Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 7
1.1. Значение многолетних сеянных травостоев и их современное состояние ... 7
1.2. Причины вырождения сеяных травостоев 13
1.3. Выбор способа улучшения старовозрастных травостоев.. 16
1.4. Омолаживание как способ улучшения старовозрастных травостоев 19
1.5. Повышение эффективности приемов улучшения староеозрастных травостоев путем подсева бобовых трав 27
1.6. Повышение эффективности приемов улучшения старовозрастных травостоев путем применения минеральных удобрений 30
Глава 2 Условия и методика проведения исследований 35
2.1. Место проведения опыта и характеристика опытного участка 35
2.2. Метеорологические условия 37
2.3. Схема опыта и технология его закладки 45
2.4. Методика полевых и лабораторных исследований 46
Глава 3. Технология поверхностного улучшения старовозрастных травостоев и их урожайность 48
3.1. Полевая всхожесть и выживаемость подсеянных бобовых трав 50
3.2. Высота растений 57
3.3. Побегообразование 62
3.4. Ботанический состав травостоя 68
3.5. Накопление биологического азота 72
3.6. Накоплен ие и распределение корнево й массы 74
3.7. Площадь листовой поверхности 81
Глава 4. Изменение свойств почвы под действием факторов улучшения 85
4.1. Агрохимические показатели 85
4.2. Агрофизические показатели... 88
4.3. Содержание неразложившихся органических остатков в почве 89
Глава 5. Влияние различных способов улучшения на продуктивность злакового и злаково-бобового травостоев .. 90
5.1. Урожайность сухого вещества . 90
5.2. Сбор листовой лгассы 100
5.3. Сбор сырого протеина 106
Глава 6. Качество корма в зависимости от способа улучшения 111
6.1. Содержание основных пшпательных веществ 111
6.2. Минеральный состав 122
Глава 7. Агроэнергетическая эффективность способов улучшения старовозрастного травостоя 126
Выводы 132
Предложения производству 134
Список литературы 135
- Значение многолетних сеянных травостоев и их современное состояние
- Место проведения опыта и характеристика опытного участка
- Полевая всхожесть и выживаемость подсеянных бобовых трав
- Урожайность сухого вещества
Введение к работе
В современных условиях развитие отечественного животноводства, реализация генетического потенциала сельскохозяйственных животных невозможны без укрепления кормовой базы, в структуре которой особое значение имеют высокопродуктивные сенокосы.
Природные кормовые угодья КБР занимают около 300 тыс. га. На них преобладают экстенсивные формы производства кормов и производится менее 30% общей потребности в них животноводства. При сохранении такого положения в луговом кормопроизводстве не удается возместить даже потерю кормов от деградации природных кормовых угодий, которые вследствие повышенной антропогенной нагрузки и утраты способности луговых агроэкосистем к самовозобновлению и саморегуляции приводят к потере сбора кормов в размере 1-2 % в год.
Поэтому современное состояние фитоценозов требует разработки таких агротехнических приемов, которые бы позволили повысить продуктивность и улучшение питательности корма, сохранность ценного видового состава и продление сроков использования пастбищ. Все это ставит исследования по улучшению деградированных агрофитоценозов в разряд актуальных, биологически целесообразных и эколого-экономически необходимых.
Цель работы и задачи исследований. Цель настоящей работы-разработка эффективных доступных способов и конкретных технологических приемов, позволяющих наиболее рациональное использование, улучшение старовозрастных травостоев в условиях центральной части Северного Кавказа (на примере предгорной зоны КБР).
На основе всестороннего изучения предстояло выполнение следующих основных задач исследований: -изучить современное состояние и определить основные направления повышения продуктивности деградированных старовозрастных травостоев в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии.
-разработать энергосберегающие, эффективные технологии улучшения деградированных старосеянных травостоев, позволяющих при минимальных затратах увеличить их урожайность в 2-3 раза;
-выявить динамику изменения ботанического состава и особенности формирования урожая многолетних трав в зависимости от состава, сроков и норм подсева трав и травосмесей в дернину;
-определить общую и белковую продуктивность, питательную ценность, получаемого корма при различных способах улучшения различных норм азотного питания;
-дать биоэнергетическую оценку приемам поверхностного улучшения и использования деградированных старовозрастных травостоев из коореца безостого.
Научная новизна исследований:
Впервые применительно к экологическим условиям предгорной зоны центральной части Северного Кавказа были получены следующие наиболее значительные теоретические и практические результаты:
-научно обоснована энергосберегающая технология рационального использования и улучшения деградированных агрофитоценозов;
-разработаны эффективные технологии, включающие ресурсосберегающие способы обработки почвы, оптимальная норма азотных удобрений и подсева люцерны, как второго компонента улучшенного злакового травостоя;
-выявлены изменения качества корма по годам исследований в зависимости от способов улучшения и норм азотных удобрений;
-дана биоэнергетическая оценка способов улучшения старововзрастных травостоев из костреца безостого в условиях предгорной зоны КБР. Основные положения, выносимые на защиту:
1 .Концепция о роли улучшения деградированных агрофитоценозов как важнейшего фактора повышения уровня сельскохозяйственного производства дешевых высокопитательных экологически безопасных кормов и охраны окружающей среды.
2.Биологические и экологические основы создания на деградированных агрофитоценозах травостоев с устойчивым ботаническим составом при недостаточном ресурсном обеспечении.
3.Обоснование рациональных приемов использования многолетних трав различного состава, обеспечивающих устойчивое высокопродуктивное долголетие в разных экологических условиях.
4.Обоснование и совершенствование низкозатратных приемов и технологий рационального использования и улучшения агрофитоценоза.
5.Агроэкологическая и биоэнергетическая оценка предложенных приемов и технологий улучшения и рационального использования агрофитоценозов.
Практическая ценность работы. В результате многолетних исследований разработан комплекс приемов, позволяющих оптимизировать основные условия существования высокопродуктивной растительности в условиях предгорья и на этой основе рационально использовать травостои, создавать высокопродуктивные агрофитоценозы, на деградированных старовозрастных травостоях. Все это способствует ликвидации негативных последствий неразумной эксплуатации растительного покрова, улучшению его состояния, значительному увеличению продуктивности и качественного состава экосистем.
Апробация работ. На всероссийской научно-практической конференции «Экологическая политика и устойчивое развитие регионов
России» (Пенза, 2002); научно-практической конференции Новые информационные технологии в решении проблем производства, строительства, коммуникационного хозяйства, экологии, образования, управления и права (Пенза, 2001); на второй международной научной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова » (Ставрополь, 2002); на 4-й международной научной конференции «Биологическое разнообразие Кавказа» (Махачкала, 2002); на 2-й международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии в условиях современного мира» (Майкоп, 2002); на международной научно-практической конференции «Проблемы АПК» (Волгоград, 2003).
• Публикации. По материалам диссертации опубликованы 12 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций по производству. Список литературы включает 181 наименований, в том числе 25 на иностранных языках. Диссертация изложена на 179 страницах машинописного текста, включает 23 таблицы, 5 рисунков и 17 приложений.
ГЛАВА 1. Аналитический
Значение многолетних сеянных травостоев и их современное состояние
Роль природных пастбищ в подъеме экономики животноводства исключительно велика. Это объясняется биологической полноценностью луговых растений, дешевизной, хорошей отзывчивостью на внесение минеральных удобрений и низкой трудоемкостью производства пастбищных кормов (В.П. Михайличенко, 1997); Г.Д. Агладзе, Э.М. Эпитов, 1999), устойчивым получением урожая в течение всего пастбищного периода (Н.Г. Андреев, 1998; К. Аннук, Я. Лист, К. Паалман, 1990; И.И. Летунов, 1998; Ю.В. Алехина, 1998). По сообщению Емельянова А.С. (1971) в условиях Вологодской области луговые растения пастбищных угодий - самый дешевый корм: з 20 30 раз дешевле корнеклубнеплодов, в 7-8 раз дешевле силоса и зеленой подкормки. Имея низкую себестоимость, пастбищный корм способствует получению дешевой продукции. По данным В.Л. Высоцкой (1970), А.Ф. Мейснера (1980), В.В. Агеева, (1984), В.И, Абрамова (1989), Б.А. Абдулилова (1994) себестоимость молока получаемого летом в 2-3 раза ниже, чем производство зимой. Происходит общая активизация деятельности живого организма животного. При содержании скота на пастбище удой на 15-20 % выше, чем у коров, получающих корм в стойле, а себестоимость молока ниже на 8,8-20 % (А.А. Шутьков, 1982); R.Peter, 1986); Р.А. Davies, 1987). При поедании зеленого корма на корню почти все биостимуляторы, содержащиеся в нем полностью усваиваются организмом животного (В.А. Бананова; Б.Н. Горбачев, 1990), СЕ. Бабенко, 1995), Э.Л. Бекмухамедов; А.З. Бекмухамедова, 1998), И.С. Белюченко, 1991), Е.Р. Ванцезовская, 1998), Х.Г. Гареев, 1998), Г.И. Дурнев В.В. Сычев, 1999), в результате чего улучшается качество животноводческой продукции, увеличивается содержание в ней жира, белка, сухих веществ и витаминов (В.П. Спасов, 1979), А.В. Комиссарова, 1989), М.Д. Константинов, 1989), В.Г. Игловников и др., 1993), А.П. Иванчук, 1995).
Пастбищное содержание укрепляет здоровье, повышает общий тонус животного, увеличивает его общие защитные силы и сопротивляемость к инфекционным заболеваниям (В.Л. Высоцкая, 1970; А.Т. Семенюта, 1976; В.Ф. Костин, 1987.; В.И. Коваль, Н.П. Крылова, 1991; Н.П. Ларионова, 1995; С.С. Михалев, А.В. Диченский, 1998; С.С. Михалев, А.Н. Лукьянова, 2000). Создание культурных пастбищ или улучшение выродившихся травостоев на основе бобово-злаковых травостоев и организация их рационального использования позволяют за пастбищный сезон увеличить производство молока на 500 кг от каждой коровы за счет повышения питательности корма.
Питательная ценность пастбищных кормов зависит от ряда факторов: ботанического состава травостоев, фазы вегетации растений, природно-климатических условий, произрастания, агротехнических приемов их создания, видов и норм используемых удобрений (И.В. Ларин, 1978; Е.С. ВоробьевД979; В.В. Щеглов, 1981; А.М. Омаров,1989; ВЛ. Осипов, 1993; А.В. Посикера, 1993; К.Н. Привалова, С.А. Шиа, 1996; И.В. Савченко, 1998; А.Ф. Степанов, 1998; Ю.В. Алехина и др,, 1998; РЖ Афзалов, Х.М. Сафин, 2000).
Интересными являются данные ИХ. Эйхфельд; Р.И. Тоомре; Х.М. Олдера (1982) по концентрации обменной энергии и концентрации переваримого протеина в злаковой и злаково-бобовой смесях в зависимости от фаз вегетации и от доз удобрений. Содержание переваримого протеина и концентрация обменной энергии уменьшаются от начальных фаз до осыпания семян, в меньшей степени это уменьшение наблюдается в бобово-злаковой смеси (И,В. Ларин и др., 1990; А.Е. Аламгашев, 1993; B.C. Шарашева. В опытах, проводимых под руководством И.П. Лепковича, злаково-бобовые травосмеси показали преимущество по сравнению с чисто злаковыми. Качество корма бобово-злаковых травостоев характеризовалось повышением содержанием обменной энергии до 10-11 МДж на 1 кг, против 7 МДж на 1 кг сухой массы в злаковом (A.M. Спиридонов, 1998). Увеличение содержание клевера ползучего с 25 до 46 % (за счет самовозобновления фитоценозов) обеспечило повышение концентрации обменной энергии в 1 кг СВ пастбищного корма с 10,4 до 10,6-10,7 МДж (А.В. Радионова, Е.К. Орленкова, Л.В. Мартынова, 1998; К.А. Ерижев ,1998; К.А. Ерижев и др., 1998; Н.В. Бараникова, 2000).
В зависимости от концентрации обменной энергии (по нисходящей линии) отдельные луговые растения и их смеси можно расположить в следующий ряд: овсяница луговая, клевер луговой поздний в смеси с тимофеевкой луговой, бобово-злаковая пастбищная травосмесь, лисохвост луговой, ежа сборная, кострец безостый, двукисточник тростниковый (P.O. Апените; Я.Я. Литвиетис (1983), Е.Ф. Борисенко (1993), З.Я. Валиев (1993), СИ, Дмитриев и др. (1995), Г.И. Дурнев; В.А. Петров (1999).
Содержание протеина в кормах определяется ботаническим составом травостоя, фазой вегетации растений, дозой азотных удобрений, условиями выращивания травостоев и режимов их использования (Е.С. Воробьев; Л.Н. Воробьева (1977); P.O. Апените, Я.Я. Латвиетис, 1983; И.В. Ларин и др.,1990; В.О. Зволинский и др., 1993; Г.Н. Калюк, 1994; Н.Е. Клинута, 1995; А. Кобзин, 1999; К.Н. Привалова, 1999). Согласно сравнительной кормовой характеристике растений по семействам (в фазе цветения) содержание протеина в бобовых составляет 18,4 %; в злаковых только 10,4 %. Но эго не означает, что все растения из семейства злаковых имеют такое малое количество протеина, а все бобовые - высокое (И.В. Ларин и др., 1990г.). Установлено, что бобовые луговые растения без орошения и внесения минерального азота повышают сбор протеина с 260 до 830 кг с 1 га, то есть в 2-3 раза по сравнению со злаковыми травостоями на аналогичном фоне РК (В.Г. Иглоков, А.И. Ольяшев, В.Н. Киреев, 1983). Среди злаковых луговых растений по способности накапливать протеин на первом месте стоит кострец безостый, на втором-овсяница луговая, ежа сборная, тимофеевка луговая, райграс пастбищный, меньше других накапливает азота мятлик луговой (А.В. Соколова, В.В. Лещенко, 1979; В.А. Тюльдюков, 1988г.).
Место проведения опыта и характеристика опытного участка
Экспериментальная работа проводилась с 2000 по 2003 г.г. в СПК «Шалушка» Чегемского района КБР. Опыт был заложен на стровозрастном сенокосном участке 8-го года использования. Травостой сенокоса был представлен в основном кострецом безостым (кострец безостый) - Bromopsis Inermis Leyss, сорт Моршанский -760. Почва опытного участка выщелоченный предкавказский чернозем , тяжелосуглинистая. По описанию, сделанному кафедрой агрохимии и почвоведения Кабардино-Балкарской госсельхозакадемией почва опытного участка имеет следующие агрохимические показатели: Агрохимические показатели в пахотном (0-20 см) слое на основном участке были характерны для этого типа почв. . Данные (табл.1) показывают, что содержание гумуса в слое (0-20 см) составляет 3,4 % и характеризуется как среднее . По уровню кислотности данная почва относится к нейтральным. Для успешного роста и развития костреца безостого и люцерны в опытах оптимальной величиной является 7,0. Следовательно, исходя из результатов химического анализа почвы и рекомендуемой величины рН, для развития данных культур следует считать оптимальным. Содержание доступных растениям форм фосфора и калия является высоким для всех сельскохозяйственных культур. Однако, количество подвижного азота, в данном случае его аммиачной формы, можно рассматривать как низкое, что обуславливает необходимость внесения азотных удобрений. В целом, пахотный горизонт почвы на опытном участке характеризуются благоприятными агрохимическими показателями для выращивания кормовых трав, что, в свою очередь, будет способствовать улучшению гумусового и структурного состояния почвы. СПК «Шалушка» расположен во 2-ой агроклиматической зоне Кабардино-Балкарии. Климат данной местности умеренно-континентальный, характеризуется теплым летом, умеренно — холодной ЗИМОЙ.
Эта зона представляет собой район умеренно влажный с суммой температур по многолетним данным за период активной вегетации 3000-3200С (данные Нальчикской метеостанции). Зима умеренно теплая со среднемесячной температурой самого холодного месяца января - 4,5...-5,0С. Снежный ппкров небольшой и неустойчивый по годам до 15 см. Появление снежного покрова в среднем в начале 111 декады ноября, причем почти в 40% зим он неустойчив. Некоторые зимы бывают бесснежные. Со снежным покровом насчитываются 75-80 дней. Дней с оттепелями за зиму обычно бывает около 50.
Продолжительность безморозного периода составляет в среднем 185 200 дней. Сумма положительных температур в конце марта устойчиво переходит, через 5,0С. Уже в середине апреля устанавливается жаркая погода, в отдельные дни температура может достигать + 33-35С. Максимальная температура воздуха +37+39С. Среднегодовое количество осадков в этой зоне по многолетним данным колеблется в пределах 450-600 мм. Однако были отмечены и такие годы, когда количество годовых осадков опускалось до 320 мм или повышалось до 700 мм. Осадки распределяются по временам года крайне неравномерно. В летние три месяца выпадает 190-210 мм, весной 125-200 мм, зимой (декабрь-февраль) 28-50 мм и осенью 70-110 мм. Относительная влажность воздуха в течение года имеет некоторые колебания. При среднегодовой влажности 76%, максимальная влажность достигает 80-81% (март, октябрь и ноябрь) и наименьшая - 70% отмечается в августе месяце. Недостатком климата предгорной зоны республики являются возможность возникновения засухи и суховеев, в среднем их в году насчитывается от 8 до 20 дней, а в отдельные засушливые годы число таких дней может увеличиваться до 30 дней. Наибольшее их число падает на июль-август и частично на сентябрь. В эти месяцы суховеи неблагоприятно сказываются на развитии растений, затрудняется подготовка почвы к посеву. В целом зону можно характеризовать как сравнительно теплый, с хорошим увлажнением, умеренно-жарким летом, и теплой мягкой зимой, что может благоприятствовать получению высоких и устойчивых урожаев многолетних кормовых трав. 2000 год характеризовался повышенным температурным режимом и значительным недобором осадков в вегетационный период, т.е. год был теплым и засушливым. Осень наступила 20 сентября, что соответствовало средним многолетним датам, продолжительность 50-55 дней - меньше обычного на две недели. Из пяти осенних декад лишь во второй декаде октября отклонение температуры от нормы было положительным и составило 3 -4С. Остальные декады были холоднее на 1-3С (рисі). Первые осенние заморозки наблюдались в начале октября - раньше многолетних средних данных на 15 - 16 дней. Осадки осенью распределялись крайне неравномерно как во времени, так и по территории. Основное количество осадков выпало в конце осени, то есть в первой декаде ноября. Всего осадков выпало за сезон 40-60 мм (табл.2). Зима наступила необычно рано, 11 ноября, раньше многолетних средних дат на 20 дней. Среднесуточные температуры перешли через 0С в сторону отрицательных значений. Зима продолжалась 120 — 125 дней и оказалась продолжительнее на 22 - 27 дней. Устойчиво низкие температуры (-15...-17С) наблюдались в начале зимы. Поэтому, во 11 декаде ноября - 1 декаде декабря, средние температуры оказались ниже нормы на 9 - 13С. Во второй половине декабря и первой половине января преобладала оттепельная погода. Максимальная температура воздуха во второй пятидневке января повышалась до 12 15С, а среднедекадная оказалась выше нормы на . Осадки в течение зимы выпадали неравномерно. Снежный ноябрь сменился декабрьским бесснежным. Максимальное количество оспдков выпало в конце зимы, I декаде марта- 15-20 мм или 150-200% декадной нормы. Всего осадков за зиму выпало 88-90 мм или 85-100% нормы. Промерзание почвы началось с переходом температуры к отрицательным значениям - со II декады ноября. Но в дальнейшем из-за оттепельной погоды в декабре почва промерзала лишь ночью, в дневные часы она полностью оттаивала.
Полевая всхожесть и выживаемость подсеянных бобовых трав
Предлагаемая нам технология поверхностного улучшения направлена на продление продуктивного долголетия злаков. Как наиболее высокоурожайных и многолетних и способных без перестройки в другой фитоценоз при интенсивном использовании длительное время сохранять старо возрастном травостое долю до 60-70%.
В основу этой технологии положен биологический механизм продления продуктивного долголетия злаковых травостоев, который выявлен в длительном опыте, проводимом в Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии с 1993 года. В программу исследований входили наблюдения за ботаническим составом, количеством и видом побегов, расположением относительно почвы зоны кущения, параметрами дернины.
В результате исследований было установлено, что в развитии травостоя , можно выделить три четко обоснованных периода . Первый период- высокопродуктивный, продолжительностью до 4-х первых лет жизни; характеризуется интенсивным побегообразованием, накоплением неразложившихся органических остатков, приводящим к образованию плотной дернины. К концу периода вместо выпавших растений в освободившееся пространство внедрились в значительных количествах несеяные виды; одуванчик лекарственный, пырей ползучий и другие. Второй период - низкопродуктивный, продолжительностью с 4-го по 8-й год жизни травостоя; характеризуется уменьшением количества побегов костреца безостого в три раза, снижением доли в ботаническом составе до 52-56%. Зона кущения переместилась практически на поверхность. Произошло выпадение мелких кустов (6-9 живых побегов). Крупные же кусты накапливали на поверхности почвы органическую массу из отмирающих побегов, что привело к образованию микроповышений рельефа в основании кустов. Таких микроповышений на квадратном метре образовалось от 4-х до 14-ти, их высота колебалась в пределах 1,7-2,6 см. Третий период - повышение продуктивности за счет образования крупных кустов, увеличившихся в размерах по отношению к кустам второго периода. Их диаметр достигал 24 см, высота микроповышений составляла 3 5 см. Кусты имели от 36 до 124 побегов с двумя и более листьями. Зона кущения переместилась в интервал от - 2 до 3 см относительно первоначальной поверхности участка. С увеличением размеров кустов и высотой микроповышений стало заметным уменьшение конкурентоспособности видов, ранее внедрявшихся в травостой. Наметилась тенденция к увеличению в травостое количества побегов основного вида. Ковер дернины к этому времени преобразовался в отдельные пятна.
Возвышающиеся над поверхностью луга оснований крупных кустов костреца безостого, в которых усиливается вегетация, следует рассматривать как биологический механизм самовостановления старовозрастного травостоя. Самовостановление продуктивности происходит за счет улучшения условий среды обитания побегов, вызванного эволюцией средообразующих форм дернового процесса. Периоды в развитии, выделяемые по уровню продуктивности травостоя и изменениям его состояния оказались связанными с эволюцией средообразующих свойств дернины; от образования дернины в первый период, сплошного плотного ковра дернины во втором и побегообразования сплошного ковра дернины в отдельные пятна в третий период.
Отсюда следует, что в агрофитоценозе, созданном на основе костреца безостого, изменения происшедшие к восьмому году жизни в условиях постоянно действующего фактора удобрения, не вышли за пределы необратимой перестройки исходного травостоя, а снижение продуктивности во втором периоде развития травостоя связано не столько с вырождением растений, сколько с ухудшением среды обитания побегов.
Результаты этих исследований, представляющие травостой как саморегулирующееся самообразование, в котором периоды развития и характерная для них продуктивность связаны с эволюцией средобразующих форм дернового процесса, открывают возможность регулированием дернового процесса воздействовать на продуктивность старовозрастного травостоя.
По нашим расчетам выполненная на 3-4 -м году жизни травостоя поверхностная обработка позволит исключить длительный низкопродуктивный период в развитии травостоя и значительно удлинить его высокопродуктивное использование. Замена длительной эволюции дернины специальной поверхностной обработкой луга в кратчайшие сроки преобразует сплошной ковер дернины в отдельные пятна с микроповышениями рельефа луга над ними, что вызовет ускоренное образование кустов костреца безостого с последующим восстановлением высокой продуктивности.
В соответствии с изложенным выше природным биологическим механизмом продуктивности старовозрастных травостоев, для решения проблемы дефицита белка и увеличения использования биологического азота, фиксируемого многолетними бобовыми травами нами разработана технология поверхностного улучшения старовозрастных сеянных травостоев с подсевом бобового компонента, Технология рассчитана на ресурсе- и энергосбережение.
Урожайность сухого вещества
Улучшение старовозрастных травостоев путем подсева бобовых трав в дернину по сравнению с другими способами улучшения обладает тем преимуществом, что высеваемые бобовые, ассимилируя атмосферный азот, превращают его в протеин, тем самым, улучшая качество корма. При этом значительно экономятся азотные удобрения, чем достигается большой хозяйственный эффект. По обобщенным данным исследований, проводимых в КБГСХА в условиях предгорной зоны на выщелоченных черноземах при использовании бобово-злаковых смесей экономится от 35 до 90 кг/га минерального азота. Эти данные подтверждают исследования Кутузовой А. А. (1986, 1993), свидетельствующие о том, что использование биологического азота бобовыми растениями в среднем составляет 52,5-125,7 кг/га.
Размеры накопления биологического азота мы устанавливали по разнице между выносом (накоплением) азота урожаем в вариантах улучшения, с подсевом бобовых трав в старовозрастной травостой с исходным травостоем. Исследования показали, что поступление азота из почвы в исходном старовозрастном травостое костреца безостого составило 20,55 кг/га. За счет внесения минерального удобрения РбоКб0 + N9o этот же травостой накопил в урожае еще 22,48 кг/га азота.
На всех вариантах поверхностного улучшения, с наличием механической обработки, дернины получен большой вынос азота с урожаем по отношению к исходному травостою. Наибольшее его значение получено в варианте фрезерования с подсевом на фоне Р К о-56,26 кг/га, что выше, чем в контроле на 35,71 кг/га.
Что касается биологической азотфиксации, то сравнение логичнее провести между двумя технологиями; дискованием и фрезерованием с подсевом. Так фрезерование с подсевом на фоне РеоК.90 имеет биологическую азотфиксацию 30,88 кг/га, в аналогичном варианте с дискованием 32,78 кг/га, что на 1,90 кг/га больше.
При проведении сравнения фрезерования, выявлено следующее. За счет подсева бобовых трав в варианте с внесением Р-60, К-60 биологическая азотфиксация составила 30,88 кг/га. Сравнивая вариант фрезерования с внесением 90 кг/га азота на фоне Р-60, К-60 (24,88 кг/га) с аналогичным вариантом с подсевом (30,88 кг/га), получаем результат, свидетельствующий в пользу последнего.
Таким образом, применяя поверхностную обработку дернины фрезой и дискованием, и сочетая с подсевом бобовых трав, можно существенно повысить ассимиляцию азота в урожае улучшаемых старовозрастных травостоев и увеличить коэффициент биологической азотфиксации. Почти все агрохимические приемы, прежде всего, воздействуют на подземную часть растения - корни. В зависимости от характера влияния агроприемов на деятельность корневой системы они сказываются в большей или в меньшей степени на величине урожая. В связи с этим при изучении особенностей формирования сеянных агрофитоценозов при различных способах улучшения большой интерес представляет рассмотрение вопросов, связанных с изучением их корневой массы.
Многочисленные исследования показывают, что в агрофитоценозах накапливается большое количество корневой массы. Запас корней колеблется в значительных пределах и зависит от ботанического состава травостоя, его густоты, возраста, системы использования и обеспеченности водного и пищевого режимов питания. По данным разных исследователей, многолетние травы способны накапливать от 30 до 500 ц/га сухого вещества корней (И.В. Ларин (1956), Э.Клап (1961).
При этом количество подземной фитомассы может до 10 раз превысить урожай сухого вещества, получаемого в течение вегетационного периода.
Приводимые в литературе данные о влиянии удобрений на корневую систему противоречивы. Одни авторы утверждают, что обильное удобрение увеличивают корневую массу, другие, что при внесении высоких доз азотных удобрений урожай луга увеличивается, а корневая масса уменьшается. По мнению третьих, между дозами внесенного азота и массой корней существует определенная зависимость. Н.В. Баранов 1974г. установил, что с повышением нормы азота до определенного предела масса корней увеличивается, при этом в разные годы этими пределами были разные нормы азота; так, в 1971 г. - N3eo , в 1972г.- N180 . Дальнейшее увеличение доз азота приводило к уменьшению корневой массы видимо, это в определенной степени обуславливалась погодными условиями. Снижение корневой массы трав при внесении повышенного количества азота исследователи объясняют разными причинами: отравление аммиаком (Н.И. Колосов (1962), высокой концентрацией в почве С02 Н.З. Станков, 1964), накоплением в тканях корней ионов аммония (Н.С. Данилова (1965), осмотическим и токсическим действием солей (Н.З. Станков и др. (1973).
На общее содержание корней (живых и мертвых) оказывает состав травостоя. Под смешанными посевами, как правило, содержится большая масса корней, чем под чистыми одно видовыми. Так в опытах ВНИИ им. В.Р. Вильямса в слое почвы 0-20 см при пастбищном использовании на четвертом году жизни трав содержалось массы корней (в ц/га) клевера белого 103, сухой овсяницы луговой 133, ежи сборной 127, лисохвоста лугового 106, под смесью этих же видов 155 (И.П. Минина (1972)
Как известно, основным фактором, влияющим на образование корневой массы многолетних трав, является степень обеспеченности почвы питательными веществами. Чем лучше обеспечена почва последними, тем меньше корневая масса. При недостаточной обеспеченности питательными веществами и увеличении возраста корневая масса возрастает, особенно у травостоев пастбищного типа.
