Вятский государственный агротехнологический университет
Россия
УДК 631.445.124 Почвы низинных торфяников
Долголетний травостой, созданный в 1975 г. на осушенной низинной торфяной почве и используемый без перезалужения в сенокосном режиме до настоящего времени, при ежегодной подкормке минеральными удобрениями позволяет получать высокоурожайные питательные корма для животных с продуктивностью 5,0–5,5 тыс. корм. ед./га. В сформировавшемся агрофитоценозе сохраняется ценный ботанический состав многолетних злаковых трав, мощная корневая система которых способствует сохранению органогенного слоя почвы.
бессменное возделывание, злаковые травы, урожайность, минеральные удобрения, низинная торфяная почва
Введение
В современных условиях в связи с имеющимся дефицитом материально-финансовых и трудовых ресурсов в сельскохозяйственных предприятиях предпочтение отдается производству качественных кормов, требующих меньшего количества экономических и трудоемких затрат. На торфяной почве наименее затратным для заготовки грубых кормов (сена) является длительное возделывание многолетних трав, чем производство других кормовых культур. Многолетние злаковые травы в полной мере используют биоклиматические ресурсы, оказывают положительное влияние на сохранение органогенных почв и улучшение их плодородия [1–5].
Цель – изучение агроэкологического потенциала многолетнего злакового травостоя, возделываемого бессменно в течение 49 лет на осушенной торфяной почве для заготовки качественных кормов для крупного рогатого скота.
Материалы и методы
Исследования проводили на Кировской лугоболотной опытной станции – филиале ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса» в период с 1975 по 2024 год на территории осушенного низинного торфомассива «Гадовское», расположенного на левой надпойменной террасе р. Быстрицы, в 30 км на запад от г. Кирова. Залужение произведено весной 1975 г. трехкомпонентной злаковой смесью: тимофеевка луговая – 5 кг/га (Phleumpratense L.), овсяница луговая – 8 кг/га (Festucapratensis L.), кострец безостый – 12 кг/га (Brōmusinērmis L.). Почва опытного участка – осушенная низинная торфяная с мощностью торфяного слоя 2–3 м. По ботаническому составу торф древесный и древесно-осоковый, степень разложения – 45–55 %, подстилается среднезернистым аллювиальным песком, зольность в пахотном слое – 10,5–11,4 %, объемная масса – 0,249–0,300 г/см, полная влагоемкость – 340–348 %, рН солевой – 4,6, содержание общего азота – 1,4 %, подвижного фосфора – 37–98, обменного калия – 52–93 мг на 100 г сухой почвы. Уровень грунтовых вод в течение периода наблюдений – 1,7–0,9 м [6, 7].
Учеты и анализы проводили по общепринятым в луговодстве методикам. Статистическую обработку данных по урожайности осуществляли методом дисперсионного анализа [8, 9].
Результаты и их обсуждение
Низинные осушенные торфяные почвы – важный резерв производства высококачественных энерго-протеинонасыщенных растительных кормов для активно развивающейся отрасли животноводства в России, подтверждением чему является более чем 100-летний опыт исследований на Кировской лугоболотной опытной станции, расположенной на осушенном низинном торфомассиве «Гадовское». Результаты исследований на стационарном опыте в течение 49 лет показывают, что в наибольшей степени отвечающей эколого-хозяйственным требованиям мелиоративного земледелия на торфяных почвах является группа культурных многолетних злаковых трав.
Возделывание многолетних трав без перезалужения способствовало формированию мощной корневой системы, которая оказывает положительное влияние на плодородие и сохранение органогенного слоя торфяной почвы. Наибольшая убыль торфяной залежи при любой глубине остаточного слоя происходит под культурами, где ежегодно проводится обработка почвы. При использовании травостоя в сенокосном режиме без перезалужения в период с 1975 по 2023 г. изменения в почве произошли незначительные: под влиянием регулярного применения минеральных удобрений отмечено увеличение кислотности почвы рН сол. с 4,6 до 5,7 по сравнению с исходным показателем, содержание азота изменилось с 1,4 до 1,8 %. Снижение содержания в почве таких элементов, как фосфор и калий в 1,5-2 раза отмечается даже при ежегодном использовании полного минерального удобрения в дозах N60Р90К90 – это можно объяснить большим выносом данных элементов с урожаем.
Подземная масса многолетних трав, длительно используемых в сенокосном режиме, среди которых доминирует кострец безостый, на данный момент составляет 214 ц/га, при этом продуктивное действие корней (КПД) – 0,34, закрепление валовой энергии в корнях составляет 409 ГДж/га. Основная масса корней находится в слое почвы 0–20 см – 76 %, а в горизонте 20–40 см – 24 %. Благодаря этому сработка торфяного слоя под многолетними травами сведена к минимуму и составляет не более 0,5 см в год. По результатам зондирования почвы за период исследований сработка торфяного слоя составила 5–7 см. Вынос органического вещества под многолетними травами, возделываемыми в двухукосном режиме, составил 1,56 т/га.
При использовании на осушенной торфяной почве злакового травостоя бессменно в двухукосном режиме в течение длительного времени возможна заготовка высококачественных кормов без снижения продуктивности травостоя, с максимальным сохранением ценных в кормовом отношении многолетних злаковых трав. Доминирующей культурой на данном травостое в течение 49 лет был и остается кострец безостый. Тимофеевка луговая и овсяница луговая как рыхлокустовые травы постепенно были практически вытеснены более конкурентоспособными культурами в первые пять лет пользования травостоем, оставшись в ботаническом составе в незначительном количестве. Постепенно в травостое появлялись культуры, которые способны хорошо произрастать в условиях торфяных почв – такие травы, как мятлик луговой, пырей ползучий, лисохвост луговой, канареечник тростниковидный (таблица). При геоботанических обследованиях долголетнего травостоя сенокосного использования, проводившихся в разные годы, отмечалась также в незначительном количестве, до 15–18 %, группа разнотравья, состоящая из крапивы двудомной, купыря лесного, осота, будры и лютика едкого.
Урожайность злаково-разнотравного травостоя, возделываемого без перезалужения и подсева в течение 49 лет, остается на достаточно высоком уровне – 67,3 ц/га (рисунок). Такие результаты возможны при соблюдении технологии возделывания трав. На формирование ценного в кормовом отношении ботанического состава и повышение урожайности травостоя значительное влияние оказывает внесение минеральных удобрений. Отсутствие подкормки минеральными удобрениями в течение семи лет (2001–2006) привело к изменениям в ботаническом составе и, как следствие, снижению урожайности. За два укоса она составила всего 33,3 ц/га, при этом содержание костреца безостого резко сократилось до 27 %, его место в травостое заняли менее продуктивные несеяные злаковые травы (61 %), а содержание разнотравья увеличилось до 12 %. Появились мало поедаемые и не поедаемые виды трав: лютик едкий, купырь, будра и др. В последующем двукратная подкормка травостоя в течение вегетационного периода минеральными удобрениями в дозах N60-90P60-90K120-150 способствовала повышению урожайности в 2,3 раза, до 72–77 ц/га. Полученная дополнительная энергия в виде минерального питания дала толчок лучшему развитию культурных трав: содержание в травостое костреца безостого увеличилось до 59-73 %, а доля несеяных злаковых трав сократилась до 13–23 %, разнотравья – до 9 %. Сбор кормовых единиц с травостоя с внесением минеральных удобрений составил 5250–5430, сырого протеина –1147–1200, ОЭ – 71,0 МДж/га, тогда как без удобрений было получено 2730 кормовых единиц, 583 кг сырого протеина, ОЭ – 44,1 МДж/га [10].
За последние 15 лет (2010–2024) в сформировавшемся агрофитоценозе, при ежегодной подкормке травостоя минеральными удобрениями в дозах N60P60K90, кардинальных изменений в ботаническом составе не произошло, доминирующей культурой был и остается кострец безостый (64–57 %). Урожайность травостоя составляет 63,8 ц/га сухого вещества за сезон, при этом урожайность первого цикла – 33,6 ц/га, а второго – 25,9 ц/га. Сено первого и второго укосов, заготавливаемое из данного сырья, по урожайности и качеству различается незначительно и относится к сену 1–2 класса. Содержание сырого протеина в 1 кг сена обоих укосов составляет 13-15 %, сырой клетчатки – 26–28 %, сырой золы – 4–5 %, ОЭ – 9,5–10,2 МДж/га. В течение этого периода в среднем сбор кормовых единиц составляет 4,9 тыс. с 1 га, сбор сырого протеина – 940 кг/га, ОЭ – 60,4 МДж/га, при затратах антропогенной энергии 17,5 ГДж/га.
Оценка экономической эффективности возделывания на корм различных культур на осушенной низинной торфяной почве в 2024 г. показала, что создание в структуре кормовых севооборотов долголетних злаковых травостоев сенокосного использования является наиболее рентабельным и приносит наибольшую прибыль по сравнению с возделыванием других сельскохозяйственных культур. Ежегодное внесение минеральных удобрений в качестве подкормки на многолетних травах при затратах в 22 тыс. руб./га способствовало получению 4,3 тыс. корм. ед./га и высокого дохода 47 тыс. руб./га с рентабельностью 207 %.
Заключение
В условиях управляемого пищевого режима возделывание без перезалужения злакового травостоя позволяет получить на низинных торфяных почвах положительный экологический и экономический эффекты с учетом почвозащитной способности многолетних трав, оптимального подбора видов и сортов трав в травосмесях, в наибольшей степени отвечающих экологическим условиям местообитания. Долголетний травостой с доминированием костреца безостого, используемый в двухукосном режиме, может функционировать длительное время без видимых признаков вырождения, с сохранением высокого уровня продуктивности, при этом формируется водопрочная ореховато-комковатая структура корнеобитаемого слоя почвы, стабилизируются физические и водно-физические свойства профиля, снижается биохимическая сработка торфяной залежи.
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
1. Косолапов, В. М. Торфяные и выработанные почвы в условиях длительного применения удобрений / В. М. Косолапов, А. Н. Уланов, В. Н. Ковшова [и др.] // Плодородие. – 2021. – № 3. – С. 34-39.
2. Косолапов, В. М. Современные проблемы адаптации в сельском хозяйстве / В. М. Косолапов, И. А. Трофимов, Л. С. Трофимова [и др.] // Современные проблемы адаптации (Жученковские чтения IV): сборник научных трудов Международной научно-практической конференции. Ч. 1. – Белгород, 2018. – С. 81-84.
3. Жезмер, Н. В. Создание и долголетнее использование интенсивных сенокосов / Н. В. Жезмер, М. В. Благоразумова // Кормопроизводство. – 2011. – № 12. – С. 3-5.
4. Жезмер, Н. В. Биологические особенности корневищных злаков при долголетнем интенсивном использовании агрофитоценозов / Н. В. Жезмер // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство: сборник научных трудов Международной научно-практической конференции – М.: Угрешская типография, 2011. – С. 68-76.
5. Каракчиева, Е. Ф. Высокопродуктивные многолетние травосмеси для полевого кормопроизводства на севере России / Е. Ф. Каракчиева, Р. А. Беляева // Кормопроизводство. – 2012. – № 11. – С. 9-10.
6. Уланов, А. Н. Торфяные и выработанные почвы южной тайги Евро-Северо-Востока России / А. Н. Уланов. – Киров. – Вятка, 2005. – 320 с.
7. Глубоковских, А. Л. Режимы сельскохозяйственного использования, продуктивность и плодородие освоенных низинных торфяных почв / А. Л. Глубоковских // Научные стационары: реалии, научная проблематика и инновации: материалы научно-практической конференции с Международным участием, посвященной 70-летию Нарымского стационара по изучению систем применения удобрений на дерново-подзолистой почве. – Томск: ООО «Графика», 2017. – С. 109-113.
8. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта. 5-е изд. / Б. А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 352 с.
9. Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства / Б. П. Михайличенко. – М.: типография Россельхозакадемии, 1995. – 175 с.
10. Глубоковских, А. Л. Влияние кормовых культур на сохранность и плодородие торфяных почв / А. Л. Глубоковских, А. В. Смирнова // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика Россельхозакадемии Б. П. Михайличенко. – М.: Угрешская типография, 2013. – С. 307-311.
