CC BY
188
УДК 633.2/.03:631.452
МНОГОЛЕТНИЕ ТРАВЫ КАК ФАКТОР ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ И ПОВЫШЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ
В.Г. Гребенников, д.с.-х.н.
И.А. Шипилов, к. с.-х.н., Е. Д. Кущ, асп.
Интенсификация земледелия в аридной зоне Северного Кавказа предъявляет новые требования к оценке почвенного плодородия, установлению оптимальных параметров их гидротермических, физических, физико-химических и биологических свойств, позволяющих реализовать в полной мере возможности высокопродуктивных сортов и видов сельскохозяйственных культур. В связи с требованиями совершенствования зональных систем почвозащитного земледелия возникает необходимость более глубокого изучения процессов деградации почв. Разработка и внедрение в практику сельскохозяйственного производства комплекса мер по регулированию почвенного плодородия и борьбы с эрозионными процессами ускорит решение одной из важнейших проблем - роста продуктивности земледелия и последовательного наращивания воспроизводства плодородия почв как основы повышения их будущей продуктивности в современных условиях.
Почвенные ресурсы Ставрополья исключительно велики, однако не на всей территории края уровень плодородия почв, их эрозионная устойчивость позволяют успешно развивать земледелие и лугопастбищное кормопроизводство. Значительная часть территории края расположена в сухостепной зоне, почвенные ресурсы которой представлены, в основном, темно-каштановыми и каштановыми почвами. В ее пределах с запада на восток возрастает суровость и континентальность климата, ухудшаются условия увлажнения. В связи с преимущественно равнинным характером рельефа основная территория земель находится на пологих склонах. Заметной ветровой эрозии подвержено примерно 20-25% почв, водной - 10-12%. В данной зоне, при среднегодовой сумме осадков 320-350 мм, засухи вероятны в 8990% лет, причем очень часто они начинаются уже ранней весной.
Интенсивное использование пашни в аридных районах СевероКавказского федерального округа без учета эколого-ландшафтных особенностей формирования почвенного покрова привело к негативным явлениям - повсеместному снижению плодородия почв, усилению эрозионных процессов. Только в Ставропольском крае площадь пашни, отнесенная к эрозионно опасной, составляет 1,5 млн. га, или 40% от всей площади пахотных земель, а площадь дефляционной пашни достигла 3,4 млн. га, или 90%. Одной из основных причин усиления эрозионных процессов и снижения плодородия почв явилось значительное увеличение площади чистых паров при резком, более чем в 4,5 раза, сокращении площадей посева многолетних трав. При таком землепользовании ухудшилась фитосанитарная обстановка, возросли
слитость и дегумификация почв, усилилась несбалансированность агрономически значимых химических и физических свойств почвы.
В связи с этим основная цель наших исследований заключалась в оптимизации элементов технологии выращивания смешанных посевов многолетних бобовых и мятликовых трав, решающих как проблему сохранения и приумножения почвенного плодородия на эродированных каштановых почвах сухостепной зоны, так и производства высококачественных кормов для мясного скотоводства и овцеводства.
В этой связи реализация принципов экологической безопасности системы ведения почвозащитного земледелия в аридной зоне края возможна на основе расширения посевов многолетних трав, более совершенного технологического конструирования травосмесей, способствующих ослаблению зависимости уровней их продуктивности от колебаний агрометеорологических условий.
Экспериментальные данные показали, что на каштановых почвах, подверженных эрозии, многолетние бобовые и мятликовые травы хорошо предохраняют поверхностный слой от водной и ветровой эрозии, повышают продуктивность пашни и восстанавливают плодородие земель. Так, коэффициент структурности (отношение количества агрономически ценных агрегатов размером от 0,25 до 10 мм к сумме пылеватых частиц менее 0,25 мм и глыбистых, более 10 мм) был самым низким на варианте чистого пара и составил 1,22-1,28, тогда как на посевах многолетних трав во второй год жизни этот коэффициент достигал величины 1,80-1,98, на третий год - 2,24-2,35 и на четвертый -2,36-2,50. Длительное отсутствие оструктуривающего влияния растительности и частые механические обработки на парах способствовали резкому уменьшению содержания структурных агрономически ценных агрегатов на 35-48% по сравнению с посевами бобовых и мятликовых трав.
Мы проследили за изменением плотности почвы на посевах многолетних трав от начала полных всходов до конца вегетации растений всех четырех лет жизни и сравнили эти показатели с вариантом черного пара. Так, в разных сочетаниях бобовых и мятликовых компонентов с момента полных всходов до конца вегетации растений первого года жизни в слое почвы 30 см плотность возросла с 1,29 до 1,37 г/см3, к концу вегетации второго года - до 1,40-1,42, третьего - 1,45-1,46 и четвертого года жизни - до 1,48-1,49 г/см3, что на 12,8-13,6% превысило пределы оптимальных значений для каштановых почв.
Проведенные нами определения динамики водопроницаемости по периодам вегетации растений и годам продуктивной жизни показали, что улучшение структурно-агрегатного состава почвы напрямую не связано с изменением ее водопроницаемости. Так, в первый год жизни трав, после уборки урожая покровной культуры, водопроницаемость за 6 часов наблюдений уменьшилась с 1,83 до 1,67 мм/мин., что на 17,2-
19,3% меньше, чем по черному пару. В посевах второго года жизни после уборки основного урожая и осенней отавы она снизилась до 0,980,85 и четвертого - до 0,9-0,78 мм/мин., что в 1,5-1,7 раза меньше, чем на паровом участке. Поэтому, как свидетельствуют полученные данные, начиная с третьего года жизни, необходимо проводить рыхление посевов активными орудиями для улучшения водопроницаемости почвы, уменьшения её плотности с целью более эффективного использования зимних и весенне-осенних осадков.
В условиях опыта наибольшее количество пожнивно-корневых остатков (26,7-28,7 т/га) в сумме за четыре года жизни поступило с посевов люцерна + эспарцет + донник и житняк + пырей + люцерна + эспарцет + донник, что на 7,1-7,5 т/га больше, чем на аналогичных вариантах беспокровного посева. Многокомпонентные травосмеси за четыре года жизни накопили в почве 3,1-3,3 т/га свежего органического вещества, что на 15% больше, чем в посевах двух- и трехкомпонентных травосмесей.
Как показали наши исследования, при создании многоцелевых сенокосно-пастбищных травостоев для мясного скота и овец необходимо вводить в состав травосмесей как краткосрочные, так и среднесрочные виды многолетних трав. Донник желтый двулетний является идеальным дополняющим краткосрочным компонентом фитоценоза, который уже в год посева образует полноценный, сомкнутый травостой, подавляющий развитие сорной растительности. Введение донника желтого двулетнего в состав травосмесей в качестве краткосрочного бобового компонента оказало общее положительное действие на почву. Развивая мощную, разветвленную корневую систему и прочно закрепляя почвенный покров, донник обеспечивал действенную защиту почвы от дефляционных процессов уже в первый год жизни травостоя.
Ярусная взаимодополняемость во времени донника, люцерны, эспарцета и мятликовых видов с различным биоритмом и интенсивностью развития обеспечивает более полное освоение пространства и способствует рациональному использованию почвенноклиматических ресурсов зоны.
Благоприятные условия развития подпокровных посевов в первые два года жизни с участием трех видов бобовых трав позволили сформировать высокую продуктивность травосмесей на протяжении всех четырех лет жизни травостоя (табл. ). В сумме за четыре года жизни урожай сухого вещества, сбор сырого протеина у пятикомпонентной травосмеси с участием покровной культуры был на 25% выше, чем в беспокровном посеве.
Таблица - Продуктивность смешанных посевов многолетних трав в беспокровном и подпокровном посеве_____________________________
1 год жизни 2 год жизни 3 год жизни 4 год жизни
Получено с 1 га
Вариант сухая масса , т сыро й проте ин, кг сухая масса , т сыро й проте ин, кг сухая масса , т сыро й проте ин, кг сухая масса , т сырой протеин, кг
Без покрова
Житняк + эспарцет - - 4,1 424 4,3 423 3,7 330
Пырей + эспарцет - - 4,7 500 5,0 473 4,0 365
Люцерна + эспарцет 0,8 72 4,1 593 4,3 658 3,2 500
Пырей + житняк + люцерна + эспарцет - - 5,2 648 5,5 690 4,5 630
Под покровом донника двулетнего
Житняк + эспарцет 3,0 340 4,8 597 4,1 400 3,4 302
Пырей + эспарцет 3,0 336 5,6 676 4,9 458 3,7 330
Люцерна + эспарцет 3,4 500 4,8 753 4,0 605 3,0 470
Пырей + житняк + люцерна + эспарцет 3,3 454 6,3 820 5,2 655 4,2 590
Таким образом, в условиях сухостепной зоны на эродированных каштановых почвах с целью улучшения их водно-физических свойств при организации кормовой базы для мясного скота и овец необходимо выращивать многолетние травы с участием двух-трех видов бобовых (люцерна, донник, эспарцет) и двух видов мятликовых трав, обладающих засухоустойчивостью и продуктивным долголетием.
