CC BY
17
КОРМОПРОИЗВОДСТВО
УДК 633.2.031
Ресурсосберегающие технологии создания и использования высокопродуктивных долголетних сенокосов на выработанных торфяных почвах Волго-Вятского региона
Валентина Николаевна Ковшова, кандидат с.-х. наук, ученый секретарь ФГУП Кировская лугоболотная опытная станция Россельхозакадемии, п. Юбилейный Оричевского района Кировской области, Россия
E-mail: cool.kovshova@mail.ru Изложены технологии создания и использования сеяных долголетних сенокосов на торфяных и выработанных почвах, позволяющие сохранять продуктивность травостоев на уровне 53-86 ГДж обменной энергии более 40 лет пользования и повышать за счет дернообразовательного процесса плодородие органогенных почв.
Ключевые слова: выработанный торфяник, злаковые травы, минеральные удобрения, продуктивность, корневая масса, органическое вещество
В современных условиях, при отсутствии капитальных вложений на мелиорацию лугов за счет государственных бюджетных средств, увеличение уровня отрасли кормопроизводства может быть обеспечено за счет эффективного использования мелиорированных земель при экономии основных производственных средств на основе применения ресурсосберегающих технологий создания сеяных сенокосов и пастбищ, адаптированных к различным типам торфяников, при соблюдении экологических требований, устраняющих быструю минерализацию торфа [1].
Осушенные торфяники в Нечерноземной зоне страны занимают более 2,9 млн. га, в том числе выработанные - около 500 тыс. га [2]. На территории Волго-Вятского экономического района торфяные почвы занимают более 500 тыс. га. В результате интенсивной торфодобычи образовалось значительное количество выработанных торфяников, в том числе в Кировской области более 80 тыс. га, расположенных в основном в непосредственной близи от крупных сельских и промышленных центров [3]. Вовлечение их в сельскохозяйственный оборот позволяет значительно увеличить производство дешевых и высокопитательных объемистых кормов.
Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует о том, что эти природные ландшафты целесообразнее всего использовать в кормопроизводстве. Особенно актуален вопрос освоения выработанных торфяников, поскольку из-за маломощности тор-
фяного слоя эти земли при неправильном их использовании могут быть подвержены быстрой и необратимой деградации [4].
Установлено, что потенциальная возможность торфяных почв очень высока, особенно на фоне огромного количества низкоплодородных подзолистых почв лесной зоны. Торфяные почвы, в особенности низинные, содержат огромное количество углерода, а главное кальция, магния и азота [5]. Одно из главных преимуществ этих почв заключается в практической возможности через систему зашлюзованных мелиоративных каналов оперативно и направленно регулировать водный режим среды обитания культурных растений [6].
Многолетние исследования низинных торфяных и выработанных почв торфяного месторождения "Гадовское", расположенного на надпойменной террасе реки Быстрицы (приток реки Вятки) в Кировской области, показали высокую эффективность использования этих почв в качестве сельскохозяйственных угодий.
Цель исследований - разработка ресурсосберегающих технологий создания и использования высокопродуктивных долголетних сенокосов в условиях осушенных и выработанных торфяных почв низинного типа Волго-Вятского региона.
Материал и методы. Исследования проводились на стационарном опыте, расположенном на торфомассиве "Гадовское" Кировской лугоболотной опытной станции.
Почва опытного участка - осушенный выработанный низинный торфяник. Торф древес-но-осоковый, степень разложения 25-30%, зольность 8-10%, близкий к слабокислой реакции (рН-5,5), содержание общего азота -1,84%, обменного калия - 248, подвижного фосфора - 8 мг на 1 кг сухой почвы, кальция - 1,49%, плотность 0,200 г/см3, полная влаго-емкость - 472%. Водное питание - грунтовые воды и атмосферные осадки. В течение вегетационного периода уровень грунтовых вод располагался на глубине 55-90 см, весной и осенью поднимался до 30-40 см.
Сеяный травостой создан в 1971 году на осушенном низинном выработанном торфянике путем залужения травосмесью из костреца безостого - Моршанский 312 (10 кг/га), тимофеевки луговой - Позднеспелая ВИК (8 кг/га) и овсяницы луговой - Деди-новская 8 (12 кг/га). Перед посевом трав внесены: пиритный огарок 5 ц/га (медьсодержащие промышленные отходы с содержанием меди 5%) и по 60 кг/га действующего вещества азота (аммиачная селитра, 34,5%), фосфора (двойной суперфосфат, 46%), калия (хлористый калий, 60%).
В 1972 году на созданном травостое был заложен полевой опыт с минеральными удобрениями. До настоящего времени в опыте ежегодно вносятся минеральные удобрения в дозах: аммиачная селитра - 60120-180-240, суперфосфат - 30-60-90, хлористый калий - 60-120-180 кг действующего вещества (д.в.) на 1га. Для выявления эффективности азотного удобрения контролем служит двойная смесь Р60К120, фосфорного -N120K120, калийного - N120P60. Абсолютный контроль для всех вариантов - без удобрений. Фосфорное удобрение вносили весной в один прием, азотное и калийное - дробно, равными частями под каждый укос. Использование травостоя - двуукосное, на сено.
Все учеты и наблюдения проводили по методикам, утвержденным для исследований в луговодстве [7]. Экспериментальные данные обрабатывали стандартными методами статистического анализа по Б.А. Доспехо-ву с использованием пакета программ Excel.
Результаты и их обсуждение. На Кировской лугоболотной опытной станции имеется большой опыт создания высопродуктив-ных травостоев и долголетнего их использования без дополнительных капитальных вло-
жений на их перезалужение: пастбищных травостоев - более 77 лет, сеяных сенокосов - более 40 лет и многолетних трав в звене полевого севооборота - более 37 лет пользования на низинных торфяных почвах и выработанных торфяниках (Мельничук В.П., Вер-тоградская И.А., Помаскина Г.П., Елсукова З.М., Прозорова И.Н., Стародумова Е.В. Журавлева Е.Л., Уланов А.Н., Глубоковских А.Л. и др. (1965-1996 гг.)).
Установлено, что создание долголетних травостоев на выработанных торфяных почвах является одним из важнейших направлений биологизации луговодства, что обеспечивает ряд практических и экологических преимуществ. При создании долголетних травостоев необходимо использовать многокомпонентные травосмеси, так как благодаря реализации продуктивного долголетия доминирующих видов ускоряются темпы прироста общей площади улучшенных сенокосов, значительно удлиняется последействие затрат на технологии, и снижается потребность в периодических капитальных вложениях в 2-5 раз и более.
Для создания долголетних травостоев более всего подходят многолетние злаковые травы. Они лучше других культур отзываются на внесение азотных удобрений, а также сдерживают процессы минерализации органического вещества и тем самым способствуют сохранению плодородия этих угодий и улучшению экологических условий в луговых агроэкосистемах. К наиболее устойчивым злаковым видам многолетних трав для создания сеяных сенокосов в условиях осушенных и выработанных торфяников Волго-Вятского района относятся кострец безостый, овсяница луговая, тимофеевка луговая, мятлик луговой, ежа сборная, лисохвост луговой и др.
Сеяный многокомпонентный травостой характеризуется, как правило, большим продуктивным долголетием ценных видов трав по сравнению с одновидовым лугом. При этом в первые годы содержание сеяных видов трав обычно сохраняется на высоком уровне (98-100%), однако, в дальнейшем четко проявляются закономерности формирования флорифического состава в зависимости от режима питания (без удобрений, РК, №К и т.д.), определяющие сукцессион-ную направленность фитоценозов.
Удобрение оказывает многостороннее влияние на травостой - улучшает его ботанический состав, снижая степень засоренности и увеличивая долю ценных видов трав, что позволяет экономить капитальные вложения на коренное улучшение и применение гербицидов. Основное удобрение способствует росту, развитию многолетних трав и формированию хозяйственно-ценной урожайности не только в год посева, но и в последующие 2-3 года использования травостоев.
Внесением соответствующих удобрений ежегодно в подкормку можно значительно повышать продуктивность и долголетие сеяных сенокосов. Установлены основные закономерности действия различных видов и форм удобрений на урожай, ботанический состав травостоев, химический состав растительной массы, плодородие почвы и разработаны научные основы применения удобрений на различных типах угодий.
Известно, что в обеспечении высокой устойчивой продуктивности злаковых тра-
востоев решающую роль играет регулярное применение азотных удобрений. Без них эффективность фосфорных и калийных удобрений резко снижается. Дозы и сроки внесения азотных удобрений зависят от характера травостоя и обеспеченности почвы азотом.
Однако на выработанных торфяных почвах, бедных по содержанию фосфором и калием, наиболее сильное влияние на повышение урожайности многолетних трав оказывало фосфорно-калийное удобрение. На фоне фосфорно-калийного удобрения урожайность долголетнего злакового сенокоса повышалась в 3,0 и более раза (табл. 1), что объясняется не только низким содержанием фосфора и калия в почвенной среде, но и влиянием их на улучшение обеспеченности трав азотом за счет усиления минерализации торфа. При внесении азота, фосфора и калия даже в агрономически минимальных дозах ^0Р30К60 урожайность травостоя повышалась в 2,5-3,0 раза, с повышением дозы азота до ^20РК урожайность увеличивалась в 4,2-5,1 раза.
Таблица
Продуктивность долголетнего злакового сенокоса (26-40 лет пользования) в зависимости от различных приемов минерального удобрения на выработанном торфянике
Удобрение за сезон Урожайность, СВ Сбор с 1 га
т/га в % к контролю обменной энергии, Гдж кормовых единиц сырого протеина, ц
Без удобрений 1,9 100 19,0 1612 2,6
Р60К120 5,5 300 53,1 4060 6,7
7,5 405 70,6 5619 8,9
^20Р60К120 9,1 491 85,5 6673 11,7
^80Р60К120 9,0 486 85,8 6806 12,8
^40Р60К120 8,7 472 84,1 6683 13,7
^20Р30К120 7,7 418 73,9 5854 9,7
^20Р90К120 8,9 481 83,8 6476 11,8
^20Р60 5,2 279 52,8 4521 8,3
^20Р60К60 8,6 467 82,8 6514 11,8
^20Р60К180 9,4 505 87,7 6724 11,7
НСР05 1,3
В условиях выработанного торфяника, где вследствие минерализации органического вещества происходило дополнительное, более высокое обеспечение трав азотом, чем на минеральных почвах, установлена высокая окупаемость фосфорных удобрений. На 1 кг фосфора, внесенного в
дозах Р30-60, можно получать 128-213 кг сена и 91-154 кормовых единиц.
Окупаемость калийных удобрений несколько ниже, чем фосфорных: на 1 кг хлористого калия, внесенного в дозе 60 кг д.в. на 1 га, получено 57 кг сена и 33 кормовые единицы.
Регулярное применение минеральных удобрений на сенокосах, несмотря на возрастающие цены, экономически оправдано: затраты на внесение азотных удобрений окупаются при получении 15-30 кормовых единиц на 1 кг азота стоимостью прибавки в 3-4 раза, фосфорно-калийных - при прибавке 10-12 кормовых единиц на 1 кг д.в. - в 2-3 раза. Высокое действие минеральных удобрений объясняется тем, что на осушенной торфяной почве поддерживается благоприятный режим влажности.
Оценка изменений продуктивности сенокоса при различных сочетаниях погодных факторов и минеральных удобрений показала, что хорошая обеспеченность вегетационного периода теплом и влагой приводила к росту урожайности на неудобряемом фоне и при применении фосфорно-калийного удобрения в дозе Р60К120 соответственно на 28 и 16% за счет минерализации торфа. На этих же агрофонах негативно проявлялось недостаточность тепла в сочетании с дефицитом атмосферного увлажнения, недобор продукции составлял 52% на неудобряемом сенокосе и 31% на фоне РК. Это обусловлено снижением доступности элементов питания за счет естественного плодородия осушаемого торфяника вследствие замедления его минерализации. Стабилизация урожайности сенокоса на уровне многолетних данных (6,6-6,8 т/га СВ) возможна при улучшении минерального питания трав благодаря подкормкам смесью полного минерального удобрения в дозе ЭД20Р30К120. На таком агро-фоне урожайность злакового сенокоса не снижалась даже в условиях дефицита обеспеченности трав теплом и влагой.
Результаты исследований показали, что в условиях неустойчивости погодного фактора внесение минеральных удобрений способствовало стабилизации урожайности фитоценозов по годам: коэффициенты вариации снижались от 61 % в контроле до 27-29% на фоне №К.
С целью снижения затрат на фосфорные удобрения в 6-7 раз на кислых почвах суперфосфат может быть заменен фосфоритной мукой, обеспечивающей такие же прибавки урожая при одинаковой дозе действующего вещества фосфора. Комплексные удобрения (аммофос, диаммофос, нитрофос-
ка и др.) с учетом их состава также могут применяться на сеяных сенокосах.
Применение минерального удобрения способствует повышению не только надземной массы, но и накоплению запаса подземной массы (корней, корневищ, и других органов) в 1,5-2,0 раза и существенному повышению накопления азота, фосфора и валовой энергии в корневой массе. Коэффициент продуктивного действия корней долголетнего неудобряемого сенокоса равнялся 0,10, под влиянием полного минерального удобрения увеличивался в 2,2-2,4 раза.
Длительное сенокосное использование выработанных и торфяных почв без применения удобрений, как правило, приводило к снижению потерь органического вещества торфа в связи с его минерализацией. Так, в почве неудобряемого сенокоса запас органического вещества за 40 лет снизился на 15%. Убыль органического вещества по сравнению с исходным состоянием под влиянием этих двух основных процессов достигала 2,8-3,0 т/га в год. При систематическом применении минерального удобрения в несбалансированных дозах запас органического вещества в почве повышался незначительно -на 0,5-0,8 т/га в год к исходному уровню. При применении сбалансированных доз минерального удобрения среднегодовая прибавка органического вещества в почве возрастала на 2-3 т/га в год, применение полного минерального удобрения в дозе Nl2оР6оКl2о способствовало максимальному накоплению органического вещества - 4,0 т/га в год (рис.).
Агроэнергетическая оценка технологий производства сена на сеяных злаковых сенокосах, расположенных на выработанных низинных торфяниках, включающая разные приемы удобрений, показала, что применение минеральных удобрений в дозах Р6оК12о и ^0-120Р60К120, способствует не только повышению фактической продуктивности с 19 (без удобрений) до 53-86 ГДж/га ОЭ за счет регулярной подкормки минеральными удобрениями, но и сохранению ценного состава травостоев, повышению воспроизводства плодородия почвы, и несмотря на увеличение совокупных антропогенных затрат в 2,13,7 раза обеспечивало высокую окупаемость их - в 3,1-4,6 раза на фоне ^0-120Р60К120 и в 6,5 раза на фоне Р60К120.
5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 -1,0 -2,0 -3,0 -4,0
■о
т
. 11
ю
<N
5?
О
ю Рч
о
(N
5?
О (N
5?
<N О <N £ О C~!
m Рч о Рч о Pi С
£ £ £
О
ю Рч
Рис. 1. Накопление органического вещества в почве выработанного низинного торфяника за 1 год, т/га
Заключение. Таким образом, на выработанных торфяных почвах рационально создавать высокопродуктивные долголетние травостои, долголетие которых определяется режимом использования и ухода. Систематический уход за сеяными травостоями на сенокосах, созданных на осушенных и выработанных низинных торфяниках, путем ежегодной подкормки минеральными удобрениями в дозах Кбо-12оРбоКбо-12о и многоукосного использования в оптимальные сроки обеспечивает стабильный рост продуктивности их в 3,6-4,5 раза и гарантирует долголетнее эффективное использование в условиях Волго-Вятского экономического района без дополнительных капитальных вложений на их улучшение.
Список литературы
1. Косолапов В.М. О повышении эффективности лугопастбищного хозяйства // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2009. №3. С 14-15.
2. Косолапов В.М., Трофимов И.А. Роль пастбищ в развитии сельского хозяйства России //Роль культурных пастбищ в развитии молочного скотоводства Нечерноземной зоны России в современных условиях: Материалы Междун. научн.-практ. конф. по развитию лу-
гопастбищного хозяйства, посвященной 50-летию ОАО «Михайловское» Ярославской области (г. Ярославль, 7-9 июня 2010 г.) / Под редакцией Н.А. Ларетина, А.А. Кутузовой, В.М. Косолапова. М.: Угрешская типография, 2010. С. 10-15.
3. Косолапов В.М., Трофимов И.А., Косолапова В.Г. Экологическая безопасность в кормопроизводстве //Agricultural engineering and environment. XIII International Scientific Conference (Miedzyzdroji, Poland, 19-21 maja 2008). Szczecin, 2008. P. 85-86.
4. Кутузова А.А. Перспективные энергосберегающие технологии в луговодстве 21 века // Кормопроизводство: проблемы и пути решения. М.: ВИК, 2007. С. 31-37.
5. Уланов А.Н. Использование торфяных ресурсов Кировской области // Рациональное использование торфяных месторождений: Материалы Междун. научн.-практ. конф., посвященной 90-летию основания Кировской лугоболотной опытной станции. Киров, 2008. С. 42-48.
6. Кутузова А.А. Перспективы развития луговодства //Кормопроизводство. 2007. №5. С. 12-15.
7. Программа и методика проведения научных исследований по луговодству. М.: ВИК, 2007. 174 с.
Resource-saving technologies of creation and use of high productive long-term hayfield on worked out peat soils of Volga-Vyatka region Kovshova V.
Stated Technologies of the creation and use of sown long-term hayfield on peat and worked out soils, allowing to save productivity of herbages at a level of 53-86 GDJ of exchanged energy during more than 40 years of the use and, herewith, to raise the fertility of organic soils due to sod-forming process.
Key words: worked out peat bog, cereal grasses, mineral fertilizers, productivity, root mass, organic matter
