Поверхностное улучшение и продуктивность природных кормовых угодий в зоне сухих степей Оренбургской области

УДК 633.033

Поверхностное улучшение и продуктивность природных кормовых угодий в зоне сухих степей

Оренбургской области

С.А. Мирошников, А.Г. Зелепухин, Ф.Г. Каюмов, Ю.Н. Сидоров, Н.Н. Докина, ВЛ. Королёв

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства»

Аннотация. Проведены исследования по изучению влияния поверхностного улучшения на продуктивность естественных кормовых угодий зоны сухой степи Оренбургской области.

Наблюдения показали, что подзимнее внесение минеральных удобрений в среднем за годы исследований обеспечило прибавку сухого вещества по N20 - 4,4, N40 - 8,9, N20P10 - 4,3, по N40P15 - 8,4 ц/га; весеннее внесение удобрений дало прибавку по N20 - 1,3, по N40 - 3,7, N20P10 - 1,4, N20P15 - 3,5 при урожайности на контроле 15,1 ц/га.

Ключевые слова: улучшение естественного травостоя, поверхностное улучшение пастбищ, кормовые угодья, пастбище, травостой.

Наиболее радикальным средством улучшения продуктивности естественных кормовых угодий, расположенных на средне- и маломощных чернозёмах, является коренное улучшение. В Оренбургской области из 4,0 млн га естественных кормовых угодий [1] коренному улучшению, по оценке землеустроительных организаций, можно подвергнуть выборочно около 1,3 млн га. Остальная часть естественных угодий расположена на малопродуктивных, часто защебненных землях со слаборазвитой почвой и не может быть улучшена путём основной её обработки и посева многолетних трав. Обработка таких земель даже безотвальными орудиями приводит к полной утрате естественного плодородия из-за быстрой минерализации дернины. Поэтому продуктивность растительного покрова в зоне сухих степей на слаборазвитых почвах можно повысить только за счёт применения поверхностных приёмов улучшения, в частности, сохранения естественного травостоя и внесения минеральных удобрений.

Способы поверхностного улучшения природных пастбищ в сухостепных зонах изучались многими исследователями. Так, в многочисленных опытах Г.Я. Бронзовой, И.В. Бадулина [2, 3] подсев многолетних трав в дернину в сухостепной зоне оказался неэффективным. Исследователи объясняют это плохими условиями увлажнения слаборазвитых эродированных почв, интенсивным испарением влаги, в результате чего быстро пересыхает верхний слой, и всходы трав погибают в самом первоначальном периоде роста.

Исследования ТатНИИСХ [4], проведённые 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 [5, 6], которое возможно только при условии правильного сочетания режимов использования лугов и пастбищ с обязательным внесением удобрений. Внесение удобрений - один из эффективных и наиболее доступных приёмов улучшения природных травостоев, которые позволяют повысить их урожайность на 40-60 % и более, улучшить плодородие почвы через увеличение биологической активности на её поверхности.

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 представлены злаково-разнотравными ассоциациями, которые 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.

Исследования проводились на чернозёмах южных карбонатных слаборазвитых щебневатых в комплексе с солонцами степными от 30 до 50 %. Содержание гумуса в верхнем слое (0-10 см по И.В. Тюрину) -0,6-0,9 %, подвижного фосфора и обменного калия (по Б.П.Мачигину) - 0,5 и 38 мг соответственно на 100 г сухой почвы.

Флористический состав исследуемого естественного фитоценоза представлен ковыльно-типчаково-разнотравной ассоциацией: ковылём Лессинга, овсяницей бороздчатой и валисской, марту-ком восточным, мятликом луковичным, полынями австрийской, чёрной, веничной; кохией распростёртой, грудницей мохнатой, козлобородником мелкоцветковым, пастушьей сумкой. Доминирующим растением на момент постановки опыта был ковыль Лессинга, но в условиях аномального жаркого лета 2010 года старовозрастные растения ковыля выпали, и во флористическом составе до 2012 года он занимал от 3,5 до 14 %. Заметное восстановление его началось с 2013 года, и уже в 2014 году ковыль вновь стал доминантом и составлял 40-50 % в степной растительной ассоциации. Постоянство в динамике степного фитоценоза сохраняли овсяница бороздчатая, мятлик луковичный: в сумме они обеспечили количество растений в ассоциации от 30 до 40 %. Из шести лет исследований лишь в 2013 году наблюдалась вспышка в росте и развитии разнотравья, где доминантой выступала грудница мохнатая и несколько видов полыни, во флористическом составе они занимали 25-30 %, а в урожае зелёной массы - 3045 %.

Изучались сроки и нормы внесения минеральных удобрений, растворимых в воде: N20, N40, К20Рю, ^0Р15. Удобрения вносились в два срока: подзимний - первая декада ноября, среднесуточная температура воздух за период исследований - +5,1 0С, отклонение от среднемноголетнего показателя -1,6 0С, по годам варьировало от 2,7 до 6,5 0С. Продолжительность механизированных работ при внесении удобрений - до 40 дней (установка устойчивого снежного покрова 15-20 декабря); ранневесенний -вторая половина апреля, среднесуточная температура за период исследований составила 7,3 0С, колебание температур по годам исследований составило от 4,6 до 8,8 0С (норма - 4,2 0С). Продолжительность механизированных работ при внесении удобрений - 10 дней (до момента отрастания многолетних злаков).

Исследования показали, что в условиях зоны сухих степей Оренбургской области подзимнее внесение растворимых в воде минеральных удобрений более эффективно воздействует на развитие и рост зелёной массы природного фитоценоза по сравнению с ранневесенним.

Теоретически это можно объяснить тем, что более длительное воздействие раствора удобрений на точки роста побегов поддерживает их метаболизм и повышает энергию ростовой почки. При ран-невесеннем внесении питательные вещества удобрений используются растениями на растущий побег, минуя фазу дифференцированного воздействия на развитие точки роста побега, что объясняется ведущей ролью внутриклеточных процессов качественных изменений в развитии точек роста в узле кущения (дифференцировка метаболизма). По результатам исследований можно сделать вывод, что на указанный процесс наиболее эффективное воздействие оказывает азот аммиачной селитры.

В среднем за годы исследований наибольшая прибавка сухого вещества, по сравнению с контролем, была получена при подзимнем внесении азота в дозе 20 и 40 кг/га д.в. - 4,4 и 8,9 ц/га (29,1 и 58,9 %). Прибавка по вариантам N20?™ и N2^15 соответственно составила 4,3 и 8,4 ц/га.

Если при подзимнем внесении минеральных удобрений все варианты обеспечивали достоверную прибавку урожайности от 4,3 до 8,9 ц/га сухого вещества, по сравнению с контролем, то при весеннем - только ^о и N^15 на 3,7 и 3,5 ц/га при урожайности сухого вещества на контроле 15,1 ц/га.

Выход сухого вещества с единицы площади в вариантах N/(0 и N2^15 при весеннем сроке внесения удобрений был соответственно на 21,7 и 20,9 % ниже по сравнению с подзимним внесением этих удобрений.

Таблица 1. Урожайность природного фитоценоза в зависимости от доз и периода внесения минеральных удобрений, сухое вещество

Доза удобрений, кг/га д.в. Подзимнее внесение Весеннее внесение

урожайность, ц/га прибавка урожайность, ц/га прибавка

ц/га % ц/га %

Контроль N20 N40 N20^0 ^0Р15 НСР05, ц/га 15,1 - - 15,1 - -19,5 4,4 29,1 16,4 1,3 8,6 24,0 8,9 58,9 18,8 3,7 24,5 19.4 4,3 28,5 16,5 1,4 9,2 23.5 8,4 55,6 18,6 3,5 23,2 2,3 2,3

Если обратиться к опубликованным работам других исследований прошлых лет, то в географических опытах с дозами азотного удобрения на природных пастбищах выявлено: наиболее высокое действие их было получено на злаковых или злаково-разнотравных травостоях. Несмотря на низкую обеспеченность почвы подвижным фосфором 0,6-0,4 мг на 100 г абсолютно сухой почвы, применение двойного суперфосфата на естественном фитоценозе при подзимнем внесении в дозе P5-Pi5 кг/га д.в. методом врезания сошником дисковой сеялки в дернину гранул суперфосфата и методом капельного внесения опрыскивателем водного раствора давали низкую прибавку урожая трав [7, 8].

Наши исследования показали, что совместное внесение растворов азотных и фосфорных удобрений несколько улучшает использование фосфора растениями, особенно это наблюдается в варианте N20P15, где фосфор повышает урожайность трав в сравнении с вариантом N20 при подзимнем внесении на 20,5 %, при ранневесеннем - 13,4 %. Так же здесь следует отметить, что взаимозависимость почвенных факторов, которые влияют на усвояемость фосфора растениями, имеет крайне сложный процесс биохимических преобразований в системе почвопоглощающего комплекса.

В работе Д.Н. Прянишникова «Химическая поглотительная способность почвы» говорится, что в почвопоглощающем комплексе карбонатных почв фосфорная кислота минеральных удобрений связывается с кальцием и образует трёхкальциевый фосфат Са3^О4)2, который обладает крайне малой растворимостью [9]. Эта работа имеет продолжение в исследованиях А.В. Петебургского, который дополняет, что «...низкая отзывчивость растений на внесенный в почву суперфосфат на чернозёмах южных связана с недостатком атмосферных осадков в период вегетации растений» [10].

В условиях сухих степи Оренбургской области за период формирования урожая зелёной массы естественного фитоценоза (апрель-май) по средним многолетним данным выпадает 45 мм осадков.

Подводя итог выше изложенным исследованиям, можно сказать, что изучаемые элементы технологии поверхностного улучшения естественных степных фитоценозов в зоне сухих степей - как еже-годие подзимняя и ранневесенняя подкормки растворимыми в воде минеральными удобрениями - показали:

- подзимнее внесение минеральных удобрений обеспечило прибавку урожайности сухого вещества с 1 га относительно к контролю: при внесении азота в дозе 20 и 40 кг/га д.в. - 4,4 и 8,9 ц/га или на 29,1 и 58,9 %; совместное внесение азота 20, фосфора 10 и 15 кг/га д.в. повысило продуктивность природного луга соответственно на 4,3 и 8,4 ц/га или на 28,5 и 55,6 %;

- весеннее внесение минеральных удобрений показало низкую прибавку урожая сухого вещества с 1 га: внесение азота в дозе 20 и 40 кг/га д.в. повысило урожайность на 1,3 и 3,7 ц/га или на 8,6 и 24,5 %; совместное внесение азота 20, фосфора 10 и 15 кг/га д.в. обеспечило прибавку урожайности сухого вещества на 1,4 и 3,5 ц/га или на 9,2 и 23,2 %;

- весеннее внесение минеральных удобрений по сравнению с подзимним внесением показало низкую прибавку урожайности сухого вещества по азоту N20 на 3,1; N40 - 5,2; при совместном внесении N20P10 - 2,9 и N20P15 - 4,9 ц/га;

- в зоне сухих степей на слаборазвитых карбонатных почвах, в условиях недостаточного атмосферного увлажнения увеличить продуктивность природных травостоев можно только путём подзимнего внесения азотных удобрений в дозе 20-40 кг/га д.в.

Литература

1. Конов В.М., Новоженин И.А., Клевцов Н.В. Состояние земельных ресурсов области // Сохранение и повышение плодородия почв в адаптивно-ландшафтом земледелии Оренбургской области. Оренбург, 2002. С. 14.

2. Бронзова Г.Я. Создание кормовых угодий на смытых почвах. М.: Сельхозгиз, 1955. С. 33-35.

3. Бадулин И.В. Кормовые угодья на склонах // Наука и передовой опыт в сельском хозяйстве. М., 1959. № 5. С. 41-43.

4. Маликов М.М. Система кормопроизводства в Pеспублике Татарстан. Казань, 2002. С. 252.

5. Боронникова С.В. Генетическая паспортизация редких и нуждающихся в охране видов растений как основа оптимизации сохранения их генофондов // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2009. № 3(17). С. 8-17.

6. Боронникова С.В. Популяционно-генетический мониторинг генофондов редких ресурсных видов растений Пермского края // Флора Урала в пределах бывшей Пермской губернии и её охрана: материалы Межрегион. конф., посвящ. 140-летию со дня рождения П.В. Сюзева / под ред. Е.И. Демьяновой, С.А. Овеснова, Л.Г. Переведенцевой. Пермь, 2007. С. 37-43.

7. Полякова Н.Н. Эффективность подкормки минеральными удобрениями естественных пастбищ // Резервы увеличения производства сельскохозяйственной продукции: тезисы IX Всесоюз. науч.-практ. конф. молодых учёных и специалистов. Оренбург, 1990. С. 55.

8. Ромашов П.И. Удобрение сенокосов и пастбищ. М.: Колос, 1969. С. 105-106.

9. Прянишников Д.Н. Избранные произведения. М.: Изд-во с.-х. лит. 1963. Т. 1. С. 182.

10. Петербургский А.В. Агрохимия. М.: Колос, 1964. С. 258-261.

Мирошников Сергей Александрович, доктор биологических наук, профессор, директор ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-46-41, e-mail: vniims.or@mail.ru

Зелепухин Александр Григорьевич, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29

Каюмов Фоат Галимович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заместитель директора по научной работе ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-69-89

Сидоров Юрий Николаевич, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. профессора С.Г. Ле-ушина ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-44-24

Докина Нина Николаевна, научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. профессора С.Г. Леушина ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-44-24

Королёв Владимир Леонтьевич, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов им. профессора С.Г. Леу-шина ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-46-41

UDC 633.033

Miroshnikov Sergey Aleksandrovich, Zelepukhin Alexander Grigoryevich, Kayumov Foat Galimovich, Sidorov Yury Nikolaevich, Dokina Nina Nikolaevna, Korolyov Vladimir Leontyevich

FSBSI «All-Russian Research Institute ofBeef Cattle Breeding», e-mail: vniims.or@mail.ru Simplificated improvement and productivity of forage lands in dry steppes of the Orenburg oblast Summary. The influence of simplificated improvement on productivity of natural forage lands in dry steppes of the Orenburg oblast was researched.

Observations have shown that use of mineral fertilizers before winter in average has provided an increase of dry matter with regard to N20 - 4,4, N40 - 8,9, N20P10 - 4.3, N40P15 - 8,4 c/ha. Spring fertilization gave an increase of N20 - 1,3, N40 - 3,7, N20P10 - 1,4 N20P15 - 3.5 c/ha, the productivity of control is 15,1 c/ha. Key words: improvement of natural sward, simplificated improvement of pastures, grasslands, pasture, herbage.

УДК 633.31/35:636.3

Перспективные зернобобовые культуры в условиях степной зоны Оренбургской области

А.П. Будилов, В.Н. Соловьёва, Н.И. Воскобулова, Р.Ш. Ураскулов

ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Аннотация. В статье представлены сравнительные испытания зернобобовых культур, возделываемых на зерно, обеспечивающих устойчивые урожаи в условиях степной зоны Оренбургской области.

Ключевые слова: зернобобовые культуры, влага, сохранность растений, урожайность, кормовые единицы, энергия.

В обеспечении продовольственной и экологической безопасности России зернобобовые культуры играют весьма большую роль для страны и Оренбургской области.