Разработка приемов повышения продуктивности долголетних травостоев на суходолах северо-восточного региона Беларуси

Введение

многолетний трава кормовой культура

Сельское хозяйство Республики Беларусь имеет мясомолочное направление, в связи, с чем 70−75% сельскохозяйственных угодий используется для производства кормов. В структуре кормовой площади наибольший удельный вес занимают многолетние травы, среди которых важная роль принадлежит бобовым (клевер, люцерна).

Включение бобовых компонентов в травосмеси различного хозяйственного назначения дает возможность экономить дорогостоящие азотные удобрения, повысить сбор белка с единицы площади, дефицит которого в республике превышает 230 тыс. тонн.

В условиях ограниченных энергоресурсов большое значение имеет создание травостоев укосного типа для заготовки различных видов грубых и сочных кормов на основе одновидовых посевов бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей, обладающих высокой продуктивностью.

Достигнутый уровень развития кормовой базы пока не удовлетворяет потребности животноводства, не полностью отвечает физиологическим требованиям животных по составу и качеству. В настоящее время обеспеченность животных растительным белком составляет 85−86г на одну кормовую единицу, что ниже зоотехнических норм на 22%. Дефицит одного грамма переваримого протеина в кормовой единице влечет перерасход кормов для получения 1 кг молока и мяса в 1,8 - 2,2 раза. Это приводит к увеличению себестоимости продукции и снижению эффективности отрасли.

До настоящего времени урожайность многолетних трав остается низкой. Биологический потенциал их продуктивности по разным оценкам используется не более чем на 60%. В то же время себестоимость центнера кормовых единиц многолетних трав почти в три раза меньше, чем зерна. Затраты минеральных удобрений на их получение меньше на 30−40%. Несопоставимы также затраты трудовых ресурсов.

В связи с этим разработка новых и совершенствование существующих технологических приемов возделывания многолетних трав с целью повышения их продуктивности и улучшения качества заготавливаемого корма имеет важное практическое значение в повышении эффективности животноводческой отрасли.

Для полного удовлетворения животноводства республики кормами требуется ежегодно производить более 70 млн. тонн зеленой массы, примерно 30 млн. тонн на луговых угодьях и 40 млн. тонн на пашне, в том числе 25−27 млн. тонн зеленой массы многолетних трав. Сейчас её выращивается на 19−20 млн. тонн меньше, что составляет 70−75% потребности.

Чтобы устранить этот дисбаланс необходимо получать урожайность многолетних трав на пашне не менее 250 ц/га, 150−160 ц/га — на сенокосах и пастбищах. Однако уровень урожайности этой важнейшей группы сельскохозяйственных культур оценивается в среднем по республике в 156 ц/га, а в неблагоприятные по увлажнению годы — в 118 ц/га.

В связи с этим целью наших исследований явилась разработка приемов повышения продуктивности долголетних травостоев на суходолах северо-восточного региона Беларуси.

1. Обзор литературы

1.1 Роль многолетних трав в создании прочной кормовой базы

Программой возрождения села предусматривается к 2010 г. довести среднегодовой удой молока от коровы до 5000 кг, а среднесуточные привесы на откорме КРС до 900 г. Чтобы выйти на эти показатели, при планируемом поголовье скота и оптимальных рационах кормления необходимо производить 18 млн. т кормовых единиц, в том числе травяных кормов — более 11 млн. т к. ед. или 75−77 млн. т зеленой массы: 50−52 млн. т для заготовки кормов на зимне-стойловый и 25 млн. т на летне-пастбищный период.

Структура травяных кормов в 2010 г. должна состоять из многолетних трав на 78−82% (60−61 млн. т зеленой массы), из кукурузы — на 14,2−14,5% (11 млн. т зеленой массы) и на 6−7% из однолетних трав и промежуточных культур.

По выходу кормовых единиц соотношение кормов из многолетних трав и кукурузы будет состоять на 70% (8 млн. т к. ед.)из многолетних трав, на 24% (2,7 млн. т к. ед.) из кукурузы.

Одна из причин низкой продуктивности многолетних трав — малый удельный вес бобовых трав в структуре. Конечно технологически с травами, особенно на этапе их закладки, необходимо умело и профессионально работать. В последние годы доля бобовых в чистых посевах составляет 27−28%, а злаковых трав — 34−36%. Совершенствование структуры многолетних трав на пашне предполагает, что в чистых посевах бобовые травы будут занимать 60% площадей и бобово-злаковые травостои — 30−32%, а злаковые травы как семенники — 8−10%. Чтобы обеспечить производство 75−77 млн. т зеленой массы, необходимо повысить урожайность многолетних трав на пашне до 250−280 ц/га, сенокосов и пастбищ — до 180, однолетних трав — до 160 и кукурузы — до 280ц/га. Это не высокие показатели урожайности. При нормативной густоте травостоя клевера лугового за 1 укос получают 250 ц/га зеленой массы.

Результаты 20-летних опытов Института земледелия и селекции НАН Беларуси в севооборотах с кукурузой и многолетними травами свидетельствует о том, что продуктивность многолетних трав составляет 110 ц/га (клевер), 102 ц/га (люцерна), 88,2 ц/га (кукуруза) кормовых единиц. Себестоимость кормовой единицы из люцерны (без учета накладных расходов) составила 1,2 дол. США, из клевера — 1,6, из клеверотимофеечной травосмеси — 2,0, кукурузы — 2,9 и зерновых — 3,5 дол. США.

Анализ эффективности возделывания кормовых культур в хозяйствах республики за 2000;2004 гг. свидетельствует, что при продуктивности 30 ц/га к. ед. многолетних трав и 35 ц/га кукурузы себестоимость кормов из многолетних трав в 2,5−3 раза ниже, чем кукурузы. Этот факт следует учитывать при производстве кормов, но не он является определяющим.

Многолетние травы в структуре кормового поля в среднем по республике должны занимать 55−56% или 22−23% посевных площадей. В хозяйствах с преобладанием торфяных почв многолетние травы на пашне займут в структуре кормового поля 70%, а на легких почвах — не более 40%.

По данным А. А. Попкова сравнение эффективности выращивания многолетних трав с наиболее распространенной кормовой культурой кукурузой показывает, что при сложившихся затратах на возделывание кукурузы и уровне ее урожайности в 2004;2006 гг. как при прямом скармливании силоса, так и при балансировании его по белку, производство животноводческой продукции убыточно. К примеру, при урожайности зеленой массы кукурузы 300−400 ц/га рентабельно лишь производство молока. В то время как использование многолетних трав дает возможность получить рентабельную продукцию скотоводства.

При этом себестоимость 1 ц кормовых единиц кукурузы в 2,6 раза выше по сравнению с многолетними травами при примерно одинаковой урожайности (188,0−204,7 ц/га) и содержании 0,2 к.ед. в 1 кг зеленой массы.

Приоритетными культурами кормопроизводства на ближайшее пятилетие, как считают ученые РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию», будут многолетние бобовые травы, люпин, рапс. Так М. А. Кадыров и Л. В. Кукреш отмечают, что сложившаяся в республике структура посевов многолетних трав несовершенно и требует существенного изменения. На ближайшие годы, по их мнению, при оптимизации всех посевов кормовых культур необходимо вводить в посевы многолетних трав, наряду с клеверами, другие многолетние бобовые травы: люцерну, лядвенец, донник, галегу восточную, сераделлу. Стартовая база для этого уже создана, особенно в первичном семеноводстве. Научные учреждения НАН Беларуси аграрного профиля в последние годы планы производства семян выполняют по 8 видам многолетних бобовых и 13 видам злаковых трав.

Основу полевого кормопроизводства на пахотных землях составляют многолетние травы. До настоящего времени урожайность их остается крайне низкой. Потенциал продуктивности используется не более чем на 60%. Основными причинами такого состояния является недостаточное внесение минеральных удобрений, а также неудовлетворительная структура травостоев.

Значительный удельный вес еще занимают злаковые травы, которые при нынешнем уровне удобрений дают крайне низкие урожаи. По данным научных исследований злаковые травы уступают по продуктивности клеверу даже при внесении под них 90−100 кг/га азота. При дозе азота 60−80 кг (средняя доза для зерновых культур) злаки вдвое менее продуктивны, чем клевер, а без азотных удобрений в 5−6 раз. Поэтому совершенствование структуры многолетних трав на данном этапе в условиях малодоступности минеральных удобрений должно стать одним из важнейших направлений в системе кормопроизводства Беларуси. Ставится задача, чтобы в течение предстоящих лет перейти на бобовые и бобово-злаковые травостои с содержанием бобового компонента в их структуре не менее 40%, с доведением их удельного веса до 75%.

В ряде западноевропейских государств с развитым интенсивным земледелием в группе многолетних трав преобладают злаки, потенциал которых на фоне больших доз азота превосходит бобовые, но для условий Беларуси с острым дефицитом азотных удобрений единственной альтернативой является увеличение в травостоях удельного веса бобового компонента [6, 25].

Многолетние травы — наиболее универсальные кормовые культуры. Им принадлежит важная роль в создании кормовой базы. На пахотных землях на их долю приходится свыше 25% посевов, а среди кормовых культур — более 50%.

По потенциалу продуктивности многолетние травы превосходят большинство других культур. Однако в условиях нынешнего производства это преимущество не проявляется и главным образом по той причине, что в структуре многолетних трав преобладают злаки — до 100% на лугах и более 60% на пашне. Хотя известно, что злаковые травы требуют высоких доз удобрений, где окупаемость 1 кг азота достигает 20−25 кормовых единиц. В то же время хронический недостаток азота и других элементов питания для многолетних трав не позволяет реализовать их высокий потенциал.

Между тем сокращение посевов злаковых трав и замена их бобовыми — реальный и практически основной способ повышения продуктивности травяного поля в кризисных условиях сельскохозяйственного производства.

Расширение посевов бобовых трав вместо злаковых не требует каких-то дополнительных вложений средств, кроме производства семян, которые также высоко окупаемо. Расчеты показывают, что 1 кг высеянных семян клевера обеспечивает в хозяйстве дополнительное производство корма (в сравнении со злаковыми травами без азота) на 400−450 литров молока, а гектарная норма семян люцерна (8−10 кг), импортируемых из других стран и рассчитанная на 4−5-летнем выращивание, окупается 2−3-х кратно уже в первый год пользования только азотом, взятым растениями из воздуха, не говоря о других позитивных сторонах люцерны как бобовой культуры.

Повсеместно распространенные злаковые травостои в условиях низкого уровня обеспеченности азотными удобрениями непродуктивны и не могут являться компонентами интенсивного кормопроизводства. Поэтому необходимо расширить посевы бобовых культур. Ведь 20 ц люпина по сбору белка равноценны 60 ц ячменя. Дефицит белка приводит к перерасходу 30−35% фуражного зерна в животноводстве и в то же время отрицательно сказывается на продуктивности скота. Поэтому необходимо расширить площадь посева зернобобовых культур до 350−400 тыс. га (13−15% от всей площади посева зерновых). При урожайности в среднем 23 ц/га валовой сбор зернобобовых позволит сбалансировать по белку фураж колосовых зерновых культур и получать свои, дешевые комбикорма. На 1 т фуражного зерна необходимо производить 150−200 кг зерна бобовых.

Следует также существенно повысить потенциал однолетних трав посредством широкого внедрения двух — и трехукосных схем с преимущественным использованием бобовых и крестоцветных культур.

Многолетние травы в Республике Беларусь занимают на луговых и полевых землях около 4 млн. га. Они являются основным источником для производства зеленых и грубых видов кормов.

Наиболее экономически выгодными и полноценными по питательности являются многолетние травы. Поэтому их надо скармливать вволю и летом на пастбище и зимой на стойловом содержании (сено, сенаж, силос из трав).

Себестоимость пастбищного корма на 70% ниже по сравнению со скармливанием зеленой массы в кормушках. Совокупные затраты на возделывание многолетних трав в полях севооборотов составляют 7−15 ГДж/га, что в 6−10 раз меньше по сравнению с пропашными кормовыми культурами.

По урожайности и сбору протеина многолетние травы превосходят все остальные кормовые культуры.

Травяная система производства кормов наименее затратная, позволяет производить корма с минимальным набором сельскохозяйственной техники, хорошо адаптируется с агрономических и экономических позиций для условий фермерских, особенно мелких по размеру хозяйств.

Затраты на возделывание многолетних трав почти в 5 раз ниже, чем кукурузы на зерно, и в 3 раза по сравнению с посевом ее на силос. Вместе с тем, этот фактор не учитывается при планировании посевных площадей в кормопроизводстве. Значительно различаются кормовые культуры и по продуктивности. Многолетние травы и кукуруза на силос близки между собой по сбору кормовых единиц с гектара уборочной площади. Преимущество по этому показателю имеют посевы кукурузы на зерно.

Высока положительная роль бобовых многолетних трав в повышении экономической эффективности севооборотов. При расширении площади их посевов и оптимизации ботанического состава представится возможным мобилизовать для формирования урожая более 100 тыс. т азота воздуха, что равноценно внесению более 200 тыс. т карбамида; существенно уменьшатся расходы на обработку почвы и защиту растений. А все это затратные мероприятия.

Оптимизация кормопроизводства с учетом потребностей животных и наличия материальных ресурсов на современном этапе становится особо актуальной задачей. Решение ее сводится к обеспечению потребностей животноводства в высококачественных кормах и связано с проблемами биологизации земледелия, сохранению плодородия почвы и охраны окружающей среды, поэтому важное значение планирование и организация адаптивного кормопроизводства путем подбора культур и совершенствования технологии их возделывания с высоким качеством получаемой продукции и низкими энергозатратами.

Таким образом, поиск путей удешевления производства кормов в республике в настоящее время является насущной проблемой. Решение ее возможно путем создания высокопродуктивных сенокосных травостоев на основе ресурсосберегающих приемов окультуривания почвы при перезалужении на фоне сохранения и повышения почвенного плодородия и оптимизации режима питания луговых трав. Однако выбор приемов окультуривания почвы зависит от конкретных почвенно-климатических условий региона произрастания травостоев и их видового состава.

В связи с возросшей потребностью в кормах наряду с повышением площадей полевых и кормовых культур большая роль в укрепления кормовой базы отводится повышению продуктивности природных кормовых угодий (сенокосов и пастбищ), занимающих в нашей стране огромные площади. Сено, сенаж и трава пастбищ занимают важное место в балансе кормов. Сено и сенаж — одни из важнейших кормов для скота зимой, а пастбищный зеленый корм в пастбищный период, который в среднем составляет около полугода. Десятки миллионов малопродуктивных природных кормовых угодий путем проведения мероприятий по улучшению и рациональному их использованию можно превратить в культурные сенокосы и пастбища с урожаем сена 25−30 ц с 1 га. Даже поверхностное улучшение природных кормовых угодий (текущий уход, борьба с сорняками, внесение удобрений и т. д.) нередко повышает их продуктивность в 2−3 раза, а коренное улучшение, как показали опыты научно-исследовательских учреждений и многих хозяйств — не менее чем в 3−5, а в отдельных случаях — в 8−10 раз.

На сеяных лугах урожай сена часто превышает 50 ц с 1 га. Повышение продуктивности сенокосов и пастбищ непосредственно связано с вопросами поверхностного и коренного улучшения (создание сенных сенокосов и пастбищ), а также правильного использования природных кормовых угодий. Улучшенные природные кормовые угодья по сравнению с неулучшенными дают более высокую по кормовым достоинствам сенокосную и пастбищную продукцию. Так, на малопродуктивных запущенных сенокосах в 100 кг плохого сена содержится около 30 корм. ед. и 2−2,5 кг переваримого белка. На улучшенных и сеяных лугах и пастбищах не только в несколько раз увеличивается сбор силоса или зеленого корма, но и повышается их питательность.

В 100 кг хорошего лугового сена природных кормовых угодий и сена сеяных лугов содержится 50−60 корм. ед. и 5 кг и больше переваримого белка, что приближает его по кормовым достоинствам к хорошим высокопитательным кормовым культурам. Таким образом, вопросы повышения продуктивности природных сенокосов и пастбищ путем их улучшения и рационального использования приобретают особо важное значение в создании прочной кормовой базы как основы дальнейшего развития животноводства.

Современная структура многолетних трав на сенокосах и пастбищах с преобладанием злаковых трав усугубляет проблему обеспечения животных кормовым белком, дефицит которого в республике составляет 240 тыс. тонн в год, это ведёт к ежегодному недобору продукции животноводства на уровне 15 — 20%, а также повышение себестоимости на 1,3 — 1,5 раза.

Таким образом, из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что многолетние травы играют заметную роль в повышении качества производимых для сельскохозяйственных животных кормов, снижении дефицита растительного белка, повышении эффективности кормопроизводства в Республике Беларусь. Расширение их посевных площадей требует разработки новых и совершенствования существующих технологических приёмов возделывания с целью повышения продуктивности, устойчивости в посевах и улучшения качества заготавливаемых кормов, что является актуальной задачей на современном этапе развития АПК республики.

Важным аспектом необходимости усиления внимания к многолетним травам в условиях РБ является плодородие почв. Специалисты отмечают, что в последние годы произошло снижение содержания фосфора в почвах сенокосов и пастбищ в 46 районах, снижение обеспеченности калием в 66 районах. По данным агрохимических обследований отмечено снижение содержания гумуса в почвах кормовых угодий в 50 районах Белоруссии. В этих условиях значительно возрастает роль многолетних трав, как источника пополнения органического вещества и элементов минерального питания в почве. По данным ряда исследований, в пахотном слое почвы на 4 — 6 годы пользования многолетними травами накапливается 11,6 — 13,0 т/га сухой массы корней и пожнивных остатков, содержащих 230 — 270 кг азота, что эквивалентно 40 — 60 т/га навоза.

Многолетние травы в условиях РБ играют важную роль в повышении содержания гумуса, особенно бобовые: клевер, люцерна, лядвенец и другие. По данным, полученными на дерново-подзолистых почвах, клевер одного года пользования даже без внесения удобрений увеличивал содержание гумуса на 416кг/га, а бессменная люцерна обеспечивает ежегодный прирост содержания гумуса в почве 1т/га в слое 0 — 40 см.

Основные источники кормопроизводства — луговые и кормовые культуры. В качестве кормов используют также отходы полеводства (солома, отходы переработки продовольственного зерна и технических культур). Определенная доля в кормовом балансе принадлежит продуктам микробиологической деятельности. Это — кормовые дрожжи, витамины и другие биологически активные вещества, вводимые в рацион животных в виде добавок, улучшающих питательные свойства естественных кормов Полевое кормопроизводство выделяет задачу: выращивание кормовых культур на пашне и производство из этих культур силоса, сенажа и других кормов. На кормовые цели используются: зерновые культуры, которые в структуре посевных площадей занимают более 50%, зернобобовые — до 17% и многолетние травы — 30%.

В отличие от полевого кормопроизводства, луговое занимает площадь в 3млн. га.

В задачу лугового кормопроизводства входит: выращивание многолетних трав и производство из них травянистых кормов (сено, сенаж), а также травяную муку, брикеты, гранулы.

Очень важно совершенствовать традиционные технологии консервирования кормов — заготовка сенажа, силосование. Немалый резерв укрепления кормовой базы — развитие комбикормовой промышленности.

1.2 Влияние удобрений на ботанический состав луговых травостоев

Злаковые травостои удобряются полным минеральным удобрением — азотом, фосфором и калием, бобово-злаковые травостои с долей бобовых в травостоях 40% и более — только фосфорно-калийными удобрениями. При доле бобовых менее 40% бобово-злаковые травостои удобряются по типу злаковых — азотом, фосфором и калием, при доле 40−60% - обратно пропорционально доле бобовых. Так, при доле бобовых 40% - травостои удобряются фосфорно-калийным удобрениям и азотом из расчета половинной нормы для злакового травостоя в соответствии с планируемым урожаем. Состояние травостоев и их видовой состав определяют во время весенней инвентаризации. Фосфорные удобрения вносят весной в полной норме, калийные — в фазе кущения — розетки в дозе до 90 кг/га действующего вещества. Весной в один прием (на дерново-подзолистых почвах), при больших дозах в два приема, в т. ч. весной — половину дозы, но не более 90 кг/га, остальную часть — после уборки первого укоса. Азотные удобрения вносятся дробно под каждый укос пропорционально планируемому урожаю.

Для получения высоких и устойчивых урожаев трав в почву необходимо внести достаточное количество питательных веществ в год посева трав и осуществлять их подкормку в годы пользования.

На малоплодородных почвах при перезалужении, а также при мелиоративном освоении вновь вводимых земель под сенокосы и пастбища необходимо применять органические удобрения: навоз, компосты, птичий помет, торф, сточные воды животноводства, а также применять сидераты.

Они положительно влияют на физико-механические свойства, буферность, биологическую активность почвы. Улучшают ее строение и структуру, что благоприятно сказывается на развитии корневых систем трав.

Органические удобрения вносят под вспашку из расчета 40−50 т/га навоза, 50−60 т/га торфонавозного компоста, или 70−80 м³/га бесподстилочного жидкого навоза. При отсутствии навоза и других органических удобрений на вновь осваиваемых землях (особенно на удаленных участках) можно выращивать различные сидеральные культуры (люпин, донник, сераделлу и т. д.) и запахивать их перед залужением. Эффективность сидерации возрастает, если при этом вносить в почву минеральные удобрения, особенно фосфорно-калийные.

Органические удобрения также значительно повышают урожай. По данным М. С. Афанасьевой, урожай сена на удобренном участке на третий год после внесения навоза был на 40−75% выше, чем на неудобренном. Однако ботанический состав от внесения навоза изменяется слабее, чем от применения минеральных удобрений: доля злаков и разнотравья остаётся примерно на прежнем уровне и лишь несколько увеличивается доля бобовых. Под действием навоза менее ценные злаки вытесняются более ценными.

Наряду с органическими удобрениями необходимо применять минеральные. По данным Бел НИИПА на луговых угодьях в год внесения из минеральных удобрений усваивается 65% азота, 20% фосфора и 60% калия.

Использование питательных элементов из удобрений обусловлено дозами удобрений и соотношением между питательными элементами, почвенными условиями, хозяйственным использованием и составом травостоя. При орошении коэффициенты использования питательных элементов на лугах возрастают по азоту до 80%, по фосфору — до 30 и калию — до 70%.

Наиболее высокий эффект имеет на сенокосах и пастбищах внесение полного минерального удобрения в основную заправку: азотных, фосфорных и калийных. При этом на пастбищных травостоях оплата удобрений урожаем выше, чем на сенокосах (на 1 кг внесенного азота можно получить соответственно 20−24 и 10−12 кормовых единиц).

В сравнении с полевыми культурами луговые травы слабее реагируют на формы минеральных удобрений. На лугах можно применять любые твердые формы удобрений.

В круговорот хозяйств нужно вводить миллионы тонн азота, тем более, что азот бобовых трав действует медленнее, чем азот технический. Один гектар хорошего клевера, удобренного калием и фосфором, может дать 150−160 кг азота в год. Значит 200 тысяч гектар клевера, могут при правильной культуре связать 30−32 тысячи тонн азота за год, то есть практически столько же, сколько азотный комбинат.

При внесении минеральных удобрений одновременно с повышением урожая улучшается ботанический состав травостоя: уменьшается количество разнотравья, осоковых.

При использовании азотных удобрений отдельно или в сочетании с фосфорными и калийными в травостое увеличивается количество злаков. При внесении фосфорных и калийных удобрений возрастает содержание бобовых.

Вносимые удобрения определяют степень участия определенного вида в травостое. Так, в природном травостое мышиный горошек не реагировал на внесение РК, в то время как чина луговая под их влиянием значительно разрослась. В одновидовом травостое мышиный горошек прореагировал положительно на внесение РК, но все же хуже, чем чина, люцерна серповидная и клевер. Действие фосфорно-калийных удобрений ослабевает при выпадении из травостоев бобовых. При подсеве бобовых в дернину травостоев эти удобрения, как отмечает В. Г. Стрелков, особенно эффективны. Известкование повышает содержание в травостое бобовых трав и более ценных злаковых трав [31,43].

Фосфорно-калийные удобрения вносят после проведения культуртехнических работ в нормах 120−140 кг/га действующего вещества. Их заделывают вместе с органическими удобрениями под вспашку. Нормы удобрений устанавливают с таким расчетом, чтобы их эффективность продолжалась не менее 1−2 лет для калия и азота, 3−4 лет — для фосфора, меди, цинка и 4−5 лет — для извести.

В своих известных опытах, заложенных еще в 1856 г. и продолжающихся до настоящего времени в Ротамстеде (Англия) И. Лооз и И. Гильберт наблюдали слабое развитие бобовых на делянках без калийного удобрения и полное исчезновение их из травостоя при систематическом внесении полного минерального удобрения. В последнем случае наиболее пышно развивались злаковые травы.

Фосфорно-калийные удобрения при систематическом их внесении более резко влияют на ботанический состав. Так, в опытах Т. И. Санниковой в центральной пойме на бекманиево-лисохвостно-разнотравном лугу при ежегодном внесении РК через 3 года в травостое было уже 61−71% клевера гибридного. Так же на сухом лугу в травостое увеличилось до 65% по массе клевера лугового.

Не меньшее значение в регулировании ботанического состава травостоев и поддержания высокого содержания в них бобовых трав имеют фосфорно-калийные удобрения на сеяных сенокосах. Так, в опытах П. И. Ромашова на сеяном бобово-злаковым сенокосе при систематическом внесении фосфорно-калийных удобрений количество бобовых в травостое в среднем составило 50% (37 ц сено бобовых из 75 ц общего урожая) [31, 42].

Отрицательное влияние азотного удобрения на содержание бобовых трав в смешанных травостоях несколько сглаживается при совместном внесении фосфорно-калийных удобрений. Во всех случаях, когда в почве недостает фосфора и калия, бобовые слабо развиваются или даже совсем выпадают из травостоя. Это в первую очередь и является причиной низкого содержания бобовых в природных луговых травостоя.

В одновидовых посевах бобовые и злаковые растения могут поглощать примерно одинаковое количество калия и фосфора. В смешанных травостоях различная способность поглощения питательных веществ бобовыми и злаковыми растениями объясняется разными темпами развития надземной части и корневой системы, разной разветвленностью и мощностью корней у тех и других. Фосфор, калий и сера находится в почве в малоподвижном, связанном состоянии. При недостатке их в почве у растений преобладает контактный способ поглощения питательных элементов. Злаковые травы по этим признакам имеют явное преимущество перед бобовыми, так как, обладая более мощной, сильноразветвленной корневой системой, поглощают малоподвижные питательные вещества в большом количестве, чем бобовые и другие травы.

Так, в опытах овсяница луговая, тимофеевка, лисохвост, мятлик развивали в среднем в 2,5 раза больше корней, чем клевер луговой.

При недостатке в почве калия или фосфора резко снижается рост верховых злаков: тимофеевки, лисохвоста, овсяницы луговой. При внесении РК в первую очередь улучшается рост верховых злаков, а рост низовых: мятлика, овсяницы красной, полевицы — остается без изменения.

Регулируя внесение удобрений, можно значительно изменить количество в травостоях бобовых и злаковых трав и разнотравья. Применение фосфорно-калийных удобрений, а также внесение некоторых микроудобрений можно обеспечить высокое и устойчивое содержание бобовых трав в травостое.

Уравновешенное полное минеральное удобрение обеспечивает необходимое количество в злаково-разнотравных травостоях ценных верховых злаков и снижает участие в травостое разнотравья. Наоборот, одностороннее, хотя и обильное, удобрение приводит к преобладанию в травостое низовых злаков и засорению разнотравьем.

Таким образом, внесение минеральных и органических удобрений оказывает существенное влияние на ботанический состав травостоя. При этом:

— фосфорно-калийные удобрения на всех лугах способствует увеличению в травостоях бобовых компонентов за счет уменьшения главным образом разнотравья;

— азотные минеральные удобрения способствуют развитию в травостое злаков за счет сокращения бобовых и разнотравья;

— внесение органических удобрений (навоза) в дозах 15−20 т/га почти в равной степени способствует развитию бобовых и злаковых компонентов травостоя. При внесении больших доз навоза (30−60 т/га) значительно возрастает участие злаковых трав и несколько снижается количество бобовых;

— одностороннее, длительное применение навозной жижи приводит к значительному засорению травостоев крупностебельным разнотравьем, обладающим мощной корневой системой, способной мобилизировать фосфор глубоких слоев почвы. При совместном внесении с жижей фосфатов она действует на ботанический состав травостоев подобно полному минеральному удобрению, т. е. увеличивается количество злаковых и снижается участие бобовых;

— правильное, систематическое применение на лугах фосфорно-калийных и полных минеральных удобрений резко уменьшает засоренность и поддерживает продуктивное долголетие травостоев;

— применение известкования совместно с применением фосфорно-калийных удобрений продлевает продуктивное долголетие бобовых компонентов травостоев.

1.3 Влияние минеральных удобрений на продуктивность луговых травостоев и качество получаемого корма

Эффективность минеральных удобрений на кормовых угодьях зависит от плодородия почвы, степени увлажнения, возраста травостоя, его ботанического состава, сроков и доз применения удобрений, режимов использования травостоев, частоты скашивания, погодных условий.

В бобово-злаковых травостоях при наличии бобовых трав не менее 40% фосфорно-калийные удобрения дают наибольший эффект, обеспечивая высокие урожаи луговых трав. Травосмеси с содержанием бобовых менее 30% необходимо удобрять так же, как и чисто злаковые. Без применения азотных удобрений на таких травостоях практически невозможно получить высокий урожай трав.

И.П. Минина указывает, что обязательным условием создания долголетних пастбищ на суходолах с дерново-подзолистыми суглинистыми почвами следует признать ежегодное полное их удобрение.

В опыте, проведенном в Литве на суходольном лугу, установлено, что внесение минеральных удобрений в норме N₁₂₀ Р₄₀ К₈₀ способствовало повышению в травостое ценных трав (из группы злаковых и бобовых). При дозе N₁₈₀ и выше основу травостоя составила злаковая растительность, в то время как на неудобренном варианте преобладали растения из группы разнотравья.

В исследованиях Н. А. Донских установлено, что увеличение нормы внесения азота до 90 кг/га на бобово-злаковом травостое приводит к резкому снижению его продуктивности, участие в травостое бобовых снижается на втором году жизни до 20%, а на третий год они вообще исчезают из травостоя. Однако нормы внесения N₃₀ почти не оказывают отрицательного влияния на содержание бобовых.

П.И. Ромашов отмечает, что на бедных почвах с неустойчивым увлажнением при ежегодном внесении азота через 2−3 года бобовые полностью выпадают при сенокосном использовании травостоев, в которых конкуренция между бобовыми и злаковыми проявляется более резко. Однако и при пастбищном использовании травостоев уже на третий год внесения азотного удобрения в дозе 60 кг/га д. в. бобовые полностью выпали. Также установлено, что чем резче возрастает урожай при внесении азота, тем меньше влияют удобрения на повышение содержания протеина в растениях. Азотные удобрения снижают содержание протеина в общем урожае бобово-злакового травостоя, если при этом значительно уменьшается количество бобовых растений. На слабо обеспеченных фосфором и калием почвах при внесении одного азотного удобрения заметно возрастает процент протеина, несмотря на медленный рост трав, по сравнению с полным минеральным удобрением.

Также он отмечает, что при внесении фосфорно-калийных удобрений на сенокосе длительного пользования слабо повышалось содержание фосфора, при этом несколько снижалось количество кальция и возрастало количество калия. Полное минеральное удобрение существенно не отражалось на содержании фосфора в сене, но несколько снижало количество кальция и калия. Азотно-фосфорное удобрение при систематическом его использовании, не отражаясь на содержании фосфора, уменьшает количество калия в сене, также как азотно-калийное удобрение заметно снижает содержание фосфора. На сенокосах из бобовых при внесении фосфорно-калийных удобрений возрастает содержание кальция [32, 46].

Я.П. Вайварс отмечает, что применение азотного удобрения в основном увеличивает содержание переваримого протеина в расчете на 1 кормовую единицу. При невысоком содержании бобовых трав в травостое внесение азота является основным мероприятием, проводимым с целью получения травы с достаточным содержанием переваримого протеина, особенно при укосном использовании травостоя. Так, при внесении до 50 кг/га д.в. азота продуктивность бобово-злаковых травостоев в зависимости от способа использования составляет 40−60 ц/га кормовых единиц. Кроме того, это способствует увеличению продолжительности полезного использования травостоя. Например, при внесении 200 кг/га чистого азота срок полезного использования злакового травостоя может составлять не менее 12 лет при пастбищном и 6−12 лет при укосном, многоукосном и комбинированном использовании.

Содержание фосфора в кормовых культурах без внесения фосфорных удобрений во многих случаях может быть недостаточным. Например, в опытах Российского научно-исследовательского института кормов им. В. Р. Вильямса на травостое, созданном из тимофеевки луговой, овсяницы луговой, костра безостого, мятлика лугового, лисохвоста лугового, клевера лугового и клевера ползучего, содержание этого элемента в варианте без удобрений составляло 0,17%, при внесении азота — 0,14%, при внесении калия — 0,18%, при совместном внесении азота и калия — 0,13%. При добавлении 30 кг/га фосфора содержание его значительно повышалось и было достаточно устойчивым — 0,22−0,26% к абсолютно сухому веществу.

L. Walsh определяет величину 0,25−0,30% как минимальное содержание фосфора в корме. По мнению Р. Gruber, для молочного скота при низкой продуктивности (3000 кг молока в год) необходимо 0,30% сухого вещества фосфора в корме, а при высокой продуктивности (5000 кг молока в год) — 0,40%.

В шестилетних опытах РНИИ кормов им. В. Р. Вильямса на сеяном сенокосе с дерново-подзолистой почвой повышение дозы фосфорного удобрения до Р₆₀₋₉₀ не давало прироста прибавок урожая. На сенокосах дозы К₃₀₋₆₀ на минеральных почвах были достаточны для повышения урожая сена, давая прибавки 8−12 кг сена на 1 кг К₂О. Калийные удобрения на бобово-злаковых травостоях в дозе 60−100 кг К₂О на 1 га при совместном их внесении с фосфорными могут повышать продуктивность пастбищ до 230−250 ц зеленой массы и более, а на сенокосах урожаи сена до 50−70 ц/га.

А. Машаускене, Л. Каджюлис сообщают, что азотное удобрение изменяет содержание азотных веществ в урожае многолетних трав следующим образом: количество сырого и переваримого протеина в бобовых травах не зависит от внесения азота; содержание сырого протеина в злаковых травах увеличивается на 0,924−1,716, а переваримого — на 0,702−1,194 проц. — ед. на каждую дозу N₆₀; при N₀ в злаковых травах было 9,3−15,0% сырого и 5,8−10,2% переваримого протеина. Азотное удобрение мало повлияло на содержание сырой клетчатки и сырого жира в травах, особенно в бобовых. Минеральный состав урожая многолетних трав от азотного удобрения изменялся следующим образом: при увеличении доз азота уменьшилось содержание сырой золы, фосфора, калия и соотношение К к сумме катионов Са + Мg, но увеличилось кальция, магния и соотношение Са и Р, особенно в злаковых травах.

Опытами В. А. Савицкой на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах установлено, что урожайность сухой массы бобово-злаковой травосмеси при сенокосно-пастбищном использовании травостоя определялась нормой азота. При ежегодном внесении 120 кг/га азота урожайность сухой массы в среднем за 9 лет использования составила 70,1 ц/га, что в 1,6 раза выше по сравнению с участками, где было фосфорно-калийное удобрение. При этом повышенные нормы азота более эффективны на старовозрастном травостое. Прибавка на 9-ый год пользования от 1 кг азота на фоне N₁₂₀Р₉₀К₁₅₀ составила 19,9 кг/га; на фонах N₂₄₀Р₉₀К₁₅₀ и N₃₆₀Р₉₀К₁₅₀ соответственно 24,0 и 20,3 кг/га. Внесение азота способствовало увеличению содержания сырого протеина. С возрастом травостоя происходило снижение сбора сырого протеина. В среднем за 9 лет сбор сырого протеина при N₁₂₀ составил 7,64 ц/га, что в 1,7 раза выше, чем при фосфорно-калийном удобрении.

В опытах кафедры агрохимии БСХА в среднем за четыре года урожай сена злакового травостоя при внесении N₈₀ P₆₀ K₉₀ рано весной +N₇₀ после первого укоса составил 73,4 ц/га, при урожае на контроле без удобрений — 32,5 ц/га. На 1 кг д.в. NPK получено 13,6 кг сена. Содержание нитратов в сене находилось в пределах физиологической нормы для животных.

Проведенные кафедрой агрохимии БСХА опыты по изучению влияния осветвленных стоков свинокомплекса «Заднепровский» Оршанского района Витебской области на урожай и качество сена многолетних злаковых трав показали их высокую эффективность. Оптимальная доза внесения стоков за один полив равна 250−300 м³/га. За три полива урожай сухого вещества сена в сумме за три укоса возрос на 5,62 т/га, или на 100% (по сравнению с контролем без удобрений), при хорошем качестве корма.

В вегетационных опытах выяснилась реакция бобовых растений на азот удобрения. При выращивании их в течение первого года жизни определили, что при внесении азота увеличивается надземная и подземная масса бобовых растений, но в меньшей степени (меньшая относительная эффективность, что подтверждает меньшую дефицитность азота для бобовых растений), чем у злаков; выявили также, что реакция на азот удобрений у бобовых растений разных видов различается.

Своеобразной была реакция на азот у лядвенца рогатого: в первые пять недель роста подкормленные растения отставали от контрольных (без азота) растений, но потом превзошли их. Растения люцерны изменчивой, развивавшиеся в первый год жизни мощнее и быстрее всех других видов, очень слабо реагировали на азот удобрения в первые недели жизни, а потом даже снижали продуктивность[21].

Научными исследованиями и практикой передовых колхозов доказано, что для получения с пойменных сенокосов и пастбищ 7−8 тыс. к. ед. с 1 га (на фоне N₉₀₋₁₅₀ K₉₀₋₁₂₀) вполне достаточно применение фосфорных удобрений в нормах Р₄₅₋₆₀, а для обеспечения более высоких урожаев трав (10−12 тыс. к. ед. с 1 га и более) нормы фосфорных удобрений должны быть увеличены до Р₉₀₋₁₂₀.

Шофман Л.И. в результате многолетних исследований на РУП «Минская ОСХОС НАН Беларуси» (в течение 16 лет изучается возможность создания и использования травостоя, который был на легких супесчаных почвах Центрального региона Беларуси при разном уровне минерального питания обеспечил стабильные, экономически оправданные урожаи кормовой массы) выявлена основополагающая роль в формировании продуктивного долголетия травостоев минеральных удобрений, позволяющих насытить почву элементами питания, обеспечить поддержание заданной урожайности, направленно воздействовать на изменение ботанического состава и качество корма. Стационарный опыт заложен в 1991 г. травосмесью, в состав которой были включены две бобовые (клевер луговой и ползучий) и четыре злаковые культуры (ежа сборная, тимофеевка луговая, кострец безостый). Расчетная норма высева травосмеси — 20 млн. всхожих семян на 1 га при 100% хозяйственной годности, в том числе тимофеевка луговая — 5 млн., остальные компоненты — по 3 млн. шт./га. Ставилась задача изучить влияние на продуктивность травостоя двух факторов: первый — 6 вариантов минеральных удобрений, в т. ч. пять, включающих возрастающие дозы азота от 60−240 кг д.в. на фоне P₆₀K₈₀; второй — интенсивность отчуждения травостоя (от 2-х до 4-х). Азотные удобрения вносились дробно, под каждый укос. Это воздействие наиболее полно проявляется при достаточном обеспечении влагой — фактора нерегулируемого непредвиденного. Из 16 лет наблюдений на долю засушливых вегетационных периодов пришлось два (третий и восьмой год пользования), избыточно влажных — три (первый, шестой и десятый годы пользования).

Видовой состав травостоя к 16 году пользования изменялся как под воздействием удобрений, так и в зависимости от количества укосов. При 3−4-кратном отчуждении наибольшим видовым разнообразием отличался вариант с N₆₀ Р₆₀К₁₈₀. В основном это злаковые травостои с преобладанием ежи сборной (35,0−50,7%), насеянных внедрившихся мятлика лугового и овсяницы красной (9,5−24,5%), клевера ползучего (0,4−10,3%) и разнотравья (12,6−14,0%).

Иная картина наблюдалась при двукратном отчуждении: на фоне Р₆₀ К₁₈₀ в травостое присутствовали почти все изначально высеянные компоненты — от 3% тимофеевки до 27,7% ежи сборной. С внесением 60−90 кг д. в. Азота в травостое преобладала ежа сборная — 73,6 — 80,8%. Более высокие дозы азота способствовали формированию бинарного кострецово-ежового травостоя, а при 240 кг азота — кострец полностью вытеснил ежу.

Применение минеральных удобрений — важнейший фактор не только долголетия, но и продуктивности. Так, прибавки урожая сухого вещества и сбора протеина возрастали прямо пропорционально увеличению вносимых доз азота, достигая 47,4−52,0 ц в вариантах N₁₈₀ и N₂₄₀ кг д.в. В сравнении с фосфорно-калийными удобрениями прибавки урожая увеличивались в 1,4−3,2 раза, протеина — 0,4−4,4 раза. Самая высокая оплата 1 кг NPK прибавкой сухого вещества составила 10,4−11,2 кг при внесении 120−180 кг д.в. азота на фоне РК, а протеина — при увеличении дозы до 180 кг д.в. Каждый кг внесенного азота обеспечивал прибавку 1,4−2,8 кг протеина.

При использовании долголетних травостоев предпочтительно скашивать их не более двух раз. В этом случае сбор сухого вещества увеличивается на 31,4%, кормовых единиц-32%, сырого протеина-6,4%, обменной энергии-34,8% по сравнению с четырехкратным скашиванием, но обеспеченность кормовой единицы протеином при этом снижается на 19,2%, хотя остается на уровне зоотехнической нормы.

В условиях Центрального региона Беларуси на дерново-подзолистых супесчаных почвах целесообразно создавать травостои длительного использования.

Установлено, что при ежегодном внесении оптимальной, экономически оправданной дозы N₁₂₀ P₆₀K₁₈₀ и двуукосном использовании продуктивность травостоя сохраняется на уровне 6 т сухого вещества и 56 ГДж обменной энергии с вариабельностью по годам 27%. При этом в почве сохраняется положительный баланс фосфора и калия, а азот полностью расходуется на формирование урожая.

Себестоимость 1 ц кормовых единиц и окупаемость энергозатрат при длительном, 16-летнем использовании ценоза остается на уровне краткосрочного, что делает ненужным перезалужение и связанные с ним затраты.

Для повышения продуктивности лугов длительного пользования (не менее 7 лет) рекомендуется на органогенных почвах, кроме поддержания оптимального водно-воздушного режима (уровень грунтовых вод 60−100 см), внесение до 270 кг азота на 1 га — по 135 кг под каждый укос при двуукосной системе использования трав. Если в хозяйствах нет достаточного количества азотных удобрений, можно ограничиться нормами 180 кг и 90 кг на 1 га, но при этом урожай фитомассы снижается соответственно на 11−23%.

Урожай сена бобово-злаковых травостоев зависит от кратности внесения азота. Аммиачная селитра более эффективна при трехкратном внесении в течение вегетации, а мочевина, особенно в высоких нормах (N₆₀₋₉₀), — при однократном, весной. Мочевина более эффективна на сенокосах, а аммиачная селитра — на пастбищах.

По потенциалу продуктивности многолетние травы превосходят большинство других культур. Однако в условиях нынешнего производства это преимущество не проявляется и главным образом по той причине, что в структуре многолетних трав преобладают злаки — до 100% на лугах и более 60% на пашне. Хотя известно, что злаковые травы требуют высоких доз удобрений, где окупаемость 1 кг азота достигает 20−25 кормовых единиц. В то же время хронический недостаток азота и других элементов питания для многолетних трав не позволяет реализовать их высокий потенциал.

2. Экспериментальная часть

2.1 Агроклиматические условия северо-восточной части Беларуси

Горецкий район расположен в северо-восточной зоне Республики Беларусь и расположен в Оршанско-Кричевском подрайоне. По тепло-влагообеспеченности она относиться к прохладной зоне с хорошим увлажнением с умеренно-континентальным климатом. Зима относительно мягкая, лето влажное и прохладное. Среднегодовая температура воздуха на территории района, по данным местной метеостанции составляет 4,6 С. Годовая амплитуда среднемесячных температур воздуха составляет 26 С. Самый теплый месяц июль, со среднесуточной температурой 17,8 С, а самый холодный — январь -8,2С. Первая половина зимы значительна теплее второй.

В отдельные жаркие дни температура воздуха может повышаться до 37⁰С (абсолютный максимум), а в очень холодные суровые зимы понижается до -42⁰С (абсолютный минимум). Однако такие резкие перепады воздуха наблюдаются редко (вероятность 5%). В 90% абсолютный минимум температуры воздуха бывает в пределах 22−24 С, а абсолютный максимум 32−34 С. Переход среднесуточных температур через ноль градусов осуществляется 25−31 марта. Переход через +5С обычно совпадает с началом возобновления вегетации озимых и начинается в середине апреля. Вегетационный период заканчивается в середине октября и составляет при этом 150−190 дней. Период с положительной среднесуточной температурой воздуха длиться 225−230 дней. Продолжительность периода со среднесуточной температурой выше 10 С бывает 143−144 дня. Сума положительных температур за этот период составляет 2150−2200 С. Среднемесячная температура за май — сентябрь составляет 14,7 С.

Территория Горецкого района по количеству выпавших осадков относится к зоне достаточного увлажнения. За год выпадает свыше 600 мм. осадков. В среднем 75% сумы годовых осадков приходится на теплый период года. За период активной вегетации выпадает в среднем 320−350 мм. осадков.