CC BY
46
ПОЧВОВЕДЕНИЕ И АГРОХИМИЯ
ПРОБЛЕМЫ РЕСТАВРАЦИИ ЗАЛЕЖНЫХ ЗЕМЕЛЬ В ЛЕСНОЙ
ЗОНЕ РОССИИ
Н. А. Семенов1, А.В. Шуравилин2, Сомене Анж Эрик2, Оливе Адико2, А.Н. Снитко1
всероссийский научно-исследовательский институт кормов им. В.Р. Вильямса
г. Лобня, ул. Научный городок, корп. 5, Московская обл., Россия, 141055
2Кафедра почвоведения, земледелия и земельного кадастра
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 8/2, Москва, Россия, 117198
Изучено влияние запаханной в дерново-подзолистую суглинистую почву восьмилетней залежи травянистой (вейник) и древесно-кустарниковой (береза, осина, ива) биомассы на урожайность и потери питательных веществ - азота, фосфора, калия, кальция сеяным злаковым и бобово-злаковым травостоями в первый период освоения залежных земель. Установлено, что в первые четыре года после запашки биомассы отмечалось снижение урожайности сеяных трав и потребление элементов питания растений. Недобор корма за 4 года по сравнению с пашней (контроль) составил (ц/га СВ): 16,1- при заделке вейника, 29,4 - ивы, 23,2 - березы, 33,7-осины на не удобренном фоне, а на фоне №К, соответственно 24,7, 21,3, 15,2 и 3,6.
Ключевые слова: почва, залежь, вейник, ива, береза, осина, удобрения, сеяные травы.
Изменение экономической политики в области сельского хозяйства привело в первую очередь к развалу планового производства растениеводческой и животноводческой продукции в масштабах всей страны, а также к стихийному использованию лучших по плодородию почв и угодий (как природных, так и пахотных). Это привело, в свою очередь, к резкому ухудшению культуртехнического состояния всех с.х. земель (особенно в лесной зоне), в т.ч. закочкариванию, закустариванию и залесению, увеличению неуправляемых процессов водной и ветровой форм эрозии, стихийности миграции вредителей и болезней растений, животных и др. негативных процессов[1]. В этих условиях необходимость проведения широкомасштабных
научных исследований по рекультивации сельскохозяйственных угодий в целях эффективного их использования очевидна, но не актуальна в настоящее время, если решать задачи по их реконструкции традиционно - без всесторонней оценки (в первую очередь экономической, экологической и др.).
Изучение процессов, происходящих в почве при запашке древесно-кустарниковой растительности «бросовой» пашни с использованием балансовых лизиметрических методов и привлечением почвоведов, агрохимиков, биохимиков, лесоводов и др. позволит определить направление и период развития негативных процессов в почве, происходящих при запашке древесины, ее влияние на количественные и качественные показатели выращенного корма, его состава с учетом зональных особенностей. Отсутствие исследований «заброшенной» закустаренной и залесенной пашни в условиях промывного водного режима дерново-подзолистых суглинистых почв лесной зоны в изучаемой экобиосистеме: «почва - запаханная различная биомасса -урожай сеяных трав - вынос питательных элементов» показывает их новизну и актуальность. Проведенными исследованиями [2,3,4] установлены некоторые закономерности формирования сеяных агрофитоценозов при освоении залежей. Однако на первых этапах их влияния на ряд показателей травостоев и эффективность удобрений практически не изучались, поэтому целью исследований является изучение степени и периода воздействия запаханной различной биомассы на урожайность сеяных трав и потребление биогенных элементов при естественном плодородии почвы и при внесении различных удобрений.
Объекты и методы исследований. Объектом исследований являлась не используемая пашня (8-и летняя залежь), заросшая грубостебельным плохо поедаемым вейником наземным, порослью ивы, мелколесьем из березы и осины высотой 1,5-2,2 м.
Методы исследований - лизиметрические [5]. В схему опыта вошли варианты с NPK и без них с посевом сеяных злаковых травах (на всех вариантах): пашня (контроль 1), дернина луга (контроль 2), вейник наземный, ива, берёза, осина (в вариантах с запашкой древесно-кустарниковой растительности - и бобово-злаковая травосмесь - на второй год освоения). На 2-й г. после заделки в почву различной по видам биомассы была высеян райграс однолетний тетраплоидный (с. Рапид) как предварительная культура (а на 3-год - он же - в качестве покровной). После появления всходов внесены удобрения (с мелкой заделкой) в дозе КбоРбоКбо кг/га д.в. в качестве уравнительных в первый год освоения мелиорируемых земель, требующих регламентируемых мероприятий (с 2-3-мя годами предварительного периода). Объём запаханной биомассы по вариантам варьировал по надземной массе от 103-ива до 246-осина, а по корневой массе - от 33 -ива до 100 -вейник (в ц/га СВ). При запашке в почву поступило биомассы (ц/га СВ): с порослью ивы - 136, с вейником наземным - 172, с порослью березы - 277, с порослью осины - 286, с дерниной старосеяного не удобряемого (б/у) луга (контроль 2) - 162, что составляет соответственно (в %) от контроля 1: 84; 106; 171; 177
Результаты исследований. За первые 4г. урожайность злаковых травостоев на не удобряемом фоне отражает негативные процессы, происходящие в почве. Если при запашке дернины старосеяного луга урожайность (табл.1) не отличалась от варианта консервации пашни, то при освоении средневозрастной залежи (с вейником) урожайность снизилась на 8%, на долголетней залежи: - на 10% при заделке березы, на 12% при заделке ивы, на 17% - при заделке осины. Исследования показали, что отрицательное воздействие заделанной биомассы вейника и древесной массы на урожайность злаковых трав через 4 года снизилась, чем было за 3 г. освоения. Подкормка (средняя доза за 4 г.-ЫбоРиКбо кг/га д.в.) оказала существенное влияние на урожайность злакового сенокоса и практически не уступала контролю (лишь на 3% <). Прибавки урожайности от этой дозы на пашне и освоении средневозрастной залежи (с вейником) были близки - 38 и 33%. При заделке древесины урожайность под действием удобрений повысилась до 47-64%; Однако, это объясняется не повышением урожайности по сравнению с контролем, кроме варианта с заделкой осины, где урожайность с контролем была одинаковой (71,3 и 72,3 ц/га СВ), а более низкой урожайностью не удобряемых травостоев. Отметим, что за 4г. эффект от совместного внесения навоза и МРК был высоким (урожайность сравнялась с контролем), что объясняется повышением доступности элементов питания, как удобрений так и почвы при создании оптимального водного режима для растений в 4-й год освоения, когда было осуществлено 5 поливов; в слое почвы 0-30 см поддерживалась влажность в диапазоне 0,90 - 0,60 НВ. Полученные на 4-й г. результаты показали, что урожайность злаковых травостоев по вариантам опыта с заделкой биомассы без внесения минеральных удобрений повысилась по сравнению с 2-м и 3-м гг., что объясняется как формированием мочковатой корневой системой ежи и овсяницы, обладающих большой поглощающей поверхностью по сравнению с райграсом однолетним и увеличением доступности элементов питания из почвы, а также эффективностью орошения на 4-й год освоения. Исследования показали, что недобор корма в сумме за 4 года составил (ц/га СВ): 16,1- при заделке вейника, 29,4 - ивы, 23,2 - березы, 33,7-осины на неудобренном фоне, а на фоне №К, соответственно 24,7, 21,3, 15,2 и 3,6. Этот процесс продолжался в течение 4-х лет; при освоении долголетних залежей преимуществом по урожайности характеризуются бобово-злаковые травостои по сравнению со злаковыми: их урожайность на не удобренном фоне была на 50% больше при заделке ивы, на 52 и на 56% при заделке березы и осины. При подкормке бобово-злакового травостоя двойной смесью в дозах Р15К60 прибавка урожайности превосходили злаковые травостои на фоне полной смеси Р^ЫбоКбо соответственно на 30, 18, 15%. Следовательно, за счет симбиотического источника питания бобово-злаковые травостои в среднем на 15-30% превосходили злаковые травостои при подкормке азотом в дозе N60. Потребление №КСа (табл.2) травами на не удобряемых фонах характеризуют вынос из почвы и за счет заделанной биомассы. Вынос N злаковыми травостоями при консервации пашни, в среднем за 4 года составил
без внесения удобрений 79 кг/га, при запашке дернины старосеяного травостоя снизился на 7 кг/га, при заделке ивы и березы - до 61 и 60 кг/га.
Таблица 1
Урожайность травостоя в зависимости от запаханной биомассы _и удобрений (за первые 4 года исследований)_
Вариант Травостой Удобрения Урожайность в среднем за 4года
В ц/га, %
К контролю К не удобряемом у
Консервация пашни (с 1 года)-контроль Злаковый Без удобр. 54,9 100 100
Ж 77,5 100 141
Дернина старосеяного луга Без удобр. 55,8 102 100
Ж 75,9 98 136
Средневозрастная залежь: Вейник Без удобр. 49,8 91 100
Ж 73,5 95 148
Долголетняя залежь с порослью: Ивы Без удобр 45,7 83 100
Ж 71,8 93 157
Боб. злак. Без удобр. 68,7 125 100
К 90,8 117 132
Березы Злаковый Без удобр. 47,7 87 100
Ж 74,2 96 155
Боб. Злак. Без удобр. 72,3 132 100
К 85,9 111 119
Осины Злаковый Без удобр. 43,1 79 100
ж 79,8 103 185
Боб. злак. Без удобр. 70,3 128 100
К 85,4 110 121
Березы Злаковый Навоз 40 т/га 68,4 125 100
Навоз+ Ж 80,9 104 118
Сенокос разнотрав.-злак.с 1989 г. без удобр. 39,0 71
НСР05 6,1
Вынос азота за 4г. при заделке вейника и осины, соответственно составил 69 и 65 кг/га), т.е. был ниже на 13 и 18% чем на варианте с заделкой дернины. Потребление N злаковыми травостоями под влиянием подкормки в среднем за 4 года повысилось на 43 кг/га в контроле (при консервации пашни), а также на 40 кг/га при запашке дернины старосеяного луга, на четвертый год соответственно на 82 и 71 кг/га. Следовательно, за 4 года исследований не установлено
дополнительного поступления N травам за счет эффекта заделки дернины луга, хотя его потребление и возросло на 77%. Вынос P2O5 без внесения удобрений на варианте с заделкой дернины луга и вейника превысил контроль на 3-6%, а по K2O был ниже на 3-4% (то же и при ЫК). CaO без удобрений выносилось на этих 2-х вариантах на 15-17% больше чем на пашне в связи с извлечением его из минерализуемой биомассы. Вынос N (без удобрений) при заделке ивы и березы был на 23-24% ниже, чем на пашне, Р205-на 3% и К2О - на 11% . СаО в этих же условиях выносилось больше чем на контроле на двух типах травостоя. Внесение навоза повышало потребление (по сравнению с пашней) на: N-9%, Р205-28%, К.20-31%, СаО-15%. При заделке осины в связи с микозным ее сообществом закономерности были другими (табл.2).
Таблица 2
Размеры потребления (вынос) элементов питания с урожаем трав в среднем за 4 года
Вариант Травостой Удобрения Показатели *
N Р2О5 К2О Са О
Консервация пашни (с 1 года, контроль) Злаковый Без удобрений 79 100 36 100 122 100 47 100
N60X60 122 100 45 100 176 100 59 100
Долголетняя залежь с порослью: Ивы Злаковый Без удобрений 61 77 35 97 110 90 51 109
N60X60 100 82 48 107 176 100 59 100
Бобово-злаковый Без удобрений 119 151 50 139 155 127 103 219
К60 156 128 60 133 227 129 127 215
Березы Злаковый Без удобрений 60 76 35 97 109 89 49 104
N60X60 105 86 49 109 173 98 59 100
Бобово-Злаковый Без удобрений 125 158 45 125 135 111 110 234
К60 156 128 54 120 186 106 131 222
Осины Злаковый Без удобрений 65 82 43 119 114 93 49 104
N60X60 118 97 52 116 184 105 62 105
Бобово-Злаковый Без удобрений 119 151 47 131 141 116 96 204
К60 150 123 56 124 196 113 117 198
Береза Злаковый Навоз 40 т/га 86 109 46 128 160 131 54 115
Навоз + N60K60
113 52 210 70
93 116 119 119
*Примечание: над чертой - кг/га, под чертой - в % к контролю (пашня = 100 %); дозы удобрений показаны как средние за 4 года исследований
Заключение.
Урожайность злаковых трав через 4 года без внесения удобрений повысилась по сравнению с 2-м и 3-м гг., в связи с увеличением доступности элементов питания растений. По урожайности бобово-злаковые травы превосходили злаковые на не удобренном фоне на 50% при заделке ивы, на 52 и на 56% при заделке березы и осины. При подкормке бобово-злакового травостоя в дозах Р15К60 прибавка урожайности превосходили злаковые травостои на фоне полной смеси №К соответственно на 30, 18, 15%.
Таким образом, за счет симбиотического источника питания бобово-злаковые травостои превосходили злаковые травостои в среднем на 15-30% при подкормке их дозой N60. Потребление N злаками при минеральной подкормке в среднем за 4 года повысилось на 43 кг/га в контроле (при консервации пашни), а также на 40 кг/га при запашке дернины старосеяного луга, на четвертый год соответственно на 82 и 71 кг/га. Вынос N (без удобрений) при заделке ивы и березы был на 23-24% меньше, чем на пашне, P2O5-на 3 и K2O -на 11%, а CaO в этих же условиях выносилось больше.
ЛИТЕРАТУРА
1. Семенов Н.А., Муромцев Н.А., Шуравилин А.В. Влияние запаханной дернины на инфильтрационные потери химических элементов и урожайность сеяных трав//Земледелие. №3 .2009.С. 20-21 5.
2. Семенов Н.А., Муромцев Н.А., Шуравилин А.В., Анисимов К.Б.. Влияние способа обработки почвы на урожайность, химический состав и качество корма. Ж. «Агро 21». № 7-9. 2009. С. 42 - 448.
3. Семенов Н.А., Муромцев Н.А., Шуравилин А.В., Крупнов В.А. Влияние удобрений при запахивании древесно-кустарниковой растительности на урожайность трав и качество корма // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, №1, 2011.-С.85-92.
4. Шуравилин А.В., Семенов Н.А., Муромцев Н.А.,Акутнева Е.А. Влияние запаханной древесно-кустарниковой растительности на инфильтрационный сток и потери питательных веществ// Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, №12, 2010.-С.82-87.
5. Семенов Н.А., Муромцев Н.А., Сабитов Г.А. Лизиметрические исследования в луговодстве. М, 2005
PROBLEMS OF RESTORATION OF FALLOW LAND IN THE FOREST
ZONE OF RUSSIA
N.A. Semenov1 , AV Shuravilin2, Somen Ange Erik2, Olivet Adiko2,
A.N. Snitko1
1All-Russian research institute of forages of W. R. Williams
Lobnya str. Science Park, Bldg. 5 , Moscow region, Russia, 141055
department of soil science, agriculture and land management
Russian People's Friendship University 8/2, st. Miklukho-Maklaya, Moscow, Russia, 117198
Influence of the eight-year deposit plowed in the cespitose and podsolic loamy soil grassy (veynik) and wood and shrubby (birch, aspen, willow) biomass on productivity and losses of nutrients - nitrogen, phosphorus, potassium, calcium seyany cereal and bean and cereal by herbages during the first period of development of laylands was studied. It is established that in the first four years after a plowing of biomass decrease in productivity of cultivated forage herbs and consumption of elements of food of plants was noted. The shortage of forage for 4 years in comparison with an arable land (control) was (c/hectare dry basis): 16,1-at embedding of reed grass, 29,4 - of willows, 23,2 - of birches, 33,7 - of aspens on not fertilized background, and against NPK, respectively 24,7, 21,3, 15,2 and 3,6.
Keywords: soil, fallow, reed, willow, birch, aspen, fertilizers, cultivated forage herbs.
REFERENCES
1. Semenov N.A., Muromcev N.A., Shuravilin A.V. Vlijanie zapahannoj derniny na infil'tracionnye poten himicheskih jelementov i urozhajnost' sejanyh trav//Zemledelie. №3 .2009.S. 20-21 5.
2. Semenov N.A., Muromcev N.A., Shuravilin A.V., Anisimov K.B.. Vlijanie sposoba obrabotki pochvy na urozhajnost', himicheskij sostav i kachestvo korma. Zh. «Agro 21». № 7-9. 2009. S. 42 - 448.
3. Semenov N.A., Muromcev N.A., Shuravilin A.V., Krupnov V.A. Vlijanie udobrenij pri zapahivanii drevesno-kustarnikovoj rastitel'nosti na urozhajnost' trav i kachestvo korma // Zemleustrojstvo, kadastr i monitoring zemel', №1, 2011.-S.85-92.
4. Shuravilin A.V., Semenov N.A., Muromcev N.A.,Akutneva E.A. Vlijanie zapahannoj drevesno-kustarnikovoj rastitel'nosti na infil'tracionnyj stok i poteri pitatel'nyh veshhestv// Zemleustrojstvo, kadastr i monitoring zemel', №12, 2010.-S.82-87.
5. Semenov N.A., Muromcev N.A., Sabitov G.A. Lizimetricheskie issledovanija v lugovodstve. M, 2005
