CC BY
29
и на отдельные элементы их пространственной структуры (пашни, пастбища, сенокосы, леса).
Литература
1. Жученко A.A. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция). - Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1994. - 148 с.
2. Жученко A.A. Эколого-генетические основы продовольственной безопасности России. - М.: РБОФ «Знание» им. С. И. Вавилова, 2008. - 104 с.
3. Трофимов И.А. Стратегия и тактика степного природопользования XXI века// Проблемы региональной экологии, 2000, № 4, с. 56-64.
4. Трофимов И.А., Трофимова Л.С. Оптимизация степных сельскохозяйственных ландшафтов и агроэкосис-тем//Поволжский экологический журнал,
2002, № 1, с. 46-52.
5. Повышение устойчивости агролан-дшафтов (Рекомендации)/А.С. Шпаков, И.А. Трофимов, A.A. Кутузова, A.A. Зотов, Г.Д. Харьков и др.- М.: ФГНУ «Росин-формагротех», 2003. - 44 с.
6. Агроландшафтно-экологическое районирование и адаптивная интенсификация кормопроизводства Центрального экономического района Российской Федерации/А.С. Шпаков, И.А. Трофимов, A.A. Кутузова, Т.М. Лебедева, Е.П. Яковлева, Л.С. Трофимова и др. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. - 396 с.
7. Жученко A.A. Экологическая генетика культурных растений и проблемы агросферы (теория и практика): Монография, т. 1. - М.: ООО «Изд-во Агрорус», 2004. - 690 с.
8. Израэль Ю.А., Сиротенко О.Д. Моделирование влияния изменений климата на продуктивность сельского хозяйства России//Метеорология и гидрология,
2003, № 6, с. 5-17.
Management by the agrolandscapes and increase of efficiency and stability of farm lands
I.A. Trofimov, L.C. Trofimova, E.P. Yakovleva, T.M. Lebedeva
Management of agrolandscapes is directed on creation of their ecologically steady structure and maintenance of normal functioning.
Keywords: agrolandscape, structure of agrolandscapes, management of agrolandscapes, natural fodder grounds, long-term grasses, phytomeliorative measures.
УДК 631.582.9: 631 .585 (470.31)
Технология консервации пашни в кормовые угодья в Нечерноземной зоне
A.A. КУТУЗОВА, доктор сельскохозяйственных наук Д.А. АЛТУНИН
Всероссийский НИИ кормов им. В.Р. Вильямса E-mail: [email protected]
На основе десятилетних исследований разработаны многовариантные технологии реконструкции неиспользуемой залежи в сенокосы с продуктивностью 2,6-4,0 тыс. корм. ед. с I га.
Ключевые слова: залежные земли, консервация, травостой.
Начиная со второй половины XX в. процесс вывода из оборота части пашни, по данным ФАО, происходит во многих странах мира [I]. В государствах с развитым сельским хозяйством (США, страны Западной Европы, Австралия и т.п.) приняты государственные программы консервации выбывшей из оборота пашни и созданы специальные службы контроля за использованием этих земель. В России, где отсутствует целевая программа по сохранению сельхозугодий, повсеместно идет зарастание больших площадей вынужденной залежи аборигенной растительностью с преобладанием устойчивых многолетних сорных, вегетативно размножающихся видов - в южных регионах страны и малоценной кустарниково-древесной растительностью - в лесной зоне.
Рекомендациями, разработанными во ВНИИ кормов [2], предложена многовариантная стратегия использо-
вания выбывшей из оборота пашни. Залежные земли с достаточно высоким плодородием почвы необходимо максимально использовать в структуре пашни на основе зональных севооборотов. Залежные земли со среднеокультуренной почвой целесообразно отводить под выводные поля с посевом многолетних кормовых культур, под пастбища и сенокосы. Это позволит решить две задачи: сохранить площадь сельхозугодий и увеличить производство кормов. Третья категория залежи, с бедными почвами, а также площади, расположенные на сильно эродированных землях, подлежат реконструкции в другие виды угодий на основе почвозащитных лесомелио-раций (в южных регионах) или самозарастания древесно-кустарниковой растительностью (в лесной зоне).
Исследования, проведенные во ВНИИ кормов по освоению неиспользуемой пашни, расположенной на среднеокультуренной дерново-подзолистой почве (рНсол 5,0; гумус
- 1,9 %; Р205 - 126; К^О-"91 мг/кг; N
- 0,18 %; С : N а 5,8 : 1), подтверждают необходимость консервации ее с первого года выхода из оборота (табл. 1).
На молодой залежи перед залуже-нием растительность была представлена типичными рудеральными видами (преобладание ромашки обыкновенной с участием пастушьей сумки, всходы многолетних трав, возникшие из запаса жизнеспособных се-
I. Вынос питательных веществ из почвы залежных земель травами и урожайность злакового сенокоса
Тип залeжныx зeмeль
Пoказатeль молодая залeжь (конгервация с пepвoгo года) сpeднeвoзpастная залeжь (осво-eниe пoслe S лeт самозарастания)
POO7 г. в сpeднeм за POO7-POOS гг. POO7 г. в сpeднeм за POO7-POOS гг.
Вынос с ypoжаeм кг/га N Рр0 K20 , 1OS,O Зб,1 76,P 1 PR,6 З9^ 7S,6 PP^ 9,O ЗЗ^ S9,6 PЗ,З ЗЗ^
Урожайность, ц/га CB RS^ R7,9 1ЗД P9^
IS
Enïîëûçîâàièâ çâiëè-2.p65 15 26.07.2009, 16:30
мян в почве). На средневозрастной залежи на восьмой год преобладал малоценный корневищный вид -вейник наземный, характерный не только для опушечной флоры лесной зоны, но и широко распространенный в лесостепной и степной зонах при зарастании залежи на небогатых почвах. Урожайность злакового травостоя в результате консервации выбывшей из оборота пашни (см. табл. I) с первого года освоения была в среднем за два года в 1,6 раза больше, чем при освоении средневозрастной (восьмилетней) залежи, а в первый год эта разница достигала 3,4 раза. Это обусловлено ингибирующим влиянием заделанной грубой массы вейника на почвенные процессы. Содержание азота в его корнях составляет 0,7 %, в надземной массе - 0,9 % сухого вещества (СВ), фосфора - 0,14 %, калия - 0,8 %, клетчатки - 36-39 %. Минерализация этой массы неизбежно сопровождается поглощением доступных элементов почвенной микрофлорой (грибы и целлюлозо-разлагающие бактерии), вследствие чего вынос азота урожаем трав в первый год снизился в 4,7 раза, фосфора - в 4 раза и калия - в 2,3 раза по сравнению с этими показателями, полученными на фоне консервации, в среднем за два года соответственно в 2,1, 1,7 и 2,4 раза.
В течение 10 лет (1999-2008) мы разрабатывали ресурсосберегающие технологии освоения залежных земель под сенокосы на основе оценки четырех систем их ведения: примитивной (сбор корма после естественного зарастания залежи), минеральной (внесение удобрений на естественых травостоях), техногенной (посев травосмесей на фоне остаточного плодородия почвы) и тех-ногенно-минеральной (создание сеяного травостоя в сочетании с внесением удобений). Использовали три типа травостоев (естественный -путем самозарастания, сеяные - зла-
ковый и бобово-злаковый) и три уровня питания трав (исходное плодородие пашни, Мв0Р20Кз0 и Р20К,0). При оценке технологий в сравнении с заповедным режимом установлено, что при естественном зарастании в составе травостоя заповедника (без отчуждения травостоя) на девятый-де-сятый годы преобладал вейник наземный (90-99 % от обилия злаков), а также произошло внедрение ивы, березы и осины, высота поросли которых достигала 1 ^ м. Вейник наземный - корневищный вид, его биомасса быстро грубеет: в фазе цветения содержание клетчатки достигает 36-38 % СВ, концентрация протеина низкая (9 %). Поэтому его следует относить к группе сорных луговых растений. Косьба травостоя (два раза за сезон) в первые годы зарастания залежи сдерживала участие вейника, а также древесной поросли. Однако вейник оказался устойчивым к скашиванию, и его участие в травостое на десятый год пользования достигало 40 %. Кроме того, вей-ник положительно реагировал на улучшение уровня питания: при подкормке травостоя двойной смесью Р20К30 участие его повысилось до S0 %, а на фоне 1Х60Р20К30- до SS %. Этот вид стал доминантным в фитоценозе, а внедрившиеся ценные виды злаков низового типа (мятлики и полевицы) выполняли роль уплотнителей травостоя, т. е. сформировавшиеся естественные фитоценозы не соответствовали технологическим требованиям заготовки сена. Поэтому десятилетние результаты по технологическим схемам на основе самозарастания залежи (примитивная, техногенная и минеральная) не включены в таблицу 2.
При залужении залежи простыми травосмесями (тимофеевка луговая ВИК 9, овсяница луговая ВИК S и дополнительно клевер луговой Тетрап-лоидный ВИК) содержание сеяных видов злаков на девятый-десятый годы составило 30-3S % в техноген-
ной системе (без удобрений) и 62-6S % - в техногенно-минеральной (фон N60P20K30). В составе бобово-зла-кового травостоя (фон P20KQ0) участие клевера лугового Тетраплоидный ВИК сохранилось на четвертый год жизни (около 2S % от общей урожайности), на пятый-десятый годы внедрился клевер ползучий за счет семян, содержащихся в почве. Этот вид занимал незначительную долю (6-18 %) в укосной массе, однако способствовал улучшению азотного питания трав (на 33 кг/га азота в год в среднем за период исследований).
Качество травяного сырья сеяного бобово-злакового травостоя по содержанию сырого протеина (10,811,1 % СВ) соответствовало требованиям отраслевого стандарта сена 1 класса, злакового травостоя (8,810,1 % сырого протеина, СП) - 2 класса. В 1 кг СВ содержалось соответственно обменной энергии (ОЭ) 9,8-10,0 и 9,3-9,8 МДж, а также 0,77 и 0,70-0,74 корм. ед.
Урожайность злакового травостоя на неудобренном фоне благодаря последействию плодородия средне-окультуренной пашни в среднем за 10 лет составила 48 ц/га СВ, под влиянием подкормки N60P20K30 повысилась на S8 %, за счет биологического фактора (азота бобовых в сочетании с подкормкой Р20Кд0) - на 2S % (см. табл. 2).
За счет плодородия почвы, созданного ранее на пашне, за 10 лет с урожаем злакового травостоя в среднем было вынесено 78 кг/га азота, 30 - фосфора (Р2О5) и 84 - калия (К2О), бобово-злакового - соответственно 89, 30 и 79 кг/га. Средние показатели коэффициентов использования удобрений (КИУ) для злакового травостоя составили (%): NT0 -46, Р20 - 66 и К30 -131. На бобово-злаковом травостое КИУ для Р20 составил 42 %, К30 - 100 %. Высокий вынос калия надземной массой трав привел к быстрому обеднению почвы этим элементом.
о о
0
сч
(О
01
Z
а
S Ц
а Ч
ф ц
г
tu
т
2. Агроэнергетическая эффективность технологий освоения залежных земель под сенокос
(в среднем за 10 лет)
Травостой Удобрение Урожайность, ц/га СВ Сбор ОЭ, ГДж/га Среднегодовые затраты, ГДж/га Окупаемость затрат сбором ОЭ в разах Потребление в сумме за 10 лет, кг/га
N РА К 20
Злаковый Без удобрений 48 35 2,06 17 783 296 836
N Р К 76 53 8,81 6 1060 428 1228
Бобово- Без удобрений 50 37 2,01 18 886 304 794
злаковый 60 46 3,50 13 1037 389 1095
НСР05 6,2
16
Enlieugiaaiea gaiee-2.p65 16 26.07.2009, 16:30
3. Влияние способов освоения залежи под сенокос на накопление корней и изменение плодородия
почвы (1999-2004 гг.)
Травостой Удобрение Масса корней в слое 0-20 см, ц/га CB Накопление в корнях, кг/га Показатели плодородия почвы
N РА гумус, % N, % С : N
Сеяный злаковый Без удобрений 151 198 97 2,3 0,20 6,6 : 1
187 168 107 2,2 0,20 6,4 : 1
Сеяный Без удобрений 171 221 106 2,1 0,21 5,8 : 1
бобово-злаковый 162 251 107 2,1 0,22 5,6 : 1
Естественный Без удобрений 162 120 65 2,4 0,24 6,4 : 1
(преобладание
вейника)
НСР05 18
Капитальные вложения на создание сеяных сенокосов, включающие упрощенную обработку почвы с помощью БДТ-3,0 и ускоренное залу-жение, составляют S, I ГДж/га на злаковых и S,4 ГДж/га - на бобово-зла-ковых травостоях. Последействие этих затрат продолжается в течение длительного периода. Это позволяет снизить потребность в технике, ГСМ, семенах и трудовых затратах в 10 раз по сравнению с посевом однолетних культур. Производственные затраты на заготовку сена в зависимости от урожайности трав в техногенной системе составляют 1,8-2,1 ГДж/га. В техногенно-минеральной системе текущие затраты повышаются в два раза на бобово-злаковом и в S,6 раза - на злаковом травостоях в результате не только прямых затрат на подкормкуудобрениями,но и вследствие возросших затрат на заготовку сена (благодаря росту урожайности). Совокупные затраты антропогенной энергии окупаются за счет производства обменной энергии (с учетом 2S % технологических потерь на заготовку сена при наземной сушке) в 6-17 раз на злаковом и в 13-18 раз - на бобово-злаковом травостоях.
Наряду с оценкой этих систем по производству кормов, на шестой год пользования определили влияние их на средообразующие показатели (табл. 3). Под действием удобрения установлено существенное увеличение массы корней злакового травостоя (на 24 % по сравнению с неудобренным фитоценозом). Максимальное накопление азота в корнях (221-2S1 кг/га) отмечено под бобово-зла-ковым травостоем. В корнях естественного травостоя заповедника содержалось наименьшее количество азота и фосфора. Содержание гумуса (по Тюрину) в почве повысилось с 1,9 (исходное) до 2,2-2,3 % под зла-
3 Земледелие № 6
ковыми и до 2,1 % - под бобово-злаковыми травостоями, в наибольшей мере - под естественным травостоем заповедника, где надземная масса не отчуждалась. Содержание азота в почве повысилось под бо-бово-злаковыми травостоями. Поэтому более узкое отношение углерода и азота здесь способствовало ускорению минерализации органического вещества дернины и реутилизации элементов питания урожаем трав. Кроме того агрохимические исследования показали, что вследствие промывного режима увлажнения в лесной зоне, а также в результате выноса кальция и магния с урожаем трав увеличилась актуальная кислотность почвы, причем в большей степени (рНсол снизилось с S,0 до 4,4) под злаковым травостоем в техногенно-минеральной системе за счет подкисляющего влияния азотных удобрений. Содержание доступного фосфора (по Кирсанову) в почве снизилось на неудобренных фонах (с 126 до IIS мг/кг) и сохранилось при внесении подкормки в дозе Р2о. Установлено обеднение почвы обменным калием на всех агротехнических фонах: с 91 до 41 мг/ кг без подкормки и до 43 мг/кг при внесении К30. В почве заповедника содержание калия сохранилось на исходном уровне.
Проведенные исследования показали, что на среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны освоение выбывшей из оборота пашни под сеяный сенокос позволяет получить с 1 га на злаковых и бобово-злаковых травостоях продуктивность соответственно 2,6 и 2,9 тыс. корм. ед. без удобрения, а при ежегодной подкормке ХбоР2оКзо и Р2оКзо- соответственно 4,0 и 3,6 тыс. корм. ед. Наряду с этим повышается плодородие почвы, сельскохозяйственные угодья
сохраняются от деградации и зарастания малоценной кустарниково-дре-весной растительностью.
Литература
1. Люри Д.И. Закономерности вывода из оборота сельскохозяйственных земель в России и мире/Д.И. Люри, C.B. Горяч-кин, H.A. Караваева, Т.Г. Нефедова, Е.А. Денисенко. Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота. - М.: ГНУ Почвенный институт им. B.B. Докучаева, 2008, с. 45-71.
2. Кутузова A.A. Руководство по ускоренному освоению залежных земель под пастбища и сенокосы в Нечерноземной зоне России на основе многовариантных технологий/А.А. Кутузова, Д.М. Теберди-ев, И.А. Трофимов и др. - М: РАСХН, 2005. - 27 с.
Technology of conservation of arable land in fodder grounds in the Non-chernozem zone
A.A. Kutuzova, D.A. Altunin
On the basis of ten years' researches multiple-choice technologies of reconstruction of not used fallow lands on hayfield with efficiency of 2,6-4,0 thousand feed units about I hectare are developed.
Keywords: fallow lands, conservation, herbage.
u ф 2 ä m S m ä s а
z
IO 0)
P
о о
(О
Ënïîëûçîâàièâ çâiëè-2.p
26.07.2009, 16:30
17
