После четырехлетнего применения удобрений и орошения в почве осушаемых пастбищ содержание гумуса и кислотность существенно не изменились. При внесении фосфорно-калийного удобрения (Р60К120) без орошения происходило накопление фосфора в слое почвы 0-10 см (с 23,6 до 28,3 мг на 100 г). Внесение полного минерального удобрения, особенно с высокой (N240) дозой азота приводило к снижению содержания фосфора в верхнем слое почвы (с 25,0 до 20,6 мг на 100 г) из-за большого выноса его с урожаем трав. Без внесения удобрений обеспеченность почвы калием снизилась на 5-й год опыта в слое 0-10 см в 2 раза и составила 5,1-5,8 мг на 100 г. Применение фосфорно-калийного удобрения способствовало незначительному увеличению количества калия (с 13,7 до 15,0 мг) на осушаемом пастбище. Внесение полного минерального удобрения в дозах N180Р60К120 и N240Р60К120 привело к снижению содержания калия в слое почвы 0-20 см на 2,5-5,1 мг на 100 г почвы.

6.5. Вымывание из почвы элементов питания

На осушаемом пастбище за 1980-1983 годы содержание элементов питания в инфильтрате зависело от дозы вносимых удобрений и погодных условий. Концентрация нитратного азота в растворах увеличивалась в конце вегетационных и снижалась в зимние и весенние периоды. Внесение удобрений способствовало большему его вымыванию: за вегетационный период концентрация его под неудобренными травостоями составила 0,01, а при внесении N120Р60К120 – 0,09 мг/л. Наибольшее содержание в растворах нитратного азота отмечалось в хорошие по теплообеспеченности периоды и достигало при внесении полного минерального удобрения 5,4 мг/л.

На удобренных травостоях отмечена большая потеря калия: во влажный 1980 год содержание его в растворах без внесения удобрений составило 8,5, а при внесении N120Р60К120 – 12,7 мг/л, или в 1,5 раза больше. Концентрация калия в инфильтрате в вегетационные периоды достигала на контроле 9,5, при РК – 12,8 и NРК – 15,9 мг/л. Кальция в инфильтрате во влажные вегетационные периоды под неудобренными травостоями содержалось 62-104, а при внесении полного минерального удобрения – 47-80 мг/л. В весенние и осенне-зимние периоды содержание кальция во всех растворах было примерно одинаковым. Магния в инфильтрате было в 2-3 раза меньше, чем кальция. При орошении концентрация N, Р, К, Са, Mg в растворах в зависимости от доз удобрений была примерно такой же, как при естественном увлажнении.

В целом, во все периоды наблюдений в растворах концентрация изучаемых элементов не превышала предельно допустимых значений. Вымывание элементов питания зависело как от концентрации, так и от количества инфильтрата (табл. 14).

В среднем за три года на неудобренном пастбище вымывание N– NО3, N– NН4, Р2О5, К2О, Са и Mg составило, соответственно 0,9; 0,6; 0,4; 20,3; 221 и 63,9 кг/га. Внесение фосфорно-калийного удобрения увеличивало вынос калия из почвы до 29,8 кг/га, а полного минерального в дозе N240Р60К120 увеличило потери нитратного азота до 2,6 и аммиачного азота – до 1,6 кг/га.

14. Вымывание элементов питания на злаковом осушаемом пастбище

в зависимости от удобрений (в среднем за 1980-1983 годы, кг/га)

Удобрение N– NО3 N– NН4 Р2О5 К2О Са Mg

При дождевании

Без удобрений 0,7 0,3 0,4 15,0 222 65,2

Р60К120 1,2 0,4 0,4 26,5 210 63,4

N240Р60К120 2,1 1,3 0,4 24,7 234 69,6

При естественном увлажнении

Без удобрений 0,9 0,6 0,4 20,3 221 63,9

Р60К120 1,8 1,0 0,6 29,8 223 63,1

N240Р60К120 2,6 1,6 0,6 29,1 231 64,7

6.6 Экономическая эффективность орошения и удобрения

Расчеты свидетельствуют о том, что в среднем за 4 года при продуктивности 1 га осушаемого злакового пастбища в 6 тыс. корм. един. экономически оправданной дозой удобрений является N180-240 Р60К120, которая обеспечивает прибыль 407,0-484,0 руб./га. При дополнительном увлажнении осушаемых злаковых пастбищ экономически эффективная доза удобрений – N240Р60К120-180, при которой в среднем за 5 лет прибыль составляет 554,8-623,0 руб./га при себестоимости 100 корм. ед. 2,46-2,33 руб., экономический эффект от орошения – 139 руб./га. Орошение злакового пастбища при внесении фосфорно-калийного удобрения экономически не оправдано.

1. Создание высокопродуктивных сенокосов и пастбищ на основных типах мелиорируемых угодий на основе разработанных и усовершенствованных ресурсосберегающих технологий и эффективного использования фактора биологизации в Центральном районе Нечерноземной зоны позволяет формировать травостои урожайностью до 70-75 ц/га СВ злаковых, 50-55 ц/га бобово-злаковых на пойменных и до 95-100 ц/га на суходольных лугах; пастбища продуктивностью до 5,5-6,7 тыс. корм.ед. на суходольных и до 6,0-6,7 – на низинных лугах без орошения и до 8,0-8,5 тыс. корм.ед. – при орошении.

2. На осушаемом пойменном лугу при создании сеяных сенокосов наиболее эффективна технология, включающая глубокую мелиоративную обработку РУ-0,65 на 35-40 см, кротование КРН-250 на 60-70 см и предпосевную (дискование БДТ-3 в 2 следа + вспашка + дискование) обработки почвы, до и послепосевное прикатывание почвы, посев злаковой (кострец б/о + овсяница тростниковая +тимофеевка) или бобово-злаковой (клевер гибридный + тимофеевка луговая) травосмеси, ежегодное внесение удобрений (N180Р60К60 под злаковые и Р60К60 –бобово-злаковые травостои). Такая технология залужения обеспечивает урожайность на уровне 70-75 ц/га сена злакового и 50-55 – бобово-злакового травостоя при окупаемости 1 руб. затрат 3,5-3,8 руб.

3. Перезалужение старосеяных пастбищ на среднеокультуренной почве осушаемого суходола без внесения удобрений способствовало незначительному (на 20-25%) увеличению валовой урожайности, но приводило к повышению окупаемости полного минерального удобрения (N90-180Р60К120) на злаковых пастбищах на 40-50%, а фосфорно-калийного на бобово-злаковых – в 1,5-2,0 раза, а также к резкому улучшению качества корма. Применение при залужении агрегата АЗ-2,4 позволяет экономить 29-34% энергетических затрат. На основании комплекса показателей доказана возможность и целесообразность уменьшения норм высева луговых трав до 50%, что приводит к снижению затрат при залужении на 20-35% и себестоимости корма на 10-20%.

4. На всех типах мелиорируемых кормовых угодий (суходолы нормального и временно избыточного увлажнения, низинный луг) сеяные пастбища формировали самую высокую урожайность (84,2-93,2 ц/га СВ злаковые и 72,1-81,9 ц/га бобово-злаковые травостои) при техногенно-минеральной N180Р40К100 на злаковых и Р40К100-150 – на бобово-злаковых агрофитоценозах) и комбинированной (компост, эквивалентный N180 под запашку и N180Р40К100-150 на злаковых, Р40К100 – на бобово-злаковых пастбищах) системах ведения пастбищ. При всех системах ведения пастбищ более высокую (на 8-15%) урожайность в первые 5 лет пользования сеяные злаковые травостои формируют на дерново-подзолистой глеевой почве низинного луга.

5. На злаковых пастбищах применять полное минеральное удобрение в дозе N90Р20К50 выгоднее на нормальном суходоле, где оно обеспечивает более высокие прибавки урожая (16,4 кг СВ на 1 кг д.в.). Увеличение дозы минеральных удобрений до N180Р40К100 привело к снижению их окупаемости (до 13,1 кг СВ). На бобово-злаковых пастбищах фосфорно-калийное удобрение оказалось более эффективным на суходоле временно-избыточного увлажнения и на низинном лугу, где оно в дозе Р40К120-150 способствует получению более высокой прибавки урожая (7,4 кг СВ на 1 кг д.в., а на нормальном суходоле – 5,9 кг).

6. При дополнительном увлажнении осушаемых злаковых пастбищ с режимом орошения 75-80% НВ в расчетном слое почвы 0-40 см в среднезасушливые вегетационные периоды оросительная норма составляет 1400 м3 при 4-х поливах по 340-350 м3/га, а в острозасушливые – 1800 м3/га при 5-ти. Оптимизация водного режима почв легкого механического состава при данном режиме увлажнения увеличивает водопотребление злаковых травостоев в засушливые годы до 435 мм, или на 49%, в сочетании с оптимальным пищевым режимом способствует повышению их продуктивности в среднем за 5 лет на 1,5-1,7 тыс. корм. ед. с 1 га.

7. При увлажнении осушаемых злаковых пастбищ из расчета 75-80% НВ в слое почвы 0-40 см рациональной дозой удобрений является N240Р60К120-180, при которой урожаи составляют 81,3-85,8 ц/га СВ, а оплата 1 кг азота - 20,0 кг СВ. Дождевание травостоев без удобрений или при внесении одних фосфорно-калийных удобрений нецелесообразно. Без орошения на осушаемых злаковых пастбищах рациональной дозой удобрений является N180Р60К120, которая обеспечивает урожайность 65,2 ц/га СВ и лучшую окупаемость 1 кг азота (17,5 кг). При дозах азота сверх 180 кг/га хотя и увеличивается продуктивность пастбища, но снижается его оплата урожаем до 16,2 кг при N240 и до 12,9 кг СВ при N360. Внесение калия более 120 кг/га не приводит к существенному росту урожая.

8. Луговые травы в составе сеяных травостоев сенокосов и пастбищ (в зависимости от способа использования, типа почвы, удобрений, возраста трав) характеризовались различной фитоценотической активностью. При сенокосном использовании на пойменной слабопроницаемой глеевой почве более высоким индексом ценотической активности в составе бобово-злакового травостоя (на фоне Р40К100) характеризовались кострец безостый (5,1) и клевер гибридный (5,5-6,0), а самой низкой (0,21-0,31) – двукисточник тростниковый и тимофеевка луговая.

На осушаемой дерново-подзолистой почве суходола временно-избыточного увлажнения при рациональных дозах удобрений в составе злакового фитоценоза более высокий индекс ценотической активности имели тимофеевка луговая (1,25) и овсяница луговая (1,23), а в составе бобово-злакового травостоя – клевер луговой (1,57) и кострец безостый (1,34).

9. Большинство разработанных технологий создания сеяных сенокосов и пастбищ способствует формированию злаковых и бобово-злаковых агрофитоценозов, содержащих в первые 3-5 лет жизни трав до 70-90% сеяных видов. На суходольном лугу нормального увлажнения при внесении фосфорно-калийного удобрения (Р20-40К50-100), а также компоста под запашку в дозе, эквивалентной N180, бобово-злаковое пастбище в первые 2 года, а на суходоле временно избыточного увлажнения и на низинном лугу в течение первых 4-5 лет, содержали 40-55% клеверов. Совместное внесение органического и минерального удобрений способствовало содержанию в злаковом травостое сеяных видов до 90-95% от общего урожая.

10. Корм сеяных сенокосов и пастбищ по содержанию основных питательных веществ, как правило, удовлетворяет физиологические потребности молочного скота. На пойменной почве сено злаковых и бобово-злаковых травостоев по содержанию сырого протеина, сырой золы относится к I и II, а сырой клетчатки – II и III классам. Сеяные бобово-злаковые сенокосы, созданные при перезалужении старосеяных травостоев на суходольной почве, характеризуются высокой питательностью сена (0,72-0,74 корм.ед. или 9,5-9,7 МДж ОЭ в 1 кг СВ), а пастбищная трава (на фоне Р60К120) содержит высокое количество сырого протеина (16,6-17,1%) и кальция (0,82-0,93%), среднее – сырой клетчатки, фосфора, калия. Еще более высоким качеством характеризуется пастбищная трава, выращенная на суходольной оглеенной, а также низинной глеевой почвах.

11. Средообразующая роль технологий создания сеяных сенокосов и пастбищ проявляется по-разному. При создании сеяных сенокосов на пойменных лугах глубокая агромелиоративная обработка почвы (рыхление, кротование) улучшает агрофизические, агрохимические свойства почвы, активизирует микробиологическую деятельность в ней, улучшает условия для роста трав, что приводит к увеличению их урожайности в первые 2 года на 5,0-7,2 ц СВ с 1га. При всех системах ведения пастбищ в почвах повысилась кислотность, снизилось содержание фосфора, калия, но увеличилось количество общего азота и гумуса на 0,05-0,12%, что свидетельствует о повышении плодородия почвы.

12. Пастбищные агроэкосистемы с бобово-злаковыми травостоями на суходолах нормального и временно избыточного увлажнения ежегодно накапливают валовой энергии (в надземной и подземной частях фитоценоза, а также в почве) в размере 177,2-183,2 ГДж/га. Применение минеральных удобрений (Р60К120) способствует ежегодному повышению валовой энергии в пастбищных экосистемах до 199,9-217,9 ГДж/га. На суходоле временно избыточного увлажнения и на низинном лугу наибольшее количество валовой энергии (70-75%) агрофитоценозы накапливают в первые 6 лет жизни трав в надземной части. В подземной части самая высокая доля валовой энергии (23-25%) закрепляется на нормальном суходоле, а наименьшая (17-20%) – на низинном лугу.

13. Большинство разработанных технологий создания сеяных и перезалужения старосеяных сенокосов и пастбищ оказались высокоэффективными способами производства дешевых и высокопитательных кормов. Наилучшей агроэнергетической эффективностью характеризовалось создание бобово-злаковых (клевер луговой 10, клевер ползучий 3, овсяница луговая 8 и тимофеевка луговая 6 кг/га) агрофитоценозов на глееватой и глеевой почвах при внесении фосфорно-калийного удобрения в дозе Р40К120, обеспечившие самые высокие агроэнергетические коэффициенты (А.К.) – 6,8-8,1 при более низких затратах совокупной энергии на 1 га (8,6-10,9 ГДж). Экономия совокупных затрат энергии на производство в корме 1ГДж составила при этом 200-290 МДж или 60-62 %. Совокупные затраты на внесение компоста многоцелевого назначения не окупаются энергией, полученной в корме всех типов сеяных пастбищ.

14. На мелиорируемых агроландшафтах более высокой эффективностью отличается техногенно-минеральная система ведения пастбищ, при которой злаковые травостои обеспечивают, в зависимости от условий местообитаний, рентабельность производства корма 49,2-75,9%, условную чистую прибыль 5339-7919 руб./га, при себестоимости 1 корм. ед. 1,61-2,19 рубля, в клеверо-злаковые травостои, соответственно, 60,3-91,8%, 6012-12364 руб./га и 1,56-2,27 рубля.

15. При перезалужении старосеяных пастбищ наибольшей экономической эффективностью характеризовалась технология, включающая использование агрегата АЗ-2,4, посев бобово-злаковой травосмеси (клевер луговой 8, клевер ползучий 4, овсяница луговая 8 и тимофеевка луговая 5 кг/га), внесение фосфорно-калийного удобрения в дозе Р60К120., которая способствовала получению самых высоких прибыли (6747-6919 руб./га), рентабельности (110-118%) при низкой (1,38-1,43 руб. за 1 корм. ед.) себестоимости корма. Экономически выгодно также временное создание бобово-злаковых пастбищ и без внесения минеральных удобрений независимо от способа обработки почвы при перезалужении.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для создания сеяных злаковых сенокосов урожайностью 70-75 ц/га и бобово-злаковых – 50-55 ц/га на осушаемом пойменном лугу со слабопроницаемой почвой необходимо применять технологию, включающую глубокую мелиоративную (рыхление РУ-0,65 на 35-10 см, кротование КРН-250 на 60-70 см) и предпосевную (дискование БДТ-3 в 2 следа + вспашка + дискование) обработки почвы, до и послепосевное прикатывание ее посев злаковой (кострец б/о + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая) на фоне N180Р60К100 или бобово-злаковой (клевер гибридный + тимофеевка луговая) на фоне Р60К120 травосмесей.

2. На осушаемых суходольных лугах временно избыточного увлажнения с окультуренной среднеплодородной дерново-подзолистой почвой при перезалужении низкоурожайных слабозасоренных устойчивыми сорняками (щучка дернистая, осока) пастбищ следует применять агрегат ускоренного залужения АЗ-2,4, а при его отсутствии – обычную вспашку. При посеве можно применять сниженную на 25-50% норму высева семян районированных трав.

3. При создании на суходолах сеяных злаковых пастбищ (ежа + овсяница + тимофеевка луговые) продуктивностью 6,5-7,0 тыс. корм.ед., а также 7-8 тыс. корм.ед. на осушаемых низинных лугах необходимо ежегодно вносить полное минеральное удобрение в дозе N180Р40К100-120.

Бобово-злаковые пастбища (клевер луговой + клевер ползучий + овсяница + тимофеевка луговые) продуктивностью 5,5-6,0 тыс. корм.ед. на нормальном, 6,8 – на суходоле временно избыточного увлажнения и 7,0 тыс. корм.ед. на низинном лугу следует создавать в сочетании с внесением фосфорно-калийного удобрения в дозе Р40К100-120.