Russian Federation
Perennial grasses play an important role in the rational use of the fertility of drained peat soils. The study of the yield of perennial grasses in pure crops, simple and complex grass mixtures, depending on the norms and timing of the application of mineral fertilizers, was carried out in 2016–2018 in the Ernyakul lowland bog in the subtaiga zone of the Northern Trans-Urals. The soils of the experimental plot are repre-sented by low-ash (4.7–5.2 %) sedge-reed peatland with a degree of decomposition of 10–35 % in the up-per horizons (0–0.4 m); the reaction of the medium is slightly acidic 5.6–6.2, relatively low hydrolytic acidi-ty – 21.2–31.5 mg-eq/100 g of soil, relatively low degree of saturation with bases – 77.4–84.9 %; high ni-trogen content 2.73–3.08, low content of phosphorus 0.08–0.16 and potassium 0.02–0.05 %. As a result of research, it was found that the awnless rump in a clean, uncovered sowing against the background of P60K90 forms the maximum (4.71 t/ha) hay yield compared to meadow timothy grass (3.89 t/ha), reed-like dwarf grass (2.19 t/ha). ha) and meadow foxtail (4.59 t/ha). Among the two-species grass mixtures, the highest yield (5.37 t/ha) of hay was obtained with the joint sowing of awnless brome and red clover. Timo-thy-rump grass mixture takes the second place (4.29 t/ha). Multicomponent grass mixtures did not show their advantages over sowing grasses in their pure form and in simple mixtures. The introduction of 60 kg of a.i./ha of nitrogen on a phosphorus-potassium background P60K90 increases the yield of hay in pure crops of perennial grasses from 1.8 to 2.8 t/ha, two-species grass mixtures - from 2.2 to 2.8 t/ha , multi-component - from 2.3 to 2.6 t/ha. Spring application of mineral fertilizers increases the yield of grasses by 41.2 % compared to autumn. The maximum yield of grasses is formed during early spring feeding with N30P45K60 and immediately after the first mowing.
peat soil, perennial herbs, species composition, grass mixture, mineral fertilizers, productivity
Введение. На осушаемых торфяных почвах лучше всего создавать культурные луга [1–3]. Для создания высокопродуктивных сенокосов и пастбищ на осушаемых болотах Нечерноземной зоны РФ наиболее важное значение имеют тимофеевка луговая (Phleum pratense), овсяница луговая (Festuca pratensis), кострец безостый (Brōmus inērmis), мятлик луговой (Poa praténsis) и болотный (Póa palústris), а из бобовых – клевер розовый (Trifólium hybrídum) и красный (Trifolium praténse) [4].
В Северном Зауралье данные по испытанию различного состава травосмесей и их продуктивности по годам говорят о большой перспективности «кострецовых» травосмесей [5]. К перспективным относится и тимофеевка луговая, которая занимает одно из первых мест по урожайности [6].
Практика освоения и использования торфяных почв показала, что продуктивность травостоев в решающей степени зависит от агротехники их возделывания, в частности от применения минеральных удобрений [7, 8]. Минеральные удобрения на торфяных почвах обеспечивают самую высокую прибавку урожайности многолетних трав. Этому способствует хорошая влагообеспеченность культур в течение всего вегетационного периода, независимо от количества выпадающих осадков [9]. К сожалению, из-за высокой стоимости удобрений их применение резко сократилось, что обусловливает снижение плодородия и ухудшение качества продукции растениеводства [10–12]. Анализ использования торфяных почв Северного Зауралья показывает, что выращивание сельскохозяйственных культур без внесения удобрений не дает должного эффекта [13, 14].
Цель исследований – установить урожайность многолетних трав в чистых посевах, простых и сложных травосмесях в зависимости от норм и сроков внесения минеральных удобрений.
Объекты и методы. Исследования проводили на осушаемых торфяных почвах в подтаежной зоне Северного Зауралья.
Болото Ернякуль площадью 11 тыс. га расположено в Юргинском районе Тюменской области на водоразделе рек Тобол и Вагай, который в геоморфологическом отношении представляет собой аккумулятивную четвертичную равнину. Территория данного геоморфологического уровня сильно заболочена ввиду слабой дренированности. Осушение проведено на площади 2400 га сетью открытых каналов глубиной 1,5–1,7 м с расстоянием между ними 200 и 400 м.
Перед закладкой полевых опытов были отобраны исходные почвенные образцы, которые характеризуются следующими агрохимическими показателями (табл. 1).
Таблица 1
Агрохимические свойства торфяных почв
|
Глубина, м |
рНсол. |
ГК |
S |
V, % |
N |
P |
K |
|
мг-экв/100 г почвы |
% абс. сух.вещ-ва |
||||||
|
0–0,2 |
6,2 |
21,2 |
106,0 |
84,5 |
3,08 |
0,11 |
0,03 |
|
0,2–0,4 |
5,8 |
28,5 |
116,0 |
80,3 |
3,00 |
0,16 |
0,05 |
|
0,4–0,6 |
5,8 |
31,5 |
108,0 |
77,4 |
2,73 |
0,13 |
0,02 |
|
0,6–0,8 |
5,7 |
27,0 |
152,0 |
84,9 |
2,98 |
0,08 |
0,02 |
|
0,8–1,0 |
5,6 |
22,5 |
112,0 |
83,3 |
2,91 |
0,08 |
0,02 |
Примечание: ГК – гуминовая кислота; S – сумма поглощенных оснований; V – насыщенность обменными основаниями; N – азот; Р – фосфор; К – калий.
Почвы опытного участка представлены низкозольным осоково-тростниковым среднемощным (150 см) торфяником со степенью разложения в пределах 10–35 % в верхних горизонтах (0–0,4 м), в нижних – 20–45 %. Наименьшая влагоемкость зоны активного влагообмена (0,5 м) – 317 мм. Реакция среды слабокислая, гидролитическая кислотность относительно небольшая, сравнительно низкая степень насыщенности основаниями. Содержание валовых форм азота высокое, фосфора и калия – низкое.
Предпосевная обработка включала вспашку ПН-4-35 на глубину 20–22 см в сочетании с фрезерованием ФБН-0,9 на глубину 15–17 см и прикатыванием тяжелыми водоналивными катками ЗКВБ-1,5. Беспокровно высевали сеялкой СН-16 семена районированных в Тюменской области сортов многолетних трав в оптимальные сроки. Нормы высева и минеральных удобрений, обусловленные схемами опытов, приведены при описании результатов исследований. Сроки и дозы внесения минеральных удобрений изучали в опыте с травосмесью, включающей: клевер красный – 12, кострец безостый – 6, овсяница луговая – 4, тимофеевка луговая – 3 кг/га. Уборку травостоя на сено осуществляли в начале цветения, отавы – в конце августа – первых числах сентября. Размер учетной делянки 40 м2, повторность четырехкратная. Грунтовые воды на опытном участке в годы исследований находились на глубине 0,9–1,2 м, влажность 0,5-метрового слоя изменялась от 0,6 до 0,95 НВ.
Результаты и их обсуждение. В результате многолетних исследований установлено, что продуктивность сеяных лугов на торфяных почвах во многом определяется видовым составом травосмеси. Состав многолетних трав в опыте включал практически все виды, возделываемые на автоморфных почвах Северного Зауралья. Среди многолетних трав, высеянных в чистом виде, несомненным лидером оказался кострец безостый. На фоне Р60К90 урожайность сена костреца безостого в среднем за три года составила 4,71 т/га. Тимофеевка луговая «отстала» от него на 0,82 т/га (21,1 %). Совсем в «аутсайдерах» оказался двукисточник тростниковидный с урожайностью сена 2,19 т/га. Это в 2,1 раза меньше, чем урожайность костреца безостого. Урожайность сена лисохвоста лугового на 2,4 т/га (209,6 %) выше, чем двукисточника тростниковидного (табл. 2). Совместный посев клевера красного и костреца безостого на фоне Р60К90 обеспечил максимальную урожайность сена (5,37 т/га) в среднем за три года. Второе место по урожайности (4,29 т/га) занимает тимофеечно-кострецовая травосмесь. Многокомпонентные травосмеси не проявили своего преимущества перед посевами трав в чистом виде и в простых смесях.
Азотные удобрения оказали существенное влияние на урожайность сена всех видов многолетних трав в чистом беспокровном посеве и в травосмесях. Увеличение урожайности сена от внесения азота колебалось: в чистых посевах от 1,8 до 2,8 т/га; двухвидовых травосмесях – 2,2–2,8; многокомпонентных – 2,3–2,6 т/га. Максимальное повышение урожайности сена от внесения азотных удобрений (4,03 т/га) установлено у двукисточника тростниковидного и костреца безостого (6,68 т/га). Полученные результаты многолетних исследований снимают все последние сомнения относительно целесообразности использования азотных удобрений на вновь осваиваемых торфяных почвах Северного Зауралья. Следует только определять их оптимальные нормы и сроки внесения в зависимости от биологических особенностей возделываемых культур.
Таблица 2
Урожайность сена многолетних трав в зависимости от видового состава травосмеси
и нормы минеральных удобрений, т/га
|
Состав травосмеси |
Р60К90 |
N60P60K90 |
||||
|
Год жизни многолетних трав |
||||||
|
второй |
третий |
четвертый |
второй |
третий |
четвертый |
|
|
Тимофеевка луговая, 18 кг/га |
2,75 |
4,84 |
4,07 |
6,61 |
9,07 |
7,63 |
|
Двукисточник тростниковидный, 10 кг/га |
1,53 |
3,19 |
1,84 |
6,96 |
7,06 |
4,63 |
|
Кострец б/о, 20 кг/га |
3,63 |
5,69 |
4,82 |
8,29 |
14,77 |
11,20 |
|
Лисохвост луговой, 12 кг/га |
4,87 |
5,58 |
3,32 |
9,00 |
9,28 |
7,20 |
|
Клевер красный 10 кг + кострец б/о, 10 кг/га |
3,64 |
6,71 |
5,77 |
9,68 |
13,96 |
11,54 |
|
Клевер красный 10 кг + тимофеевка 8 кг/га |
2,60 |
3,41 |
4,53 |
9,61 |
7,54 |
9,19 |
|
Тимофеевка луговая, 8 кг + кострец б/о, 10 кг/га |
3,37 |
6,01 |
3,48 |
8,81 |
10,50 |
10,52 |
|
Лисохвост луговой, 10 кг + овсяница луговая, 10 кг/га |
1,40 |
3,60 |
4,20 |
7,65 |
8,92 |
9,12 |
|
Клевер красный, 5 кг + тимофеевка 7 кг + овсяница 8 кг/га |
3,05 |
2,65 |
2,85 |
8,32 |
5,28 |
8,79 |
|
Клевер красный, 5 кг + кострец б/о, 8 кг + двукисточник тростн.,7 кг/га |
3,08 |
6,84 |
5,41 |
9,40 |
12,26 |
10,87 |
|
Клевер красный, 5 кг + тимофеевка, 6 кг + кострец б/о, 9 кг/га |
2,32 |
5,24 |
4,92 |
9,85 |
11,25 |
8,25 |
|
Тимофеевка, 6 кг + овсяница, 6 кг + лисохвост, 5 кг + кострец б/о, 8 кг/га |
1,91 |
4, 48 |
2,95 |
5,88 |
8,89 |
6,56 |
|
НСР05 |
0,34 |
0,41 |
0,28 |
0,52 |
0,63 |
0,74 |
В результате проведенных исследований установлено, что эффективность минеральных удобрений в значительной степени зависит от сроков их использования. Так, весеннее внесение удобрений нормой N60P90K120 повышает урожайность сена многолетних трав в среднем за два года на 0,66 т/га (41,2 %) по сравнению с осенним. Обусловлено это потерей прежде всего азота осенью, что подтверждается результатами агрохимических анализов. Повышение нормы внесения азота осенью с 60 до 120 кг д.в./га увеличивает урожайность на 0,52 т/га (32,5 %). Внесение этой же нормы азота весной обеспечивает урожайность сена 2,5 т/га, что выше на 0,38 т/га (17,9 %), чем осенью. Полученные результаты отчетливо свидетельствуют о преимуществе весеннего внесения азотных удобрений (табл. 3).
Осеннее внесение Р90К120 в сочетании с весенней подкормкой трав азотом N60 обеспечивает практически одинаковую урожайность сена (2,3 т/га) с вариантом, где вся норма удобрений вносилась весной. Данный факт подтверждает хорошую закрепляемость фосфора в торфяной почве. Потери калия не отражаются на урожайности трав в связи с его достаточным содержанием в почве в первые годы окультуривания.
Максимальная урожайность сена (3,62 т/га) получена на делянках, где удобрения вносили в два приема: в начале весеннего отрастания многолетних трав; сразу после первого укоса. С практической стороны это означает, что для обеспечения наибольшей эффективности минеральные удобрения необходимо вносить во время активной вегетации многолетних трав. При этом происходят минимальные потери питательных веществ из внесенных минеральных удобрений.
Таблица 3
Влияние норм и сроков внесения минеральных удобрений на урожайность сена
многолетних трав на торфяной почве, т/га
|
Вариант |
Год жизни многолетних трав |
В среднем за два года |
|
|
второй |
третий |
||
|
N60P90K120 осенью |
1,74 |
1,47 |
1,60 |
|
N60P90K120 весной |
2,60 |
1,93 |
2,26 |
|
N120P90K120 осенью |
2,45 |
1,80 |
2,12 |
|
N120P90K120 весной |
2,71 |
2,29 |
2,50 |
|
N60весной + P90K120 осенью |
2,44 |
2,16 |
2,30 |
|
P90K120осенью + N30 весной +N30 после I укоса |
2,57 |
2,27 |
2,42 |
|
N60P45K60 осенью + N60P45K60 весной |
3,55 |
2,75 |
3,15 |
|
P45K60 осенью + N60 весной + P45K60 после I укоса |
2,92 |
2,24 |
2,58 |
|
N60P45K60осенью + N60P45K60 после I укоса |
2,56 |
2,84 |
2,70 |
|
N30P45K60 весной + N30P45K60 после I укоса |
3,49 |
3,75 |
3,62 |
|
P90K120 осенью + N60 весной +N60 после I укоса |
2,91 |
2,70 |
2,80 |
|
N30P45K60 весной + N30 после I укоса + P45K60 осенью |
2,67 |
2,44 |
2,55 |
|
НСР05 |
0,23 |
0,30 |
|
Заключение
1. Кострец безостый в чистом беспокровном посеве на фоне Р60К90 формирует самую высокую урожайность сена (4,71 т/га) в среднем за три года по сравнению с тимофеевкой луговой (3,89 т/га), двукисточником тростниковидным (2,19 т/га) и лисохвостом луговым (4,59 т/га). Низкая урожайность двукисточника тростниковидного обусловлена недостатком влаги при глубоком залегании уровня грунтовых вод (0,9–1,2 м).
2. Среди двухвидовых травосмесей максимальная урожайность (5,37 т/га) сена получена при совместном посеве костреца безостого (10 кг/га) и клевера красного (10 кг/га), что на 0,66 т/га (14 %) больше, чем в чистом виде у костреца безостого. Злаковая тимофеечно-кострецовая травосмесь по урожайности сена (4,29 т/га) занимает второе место. Многокомпонентные травосмеси не проявили своего преимущества перед посевами трав в чистом виде и в простых смесях.
3. Внесение 60 кг д.в. азота на фосфорно-калийном фоне Р60К90 увеличивает урожайность сена в чистых посевах многолетних трав от 1,8 до 2,8 т/га, двухвидовых травосмесях от 2,2 до 2,8 т/га, многокомпонентных – от 2,3 до 2,6 т/га. Наибольшая прибавка сена от азота получена у двукисточника тростниковидного (4,03 т/га) и костреца безостого (6,68 т/га).
4. Весеннее внесение минеральных удобрений нормой N60Р90К120 повышает урожайность сена на 0,66 т/га (41,2 %) по сравнению с осенним. Максимальная урожайность сена (3,62 т/га) получена при внесении N30Р45К60 в начале весеннего отрастания многолетних трав и аналогичной дозы через 2–3 дня после первого укоса. Осеннее внесение азота нормой 120 кг д.в. снижает его эффективность на 17,9 % по сравнению с весенним сроком.
1. Lukin S.M. Problemy sohraneniya i povy-sheniya plodorodiya torfyanyh pochv Necher-nozemnoy zony // Melioraciya zemel' – neot'emlemaya chast' vosstanovleniya i raz-vitiya APK Nechernozemnoy zony RF: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (24–25 oktyab-rya 2018 g.). M.: Izd-vo VNIIGiM, 2019. S. 43–47.
2. Produktivnost' i pitatel'naya cennost' slozhnyh bobovo-zlakovyh travosmesey na osushaemyh zemlyah / E.N. Pavlyuchik [i dr.] // Melioraciya zemel' – neot'emlemaya chast' vosstanovleniya i razvitiya APK Ne-chernozemnoy zony RF: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (24–25 oktyabrya 2018 g.). M.: Izd-vo VNIIGiM, 2019. S. 252–256.
3. Belova I.V. Perspektivy proizvodstva kormov na melioriruemyh zemlyah Rossii // Innovacionnye tehnologii v melioracii: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Ko-styakovskie chteniya) (13 aprelya 2011 g.). M.: Izd-vo VNIIGiM, 2011. S. 42–47.
4. Shevchenko V.P. Kormovye kul'tury na osu-shennyh zemlyah. M.: Kolos, 1977. 180 s.
5. Lipovcyna T.P. Osnovnye napravleniya sozdaniya kormovoy bazy v Tyumenskoy ob-lasti // Nauka – na sluzhbe sel'skogo ho-zyaystva: sb. nauch. tr. mezhdunar. konf. «Ag-rarnye problemy Severnogo Zaural'ya» (Tyumen', 10–13 iyulya 2007 g.). Tyumen': Vek-tor Buk, 2007. S. 194–203.
6. Produktivnye travosmesi v usloviyah Se-vernogo Zaural'ya / G.V. Gubanov [i dr.] // Nauchnoe obespechenie agropromyshlennogo kompleksa Tyumenskoy oblasti: sb. nauch. tr. Novosibirsk: GUP RPO SO RASHN, 2003. S. 262–279.
7. Purtov G.M., Turovinin G.M. Effektiv-nost' mineral'nyh udobreniy na seyanom travostoe osushennogo nizinnogo bolota v lesostepi Tyumenskoy oblasti // Sibirskiy vestnik s.-h. nauki. 1983. № 5. S. 45–49.
8. Efimov V.N., Carenko V.P. Udobrenie sel'skohozyaystvennyh kul'tur na melio-rirovannyh torfyanyh pochvah. M.: Rosagro-promizdat, 1988. 124 s.
9. Motorin A.S. Nauchnye osnovy meliora-cii i ispol'zovaniya osushaemyh torfyanyh pochv v Zapadnoy Sibiri // Plodorodie pochv i ocenka produktivnosti zemledeliya: mat-ly nauch.-proizvod. konf. s mezhdunar. uchastiem. Tyumen': GAU Severnogo Za-ural'ya, 2018. S. 100–112.
10. Motorin A.S., Pashinskaya L.A. Urozhay-nost' i kachestvo sena mnogoletnih trav v zavisimosti ot urovnya mineral'nogo pita-niya // Intensifikaciya kormoproizvodstva v Severnom Zaural'e: sb. nauch. tr. Novo-sibirsk: RPO SO VASHNIL, 1991. S. 89–98.
11. Syso A.I. Prirodno-agrohimicheskie re-sursy kak faktor sohraneniya plodorodiya sibirskih pochv // Melioraciya i vodnoe ho-zyaystvo. 2016. № 5. S. 24–27.
12. Semenenko N.N., Karankevich E.V., Avra-menko N.M. Vliyanie kompleksa agrobioteh-nologicheskih priemov na produktivnost' kul'tur sevooborota, effektivnost' udobreniy i plodorodie torfyano-mineral'nyh pochv Poles'ya // Pochvovede-nie i agrohimiya. 2017. № 1. S. 94–109.
13. Telicyn V.L. Tehnogennaya evolyuciya i op-timal'noe ispol'zovanie pochv bolotnyh sistem. Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2004. 264 s.
14. Sinyavskiy V.A. Osobennosti diagnostiki pitaniya rasteniy azotom, fosforom i ka-liem na torfyano-bolotnyh pochvah // Si-birskiy vestnik s.-h. nauki. 1991. № 5. S. 15–19.
