняк 2,54 3,09 0,24
Эспарцет 3,36 3,17 0,32
Люцерна 4,85 3,31 0,46
Житняк+донник 3,50 3,12 0,27
Житняк+эспарцет+ донник+люцерна 4,20 3,20 0,35
№ 2(26) 2012
Уральская опытная станция до 40-х годов изучала два способа посева трав: покровный и беспокровный. Результаты исследований показали, что в местных условиях при первом способе посева травы сильно угнетаются покровной культурой, в результате чего они изреживаются и в последующие годы дают низкие урожаи. В крайне засушливые годы травы при покровном способе посева практически полностью погибают.
При беспокровном посеве многолетние травы сохраняются даже в засушливые годы, но и этот способ посева имеет ряд существенных недостатков. В год посева трав поля используются непроизводительно, так как с них собирается лишь небольшой урожай бурьянистого сена. Во-вторых, хороший травостой трав получается только при условии их сева на чистых от сорняков полях, что на практике сельскохозяйственного производства встречается очень редко [6].
Результатом многолетних исследований явилось то, что в настоящее время на Уральской опытной станции детально разработан и широко апробирован полупокров-ный способ посева многолетних трав [1, 9]. Технология залужения земель таким способом имеет ряд достоинств:
- посев трав и полупокровной культуры проводится в один срок и одним агрегатом, что существенно снижает затраты на полевые работы;
- обеспечивается высокая полевая всхожесть и сохранность многолетних трав в год посева, а в последующие годы - стабильная их продуктивность;
- в год посева многолетних трав с поля получают урожай от полупокровной культуры, который полностью компенсирует затраты, связанные с залужением поля.
В различные годы в качестве полупокровной культуры были изучены и рекомендованы яровая пшеница, горчица, ячмень и сафлор, применение которых зависит от основного вида хозяйственной деятельности предприятия. Способ посева многолетних трав неизменно оставался полупокровным и позволял в любые годы получать дружные всходы трав с последующей трансформацией посевов в сенокосные или пастбищные угодья согласно планируемого целевого использования.
Сеять многолетние травы полупокровным способом лучше зернотравяными сеялками. Эти сеялки, оборудованные двумя бункерами, хорошо приспособлены высевать травы и полупокровную культуру через рядок с междурядьями в 30 см. В этом случае один сошник сеялки высевает семена многолетних трав, другой - полупокров-ную культуру. Таким образом получается через рядковый посев полевой культуры, в междурядьях которой имеется многолетняя трава или травосмесь. Многолетние травы в этом случае, имеют большую площадь питания и лучшее освещение, по сравнению с обычным покровным посевом, значительно меньше угнетаются полупокровной культурой и хорошо развиваются не только в первый, но и последующие годы жизни.
По своим биологическим особенностям ряд злаковых трав относится к растениям озимого типа. Это означает, что они могут высеваться осенью, как и все озимые культуры. В то же время климатические условия региона не всегда оказывают таким травам свое положительное содействие в это время года.
В засушливом регионе большое значение для развития растений имеет влага, а для получения дружных всходов трав определяющим фактором является еще и влаж-
№ 2(26), 2012
ность верхнего слоя почвы, в который заделываются их семена при посеве. Поэтому получение хороших всходов злаковых трав и хорошее их кущение с осени возможно только при наличии осенних осадков. Однако, как показывают исследования, при осеннем посеве житняк из шести лет только два раза обеспечивал хорошие всходы [1]. В годы с сухой осенью всходы житняка если и появлялись, то очень поздно. В такие годы житняк чаще всходил только весной, с трудом пробивая толстую почвенную корку, а продуктивность ослабленного травостоя в последующие годы пользования всегда бывала очень низкой. При весенних сроках посева, выполняемых в самом начале весеннеполевых работ, всходы житняка получались во все годы.
Глобальное и локальное изменение климата в сторону потепления не изменило преимущественной позиции ранневесеннего срока сева многолетних трав (таблица 2).
Зональная специфика ранневесеннего срока сева злаковых трав как лучшего срока сева знаменательна также и тем, что совместно с ними можно высевать бобовые травы. При раздельных сроках посева злаковых и бобовых трав (злаковые - осенью, а бобовые - весной) возникают не только сложные межвидовые взаимоотношения, но и увеличивается затратный механизм, приводящий к увеличению себестоимости продукции.
Бобовые травы являются важнейшим составляющим звеном продуктивности травосмеси. Именно за счет них на второй год жизни трав при весенних сроках посева обеспечивается высокий валовой сбор сена. При осеннем сроке посева продуктивность травосмеси резко снижается за счет сильной изреженности трав ввиду частичной или полной гибели всходов бобовых трав в зимний период.
Высокая стоимость семян, а также специфика почвенно-климатических особенностей региона, позволяют подтвердить вывод о том, что наиболее приемлемым сроком сева многолетних трав является ранневесенний. Только в этом случае можно достичь намеченной цели создания высокопродуктивных и устойчивых к неблагоприятным воздействиям погодных условий агрофитоценозов (таблица 3).
Таблица 2 - Продуктивность (т/га) сена многолетних трав в зависимости от сроков сева
Г од посева Срок сева Агрофитоценоз Годы наблюдений
(N1 О О (N1 2003 О о 2 2005 2006 2007 2008
2001 год Весенний Житняк +эспарцет+ донник 6,23 2,01 3,25 2,61 2,29 2,55 2,66
Житняк +эспарцет+ донник+ ломкоколосник 5,43 1,88 3,19 2,37 2,07 2,34 2,48
Осенний Житняк +эспарцет+ донник 1,12 1,33 2,58 2,20 2,14 2,55 2,59
Житняк +эспарцет+ донник+ 0,86 1,10 2,55 2,21 2,03 2,48 2,55
ломкоколосник
2002 год Весенний Житняк +эспарцет+ донник - 4,90 2,48 2,72 3,48 3,65 2,63
Житняк +эспарцет+ донник+ ломкоколосник - 4,61 2,41 2,66 3,38 3,68 2,48
Осенний Житняк +эспарцет+ донник - 0,0 1,32 1,77 2,49 3,12 1,45
Житняк +эспарцет+ донник+ ломкоколосник - 0,0 1,16 1,70 2,18 3,10 1,50
При полном соблюдении технологии возделывания посевы многолетних трав представляют собой устойчивые агрофитоценозы, которые в зависимости от набора культур могут использоваться как в сенокосном, так и пастбищном направлении. Уже на второй - третий год вегетации многолетних трав в их посевах практически полностью выпадают однолетние и многолетние сорняки. Высеянные растения хорошо поедаются скотом и за счет своего более высокого урожая могут в значительной степени снизить нагрузку с естественных кормовых угодий, предоставляя им полный отдых, обеспечивающий ускорение процессов самовосстановления.
С экологической точки зрения хорошо развитые посевы многолетних трав могут составлять промежуточный тип ландшафта между полем и целиной, в котором впоследствии происходит активное заселение степными видами флоры и фауны.
Так, в средневозрастных посевах житняка отмечается появление таких видов редких растений, как ковыль красный, копеечник крупноцветковый, катран татарский и др. На посевах житняка обитает и гнездится символ степей - стрепет. Старовозрастные посевы многолетних трав активно заселяются расселяющимися сураками, так как их условия обитания здесь сходны с целинной.
Таблица 3 - Урожайность (т/га) сена многолетних трав в опытах при залужении полей
полупокровным способом в ранневесенние сроки сева.
Г од посева Г оды наблюдений
Травосмесь о о о 2001 2002 2003 о о 2 2005 ю о о 2 Г'' о о 2 2008
Житняк 2,98 4,42 2,85 0,93 1,99 1,54 1,97 1,40 1,41
1999 Житняк+люцерна 3,40 4,74 2,97 1,20 2,35 2,66 2,45 2,71 2,45
Житняк+люцерна+ эспарцет 2,85 5,10 2,69 1,15 2,23 2,48 3,05 2,70 2,30
Житняк - 2,29 2,71 0,70 1,43 1,94 1,90 1,60 1,40
2000 Житняк+донник - 5,79 3,40 0,84 2,27 2,28 2,04 2,05 1,60
Житняк+донник+ эспарцет - 4,91 5,49 1,27 2,47 3,57 2,13 2,40 1,51
2001 Житняк+эпарцет+ донник - - 6,23 2,01 3,25 2,61 2,29 2,55 2,66
Житняк+эспарцет+ донник+ломкоколосник - - 5,43 1,88 3,19 2,37 2,07 2,34 2,48
2002 Житняк+эпарцет+ донник - - - 4,90 2,48 2,72 3,48 3,65 2,63
Житняк+эспарцет+ донник+ломкоколосник - - - 4,61 2,41 2,66 3,38 3,68 2,48
2004 Житняк - - - - - 2,20 3,59 3,30 1,72
Житняк+донник - - - - - 3,78 3,48 3,83 2,33
Эспарцет - - - - - 3,39 3,67 3,81 2,48
Житняк+эспарцет+ донник+люцерна - - - - - 4,29 4,35 5,32 2,96
Люцерна - - - - - 5,52 5,45 4,84 2,26
Таким образом, целенаправленное регулирование структуры агрофитоценоза, работающего на принципах поэтапной оптимизации процессов трансформации антропогенно нарушенных земель в направлении их экологической реабилитации, позволяет коренным образом изменить направленность действия процессов, происходящих на деградированных землях.
Библиографический список
1. Буянкин, В.И. Горчица и травы на западе Казахстана [Текст] / В.И. Буянкин. -Уральск: Полигафсервис, 1999. - 84 с.
2. Вьюрков В.В. Воспроизводство плодородия в почвозащитном земледелии При-уралья [Текст] / В.В. Вьюрков // Развитие идей почвозащитного земледелия в новых социальноэкономических условиях. - Астана-Шортанды, 2004. - С. 448-458.
3. Иванов, В.В. Степи Западного Казахстана в связи с динамикой их покрова [Текст] /
B.В. Иванов. - Л. : Академия Наук, 1958. - 288 с.
4. Кучеров, В.С. Основы оптимизации плодородия темно-каштановых почв Западного Казахстана [Текст] / В.С. Кучеров. С.Г. Чекалин // Экология и степное природопользование. -Уральск, 2005. - С.165-173.
5. Лиманская, В.Б. Рекомендации по внедрению влагоресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур в Западно-Казахстанской области [Текст]/ В.Б. Лиманская, Н.Г. Зинченко. - Уральск, 2008. - 40 с.
6. Рассомахин, И.Т. Роль многолетних трав в биологизации земледелия сухостепных районов левобережья Саратовской и Западно-Казахстанской областей [Текст] / И.Т. Рассомахин, С.Н. Бурахта // Экология и степное природопользование. - Уральск, 2005. - С. 232-236.
7. Фартушина М.М. Экологическая оценка состояния экосистем ЗападноКазахстанской области [Текст]/ М.М. Фартушина // Экология и степное природопользование. Уральск, 2005. - С. 31-55.
8. Фитоценотическое основы биологизации земледелия на западе Казахстана [Текст]/
C.Г. Чекалин, В.Б. Лиманская, И.Л. Диденко, Н.В. Осипенко. - Астана, 2010. - 36 с.
9. Чекалин, С.Г. Агроресурный потенциал многолетних трав на западе Казахстана [Текст] / С.Г. Чекалин // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. - 2009. - № 5. -С. 14-15.
10. Чибилев, А.А. Степь без границ [Текст]/ А.А. Чибилев. - Оренбург, 2003. - 204 с.
11. Шевченко, С.Н. Научные основы современных технологических комплексов возделывания яровой мягкой пшеницы в среднем Заволжье [Текст] / С.Н. Шевченко, В.А. Корчагин. - М. : 2006. - 283 с.
E-mail: ucxoc@mail.ru
