Влияние минеральных удобрений на ботанический состав травостоя кормовых угодий

Влияние минеральных удобрений на ботанический состав травостоя кормовых угодий

Актуальность исследований заключается в том, что в настоящее время как на сеянных, так и на природных кормовых угодьях происходит деградация травостоя. Поэтому современное состояние фитоценозов требует разработки таких агротехнических приемов, которые бы позволили повысить продуктивность и улучшение питательности корма, сохранность ценного видового состав и продление сроков использования пастбищ.

Ботанический состав и габитус травостоев природных пастбищ и сенокосов можно изменить путем регулирования минерального питания или обработкой дернины, так как такие приемы приводят к изменению сложившейся в природе связи между травостоем и средой их обитания. Причем, они оказывают свое влияние не только на весь ценоз, но и на степень участия отдельных его видов на сложение травостоев. Под действием элементов минерального питания и приемами поверхностного улучшения (фрезерования, дискования, боронования и т. д.), происходит обильное разрастание одних и сильное угнетение других видов, в конечном итоге — к полному их исчезновению из травостоев пастбищ и сенокосов. В этой связи, наблюдаются изменение в соотношениях между массой долей стеблей и листьев, а также генеративных и вегетативных органов. Таким образом, необходимо при применении различных способов улучшения учитывать не только их влияние на величину урожая травостоя, но и на ботанический и структурный состав луговых ценозов, так как от последних зависит качество получаемого корма.

Улучшение злакового травостоя. В связи с большим разнообразием видов, входящих в состав луговых агрофитоценозов, обладающих своими, присущими данному виду биологическими особенностями, наблюдается борьба за выживание. При создании благоприятного агрофона для высокопродуктивных видов, как наиболее требовательных к условиям произрастания, происходит угнетение низкорослых членов сообщества, вплоть до полного их вытеснения. И, наоборот, при недостатке элементов минерального питания высокопродуктивные верховые травы угнетаются малопродуктивными низовыми, которые в большей мере способны извлекать питательные вещества из почвенных растворов слабой концентрации, что обусловлено различной степенью разветвления корневой системы этих групп луговых растений. Важность этого вопроса состоит не только в выборе способа улучшения лугового ценоза, но и, что не менее важно, влияния его на качество получаемого корма. Исследованиями, проведенными с 2005 года на лугах предгорной зоны Кабардино-Балкарии с различным ботаническим составом травостоя, по выявлению роли тех или иных минеральных удобрений на развитие лугового сообщества, установлено, что азотные удобрения способствуют развитию растений из группы злаковых. При этом, участие бобовых и разнотравья в составе травостоя сокращается. По нашему мнению, злаковые растения отличаются более высокой способностью потребления азота вообще, в том числе из внесенных азотных минеральных удобрений. Обладая более разветвленной корневой системой, злаки, по сравнению с бобовыми, более энергично поглощают фосфор, создавая условия фосфорного голодания для бобовых. При этом действие азотных удобрений, особенно в смеси с фосфорными, на травостой кормовых угодий способствует формированию более высокого, мощно развитого злакового травостоя. Как правило, в год внесения удобрений азот значительно увеличивал долевое участие в биомассе злаковых за счет растений из других ботанических семейств, а при ежегодном их внесении в значительных дозах, привело к абсолютному господству злаков. Представители других семейств или выпали, или сильно сократили свою численность. Анализ ботанического состава агроценоза предгорной зоны показал увеличение содержания злаковых при внесении азотных удобрений в отдельности и в смеси с фосфорными (табл. 1). Причем, наиболее существенное увеличение доли злаковых наблюдается при более полном удовлетворении растений в питательных веществах, а именно, при внесении недостающих в почве фосфора и азота.

Таблица 1 — Изменение содержания злаковых в травостое, % по годам в зависимости от доз минеральных удобрений

Варианты.
Контроль (без удобрений).	14,9.	16,9.	19,2.
N60.	19,3.	22,4.	48,3.
P60.	15,9.	19,4.	42,8.
N60P60.	23,8.	34,7.	52,9.
N120P120.	27,9.	39,8.	59,8.

В старосеянные травостоисо временем внедряются растения дикой флоры, содержание которых увеличивается при увеличении срока пользования травостоем. И тогда вместо злакового формируется разнотравно-злаковый, а вместо бобово-злакового — разнотравно-бобово-злаковый травостой. В сеяное сообщество могут внедряться не только растения из группы разнотравья, но и дикорастущие растения из группы бобовых, злаковых и даже осоковых. В целом это приводит к обогащению видового состава ценоза, но далеко не всегда к увеличению продуктивности луга и, тем более, к улучшению качества корма. Из-за высокой конкуренции за элементами питания при плотном травостое в состав его могут внедряться только малотребовательные к условиям произрастания низкоурожайные виды. Со временем высокопродуктивные, как более требовательные к условиям произрастания виды, начинают выпадать, так как они имеют менее разветвленную корневую систему, которая оказывается неспособной обеспечить вегетирующие растения достаточным количеством влаги и элементами минерального питания. Все это приводит к снижению продуктивности луга. А если учесть еще и тот факт, что растения дикой флоры далеко не все являются высокопитательными, с высокой поедаемостью и переваримостью, становится ясным, что сеяный, а также высокоценный природный травостой необходимо сохранять как можно более длительный срок. Для этого необходимо обеспечить высокоценные виды трав, прежде всего, необходимым количеством питательных веществ. В данных природно-климатических условиях наиболее существенное влияние на увеличение доли злаков в составе травостоев оказывают азотные удобрения и их смеси с фосфорными, так как они «препятствуют» вторжению растений дикой флоры, а в травостоях пышно развиваются злаковые травы, в результате чего увеличивается не только валовый урожай, но и количество поедаемой массы. В наших исследованиях, внесение (в течение 3_х лет) минеральных удобрений привело к изменению типа травостоя. Содержание злаковых возросло при внесении азотных удобрений с 25,5% (в варианте без удобрений) до 79,6, азотно-фосфорных.

Следовательно, при улучшении пищевого режима злаковые травы, отличающиеся повышенными, по сравнению с растениями других семейств темпами поглощения питательных веществ, заняли доминирующее положение в составе травостоя. Из этого следует, что сеяные злаковые луга можно длительное время использовать без пересева трав путем поверхностного их улучшения, получая при этом стабильно высокие урожаи сена. В 2009;2010 гг. отмечалось некоторое увеличение доли злаковых и при внесении фосфорных удобрений, что связано с выпадением бобовых из травостоя, и азот, накопленный в результате жизнедеятельности клубеньковых бактерий люцерны, был израсходован на рост и развитие злаковых. Азотные, а особенно азотно-фосфорные удобрения оказали большое стимулирующее воздействие на развитие злаковых и бобово-злаковый травостой с невысоким участием бобовых, превратив их практически в злаковый, где содержание злаковых трав достигло 85,5−91,9%.

При улучшении азотного питания сеяного злакового луга при одновременном обеспечении фосфором создаются более благоприятные условия для роста и развития луговых агроценозов. При этом наблюдается положительное влияние возрастающих доз азотных удобрений на увеличение доли злаковых на еще более старовозрастных (4−6 годов пользования) посевах (табл. 2), где при увеличении срока пользования травостоем доля злаковых постепенно сокращалась (с 50,9 до 29,7%), а при систематическом внесении возрастающих доз азотных удобрений она осталась на стабильно высоком уровне (78,9−99,8%). При этом наблюдается положительное влияние возрастающих доз азотных удобрений на увеличение доли злаковых на еще более старовозрастных (7−9 годов пользования), где со временем в составе сеяного травостоя поселяются растения других семейств, вытесняя ценные в кормовом отношении злаковые травы. И при создании благоприятных условий питания для злаковых трав доля их участия в травостое остается на высоком уровне, что дает возможность значительно продлить срок пользования сеяным лугом, не прибегая к его перезалужению.

Таблица 2 — Влияние минеральных удобрений на содержание злаковых на старосеяном травостое, %.

Варианты.
Контроль (без удобрений).	50,9.	49,9.	29,7.
N60.	69,9.	67,8.	46,9.
P60.	60,6.	60,3.	41,8.
N60P60.	78,9.	79,5.	82,9.
N120P120.	88,9.	79,8.	99,8.

В данном случае даже на 9-й год пользования, в зависимости от дозы вносимых азотных удобрений, содержание злаков достигало 87,9−99,8. В результате этого злаки стали занимать доминирующее положение и содержание их увеличилось. Наблюдается некоторое увеличение доли злаков при увеличении доз фосфорных удобрений, что объясняется созданием более благоприятных условий питания для сеяных многолетних трав. Таким образом, улучшение азотного питания растений, особенно при достаточной обеспеченности фосфором, стимулирует развитие злаковых в травостое. И чем выше доза азотного удобрения, тем лучшие условия создаются для их роста и развития, тем большую долю участия они занимают в составе травостоя. Важно и то, что, не проводя перезалужения, имеется полная возможность при оптимизации условий питания травостоев (поверхностное улучшение) продлить срок пользования травостоем в предгорной зоне Кабардино-Балкарии как минимум до 8−9 лет, о чем свидетельствуют результаты проведенных нами экспериментов.

Стимулирование развития бобовых. В предгорной зоне республики бобовые являются одним из важных компонентов естественных и сеяных бобово-злаковых травостоев, и часто удельный вес их значительно меньше, чем злаков, и связано это, по нашему мнению, со слабой обеспеченностью почв доступными формами фосфора. Хотя есть и другие причины. Для хорошего роста бобовых важно обеспечить бобово-злаковые травостои достаточным количеством фосфора и калия, превосходящим их потребность в этих веществах в чистых травостоях. При этом следует иметь в виду слабую конкурентоспособность бобовых и ориентироваться в первую очередь на обеспечение их элементами минерального питания, а, следовательно, необходимо вносить повышенные дозы фосфорных удобрений.

Многие исследователи отмечают изменение содержания бобовых в сторону их увеличения при улучшении фосфорного и фосфорно-калийного режима питания травостоев. Как в естественных, так и в сеяных травостоях суперфосфат повышал удельный вес бобовых за счет снижения злаков. Положительное влияние на увеличение доли бобовых в травостое горного луга под влиянием фосфорных и фосфорно-калийных удобрений отмечает Н. Ф. Храмцова (1971), где содержание их увеличивалось с 5−7 до 41−47%. Внесение фосфорных удобрений на природных лугах Кабардино-Балкарии обеспечивало бурный рост и развитие бобовых на всех растительных группировках. Калийное удобрение усиливало действие фосфорных и способствовало развитию бобовых трав (Цымбалов И. А., 1970). В большинстве опытов фосфорно-калийное удобрение оказывало положительное влияние на увеличение доли бобовых за счет уменьшения, в основном, доли разнотравья. Увеличение содержания бобовых может наблюдаться не только при внесении фосфорно-калийных удобрений, но и при внесении одного из них, недостающего в почве, например, фосфора или калия (Ромашов, 1949). В наших опытах внесение фосфорных и фосфорно-калийных удобрений на природных и сеяных травостоях стимулировало развитие бобовых (табл. 3).

Таблица 3 — Действия фосфорных и фосфорно-калийных удобрений на содержание бобовых в травостое природного луга, % по годам.

Вариантыопыта.
Контроль (без удобрений).	4,9.	3,9.	2,9.
Р60.	13,8.	23,6.	29,9.
К60.	10,6.	11,5.	13,3.
Р60К60.	17,9.	38,9.	47,5.

Так, в предгорной зоне Центральной части Северного Кавказа (учебно-опытное поле Кабардино-Балкарского ГАУ) при содержании бобовых 2,9−4,9% в составе травостоя природного фитоценоза, содержание бобовых от применения фосфорных удобрений возрастало до 13,8−29,9%, а фосфорно-калийных — до 47,5% против 2,9−4,9% - на контроле. На других участках, в том числе и на склоновых землях также проявляется стимулирующее влияние фосфорных и фосфорно-калийных удобрений при систематическом их внесении на развитие бобовых. Положительное влияние на увеличение содержания бобовых при внесении фосфорных и фосфорно-калийных удобрений отмечается и на сеяных травостоях (табл. 4).

Таблица 4 — Влияние фосфорных и фосфорно-калийных удобрений на содержание бобовых в сеяных травостоях на учебно-опытном поле Кабардино-Балкарского ГАУ, % (травосмесь — люцерно-тимофеечный, 4−5 года пользования).

Варианты опыта.
Контроль (без удобрений).	15,7.	13,1.	9,1.
Р60.	33,4.	41,5.	49,7.
К60.	29,7.	26,5.	23,8.
Р60К60.	39,8.	48,9.	54,9.

Фосфорное удобрение заметное влияние оказало на травостои с бобовыми травами, где содержание бобовых достигло 55%, и они заняли доминирующее положение (2015 г.) против контроля — 9,1%. Внесение фосфорных и фосфорно-калийных удобрений повысило количество бобовых более чем на 50%.

Выводы

Таким образом, на выщелоченных черноземах Центральной части Северного Кавказа, обеспеченных доступными формами калия, при дефиците фосфора, внесение фосфорных, а также фосфорно-калийных удобрений на природных и сеяных травостоях стимулировало развитие бобовых, что является положительным фактором, способствующим повышению содержания протеина в корме.

• 1. Астафова О. И. Улучшение горных сенокосов и пастбищ Кабардино-Балкарии. Кабардино-Балкарское книжное издательство, 1965. 71 с.
• 2. Ахламова Н. А. Влияние азотных удобрений на урожай и питательную ценность злаковых трав // Химия в сельском хозяйстве. 1969. № 6. С.23−24.
• 3. Бабаян Т. Г. Влияние азотного удобрения на химический состав сена субальпийского злаково-разнотравного луга // Химия в сельском хозяйстве. 2014. № 6. С. 23−24. травостой кормовой продуктивный
• 4. Гаджиев В. Удобрение среднегорных природных кормовых угодий Азербайджана // Луга и пастбища. 1968. № 5. С. 38.
• 5. Голованюк В. Удобрение сеяных травостоев // Луга и пастбища. 2014. № 3. С. 32.