CC BY
11
УДК 631.8:633.2.033
Взаимодействие азотно-фосфорных удобрений с растительностью природного фитоценоза
Ф.Г.Каюмов, Ю.Н.Сидоров, Н.НДокина, В.Л.Королев
ГНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства Россельхозакадемии
Аннотация. Подзимнее внесение растворимых минеральных удобрений на черноземах южных малоразвитых карбонатных щебневатых в зоне сухих степей под ковыльно-типчаково-разнотравную растительность в среднем за два года обеспечило прибавку сухого вещества по N20-40 - 4-6 ц/га, Р5-15 - 2-2,4 ц/га и N20P5_15 - 3,6-4,5 ц/га при урожае на контроле 9,4 ц/га.
Summary. Introduction of mineral fertilizers in south, low-ciltivated calciferous stony black soils in zones of dry steppes for feather-grass, sheep fescue and mixed herbs before winter makes it possible to gain dry matter for N20-40-4-6 Cwt /ha, P5-15 - 2-2,4 Cwt/Ьа and N20P5_15 - 3,6-4,5Cwt/ha on average at yield with control 9,4 Cwt/ha for two years.
Ключевые слова: удобрения, естественный травостой, поверхностное улучшение, сенокосы, пастбище.
Key words: fertilizers, plant formation, simplificated improvement, hayfield, pasture.
Бессистемное использование и чрезмерные нагрузки скота на природные степные фитоценозы привели к тому, что на больших площадях эти угодья почти полностью утратили свою хозяйственную значимость. В качестве источника пастбищного корма они служат лишь в условиях ранней весны и в благоприятные годы по атмосферным летним осадкам. Но такие годы в зоне сухих степей бывают крайне редко, а поэтому дефицит естественных пастбищных кормов ощущается практически постоянно.
Наиболее радикальным средством улучшения продуктивности естественных кормовых угодий является коренное улучшение. В Оренбургской области из 4,0 млн. га [4] естественных кормовых угодий коренному улучшению, по оценке землеустроительных организаций, можно подвергнуть только 1,3 млн. га. Остальная часть естественных угодий представлена в основном малопродуктивными, часто защебнеными землями с малоразвитой почвой. Основная обработка таких земель даже безотвальными орудиями приводит к полной утрате естественного плодородия из-за быстрой минерализации дернины.
Продуктивность растительного покрова здесь может быть повышена только за счет применения поверхностных приемов улучшения. Способы поверхностного улучшения природных пастбищ в сухостепной зоне изучались многими исследователями. Так, в многочисленных опытах Г.Я. Бронзовой, И.В. Бадулина [2,1] подсев многолетних трав в дернину в сухостепной зоне оказался неэффективным. Исследователи объясняют это плохими условиями увлажнения малоразвитых эродированных почв, интенсивным испарением влаги, в результате чего быстро пересыхает верхний слой, и всходы трав погибают в самом первоначальном периоде роста.
Исследования ТатНИИСХ [5], проведенные на низинных лугах, показали, что даже на плодородных почвах с поверхностной обработкой почвы без внесения удобрений, подсев трав не дал ощутимого эффекта, а внесение удобрений способствовало существенному повышению урожая естественного луга.
Качественное улучшение естественного травостоя базируется на усилении жизненности растений, которое возможно только при условии правильного сочетания режимов использования лугов и пастбищ с обязательным внесением удобрений. Внесение удобрений - один из эффективных и наиболее доступных приемов улучшения природных травостоев, которые позволяют повысить их урожайность в 1,5-2 раза и более, улучшить плодородие почвы через минерализацию органической массы на ее поверхности, улучшают и качество корма.
Установление эффективных доз минеральных удобрений для устранения сенокосно-пастбищной дигрессии очень важно при дальнейшем рациональном использовании природных травостоев. Большинство типов естественных пастбищ и сенокосов на малосформированных почвах характеризуется полным отсутствием бобовых трав и по этой причине злаково-разнотравные ассоциации хорошо отзываются на внесение азотных удобрений в различных дозах. Однако по мере увеличения доз азота, окупаемость его дополнительным урожаем, как правило, снижается, из-за неспособности естественных многолетних трав, по причине неудовлетворительных гидрологических условий и низкого плодородия почвы, продуктивно использовать повышенные дозы азотных удобрений [6].
Вышеизложенный литературно-аналитический материал дает представление о роли минеральных удобрений в поддержании продуктивности естественных фитоценозов.
Задача сохранения природных лугов и пастбищ может быть выполнена при условии внедрения системы мероприятий, разработанных применительно к каждому земельному массиву. Организация сенокосо-пастбищного оборота с включением элементов отдыха пастбищного массива хотя бы один раз в пять лет, в год благоприятный по осадкам, а также ежегодная подзимняя подкормка используемых угодий малыми дозами азотных удобрений.
Научные сотрудники лаборатории кормопроизводства ВНИИМС в течение двух лет (2011, 2012) изучали влияние подзимнего внесения растворимых минеральных удобрений методом наложения. Исследования проводились в ООО «Экспериментальное» Оренбургского района.
Почва - чернозем южный малоразвитый карбонатный щебневатый в комплексе с солонцами степными до 10%, содержание гумуса на поверхности почвы составляло 0,7%, а на глубине 20 см - 0,5%.
Год закладки опыта - ноябрь 2010 года. Погодные условия за период апрель-октябрь характеризовались аномально высокими температурами, сумма активных среднесуточных температур составила 3754°при среднемноголетней 3090°; осадков выпало 100 мм, при норме 197 мм. Запас продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту отрастания ковыля, овсяницы валисской составил 60 мм. Урожай сухого вещества в первой декаде июня составил 7,6 ц/га, 15 октября и 15 ноября соответственно 6,6 и 5,8 ц/га.
Погодные условия 2011 года: за период апрель-октябрь сумма активных среднесуточных температур составила 3324°, осадков выпало 259 мм, за холодный период - 90 мм, запас продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту отрастания многолетних трав составил 44 мм, на момент учета - первая декада июня 21 мм, уход в зиму - 69 мм.
Погодные условия 2012 года: за период апрель-октябрь сумма активных среднесуточных температур составила 3968°, что превысило на 200° аномально засушливый 2010 год; осадков выпало 173 мм, при норме 197 мм, за холодный период 97 мм; за апрель-первая декада июня 48 мм, при норме 50 мм. На начало вегетации многолетних трав в метровом слое почвы на естественном травостое было 99 мм продуктивной влаги, а на момент учета - первая декада июня, содержалось 20,6 мм.
Урожай многолетних трав текущего года в основном формируется за счет погодных условий второй половины вегетационного периода прошедшего года. Аномально жаркое и сухое лето 2010 года, когда сумма активных среднесуточных температур за вегетационный период превысила норму на 664° при 50% обеспеченности осадками, что отрицательно повлияло как на развитие ковыля, так и на его выживаемость. Весной 2011 года наблюдалась гибель ковыля, в целом сохранность его составила 34%, увеличилась площадь солонцов в два, а на отдельных делянках и в три раза. Стойко перенес аномальные условия климата типчак (овсяница валисская), сохранность его составила 90%. Произошло изменение растительной ассоциации с ковыль-но-типчаково-разнотравной в типчако-ковыльно-полынную [3].
Урожай сухого вещества пастбищной массы на контроле составил 7,3 ц/га. Самая высокая прибавка сухого вещества была отмечена на вариантах с внесением азота, в дозе 20-40 кг д.в. на 1 га, она составила 46 и 63%. Внесение фосфора 5-15 кг д.в. повысило сбор урожая на 1,9-2,2 ц/га или на 26-30%. Продуктивность вариантов ^0Р5-15 была на уровне вариантов N20-40.
Погодные условия вегетационного периода 2011 года сложились благоприятно, количество атмосферных осадков превысило норму на 62 мм или 32%. К тому же хорошее увлажнение корнеобитаемого слоя почвы осадками холодного периода 2012 года способствовало развитию дополнительных вегетативных и генеративных побегов у злаковых, и особенно у овсяницы валисской, что в конечном итоге обеспечило нормальное формирование урожая зеленой массы пастбищного фитоценоза.
В структуре травостоя пастбищной массы на момент учета (7 июня) - 60% занимала овсяница ва-лисская, 15-20% ковыль и 20-25% грудница шерстистая и полынь.
Минеральные удобрения не оказали влияния на изменение структуры видового состава в фитоценозе пастбища. Главенствующую роль в формировании видового состава пастбищного травостоя в условиях сухой степи играют погодно-климатические условия (табл. 1).
В зоне сухих степей на малосформированных карбонатных и бедных азотом почвах, в условиях неустойчивого атмосферного увлажнения, увеличить продуктивность природных травостоев можно путем подзимнего внесения азотных удобрений в дозе 20-40 кг д.в. на 1 га.
Если обратиться к опыту исследователей прошлых лет, то в географических опытах с дозами азотного удобрения на природных пастбищах наиболее высокое действие их было получено на злаковых или злаково-разнотравных травостоях [7].
Несмотря на низкую обеспеченность почвы подвижным фосфором, 0,6-0,4 мг на 100 г абсолютно сухой почвы (по Мачигину), применение двойного суперфосфата, содержащего фосфор в виде воднораство-римого монокальцийфосфата в концентрации Р2О5 - 40%, на естественном травостое при подзимнем внесении в дозе Р5-Р15 кг/га д.в. методом врезания сошником дисковой сеялки в дернину [6] и методом капельного внесения опрыскивателем водного раствора, обеспечили низкую прибавку урожая пастбищного травостоя, которая составила 1,9-2,4 ц/га, в вариантах применения суперфосфата в смеси с аммиачной селитрой ^0Р5_15 - 1,7-2,2 ц/га.
Таблица 1. Урожай сухой массы травы естественного пастбища в зависимости от норм подзимнего внесения минеральных удобрений
Доза внесения минеральных удобрений, кг/га д.в. 2011 2012 В среднем
урожай, ц/га прибавка урожай, ц/га ц/га прибавка урожай, ц/га прибавка
ц/га % ц/га % ц/га %
Контроль, без 7,3 11 5 9 4
удобрений
N20 10,7 3,4 46 16,2 4,7 41 13,4 4,0 43
N40 11,9 4,6 63 18,9 7,4 64 15,4 6,0 64
Р5 9,4 2,1 29 13,3 1,8 16 11,3 1,9 20
Р10 9,5 2,2 30 14,1 2,6 22 11,8 2,4 25
Р15 9,2 1,9 26 14,2 2,7 23 11,7 2,3 24
N^5 10,0 2,7 37 16,0 4,5 39 13,0 3,6 38
■^20Р10 10,9 3,6 49 16,1 4,6 40 13,5 4,1 44
N^15 11,1 3,8 52 16,7 5,2 45 13,9 4,5 48
НСР05, ц/га 1,3 1,6
Попытаемся разобраться - почему при столь низкой обеспеченности почвы фосфором, дополнительное его внесение не дало хозяйственно необходимой прибавки пастбищного корма?
Общеизвестно, что усвояемость фосфора зависит от свойств почвенной системы - физической и химической. Физические свойства чернозема южного малосформированного карбонатного - высокая слитность, низкая влажность на момент внесения удобрений, низкая температура почвы. Такие физические условия почвы не могли оказать отрицательного действия на вносимый фосфор.
Химические свойства: - рН почвенного раствора в слое 0-5 см - 7, в слое 5-10 см - 7,5, содержание органического вещества (гумуса) низкое - 0,7-0,5%, СаСО3 - 8,0%, сумма поглощенных оснований Са, Mg и № - 28,3 мг-экв. на 100 г абсолютно сухой почвы.
По-видимому, раствор суперфосфата, имея концентрацию 1,0-1,5% кислоты, большей частью поглощался карбонатами почвы и переводился в неусвояемые формы фосфора.
Совместное внесение растворов азотных и фосфорных удобрений несколько улучшает использование фосфора растениями, особенно это наблюдается в варианте N20Pi5, где сопутствующие соли аммиачной селитры сами стимулируют рост растений, и при этом частично способствуют поглощению фосфорной кислоты.
Предварительные исследования показали, что взаимозависимость почвенных факторов, которые влияют на усвояемость фосфора растениями, имеют крайне сложный процесс биохимических преобразований в системе почвопоглощающего комплекса.
Чтобы разобраться с этой проблемой, необходимо провести длительные и целенаправленные исследования по установлению и устранению критических компонентов этой сложной системы.
Литература
1. Бадулин И.В. Кормовые угодья на склонах. Сб. Наука и передовой опыт в сельском хозяйстве. М.: 1959, №5. С. 41-43.
2. Бронзова Г.Я. Создание кормовых угодий на смытых почвах. М.: Сельхозгиз, 1955. С. 33-35.
3. Кобер А.В., Сидоров Ю.Н., Докина Н.Н., Подзимнее внесение минеральных удобрений на естественных и старовозрастных сеяных пастбищах в зоне сухих степей. /Инновационные направления в развитии сельскохозяйственного производства.//Материалы межд. научн-практ. конф. Оренбург, 2012. С. 114-116.
4. Конов В.М., Новоженин И.А., Клевцов Н.В. Состояние земельных ресурсов области. В кн. Сохранение и повышение плодородия почв в адаптивно-ландшафтом земледелии Оренбургской области. Оренбург, 2002. С. 14.
5. Маликов М.М. Система кормопроизводства в Республике Татарстан. Казань, 2002. С. 252.
6. Полякова Н.Н Эффективность подкормки минеральными удобрениями естественных пастбищ. Сб. Тезисы IX Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Резервы увеличения производства сельскохозяйственной продукции», Оренбург, 1990. С. 55.
7. Ромашов П.И. Удобрение сенокосов и пастбищ. М.: Колос, 1969. С. 105.
Каюмов Фоат Галимович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зам. директора на научной работе ГНУ Всероссийского НИИ мясного скотоводства Россельхозакадемии, тел.: 8(3532) 77-69-89
Сидоров Юрий Николаевич, кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией кормопроизводства, тел.: 8(3532)77-44-24
Докина Нина Николаевна, научный сотрудник лаборатории кормопроизводства, тел.: 8(3532)77-
44-24
Королев Владимир Леонтьевич, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории кормопроизводства, тел.: 8(3532)77-44-24
