Lobnya, Moscow, Russian Federation
Lobnya, Moscow, Russian Federation
The results of a field experiment on the effect of systematic surface application of organic fertilizers on the yield of long-term pastures of herbage are presented. With the introduction of manure in doses of 10 and 20 t/ha (once every 4 years), the yield of the pasture was 3.31 and 3.76 t/ha on average over 45 years, which is 51 and 72% higher compared to unfertilized grass stand.
pastures, long-term herbage, organic fertilizers, yield, weather conditions
Регулирование режима питания лугопастбищных угодий является основным приемом ухода, влияющим на их урожайность. Важным условием повышения урожайности луговых травостоев является рациональное использование органических удобрений. Наиболее доступной и универсальной является минеральная система удобрений на основе рационального сочетания элементов питания. Однако на приобретение минеральных удобрений (особенно азотных) требуются значительные материальные затраты.
Использование органических удобрений является основой техногенно-органической системы ведения пастбищ. В органических удобрениях содержатся многие микроэлементы. Они оказывают многостороннее влияние на почву — улучшают физические ее свойства, активизируют микробиологические процессы, увеличивают количество дождевых червей, при поверхностном внесении на дернину оказывают мульчирующее действие [1; 2].
Об эффективности использования в лугопастбищном производстве органических удобрений свидетельствуют результаты работ ВНИИ агрохимии, выполненных совместно с другими научными учреждениями [3; 4; 5]. Техногенно-органическая пастбищная система может найти применение в хозяйствах, располагающих возможностью производства и накопления навоза, особенно в фермерских и крестьянских с низким материально-техническим обеспечением, удаленных от промышленных центров.
Методика и условия проведения исследований. С целью изучения влияния органических удобрений (навоза) в ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса» проводится полевой опыт, заложенный в 1946 г. на участке с дерново-подзолистой среднесуглинистой почвой. В исходном состоянии в слое почвы 0–20 см содержалось 2,3 % гумуса, 0,12 % общего азота, 60 мг/кг почвы подвижного фосфора, 70 мг/кг обменного калия. В 1946 г. проведен посев семикомпонентной травосмеси, рекомендованной в те годы — в составе тимофеевки луговой, костреца безостого, овсяницы луговой, лисохвоста лугового, мятлика лугового, клевера лугового, клевера ползучего. Использование травостоев — три цикла за сезон в фазу начала выхода в трубку доминирующих злаков. Площадь делянок — 104 м2. В течение всего периода (1946–2020 гг.) участок не перезалужали. Навоз в дозах 10 и 20 т/га вносится поверхностно осенью один раз в четыре года. Последнее внесение — осенью 2020 г.
Результаты исследований. При длительном использовании бобово-злакового травостоя без внесения удобрений отмечена регрессивная сукцессия. Сеяный травостой преобразовался в низовозлаковоразнотравный с внедрением на 75-й год жизни 68 % дикорастущих низовых злаков (овсяница красная, полевица тонкая, душистый колосок, щучка дернистая и др.). Из сеяных злаков сохранились только лисохвост луговой (18,0 %) и мятлик луговой (2,9 %). Применение органических удобрений на пастбище в течение семи десятилетий способствовало формированию стабильных полноценных многоярусных растительных сообществ. При систематическом внесении 10 т/га навоза в составе травостоя 73-го года пользования содержание сеяных трав составило 45,3 % (в том числе — 36,3 % — долголетнего корневищного злака — лисохвоста лугового). При внесении навоза в дозе 20 т/га участие сеяных злаков снизилось до 35,8 % в результате внедрения 37,3 % растений из группы разнотравья (одуванчик лекарственный, тысячелистник обыкновенный, кульбаба осенняя и др.). За годы исследований в зависимости от погодных условий участие лисохвоста лугового в вариантах 10 и 20 т/га навоза соответственно изменялось от 8 до 33 % и от 10 до 38 %, мятлика лугового — от 12 до 34 % и от 12 до 37 % [6].
Важным критерием оценки эффективности органических удобрений является качество пастбищного корма — его протеиновая питательность и энергонасыщенность. По содержанию сырого протеина (14,0–14,3 %), сырой клетчатки (23,0–23,1 %), сырого жира (0,36–0,37 %) в среднем за 1976–2020 гг. пастбищный корм, получаемый с удобренных навозом травостоев, отвечал требованиям ГОСТ Р 57482-2017 «Корм пастбищный».
Таблица. Влияние органических удобрений на урожайность пастбищ (сухого вещества)
|
Годы исследований (годы жизни травостоев) |
Удобрение, т/га |
Урожайность травостоя в среднем за 4 года, т/га |
Прибавка урожая |
Годы исследований (годы жизни травостоев) |
Урожайность травостоя в среднем за 4 года, т/га |
Прибавка урожая |
||
|
в сумме за 4 года, т/га |
на 1 т навоза, кг |
в сумме за 4 года, т/га |
на 1 т навоза, кг |
|||||
|
1973–1976 (27–30) |
Без удобрений |
1,50 |
— |
— |
1997–2000 (51–54) |
2,55 |
— |
— |
|
Навоз, 10 |
2,26 |
3,04 |
304 |
3,30 |
3,00 |
300 |
||
|
Навоз, 20 |
2,71 |
4,84 |
242 |
3,85 |
5,20 |
260 |
||
|
1977–1980 (31–34) |
Без удобрений |
2,45 |
— |
— |
2001–2004 (55–58) |
2,53 |
— |
— |
|
Навоз, 10 |
4,07 |
6,48 |
648 |
3,86 |
5,32 |
532 |
||
|
Навоз, 20 |
4,68 |
8,92 |
446 |
4,55 |
8,08 |
404 |
||
|
1981–1984 (35–38) |
Без удобрений |
1,74 |
— |
— |
2005–2008 (59–62) |
2,84 |
— |
— |
|
Навоз, 10 |
2,18 |
1,76 |
176 |
4,86 |
8,08 |
808 |
||
|
Навоз, 20 |
2,49 |
3 |
150 |
5,47 |
10,52 |
526 |
||
|
1985–1988 (39–42) |
Без удобрений |
1,84 |
— |
— |
2009–2012 (63–66) |
2,74 |
— |
— |
|
Навоз, 10 |
3,06 |
4,88 |
488 |
4,18 |
5,76 |
576 |
||
|
Навоз, 20 |
3,68 |
7,36 |
368 |
4,95 |
8,84 |
442 |
||
|
1989–1992 (43–46) |
Без удобрений |
1,72 |
— |
— |
2013–2016 (67–70) |
1,89 |
— |
— |
|
Навоз, 10 |
2,87 |
4,60 |
460 |
2,73 |
3,36 |
336 |
||
|
Навоз, 20 |
3,28 |
6,24 |
312 |
3,18 |
5,16 |
258 |
||
|
1993–1996 (47–50) |
Без удобрений |
1,36 |
— |
— |
2017–2020 (71–74) |
2,30 |
— |
— |
|
Навоз, 10 |
2,23 |
3,48 |
348 |
3,82 |
6,24 |
624 |
||
|
Навоз, 20 |
2,51 |
4,60 |
230 |
4,18 |
7,52 |
376 |
||
|
1976–2020 (30–74) |
Без удобрений |
2,19 |
— |
— |
||||
|
Навоз, 10 |
3,31 |
50,4 |
0,50 |
|||||
|
Навоз, 20 |
3,76 |
70,6 |
0,35 |
|||||
|
N60P45K90 |
5,07 |
129,6 |
||||||
|
N120P45K90 |
6,45 |
191,7 |
||||||
В таблице приведены данные В. А. Кулакова за 1973–2016 гг. [6], прибавка сухого вещества за 1976–2020 гг. дана в сумме за 45 лет.
Однако в зависимости от особенностей погодных условий отмечено изменение химического состава зеленого корма. Так, в засушливых условиях вегетационного периода 2012 г., когда за все месяцы, кроме июля, выпало 38–88 % осадков от нормы, в результате замедленного роста трав отмечено повышенное содержание сырого протеина — 15,8–18,1 % во втором и 20,6–21,9 % в третьем циклах. Урожайность пастбищного травостоя за 45-летний период без внесения удобрений за счет почвенного плодородия составила 2,19 т/га сухого вещества (23 ГДж/га обменной энергии, 1883 корм. ед., 313 кг сырого протеина) (таблица). Периодическое внесение навоза способствовало повышению сбора пастбищного корма на 51 % при дозе 10 т/га и на 72 % при дозе 20 т/га.
На 1 т вносимого навоза дополнительно получено 448 и 314 кг сухого вещества. При включении в пастбищную систему звена «внесение минеральных удобрений в дозах N60P45K90 и N120P45K90» урожайность пастбищ выросла по сравнению с контролем в 2,3 и 2,9 раза. На каждый килограмм смеси NPK ежегодный (в течение 45 лет) дополнительный сбор корма составлял 14,8 и 16,7 кг. Показатели урожайности пастбищ, полученные по результатам 12-и ротаций внесения навоза, значительно различались в зависимости от особенностей погодных условий. Так, сбор пастбищного корма в 2005–2008 гг. при внесении навоза в дозах 10 и 20 т/га был в 2,2 раза выше по сравнению с ротацией 1993–1996 гг. Это объясняется тем, что вегетационные периоды 1993–1996 гг. характеризовались недостаточным количеством атмосферных осадков, особенно в летний период (tº +10º–+10º) — 184–242 мм (при 297 мм среднемноголетнем). В 1995 г. ГТК (гидротермический коэффициент) равнялся 0,93, в 1996 г. – 1,25 (при 1,5 среднемноголетнем). Повышение урожайности долголетних травостоев за ротацию 2005–2008 гг. объясняется благоприятными условиями вегетационных периодов. Во все годы показатели тепло- и влагообеспеченности превышали среднемноголетние. Особенно благоприятные условия отмечены в вегетационный период 2008 г. Продолжительность вегетационного периода составила 214 дней (среднемноголетняя — 135), сумма среднесуточных температур — 2706 ºС (при норме 2086 ºС), количество осадков — 524 мм (среднемноголетнее — 299), ГТК — 1,91 (против 1,5).
Заключение. Система ведения пастбищного хозяйства, включающая звено «внесение навоза один раз в четыре года в дозах 10 и 20 т/га» способствует повышению урожайности долголетних травостоев на 51 и 72 %. При этом в течение 45 лет на каждую тонну внесенного навоза дополнительный сбор корма составлял 448 и 314 кг. В ротации с благоприятными по тепло- и влагообеспеченности условиями вегетационного периода (2005–2008 гг.) эффективность навоза по влиянию на урожайность пастбищ была в 2,2 раза выше по сравнению с ротацией 1993–1996 гг. при недостаточном количестве атмосферных осадков.
1. Kononova M. M. Problema pochvennogo gumusa i sovremennye zadachi ego izucheniya. - M. : Izd-vo AN SSSR, 1951. - 388 s.
2. Minina I. P. Udobrenie // Lugovye travosmesi. - M. : Kolos, 1972. - S. 211-227.
3. Merzlaya G. E. Formirovanie lugopastbischnyh travostoev pri ispol'zovanii organicheskih udobreniy // Rol' kul'turnyh pastbisch v razvitii molochnogo skotovodstva Nechernozemnoy zony Rossii v sovremennyh usloviyah : sb. nauch. tr. / Pod obschey red. N. A. Laretina, A. A. Kutuzovoy, V. M. Kosolapova. - M., 2010. - S. 153-159.
4. Kulakov V. A., Scherbakov M. F., Balaeva O. N. Organicheskie udobreniya na kul'turnyh pastbischah // Kormoproizvodstvo. - 1999. - № 1. - S. 8-11.
5. Kulakov V. A., Privalova K. N., Altunin D. A. Vliyanie dlitel'nogo primeneniya udobreniy na produktivnost' pastbischnyh fitocenozov i pochvennuyu sredu // Materialy Vserossiyskogo koordinacionnogo soveschaniya uchastnikov Geograficheskoy seti opytov s udobreniyami «Itogi vypolneniya programmy fundamental'nyh nauchnyh issledovaniy na 2013-2020 gg.». - M., 2018. - S. 159-164.
6. Kulakov V. A., Altunin D. A. Effektivnost' organicheskih udobreniy na pastbischah // Mnogofunkcional'noe adaptivnoe kormoproizvodstvo : sb. nauch. tr., vyp. 9(57). - M., 2016. - S. 66-70.
