Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Биологические и экологические особенности газонных трав 8
1.1. Требования к газонообразующим злакам 8
1.2. Отношение газонных злаков к экологическим факторам 15
1.2.1. Отношение газонных злаков к воде 15
1.2.2. Отношение газонных злаков к воздуху атмосферы и почвы 16
1.2.3. Отношение газонных злаков к теплу 17
1.2.4. Отношение газонных злаков к свету 18
1.2.5. Отношение газонных злаков к режиму стрижки 19
1.2.6. Особенности минерального питания газонных трав 21
1.3. Составление травосмесей для газонов и определение оптимальных норм посева 30
1.3.1. Состав травосмесей 30
1.3.2. Нормы высева 34
Глава 2 Применение минеральных удобрений на осушенных верховых торфяниках 37
2.1. Известкование 37
2.2. Азотные удобрения 42
2.3. Фосфорные удобрения 48
2.3. Калийные удобрения 50
2.4. Микроудобрения 54
Глава 3 Объекты и методы исследования 56
3.1. Объекты исследования 56
3.2. Методы исследования 57
Глава 4 Результаты и обсуждение 64
4.1. Влияние доз и способов внесения минеральных удобрений на рост и развитие биомассы газонных злаков на осушенном верховом торфянике 64
4.1.1. Влияние минеральных удобрений и извести на формирование биомассы газонных злаков 64
4.1.2. Влияние микроудобрений на рост, развитие и потребление элементов минерального питания газонными травами 79
4.1.3. Оценка эффективности различных способов внесения минеральных удобрений под газонные травы 85
4.1.4. Влияние способов внесения минеральных удобрений на потребление газонными травами элементов минерального питания их потери с состриженными частями растений 87
4.2. Влияние доз и способов внесения минеральных удобрений на качество дернины 96
4.2.1. Влияние минеральных удобрений на качество дернины 96
4.2.2. Влияние способа внесения минеральных удобрений на качество дернины 97
4.3. Оптимизация минерального питания газонных трав, выращиваемых на осушенных верховых торфяниках 102
Выводы 107
Список литературы 109
- Требования к газонообразующим злакам
- Калийные удобрения
- Влияние микроудобрений на рост, развитие и потребление элементов минерального питания газонными травами
- Оптимизация минерального питания газонных трав, выращиваемых на осушенных верховых торфяниках
Введение к работе
Актуальность темы. Интенсивная добыча торфа в РФ привела к образованию большого количества выработанных торфяников. По данным Совета по торфу при Президиуме РАСХН в настоящее время насчитывается уже более 2 млн. га выработанных и заброшенных торфяников (Уланов, 2005). Осушение торфяных почв сопровождается глубоким окислением и разложением их органического вещества (Зайдельман, 2011; Hyvonen, 2009; Kl0ve et al., 2010). Помимо биохимического разложения торфа, на осушенных болотных массивах после сброса гравитационной влаги могут начаться активная ветровая эрозия и глубинные пожары. Негативное влияние сгорания торфяных почв в результате пожаров охватывает значительные площади, вызывая длительное задымление (Зайдельман и Шваров, 2002; Исаева и др., 2010а, 2010б).
При этом выработанные торфяники обладают большим потенциальным плодородием. В странах ближнего зарубежья они активно используются в лесном и сельском хозяйстве.
В настоящее время озеленение больших площадей в строящихся массивах городов проводится с использованием рулонных газонов. Для их выращивания на минеральных почвах требуется 12-18 месяцев. Рулонные газоны, полученные на таких почвах, обладают существенным весом, а для их срезки требуется дорогостоящая техника. Выращивание рулонных газонов на торфяниках очень перспективно, поскольку прочное покрытие можно получить за один вегетационный сезон. Большим препятствием на пути использования заброшенных торфяников для выращивания высококачественных рулонных газонов являются негативные агрохимические свойства торфа и отсутствие научно обоснованных подходов к применению удобрений и извести.
Возможность успешного выращивания многолетних трав на освободившихся после добычи торфа площадях при известковании и внесении удобрений убедительно показана в ряде работ (Бойко, 1978; Зотов и др., 1986; Ефимов, 1986; Вертоградская и др., 1993; Ефимов и Царенко, 1995; Ковалёв и др., 1998; Зотов и др., 2003).
В Московской области имеются значительные площади заброшенных после разработки верховых торфяных почв, которые пригодны для производства на них рулонного газона. Эффективное использование выработанных торфяников для выращивания газона невозможно без оптимизации питания газонообразующих злаков. Разработка системы удобрения газонных злаков, выращиваемых на осушенных торфяниках для получения рулонного газона, имеет большое научное и практическое значение.
Цель работы - изучение доз, сроков и форм внесения макро- и микроудобрений на произвесткованных верховых торфяниках для оптимизации минерального питания газонных трав и получения высококачественного газонного покрытия.
Задачи исследования:
изучение агрохимических свойств осушенных верховых торфяников при использовании их в качестве субстрата для выращивания рулонного газона;
изучение влияния доз и способов внесения минеральных удобрений и извести на рост и развитие газонных трав на осушенных верховых торфяниках;
изучение влияния доз и способов внесения минеральных удобрений и извести на качественные показатели дернины рулонного газона;
разработка оптимальных доз и сроков внесения удобрений под рулонный газон на произвесткованных торфяниках.
Научная новизна. Изучены оптимальные для выращивания газонных злаков агрохимические свойства осушенных верховых торфяников. Показано, что получение качественного рулонного газона невозможно без оптимизации питания растений макро- и микроэлементами. Разработана система эффективного использования агрохимических средств для оптимизации питания газонных трав, а также дано теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение решения экологической проблемы, связанной с нерациональным использованием природных ресурсов — заброшенных месторождений верхового торфа за счёт разработки системы удобрения газонных трав, выращиваемых на них.
Практическая значимость. Проведённые исследования могут быть использованы для выращивания рулонных газонов высокого качества и предотвращения деградации осушенных торфяников. Разработанная система удобрения газонных злаков может стать основой низкозатратной технологии производства рулонных газонов.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены на конференциях студентов и аспирантов «Ломоносов - 2010» и «Ломоносов - 2011» (Москва, 2010, 2011), на международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий» (Новосибирск, 2010), а также на заседаниях кафедры агрохимии и биохимии растений факультета почвоведения МГУ имени М. В. Ломоносова.
Публикации. По теме диссертации опубликовано пять печатных работ, в том числе две в реферируемом журнале ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения результатов экспериментов и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы.
Материалы диссертации изложены на 123 страницах текста, содержит 14 рисунков и 16 таблиц. Список литературы включает 151 источник, в том числе 53 на иностранном языке.
Автор выражает благодарность научному руководителю д.с -х.н., профессору Минееву В. Г. и куратору полевых и лабораторных экспериментов к.б.н., доценту Болышевой Т. Н., сотрудникам факультета почвоведения МГУ за помощь, оказанную на разных этапах выполнения работы: к.б.н., ассистенту Павлову К. В., к.б.н., с.н.с. Карповой Е. А., к.б.н., н.с. Амельянчик О. А., д.б.н., профессору Верховцевой Н. В., к.б.н. Пашкевич Е. Б., к.б.н. Неймато- ву Е. Л., а также к.б.н. Кирюшину Е. П. и к.б.н. Колбасову Г. А.
Требования к газонообразующим злакам
В естественных условиях травы, пригодные для создания газонов, произрастают в весьма сложных и разнообразных фитоценозах. При создании искусственных газонных фитоценозов культивируются лишь отдельные виды, преимущественно многолетних газонообразующих трав [23]. Пригодность того или иного вида трав к выращиванию в качестве газонообразующих оценивается по ряду показателей, характеризующих его биологические и экологические особенности. Согласно А. А. Лаптеву, по типу развития это должны быть озимые растения, у которых побеги в первый год жизни остаются укороченными. Лишь на второй-третий годы эти растения образуют удлинённые побеги, после прохождения яровизации при пониженных положительных температурах осеннего периода. Проходят её лишь хорошо развитые побеги с 6—7-ю листьями. Остальные, менее развитые, на второй год жизни остаются укороченными. Чем больше норма высева, тем больше будет недоразвитых побегов, неспособных пройти яровизацию. Они остаются укороченными и кустятся, формируя все новые вегетативные уко роченные побеги [24]. К таким травам (в умеренном климате) относят [23] ежу сборную (Dactylis glomerata), мятлик луговой (Роа pratensis), лисохвост луговой (Alopecurus pratensis), райграс пастбищный (Lolium регеппе), полевицу белую (Agrostis alba) и овсяницу красную (Festuca rubra).
Важнейшим признаком для газонообразующнх злаковых трав является тип побегообразования [23]. У многолетних злаков были выделены следующие биоморфологические группы [25], которые различаются побегообразованием, формой куста и побегов, их расположением по отношению друг к другу в кусте, размещением почек и побегов в кусте, строением корневой системы, прочностью и эластичностью формируемой дернины [26]:
1. Корневищные (пырей настоящий).
2. Рыхлокустовые (райграс пастбищный, овсяница луговая, тимофеевка луговая, полевица тонкая, ежа сборная).
3. Корневищно-рыхлокустовые (мятлик луговой, гребенник обыкновенный, овсяница красная).
4. Плотнокустовые (овсяница овечья, длиннолистая, белоус торчащий).
5. Корневищно-столонообразующие (свинорой пальчатый).
6. Рыхлокустовые столонообразующие (родсова трава, росичка стелющаяся - Digitaria detumlens Stent.).
Ценным для газонного покрытия считается формирование большого количества укороченных вегетативных побегов. Формирование генеративных или вегетативных побегов зависит от сроков последних укосов в году, норм высева, густоты травостоя [24; 28]. Озимые травы в год посева не дают генеративных побегов. Они образуются на второй год на растениях, посеянных не позднее 3-й декады июля. В каждом кусте отдельные побеги проходят яровизацию самостоятельно, достигнув мощности 4—6 листьев. Образование генеративных побегов в следующем году зависит и от срока по следнего укоса. Если последний укос проводится в сентябре и позднее, на следующий год не растения не образуют генеративные побеги. На загущённых посевах газонных трав с нормой посева в 10—15 раз большей, по сравнению с принятой на хозяйственных кормовых посевах, значительно уменьшается число генеративных побегов, на них преобладают укороченные побеги. Таким образом, сроками посева, сроками последующего укоса (стрижки), нормами высева, удобрением можно добиться преобладания ценных для газонов укороченных вегетативных побегов, что способствует образованию прочной, эластичной дернины [29].
На плотность дернины, её эластичность и стойкость к вытаптыванию в большей степени влияет корневая система. После формирования плодонесущего стебля главный зародышевый корень погибает. Из узлов кущения вырастают многочисленные придаточные корни, и, таким образом, создаётся сетчатая (узелковая) корневая система. Сильные корни разрастаются во всех направлениях, прежде всего в верхнем пласте почвы (подложке) [30]. Глубина залегания корневой системы и ее масса зависят от вида растения и интенсивности использования травостоя. Чем чаще проводится скашивание или чем больше вытаптывается газон, тем меньше происходит укоренение трав, масса корней уменьшается. Для сохранения растений необходимы периоды отдыха травяного покрова с целью восстановления корневой системы. Это возможно, если выполняется условие отрастания надземной части на высоту, по крайней мере, 12—15 см. При этом происходит усиление корневой системы за счёт ассимиляции, происходящей в вегетативных побегах [31]. Оптимальное состояние газона характеризуется пропорцией массы надземной и массы корневой системы, которая, в идеале, должна составлять 1:1. Не зависимо от назначения газона и его подкормки, наибольшее количество корней отрастает весной или ранней осе нью, при более коротком световом дне и при умеренных температурах, а также при большей влажности воздуха [32].
Газонные травостои в надземной и подземной части развивают единый феномен - дернину.
Дернина — это верхний слой почвы, густо заросший травами и переплетённый их корнями и корневищами, находящимися в симбиозе с почвенными микроорганизмами. В вертикальном разрезе дернина подразделяется на три горизонта: травостой, собственно дернина (дерновый войлок и дерновый пласт) и основание дернины [23].
Травостой дернины, или травяной покров, образуется надземными органами растений, он формируется обилием укороченных вегетативных побегов и листьев, создающих сплошной, сомкнутый зелёный ковёр.
Основными качественными показателями газонного травостоя являются: его сложение или плотность, густота (количество побегов на единицу площади); сомкнутость или равномерность распределения растений по поверхности почвы; высота травостоя. Все эти качества определяются биоморфологическими признаками видов и жизненных форм растений, образующих данный травостой, а также эколого-географическими и почвенно-климатическими условиями среды и агротехникой возделывания травостоев. К травяно-дерновому покрову из многолетних злаков предъявляются высокие требования. Он должен иметь однородный по густоте и текстуре травостой, ровную поверхность без кочек, однородную окраску и достаточно прочную и упругую дернину [27].
Газонная дернина обладает некоторыми эксплуатационно-механическими свойствами, характеризующими её выносливость к различным нагрузкам и неблагоприятным условиям, а именно: сопротивлением на разрыв; несущей способностью или сопротивляемостью к продавли ванию; износоустойчивостью; устойчивостью к размокаемости и пылимо-сти; устойчивостью к старению и вырождению.
Сопротивление дернины на разрыв измеряется в кг/см2. В сопротивлении глинистой дернины на разрыв при малой влажности растительная часть (травостой и корневая система) принимают на себя до 40% общего сопротивления, а после некоторого предела влажности (35%) почвенная часть теряет сопротивление и нагрузка переходит только на растительную часть. В песчаной дернине, вследствие несвязности составляющей её почвы, нагрузку на разрыв полностью воспринимает только растительная часть (при любой влажности) [23]. Таким образом, прочность дернины на разрыв зависит от гранулометрического состава почвы; при этом, чем почва тяжелее, тем прочность на разрыв выше при известной влажности.
А. А. Лаптевым [33] было установлено, что показатель густоты травостоя газонных трав положительно коррелирует с прочностью дернины на разрыв и декоративностью газонных травостоев, а также жизненностью це-нопопуляций в газонных культурфитоценозах.
Несущая способность дернины. При воздействии той или иной внешней нагрузки, направленной на сжатие дернины, в ней возникают упругие или остаточные деформации, которые зависят от величины нагрузки и степени влажности дернины. Большая или меньшая величина упругих деформаций зависит от лучшего или худшего задернения и главным образом от большего или меньшего количества живых и мёртвых (неразложившихся) подземных органов растений, характера их распространения в почве, их механической прочности, а также от густоты травостоя.
Калийные удобрения
Считается, что преобладающая часть вновь осваиваемых торфяных почв бедна подвижным калием [19], несмотря на то, что он находится в торфе преимущественно в обменной и водно-растворимой формах [117]. Связь катиона с твердой фазой непрочная, поэтому из торфа в водную вытяжку переходит 40—70%, а в кислотную (0,2н, НС1) практически весь калий внесенных удобрений. Слабое физико-химическое взаимодействие его с торфом создает благоприятные условия использования растениями калийных удобрений. Вследствие этого наблюдаемое к концу вегетации снижение концентрации калия в корнеобитаемом слое обусловлено в основном поглощением его растениями. Однако калийные удобрения не всегда, особенно в первые годы освоения болотных почв, оказывают положительное влияние на урожай. Непрочная связь калия с торфом имеет и негативные последствия. Восходящие потоки почвенного раствора в период вегетации обычно превалируют над нисходящими. Запасыего гораздо меньше, чем у большинства типов минеральных почв [117].
Освоение торфяных почв без применения калийных удобрений приводит к полному истощению природных запасов всего за 2—3 года культуры. Систематическое применение калийных удобрений повышает содержание всех форм калия, в том числе и необменных. Доля водорастворимого и обменного калия высока и составляет 40—50% [19].
Процесс закрепления калия удобрений почвенным поглощающим комплексом происходит постепенно, путем перегруппировки форм. В нормальнозольных почвах увеличение содержания валового калия идет за счет увеличения его подвижных форм. Коэффициент корреляции, по данным В. П. Царенко [118], между содержанием валового калия и его водорастворимыми формами очень высок (г = 0,94). В высокозольных торфяных почвах увеличение валового калия идет в основном за счет возрастания его необменных форм [19].
Соединения калия в почве можно представить в виде динамической системы, в которой увеличение одной формы калия идет за счет другой или нескольких других форм. На торфяных почвах в питании растений участвуют практически все формы калия, включая необменные. Необменный характер поглощения калия торфяными почвами непрочен и в достаточной мере условен. Главным регулятором соотношения форм калия в торфяных почвах является не норма калийных удобрений, а режим влажности почвы. При иссушении верхнего слоя резко возрастает переход калия в необменное состояние, при переувлажнении — увеличивается содержание его подвижных форм. Например, R. ]. М. Fitzpatrick и К. Guillard [119] исследовали влияние различных доз калийных удобрений (0, 81, 162 и 243 кг/га в год по калию) на мятлик луговой (Роа pratensis L.) на фоне различных доз азотных удобрений (0, 98, 196 и 294 кг/га в год) и различных способов утилизации укоса (возврат или вывоз). Положительного влияния калия на урожайность и качество газона отмечено не было, несмотря на то, что почвы были малообеспечены калием (подвижный калий — 75 мг/кг). Однако высокие дозы калия увеличивали коэффициент использования азота на всех дозах азотных удобрений, кроме самой высокой. Содержание калия в тканях растений нелинейно зависело от дозы калийных удобрений. Урожайность мятлика и качество газона не зависели от доз калийных удобрений. Авторы пришли к выводу, что необменный калий, содержащийся в почве в значительных количествах, мог стать дополнительным источником этого элемента для растений, поэтому значения содержания подвижного калия в почве не могут быть достаточными для определения обеспеченности калием мятлика лугового на данной почве.
В условиях повышенной влажности наблюдаются перемещение подвижных форм калия в среднюю и нижнюю части профиля, образование на глубине 40—80 см иллювиальных по отношению к калию горизонтов [118]. При этом происходит вынос элемента в дренажные воды. При внесении повышенных норм калийных удобрений вынос калия с дренажными водами увеличивается. Следовательно, повышение его содержания в нормальнозольных торфяных почвах не может быть стабильным. Исключение калия из состава удобрений даже на старопахотных почвах в течение 1—2 лет приводит к резкому уменьшению его запасов и снижению урожайности. При содержании калия в многолетних травах 1,5—3% вынос его с 10 т сена составляет 150—300 кг/га. Нормы калийных удобрений не рекомендуется уменьшать даже при содержании подвижного калия около 50 мг/100 г почвы [120]. Бедность торфяных почв калием определяет высокую эффективность калийных удобрений независимо от степени освоенности почв во всех почвенно-климатических зонах.
Эффективность калийных удобрений усиливается при совместном внесении их с азотными и фосфорными удобрениями на почвах с низким содержанием азота и фосфора [19].
Н. Г. Ковалёв с соавторами [21] считают, что дозы калийных удобрений должны примерно в 1,5 раза превышать фосфорные и в 2—3 раза азотные удобрения, то есть соотношение NPK должно быть 1:1,5:2—3. При этом на торфяных почвах, ввиду их бедности калием и фосфорам, авторы рекомендуют внесение калийных и фосфорных удобрений в повышенных дозах (90—180 кг действующего вещества и более). В опытах М. К. Масляной и А. А. Терентьевой [115] на низинных торфяных почвах с очень низким содержанием подвижного фосфора (14,6 мг Р2О5 на 100 г) и средним содержанием калия (20—45 мг К2О на 100 г почвы) при раздельном внесении Кад, по, 180 урожайность сена тимофеевки луговой повысилась на 0,87; 0,99; 1,03 т/га, на фоне Рбо — соответственно па 1,20; 1,39; 1,58 т/га; на фоне Рш —1,42; 1,67; 1,99 т/га. Внесение кэд, 120, 180 на фоне N60 увеличивало урожайность по сравнению с фоном на 1,1; 1,3; 1,5 т/га.
Динамика содержания подвижного калия в течение вегетационного периода связана с расходом его запасов на формирование урожая, переходом в необменное состояние и вымыванием в дренажные воды. Содержание подвижного калия к концу вегетационного периода постепенно уменьшается и становится почти вдвое меньше, чем вначале [19].
В опытах В. П. Царенко [118] запасы подвижного калия в пахотном слое почв под многолетними травами в начале вегетационного периода колебались пропорционально нормам вносимых удобрений — от 375 до 460 кг/га, а к августу снизились до 80—120 кг/га. Запасы калия под картофелем в зависимости от нормы удобрения составляли 480—550 кг/га, а к августу месяцу уменьшились до 140—300 кг/га. Сравнение контрольного варианта и варианта с калийными удобрениями дает основание полагать, что за пределы слоя 80 см вымывается не только калий удобрений, но и калий почвы.
Последействие калийных удобрений в результате существенных непроизводительных потерь калия незначительно. В связи с этим сельскохозяйственные культуры на торфяных почвах нуждаются в ежегодном внесении удобрений.
В опытах И. Н. Донских и В. П. Царенко [104] по сравнению внесения фосфорно-калийных удобрений ежегодно и взапас на нормальнозольной низинной торфяной почве Псковской области выяснено, что ежегодное внесение способствовало большему закреплению калия в почве. Наибольшие непроизводительные потери (вынос калия за пределы 80-сантиметрового слоя почвы) уже на 2-й год проведения опыта были в варианте, где вносили 720 кг/га калийных удобрений взапас на 4 года, наименьшие — при ежегодном внесении 180 кг/га. При внесении высоких доз калийных удобрений взапас почва сильнее насыщалась калием и слабее его удерживала.
Содержание калия в абсолютно сухом веществе тимофеевки 1-го года пользования колебалось при внесении взапас по вариантам в зависимости от нормы от 4,1 до 5,2%, что намного превышает допустимые зоотехнические нормы. Следовательно, внесение калийных удобрений взапас на большинстве торфяных почв не может быть рекомендовано.
Все формы калийных удобрений на торфяных почвах оказывают примерно одинаковое действие на урожайность культур [120]. При внесении хлорсодержащих калийных удобрений с осени отрицательное влияние хлора на сельскохозяйственные культуры не проявляется.
Коэффициенты использования калия сельскохозяйственными культурами из калийных удобрений на торфяных почвах достаточно велики и в среднем составляют 50—70% [19].
Влияние микроудобрений на рост, развитие и потребление элементов минерального питания газонными травами
На всех типах и видах торфяников значительная роль в минеральном питании растений принадлежит микроэлементам-металлам, в первую очередь меди, поскольку их биодоступность в торфах очень низка. Исследования, проведенные на торфяных почвах, показывают, что применение медных удобрений значительно повышает эффективность основного удобрения [19; 133; 134]. Это, а также невысокое содержание меди в исследуемом торфе, обусловило необходимость внесения медного удобрения.
Исследуемый торф беден микроэлементами. В почвах содержание меди колеблется от 1,5 до 20—30 мг/кг [137; 139], в других источниках [144] приводятся значения 8-80 мг/кг. В исследуемом торфе меди (содержание 0,23 мг/кг), содержится существенно меньше, чем в среднем во всех типах торфяных почв (5,2—18,4 мг/кг, до 20 мг/кг, 1 — 115 мг/кг) [19; 134; 140]. Объект исследования содержит меньше меди, чем в среднем верховых торфах, где её содержание колеблется в диапазоне от 0,1 до 28,3 мг со средним значением 2,5 мг/кг [145]. Недостаток меди на исследуемом субстрате очевиден, так как значение содержания этого микроэлемента в исследуемом торфе_ находится в_нижней-части-диапазона,харак- - — терного для верховых торфов. Цинк содержится в почвах в пределах от 25 до 65 мг/кг [137], в литературе приводятся величины среднего содержания цинка в почвах, равные 64 мг/кг [140; 146] и 50 мг/кг [139; 147]. Содержание цинка в исследуемом торфе (2,03 мг/кг) гораздо ниже как средних значений, так и нижних границ вышеупомянутого диапазона. Для верховых торфяных почв приводятся значения содержания цинка от 1,7 до 513,3 мг/кг со средним равным 26,4 мг/кг [19], таким образом, исследуемый субстрат характеризуется низким для верхового торфа уровнем содержания цинка. Содержание марганца в почвах варьирует в широких пределах от 10 до 2500 мг/кг [137], также приводятся данные о диапазоне 7—9200 мг/кг [140]. Для органогенных почв в целом приводятся значения от 10 до 2200 мг Мп на кг почвы [140], а для верховых торфов от 1,5 до 292 мг/кг (Тойкка, 1962, цит. по [19]). Содержание марганца в исследуемом торфе (1,03 мг/кг) ниже минимального значения, приведённого для верховых торфов. Железо содержится в почвах в диапазоне 0,1 — 10% [140]. Для торфяных почв обычно характерны значительно меньшие значения: от сотых долей процента в верховых торфах до 1—3%, в низинных [19]. Исследуемый торф содержит 162,67 мг/кг или около 0,016% железа, это значение типично для верховых торфов. Представленные значения характеризуют лишь валовое содержание элементов. Из-за низкой объёмной массы торфа реальная обеспеченность растений элементами питания может быть ещё ниже. Для оценки плодородия торфа необходимо учитывать также влияние физико-химических свойств на доступность элементов питания.
Анализ экспериментальных данных показывает наличие достоверной зависимости между продуктивностью и качеством газонных трав и уровнем содержания меди в их тканях. Недостаток меди в торфе наиболее существенно проявлялся при высокой обеспеченности растений азотом. Если при дозе удобрения NeoPeoKeo внесение меди позволило повысить продуктивность на 31%, то при использовании высоких доз медное удобрение было еще более эффективным. Предпосевное внесение медного удобрения повысило продуктивность злаков в среднем за два года на 103% при дозе N120P120K120 и на 47% при дозе NisoPisoKiso.
Комплексное удобрение «Кемира Супер», использовавшееся в нашем эксперименте, было менее эффективно при внесении во всех дозах, чем смесь простых удобрений с сульфатом меди (таблица 9).
Внесение комплексного удобрения в равных по действующему веществу дозах значительно (на 28—64%) уступало по эффективности совместному применению полного минерального удобрения и сульфата меди.
Помимо продуктивности предпосевное внесение медного удобрения оказало значимое влияние на потребление макроэлементов газонными злаками. Содержание азота и фосфора в растениях при внесении сульфата меди увеличивалось с ростом дозы полного минерального удобрения, в то время как на потребление растениями калия при увеличении дозы полного минерального удобрения значимого воздействия от применения меди отмечено не было. Однако потребление всех макроэлементов при внесении сульфата меди резко возросло, что подтверждается величиной их выноса с биомассой укосов трав (таблица 10).
Применение медного удобрения также сказалось на содержании микроэлементов в тканях растений (таблица 11).
При всех дозах полного минерального удобрения содержание меди в растениях было выше на вариантах с внесением медного удобрения. Конкурентное ингибирование при поглощении меди и цинка корнями газонных злаков привело к тому, что содержание цинка в растениях на ва риантах с внесением медного удобрения было ниже, чем на вариантах без него. Небольшое снижение поглощения цинка растениями при высокой доступности меди было отмечено при всех дозах полного минерального удобрения. Значимого влияния на потребление растениями железа и марганца внесение медного удобрения не оказало. В целом, растения даже без внесения микроэлементов, были в достаточной степени обеспечены цинком, марганцем и железом, что может быть следствием наличия примесей соединений этих микроэлементов в простых минеральных удобрениях.
Таким образом, результаты полевых опытов показали, что газонооб-разующие злаки на осушенных верховых торфяниках на фоне высоких доз основного удобрения испытывают острую потребность в медном удобрении. При увеличении содержания биодоступных форм меди в торфе необходимо регулировать обеспеченность растений и другими микроэлементами, в частности, цинком. Отчасти потребность в микроэлементах может быть удовлетворена за счет примесей, имеющихся в простых минеральных удобрениях. Почвенная диагностика обеспеченности растений медью проводилось в модельном опыте №3. Валовое содержание меди в корнеобитае-мом слое торфа в вариантах с внесением сульфата меди было на порядок выше, чем в вариантах без применения медного удобрения (рис. 3). Медь в условиях вегетационного опыта выносилась только со скошенными растениями, поэтому содержание микроэлемента в вариантах, где наблюдались самые высокие значения биомассы скошенных растений и содержания меди в срезанных частях растений, было наименьшим. Максимальная продуктивность газонных трав наблюдалась именно при высоких дозах минеральных удобрений.
Оптимизация минерального питания газонных трав, выращиваемых на осушенных верховых торфяниках
Содержание азота в растениях постепенно увеличивалось и на 50-55-е сутки после появления всходов установилось на постоянном уровне 2,5% для N120 и 3,5-3,8% для Niso (рис. 14).
Со времени первой срезки (28 суток после посева) и до конца формирования газона (90-95 суток после посева) содержание фосфора в растениях увеличилось в среднем на 80%. Между растениями, выращенными на фонах Рбо и Рпо, значимых отличий по содержанию фосфора отмечено не было. По всем фонам (Рбо и Рш) растения на вариантах с дозой N120K120 в течение первых 40-50 суток после появления всходов содержали меньше калия, чем растения на вариантах с дозой NisoKiso. В дальнейшем содержание калия в растениях на всех вариантах выровнялось. Содержание меди в скошенных частях растений изменялось в пределах 10-20 мг/кг. Дефицита этого микроэлемента в условиях модельного опыта не наблюдалось.
Густота травостоя на вариантах с дозами азотных и калийных удобрений NisoKiso была в среднем на 17% выше, чем в вариантах с дозами N120K120 (таблица 16). Зависимости густоты травостоя от дозы фосфорных удобрений в модельном опыте не было обнаружено. Цвет газонных трав по всем фонам с дозой азотных удобрений Niso был более насыщенным по сравнению с цветом растений на вариантах с дозой N120. Фосфор в модельном опыте не оказывал однозначного влияния на цвет газонов. Значимых различий по прочности дернины на разрыв по исследуемым фонам также не было обнаружено.
Результаты проведенных исследований позволяют определить научно обоснованные дозы макро- и микроудобрений, необходимые для обеспечения минерального питания газонных злаков. Максимальный прирост биомассы за время формирования газонного покрытия на верховом торфянике отмечался при использовании азотного удобрения, внесенного дробно в два-три приёма при дозе 120-180 кг/га. Растения достигали оптимума по содержанию азота ко времени снятия рулонов при дробном внесении азота в дозе 120-180 кг/га. Оптимальное содержание азота в растениях в течение всего времени наблюдений было отмечено только при дробном внесении азотных удобрений в дозе 180 кг/га. К моменту снятия рулонов содержание доступных форм азота в торфе было невысоким (17-74 мг/кг), что говорит о его закреплении, вымывании и использовании растениями.
Фосфорных удобрений в дозе 60-120 кг/га было достаточно для поддержания на оптимальном уровне (0,7-1,3%) содержания этого макроэлемента в растениях, причем дробное внесение было более эффективным. Обеспеченность торфа подвижными формами фосфора при внесении подкормки повышалась до средней (20-40 мг/100 г) и высокой (60-100 мг/100 г).
Содержание калия в растениях находилось в оптимальном диапазоне при дробном внесении дозы калийных удобрений 120 кг/га. Внесение высоких доз калийных удобрений (выше 120 кг/га) увеличивало продуктивность газонных злаков, однако потребность растений в калии в достаточной степени удовлетворялась и при меньших дозах, о чем свидетельствует динамикой содержания это элемента в тканях растений.
Увеличение доз азотных и калийных удобрений и внесение сульфата меди вызывало повышение содержания фотосинтетических пигментов в листьях растений и формированию более густого травостоя. Различия по цвету между вариантами были заметны визуально. Низкая обеспеченность медью даже при внесении высоких доз минеральных удобрений не позволяла получить качественный рулонный газон.
