Совершенствование структуры травосмесей многолетних трав сенокосного назначения
Содержание
Введение
. Луга как агрофитоценозы
. Влияние видового состава многолетних трав на продуктивность сенокосов
Список используемой литературы
Введение
В соответствии с Доктриной продовольственной безопасности России обеспеченность молоком и молокопродуктами (в пересчете на молоко) собственного производства должна быть не менее 90 %, мясом и мясопродуктами (в пересчете на мясо) - 85 % [29, с. 56]. Гарантией достижения этих показателей является устойчивое развитие и стабильность отечественного сельского хозяйства, достаточное для обеспечения продовольственной независимости страны. Однако, за последние десятилетия в сельском хозяйстве Российской Федерации произошли глубокие структурные изменения, которые определили нынешнее состояние кормопроизводства. Возросли экономические и технологические риски, вызванные отставанием от развитых стран в уровне экономического и технологического развития отечественной производственной базы. Усилились агроэкологические риски, обусловленные неблагоприятными климатическими изменениями, влиянием засух, эрозии и других негативных процессов. Из сельскохозяйственного оборота выведены значительные площади пашни и кормовых угодий.
В решении этих проблем, важнейшей отраслью сельского хозяйства является кормопроизводство - система организационно-хозяйственных и технологических мероприятий по производству, переработке и хранению кормов, выращиваемых на пашне, сенокосах и пастбищах.
По источнику получения кормов кормопроизводство включает в себя две составные части - полевое и луговое. Задача полевого кормопроизводства - обеспечение животных кормами, производимыми на пашне - это, прежде всего, зернофураж и сочные корма. В задачу же лугового кормопроизводства входит производство сена, сенажа, силоса, зеленого корма, травяной муки с луговых угодий. При этом, луговое кормопроизводство имеет ряд преимуществ перед полевым. Прежде всего, заготовка кормов из трав является более дешевой и не требует больших трудовых и материальных затрат. Так, себестоимость центнера кормовых единиц многолетних трав почти в 3 раза ниже, чем зерна. Затраты минеральных удобрений на их получение меньше на 30-40%. В то же время, при одинаковой продуктивности зерна и многолетних трав, выход переваримого протеина у последних выше почти на 25%. Если взять себестоимость тонны белка в пастбищном корме за единицу, то в зеленой массе многолетних трав она выше в 1,6 раза, однолетних трав - в 2,4, зерновых культур - в 5,8 раза [37, с. 3].
Таким образом, в решении кормовой проблемы важнейшую роль играют травяные корма, наиболее питательные и сбалансированные источники удовлетворения потребностей животного в питательных веществах, витаминах и минералах [38, с. 3]. Особенно это касается многолетних бобово-злаковых смеси трав. Расширение доли многолетних бобово-злаковых трав позволит ввести ресурсосберегающие технологии выращивания и заготовки кормов, адаптированные к природно-экономическим зонам, имеющейся технике и другим ресурсам, повысить при этом эффективность производства сена на 50% [21, с. 38].
Эти преимущества показывают, что луговому кормопроизводству необходимо уделять самое серьезное внимание ученых и практиков сельскохозяйственного производства. К сожалению, особенностью современного состояния лугов и пастбищ в России является их недостаточная продуктивность, в следствии чего треть продукции животноводства ежегодно недобирается. Решение данной проблемы возможно путем увеличения площадей под многолетними травами, совершенствования технологий создания и ухода за агрофитоценозами. Для чего необходимо эффективное использование природных возобновляемых ресурсов сенокосов и пастбищ, оптимальное сочетание полевого и лугопастбищного производства кормов, создание культурных пастбищ.
Например, доля лугопастбищных угодий, например, в США, Канаде и странах Западной Европы достигает 40-45%, тогда как в земледельческих регионах России не превышает 12-15%. Травосеяние многолетних трав (люцерны, клевера) в развитых странах всё больше проникает в полевые севообороты, а также широко применяется для залужения залежных земель. Если учесть, что около 75% площади сельскохозяйственных угодий не только в России, но и в большинстве стран мира «работают» на производство кормов, то есть на животноводство, и на их долю в себестоимости животноводческой продукции приходится более 50%, то необходимость широкого распространения наиболее ресурсоэнергоэкономных и всепогодных кормов (сенокосных и пастбищных) становится очевидной [18, с. 31].
Многолетние травы, в группе кормовых культур, обеспечивая ускоренное развитие животноводства, продуктивность и устойчивость сельскохозяйственных земель, занимают важнейшее место: животноводству они дают корма, растениеводству - эффективные севообороты и повышение урожайности зерновых и других культур, земледелию - повышение плодородия почв, сельскохозяйственным землям − устойчивость и стабильное производство продукции. Т.е. многолетние травы в значительной степени обеспечивают продуктивность всех сельскохозяйственных культур и используемых в сельском хозяйстве земельных ресурсов.
Благодаря многолетним травам, кормопроизводство как никакая другая отрасль сельского хозяйства основано на использовании природных сил, воспроизводимых ресурсов (энергии солнца, агроландшафтов, земель, плодородия почв, фотосинтеза трав, создания клубеньковыми бактериями биологического азота из воздуха) [20, с. 32].
Корма, приготовленные из многолетних трав, особенно из бобово-злаковых, представляют большую ценность для животноводства. Они имеют высокую усвояемость и питательные качества, содержат необходимые животным вещества в соотношениях, наиболее отвечающих зоотехническим требованиям. Так, в 1 кормовой единице пастбищного корма содержится 130-150 г переваримого протеина, 120-130 мг каротина, 10-12 г кальция, 4-6 г фосфора и ряд других ценных элементов. Следовательно, основным направлением развития травосеяния является совершенствование структуры многолетних трав [37, с. 4].
При этом, восстановление отечественного животноводства должно сопровождаться приоритетным развитием кормовой базы в разных регионах страны. В России с ее обширной территорией, разнообразными природными и экономическими условиями кормовая база не может быть универсальной. Она должна быть адаптирована к природным условиям, дифференцирована по регионам и по хозяйствам с разной степенью интенсификации животноводства.
В условиях Сибири луговому кормопроизводству также отводится большое значение и, прежде всего, с многолетними травами, которые являются естественным растительным покровом кормовых угодий. Однако, потенциальные возможности естественных кормовых угодий используются в Сибири далеко не полностью. По причине заброшенности, отсутствия вложений по уходу за травостоем естественных кормовых угодий происходит выпадение из травостоя ценных видов растений, поэтому продуктивность многолетних травостоев остается довольно низкой (до 20-22 ц/га сена). Для создания конкурентоспособного товарного производства молочной и мясной животноводческой продукции, необходимы новые стратегии и новые требования к качеству заготовленных кормов [1, с. 19].
Одним из основных условий, как уже говорилось, являются научно-обоснованные технологии создания и ухода за многолетними травостоями - агрофитоценозами. Доказано, что формирование агрофитоценозов многолетних трав с использованием сортов кормовых культур нового поколения, в сочетании с ранее районированными при условии надлежащего семеноводства и масштабного освоения в практике, способны обеспечить получение качественных кормов и увеличение урожайности на 10-15% [5, с. 5].
Конструирование высокопродуктивных устойчивых агрофитоценозов путем подбора многолетних растений и совместного их возделывания основано на знании специфики их взаимоотношений между собой. У растений существует различная система приспособлений, различная стратегия, обеспечивающая им возможность совместного обитания с другими организмами в условиях изменчивой среды и занимать в ценозах соответствующее место.
Исследования по взаимоотношениям травянистых растений, складывающихся в фитоценозах (Сукачев, 1953, Ипатов, 1970, Миркин, 1986, Марков, 1955, 1964, Андреев, Тюльдюков, 1974, 1977, Рахтеенко, 1958, 1971, 1975, Часовенная, 1975, Грюммер, 1964, 1975, Уиттекер, 1980 и др.) показывает, что может быть положительное или отрицательное влияние растений друг на друга. Однако, в настоящее время, вопросы регулирования конкурентных отношений растений, научное обоснование взаимоотношений растений в смешанных агрофитоценозах остаются еще недостаточно изученными.
Поэтому, с целью совершенствования структуры травосмесей многолетних трав сенокосного назначения, исследование взаимоотношений многолетних растений при конструировании сложных травосмесей, является важнейших направлением в организации культурных лугов.
1. Луга как агрофитоценозы
Лугами принято называть участки земли, занятые многолетней травянистой растительностью, образующей травяной покров [32].
Луга могут располагаться на возвышениях водоразделов (суходольные луга), в поймах рек (заливные луга), а также на заболоченных территориях. В каждой природной зоне формируются свои типы лугов.
Луга - важнейший вид сельскохозяйственных угодий, используемый для выпаса животных и производства различных видов кормов из трав, т.к. это наиболее полноценный корм, богатый витаминами, микроэлементами и минеральными солями. Поэтому основной задачей луговодства является получение наибольшего количества пастбищного корма, сена и других видов кормов из травянистой растительности, обеспечивая успешное развитие животноводства.
В зависимости от характера эксплуатации лугов их называют сенокосами (при использовании для сбора зеленого корма или сена) или пастбищами (при использовании для выпаса животных). При этом, продуктивность сенокосов и пастбищ, энергетическая и протеиновая насыщенность сена и корма зависят, и от уровня обеспеченности трав элементами питания, и от флористического состава травостоев.
Как составная часть кормопроизводства, луговодство включает мероприятия по улучшению естественных кормовых угодий, созданием сеяных сенокосов и пастбищ, рациональным использованием луго-пастбищного хозяйства.
Луговая растительность в основном представлена многолетними травами, корневая система которых сохраняет свою жизнедеятельность в течение многих лет. Возобновляются многолетние травы ежегодно вегетативным путем. Каждый год из почек многолетних растений возникают новые поколения побегов. Таким образом многолетние травы могут произрастать на одном месте в течение ряда лет, но долголетие их неодинаково. По продолжительности жизни их делят на группы [3, с. 17]:
недолголетние, например, донники (2 года), клевер красный и райграс пастбищный (3-4 года);
среднедолголетние (до 5-6 лет), например, ежа сборная, тимофеевка луговая, овсяница луговая, люцерна синяя, эспарцет песчаный, мятлик луговой, лядвенец рогатый;
долголетние (10 лет и более), например, чина луговая, костер безостый, мятлик луговой, полевица белая, житняки, типчак (овсяница бороздчатая).
Луговые растения в течение всего вегетационного периода образуют зеленый покров почвы, поэтому продолжительность их жизни (как на природных пастбищах и сенокосах, так и на сеяных лугах) служит важным показателем устойчивости агроэкосистемы луга. В процессе длительного развития на разных участках сенокосов и пастбищ с определенными экологическими условиями формируется совокупность растений, называемая растительным сообществом, или фитоценозом.
Все растения фитоценоза взаимодействуют между собой, оказывают влияние на среду обитания и подвергаются влиянию этой среды.
В фитоценозе может увеличиться или уменьшиться количество видов растений, измениться соотношение между числом растений разных видов. В результате увеличивается или уменьшается продуктивность сенокосов и пастбищ. Наиболее высокая урожайность травостоя с лучшими питательными свойствами развивается на лугах с оптимальным соотношением влагообеспеченности, почвенных условий и ботанического состава растительности. При нарушении этих условий возникает необходимость улучшения лугов, под которым понимается система организационных мероприятий и технических приемов, направленных на повышение производительности природных кормовых угодий путем их улучшения, а также создания сеяных сенокосов и пастбищ. Десятки миллионов малопродуктивных природных кормовых угодий путем проведения мероприятий по улучшению и рациональному использованию можно превратить в культурные сенокосы и пастбища.
Улучшенные природные кормовые угодья по сравнению с неулучшенными дают более высокую по кормовым достоинствам сенокосную и пастбищную продукцию. Так, если на малопродуктивных запущенных сенокосах в 100 кг сена содержится около 30 корм. ед. и 2-2,5 кг переваримого белка, то на улучшенных и сеяных лугах и пастбищах не только в несколько раз увеличивается сбор сена или зеленого корма, но и повышается их питательность: в 100 кг хорошего лугового сена природных кормовых угодий и сена сеяных лугов содержится 50-60 корм. ед. и 5 кг и более переваримого белка, что по кормовым достоинствам приближает такое сено к хорошим, высокопитательным кормовым культурам [23, с. 51].
Выделяют поверхностное и коренное улучшение (создание сеяных сенокосов и пастбищ) [26, с. 112].
Под поверхностным улучшением понимают систему мероприятий, с помощью которых сенокосы и пастбища поддерживаются в культурном состоянии, и обеспечивается повышение их урожайности без какого-либо нарушения или при частичном нарушении естественной дернины.
Коренное улучшение - это способ повышения продуктивности природных кормовых угодий, когда природный травостой уничтожается полностью, разрушается дернина, создается новый луг, путем посева высоко-продуктивных сортов и видов многолетних трав.
Коренное улучшение проводят в случаях когда в составе естественного травостоя лугов содержится менее 25-30 % ценных трав; при сильной закустаренности или закочкаренности участка (более 20%); при невозможности сохранить естественный травостой в условиях мелиоративной технологии (закрытый уплотненный дренаж, планировка поверхности с подсыпкой грунта или выравниванием грив и др.).
При этом, в зависимости от типа и состояния кормовых угодий осуществляют мероприятия:
гидротехнические - регулирование водного режима осушением, орошением или сочетанием того или другого (двустороннее регулирование);
культуртехнические - расчистка от древесно-кустарниковой растительности, камней, кочек, планировка поверхности, удаление погребенной древесины (на торфяниках), первичная основная обработка дернины луга и солонцовых земель;
агротехнические - тщательная разделка дернины и верхнего пахотного горизонта, внесение основного удобрения, посев травосмесей (залужение) или однолетних предварительных культур, дальнейший уход за сеяными угодьями.
Такой способ улучшения позволяет в короткий срок резко поднять продуктивность сенокосов и пастбищ. Во вновь созданном, путем коренного улучшения травостоев, содержание переваримого протеина в среднем в 5 раз выше, чем на неулучшенных угодьях.
Таким образом, повышение продуктивности сенокосов и пастбищ путем их коренного улучшения и рационального использования имеет особо важное значение в обеспечении животноводства полноценными кормами.
Производственный опыт подтверждает высокую эффективность этого способа: продуктивность естественных сенокосов можно поднять до 6-10 т сена с 1 га, пастбищ - до 40-80 т зеленой массы с 1 га и более. Даже поверхностное улучшение природных кормовых угодий (борьба с сорняками, внесение удобрений и т. д.) нередко повышает их продуктивность в 2-3 раза, коренное улучшение, как показали опыты научно-исследовательских учреждений и многих хозяйств, не менее чем в 3-5, в отдельных случаях - в 8-10 раз.
Главная задача при коренном улучшении - создать агрофитоценоз, - искусственное растительное сообщество, создаваемое на основе агротехнических мероприятий и постоянно поддерживаемое человеком.
Цель создания агрофитоценоза - обеспечение максимального урожая культурного растения. Ее достижение обусловлено созданием благоприятной экологической среды (освещение, увлажнение, механический и химический состав почвы и др.) и искусственным снижением конкуренции со стороны сорных растений.
При этом, как подчеркивали Б.М. Миркин, Г.3. Розенберг и Л.Г. Наумова, агрофитоценоз, это не конкретный посев, а вся ротация культур в севообороте в пределах однородного участка. При смене севооборота меняется и агрофитоценоз.
Различают несколько видов агрофитоценоза:
окультуренные - естественные сообщества, видоизмененные интенсивным использованием (планомерно эксплуатируемые леса и луга);
полукультурные - искусственные сообщества, развитие которых планомерно не регулируется (лесные насаждения, сеяные многолетние луга);
культурные - искусственные сообщества, развитие которых постоянно регулируется человеком (сады, плантации, посевы);
интенсивно культурные - сообщества, для которых создается и постоянно регулируется не только почвенная, но иногда водная и воздушная среда (тепличные культуры, аэропоника, гидропоника).
Агрофитоценоз характеризуется определенным флористическим составом, структурой, взаимоотношениями растений друг с другом и окружающей средой. От естественных сообществ агрофитоценоз отличают целенаправленный подбор доминирующих растений, более простая структура, преднамеренная смена другими агрофитоценозами (севооборот), кратковременность существования, отсутствие способности к самовозобновлению. Агрофитоценоз характеризуется обязательным доминированием высеянных человеком культурных растений, играющих ведущую роль в создании внутренней среды агрофитоценоза.
При этом, несмотря на все многообразие компонентов агрофитоценоза, главными организующими элементами его структуры всегда служат культурные и сорные растения. Структурная организация агрофитоценозов упрощена по сравнению со структурой естественных фитоценозов в тех же экологических условиях. Чем сильнее засоренность поля, тем отчетливее выражено вертикальное расчленение агрофитоценоза, его ярусность. Верхний ярус образуют культурные растения. В него могут также входить и сорные растения той же высоты (овсюг, бодяк, осот, чертополох). Сорняки могут формировать и свой ярус над ярусом культурных растений. Средний ярус включает виды, превышающие половину высоты культурных растений (например, василек синий на ржаном поле или марь белая и щирица запрокинутая в посевах кукурузы). Нижний ярус (до 25 см) включает низкие и стелющиеся сорняки типа фиалки полевой, ярутки, незабудки полевой, пастушьей сумки. Вьющиеся сорняки (вьюнок полевой, горец вьюнковый) - внеярусные растения.
Ярусное распределение видов сорных растений в агрофитоценозах отражает их светолюбие. Большинство сорняков не выносят затенения, теневыносливых среди них нет или очень мало. Наиболее вредоносные сорняки расположены в верхнем и среднем ярусах и представляют собой светолюбивые растения, развивающие большую надземную массу. Такие виды затеняют и угнетают более низкорослые культурные растения, в результате чего резко снижается урожайность последних, сорняки нижнего яруса конкурируют с возделываемыми растениями за влагу и минеральные вещества, но не за свет.
При этом, возможность совместного произрастания разных видов обусловлена их экологической и биологической специфичностью, а также неоднородностью условий местообитания. Каждый вид принимает в фитоценозе определенную экологическую нишу. Такая ниша характеризуется горизонтами среды, где размещены листья и корни растений, временем и интенсивностью использования горизонтов. Следовательно, чем разнообразнее видовой состав сообщества, тем полнее используется потенциал местообитания при возможном минимуме конкуренции.
Поскольку в агрофитоценозе условия местообитания выравнены (вспашка, удобрение и т. п.) и массовое развитие имеет лишь один вид, одновозрастные особи которого способны одинаково поглощать воду и элементы минерального питания и использовать свет, большое значение имеет и внутривидовая конкуренция. Конкуренцию в данном случае регулирует человек при помощи нормы высева. Коренные смены агрофитоценозов связаны с севооборотами и находятся под агрономическим контролем.
Размер площадей питания в агрофитоценозе при одинаковых почвенно-климатических условиях зависит от видовой специфичности, причем у сельскохозяйственных растений и их сорняков выработалась способность успешно произрастать в более густых травостоях, чем у дикорастущих. Так, при одинаковых площадях питания (3x3 см) отмирание особей пупавки красильной ко времени плодоношения составляет около 60 %, у льна, гречихи и специализированных сорняков льна (торица льняная, горец льняной) отмирания не наблюдается.
С улучшением условий произрастания повышается мощность растений и их воздействие друг на друга, что ведет к уменьшению числа отмирающих особей. На ранних этапах развития растений при семенном размножении в условиях загущенности посевов идет конкуренция в основном за воду и элементы минерального питания, в результате чего в первую очередь гибнут особи со слаборазвитой корневой системой. По мере развития побегов возрастает конкуренция за свет.
Увеличение густоты травостоя в определенных пределах может положительно влиять на растения вследствие формирования благоприятного микроклимата: снижаются транспирация и испарение, до некоторой степени нивелируются колебания температуры, уменьшается механическое воздействие ветра. При дальнейшем повышении норм высева увеличивается общее число особей на единицу площади, но одновременно снижается их мощность. Максимальный урожай формируется при какой-то средней, но свойственной, каждой культуре и условий произрастания густоте размещения. При этом, в процессе функционирования агрофитоценоза, между популяциями возникают сложные конкурентные взаимоотношения за свет, влагу, питательные вещества. Повысить конкурентноспособность популяции культурных растений можно регулируя срок сева и норму высева.
Таким образом, правильный подбор видов многолетних трав при составлении травосмесей сенокосного назначения является важнейшей основой формирования продуктивного травостоя, способного в течение 2-3 лет создать мощный травостой, и предпосылкой его продуктивного долголетия.
2. Влияние видового состава многолетних трав на продуктивность сенокосов
Сенокосы и пастбища в нашей стране располагаются в разных природных зонах и характеризуются большим разнообразием в растительном покрове, почвах, хозяйственном состоянии, урожайности и качестве получаемого с ним корма. В пределах одного хозяйства можно встретить очень разные кормовые угодья:
высокотравные участки, постоянно используемые для сенокошения;
участки кормовых угодий с низкорослой малоурожайной травянистой растительностью, используемые в качестве пастбищ;
участки, засоренные камнями, кустарником и совершенно чистые.
Они могут располагаться на высоких и низких элементах рельефа; на бедных и богатых почвах, с близким и глубоким залеганием грунтовых вод.
Даже на почвах одного и того же типа, имея в составе травостоев одни и те же растения, кормовые угодья вследствие различной интенсивности их использования, могут иметь разную продуктивность. Полевые и лабораторные исследования показали, что питательность корма из травостоев культурных лугов укосного использования значительно зависит от ботанического состава агрофитоценоза.
Более ценными в кормовом отношении являются бобовые травы за счет содержания в них полноценного белка, витаминов и минеральных веществ, особенно кальция. К бобовым многолетним травам относятся люцерна, клевер, эспарцет, донник и некоторые другие.
На участках с избыточным увлажнением, длительно затопляемых поймах также высевают злаковые травосмеси.
В северных регионах страны, где условия для роста бобовых трав неблагоприятные, ограничиваются злаковыми смесями, а в южных, наоборот, наиболее приемлемы бобово-злаковые травосмеси.
На суходольных, краткопоемных, хорошо осушенных низинных лугах сочетают злаковые и бобово-злаковые травосмеси. Злаковые травосмеси при орошении, внесении оптимальных доз азотных удобрений и интенсивном многоукосном или пастбищном использовании обеспечивают получение 8…10 тыс. корм. ед. с 1 га, а бобово-злаковые травосмеси с доминированием бобовых компонентов (50…70%) в первые 2…3 года пользования дают 7…8 тыс. корм. ед. с 1 га.
В степной зоне при выборе трав для включения в травосмеси главным фактором является недостаточное увлажнение. На склоновых землях, на кормовых угодьях с легкими почвами преимущество отдают засухоустойчивым видам - житнякам, ломкоколоснику ситниковому, пырею сизому, эспарцету, люцерне желтогибридной, а при благоприятных условиях увлажнения на лиманах и при орошении высевают кострец безостый, овсяницу луговую, ежу сборную.
В степной и лесостепной зонах почвы более плодородны, чем в лесолуговой зоне, поэтому преимущество по урожайности имеют бобово-злаковые травосмеси.
В сухостепной и полупустынной зонах высевают кормовые растения, относящиеся к хозяйственно-ботанической группе «разнотравье» - прутняк, терескен, солянки и др. Они характеризуются высокой засухоустойчивостью и выносят засоление почвы.
В степной зоне на глубокостолбчатых солонцах со слабой и средней степенью засоления используют кострец безостый или кострец прямой с люцерной желтой, на среднестолбчатых солонцах - донник белый или желтый с кострецом прямым и житняком гребневидным, а также ломкоколосник ситниковый.
На орошаемых угодьях с засоленными и солонцеватыми почвами при использовании для полива минерализованных вод высевают донники белый и желтый, ломкоколосник ситниковый, а также овсяницу тростниковую.
По скороспелости травосмеси бывают раннеспелые, среднеспелые и позднеспелые. Высев различных по скороспелости травосмесей дает возможность равномерно получать корма в системе зеленого и сырьевого конвейеров.
В лесолуговой зоне при создании раннеспелых травосмесей на низинных и поемных лугах в качестве доминанта включают лисохвост луговой, а на суходольных - ежу сборную.
В степной зоне в раннеспелых травостоях на сенокосах должны преобладать эспарцет песчаный и житняк гребневидный, а на пастбищах - пырейник волокнистый и ломкоколосник ситниковый.
В лесолуговой зоне позднеспелые травосмеси создают на основе клевера лугового позднеспелого, полевицы гигантской и тимофеевки луговой.
В степной зоне - на основе люцерны, пырея среднего и пырейника новоанглийского.
Злаковые травы быстрее грубеют по мере прохождения фаз вегетации, чем бобовые, поэтому в позднеспелых травосмесях значительную долю могут занимать бобовые травы. В травосмеси для позднего использования не следует включать раннеспелые виды, так как это резко ухудшает качество травяного корма.
В сложных агрофитоценозах повышается усвоение питательных веществ и воды из почвенных горизонтов. При включении в травосмесь бобовых и злаковых трав, принадлежащих к разным биологическим группам, травостой полнее использует запасы влаги и питательных веществ из почвы, так как их корневая система равномерно распределяется по горизонтам.
Так, злаковые травы, имеющие разветвленную мочковатую корневую систему, лучше используют питательные вещества и воду из верхних слоёв почвы. Стержнекорневые бобовые, ряд видов из группы разнотравия, способны усваивать влагу и минеральную пищу из более глубоких слоёв почвы, при отмирании обогащают ими верхние горизонты.
Общепризнана роль бобовых и в обогащении почвы биологически связанным азотом, что широко используется в практике для повышения урожайности пастбищ и сенокосов. В благоприятных условиях бобовые могут образовывать до 4 кг. азота на каждый процент для их участия в травостое.
Смешанные посевы развивают большую листовую поверхность и характеризуются более равномерным распределением листьев по высоте, что способствует лучшему использованию ими солнечной энергии.
В смешанных посевах, как указывает И.П. Минина, достигается взаимозаменяемость видов, что объясняет более стабильную их продуктивность по годам. Включая в травосмесь травы, относящиеся к различным биологическим группам, мы, тем самым, обеспечиваем выравнивание урожая по годам. Это связано с тем, что большинство видов бобовых и рыхлокустовых злаков обеспечивают максимальную продуктивность в первые 3-4 года пользования, а корневищные злаки, наоборот, в первое время развиваются медленно, но зато являются более долговечными.
Большое значение имеют различные биологические особенности трав во взаимном обогащении такими элементами питаниями, как азот, фосфор, калий, кальций и магний. Для злаков это играет важную роль в отношении двухвалентных катионов кальция и магния, поскольку бобовые, обладая повышенной обменной активностью корней, лучше поглощают эти элементы из труднодоступных соединений и тем самым создают резерв для злаковых.
Фосфор и калий из почвенных пород, наоборот, лучше извлекают злаковые травы, что улучшает обеспеченность бобовых компонентов. Поэтому, при создании высокопродуктивного искусственного растительного сообщества необходимо добиваться совмещения видов с благоприятным влиянием; виды, занимающие различное пространство, должны дополнять друг друга (например, азотофиксаторы (бобовые) и азотопотребители (злаки)), а сообщество характеризоваться устойчивостью, свойственной природным экосистемам.
Следует отметить, что травосмеси вообще имеют ряд преимуществ перед чистыми посевами. Урожаи смешанных посевов за все годы использования, как правило, бывают более высокими. По обобщенным данным 82 научно-исследовательских учреждений бывшего СССР, средний урожай смеси трав составил 53,3 ц сена с 1 га, в чистых посевах - 46,6 ц, или на 14,4% ниже. Во многих случаях урожаи травосмесей были выше урожаев чистых посевов на 25% и более [8, с. 153].
В смешанных посевах густота стояния побегов и количество корней на единицу объема почвы всегда больше у травосмесей, чем у одновидовых сообществ. Это позволяет смесям полнее использовать питательные вещества, воду и свет, за счет чего и формируется большая масса урожая. Кроме того, густота травостоя препятствует внедрению в него сорных растений. Правильно подобранная травосмесь имеет наиболее полное использование солнечной радиации за счёт образования многоярустной, хорошо освещённой фитомассы с листовой поверхностью, в 3-4 раза превышающей площадь посева.
Кроме того, как указывал С.С. Шаин, хорошо подобранные травосмеси препятствуют внедрению различных сорных растений, лучше противостоят распространению вредителей и болезней.
При возделывании на сено травосмеси имеют еще и то преимущество, что в процессе сушки и уборки полнее сохраняются листья бобовых трав. На пастбищах смешанные травостои поедаются охотнее, чем травостои одновидовые. К тому же, корма из нескольких видов растений, включающих бобовые и злаки, имеют лучшее соотношение протеина и углеводистой части, больше содержат витаминов и минеральных солей, необходимых для животных.
Наконец, травосмеси из злаков и бобовых оказывают положительное влияние на плодородие почвы, способствуя улучшению пищевого режима и оструктуриванию ее.
Основные требования, которым должен соответствовать высокопродуктивный луговой агрофитоценоз основываются на:
максимальной урожайности при продуктивном долголетии в течение 4-6 лет и более;
высоком качестве получаемого корма по содержанию основных питательных веществ и особенно протеина.
Следовательно, одним из основных вопросов, подлежащих решению при создании высокопродуктивных агрофитоценозов многолетних трав, является правильный подбор видов и сортов трав при составлении травосмесей, что является важнейшей основой формирования продуктивного травостоя и предпосылкой его продуктивного долголетия.
Научными организациями нашей страны испытаны и рекомендованы к производству травосмеси с учетом экологических условий (зона, условия увлажнения, тип улучшаемого кормового угодья), типа травостоя по скороспелости (ранний, средний и поздний), а также обеспеченности минеральными удобрениями, поэтому при залужении сенокосов и пастбищ можно воспользоваться этими типовыми травосмесями.
В тоже время, кроме условий, режима использования травостоя и обеспеченности минеральными удобрениями, необходимо учитывать экологическую индивидуальность (жизненную стратегию) вида и конкурентоспособность растений.
Известно, что в растительных сообществах, как природных, так и сеяных, часть растений способна энергично расселяться, быстро занимая территорию. Такой ценотип растения называют виолентами (агрессорами). В травостое подобные виды будут занимать доминирующее положение.
Другую группу составляют растения со слабой ценотической активностью, устойчиво сохраняющиеся в сообществе вследствие большой выносливости к жестким условиям существования - патиенты.
Поэтому важно подбирать виды многолетних трав, которые не оказывали бы сильного отрицательного воздействия друг на друга, имели сходную продолжительность развития и продуктивного долголетия.
Зачастую, отрицательное воздействие компонентов травостоя друг на друга обусловлено различиями в скорости формирования надземных органов. В этом случае снизить конкурентную напряжённость можно путём включения в состав травосмеси видов и сортов, сходных по ритму развития в процессе вегетации.
Назовем основные принципы подбора и включения видов луговых трав в травосмеси:
) хорошо приспособленные к данным почвенно-климатическим условиям, которые дают в этих условиях высокие урожаи;
) жизнестойкость вида - его способность выживать и давать растительную продукцию (корм) в определенных условиях;
) конкурентная активность вида - способность стабилизировать свое участие в ботаническом составе травостоя на длительный срок, противостоять внедрению в травостой других видов в большей доле;
) восприимчивость вида к интенсивным факторам возделывания (удобрению, поливу, регуляторам роста);
) пластичность вида, способность переносить экстремальные изменения среды обитания;
) предполагаемая длительность использования. Для краткосрочного использования (1-3 года) смеси могут быть простыми. В эти смеси нужно включать виды малолетние и среднелетние, в том числе 1-2 бобовых и 1 злак.
При увеличении срока использования травосмеси наряду с малолетними и среднелетними видами трав включаются и более долголетние виды. По мере увеличения срока использования трав доля бобовых в травосмесях снижается, так как они менее долговечны;
) пригодность вида к целевому назначению, воздействию потребляющего фактора (выпаса, скашивания).
При этом, в первую очередь при подборе видов трав в травосмесь учитывается их способность произрастать на данном участке и давать в этих условиях высокие урожаи; во-вторых, принимается во внимание соответствие продолжительности и намечаемой формы использования особенностям данного вида.
Известно, что некоторые виды трав хорошо переносят выпас, другие быстро выпадают при пастбищном использовании, хотя на сенокосах могут давать высокие урожаи в течение длительного времени.
Наконец, следует принимать во внимание и время цветения растений. Для сенокосного пользования в одну смесь желательно включать травы, цветущие примерно в одинаковые сроки.
Для Восточной Сибири рекомендуются в качестве основных: пырей бескорневищный, пырейник сибирский, житняк гребневидный, кострец безостый и люцерны - желтая и гибридная.
Для отдельных районов и местообитаний пригодны: тимофеевка луговая, овсяница луговая, клевера - красный, розовый и ползучий, лисохвост луговой и мятлик луговой.
Этот список можно дополнить донником белым, который, хотя и является двулетним растением, весьма перспективен для некоторых местообитаний, а также кохией при посеве на сухих степных местообитаниях.
Для сенокосного использования в травосмеси включаются наиболее урожайные верховые злаки и бобовые с одинаковым вегетационным периодом и однородные по срокам прохождения фенологических фаз.
Для пастбищного использования увеличивается доля участия низовых, выносливых к выпасу трав с хорошей отавностью. Однако, составлять травосмесь из одних низовых злаков нельзя, так как они менее урожайны, в особенности в первые годы пользования. В пастбищные травосмеси включается больше видов, чем в сенокосные.
При этом различие во времени прохождения фенологических фаз желательно, это обеспечивает более равномерный выход корма в течение пастбищного периода.
В условиях высокой культуры земледелия целесообразно включать смеси трав интенсивного типа: ежу сборную, кострец безостый (костер безостый), двукисточник тростниковидный (канареечник), овсяницу восточную в зависимости от географической зоны.
Допускается одновидовой посев агрессивных долголетних видов (ежа сборная, костер безостый и др.) при возможности внесения достаточно высоких норм азотных удобрений. На суходолах возможны одновидовые посевы люцерны, донников, клевера красного, лядвенца рогатого.
Количественный состав травосмеси определяется сроком использования травостоя. При планируемом 2-3-летнем использовании в травосмесь включают 2-3 вида многолетних трав, 4-6-летнем - 3-5 видов, а при более продолжительном - 5-7 видов.
Интенсивное использование сенокосов и особенно пастбищ предусматривает перезалужение этих участков через 4-5 лет. Поэтому в практике луговодства широкое применение нашли 4- и 5-компонентные травосмеси, которые состоят из 1 или 2 бобовых растений и 2-4 злаковых; 1-2 злаковых компонента должны иметь корневищный тип кущения.
По опытам И.П. Мининой (1972), при создании культурных лугов целесообразно создавать разноспелые травостои с различными ритмами отрастания весной и оптимальными сроками скашивания в первом и последующем укосах. Это достигается посевом ранних, средних и поздних травосмесей. агрофитоценоз сенокос луг трава
Это дает возможность удлинить первый цикл пастьбы дней на 10-15 за счет использования корма, образуемого позднеспелыми видами. Выход корма и по годам получается более равномерным, так как смена видов в каждой из смесей происходит неодновременно.
Наиболее ранними злаковыми травами является лисохвост луговой, ежа сборная, двукисточник тростниковый. Они должны составлять основу раннеспелых травосмесей. В среднеспелых - наибольший удельный вес должны занимать овсяница луговая и тростниковая, кострец безостый, а в позднеспелых - тимофеевка и полевица белая. Бобовые травы по срокам уборки являются растениями среднеспелого или позднеспелого типа, за исключением клевера ползучего.
Л.П. Косяненко (2005) считает, что в пастбищную смесь долгосрочного пользования не следует включать более пяти-шести видов трав. Слишком сложные травосмеси, к примеру, в условиях Красноярского края, не имеют преимущества по сравнению с упрощенными и часто дают более низкий урожай, так как в сложную смесь неизбежно попадают виды трав, менее приспособленные к условиям данного местообитания [21, с. 38].
Таким образом, при создании разноспелых травостоев в травосмеси лучше включать 2-4 вида трав с близкими темпами роста и развития, соответствующие условиям местообитания. Если это условие не соблюсти, то травостои будут очень неоднородными по срокам готовности к уборке.
Особенно большое влияние на состав травосмеси для правильного подбора видов трав различного хозяйственного назначения (сенокосные, пастбищные, комбинированного сенокосно-пастбищного использования) оказывает продолжительность использования травостоя. Если он рассчитан на 2-3 года, такие травосмеси называют краткосрочными. На 4-6 лет - среднесрочными, а на 7 и более лет - долгосрочными.
В смесь для краткосрочного использования больше включается бобовых и злаков рыхлокустового типа кущения. С удлинением срока пользования увеличивается доля участия злаков, а среди них - корневищного типа кущения.
Обращается внимание и на темп развития растений: в травосмеси для сенокосов и пастбищ, используемых в течение короткого периода, не включаются травы медленного темпа развития, для долгосрочного пользования требуются травы с быстрым и медленным темпом, чтобы обеспечить достаточно высокую урожайность как в первые годы использования, так и в последующем.
Следовательно, только с учетом особенностей конкретного луга (тип почвы, состав, условия увлажнения, уровень плодородия и др.), на основе знаний биологических и экологических особенностей подбирают травосмеси.
Так, в исследованиях Е.Ю. Бадамшиной В травосмеси многолетних трав сенокосного назначения, ценных в кормовом отношении [4, с. 14]:
) среди раннеспелых травостоев с наибольшим содержанием сырого протеина (16,6%), БЭВ (44,8%), наименьшим содержанием сырой клетчатки (27,3%), сырой золы (7,9%) наблюдалось в сене из житняково-ежово-эспарцетового агрофитоценоза;
) позднеспелых агрофитоценозов наилучшая питательность сена среди получена из кострецово-пырейно-клеверного травостоя: содержание в 1 кг СВ - 9,6 МДж ОЭ, 0,75 корм. ед., 116 г перев. протеина.
Указанные травосмеси отличаются высокой продуктивностью и качеством травянистого корма.
В Красноярском крае исследования, проведенные в 2010-2013 гг. также показали, что повышение продуктивности многолетних трав в условиях лесостепи происходит при возделывании их в смесях. Исследуемые бобово-злаковые травосмеси были более урожайными [6, с. 15]:
) для краткосрочного сенокосного использования тимофеевка (85%) + клевер (40%); тимофеевка (95%) + люцерна (55%); тимофеевка (95%) эспарцет (55%);
) для среднесрочного сенокосного использования кострец (65%) + тимофеевка (30%) + люцерна (65%); кострец (75%) + тимофеевка (40%) + клевер (75%).
Таким образом, лугопастбищные многолетние травы чаще всего высеваются в смесях различной сложности, т.к. травы, обладая разными экологическими особенностями в смешанном посеве, полнее используют положительные факторы среды, что в итоге способствуют увеличению продуктивности сенокосов.
Список используемой литературы
.Актуальные вопросы кормопроизводства и кормления сельскохозяйственных животных в Сибири. Рекомендации - Новосибирск: НГАУ, 2012. - 52 с.
.Альмишев У.Х. Улучшение лугов и комплексная уборка: учебное пособие / У.Х. Альмишев, А.П. Бондаренко. - Павлодар: ПГУ им. С. Торайгырова, 2006. - 173 с.
.Андреев Н. Г. Луговодство. Учебник / Н.Г. Андреев. - М.: КолосС, 1981. - 383 с.
.Бадамшина Е.Ю. Создание многолетних разнопоспевающих агрофитоценозов на осушенных почвах / Е.Ю. Бадамшина // Механизмы реализации стратегии развития национальной экономики: Материалы международной научно-практической Интернет-конференции. - Тернополь: Крок, 2011. - С. 14-16.
.Бадамшина Е.Ю. Оптимизация технологий создания и ухода за многолетними агрофитоценозами на осушенных почвах Зауралья республики Башкортостан: автореф. дисс. на соискание ученой степени к с/х н / Е.Ю. Бадамшина. - Уфа: Башкирский ГАУ, 2012. - 25 с.
.Байкалова Л.П. Влияние видового состава и соотношения компонентов на продуктивность многолетних злаково-бобовых трав / Л.П. Байкалова, Е.В. Кожухова // Перспективы развития науки и образования: Сборник научных трудов. В 7 ч. Ч 7. - М.: АР-Консалт, 2013 г.- 178 с.
.Бондарев В.А. Повышение качества кормов из многолетних трав / В.А. Бондарев // Вестник российской академии сельскохозяйственных наук. - 2008. - № 4. - С. 54-55.
.Бутуханов А.Б. Луговодство и пастбищное хозяйство в Забайкалье: учебное пособие / А.Б. Бутуханов. - Улан-Удэ: БГСХА им. В. Р. Филиппова, 2011. - 288 с.
.Горновский А.А. Влияние ботанического состава травостоя на продуктивность пастбищ / А.А. Горновский, А.А. Шелюто // Биология и совершенствование агротехники сельскохозяйственных культур: сборник научных работ студентов и аспирантов БелГСА. - Минск : Право и экономика, 2006. - № 2. - С. 23-28.
.Губанов А.Г. Основные направления в создании долгосрочных высокопродуктивных культурных пастбищ в условиях Северного Зауралья / А.Г. Губанов // Успехи современного естествознания. - 2009. - № 2. - С. 76-78.
.Зеленский В.М. Кормовые ресурсы Енисейского Севера и пути повышения их продуктивности: автореферат дис. ... доктора с/х наук / В.М. Зеленский. - Новосибирск: ГНУ СибНИИ кормов СО Россельхозакадемии, 2009. - 39 с.
.Золотарев В.Н. Научные принципы создания и уборки высокопродуктивных семенных агрофитоценозов кормовых культур / В.Н. Золотарев и др. // Кормопроизводство: Проблемы и пути решения. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - С. 404-417.
.Киселев А.П. Повышение продуктивности луговых агрофитопенозов Горного Алтая: автореферат дис. ... доктора с/х наук / А.П. Киселев. - М.: Сибирский НИИ кормов, 2005. - 28 с.
.Кобзин А.Г. Влияние состава травосмесей и уровня минерального питания на продуктивность агрофитоценозов. / А.Г. Кобзин и др. // Достижения науки и техники АПК. - 2011. - №10. - С. 25-27.
.Колобова А.И. Организация производства на предприятиях АПК: учебное пособие / А.И. Колобова. - Барнаул: АГАУ, 2008. - 397 с.
.Косолапов В.М. Кормопроизводство − важный фактор продовольственной безопасности России / В.М. Косолапов и др. // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 3 (3). - С. 523-527.
.Косолапов В.М. Кормопроизводство - стратегическое направление в обеспечении продовольственной безопасности России. Теория и практика / В.М. Косолапов, И.А. Трофимов, Л.С. Трофимова. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. - 200 с.
.Косолапов В.М. Кормопроизводство в экономике сельского хозяйства России / В.М. Косолапов, И.А. Трофимов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2010. - № 1. - С. 31-32.
.Косолапов В.М. Научное обеспечение кормопроизводства России / В.М. Косолапов, И.А. Трофимов // Успехи современного естествознания. - 2013. - № 12 . - стр. 47-50.
.Косолапов В.М. Управление агроландшафтами для повышения продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных земель России / В.М. Косолапов // Доклады РАСХН. - 2010. - № 2. - С. 32-35.
.Косяненко Л.П. Состояние кормопроизводства в Красноярском крае и перспективы его развития / Л.П. Косяненко, Е.В. Кожухова // Аграрная Россия. - 2012. - №4. - С. 38-40.
.Кулаков В.А. Луговое кормопроизводство. Продуктивный потенциал луговых агрофитоценозов и плодородие почвы / В.А. Кулаков, М.Ф. Щербаков // Кормопроизводство. - 2010. - № 2. - С. 8-12.
.Кутузова А.А. Лекции послевузовского образования по специальности «луговодство, лекарственные и эфирно-масличные культуры» / А.А. Кутузова - М.: ООО «Угрешская типография», 2013. - 116 с.
.Мартемьянова А.А. Конкуренция и её регулирование в агрофитоценозах многолетних растений в условиях Предбайкалья / А.А. Мартемьянова, Ш.К. Хуснидинов, Т.Г. Кудрявцева. - Иркутск: ИрГСХА, 2009. - 164 с..
.Миркин Б.М. Краткий курс систематики с основами науки о растительности: Учебник / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова, А.А. Мулдашев. - М.: Логос, 2002. - С. 184-191.
.Парахин Н.В. Кормопроизводство: учебник / Н. В. Парахин и др. - М.: Колос, 2006. - 432 с.
.Переправо Н.И. Агроэкологическое семеноводство многолетних трав: Методическое пособие / Н.И. Переправо и др. - М.: РГАУ. - МСХА, 2013. - 54 с.
.Петрук В.А. Продуктивность многолетних трав в лесостепи Западной Сибири / В.А. Петрук // Кормопроизводство. - 2011. - №6. - С.36-38.
.Продовольственная безопасность в России: мониторинг, тенденции и угрозы. - М.: РАНХ, 2014. - 56 с.
.Производство высококачественных кормов на культурных пастбищах / В.А. Кулаков, Т.В. Леонидова // Стратегия развития кормопроизводства в условиях глобального изменения климатических условий и использования достижений отечественной селекции. - Т. I. Растениеводство. - Екатеринбург: Издательство АМБ, 2011. - 466 с. С. 396
.Романов В.Н. Повышение продуктивности кормовых культур в условиях Красноярского края: науч.-практ. рекомендации / В.Н. Романов и др. - Красноярск: КрасГАУ, 2013. - 47 с.
.Словарь терминов по кормопроизводству / Под. ред. В.М. Косолапов, И.А. Трофимов, Л.С. Трофимова. - М.: Угрешская типография, 2010. - 700 с.
.Снакин В. Экология и охрана природы: словарь-справочник / В. Снакин; под ред. А. Л. Яншина. - М.: Academia, 2000. - 384 с.
.Технологические регламенты на возделывание и заготовку растительных кормов из однолетних и многолетних культур с высоким содержанием обменной энергии и питательных веществ / С.В. Брылев и др. - Красноярск: Краснояр. гос. аграр. ун-т., 2014. - 58 с
.Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века: Материалы всероссийской конференции. Часть 5: Геоботаника. - Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2008. - 366 с.
.Харьков Г.Д. Полевое травосеяние - основа устойчивой кормовой базы и биологизации земледелия / Г.Д. Харьков // Кормопроизводство: Проблемы и пути решения. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - С. 157-164.
.Шелюто А.А. Технология создания и улучшения лугов. Учебное пособие / А.А. Шелюто. - Белгород: БелГСХА, 2010. - 112 с.
.Шпаков А.С. / Полевое кормопроизводство: состояние и задачи научного обеспечения / А.С. Шпаков, Г.Н. Бычков // Кормопроизводство. - 2010. - № 10. - С.3.
.Япаров Г.Х. Качество и питательность сена сеяных сенокосов в зависимости от состава травосмеси / Г.Х. Япаров, Е.Ю. Бадамшина // Естественнонаучные вопросы технических и с/х исследований: Сборник докладов II Межд. научной конференции. - М.: ИНГН, 2011. - С. 8-10.