Принципы конструирования долголетних сенокосов методом их поверхностного улучшения

УДК: 633.2.03

Принципы конструирования долголетних сенокосов методом их поверхностного улучшения

В.Г. Гребенников, доктор с.-х. наук И.А. Шипилов, канд. с.-х. наук Е.Д. Кущ, канд. с.-х. наук И.П. Турун, соискатель

На основе исследований эффективные методы

низкопродуктивных

обеспечивающие

продуктивности

проведенных показаны

улучшения сенокосов, повышение сенокосов и

улучшение качества корма. Ключевые слова: улучшение угодий, дискование почвы, кормосмеси, подсев трав, качество корма

UDC: 633.2.03

Design principles of perennial hayfields by the method of surface improvement

Grebennikov V.G., Dr. Agr. Sci. Shipilov I.A., Cand. Agr. Sci. Kushch E. D., Cand. Agr. Sci. Turun I.P., competitor of degree FGBNU VNIIOK

On the basis of the conducted researches are shown effective methods to improve low- productive hayfields, to increase productivity of hayfields and improve the quality of feed.

Key words: improvement of pastures, disking of the soil, food mixtures, sowing of grasses, forage quality

Поверхностное улучшение старосеянных и природных кормовых угодий направлено на повышение продуктивности ранее улучшенных и природных сенокосов и пастбищ за счет использования более окультуренных участков и не требующих проведения энергоемких мелиоративных и культуртехнических работ. Высокая продуктивность сеяных сенокосов и пастбищ обеспечивается при соблюдении оптимальной продолжительности их использования - 6-7 лет. При более длительном использовании сеяных травостоев продуктивность их снижается до 50% и более из-за выпадения сеяных видов трав и внедрения малоценных дикорастущих злаковых видов и разнотравья [1, 2, 4, 6] .

При поверхностном улучшении продуктивность вновь созданных травостоев возрастает примерно в 1,5-2,0 раза по сравнению со старосеянными и природными травостоями, при этом значительно экономятся материально-технические средства по сравнению с коренным улучшением. Энергосбережение достигается за счет минимализации обработки почвы на основе применения агрегатов ускоренного залужения (АЗ-2,4; А3-3,6; АПЛ-1,5; АПЛ-2,0; АПР-2,6), сокращения числа механических обработок, повышения эффективности применения минеральных удобрений, использования биологического азота молодых травостоев и др.

Упрощенная технология поверхностного улучшения травостоев

способствует проведению всех агротехнических мероприятий в оптимальные сроки, что позволяет более полно использовать запасы влаги в почве и питательные вещества. При поверхностном улучшении травостоев расширяется возможность создания бобово-злаковых травостоев на более окультуренных и выровненных участках, проще решаются вопросы по организации различных типов травостоев (раннелетнего, среднелетнего и позднелетнего) и различного целевого назначения, что обеспечивает конвейерное поступление высококачественных кормов на сенокосах и пастбищах [3, 7, 8, 9].

Полевые опыты проводили в СПК племзаводе «Дружба» Апанасенковского района Ставропольского края, расположенного на нижней трети северо-восточного склона Ставропольской возвышенности. В геоморфологическом отношении рельеф представляет собой эрозионно-аккумулятивную равнину с долинно-балочным расчленением.

В связи с преимущественно равнинным характером рельефа водная и ветровая эрозии проявляются в заметной степени. Баллы бонитета каштановых почв 35-37. Каштановые слабосолонцеватые почвы содержат в пахотном слое 1,9-2,1% гумуса, удовлетворительно оструктурены, порозность 48-50%, плотность 1,26-1,28 г/см3, наименьшая влагоемкость 22%. Содержание подвижных форм питательных веществ в слое 0-20 см составляет: Ы03-26-28, Р205- 19-22, К20- 290-305 мг/кг почвы.

Сухостепная зона, на территории которой расположено хозяйство, занимает до 40% территории Ставропольского края. Сумма активных температур (выше +10ОС) - 3500-3700ОС, продолжительность вегетационного периода 185-190 дней. Коэффициент увлажнения 0,350,48, гидротермический коэффициент- 0,6-0,8. Среднегодовое количество осадков 320-350 мм.

Произрастание на всей территории хозяйства типчаково-полынных комплексов в сочетании с сухим резко континентальным климатом, характеризующимся большим количеством тепла, низкой влажностью воздуха, незначительными и колеблющимися по величине в отдельные годы осадками, длительным вегетационным периодом, способствовало формированию каштанового типа почвообразования. Сухость климата и, как следствие, недостаточное увлажнение почвы сказались на приобретении каштановыми почвами признаков солонцеватости.

Содержание и продуктивность почвенных комплексов изменяется от вершин водоразделов к долинам рек Маныч и Калаус, где солонцы занимают обширные сплошные массивы, увеличивается засоленность, уменьшается содержание гумуса и мощность гумусовых горизонтов.

В связи с преимущественно равнинным характером рельефа водная и особенно ветровая эрозии проявляются в заметной степени. Каштановые слабосолонцеватые почвы хозяйства, где проводились исследования, имеют в целом удовлетворительные химические и водно-

физические свойства.

Восстановление и улучшение ПКУ и пастбищ в данной зоне рассматриваем как механизм управления природной средой, основанный на следующих принципах:

- формирование структуры сенокосов и пастбищ, отвечающих ландшафтным особенностям территории, способам и срокам их использования;

- формирование в системе сенокосо- и пастбищеоборота многоярусной структуры агрофитоценоза за счет сочетания различных видов бобовых и злаковых трав;

- проведение на стародавних сенокосах и пастбищах альтернативной замены малопоедаемых животными растений на более ценные, обладающие высокими кормовыми свойствами [1, 5, 9].

В сложившихся экологических условиях в хозяйстве разработана стратегия поэтапного восстановления и использования стародавних (старосеянных) сенокосов и пастбищ, позволяющая сохранить площади сельскохозяйственных угодий, а при необходимости, расширить площади пашни, занимаемой бобовыми травами, обеспечить быструю реконструкцию кормовых угодий на основе простого агротехнического приема (поверхностная обработка почвы) без оборота пласта. В зависимости от состояния травостоя и его ботанического состава нами применялись 2 способа поверхностной обработки дернины травостоя: 1) 2- кратная обработка агрегатом БИГ-3 на глубину 5-7 см с последующим подсевом бобовых трав в дернину злакового травостоя зернопрессовыми сеялками СЗП-3,6; 2) дисковое лущение агрегатом БДТ-З в 1-2 следа на глубину 10-12 см с последующим посевом многолетних трав.

Исследования показали, что применение такого приема (2-кратная обработка агрегатом БИГ-3 на глубину 5-7 см) с последующим подсевом бобовых трав в дернину злакового травостоя нормой высева: 1) люцерны - 12,0 кг/га и 2) люцерны - 12,0 кг/га + донника - 10 кг/га -оправдали себя увеличением продуктивности и качества урожая более чем в 1,7-2,2 раза (табл. 1).

Таблица 1. - Продуктивность воссозданных травостоев по годам жизни после подсева бобовых трав

1-й год 2-й год 3-й год 4-й год

зеленая % зеленая % зеленая % зеленая %

масса, т/га бобо- масса, т/га бобо масса, т/га бобо масса, т/га бобо-

Вариант всего в т.ч. вых всего в т.ч. - всего в т.ч. - всег в т.ч. вых

бобо- бобо- вых бобо- вых о бобо-

вые вые вые вые

подсев в ж1 Jтняковый травостой

Люцерна 9,2 1,3 14,4 13,6 8,3 60,9 10,8 6,0 55,4 9,7 4,4 45,2

Люцерна + донник 10,0 1,5 15,3 16,0 10,8 67,6 10,4 5,9 56,6 11,4 5,1 44,6

Без подсева бобовых 7,3 - - 5,6 - - 4,5 - 3,9 - -

подсев в кострецовый т равостой

Люцерна 11,8 1,6 13,6 16,0 10,2 63,7 13,0 7,6 58,7 14,1 7,0 49,7

Люцерна + донник 11,5 1,5 12,9 18,5 12,7 68,7 12,5 7,2 57,3 13,1 6,3 48,3

Без подсева бобовых 9,1 - - 8,4 - - 7,5 - - 8,1 - -

подсев в пырейный травостой

Люцерна 11,9 1,8 15,1 14,5 9,5 65,1 11,5 7,0 61,2 11,7 5,9 50,6

Люцерна + донник 12,1 1,9 15,9 17,7 12,4 70,0 11,7 7,7 65,5 11,8 6,0 51,1

Без подсева бобовых 8,7 - - 7,2 - - 5,5 - - 5,3 - -

и1 и1 6

Если в первый год пользования травостоя после подсева бобовых компонентов доля бобовых компонентов составляла13-16% из общей биомассы урожая, то на второй год доля бобовых компонентов увеличилась до 61-70%, на третий год составила 55-65%, и только на четвертый год она снизилась до 44-51%, что не отразилось существенным образом на качестве зеленой массы.

В сумме за 4 года пользования травостоя выход сухого вещества увеличился в 1,6-2,2 раза, кормовых единиц - в 1,7-2,2 раза, а переваримого протеина - в 3,6-4,5 раза. Введение бобового компонента в травостой позволило довести содержание белка в 1 кормовой единице до 131-155 г, что говорит о высоком качестве корма (табл. 2).

Таблица 2. - Последействие подсева бобовых трав в злаковые

травостои в сумме за 4 года

Вариант Зелена я масса, т/га Сухая масса, т/га Корм. един., кг/га Перев. прот., кг/га Обмен энерги я, ГДж/га

Житня ковый травостой

Люцерна 43,3 11,4 7740 1057 86,6

Люцерна + донник 47,7 12,2 8580 1164 94,0

Без подсева бобовых (контроль) 21,3 5,5 3830 256 43,4

Костре цовый травостой

Люцерна 54,9 13,7 9890 1300 107,2

Люцерна + донник 54,6 17,1 11900 1660 98,4

Без подсева бобовых (контроль) 32,7 8,0 5890 310 58,0

Пыре лный травостой

Люцерна 49,7 13,0 8950 1270 91,2

Люцерна + донник 50,0 13,1 9000 1400 93,9

Без подсева бобовых (контроль) 30,1 8,1 5420 350 52,2

Как показали наши исследования, для восстановления кормовой продуктивности применение такого приема поверхностной обработки почвы, как дисковое лущение на глубину 10-12 см, является эффективным приемом повышения продуктивности фитоценозов, которые формируются из различных видов трав. Такие группировки, включающие в себя корневищные и рыхлокустовые виды, оказались в хозяйственном отношении наиболее урожайными и ценными.

В сложных фитоценозах, полученных после подсева многолетних трав, в первые два года жизни преобладали виды трав, составляющие не менее 45-60% урожая (донник желтый, люцерна посевная). Колебания в продуктивности фитоценозов разного ботанического

состава были обусловлены как их возрастом, так и погодными условиями. Экстремальные условия погоды 2014 года, когда за период весенне-летней вегетации выпало только 15-18% от годовой нормы (340 мм), привели к подавлению ростовых процессов у райграса многоукосного. Наибольшую биомассу в структуре фитоценозов обеспечивали люцерна, донник и кострец (табл.3).

В 2014 году, как и в 2013 году, при подсеве бобовых и злаковых трав и их смесей, формирование искусственно созданных фитоценозов шло достаточно быстро. Донник желтый, люцерна и кострец, по результатам двухлетних опытов, оказались очень желательными компонентами улучшаемого сенокоса, о чем свидетельствуют данные по их биоэнергетической эффективности.

Совокупные среднегодовые затраты (2013-2014 гг.) антропогенной энергии для восстановления стародавних травостоев составили 5,4-8,2 МДж/га. Из общих затрат основная их доля приходилась на текущие затраты в год посева (55-60%), которые включали в себя обработку травостоя бороной БИГ-3, внесение удобрений и подсев трав разного ботанического состава. В текущих затратах на посевах второго года жизни основные затраты связаны с уборкой урожая на сено, внесением удобрений и осенней обработкой посевов бороной БИГ-3. В 2014 году накопление биомассы урожая после первого укоса было незначительным, по этой причине отава отсутствовала.

При поверхностном улучшении деградированных сенокосных травостоев, продуктивность которых в сумме за 2 года составила 3,4 т/га сухого вещества, лучшими биоэнергетическими показателями характеризовались 4- и 5-компонентные травосмеси: люцерна + клевер + кострец + донник и люцерна + клевер + райграс + кострец + донник.

Единовременные энергетические затраты при освоении стародавних сенокосов и пастбищ в год их улучшения составляют 7,5-11,3 ГДж/га, а суммарные затраты за 2 года использования травостоя колеблются от 10,8 до 16,6 МДж/га. При сравнении стоимости произведенного корма и совокупных затрат следует, что при сенокосном использовании травостоя наибольший эффект обеспечивают агрофитоценозы,

состоящие из трех бобовых компонентов (люцерна, клевер, донник) и одного злакового - костер безостый (вариант 11). Чистый энергетический доход в сумме за 2 года достигает 51,0 ГДж/га, что в 3,4 раза выше, чем на старосеянном неулучшенном травостое. Общие антропогенные затраты на этом варианте обеспечили получение 25,5 ГДж/га обменной энергии, что было в 3,4 раза выше в сравнении со стародавними неулучшенными травостоями.

Таблица 3. - Биоэнергетическая эффективность выращивания многолетних трав при поверхностном улучшении стародавних сенокосов

Выход с 1 га в сумме з ¡а 2 года Затраты Коэфф. Чистый

Травосмесь сухое вещество, т протеин, кг обменна я энергия, ГДж совокупной энергии, ГДж энергетич. эффективн ости энергетич. доход, ГДж/га

1. Контроль (без подсева) 3,4 320 18,4 3,3 5,6 15,1

2. Райграс + донник 6,2 640 45,4 10,8 4,2 34,6

3. Кострец + донник 6,5 710 46,8 11,1 4,2 35,7

4. Люцерна + донник 6,8 1040 56,0 11,4 4,9 44,6

5. Клевер + донник 6,1 870 50,5 10,6 4,8 40,0

6. Люцерна + райграс + 6,5 820 52,0 13,2 3,9 38,8

донник

7. Люцерна + кострец + 7,2 940 56,0 13,7 4,1 42,3

донник

8. Клевер + райграс + донник 6,1 770 47,6 13,0 3,6 34,6

9. Клевер + кострец + донник 6,5 800 51,4 12,7 4,0 38,7

10. Люцерна + клевер + 6,6 1030 55,2 13,6 4,1 41,6

райграс + донник

11. Люцерна + клевер + 8,0 1200 67,0 16,0 4,2 51,0

кострец + донник

12. Люцерна + клевер + 7,5 1080 61,6 16,3 3,8 45,3

райграс + кострец + донник

и1 и1 9

Таким образом, по результатам двухлетних и четырехлетних опытов можно сделать предварительные выводы о том, что, создавая и переформируя изреженные стародавние сенокосы злаковых трав искусственными многокомпонентными фитоценозами с участием различных видов бобовых и злаковых трав, можно достаточно эффективно направить формирование урожая зеленой массы и сухого вещества в желательном направлении и достаточно быстро получить желательный биоэнергетический эффект.

Литература:

1. Гребенников, В.Г. Рекомендации по улучшению природных и старовозрастных сеяных кормовых угодий для крупного рогатого скота и овец в засушливых районах края /В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов // ГНУ СНИИЖК. Ставрополь, 2011. -72 с.

2. Гребенников, В.Г. Кормовая база мясного скотоводства в зоне сухих степей /В.Г. Гребенников, Е.Д .Кущ, И.А. Шипилов //Животноводство -продовольственная безопасность страны: материалы Междунар. науч. -практ. конф. / СНИИЖК. Ставрополь, 2006. -ч. I. -С. 150-155.

3. Гребенников, В.Г. Кормопроизводство в Ставропольском крае и меры его восстановления /В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов // АПК Юг, 2011. -С. 30-33.

4. Гребенников, В.Г. Кормопроизводство как фактор развития животноводства в современных условиях /В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов, Н.Т. Великдань // Сб. науч. тр. / ГНУ СНИИЖК, 2013. -Вып. 6. -Т. 2. - С. 146-152.

5. Гребенников, В.Г. Кормопроизводство на Ставрополье: пути развития: монография /В.Г. Гребенников, Н.Т. Великдань, В.Н. Желтопузов, И.А.Шипилов, Е.Д. Кущ //Ставрополь, 2014. - 336 с.

6. Гребенников, В.Г. Приемы восстановления культурных старовозрастных и деградированных кормовых угодий /В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов, Е.Д. Кущ, В.Н. Желтопузов //Сб. науч. трудов ГНУ СНИИЖК. Ставрополь, 2013. -Т 2. -Вып. 6. -С. 152-158.

7. Гребенников, В.Г. Продуктивность и качество корма многолетних трав при создании сенокосов и пастбищ в зоне сухих степей /В.Г. Гребенников, А.В. Лобанов //Кормопроизводство, 2009.- №7. -С. 14-18.

8. Кутузова, А.А. Ресурсосберегающие технологии поверхностного улучшения сенокосов и пастбищ Ставропольского края /А.А. Кутузова, В.Г. Гребенников, Г.Н.Бычков, И.А.Шипилов, О.В.Хонина и др. //Практическое руководство. ГНУ СНИИЖК. Ставрополь, 2010. -70 с.

9. Кущ, Е.Д. Продуктивность многолетних бобово-мятликовых травосмесей в связи с ценотическим взаимодействием растений /Е.Д .Кущ, В.Г. Гребенников, И.А. Шипилов // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс] Краснодар : КубГАУ, 2001, № 66 (2) - Режим доступа http:// kubagro.ru/2011/02/pdf/06.pdf