CC BY
26
РАСТЕНИЕВОДСТВО, МЕТЕОРОЛОГИЯ
Известия ТСХА, выпуск 4, 2010 год
УДК 633.2:631.8:631.452
РОЛЬ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ, УДОБРЕНИЙ В ОБЕСПЕЧЕНИИ КОРМОВОЙ БАЗЫ ЖИВОТНОВОДСТВА И ПОВЫШЕНИИ ПЛОДОРОДИЯ ЗОНАЛЬНЫХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ
В.Н. КУТРОВСКИЙ, В.В. КОНОНЧУК, Г.В. БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ,
В.Д. ШТЫРХУНОВ, Т.О. НАЗАРОВА, С.М. ТИМОШЕНКО
(Московский НИИ сельского хозя йства)
На основании результатов многолетних исследований в стационарном полевом севообороте обосновывается необходимость существенного расширения видового разнообразия сея ных травянистых агрофитоценозов и дифференцированного применения минеральных удобрений в Центральном Нечерноземье с учетом видовых особенностей с.-х. культур и обеспеченности почвы элементами питания для повышения устойчивости полевого кормопроизводства, урожайности и качества продукции, улучшения почвенного плодородия.
Ключевые слов а: многолетние бобовые травы, биологический азот, минеральные удобрения, зерновые культуры, плодородие, дерново-подзолистая почва.
ции и удлинению сроков продуктивного долголетия травостоев. Высокая доля бобового компонента в травос-меся х к распашке пласта обеспечивает увеличение поступления биологического азота в почву, положительно влияет на урожайность и качество последующих зерновых культур и почвенное плодородие.
Объекты, методика и условия исследований
Исследовани проводили в длительном стационарном полевом опыте, заложенном в трех закладках в 20002003 гг. Почва дерново-подзолиста среднесуглинистая, средней окуль-туренности с содержанием перед закладкой в пахотном (0-22 см) слое гумуса 1,90%, подвижного фосфора
За последние 18-20 лет проводимые в Московском НИИСХ исследо-вани в длительных стационарных полевых опытах показывают, что в хоз йствах с развитым молочным скотоводством, где используются интенсивные зернотрав ные севообороты с возделыванием клевера лугового или клеверотимофеечной смеси возникает необходимость расширени видового разнообрази многолетних трав из-за изреживания клевера уже ко второму году пользовани . Расширение видового состава се ных трав ных агрофитоценозов за счет формирова-ни травосмесей с включением видов, отличающихс разными сроками созревания, способствует повышению устойчивости кормовой базы, улучшению качества получаемой продук-
и калия (по Кирсанову) — 186 и 170 мг/кг Р205 и К20, pH КС1 — 5,5. Севооборот зернотравяной: многолетние травы 1-3-го г.п. беспокровно, озимая пшеница, овес, пелюшка. Многолетние травы: клевер луговой (Trifolium pratense L.) сорта ВИК-7, люцерна пестрогибридная (Medicago sativa L.) сорта Вега, лядвенец рогатый (Lotus corniculatus L.) сорта Луч, козлятник восточный (Galega orientalis L.) сорта Гале, тимофеевка луговая (Pfleum pratense L.) сорта ВИК-85; зерновые культуры: озимая пшеница сорта
Немчиновская-24, овес сорта Скакун, пелюшка сорта Флора-2.
В трав ном звене севооборота предусматривалось изучение сравнительной продуктивности бобовых, злаковых и смешанных посевов многолетних трав без удобрений. Тимофеевка возделывалась как без удобрений, так и при ежегодном дробном внесении N90, N145 и N200 в течение трех лет.
Культуры зернового звена выращивали без удобрений и с их внесением: под озимую пшеницу К150 под вспашку, N60 перед посевом и N100 весной в подкормку, под овес ^0К150, под пелюшку ^0К150 перед посевом. Фосфорные удобрения не вносили вследствие высокой обеспеченности почвы подвижным фосфором. В качестве удобрений использовали аммиачную селитру и хлористый калий. Площадь деля нки 75 м2, повторность 4-кратная, способ уборки — сплошной подел ночный. В процессе исследований использовали методические рекомендации ВИК [4], статистическую обработку проводили по методике Б.А. Доспехова [2]. Для анализа почв и растений использовали гостированные методики, принятые в агрохимической службе.
Метеорологические условия вегетационных периодов в годы исследований в целом благопри тствовали формированию высокой урожайности возделываемых культур.
Результаты и их обсуждение
Нами установлено, что в сложив-шихс метеорологических услови х наиболее высокие показатели сбора сырого белка — 3,5-3,7 т/га за три года при урожайности 20-22 т/га (6,7-7,3 т/га в год) сухого вещества и накоплении обменной энергии 220230 ГДж/га были получены в вариантах двойных бобовых смесей с участием клевера лугового, люцерны, лядвенца и козля тника. Двойные и тройные бобово-злаковые смеси с участием клевера лугового, люцерны, козл тника и тимофеевки отличались более высокой урожайностью — 24-25 т/га (8,0-8,3 т/га в год) сухого вещества при близких значених накоплени сырого белка и обменной энергии. Меньша продук-
тивность характерна для вариантов с участием лядвенца, а также козл тника в смеси с тимофеевкой — 17-22 т/га сухого вещества, 166-
204 ГДж/га обменной энергии и
2,2-2,7 т/га сырого белка. Тем не менее, отмеченные величины продуктивности заметно выше показателей в вариантах одновидовых посевов люцерны, лядвенца и козлятника, особенно по накоплению сухого вещества и обменной энергии, что позволя ет рекомендовать рассматриваемые смеси дл возделывани в трав ных звень х зернокормовых севооборотов. Тимофеевке для формирования урожайности подобного уровня требовалось ежегодное дробное внесение азотных удобрений не менее 150 кг/га (табл. 1). В рассматриваемых травосмесях благодаря положительной сукцессии в течение всего срока использования поддерживалось высокое содержание бобового компонента — 50-90%.
Благодар использованию бобовых трав минерализаци последних после распашки пласта способствует обогащению почвы азотом и во многом определяет уровень урожайности последующих культур.
Продуктивность многолетних трав и травосмесей и изменение ботанического состава травостоев в зависимости от их видового состава, в среднем по двум закладкам
(2000-2006)
Вариант Урожайность, т/га Сырой белок ОЭ Динамика ботанического состава, %
1-й г.п. 2+3-й г.п. сумма 1-3-й г.п. % за 3 года 1-й г.п. 3-й г.п.
т/га ГДж/га
Клевер луговой 10,2 10,5 20,7 18,4 3,75 227 100 55
Люцерна пестрогибридная 6,1 11,1 17,2 17,8 3,00 190 97 60
Лядвенец рогатый 6,4 8,3 14,7 17,1 2,46 156 93 63
Козлятник восточный 4,8 11,7 16,5 18,4 2,88 185 86 59
Клевер луговой + ,8 8, 12,8 21,6 17,1 3,72 233 90 41
люцерна пестрогибридная 10 51
Клевер луговой + 8,1 12,0 20,1 17,0 3,48 215 94 62
лядвенец рогатый 3 27
Клевер луговой + 8,3 12,0 20,3 17,6 3,48 218 95 32
козлятник восточный 5 41
Клевер луговой + 9,3 15,3 24,6 13,8 3,57 241 85 47
тимофеевка 12 52
Люцерна пестрогибридная + 8,6 16,2 24,8 14,1 3,45 251 65 65
тимофеевка 32 33
Лядвенец рогатый + 6,8 14,4 21,2 12,9 2,55 198 53 50
тимофеевка 46 49
Козлятник восточный + 4,8 12,0 16,8 13,1 2,16 166 56 53
тимофеевка 43 38
Клевер луговой + 10,3 15,0 25,3 14,6 3,48 245 70 24
люцерна пестрогибридная + 10 43
тимофеевка 20 33
Клевер луговой + 8,0 13,5 21,5 13,9 2,73 204 68 29
лядвенец рогатый + 8 23
тимофеевка 24 48
Клевер луговой + 9,5 14,1 23,6 14,9 3,24 234 67 38
козлятник восточный + 8 28
тимофеевка 23 33
Тимофеевка Ы145 9,5 15,7 25,2 9,4 2,10 201 100 100
НСР0,05 0,45 0,46 -
Количественные параметры азот-фиксации клевера лугового в Нечерноземной зоне достаточно хорошо изучены [1, 5, 8 и др.]. Значительно меньше материалов по люцерне и козлятнику [3, 5, 7], а лядвенец в этом плане практически не изучен.
Методом сравнения с небобовой культурой (тимофеевкой луговой) нами установлена высокая азотфик-сирующа способность всех изучаемых видов бобовых трав и их смесей начиная уже с первого года пользования. Коэффициент азотофиксации
(отношение количества фиксированного азота к общему накоплению азота в урожае) у клевера лугового в этот период составил 0,89, люцерны, лядвенца и козлятника — 0,78-0,80. Возделывание последних в смеси с клевером способствовало увеличению их способности к усвоению атмосферного азота до 0,85-0,86. В менее благопри тных услови х второго года пользования (избыточное у влажнение) Кф снижался до 0,50$0,66, а в третий год пользовани снова возрастал до 0,72-0,82 в одновидовых посевах и до 0,79-0,88 в смес х и составл л в среднем за три года по клеверу и его смеси с люцерной 0,76 и 0,79, по люцерне — 0,75, по лядвенцу и его смеси с клевером — 0,69 и 0,78, по козлятнику — 0,74 и 0,77 соответственно (табл. 2). В биологический круговорот при этом дополнительно вовлекалось 258-467 кг/га фиксированного азота атмосферы при накоплении его в рас-
чете на 1 т сухого вещества надземной массы 18$23 кг (см. табл. 2). Отмечено повышение урожайности и азот-фиксирующей способности люцерны, лядвенца и козлятника, выращиваемых в смеси с клевером, в сравнении с одновидовыми травостоями, что объясняется аллелопатией компонентов травосмесей.
Как известно, о вкладе биологического азота в плодородие почвы и урожайность последующих культур судят по количеству его в учтенной методом отмывки монолитов массе пожнивных остатков и корней. По мнению многих зарубежных и отечественных исследователей, такой учет является неполным, поскольку при этом не учитываетс масса мелких и очень мелких корней, корневых волосков и экссудатов [6, 9-11 и др.]. Но основная причина состоит в том, что при определении таким образом количества фиксированного азота нельзя
Т а б л и ц а 2
Азотфиксирующая способность многолетних бобовых трав и их смесей с клевером луговым в зависимости от состава и возраста травостоя (2004-2006)
Накопление азота в наземной массе, кг/га Коэффициент 1\12 -фиксации Азот в урожае, кг/т
Вариант годы пользования травостоем об- щий фик-
1-й 2-й 3-й сумма 1—3-й 1-й 2-й 3-й сумма 1-3-й 1-й 2-й 3-й в среднем сиро- ван- ный
Тимофеевка луговая 33 89 13 135
Клевер луговой 295 260 47 602 262 171 34 467 0,89 0,66 0,72 0,76 29 23
Люцерна пестрогибридная 158 251 72 481 125 162 59 346 0,79 0,65 0,82 0,75 28 20
Лядвенец рогатый 162 178 53 393 129 89 40 258 0,80 0,50 0,76 0,69 27 18
Козлятник восточный 149 250 62 461 116 161 49 326 0,78 0,64 0,79 0,74 28 20
Клевер + люцерна 244 242 107 593 211 153 94 458 0,86 0,63 0,88 0,79 27 21
Клевер + лядвенец 225 253 79 557 192 164 66 422 0,85 0,65 0,84 0,78 28 21
Клевер + козлятник 233 261 61 555 200 172 48 420 0,86 0,66 0,79 0,77 27 21
объяснить величину прибавок урожая последующих культур. Поэтому Е.П. Трепачевым [8] был предложен поправочный коэффициент на полноту учета, равный 2,0-2,5, установленный на основе результатов исследований как зарубежных авторов, так и собственных оригинальных разработок с меченым азотом и углеродом.
В наших исследовани х масса сухих пожнивно-корневых остатков к распашке пласта в зависимости от состава травосмесей с поправкой на полноту учета, равной 2,0, составляла 7,44-18,66 т/га, в т.ч. корней в слое 0-30 см — 4,34-15,18 т/га. В ней накапливалось 122-341 кг/га общего и 50-270 кг/га св занного атмосферного азота, в т.ч. в корнях — 56-80%. В сложившихся условиях возделывания наибольшее количество фиксированного азота накапливалось в пожнивно-корневых остатках козля т-ника восточного — 270 кг/га, в т.ч. в корнях — 232 кг/га, что в расчете на 1 т сухой надземной массы со-ставл ло 16 кг. Меньшее количество — 144-163 кг/га или 7-9 кг/т обнаружено в пожнивно-корневых остатках люцерны, ее смеси с клевером, а также смеси клевера с козлятником. К распашке пластов лядвенца, бобово-злаковых смесей с участием люцерны, тимофеевки, клевера, коз-л тника количество биологического азота в ПКО уменьшалось до 117-126 кг/га или до 5 кг/т. В вариантах с клевером луговым и его смеси с л д-венцем, остальных бобово-злаковых смесей количество фиксированного азота в пожнивно-корневых остатках было наименьшим — от 8-50 до 7098 кг/га или от 2 до 5 кг/т сухой надземной биомассы соответственно.
Найденные нами нормативные показатели могут быть использованы дл ориентировочного определени
количества Мбиол. в почве по величине урожайности (табл. 3).
Положительное влияние пластов бобовых трав на плодородие почвы
не исчерпываетс воздействием их на ее азотный фонд. Оно значительно шире и затрагивает как агрохимические, так и агрофизические свойства. Перевод пашни во временную залежь на годы возделывани трав сопровождается постепенным уплотнением обрабатываемого сло почвы. К распашке пластов в 3-й год пользовани плотность сложения 0-20 см слоя по изучаемым группам травосмесей достигала в среднем 1,35-1,36 г/см3 с колебаниями от 1,31 до 1,40 г/см3. В этих услови х направленность трансформации поступающего в почву органического вещества сдвигалась в сторону новообразовани гумуса. Условный коэффициент гуму-сонакопления (Кгум.) составил 1,6-1,9 с колебания ми по вариантам от 1,14 до 2,27. При этом содержание гумуса в почве по изучаемым вариантам одновидовых посевов многолетних трав, их смесей с клевером и тимофеевкой варьировало в пределах 1,85-2,37% или в среднем по группам трав — 2,02, 2,03 и 1,93%, что было выше исходного (1,90%) на 0,03-0,13%.
Систематическая вспашка при выращивании культур зернового звена способствовала разуплотнению почвы, усилению притока кислорода и сдвигу процессов трансформации органического вещества пожнивнокорневых остатков и самой почвы в сторону минерализации. В этих условиях плотность сложения почвы в среднем за период активной вегетации пелюшки, завершающей ротацию севооборота, при посеве ее на 3-й год после распашки пластов различных видов многолетних бобовых трав и их смесей с клевером луговым составила в среднем 1,19 г/см3 с колебания ми от 1,16 до 1,25 г/см3, по бобово-злаковым
смесям и удобренной тимофеевке -----
от 1,24 до 1,15 г/см3. Коэффициент гумусонакоплени при этом в среднем за вегетацию уменьшился до 1,2-1,6, а в соответствии с ним и содержание гумуса по указанным группам пред-
Накопление общего и биологического азота в пожнивно-корневых остатках многолетних трав в зависимости от их массы (2006)
Масса пожнивно- корневых остатков Накопление азота, кг/га Ыфикс. пожнивнокорневых остатков
Вариант всего, т/га в т.ч. общего фиксиро- ванного в расчете на 1 т сухой надземной
корней, % всего в т.ч. в корнях, % всего в т. ч . в корнях, % массы, кг
Клевер луговой 7,44 58 137 77 98 55 5
Люцерна пестрогибридная 10,54 79 195 156 160 128 9
Лядвенец рогатый 8,96 77 155 127 117 96 8
Козлятник восточный 17,26 83 341 293 270 232 16
Клевер луговой + люцерна пестрогибридная 10,22 67 211 136 163 105 8
Клевер луговой + лядвенец рогатый 7,76 67 122 77 90 57 5
Клевер луговой + козлятник восточный 10,34 65 189 129 144 98 7
Клевер луговой + тимофеевка 14,30 73 152 112 50 30 2
Люцерна пестрогибридная + тимофеевка 14,38 77 211 163 126 95 5
Лядвенец рогатый + тимофеевка 18,66 81 214 172 85 65 4
Козлятник восточный + тимофеевка 13,36 78 171 135 99 77 6
Клевер луговой + люцерна пестрогибридная + тимофеевка 14,38 71 177 122 70 39 3
Клевер луговой + лядвенец рогатый + тимофеевка 13,16 81 140 108 38 24 2
Клевер луговой + козлятник восточный + тимофеевка 12,80 70 213 149 124 88 5
шествующих трав снизилось до 1,82 и 1,86%, что на 0,04-0,08% ниже исходного уровн . Освободившийс при этом азот, в значительной степени фиксированный из атмосферы, и послужил источником формирования урожайности последующих зерновых культур на фоне без удобрений. Применение удобрений под зерновые культуры способствовало увеличению у рожайности основной и побочной
продукции, повышению ее качества, стабилизации и росту содержания гумуса в почве. В нашем опыте к концу ротации севооборота на удобренном фоне к уборке пелюшки содержание гумуса составило в среднем 2,0%, что на 0,09% превышало исходный уровень. После бобово-злаковых трав и удобренной (Ы145) тимофеевки — 1,98 и 1,93% соответственно и было близким к показателя м, полу-
ченным к распашке соответствующих пластов.
Следовательно, многолетние бобовые и бобово-злаковые травы с преимущественной долей бобового компонента в сочетании с применением средних доз удобрений в зерновых звеньях севооборотов зернокормового направления представляют собой мощный фактор стабилизации и расширенного воспроизводства гумуса в почве.
Положительное влияние биологического азота многолетних трав на урожайность последующих культур в условиях эксперимента прослеживалось в течение трех лет. В год действия пласта наиболее высокая урожайность зерна озимой пшеницы
4,4-5,0 т/га и соответственно эффективность биологического азота — 47-64% получены при посеве ее по пластам различных видов многолетних бобовых трав и их смесей с клевером луговым. При этом следует выделить пласты с участием люцерны, лядвенца, козлятника, смеси клевера с лядвенцем, обеспечившие урожайность зерна 4,82-4,95 т/га. По пластам бобово-злаковых смесей получена меньшая урожайность — 3,144,10 т/га при эффективности Мбиол. 4-36% (табл. 4).
По мере удаления от времени распашки пласта снижалась урожайность культур и эффективность биологического азота. Урожайность овса по обороту пластов бобовых трав составила 3,6-4,2 т/га, а уровень прибавок — 0,47-1,10 т/га (15-36%). Наиболее высокая эффективность азота — 2 9-36% наблюдалась по оборотам пластов с участием люцерны, лядвенца, козлятника, смеси клевера лугового с люцерной, а урожайность составляла 3,9-4,2 т/га. Оборот пластов бобово-злаковых смесей обеспечивал получение меньшей урожайности — 3,4-3,9 т/га.
Урожайность зерна пелюшки достигла максимального уровня 3,0-
3,7 т/га на 3-й год после распашки пластов двойных бобово-злаковых смесей с участием клевера, люцерны, лядвенца и тимофеевки. Бобовые виды предшественников и тройные бобово-злаковые смеси были менее эффективны. При урожайности 2,022,81 т/га прибавки от Мбиол. составляли от 5 до 29%. биол.
Применение азотно-калийных удобрений в разной степени увеличивало урожайность всех культур зернового звена. Уровень прибавок находился в обратной связи с эффективностью биологического азота. Урожайность зерна озимой пшеницы по удобренным МШК150 пластам различных видов многолетних бобовых трав и их смесей с клевером в среднем по двум закладкам составила 5,6-6,2 т/га, что превышало показатели естественного фона на 15-28% или на 0,731,36 т/га. При меньшей урожайности по удобренным пластам бобовозлаковых травосмесей, равной 4,6-
5,2 т/га, прибавки возрастали до
0,60-1,82 т/га, или до 15-58%.
Предпосевное внесение М90К150 под овес нивелировало различия в величинах урожайности, связанные с видовыми особенностями предшественников и обеспечивало получение зерна 4,5-5,5 т/га. Максимальный уровень ее, в среднем равный 5,4-
5,5 т/га, создавался по удобренным оборотам пластов люцерны, лядвенца, козлятника и смеси клевера с люцерной. Близкие показатели — 5,0-5,3 т/га были получены по оборотам пластов клевера с козлятником, а также в вариантах с участием клевера, люцерны и тимофеевки в двойных сочетаниях. По указанным предшественникам прибавки от удобрений составляли 32-46% или 1,34-1,68 т/га.
Урожайность зерна пелюшки на 3-й год после распашки удобренных пластов двойных бобово-злаковых смесей в сравнении с неудобренным фоном изменялась слабо и составляла 3,6-
Урожайность зерновых культур и эффективность биологического азота в зависимости от состава предшествующих многолетних трав (2007-2009)
Вариант Урожайность, т/га Прибавка от N т/га биол.' %
озимая пшеница овес пелюшка озимая пшеница овес пелюшка
Тимофеевка Ы0 3,02 3,10 2,18 — — —
Клевер луговой 4,44 3,87 2,33 1,42 0,77 0,15
47 25 7
Люцерна пестрогибридная 4,88 4,20 2,61 1,86 1,10 0,43
62 36 20
Лядвенец рогатый 4,82 3,96 2,36 1,80 0,86 0,18
60 28 8
Козлятник восточный 4,85 4,18 2,38 1,83 1,08 0,20
61 35 9
Клевер луговой + люцерна 4,63 4,00 2,02 1,61 0,90 -0,16
пестрогибридная 53 29 -7
Клевер луговой + лядвенец 4,95 3,57 2,49 1,93 0,47 0,31
рогатый 64 15 14
Клевер луговой + козлятник 4,80 3,61 2,42 1,78 0,51 0,24
восточный 59 16 11
Клевер луговой + тимофеевка 3,58 3,64 3,53 0,56 0,54 1,35
18 17 62
Люцерна пестрогибридная + 4,10 3,86 3,73 1,08 0,76 1,55
тимофеевка 36 24 71
Лядвенец рогатый + тимофеевка 3,44 3,61 3,02 0,42 0,51 0,84
14 16 38
Козлятник восточный + тимофе- 3,66 3,36 2,21 0,64 0,26 0,03
евка 21 8 1
Клевер луговой + люцерна 3,49 3,57 2,28 0,47 0,47 0,10
пестрогибридная + тимофе- 16 15 5
евка
Клевер луговой + лядвенец 3,58 3,54 2,54 0,56 0,44 0,36
рогатый + тимофеевка 18 14 16
Клевер луговой + козлятник 3,14 3,47 2,81 0,12 0,37 0,63
восточный + тимофеевка 4 12 29
НСР0,05 0,25 0,53 0,50 —
4,2 т/га. По бобовым предшественникам и тройным бобово-злаковым смесям величина ее в сравнении с естественным фоном возрастала до 2,8-
3,5 т/га, или на 15-55% (табл. 5).
Установлено также, что общий за три года эффект от биологического
азота бобовых предшественников максимального уровня, равного 2,83,4 т/га, достигал в вариантах с люцерной, лядвенцем, козлятником, а также в смеси люцерны с тимофеевкой. По эффективности к ним приближались варианты смесей клевера
Урожайность зерновых культур (т/га) и эффективность удобрений в зависимости от состава предшествующих многолетних трав (2007-2009)
Культуры, дозы удобрений, кг/га Сумма прибавок, т/га
Вариант озимая ца, N пшени- 60К150 овес N90^50 пелюшка ^0К150 от Nбиол. от удобрений Общая при- бавка,
уро- жай- ность при- бавка уро- жай- ность при- бавка уро- жай- ность при- бавка т/га
Тимофеевка 5,24 2,22 4,85 1,75 3,81 1,63 — 5,60 —
Клевер луговой 5,60 1,16 5,14 1,27 2,90 0,57 2,34 3,00 5,34
Люцерна пестрогибридная 5,78 0,90 5,54 1,34 3,38 0,77 3,39 3,01 6,40
Лядвенец рогатый 5,92 1,10 5,42 1,46 3,48 1,12 2,84 3,68 6,52
Козлятник восточный 6,12 1,27 5,54 1,36 2,76 0,38 3,11 3,01 6,12
Клевер луговой + люцерна 5,68 1,05 5,44 1,44 3,61 1,59 1,82 4,08 6,43
пестрогибридная
Клевер луговой + лядвенец 5,68 0,73 4,96 1,39 4,28 1,79 1,86 3,91 6,62
рогатый
Клевер луговой + козлятник 6,16 1,36 5,29 1,68 3,54 1,12 2,53 4,16 6,69
восточный
Клевер луговой + тимофеевка 4,56 0,98 5,20 1,56 3,61 0,08 2,45 2,62 5,07
Люцерна пестрогибридная + 4,70 0,60 5,52 1,66 3,82 0,09 3,39 2,35 5,72
тимофеевка
Лядвенец рогатый + тимофе- 5,19 1,75 5,00 1,39 3,65 0,63 1,77 3,77 5,54
евка
Козлятник восточный + тимо- 4,64 0,98 4,70 1,34 3,52 1,31 0,93 3,63 4,56
феевка
Клевер луговой + люцерна 5,02 1,53 4,90 1,33 3,54 1,26 1,04 4,12 5,16
пестрогибридная + тимофеевка
Клевер луговой + лядвенец 5,05 1,47 4,76 1,22 3,08 0,54 1,36 3,23 4,59
рогатый + тимофеевка
Клевер луговой + козлятник 4,96 1,82 4,46 0,99 2,95 0,14 1,12 2,95 4,69
восточный + тимофеевка
НСР0,05 0,11 — 0,12 — 0,12
с тимофеевкой, клевера с козлятником, клевера в одновидовом посеве —
2,3-2,5 т/га. Применение удобрений способствовало существенному — в 1,7$2,6 раза повышению суммарного эффекта, который по лучшим предшественникам за три года составил 5,7-6,5 т/га и был сопоставим с урожайностью зерна удобренной озимой
пшеницы, выращиваемой по пласту бобовых трав (см. табл. 5).
Таким образом, сочетание биологического азота многолетних бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей с азотом минеральных удобрений на изучаемой почве позволяет каждые три года получать дополнительно еще один урожай, сопоставимый по
величине с урожайностью удобренной озимой пшеницы.
Положительное влияние многолетних бобовых трав на плодородие почвы не ограничивается улучшением ее гумусного состояния. Интенсивная экссудация продуктов обмена веществ из надземных органов многолетних бобовых трав в почву через корневую систему обеспечивает перевод недоступных растениям труднорастворимых почвенных фосфатов и остаточных фосфатов удобрений в формы, извлекаемые стандартными вытяжками, и соответственно повышение содержания подвижных фосфатов. В нашем опыте к концу травяного звена количество подвижного фосфора в вариантах с одновидовыми посевами бобовых трав и двойных их смесей с клевером увеличилось с 189 до 234 мг/кг или на 45 мг/кг (24%); в вариантах с бобово-злаковыми смесями — на 67 мг/кг, или на 35%. В зерновом звене севооборота эти фосфаты становились источником фосфорного питания растений. В результате потребления Р205 на формирование урожая содержание подвижного фосфора в почве к концу ротации севооборота уменьшилось до 108-118 мг/кг в группе бобовых предшественников и до 126-135 мг/кг в группе бобовозлаковых. При этом почва перешла из групп с повышенным и высоким содержанием в группу со средней обеспеченностью подвижным фосфором, что свидетельствует о необходимости начала внесения фосфорных удобрений.
Без применения удобрений в травяном звене севооборота снижалось содержание подвижного калия в почве со 170 до 68$82 мг/кг. Ежегодное в течение трех лет внесение 150 кг/га К20 совместно с азотом обеспечило небольшой рост количества К20 в почве, в среднем до 85-118 мг/кг. Поэтому в дальнейшем для удовлетворения потребности растений в калии и предотвращения деградацион-
ных тенденций необходимо более существенное повышение доз калийных удобрений.
Выводы
1. Расширение видового разнообразия многолетних сеяных травостоев за счет введения в состав, наряду с клевером луговым и тимофеевкой, люцерны, лядвенца рогатого и козлятника восточного обеспечивает стабильное получение ежегодно в течение трех лет
7,5-8,5 т/га сухого вещества объемистых кормов при накоплении сырого протеина 3,5-3,8 т/га и обменной энергии 227-251 ГДж/га за три года, что соответствует требованиям высокопродуктивных животных.
2. Повышенная обеспеченность почвы фосфором и калием, слабокислая реакция почвенного раствора гарантируют высокую азотофиксирующую способность клевера лугового, люцерны, лядвенца рогатого, козлятника восточного и их смесей с клевером луговым на уровне 76-78%, 69-79 и 74-77% от общего выноса азота урожаями в среднем за три года при накоплении в урожае 400-600 кг/га биологического азота, в т.ч. в пожнивнокорневых остатках 26-31%.
3. Наличие в севообороте 67% бобовых культур, в т.ч. 50% многолетних трав расширенного видового состава обеспечивало сохранение содержания гумуса в почве на уровне, близком к исходному, а дополнительное внесение азотно-калийных удобрений в средних дозах повышало количество его на
0,1 абс. %.
4. Урожайность озимой пшеницы и овса по лучшим предшественникам без удобрений (пласт и оборот пласта одновидовых посевов и двойных смесей бобовых трав) достигала 4,5-5,0 и 3,6-
4,2 т/га, пелюшки (на третий год после распашки двойных бобово-злаковых смесей) — 3,0-3,7 т/га и была соответственно на 47-64, 15-36 и 8-20% выше показателей после неудобренной тимофеевки. Дополнительное внесение удобрений повышало ее еще на 15-26, 32-46 и 2-20%, или до 5,6-6,2, 5,0-5,5
и 3,6-4,2 т/га соответственно по куль- многолетних трав и минеральных удоб-
турам. рений по лучшим предшественникам
5. Суммарная за три года прибав- достигала 5,7-6,5 т/га и была сопоста-
ка урожайности зерновых культур от вима с величиной урожайности удоб-
взаимодействия биологического азота ренной озимой пшеницы.
Библиографический список
1. Вавилов П.П. Бобовые, азот и проблема белка / П.П. Вавилов, Г.С. Посыпанов // Вестн. с.-х. науки, 1978.19. С. 44-56.
2. Доспехов Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных. М.: Агропромиздат. 1985.
3. Кшникаткина А.Н. Формирование высокопродуктивных агрофитоценозов новых кормовых культур в лесостепи Поволжья: Автореф. дис. док. с.-х. н. Кинель, 2000.
4. Методика опытов на сенокосах и пастбищах. М.: ВНИИК, 1971. Ч. 1.
5. Моисеев А.А., Ахметов Ш.И. Симбиотический азот и продуктивность земледелия в условиях южной лесостепи. Саранск: Изд-во Мордовского университета, 2008.
6. Най П.Х., Тиннер П.В. Движение растворов в системе почва - растение. М.: Колос, 1980.
7. Посыпанов Г.С. Проблемы экологии и растительного белка. М., 1996.
8. Трепачев Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. М.: Агроконсалт, 1999.
9. Трепачев Е.П., Алейникова Л.Д. Влияние пожнивно-корневых остатков и неучтенного органического вещества люцерны и костра безостого на плодородие почвы // Почвоведение, 1982. 1 4. С. 120-127.
10. Sauerbeck D.R., Johnen B.G. Root formation and décomposition during plant growth soil // Org. matters stud., Vienna, 1977. V. 1.
11. Tinker P.B., Stribley D.P., Snellgrowe R.C. The relationship between phosphorus concentration and growth plants infected with vesicular-arbuscular mycor-zhizal fungi // Plant nutrition, 1982. V. 2.
Рецензент — д. с.-х. н. И.Г. Платонов
SUMMARY
On the ground of long-term research results, carried out during permanent crop rotation field experiment, necessity of both considerable expansion of sown grassy agrophytocoenoses species diversity and differentiated mineral fertilizers use in nonblack soil central and crop rotations, taking into account varietal characteristics of crops, has been justified in the article.
Key words: perennial leguminous grasses, biologic nitrogen, mineral fertilizers, grain crops, fertility, sod-podzol soil.
Кутровский Виктор Николаевич — д. с.-х. н. Тел. 591-83-91.
Эл. почта: [email protected]
Конончук Вадим Витальевич — д. с.-х. н. Тел. 591-87-34.
Эл. почта: [email protected]
Благовещенский Герман Викентьевич — д. с.-х. н. Тел 591-87-34. Штырхунов Виктор Дмитриевич — к. с.-х. н. Тел. 591-84-97. Назарова Тамара Олеговна — к. с.-х. н. Тел 591-87-34. Тимошенко Сергей Михайлович — к. с.-х. н. Тел. 591-87-34.
