CC BY
73
УДК: 633.2/.3.03
Многовариантные технологии создания пастбищ и сенокосов на залежных землях
A.A. Кутузова, д.с.-х.н. (ВНИИ кормов им. В.Р. Вилъямса)
В статье приведены результаты комплексных исследований по разработке многовариантных технологий реконструкции залежи в пастбища и сенокосы.
В настоящее время вследствие ограниченности ресурсов (техники, удобрений и других средств производства), а также в результате перемен в землепользовании, что привело к нарушению севооборотов, произошли большие изменения в структуре сельскохозяйственных угодий, в частности, резко увеличилась площадь неиспользуемой (незасеваемой) пашни, которая превращается в рассадник сорняков и вредителей. Как показали наши наблюдения в 1999-2003 гг. за составом растительности на залежи, расположенной на бывшей пашне со среднсо-куль-туренной дерново-подзолистой почвой, зарастание ее начинается с типичной фазы бурьянистой растительности с преобладанием характерных однолетних и многолетних сорных видов (ромашка непахучая, осот полевой, тысячелистник обыкновенный и др.). Но при заповедном режиме (залежь без использования) быстро, на второй-третий годы формируется малоценная травянистая растительность с типичными представителями опу-шечно-лесной флоры (вейник наземный, купырь лесной, гравилат городской, кипрей мохнатый, вероника дубравная, зверобой обыкновенный и др.) при ограниченном участии ценных в кормовом отношении видов злаков (пырей ползучий, мятлик луговой, полевица гигантская и тонкая и др.) и бобовых (преимущественно клевер ползучий). На четвертый-пятый годы зарастания абсолютным доминантом стал вейник наземный -плохо поедаемый грубый многолетний вид, что привело практически к полному вытеснению других видов злаков и бобовых, из разнотравья сохранились только высокорослые виды (бодяк полевой, тысячелистник обыкновенный, зверобой обыкновенный и др.), при этом произошло внедрение ивы (высота 40-50 см) и березы бородавчатой.
Таким образом, можно отметить начало регрессивной сукцессии - превращение травянистой залежи в малоценную кустарниково-мелколесную формацию. В дальнейшем это приведет к потере площади сельскохозяйственных угодий, и в случае необходимого возврата этих земель в сельскохозяйственное использование потребуются большие капитальные вложения не только на культуртехнические работы по расчистке от кустарниково-древесной растительности, но и на восстановление утраченного плодородия почв. Известно, что при смене луговой растительности на лесную изменяется почвообразовательный процесс. Образование дернины, способствующей накоплению гумуса и азота в почве, постепенно затухает, под лесной растительностью усиливается оподзоливание почв и выщелачивание питательных веществ.
Для сохранения сельскохозяйственных угодий, в первую очередь более плодородных пахотных земель, окультуренных в предыдущие годы, необходимо осуществить их консервацию путем превращения в кормовые угодья. Оставление этих площадей без использования приведет к перерождению их в малоценные заросли, а накапливающаяся при этом сухая ветошь может стать причиной возникновения пожаров (палы сухой травы).
Технологии ускоренного освоения неиспользуемых пахотных земель (вынужденной залежи) под пастбища и сенокосы ранее отсутствовали. Поэтому в 1999-2003 гг. проведены комплексные исследования с целью разработки многовариантных технологий реконструкции залежи в пастбища и сенокосы с учетом разной обеспеченности хозяйств Нечерноземной зоны материально-техническими ресурсами.
С этой целью в двух полевых опытах, включающих по 8 вариантов (табл. 1, 2), проведено сравнение по составу травостоев, качеству корма, продуктивности и экономической эффективности четырех систем освоения залежи: примитивная - простое кормодобывание; минеральная - модель двух уровней более окультуренной и плодородной почвы; техногенная - простая обработка почвы дискованном без посева трав и при залужении, но без удобрений; техногенно-минеральная система - сочетание залужения и удобрения. Системы включают три типа травостоя (естественный, сеяные - злаковый и бобово-злаковый), пять уровней питания (без удобрений, РК и NPK в дозах, дифференцированных по современной их доступности для пастбищ и сенокосов), два способа использования: пастбищное - три цикла за сезон, укосное - два укоса за сезон.
Опыты проведены на суходольном типе местоположения с дерново-подзолистой среднесуглинистой среднеокультурениой почвой, что наиболее характерно для неиспользуемой пашни Нечерноземной зоны. В исходном состоянии почва характеризовалась содержанием 1,9% гумуса (по Тюрину), 0,22% общего азота, 126 мг/кг P2O5 и 61 мг/кг К20 (подвижных форм), рНсол 4,95 (слой 0-20 см). С 1965 по 1998 гг. на опытном участке размещался кормовой севооборот с чередованием однолетних культур и многолетних трав, в 1996 г. опытный участок использовали под посев ячменя, в 1997 г. - овса, с осени 1997 г. по 1998 г. - под озимый рапс (на семена).
Естественный травостой в примитивной, минеральной и техногенной системах сформировался на основе самозарастания за счет запаса жизнеспособных семян в почве и вегетативных органов возобновления злаков и разнотравья. Сеяный злаковый травостой состоял из тимофеевки луговой ВИК 9 (8 кг/га) и овсяницы луговой ВИК 5 (12 кг/га 100%-ной посевной годности). В бобово-злаковую травосмесь, наряду с указанными видами злаков, на сенокосе включен клевер луговой Тет-раплоидный ВИК (5 кг/га семян), нормы высева злаков соответственно снижены до б и 8 кг/га, на пастбище высевали те же виды трав с включением клевера ползучего ВИК 70 (2 кг/га). Залужение проведено в соответствующих техногенных и техногенно-минеральных системах весной 1999 г. под покров райграса однолетнего Рапид (12 кг/га семян).
Пастбищный режим использования способствовал формированию более плотного травостоя при доминировании трав низового типа в отличие от заповедного
Вестник ОрелГАУ 2-3'06
Кормопроизводство, луговодство
режима (без использования). На пятый год наиболее ценный состав травостоя сформировался при применении техногенно-минераль-ной системы (табл. 1). Залу-жение четырехвидовой травосмесью в сочетании с ежегодной подкормкой в дозе Р30К60 способствовало содержанию 34% бобовых трав, доля злаков составила 25% и разнотравья 41%. Залужение злаковой двухкомпонент-ной травосмесью при ежегодной подкормке в дозе ^оРзоК«) (по N45 под первый и второй циклы использования) привело к преобладанию злаков, которые наряду с сеяными видами (30%) были представлены внедрившимися низовыми видами (мятлик, полевица и др.), а также типичными для пастбищ видами разнотравья (одуванчик лекарственный, кульбаба осенняя, тысячелистник обыкновенный). При залужении этими травосмесями в техногенной системе (без подкормки удобрениями) вследствие обеднения почвы элементами питания на пятый год резко снизилась доля бобовых (до 6% против 37% на четвертый год) и заметно увеличилось участие разнотравья (до 53-56%). естественный травостой, сформировавшийся в примитивной и техногенной системах, также отличался преобладанием разнотравья (соответственно 66 и 42%), представленного преимущественно поедаемыми мелким рогатым скотом видами (одуванчик, тысячелистник, кульбаба и др.). При этом установлена ведущая роль трехкратного использования травостоя в устранении внедрения малоценного вида -вейника надземного по сравнению с заповедным режимом и сенокосом. Минеральная система, обеспечивающая сбалансированное питание за счет удобрений в дозах ^оРзоКбо, что может расцениваться также и как модель зарастающей пашни, расположенной на более богатой по плодородию почве, способствовала формированию злакового травостоя с доминированием пастбищных видов при умеренной примеси поедаемых видов разнотравья. такой травостой пригоден для выпаса крупного рогатого скота.
При освоении залежи под сенокос при залуже-нии бобово-злаковой травосмесью с клевером луговым Тетраплоидный ВИК его участие на четвертый год жизни (2002 г.) при подкормке P20Kз0 составило 26% от общей урожайности, но на пятый год вследствие биологических особенностей этого вида участие его снизилось до 12% и было дополнено за счет внедрившихся видов (чина луговая, клевер ползучий). Травостой пятого года жизни характеризовался еще ценным составом: 17% бобовых, 68% злаков и 15% разнотравья. При залужении злаковой травосмесью и внесении подкормки в дозах ^0Р20К30 за этот период сформировался злаковый травостой при
низком участии вейника (5%) и разнотравья (5%). Среди других изучавшихся систем создания сенокосов внедрение вейника и разнотравья заметно снизилось только при залужении бобово-злаковой травосмесью в техногенной системе.
качество пастбищного корма благодаря использованию травостоев в фазу кущения - начало выхода в трубку злаков характеризовалось содержанием 1517% сырого протеина и 18-22% сырой клетчатки, поэтому общая питательность 1 кг сухого вещества составляла 0,86-0,93 корм. ед., что соответствовало зоотехническим требованиям. Сено, полученное в первом укосе, вследствие содержания 9-12% сырого протеина относилось ко второму и третьему классу; во втором укосе содержание протеина повышалось до 11,2-12,5% в естественных смесях и до 13,0-15,5% в сеяных, в целом сено относилось к первому классу.
Биологическая продуктивность естественных травостоев в примитивной и техногенной системах в среднем за 5 лет пользования составила на пастбище 2,5-2,6 тыс. корм. ед. с 1 га при потреблении 72-73 кг/га азота в среднем за год за счет запасов почвы (табл. 2). Под влиянием подкормки в дозах Р30К60 и №)0Рз0К60 продуктивность естественных травостоев повысилась соответственно на 23 и 73%. Залужение бобово-злаковой травосмесью увеличило продуктивность на 28% в техногенной и на 36% в техногенно-минеральной системе благодаря росту потребления азота травами за счет симбиотической фиксации атмосферного азота соответственно на 27 и 33 кг/га в год. Под влиянием полной смеси удобрений продуктивность сеяного злакового травостоя повысилась на 63%.
На сенокосе продуктивность естественного травостоя в техногенной и примитивной системах составила 2,8 и 3,0 тыс. корм. ед. с 1 га, а под влиянием удобрений в дозах ^0Р20К30 повысилась на 45%. Применение техногенной системы на сенокосе не дало статистически существенного изменения продуктивности, однако залужение бобово-злаковой травосмесью снизило засоренность травостоя вей-ником наземным в 4 раза по сравнению с контролем и повысило содержание сырого протеина с 11,4 до 13,1%, то есть до уровня первого класса качества согласно отраслевому стандарту на сено. Продуктивность сеяных травостоев на фоне подкормок удобрениями возросла на 29 и 46%, при этом влияние бобово-злакового травостоя на содержание сырого протеина в надземной массе превосходило действие азотного удобрения в дозе N6,.
Способ использования Состав травостоев (% СВ) Примитивная (контроль) Минеральная Техногенная Техногенно-минеральная
Р30К60/ Р20К30 ^оР3ОК6О/ ^0Р30К60 дискование без посева залужение злаковой травосмесью залужение бобово-злаковой травосмесью на бобово-злаковом травостое Р30К60/Р20К30 на злаковом травостое ^0Р30К60
Пастбище Злаки, в том числе 28 40 77 40 34 38 25 53
Низовые виды 25 39 70 26 24 26 16 23
Бобовые 6 22 5 18 13 6 34 9
Разнотравье 66 38 18 42 53 56 41 38
Сенокос Злаки, в том числе 81 75 93 65 77 58 68 94
Низовые виды 47 37 28 26 23 13 10 5
Бобовые 3 7 1 9 6 27 17 1
Разнотравье 16 18 6 26 17 15 15 5
Примечание. В числителе дозы удобрений на пастбищах, в знаменателе - на сенокосах.
Таблица 1 - Ботанический состав травостоев при разных системах освоения залежи на пятый год пользования (2003 г.)
Таблица 2 - Продуктивность луговых травостоев при разных системах освоения залежи
Система освоения В том числе травостой и удобрение Произведено на 1 га
Урожайность, ц/га СВ обменной энергии, ГДж кормовых единиц сырой протеин, кг
Пастбище
Примитивная Естественный, без удобрения (контроль) 29,4 30,4 2539 456
Минеральная Естественный, Pз0K60 36,6 38,1 3129 565
Естественный ^0Р30К60 49,7 52,7 4389 801
Техногенная Естественный без удобрения 27,7 30,2 2567 453
Сеяный злаковый, без удобрения 24,6 26,1 2213 377
Сеяный бобово-злаковый, без удобрения 35,8 38,1 3263 622
Техногенно-минеральная Сеяный бобово-злаковый, Р30К60 39,0 41.0 3421 663
Сеяный злаковый, ^0Р30К60 50,7 51,8 4141 691
НСР05 6,0
Сенокос
Примитивная Естественный, без удобрения (контроль) 38,9 38,2 3025 444
Минеральная Естественный, Р20К30 46,1 43,6 3332 512
Естественный, ^0Р20К30 61,9 57,2 4389 708
Техногенная Естественный без удобрения 35,5 34,8 2785 435
Сеяный злаковый, без удобрения 35,8 34,0 2722 388
Сеяный бобово-злаковый, без удобрения 39,6 39,4 3239 520
Техногенно-минеральная Сеяный бобово-злаковый, Р20К30 48,5 50,7 3915 637
Сеяный злаковый, ^0Р20К30 66,8 56,9 4404 596
НСР05 6,8
Среднегодовые затраты антропогенной энергии при создании и использовании пастбищ с естественными травостоями под влиянием применения подкормки их полной смесью удобрений возросли в 10 раз по сравнению с контролем, на сеяном травостое - в 12,6 раза (за счет дополнительных затрат на огораживание). Однако благодаря фотосинтезу трав антропогенные затраты возмещались за счет использования солнечной энергии в 4-23 раза на естественных и в 3-10 раз на сеяных травостоях, аналогично на сенокосных травостоях в 5-12 и 4-8 раз.
Для оценки агроэнергетической и экономической эффективности систем освоения залежи расчет затрат антропогенной энергии и совокупных затрат в денежном выражении проведен по технокартам, включающим соответствующие технологические приемы. Цены на промышленные ресурсы (ГСМ, удобрения, работа техники), семена трав и трудовые затраты приняты с учетом средних показателей в системе хозяйств и опытных станций ВНИИ кормов в I квартале 2004 г. Капитальные затраты на создание сеяного травостоя отнесены на 6 лет пользования. Сбор производственного корма на пастбище определяли с учетом поедаемой массы (коэффициент 0,85 от урожайности). Использование пастбищ в примитивной, минеральной и техногенной системах принято по принципу участковой пастьбы, в техногенно-мине-ральной системе - на основе загонно-порционного использования при применении комбинированной изгороди (стоимость 5200 руб. на 1 га при 10-летнем сроке амортизации и ежегодных дополнительных затратах 520 руб/га на ремонт). Производство сена определяли с учетом неизбежных технологических потерь (при полевой сушке 25% урожайности). Для определения стоимости произведенного корма исходили из цены 1 корм. ед., рав-
ной 1,87 руб. (33% закупочной цены молока 5,6 руб. за 1 кг), накладные расходы составили 9%.
По мере интенсификации технологий затраты в денежном выражении возрастали в 2,6-3,8 раза при участковом использовании пастбищ, в 5,2-6,7 раза при загонно-порционном выпасе скота. Однако при производстве 2,2 тыс. корм. ед. (в поедаемом корме) в результате самозарастания залежи в примитивной и техногенной системах обеспечивалась низкая себестоимость 100 корм. ед. (соответственно 24 и 39 руб.) и высокая рентабельность производства (669 и 379%) при участковом способе использования. При огораживании сеяных пастбищ себестоимость корма в техногенно-минеральной системе составила 95100 руб. за 100 корм. ед., что ниже современных цен на зернофуражный корм в 2,5-3 раза, рентабельность производства оставалась высокой, срок окупаемости капитальных вложений (8,7-9,0 тыс. руб/га) увеличивался до 3-4 лет. Однако путем повышения продуктивности пастбищ до 4 тыс. корм. ед. можно ускорить этот срок до одного года.
На сенокосе затраты на производство 100 корм. ед. в одинаковых технологиях были больше, чем на пастбище: на 122 руб. в примитивной системе, на 140 руб. в техногенной системе при самозарастании залежи и на 111 руб. при залужении бобово-злаковой смесью. Это обусловлено тем, что биологический фактор - потребление корма животными заменяется на сенокосе технологическими приемами на косьбу травостоя, сушку трав и скирдование сена. Вместе с тем, с учетом низкой себестоимости корма (36-70 руб. за 100 корм. ед.) и высокой рентабельности производства (160-415%) в зависимости от материально-технического обеспечения хозяйств все системы могут эффективно применяться в хозяйствах Нечерноземной зоны.
