Эффективность минеральных удобрений на продуктивность и флористический состав пойменных лугов

С.К.Иманкулова к.б.н профессор

К.И.Шалабаев к.б.н профессор

З.С. Кенжебаева к.б.н профессор

Казахский национальный педагогический университет имени Абая

г. Алматы, Казахстан

Требование более рационально использовать землю, как главные национальное богатство, вызывает необходимость больше уделять внимания лугам и пастбищам, повысить их эффективность.

Пойменные луга - источник дешевых и полноценных по питательности грубых кормов. Особенностью этих земель является прежде всего их высокое естественное плодородие, позволяющие получать высокие урожай без больших затрат.

В Павлодарской области общая площадь пойменных массивов составляет 371.0 тыс.га. Многие хозяйства этой области (свыше 60-70%) заготовляемого грубого корма получают с поймы Иртыша.

Однако бессистемное использование этих лугов и отсутствие ухода за ними привели к снижению урожайности до 7,0-12,0 п/га и произрастанию ядовитых, плохопоедаемых трав, которые не удовлетворяют растущие потребности животноводства в кормах как по количеству, так и по качеству.

Наукой и практикой доказано высокая эффективность поверхностного улучшения лугов путем внесения минеральных удобрений не требующего больших затрат [1,2,4,5].

Применение удобрений необходимо проводить в зависимости от эколого-биологических особенностей компонентов сообщества, метерологических, гидрологических условий отдельных лет и экологических условий экотопа, а также от флюктуационных изменений по годам происходящих в составе ценоза. Поэтому выявление видов, доз удобрений на различные растительные сообщества весьма актуально и необходимо для сельскохозяйственного производства.

Эколого- биологическая и фитоценотическая характеристика опытных участков следующая. Опытный участок №1 расположен на лугах высокого уровня центральной поймы. Рельеф участка сравнительно выровненный. Почва лугово-аллювиальная, по механическому составу среднесуглинистая, характеризуется нейтральной реакцией среды, почвы в верхнем горизонте содержат гумуса - 5,2%, валового азота - 0,68%, подвижными формами фосфора обеспечены низко (в слое 0-30 см-1,00-5.73 мг на 100 г почвы) достаточно обеспеченен калием (6.02-21.69 мг на 100 г почвы).

На основании экологической оценки кормовых угодий по растительному покрову опытный участок по характеру увлажнения

(ступени 60,6 - 62,5) относится к сухо и свежелуговому [6].

Растительный покров перед проведением опыта представлен полынно- клеверо-кострецевой ассоциацией, в составе которой отмечено 30 видов высших растений, в том числе 4 вида злаков с явным преобладанием костреца безостого (Вromopsil inermisl) - 10,3 - 18,1%: бобовых - 7 видов с доминированием клевера лупинового - 8,8 - 20,3; люцерны серповидной - 2,1-19,4; солодки голой -1,7-12,7%. Разнотравье представлено 18 видами, %: полыни понтийской - 4,2 - 10,2; льняньки обыкновенной - 3,2 - 10,7; ястребинки зонтичной 2,1-11,7; осоковые представлены единственным видом – осокой ранней.

Два года опытный участок не затапливался паводковой водой. Продолжительность затопления весенними паводковый водой третьй год-5 суток, четвертый год- 15 суток, пятый год- 3 суток.

Опытный участой №2 расположен на лугах среднего уровня центральной поймы. Рельеф выровненный. Почва лугово-аллювиальная, тяжелосуглинистая. Содержание фосфора - 2,67-6,27 мг, калия- 6,51-18,07 мг на 100 г почвы, гумуса 2,19 - 5,04%.

По характеру увлажнения ( ступени 64-76) участок относится к влажно луговым.

Продолжительность весенних паводков 1-ый год участок также не затапливался паводковой водой, второй год- подтопление, третьй год- 15 суток, четвертый год – 26 суток, пятый год - 20 суток.

Растительность характеризовалась подмаренниково-кострецево-кровохлабковой ассоциацией, представленной 28 видами цветковых растений, из которых доминирующими являются, %: кравохлебка аптечная - 7,7-22,4; подмаренни вздутоплодный - 4,2-10,4; лабазник вязолистный -4,2-10,0, осока ранняя -7,4 – 15,7, кострец безостый – 4,7 – 9,6.

Луга низкого уровня характеризуются избыточным увлажнением. Опыт №3 заложен здесь, на лютиково – горечавково - пырейный ассоциацией.

На основании определения по шкале Л.Г.Раменского, увлажнение опытного участка сыролуговое, резкое переменное увлажнение, почвы довольно богатые. Почва лугово-аллювиальная, тяжелосуглинистая. Содержание гумуса 1,79 - 5,89%, валового азота 0,16 - 0,15г%, подвижного фосфора 1,87 - 4,40 мг, калия- 5,78-11,32 мг на 100 г почвы.

Продолжительность весенних паводков 1-ый год участок также не затапливался паводковой водой, второй год- 14 суток, третьй год-40 суток, четвертый год- 42 суток, пятый год- 34 суток.

В составе ассоциации отмечена 28 видов, в том числе 4 из них злаки с доминированием пырея ползучего-31,3-48,5%, мятлика лугового 4,4-13,9, полевицы белой -1,9 - 8,9. Осоковые представлены осокой буровлагалищной, осокой черноколосой, осокой пузырчатой. Из разнотравья преобладают гигрофильные виды.

Таким образом, опытные участки представляют собой экологический ряд, различающиеся но степени увлажнения, флористическому составу и доминирующими видами.

Полевые опыты проводились в 6 кратной повторности. Площадь учетных делянок - 20м² (10х2м), небольшие размеры выбраны с целью размещения всех вариантов опыта на однородной по растительности территории [3].

Удобрения - аммиачную селитру, двойной гранулированный суперфосфат и 40% калийную соль вносили весной после следапаводкавых вод путем поверхностного разбрасывания. Фосфорно – калийные вносили в один прием, а азотные дробно под каждый укос.

Скашивание лугов проводились по фазам развития злаковых трав, доминирующих в составе травостое : одноукосное - в период массового цветения злаков: двуукосное -1- в фазу полного колошения, 2- через 54-55 дня.

Урожайность естественных травостоев высокого уровня в различные годы неодинаково. Она зависит от ряда факторов: отсуствие затопления, длительности затопления, смены доминантов, применения удобрений.

За период наблюдений на опытном участке урожайность ассоциаций без применения удобрений колебалась 6,4-20,9 ц/га сена (таблица 1).

Таблица 1

Эффективность минеральных удобрений на урожайность полынно- клеверо-

кострецовой ассоциаций ц/га

Варианты опыта	Уражайность сена по годам					В среднем за 4 года	Прибавка урожая к контролю,ц/га
	1-год	2-год	3-год		4-год
Луг без удобрений (контроль)	6,4	7,3		20,9	13,6	11,8	-
N60 кг/д.в.	6,5	12,8		41,9	20,1	20,1	8,3
Р60	6,7	10,8		26,9	14,4	14,6	2,8
Р60К60	6,6	9,5		26,1	14,2	14,1	2,3
N60 Р60	7,5	18,2		40,9	25,0	22,9	11,1
N60 К60	7,5	12,7		40,0	25,7	21,6	9,7
N60 Р60 К60	8,7	19,7		51.8	30,1	27,6	15,3
HCP0,95ц/га	0,6	1,2		1,9	2,0

В засушливые и краткозатопляемые годы продуктивность лугового травостоя была невысокой, а во влажные, наоборот наибольшей.

При подкормке луга азотом в дозе 60 кг/га д.в урожайность луга в среднем за 4 года составила 20,1 ц/га.

Форфорные удобрения в чистом виде (Р₆₀) в среднем за 4 года увеличили сбор до 14,6 ц/га.

Из двойных сочетаний элементов питания максимальный урожай 22,9 ц/га сена получен при внесении азотно-фосфорного удобрения прибавка сена составила 11,1 ц/га.

Полное минеральное удобрение (N₆₀ Р₆₀ К₆₀) обеспечило получение прибавки сена в среднем за 4 года 15,3 ц/га.

За годы проведения исследований флористический состав не претерпел каких-либо заметных изменений. Количество доминантов и общее число видов в течение 5 лет несколько изменилось по годам, в зависимости от метеорологических и гидрологических условий отдельных лет, а также от вида удобрений. Можно предполагать, что при систематическом внесении удобрений происходит своеобразный фитоценотопический отбор видов, наиболее приспособленных к измененным условиям существования с выпадением некоторых менее приспособленных видов.

Фитоценотическое влияние длиннокорневищного верхового злака костреца безостого и корневищно- дерновидного низового содоминанта мятлика лугового, было настолько сильным, что многие виды растений из группы разнотравья; спаржа обыкновенная, льнянка обыкновенная, лапчатка прямостоящая и др. резко сократили свое участие в ценозе. Под влиянием удобрений, преимущественно на азотсодержащих вариантах, фитоценотическое действие костреца безостого, мятлика лугового и осоки ранней еще больше усиливалось. При этом особенно сильно угнетались бобовые, отрицательно реагирующие на недостаток света, в густом высоком травостое.

Выявленная закономерность согласуется с данными полученными в питомнике с затемнением посадок Irifolium pratenle, где масса особей снимается [7].

Таким образом, за годы исследования в флористическом составе травостоя опытного участка существенных изменений не наблюдалась. Собранный материал подтвердил неоднократно отмечавшиеся в литературе положение о том, что по годам, в связи с различием метеорологических, гидрологических условий в луговых фитоценозах происходит значительное изменение в соотношении между видами.

Сравнение урожайности по вариантам с применением удобрений показывает, что сбор сена с лугов среднего уровня центральной поймы можно значительно повысить за счет внесения минеральных удобрений. При внесении азота в норме 60-30 кг/га d засушливом году урожай сена составила 8,6-10,6ц/га. В последующие годы, когда режим затопления участка восстановился, прибавка сена в среднем за 4 года от азота составила 14,6-24,0 ц/га сена (таблица 2).

Варианты опыта	Урожайность сена по годам				В среднем за 4 года	Прибавка сена
	1 год	2 год	3 год	4 год		ц/га
Луг без удобрений (контроль)	7,9	17.3	18,0	15,4	14,6	-
N60кг/га д.в.	8,6	29,8	40,4	38,1	29,2	14,6
N90	10,6	37,8	53,6	50,6	38,6	24,0
N60Р60	9,7	38,0	43,6	47,7	34,7	20,1
N60К60	9.0	32.1	42,6	44,7	32,1	17.5
N60 Р60 К60	10,0	42,4	50,4	45.4	37,0	22,4
N90 Р60 К60	11,1	46,2	62,6	55,9	43,3	28,7
N60 Р30 К60	9,9	41,7	50,0	43,1	36,2	21,6
N90 Р30 К60	10,6	43,9	57,3	50,0	40,4	25,8
N90 Р90 К60	11,7	47,6	57,0	52.3	42,1	27,5
HCP0,95ц/га	0,7	1.5	2,1	2,8

По варианту, где азотные удобрения вносились в дозе 60-90 кг/га на фоне Р₆₀ К₆₀, урожай воздушно-сухой массы в среднем за 4 года был в пределах 37,0-43,3 ц/га или на 153,4-196,6 % больше, чем на контроле. Увелечение нормы фосфора с 30 до 90 кг/га на фоне N_60-90К₆₀ не приводило к существенным изменениям урожая.

С увеличением дозы азота с 60 до 90 кг/га соответственно повышается последействие удобрений. Наибольшее последствие оказали полные удобрения.

За годы проведения исследований на опытном участке флористический состав как и в предыдущем опыте не претерпел каких-либо существенных изменений.

Изменения соотношений видов в составе травостоя довольно значительны и сопровождаются сменой доминанта. В первый год применения удобрений при отсуствии затопления состав доминантов не изменился. Начиная со второго года, в связи с установлением режима затопления произошли резкие изменения, стали доминировать злаковые, в том числе, полевица белая, кострец безостый , мятлик луговой.

Данные о динамике состава травостоя показывают, что флюктуации характерны для всех вариантов опыта и они обусловлены, в основном изменением гидрологического режима.

Ценатическое значение расстений может изменяться в зависимости от условий произрастания, поэтому одни и те же виды могут проявлять себя по-разному.

Урожайные данные по одноукосному использованию луга, показывает следующее. В вариантах, где применялись азотные удобрения в дозе 60-90 кг/га азота, за все годы получена достоверная прибавка сена. Урожай сена по варианту, где вносился азот в норме 60-90 кг/га в среднем за 4 года равнялся 33,8-39,0 ц/га.

Удобрение луга азотом в дозе 60-90 кг/га на фоне Р₆₀, К₆₀ или Р₃₀К₆₀ дали большое преимущество в сравнении с вариантами, где вносились только азотные удобрения в той же дозе.

Данные (таблицы 3), где представлены данные по двукратному использованию луга показывает ту же закономерность, что и данные по одноукосному. По одноименным вариантам одноукосного и двухукосного использования урожай сена близки.

Установлено, что однократное внесение N₉₀ и N₉₀Р₆₀К₆₀ также эффективно, так и дробное внесение (N₆₀ весной + N₃₀ после первого укоса), однако дробное внесение предпочтительное, т.к. не вызывает полегания травостоя.

Каждый высотный уровень в соответствии с условиями режима поемности.

Таблица 3

Эффективность минеральных удобрений и кратность скашивания на урожайность лютиково-горечавково-пырейный ассоциации, ц/га

Варианты опыта	Урожайность сена по годам				В среднем за 4 года	Прибавка сена ц/га
	1 год	2 год	3 год	4 год
Луг без удобрений (контроль)	25,8	16,7	15,4	29,1	21,7	-
N90(60+30)	40,0	33,2	28,7	45.6	36,9	15,2
N120(90+30)	45,2	37,4	34,0	51,0	41,6	19,9
N90(60+30)P60	47,2	36,6	30,7	51.6	41,5	19.8
N90(60+30)K60	43.0	34,7	29,4	48,8	39,0	17,3
N90(60+30) P60K60	48,0	38.4	33,8	53,3	43,4	21,7
N120(90+30) P60K60	53,7	47,1	37,4	58,1	49,1	27.4
N90(60+30) P30K60	46,1	39,6	30,7	49,7	46.9	19.2
N120(90+30) P30K60	49,3	42,6	34,7	56,9	45,9	24,2
N120(90+30) P90K60	46,0	47,2	40,4	67,7	52,8	31,1
HCP0,95ц/га	2,0	1,8	1,7	2,2

Имеет свою характерную растительность . Флористический состав низкого уровня резко отличается от средневысотного уровня тем, что здесь преобладают поймовыносливые виды.

Состав травостоя коррелируется с изменением гидрологического режима.

В первый год в связи с восстановлением затопления, процент участия пырея ползучего и мятлика лугового снизился, и преобладание перешло к полевице белой, мятлику обыкновенному. Появились гигрофильные виды: мятлик болотный, болотница одночещуйная. Еще более значительные изменения произошли после второго паводка в второй год: количество злаковых на контроле снизилось до 39.2%, а осоковых увеличилось до 23,9%.

В составе травостоя лютиково- горечавково – пырейной ассоциации в условиях многоводного года ( третьей год) произошла дегрессионно - децутационная флюктуация.

Выводы

1. В условиях поймы р. Иртыша на различных типах лугов эффективно применение азотного и полного удобрений.

а) На лугу высокого уровня при ежегодном внесении N₆₀ средний сбор воздушно – сухой массы за 4 года составил 20,1 ц/га. Высокий сбор сена получен в варианте с вынесением N₆₀Р₆₀К₆₀-27,6 ц/га.

б) На лугу среднего уровня при внесении азота в норме 60-90 кг/га урожайность в среднем за 4 года составила 29,2-38,6 ц/га сена. Наибольший урожай сена получен в среднем за 4 года от применения N ₉₀Р₆₀К₆₀ - 43,3 ц/га.

в) На лугу низкого уровня при подкормке азота в дозе 60-90 кг/га в среднем за 4 года сбор сена составил 33.8-39,0 ц/га. При внесении полных удобрений N₉₀Р₆₀К₆₀ урожай воздушно - сухой массы составил 44,5 ц/га. При двукратном скашивании луга высокою урожайность 52,8 ц/га обеспечила внесения N₉₀Р₉₀К₆₀ весной + N₈₀ после первого укоса.

2. Флористический состав изученных типов лугов весьма постоянен, в обилие растений по массе колоблется значительно с изменением условий произрастания. Внимания умеренных доз азота 60-120 кг/га д.а. за годы исследования не привело к изменению флористического состава пойменных лугов.

Литература

1. Алтунин. Д. А. Улучшение и рациональное использование пойменных лугов России.М., Россальхозиздат,1987.-147с.

2. Аубакиров К. Удобрение пойменных лугов // Повышение продуктивности природных угодий в степной ип горной зонах. Алма-Ата , ВО ВАСХНИЛ, 1981.-с .25-36.

3. Работнов Т.А. К методике проведения опытов на лугах// Вестник с.х.науки.-1963.-№6.-С .120-125.

4. Работнов Т.А. Влияние минеральных удобрений на луговые растения и луговые фитоценозы. М.:Наука,1973 .-177С.

5. Ромашов П.И. Удобрения санокосов и пастбищ. М.:Колос,1969-180с.

6. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову //Раменский Л.Г., Цацанкин И. А., Чижиков О.Н., Антилин Н.А, М.: Сальхозгиз,1956.-472с.

7. Реакция суходольного луга на минеральное удобрения / Друзина В.Д, Кириллова В.П, Макарович В.Н, Титов Ю.В.-Л.: Наука, 1987.-160с.