CC BY
7БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
УДК 631.861
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА В АГРОЦЕНОЗАХ С БЕССМЕННЫМ ВОЗДЕЛЫВАНИЕМ КОСТРЕЦА БЕЗОСТОГО
1. Влияние длительного применения бесподстилочного навоза на ботанический состав и урожай
костреца безостого
С.И. Тарасов, к.б.н., М.Е. Кравченко, к.б.н., Т.А. Бужина, ВНИИОУ
Показано, что урожайность костреца безостого в условиях регулярного интенсивного применения бесподстилочного навоза на протяжении 32 лет исследований не зависела от возраста травостоя, определялась дозой удобрений, погодными условиями вегетационного периода. Систематическое применение бесподстилочного навоза исключило необходимость перезалужения старовозрастных посевов костреца безостого.
Ключевые слова: бесподстилочный навоз, бессменные посевы, кострец безостый, ботанический состав, урожайность.
В результате реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК», Государственных программ развития сельского хозяйства на 2008-2012 и 2013-2020 гг. введено в действие более 3 тыс. крупных животноводческих комплексов, птицефабрик, мега-ферм. Ежегодное производство бесподстилочного навоза, помета в хозяйствах индустриального животноводства РФ превышает 185 млн м3, в том числе полужидких навоза, помета - 48 млн м3, жидких навоза, помета - 85, животноводческих стоков - 52 млн м3. В биосферу с данным количеством навоза и помета ежегодно поступает свыше 990 тыс. т азота, 410 фосфора, 870 тыс. т калия, более 7 ■ 1016 микроорганизмов, миллионы жизнеспособных яиц и личинок гельминтов, цист патогенных кишечных простейших. Наиболее целесообразно использование бесподстилочного навоза и помета в качестве удобрения кормовых культур, прежде всего - многолетних трав в целях укрепления кормовой базы хозяйств, экономии средств на приобретение минеральных удобрений, предотвращения загрязнения окружающей среды. В хозяйствах с крупными животноводческими комплексами в качестве кормовой культуры значительное распространение получил кострец безостый, характеризующийся высокой продуктивностью, хорошей отзывчивостью на систематическое внесение бесподстилочного навоза, значительной устойчивостью произрастания в неблагоприятных экологических условиях. В хозяйствах травостой интенсивно используют, как правило, 5-6 лет [2]. Однако, учитывая, что все работы, связанные с обновлением травостоя, крайне дорогостоящие [3], в последние годы практикуется долголетнее использование злаковых трав. Согласно результатам немногочисленных исследований [1, 2, 7], систематическое, регулярное применение бесподстилочного навоза и помета позволяет длительное время получать стабильные урожаи многолетних трав высокого качества, не проводить дорогостоящее перезалужение старовозрастного травостоя. Вместе с тем, в настоящее время: не установлены временные границы эксплуатации старовозрастных травостоев в целях утилизации бесподстилочного навоза, помета, формирования высоких урожаев кормовых трав; не изучены причины высокопродуктивного долголетия многолетних трав при систематическом применении бесподстилочного навоза, помета; не определены факторы, регламентирующие длительное использование полей их утилизации.
Цель наших исследований - определить целесообразность и эффективность длительного применения бесподстилочного навоза под бессменные посевы костреца безостого [13].
В серии статей будут представлены результаты исследований по влиянию длительного применения жидкого навоза, навозных стоков на изменение физических, агрохимических, токсикологических, микробиологических, санитарно-гигиенических характеристик почвы, величину и качество урожая костреца безостого, экономическую эффективность их применения.
Методика. Исследования эффективности применения различных доз бесподстилочного навоза в агроценозах с бессменным возделыванием костреца безостого проводят на опытном поле Всероссийского научно-исследовательского института органических удобрений и торфа (ВНИИОУ) с 1983 г. в рамках программы длительных опытов географической сети по комплексному применению удобрений и других средств химизации. Почва участка дерново-сильноподзолистая супесчаная, подстилаемая моренным суглинком. Пахотный слой почвы перед закладкой опыта имел следующие агрохимические показатели: рНсол. 4,9; содержание гумуса (по Тюрину) 1,34 %; подвижных фосфора и калия (по Кирсанову), соответственно, 56-68 и 147 мг/кг; Нг (по Каппену) 1,9 ммоль-экв/100 г, сумма поглощенных оснований (по Каппе-ну-Гильковицу) 3,7 ммоль-экв/100 г. Схема полевого опыта включала следующие варианты: 1. Без удобрений (контроль). 2. Удобрение - бесподстилочный навоз (БН), доза К300. Используется под три укоса в дозах по укосам: N^0+0+0. 3. БН, N400 (300+100+0). 4. БН, N5«, (300+100+100). 5. БН, N700 (300+200+200). 6. Минеральные удобрения, ^00РК(эквивалентен варианту 2 по содержанию №К). Удобрения вносили ежегодно: БН 3 раза в год (по укосам), минеральные удобрения - один раз в год весной вразброс без заделки. Площадь опытной делянки 70 м2, учетной -54 м2. Повторность 4-кратная. Опытная культура - кострец безостый сорта Моршанский 760. Агротехника общепринятая для Владимирской области [15]. В период 1983-1994 гг. на удобрение использовали бесподстилочный навоз свинокомплекса «Владимирский». Начиная с 1995 г., по экономическим причинам (высокие транспортные расходы) в опыте применяют бесподстилочный навоз КРС с местной молочной фермы. Используемый в 1983-2014 гг. на удобрение бесподстилочный навоз характеризовался низким содержанием сухого вещества (1,6%), азота (0,11%), фосфора (0,06%) и калия (0,12%). Содержание сухого вещества в бесподстилочном навозе определяли согласно ГОСТу 26713, органического вещества - ГОСТу 27980, общего азота - ГОСТу 26715, общего фосфора - ГОСТу 26717, общего калия - ГОСТу 26718, кислотность - ГОСТу 27979. Выбор опытного участка, закладку, проведение полевого опыта, учет урожая, анализ качества костреца безостого, статистическую обработку результатов исследований выполняли в соответствии с требованиями ОСТ 10 106 [10] «Методика полевого опыта» [5]. Учет урожая фитомассы каждой делянки проводили методом сплошного укоса. Массу
корней определяли по слоям почвы: 0-10 см;10-20; 20-30 см путем отбора почвенных монолитов размером 20 х 30 см в 6-кратной повторности с каждого варианта опыта. Корни отмывали на сите с диаметром ячеек 0,25 мм. Плотность травостоя устанавливали путем подсчета количества побегов изучаемых видов с помощью учетной рамки площадью 0,04 м2 (20 х 20 см) с последующим пересчетом на 1 м2. Для определения ботанического состава отбирали по 4 средних образца с каждого варианта по 0,5 кг. Каждый образец разбирали по видам трав и путем взвешивания определяли процентное соотношение каждого вида в травостое.
Результаты и их обсуждение. Согласно результатам исследований, многолетнее использование травостоя костреца безостого в варианте без удобрений приводило к его сильному изреживанию, снижению продуктивности. В первые 5 лет содержание костреца в травостое снижалось до 84%, через 10 лет - до 15, через 18 лет - до 4%. В 2001 г. видовой состав травостоя полностью изменился (табл. 1).
1. Содержание костреца безостого в травостое под действием
Вариант опыта Годы
1987 1992 1997 2002 2007 2013
1. Контроль 50 15 11 2 1 0,5
2. Бесподстилочный навоз, ^00 84 71 56 59 97 98
3. Бесподстилочный навоз, №|00 84 76 64 62 97 97
4. Бесподстилочный навоз, ^00 82 79 65 61 99 96
5. Бесподстилочный навоз, ^00 82 79 78 78 85 99
6. Минеральные удобрения, ^00РК 76 64 48 56 84 96
В травостое отсутствовала доминирующая культура. В его составе было более 20 биологически сильно различающихся
видов растений: мятлик луговой, земляника, одуванчик лекарственный, пижма, лисохвост луговой, клевер ползучий, кошачья лапка, овсяница красная, кульбаба осенняя, яснотка, колокольчик, поповник и др., доля содержания которых в травостое в течение одного вегетационного периода могла меняться. При интенсивном выпадении атмосферных осадков в фитомассе резко повышалась численность клевера ползучего, в засушливые периоды - кошачьей лапки, пижмы, земляники. Совершенно иные результаты исследований получены в вариантах с регулярным применением удобрений. На протяжении всех лет исследований доминирующее положение в травостое данных вариантов опыта занимал кострец безостый.
Положительное влияние бесподстилочного навоза на высокую степень участия культурных видов многолетних трав в травостоях показано в многочисленных краткосрочных исследованиях [1, 2, 14]. Подавляющее преобладание нитро-фильных многолетних злаковых трав в агроценозах авторы объясняли высоким уровнем их обеспеченности азотом в условиях интенсивного применения жидкого навоза, навозных стоков.
Согласно результатам исследований, урожайность зеленой массы травостоев различалась по годам и не зависела от их возраста, определялась дозой применяемых удобрений, погодными условиями вегетационных периодов (табл. 2). На протяжении всех лет исследований урожайность зеленой массы повышалась с увеличением доз бесподстилочного навоза. В сравнении с контрольным вариантом опыта применение бесподстилочного навоза в дозах N300 -700 повышало урожайность в среднем на 300-500%. Применение бесподстилочного навоза и минеральных удобрений в дозах, эквивалентных по содержанию основных биогенных элементов питания, обеспечивало одинаковое увеличение урожая зеленой массы костреца.
2 . Влияние удобрений на урожайность костреца безостого
Вариант опыта 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997
1. Контроль 32 4 21 12 5 12 8 16 8 12 39 26 13 13 20
2. Б/п навоз, ^00 61 47 108 75 81 51 76 72 28 49 63 73 48 34 65
3. Б/п навоз, N400 59 60 136 77 88 58 81 83 37 57 77 68 58 36 72
4. Б/п навоз, N500 59 63 157 92 78 61 76 107 39 60 106 81 66 37 75
5. Б/п навоз, N700 - - - - - 67 82 121 57 61 112 86 80 40 75
6. ^00РК 66 50 133 75 70 27 54 62 25 48 57 49 49 22 62
Р, % 14 5 10 5 4 4 5 2 3 3 5 2 2 3 5
НСР05, ц/га 15 6 30 2 8 5 5 6 3 5 13 3 3 2 3
Продолжение табл. 2 по горизонтали
Вариант Урожай по годам, в пе ресчете на сухое вещество, ц/га ср.83-2014
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
1. Контроль 32 24 20 22 8 23 40 40 29 10 34 21 6 8 21 27 23 20
2. Б/п навоз, ^00 71 93 87 84 53 119 105 77 116 33 147 62 42 31 44 47 73 69
3. Б/п навоз, N400 82 96 100 89 56 129 117 97 129 43 152 72 53 31 51 52 81 77
4. Б/п навоз, N500 82 100 106 94 60 144 124 105 130 45 159 90 61 35 62 58 88 84
5. Б/п навоз, N700 87 102 114 107 63 133 129 104 136 51 156 94 84 45 68 73 120 91
6. ^00РК 70 90 93 84 44 110 124 90 84 32 127 65 36 39 61 67 74 67
Р, % 4 2 3 4 3 3 1 2 2 2 1 2 1 3 3 2 1 3
НСР05, ц/га 8 4 3 3 3 10 4 6 6 2 5 4 2 3 4 1 2 6
Высокая отзывчивость многолетних злаковых трав
на использование бесподстилочного навоза в качестве удобрения показана в краткосрочных и длительных опытах ряда авторов [1, 4, 6-9, 11, 12, 14]. В соответствии с результатами проведенных исследований применение жидкого навоза, навозных стоков в зависимости от их доз позволяло повысить продуктивность многолетних злаковых трав в 2-4 раза и более по сравнению с урожайностью трав в контрольном варианте. Согласно литературным данным, высокая продуктивность многолетних трав при использовании бесподстилочного навоза обусловлена, вероятно, их биологическими особенностями. Многолетние злаковые травы обладают мощной корневой системой, проникающей на глубину более 2 м и высокой способностью к отрастанию за счет надземных и видоиз-
мененных подземных побегов. Развитая мочковатая корневая система способствует более полному усвоению питательных веществ, внесённых с удобрениями, надежно обеспечивает растения физиологически активными веществами, стимулирующими рост, развитие растений, их высокую продуктивность, устойчивость к стрессовым условиям произрастания.
В соответствии с результатами проводимых исследований, значительное увеличение урожайности зеленой массы в вариантах с применением удобрений было обеспечено интенсивным побегообразованием, накоплением биомассы корней, увеличением ассимиляционного аппарата. На протяжении всего периода исследований интенсивность побегообразования, накопление биомассы корней, увеличение площади ли-
стьев определялись дозами удобрений, погодными условиями и не зависели от возраста травостоя (табл. 3).
3. Влияние регулярного применения удобрений на динамику побегообразования, урожай зеленой массы многолетних трав
1995 г. 1998 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г.
Нако- Пло- Нако- Пло- Пло-
пле- щадь пле- щадь щадь
Вариант опыта Урожай-ность, ц/га Количество побегов, шт/м2 ние корневой массы (0-30 см), ц/га листьев, м2/м2 повер-хно-сти почвы Урожай-ность, ц/га Количество побегов, шт/м2 Урожай-ность, ц/га Количество побегов, шт/м2 ние корневой массы (0-30 см), ц/га листьев, м2/м2 повер-хнос- ти почвы Урожай-ность, ц/га Количество побегов, шт/м2 листьев, м2/м2 повер-хнос- ти почвы Урожай-ность, ц/га Количество побегов, шт/м2
1 .Кон- 60 684 98 3,84 150 723 93 713 155 4,96 100 707 2,44 33 864
троль
2.БН, N300 221 846 223 7,96 335 826 400 743 333 10,89 388 1063 7,42 232 1071
3.БН, N500 302 1066 302 8,92 385 894 486 798 398 11,82 432 1123 7,88 266 1171
4.БН, N700 369 1288 335 10,66 410 912 525 886 427 12,04 493 1184 7,88 276 1280
5.№К, экв. 224 856 202 7,24 330 865 426 760 320 11,44 385 1141 6,96 195 1106
вар.2
Выводы. 1. Бессменное возделывание костреца безостого на дерново-подзолистых почвах без применения удобрений обусловило его динамичное выпадение в травостое уже в первые годы произрастания. Доминирующими становились травосмеси дикорастущих растений, наиболее приспособленные к условиям произрастания.
2. Регулярное применение бесподстилочного навоза в аг-роценозах с бессменным возделыванием костреца безостого способствовало его высокопродуктивному долголетию, подавляющему преобладанию в травостое.
3. Высокопродуктивное долголетие костреца безостого в условиях регулярного интенсивного применения бесподстилочного навоза на протяжении более 30 лет исследований не зависело от возраста травостоя, определялось дозой удобрений, погодными условиями вегетационного периода.
4. Систематическое применение бесподстилочного навоза позволило исключить дорогостоящее перезалужение костреца безостого при его бессменном выращивании на протяжении 32 лет.
Литература
1. Агроэкологические основы и технологии использования бесподстилочного навоза / Г.Е. Мерзлая [и др.]. - М.: Россельхозакадемия -ГНУ ВНИПТИОУ, 2006. - 463 с.
2. Андреев Н.Г. Кострец безостый / Н.Г.Андреев, В.А.Савицкая - М.: Агропромиздат, 1988. - 184 с.
3. ВождаеваН. Трава за копейки / Н.Вождаева// Агробизнес. - 2006. -№2. - С.43-44.
4. Демина М.И. Влияние многолетнего круглогодового орошения сточными водами на изменение продуктивности и ботанического состава травостоев/ М.И. Демина // Прогрессивные технологии и технические средства сельскохозяйственного использования сточных
вод и животноводческих стоков: сб. науч. тр/ВНИИГиМ. - М.,1984. -С.12-15.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов -М.:Агропромиздат, 1985. - 351 с.
6. Кашин И.М. Влияние различных норм жидкой фракции навоза на урожай и ботанический состав многолетних трав /И.М. Кашин, Б.В. Козлов // Сельскохозяйственное использование сточных вод: Сб.науч.тр./ВНИИГиМ. - М.,1977. - С.27 -31.
7. Лобков В.Т. Почвоутомление при выращивании полевых культур/ В.Т. Лобков - М.:Колос, 1994. - 112 с.
8. Медведев Г.А. Многолетние травы при орошении/ Г.А. Медведев -М.: Росагропромиздат, 1989. - 176 с.
9. Мерзлая Г.Е. Формирование луговых агросистем/Г.Е. Мерзлая, И.В. Сереброва, В.В. Вахрушева, Л.И. Креминская// Кормопроизводство. - 2004. - №1. - С.9.
10. ОСТ 10 106 - 87. Опыты полевые. Порядок проведения. - Взамен ОСТ 46-23-74, введ.01.07.1988. - М.: Госагропром СССР, 1988. - 48 с.
11. Подготовка и использование бесподстилочного навоза/ Пер.с нем. П.Я. Семенова; Предисл. Е.Х. Ремпе. - М.: Колос, 1982. - 76 с.
12. Практическое руководство по технологиям улучшения и использования сенокосов и пастбищ лесной зоны - М.: Агропромиздат,1987. - 137 с.
13. Реестр аттестатов длительных опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами Российской Федерации. Изд. 2-е. - М.: ВНИИА, 2005. - 196 с.
14. Серебренников А.М. Сравнительная урожайность злаковых травосмесей на осушенном торфянике при использовании стоков свиноводческого комплекса / А.М. Серебренников, В.И. Ошурков, Н.М.Сагандыков. //Бюллетень ВИУА.-1988. - №32. - С.22 - 27.
15. Система ведения сельского хозяйства Владимирской области /К.И.Автонеев [и др.]. - Владимир: Отделение ВАСХНИЛ по НЗ РСФСР, 1985. - 344 с.
EFFICIENCY OF THE LONG-TERM USE OF LIQUID MANURE IN AGRO-ECOSYSTEMS WITH CONTINUOUS CULTIVATION OF BROMEGRASS: 1. EFFECT OF THE LONG-TERM USE OF LIQUID MANURE ON THE BOTANICAL
COMPOSITION AND YIELD OF BROMEGRASS
S.I. Tarasov, M.E. Kravchenko, T.A. Bushina, Ail-Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat (FGBNU VNIIOU) Vyatkino, Sudogda raion, Vladimir obiast, 601390 Russia e-maii: tarasov.s.i@maii.ru
The yield of bromegrass (Bromopsis inermis Leyss) at the regular intensive application of liquid manure during 32 years of research did not depend on the age of the grass and was determined by the application rate of fertilizers and the weather conditions of the growing season. The systematic application of liquid manure eliminated the need for reseeding the old stands of bromegrass. Keywords: liquid manure, permanent crop, bromegrass (Bromopsis inermis Leyss), botanical composition, yield.
