Адаптивная технология улучшения степных лугов Центральной Якутии на основе использования органического удобрения в чистом виде и в сочетании с минеральными удобрениями
Автор: Устинова В.В.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Биологические ресурсы: флора
Статья в выпуске: 1-4 т.13, 2011 года.
Бесплатный доступ
Научно обосновано использование органического удобрения в чистом виде и в сочетании с минеральными удобрениями на естественных лугах в условиях Центральной Якутии. Разработана более эффективная доза удобрений, обеспечивающая повышение урожайности, продуктивности и улучшение ботанического состава травостоев.
Естественный луг, удобрение, урожайность, ботанический состав
Короткий адрес: https://sciup.org/148199771
IDR: 148199771
Текст научной статьи Адаптивная технология улучшения степных лугов Центральной Якутии на основе использования органического удобрения в чистом виде и в сочетании с минеральными удобрениями
влажность мерзлотной пойменной почвы характеризуется как недостаточной для начальной вегетации луговых трав. Почвы опытного участка относятся к мерзлотным пойменным слоистым, преимущественно легким по механическому составу с содержанием гумуса 3,9%, подвижного фосфора – 58 мг/кг, обменного калия 23 мг/кг в слое 0-30 см. Тип засоления почв – хлоридно-сульфатный.
Удобрения вносились согласно схеме опыта. В составе перегноя содержалось азота 0,87%, фосфора 0,48%, и калия 0,59%. Перегной вносили весной один раз в 4 года с нормой 20 т/га боронованием до полного втирания в почву. В качестве азотного минерального удобрения использовали мочевину, фосфорного – двойной гранулированный суперфосфат, калийного – калий хлористый. Минеральные удобрения вносили разбрасывателем удобрений. Схема опытов приведены в таблице. Учеты и наблюдения проводили согласно общепринятой методике по луговодству [2], статистическую обработку данных по урожайности проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [3], агроэнер-гетическую и экономическую оценку эффективности удобрений на естественных лугах проводили согласно «Методическому пособию по аг-роэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства» [4]. Химический состав сенокосного корма определяли в лаборатории биохимии ЯНИИСХ по вытяжкам на NIR SKANER model 4250.
В среднем за годы исследований анализ ботанического состава разнотравно-злакового луга показал, что в контроле доминирует группа злаковых – до 56,5% СВ, где в основном преобладает пырей ползучий до 25,5% СВ. Разнотравье в травостое разнотравно-злакового луга составило всего – 43,5% СВ. Бобовые и осоковые виды отсутствовали. Применение перегноя в дозе 20 т/га способствовало увеличению участия злаковых до 71,7% СВ, что выше контроля на 15,2% СВ (рис. 1).
0%
100%
80%
60%
40%
20%

■ мятлик степной
■ пырей ползучий
-
□ тонконог гребенчатый
-
□ полевица Триниуса
-
■ полынь замещающая
□ подмаренник настоящий
-
□ лен Комарова
-
□ льнянка остролопостная
-
□ гвоздика розоцв етная
□ вострец сложнопырейный
-
□ эспарцет сибирский
-
□ ветреница лесная
□ крестовник Якова
-
■ подорожник средний
Рис. 1. Ботанический состав разнотравнозлакового луга при внесении удобрений, 20052008 гг., (%, СВ).
■ гетеропаппус татарский
-
Удобрения: 1. Контроль – без удобрения; 2. Перегной 20 т/га 1 раз в 4 года; 3. Перегной 20 т/га 1 раз в 4 года+NPK(60) ежегодно; 4. NPK(60) ежегодно; 5.
NPK(30) ежегодно
Участие пырея ползучего повысилось и составило – 46,2% СВ, также единично появились полевица Триниуса – 0,3% СВ, вострец сложнопырейный – 0,4% СВ. Внесение комплексного удобрения (перегной 20 т/га + NPK(60)) значительно повышает участие злаковых видов до 82,9%, что на 26,4% СВ выше, чем в контроле без удобрений. Увеличилось содержание пырея ползучего до 68,6% СВ, что на 43,1% больше, чем в контроле. Отрицательно на внесение комплексных удобрений реагировали мятлик степной – 7,5% СВ, тонконог гребенчатый – 5,5% СВ, полевица Триниуса – 0,06% СВ. При этом участие разнотравья в травостое разнотравнозлакового луга составляло – 17,1% СВ, что на 26,4% ниже, чем в контроле без удобрений. При внесении минеральных удобрений в дозах NPK(60) и NPK(30) также повышается доля участия злаковых видов до 81,8% и 72,4% СВ. В основном в травостое преобладает пырей ползучий до 60,2% и 54,8% СВ. Из бобовых появился эспарцет сибирский, и его доля составила в среднем 3,6% СВ, что свидетельствует о стабилизации режима питания за счет естественного увлажнения и минеральных удобрений. Наибольшая урожайность разнотравно-злакового луга достигнута при внесении комплексного удобрения (перегной 20 т/га + NPK(60)) и составила 17,0 ц/га СВ. При этом получена высокая продуктивность по сбору ОЭ 15,3 ГДж, корм.ед. до 1105, сырого протеина – 251 кг (табл.1).
Внесение перегноя 20 т/га в год закладки опыта обеспечивает производство кормовых единиц до 745, что выше контроля на 494 единиц или на 194%. При этом сбор обменной энергии увеличился в 2,7 раза, сбор сырого протеина в 3,7 раза при урожайности 13,3 ц/га СВ. Выход кормовых единиц с 1 га увеличивается при внесении минеральных удобрений в 3,7-3,1 раза, что обеспечивает получение полноценного корма с содержанием сырого протеина до 13-11,5% СВ.
Агроэнергетическая оценка установила эффективность применения перегноя в дозе 20 т/га, при этом благодаря росту продуктивности улучшенных травостоев показатели окупаемости затрат увеличились в 4 раза, отмечены наиболее низкие затраты на производство 1 ГДж ОЭ и 1 ц СП – 249 МДж, что позволяет и производит 10,1 ГДж/га обменной энергии с 1 га в среднем за 4 года использования за счет возобновляемых ресурсов хозяйств. Экономическая эффективность применения удобрений на разнотравно-злаковом лугу установила, что наиболее эффективной дозой удобрений является перегной 20 т/га, обеспечивающий наиболее низкую себестоимость корма (3,35 руб. 1 корм. ед.) с рентабельностью производства 169% и при окупаемости капитальных вложений через 2,5 года. При этом условно чистый доход от внесения органических удобрений достигает 3872 руб/га.
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
-
□ Пырей ползучий □ Мятлик луговой
-
□ Лисохвост тростниковидный □ Бекмания восточная
-
□ Лапчатка вильчатая □ Осока ранняя
Рис. 2. Ботанический состав пырейного луга при внесении удобрений, 2005-2008 гг., (%, СВ).
Удобрения: 1. Контроль – без удобрения; 2. Перегной 20 т/га 1 раз в 4 года; 3. Перегной 20 т/га 1 раз в 4 года+NPK(60) ежегодно; 4. NPK(60) ежегодно; 5. NPK(30) ежегодно
За период исследований травостой пырейного луга Центральной Якутии без внесения удобрений характеризовался преобладанием пырея ползучего до 91,3% (рис.2). Доказано, что внесение перегноя 20 т/га 1 раз в 4 года улучшает ботанический состав пырейного луга. При этом участие разнотравья достигало 0,3% и осоковых до 2,6% СВ. Применение комплексных удобрений значительно улучшает ботанический состав пырейного луга за счет увеличения доли пырея ползучего до 96% СВ, при снижении участия осоковых до 1,1% СВ. минеральные удобрения в дозах NPK(60) и NPK(30) стабилизируют ботанический состав изучаемого луга и обеспечивают урожайность до 22,819,8 ц/га СВ. В среднем за годы исследований урожайность пырейного луга в контроле без удобрения составляет до 7,6 ц/га СВ (табл. 1). При внесении органического удобрения 20 т/га урожайность данного луга повысилась до 18,3 ц/га СВ, сбор ОЭ составил 15,4 ГДж, корм. ед. – 1025, сырого протеина – 240 кг. Наибольшая урожайность получена при комплексном внесении минерального и органического удобрений до 25,6 ц/га СВ, что обеспечивает высокое содержание продуктивности по сбору ОЭ – 22,5 ГДж, корм. ед. – 1693, сырого протеина до 384 кг. Ежегодное внесение минеральных удобрений в дозе NPK(60) и NPK(30) сохраняет урожайность пырейного луга на уровне 22,8-19,8 ц/га СВ, что превышает контроль в 2,6-3 раза. Следует отметить, что во влажный год при ГТК 1,2 (2006 г.) эффективность удобрений наибольшая независимо от вида и доз удобрений.

D тонконог гребенчатый
□ пырей ползуяий
□ мятлик степной
□ эспарцет сибирский остролодочник шишковидный О полынь замещающая лен комарова □ гетеропаппус татарский осока твердоватая
Рис. 3. Ботанический состав остепненного луга при внесении удобрений, 2005-2008 гг., (%, СВ).
Удобрения: 1. Контроль – без удобрения; 2. Перегной 20 т/га 1 раз в 4 года; 3. Перегной 20 т/га 1 раз в 4 го-да+NPK(60) ежегодно; 4. NPK(60) ежегодно; 5. NPK(30) ежегодно
Агроэнергетическая оценка установила, что высокий АК (до 536%) по окупаемости затрат отмечен при внесении перегноя 20 т/га. При этом достигнуты наиболее низкие затраты на производство 1 ГДж ОЭ и 1 ц СП – 186 МДж и 1,2 ГДж, что позволяет производить до 14,1 ГДж/га ОЭ с 1 га в среднем за 4 года использования. Применение комплексных удобрений на пырейном лугу увеличивает совокупные затраты до 10,28 ГДж/га или в 8,7 раза по сравнению с контролем без удобрения, но при этом АК остается положительным – 204% благодаря высокой урожайности луга (25,6 ц/га СВ). Внесение перегноя 20 т/га и комплексного удобрения являются наиболее экономически эффективными. При применении перегноя в дозе 20 т/га приведенные затраты увеличились до 2836 руб./га, что превышали контроль в 2,2 раза и обеспечивали наиболее низкую себестоимость корма (до 3,00 руб. 1 корм. ед.) с условным чистым доходом до 5651 руб./га. В среднем за годы исследования на остепненном лугу в контроле доминирует группа разнотравья (67,1% СВ), второе место занимают злаковые (20,8% СВ) и третье – бобовые (12,1%). Внесение перегноя 20 т/га в год закладки способствует увеличению злаковых в травостое до 47,3% СВ, что превышало контроль на 26,3% (рис. 3).
Доля разнотравья сохраняется на уровне 52,4%, что ниже контроля на 14,4% СВ, при полном отсутствие бобовых трав. Наибольшая отзывчивость дикорастущих злаков остепненного луга наблюдалась при применении комплексно- го удобрения, где значительно повышается участие в травостое дикорастущих злаков до 61,6% СВ, что превышает контроль на 40,5% с преобладанием пырея ползучего до 25,3% СВ, мятлика степного – 19,3% СВ. При этом доля разнотравья снижается до 32,8%СВ, в основном за счет снижения содержания полыни замещающей от 63 до 27,8% СВ.
За годы исследований наибольшая урожайность отмечена при внесении комплексного удобрения и составила 13,6 ц/га СВ, что превышало контроль без удобрения в 3,4 раза (табл. 1). Минеральные удобрения в разных дозах в среднем за годы исследований обеспечивали урожайность на уровне 13,6-12,0 ц/га СВ. Органическое удобрение в дозе 20 т/га повышало урожайность остепненного луга до 11,4 ц/га СВ, максимальная прибавка урожая в среднем за годы отмечена при внесении комплексных удобрений (перегной 20 т/га 1 раз в 4 года+NPK(60) ежегодно) и составила 11,6 ц/га СВ. Перегной 20 т/га в год закладки (2005 г.) обеспечивает прибавку урожая до 7,4 ц/га СВ. При этом прибавка урожая на 1 тонну перегноя достигает 148 кг СВ. Применение перегноя в дозе 20 т/га на остепненном лугу привело к увеличению совокупных агроэнергетических затрат 2,3 раза по сравнению с контролем. Однако, благодаря росту продуктивности улучшенных травостоев при внесении 20 т/га перегноя получены высокие показатели окупаемости затрат до 360%. Экономическая оценка применения удобрений на остепненных лугах показала, что себестоимость 1 кормовой единицы в контроле без удобрений составила 3,58 руб. Установлено, что наиболее эффективной из удобрений является доза 20 т/га перегноя, обеспечивающая наиболее низкую себестоимость корма (3,33 руб. 1 корм. ед.), рентабельность производства 170% и окупаемость капитальных вложений наступает через 2 года. При данных удобрениях условно чистый доход достигал 3563 руб.га.
Выводы:
-
1. На пырейных лугах необходимо применять комплексные (перегной 20 т/га 1 раз в 4 года + NPK(60) ежегодно) и минеральные удобрения в дозе NPK(60), обеспечивающие увеличение продуктивности в 3,3 раза, получение до 23-26 ц/га сена 1-2 класса с содержанием сырого протеина до 14-15%.
-
2. На разнотравно-злаковых лугах целесообразно использовать перегной 20 т/га 1 раз в 4 года и комплексные удобрения (перегной 20 т/га 1 раз в 4 года + NPK(60) ежегодно), которые обеспечат получение урожайности сена до 13-17 ц/га 2 класса и сбор кормовых единиц с 1 га до 7451105 кг.
-
3. Во влажных годах на остепненных лугах следует применять органические удобрения перегной 20 т/га 1 раз в 4 года, обеспечивающие производство сена до 11 ц/га СВ 2 класса со сбором кормовых единиц с 1 га до 684.
Таблица 1. Продуктивность естественных лугов при внесении разных доз удобрений в условиях Центральной Якутии, (среднее за 2005-2008 гг.)
Удобрения |
Урожай-ность СВ, ц/га |
Производство с 1 га |
Совокупные затраты, ГДж/га |
АК по сбору ОЭ,% |
Затраты, руб./га |
Себестоимость 1 корм. ед, руб. |
||||
ОЭ, ГДж |
Корм . ед |
СП, кг |
||||||||
разнотравно-злаковый луг |
||||||||||
контроль – без удобрения |
5,0 |
4,0 |
250 |
41 |
1,13 |
327 |
887 |
3,85 |
||
перегной 20 т/га 1 раз в 4 года |
13,3 |
11,0 |
745 |
151 |
2,52 |
400 |
2293 |
3,35 |
||
перегной 20 т/га 1 раз в 4 года+NPK (60) ежегодно |
17,0 |
15,3 |
1105 |
251 |
10,09 |
139 |
8569 |
8,43 |
||
NPK(60) ежегодно |
15,4 |
13,1 |
893 |
200 |
8,83 |
136 |
7068 |
8,61 |
||
NPK(30) ежегодно |
13,4 |
11,5 |
777 |
154 |
5,30 |
200 |
6469 |
9,04 |
||
НСР 05 |
2,0 |
|||||||||
пы |
рейный луг |
|||||||||
контроль – без удобрения |
7,6 |
6,1 |
387 |
76 |
1,18 |
474 |
1273 |
3,57 |
||
перегной 20 т/га 1 раз в 4 года |
18,3 |
15,4 |
1025 |
240 |
2,63 |
536 |
2836 |
3,00 |
||
перегной 20 т/га 1 раз в 4 года+NPK (60) ежегодно |
25,6 |
22,5 |
1613 |
384 |
10,28 |
204 |
9817 |
6,61 |
||
NPK(60) ежегодно |
22,8 |
19,4 |
1322 |
314 |
8,99 |
200 |
7884 |
6,48 |
||
NPK(30) ежегодно |
19,8 |
17,6 |
1247 |
267 |
5,45 |
297 |
5414 |
4,72 |
||
НСР 05 |
2,9 |
|||||||||
остепненный луг |
||||||||||
Контроль – без удобрения |
4,0 |
3,3 |
224 |
33 |
1,10 |
273 |
738 |
3,58 |
||
Перегной 20 т/га 1 раз в 4 года |
11,4 |
9,8 |
684 |
123 |
2,50 |
360 |
2098 |
3,33 |
||
Перегной 20 т/га 1 раз в 4 года+NPK (60) ежегодно |
13,6 |
12,8 |
952 |
182 |
10,09 |
117 |
8086 |
9,23 |
||
NPK(60) ежегодно |
12,0 |
10,5 |
744 |
132 |
8,78 |
110 |
6688 |
9,78 |
||
NPK(30) ежегодно |
9,3 |
8,1 |
567 |
91 |
4,97 |
149 |
3994 |
7,67 |
||
НСР 05 |
1,5 |
|||||||||
1. |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 2. Методика опытов на сенокосах и пастбищах. Ч.1. – М., 1971. 239 с. Кутузова, А.А. Ресурсосберегающие технологии 3. Доспехов, Б.Н. Методика полевого опыта. – М., Ко-улучшения сенокосов и пастбищ в Нечерноземной лос, 1979. 416 с. зоне России // А.А. Кутузова, А.А. Зотов, Д.М. Те- 4. Методическое пособие по агроэнергетической и бердиев . РАСХН ВНИИ кормов. – М., 1999. 40 с. экономической оценке технологий и систем кормо производства. – М., 1995. 172 с. |
ADAPTIVE TECHNOLOGY OF IMPROVEMENT THE STEPPE
MEADOWS AT CENTRAL YAKUTIA ON THE BASIS OF USING
THE ORGANIC FERTILIZER IN THE PURE STATE AND IN
COMBINATION WITH MINERAL FERTILIZERS
-
© 2011 V.V. Ustinova
Список литературы Адаптивная технология улучшения степных лугов Центральной Якутии на основе использования органического удобрения в чистом виде и в сочетании с минеральными удобрениями
- Кутузова, А.А. Ресурсосберегающие технологии улучшения сенокосов и пастбищ в Нечерноземной зоне России//А.А. Кутузова, А.А. Зотов, Д.М. Тебердиев. РАСХН ВНИИ кормов. -М., 1999. 40 с.
- Методика опытов на сенокосах и пастбищах. Ч.1. -М., 1971. 239 с.
- Доспехов, Б.Н. Методика полевого опыта. -М., Колос, 1979. 416 с.
- Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства. -М., 1995. 172 с.