Освоение залежных и деградированных земель под многолетние агрофитоценозы в предуральской степной зоне Республики Башкортостан

Исследованиями по изучению способов освоения залежных земель в предуральской степной зоне Республики Башкортостан выявлены оптимальные способы обработки почвы и наиболее эффективные технологии возделывания сеяных трав при коренном улучшении. Установлено, что при освоении ранее деградированных и выведенных из пашни земель наибольшая продуктивность бобово-злакового травостоя (36,1 ГДж обменной энергии, 2600 кормовых единиц и 6,9 ц сырого протеина с 1 га) с наибольшей агроэнергетической эффективностью производства корма (агроэнергетический коэффициент 2,6) обеспечивается при беспокровном посеве трав в год обработки почвы на фоне безотвальной вспашки глубокорыхлителем (на 27-30 см) и прямом посеве трав (кострец безостый (12 кг/га) + эспарцет песчаный (55).

The researches by studying the ways of long-fallow lands development in the preural steppe zone of the Bashkortostan Republic revealed the optimum ways of the soil processing and the most effective technologies of sowing grass cultivation at radical improvement. It is revealed that at development of earlier degraded lands and deduced from an arable land the greatest efficiency of bean and cereal grass stands (36,1 GJ of exchange energy, 2600 fodder units and 6,9 centners of a crude protein from 1 hectare) with the greatest agropower production efficiency of a forage (the agropower factor is 2,6) is provided at uncovered grass sowing in the soil processing year against bezotvalny plowing by a deep ripper (on 27-30 cm) and direct grass sowing (a kostrets bezosty (12 kg/hectares) + espartset peschaniy (55).

Ключевые слова: залежные земли, обработка почвы, посев трав, многолетний агрофитоценоз, продуктивность травостоя, кострец безостый, эспарцет песчаный.

Keywords: long-fallow lands, soil processing, grass sowing, long-term agrophytocenosises, efficiency of grass stand, kostrets bezosty, espartset peschaniy.

Введение. В Республике Башкортостан площадь эрозионно-опасных сельскохозяйственных угодий составляет 5,6 млн. га. В результате эрозии с полей сносится верхний наиболее плодородный слой почвы, ежегодная утрата которого с пашни достигает 25-30 т/га, а потеря гумуса - 670 кг/га (по данным кафедры почвоведения БГАУ). Эрозия вносит существенную пестроту в структуру почвенного покрова и снижает плодородие почв. На эродированных почвах снижается эффективность удобрений и возрастают расходы на обработку [2].

В целях предотвращения эрозионных процессов, сохранения и восстановления почвенного плодородия, в августе 1996 года было принято постановление Кабинета Министров Республики Башкортостан, согласно которому осуществлен планомерный вывод деградированной малопродуктивной пашни из оборота путем ее залужения и перевода в кормовые угодья. К началу 2012 г. выявленная деградированная пашня площадью почти 1,2 млн. га залужена и переведена в кормовые угодья [1]. Такая работа благотворно сказалось на некомпенсируемом выносе питательных веществ из почвы, способствовало улучшению структуры почвы и значительному сокращению эрозионных процессов. Однако в связи с затруднительным положением сельскохозяйственного производства данные деградированные земли в последние годы использовались бессистемно, без соответствующего научного сопровождения. К настоящему времени в республике имеются более 2 млн. 200 га деградированных малопродуктивных земель, в той или иной мере нуждающиеся в улучшении. Решение проблемы заключается в ускоренном переводе указанных категорий земель в состояние, близкое к естественному (в сенокосы и пастбища), которое может проводиться различными методами в зависимости от местных природно-климатических условий [3].

Таким образом, вопросы улучшения деградированных кормовых угодий в современных условиях являются актуальными и требуют проведения соответствующих научных исследований. Особенно это является актуальным в степной зоне Республики Башкортостан, где в основном сосредоточены деградированные земли.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований – разработать технологию освоения залежных земель под многолетние бобово-злаковые агрофитоценозы в условиях предуральской степной зоны Республики Башкортостан. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи: 1) выявить оптимальные способы обработки почвы при коренном улучшении залежных земель; 2) определить наиболее эффективные способы освоения залежных земель под сеяные травостои

Условия, материалы и методы исследования. Эксперименты по изучению технологических приемов освоения залежных земель были проведены в агрофирме «Услы» Бижбулякского района Республики Башкортостан в 2008-2011 гг. Для выполнения поставленных задач были проведены 2 полевых опыта.

Опыт №1. Определение оптимальных способов основной обработки почвы при коренном улучшении залежных земель.

Схема опыта

Фактор А – способы основной обработки почвы

1. Отвальная вспашка (27-30 см) + дискование (10-12 см; контроль).

2. Безотвальная вспашка глубокорыхлителем (27-30 см) + дискование (10-12 см).

3. Дискование «дочерна» (10-12 см).

4. Химическая обработка дернины + прямой посев.

5. Химическая обработка дернины + безотвальная вспашка глубокорыхлителем (27-30 см) + прямой посев.

На залежных землях отвальную вспашку проводили плугом ПБН-3-50 на глубину 27-30 см, безотвальную вспашку – глубокорыхлителем «Gregoire Besson» (на 27-30 см), дискование – тяжелой дисковой бороной БДТ-3,0 (на 10-12 см). Для уничтожения существующего малоценного травостоя использовали гербицид сплошного действия Торнадо-500 (норма внесения 2,5 л/га). Для посева была использована бобово-злаковая травосмесь: кострец безостый (12 кг/га) + эспарцет песчаный (55). Для посева трав по обработанной почве использовали зерно-травяную сеялку СЗТ-3,6. Перед и после посева семян проводили прикатывание. Прямой посев трав проводили стерневой сеялкой Бастер СС-6. Травостой за вегетацию скашивали 1-2 раза в зависимости от природной увлажненности года, в фазе бутонизации бобовых и колошения злаковых трав (по преобладающему виду трав).

Опыт №2. Выбор эффективных способов освоения залежных земель под сеяные травостои.

Схема опыта Фактор А – способы освоения залежи:

1. В год обработки почвы залежного поля:

а) посев многолетних трав без покрова;

б) посев многолетних трав под покров;

2. Через полевой период с посевом трав без покрова.

Фактор Б – способы основной обработки почвы:

1. Отвальная вспашка (27-30 см) + дискование (10-12 см; контроль).

2. Химическая обработка дернины + безотвальная вспашка глубокорыхлителем (27-30 см) + прямой посев.

На участке с отвальной вспашкой почвы с последующим дискованием посев трав проводили зерно-травяной сеялкой СЗТ-3,6, при безотвальной вспашке использовали прямой посев трав с помощью стерневой сеялки Бастер СС-6. Посев бобово-злаковой травосмеси проводили нормой высева семян кострец безостый (12 кг/га) + эспарцет песчаный (55). В качестве покровной культуры использовали яровой овес (100 кг/га). При освоении залежи через полевой период в первый год проводили посев ярового овса на зеленый корм (200 кг/га). На второй год весной почву обработали дисковым культиватором (КД-6), после чего провели посев кострецово-эспарцетовой травосмеси кострец безостый (12 кг/га) + эспарцет песчаный (55) зерно-травяной сеялкой СЗТ-3,6.

Повторность опытов (в пространстве) – трехкратная, расположение делянок – последовательное. Площадь одной учетной делянки 60 м².

Почва – чернозем типичный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый на делювиальных карбонатных суглинках. Содержание подвижного фосфора (по Чирикову) составляло 6,7 мг, обменного калия (на пламенном фотометре) – 16,3 мг и гидролизуемого азота (по Корнфильду) – 15,6 мг на 100 г почвы.

Результаты исследований. Исследования показали, что продуктивность сеяного кострецово-эспарцетового травостоя при коренном улучшении залежных земель значительно зависит от способа основной обработки почвы. При различных способах обработки залежи урожайность бобово-злакового травостоя в среднем за 4 года пользования менялась в пределах 29,9-40,6 ц/га сухого вещества (СВ; табл. 1).

Таблица 1

Продуктивность бобово-злакового агрофитоценоза при различных способах обработки дернины залежного поля (в среднем за 4 года)

Самая высокая урожайность (40,6 ц/га СВ в ср. за 4 года пользования) бобово-злакового агрофитоценоза была обеспечена при вспашке почвы глубокорыхлителем с предварительной химической обработкой старой дернины и прямом посеве трав. Данный способ обработки почвы создал наиболее благоприятные условия для произрастания сеяных трав, благодаря чему был получен высокий выход урожая кострецово-эспарцетового агрофитоценоза. С 1 га травостоя данного участка в среднем за 4 года пользования был получен наибольший выход обменной энергии (36,1 ГДж), кормовых единиц (2600 корм. ед.) и сырого протеина (6,9 ц).

Самая низкая урожайность (29,9 ц/га СВ) и продуктивность (25,4 ГДж/га ОЭ, 1760 корм. ед./га и 4,6 ц/га сырого протеина) в среднем за 4 года пользования кострецово-эспарцетовым травостоем отмечена при дисковании «дочерна». Данная урожайность была обусловлена слабым развитием компонентов бобово-злаковой травосмеси. Корневая система существующего малоценного травостоя, расположенная глубже 10-12 см, сохранила жизнеспособность и возобновила развитие уже в год посева. В этих условиях кострецово-эспарцетовый травостой сильно угнетался сорняками и не получил интенсивного развития.

Как показали исследования, технологические приемы освоения залежных земель под многолетние травостои на разных фонах обработки почвы в значительной степени повлияли на формирование бобово-злакового травостоя. Качество получаемого корма из кострецово-эспарцетового агрофитоценоза зависело от интенсивности формирования сеяных трав и его ботанического состава. Наибольшее содержание сырого протеина в корме получено на участке с безотвальной вспашкой глубокорыхлителем и в среднем за 4 года жизни составило 16,1-17,1%. В 1 кг СВ содержание валовой энергии, в зависимости от технологических приемов освоения залежи, изменялось в пределах 16,9-17,6 МДж, обменной энергии – 8,6-8,9 МДж, а кормовых единиц – 0,60-0,64 (таблица 2).

Таблица 2

Содержание питательных веществ и энергии в сене из сеяного эспарцетово-кострецового травостоя в зависимости от способов освоения залежных земель (в среднем за 4 года)

Самая высокая питательность корма из кострецово-эспарцетового травостоя была получена при беспокровном посеве трав в год освоения залежи на фоне безотвальной вспашки почвы. Такая технология освоения залежи, благодаря самым благоприятным условиям произрастания бобово-злакового травостоя и наименьшей доли сорных растений в кострецово-эспарцетовом травостое, обеспечил высокое содержание в 1 кг СВ валовой энергии – 17,6 МДж, обменной энергии – 8,9 МДж, кормовых единиц – 0,64 и переваримого протеина – 121 г.

Установлено, что более низкая питательность корма из кострецово-эспарцетового травостоя обеспечивалась на фоне отвальной вспашки с последующим дискованием (контроль). В зависимости от способов освоения залежи содержание сырого протеина изменялось в пределах 15,0-16,3%, сырого жира – 3,32-3,42%, сырой золы – 8,20-8,65% и БЭВ – 33,25-35,64%.

Наилучшая питательность корма из кострецово-эспарцетового травостоя на фоне отвальной вспашки почвы была получена при беспокровном посеве трав в год освоения залежи. Данный способ освоения залежных земель на фоне отвальной вспашки, благодаря интенсивному развитию бобово-злакового травостоя, позволил получить корм высокого качества. Содержание валовой энергии в 1 кг СВ составило 17,2 МДж, обменной энергии – 8,8 МДж. кормовых единиц – 0,63 и переваримого протеина – 114 г.

Продуктивность бобово-злакового агрофитоценоза значительно зависела от способов освоения залежных земель и основной обработки почвы. Наибольшая продуктивность 1 га кострецово-эспарцетового травостоя на фоне безотвальной вспашки почвы была обеспечена при беспокровном посеве трав в год освоения (2600 корм. ед., 36,1 ГДж ОЭ и 6,9 ц сырого протеина; табл. 3). Самую низкую продуктивность бобово-злакового травостоя на фоне безотвальной вспашки почвы обеспечил способ освоения залежи через полевой период с посевом трав без покрова. С 1 га в среднем за 4 года было собрано 1420 кормовых единиц, 20,3 ГДж обменной энергии и 3,8 ц сырого протеина.

Таблица 3

Продуктивность бобово-злакового агрофитоценоза в зависимости от способов освоения залежных земель и основной обработки почвы (в ср. за 4 года пользования)

Примечание: * - с учетом урожая зеленой массы овса в год посева (2008 г.),

** - с учетом урожая зеленой массы овса в полевой период (2008 г.).

Установлено, что на фоне отвальной вспашки почвы с последующим дискованием (контроль) обеспечивалась более низкая продуктивность кострецово-эспарцетового травостоя. На данном участке, в зависимости от способов освоения залежных земель, с 1 га бобово-злакового агрофитоценоза было собрано от 1150 до 2210 кормовых единиц, от 16,6 до 30,9 ГДж обменной энергии, от 2,9 до 5,7 ц сырого протеина.

Наибольшая продуктивность (2210 кормовых единиц, 28,3 ГДж ОЭ и 5,7 ц сырого протеина.) кострецово-эспарцетового травостоя на фоне отвальной вспашки с последующим дискованием была обеспечена при посеве трав без покрова в год освоения. Самая низкая продуктивность 1 га кострецово-эспарцетового травостоя была отмечена на фоне отвальной вспашки при освоении залежи через полевой период. С 1 га кострецово-эспарцетового травостоя было получено всего 19,5 ц СВ, 1150 кормовых единиц, 16,6 ГДж обменной энергии и 2,9 ц сырого протеина.

Выводы. В условиях предуральской степной зоны Республики Башкортостан наиболее эффективным способом освоения залежных земель под сеяные травостои является посев трав без покрова в год обработки почвы на фоне безотвальной вспашки и прямом посеве трав. Данная технология создает наиболее благоприятные условия для роста и развития кострецово-эспарцетового травостоя и в среднем за 4 года пользования обеспечивает достаточно высокую урожайность (40,6 ц СВ с 1 га), высокий сбор кормовых единиц (2600), обменной энергии (36,1 ГДж) и сырого протеина (6,9 ц).

Литература:

1. Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель Республики Башкортостан. Уфа, 2010. – 119 с.

2. Зотов А.А. Сенокосы и пастбища Урала. – Ярославль, 2002. – С.85.

3. Сафин Х.М., Ягафаров М.М., Нуриманов Х.М. Оптимизация технологии создания многолетних агрофитоценозов на осушенных почвах Зауралья. //Достижения науки и техники АПК, №4. – М., 2008. – С.33-34.