Агроекологічні аспекти способів поліпшення луків та пасовищ на осушуваних органогенних ґрунтах гумідної зони

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний науковий центр «Інститут землеробства НААН»

Національний університет біоресурсів і природокористування України

АГРОЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ СПОСОБІВ ПОЛІПШЕННЯ ЛУКІВ ТА ПАСОВИЩ НА ОСУШУВАНИХ ОРГАНОГЕННИХ ҐРУНТАХ ГУМІДНОЇ ЗОНИ

Слюсар І.Т., Сербенюк В.О.

Сербенюк Г.А.

Анотація

осушуваний агроекологічний травостій пасовище

У статті висвітлено агроекологічні аспекти способів поліпшення старосіяних злакових травостоїв луків та пасовищ на осушуваних органогенних ґрунтах. На основі проведених досліджень встановлено, що ефективним способом використання осушуваних староорних торфових ґрунтів Лісостепу є проведення докорінного та поверхневого поліпшення з внесенням мінеральних добрив у дозі П₆₀Р₄₅К₁₂₀ за триукісного режиму скошування, що запобігає надлишковому вимиванню хімікатів у ґрунтові води.

Ключові слова: добрива, торф, родючість, способи поліпшення, злакові травостої, осушуванні органогенні ґрунти, луки, пасовища.

Аннотация

Слюсар И.Т., Сербенюк В.А. Национальный научный центр «Институт земледелия НААН»

Сербенюк А.А. Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины

агроэкологические аспекты способов улучшения лугов и пастбищ на осушаемых органогенных почв гумидной зоны

В статье рассмотрены агроэкологические аспекты способов улучшения старосеяных злаковых травостоев лугов и пастбищ на осушаемых органогенных почвах. На основе проведенных исследований установлено, что эффективным способом использования осушаемых староорных торфяных почв Лесостепи является проведение коренного и поверхностного улучшения с внесением минеральных удобрений в дозе П₆₀Р₄₅К₁₂₀ за триукосного режима скашивания, что предотвращает избыточное вымывание химикатов в грунтовые воды.

ключевые слова: удобрения, торф, плодородие, способы улучшения, злаковые травостои, осушуваные органогенные почвы, луг, пастбище.

Annotation

Sliusar I.T., Serbenyuk V.A. National Scientific Centre “Institute of agriculture NAAN”

Serbenyuk A.A. National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine

agro-ecological aspects of methods of improvement of meadow and pastures on proteined organic ground of the humidal zone

The article deals with agroecological aspects of ways to improve starosna grass swards meadows and pastures on drained organic soils. On the basis of the conducted researches it is established that efficient use of Stroomi drained peat soils of forest-Steppe is radical and superficial improvement with the introduction of mineral fertilizers in the dose of N₆₀P₄₅K₁₂₀ for triuksmo regime of mowing, which prevents excessive leaching of chemicals into groundwater.

Keywords: fertilizers, peat, fertility, ways to improve, cereal grass, dewatering of organic soils, meadow, pasture.

Постановка проблеми

В зв'язку з рядом причин в останні роки, перезалуження луків і пасовищ проводиться не своєчасно. В травостоях яких цінні в кормовому відношенні трави випали, а їх місце зайняли низькопродуктивні місцеві аборигени, бур'яни, а інколи і шкідливі для тварин рослини [1; 2; 3]. До того ж серед багатьох проблем, що постають в умовах інтенсифікації сільськогосподарського виробництва, особливе місце належить охороні навколишнього середовища. Ця проблема є надто гострою в зоні осушуваних меліорацій, де відбувається зміна водно-повітряного, температурного, поживного режимів та мікробіологічних процесів. За сільськогосподарського використання осушуваних органогенних ґрунтів створюються сприятливі умови для інтенсивної мінералізації торфовищ, водної та вітрової ерозії, а за неправильного внесення мінеральних добрив та наявності фільтраційних потоків можливе забруднення хімікатами ґрунтових і річкових вод [4; 5; 6].

Вирішення зазначених вище проблем вимагає постійного вдосконалення ефективних заходів підвищення продуктивності багаторічних трав зі збереження, підвищенням родючості ґрунту та охорони довкілля. В зв'язку з цим нами були проведення дослідження з виявлення ефективних та екологічно безпечних заходів підвищення врожайності старосіяних лучних травостоїв.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

питання ефективності використання старосіяних багаторічних травостоїв луків та пасовищ на осушуваних торфовищах висвітлено в роботах А.В. Троїцького, Г.С. Кияка, М.В. Куксіна, А.В. Боговіна та ін., проте, в зв'язку з загостренням екологічної ситуації, в останні роки, ставиться питання практично повного залуження торфовищ з метою зменшення мінералізації торфу та запобігання забруднення ґрунтових та річкових вод з одночасним підвищенням урожайності багаторічних трав [7; 8]. Тому виникла потреба в дослідженні найефективніших способів поліпшення старосіяних луків та пасовищ на фоні різного удобрення та режиму скошування, з висвітленням питання вимивання агрохімікатів у ґрунтові води.

Виділення невирішених раніше частин загальної проблеми

Вирішення вище викладеної проблеми включає розробку ефективного способу поліпшення старосіяних злакових травостоїв з виясненням найефективнішого мінерального удобрення та висвітленням найдоцільнішого режиму скошування травостоїв з одночасним уточненням заходів у запобіганні надлишкового вимивання біогенних речовин у ґрунтові води.

Формулювання цілей статті

Виявити ефективні способи поліпшення старосіяних злакових травостоїв шляхом різного обробітку ґрунту, удобрення та режиму скошування на осушуваних органогенних ґрунтах, та заходи запобігання надмірної мінералізації торфу і вимивання біогенних речовин у ґрунтові води.

Методика дослідження

Експериментальні дослідження проводили на Панфильській дослідній станції ННЦ “Інститут землеробства НААН” протягом 2011-2015 рр. Грунт дослідного поля -- середньоглибоке карбонатне, староорне торфовище в заплаві р. Супій.

Потужність торфу -- 2,0-2,5 м, розкладеність торфу в орному шарі -- 55-65%, щільність складення ґрунту - 0,375-0,435 г/см, зольність - 45-50%. За хімічним складом ґрунт карбонатний (37-49% СаС0₃), рН_В0ДЮІ витяжки - 7,3-7,8, уміст загального азоту 1,6-1,9%, валових форм фосфору 0,45-0,76, калію 0,09-0,12%.

Технологія з омолодження багаторічних травостоїв включала фрезування дернини, а за поверхневого поліпшення лише дискування дернини та прикочування до і після обробітку посіву, а також посів половинною нормою травосуміші на ділянках з поверхневим поліпшенням. за докорінного поліпшення проводили фрезування та оранку на глибину 20-22 см, дискування і прикочування до і після сівби травосуміші. На ділянках з мінімальним обробітком ґрунту на початку серпня вносили гербіциди 2,4-Д амінну сіль (1,2 л/га) та раундап (5 л/га). вивчали два способи використання (двоукісне та триукісне), кожний на площі 0,24 га. Мінеральні добрива у формі аміачної селітри, суперфосфату та калійної солі вносили під багаторічну травосуміш за схемою: 1. -- без добрив, 2. -- К₁₂₀, 3. -- Р₄₅К₁₂₀, -- N₆₀P₄₅K₁₂₀ навесні підчас відростання трав.

облік врожаю проводили шляхом скошування і зважування зеленої маси багаторічних трав з усієї облікової ділянки. за період вегетації про© Слюсар водили чотири, три та два укоси трав: перший у фазі початку виколошування переважаючих видів трав, а всі наступні -- через 40-50 днів після скошування [4].

Таблиця 1

рівні ґрунтових вод, заплава р. супій, см від поверхні ґрунту

Вміст сухої речовини в кожному укосі визначали термостатно-ваговим методом, шляхом висушування за температури 105⁰ С до постійної маси. Уміст у сухій масі врожаю органічних речовин та зольних елементів визначали методом спектроскопії на інфрачервоному аналізаторі ШИЯМетБ 4500 з комп'ютерним забезпеченням [7].

Вологість ґрунту визначали термостатно-ваговим методом чотири рази за вегетацію в шарі 0-30 см. Рівні ґрунтових вод заміряли через кожні 5 днів у водомірних колодязях [8].

Відбирання ґрунту на агрохімічний аналіз (нітратний, амонійний азот, фосфор і калій) проводили з орного (0-30 см) шару два раза за вегетацію (навесні та в кінці вегетації). Вміст нітратного азоту визначали потенціометричним методом (ДСТУ 4725-2007), амонійний азот шляхом екстрагуванням розчину хлориду калію (дСту ISo/TS14256-1:2003), фосфор і калій -- за Б.П. Мачигіним, з наступним визначенням рухомого фосфору колориметрично, обмінного калію -- на полуменевому фотометрі [7].

Математичну обробку одержаних результатів польових досліджень проводили методом дисперсійного аналізу за В.О. Єщенко [5]. Економічну ефективність вирощування багаторічної травосуміші розраховували згідно з загальними виробничими нормами та за обліком основних складових витрат на 01.11.2015 р.; визначали за методикою О.К. Медведовського, П.І. Іваненка [6].

Виклад основного матеріалу

Спостереження на агрометеорологічній станції м. Яготин, яка розміщена на відстані 2 км від дослідних ділянок Панфильської дослідної станції показали, що погодні умови вегетаційного періоду за 2014-2015 рр. характеризувалися дещо підвищеними температурами повітря на 2,1⁰ С за середньобагаторічної 15,2⁰ С та не достатньою кількістю опадів 273 мм за середньо багаторічної 327 мм, що безпосередньо вплинуло на урожайність травостоїв, накопичення сухої маси протягом вегетаційного періоду, а також на основні хімічні показники корму.

Таким чином, погодні умови за вегетаційного періоду були сприятливими для вирощування багаторічних трав із додатковим зволоження через осушувально-зволожувальну мережу у засушливі періоди вегетації, що і забезпечило високу їхню продуктивність.

Рівні ґрунтових вод на дослідних ділянках за вегетаційний період 2014-2015 рр. істотно залежали від режиму роботи Супійської осушувально-зволожувальної системи та погодних умов (табл. 1).

У першій половині вегетації (квітень-червень) вони були близькими до оптимальних 33-87 см від поверхні ґрунту у другій половині (липень -- серпень) -- опускалися до 130-141 см за оптимальних показників 80-90 см від поверхні ґрунту.

Можна відмітити, що під кінець вегетації рівні ґрунтових вод у вересні місяці опускались на глибину понад 135-149 см від поверхні ґрунту. таке залягання рівнів ґрунтових вод у цей період вегетації сприяли безперешкодному збиранню врожаю багаторічних трав та мало впливало на їхню врожайності.

Динаміка рівнів ґрунтових вод визначально вплинула на вологість ґрунту зони аерації, в середньому за роки досліджень не опускалася нижче нижньої межі оптимальної вологості (48% від повної вологоємності) [1; 9], а тому безумовно мало впливало на зниження продуктивності багаторічних травосумішей.

Спостереження за вмістом у ґрунті поживних речовин показує, що аміачний азот у середньому за вегетацію в залежності від способу поліпшення на ділянках без добрив знаходився на рівні 116,8 на 100 г сухого ґрунту (табл. 2).

Вміст у ґрунті нітратного азоту показав, що на різних ділянках досліду його кількість в орному шарі ґрунту була майже на порядок вищою порівняно з аміачним. Його вміст у ґрунті більше мірі залежав від внесених азотних добрив та погодних умов року. Способи поліпшення суттєвого впливу на його накопичення у ґрунті не мали, проте досить високий вміст його спостерігали на ділянках без внесення РК, це пов'язано з слабшим розвитком рослин із-за недостатнього забезпечення фосфорно-калійними добривами, в результаті чого мінеральний азот, який накопичувався в ґрунті від мінералізації торфу, залишився не використаним.

Найвищий вміст рухомого фосфору в ґрунті (8,2-11,8 мг на 100 г сухого ґрунту) спостерігали на ділянках без внесення калійних добрив, що відповідає високому забезпеченню фосфору у ґрунті (більше 7,8 мг на 100 г), та показує на менше використання його рослинами на ділянках без внесення калійних добрив.

Внесення Р₄₅К₁₂₀ сприяло підвищенню рухомого фосфору у ґрунті за докорінного поліпшення на 1,2, поверхневого на 2,1 мг на 100 г сухого ґрунту, а на ділянках за внесення П₆₀Р₄₅К₁₂₀ вміст рухомого фосфору не перевищував показників на ділянках без добрив, що вказує на підвищене використання рослинами фосфору з ґрунту і тим самим це сприяло отриманню врожаю на рівні 9,7 т/га сухої маси.

Вміст обмінного калію в ґрунті повністю залежав від внесених калійних добрив. так, найвищий його вміст у ґрунті (15,1-23,9 мг на 100 г сухого ґрунту) відмічено у всіх ділянках за внесення калійних добрив зі значним його зменшенням на ділянках без добрив 10,9-12,2 мг на 100 г сухого ґрунту. Чіткої залежності за вмістом калію від способу поліпшення не мали, але спостерігали тенденцію до підвищення цього елемента в ґрунті на сінокосах з проведенням докорінного поліпшення та мінімального обробітку із внесенням 2,4 Д амінної солі.

Таблиця 2

вміст поживних речовин в орному шарі ґрунту (0-30 см) залежно від способу поліпшення та удобрення за триукісного використання, заплава р. супій, мг на 100 г сухого ґрунту, середнє за 2011-2015 рр.

Проведенні дослідження показали (табл. 3), що найефективнішим способом поліпшення старосіяних сінокосів на осушуваних глибоких карбонатних торфовищах Лісостепу є проведення докорінного та поверхневого поліпшення з внесенням повного мінерального удобрення (П₆₀Р₄₅К₁₂₀), такий захід забезпечував середню врожайність за три роки 10,3-10,4 т/га сухої маси, при цьому приріст врожайності проти контролю складав 6,0-4,8 т/га. Дещо нижчу врожайність отримали за технології омолодження -- 8,8 т/га, яка поступалася всім іншим способам поліпшення.

Внесення фосфорно-калійних та калійних добрив сприяло отриманню врожайності за докорінного поліпшення на рівні 9,1 та 7,2 т/га, а за поверхневого відповідно на 9,5 та 9,3 т/га сухої маси, що вказує на високу ефективність не тільки повного мінерального удобрення, а і внесення лише фосфорно-калійних та калійних добрив на торфових ґрунтах.

За омолодження старосіяних травостоїв шляхом фрезування з наступним прикочуванням, можна відмітити, що за внесення П₆₀Р₄₅К₁₂₀ забезпечувало урожайність багаторічних трав на рівні -- 8,8 т/га сухої маси. Внесення Р₄₅К₁₂₀ та К₁₂₀ сприяло отриманню врожаю на рівні -- 8,6 та 7,4 т/га, що вище порівняно із ділянками без добрив на 4,1 та 2,9 т/га сухої маси.

Щодо внесення гербіцидів, як основний захід у боротьбі з бур'янами, то заслуговує на увагу внесення Раундапу. При цьому ефективність способу поліпшення не залежала від режиму скошування травостоїв.

Формування врожайності багаторічних трав за мінімального обробітку ґрунту, як за застосування 2,4 д амінної солі так і суцільної дії раундапу, практично було однаковим, при цьому найефективнішим, за внесення цих гербіцидів,виявилось внесення П₆₀Р₄₅К₁₂₀ -- 9,1 та 9,2 т/га сухої маси.

Триукісний режим скошування порівняно з двоукісним без застосування мінеральних добрив забезпечувавприріст врожайності за докорінного поліпшення -- на 0,1 т/га, за омолодження -- на 0,7 т/га, поверхневого поліпшення -- на 1,1 т/га, за внесення 2,4 Д амінної солі -- на 0,5 т/га та за внесення Раундапу -- на 0,9 т/га. Внесення мінерального добрива в дозі П₆₀Р₄₅К₁₂₀ забезпечило приріст урожайності за докорінного поліпшення на 1,4 т/га сухої маси та поверхневого -- 1,4 т/га. На інших варіантах внесення добрив під сінокоси забезпечувало дещо нижчі показники врожайності.

В цілому можна відмітити, що досліджувані способи поліпшення старосіяних сінокосів та пасовищ сприяли підвищенню урожайності багаторічних трав. А застосування мінеральних добрив на торфових ґрунтах забезпечувало поліпшення живлення рослин калієм та фосфором.

Урожайність багаторічних трав в залежності від способів поліпшення угідь та мінеральних добрив на торфових ґрунтах заплави р. Супій, т/га сухої маси

Висновки з даного дослідження і перспективи

Найефективнішим способом використання осушуваних органогенних ґрунтів та запобігання їхньої деградації, є тривале використання багаторічних травостоїв з періодичним проведенням поверхневого або докорінного поліпшення з щорічним внесенням N рк та проведенням трьох укосів. такий спосіб використання забезпечує щорічно отримувати 10,3-10,4 т/га сухої маси та зменшує мінералізацію торфу до 4,5-5,0 т/га.

Список літератури

1. Рижук С.М. Агроекологічні основи ефективного використання осушуваних Полісся і Лісостепу України // С.М. Рижук, І.Т. Слюсар / - К.: Аграрна наука, 2006. 425 с.

2. Боговін А.В. Травянисті біогеоценози, їхнє поліпшення та раціональне використання // А.В. Боговін, І.Т. Слюсар, М.К. Царенко / - К.: Аграрна наука, 2005. 361 с.

3. Слюсар І.Т. Корми з осушеного гектара // І.Т. Слюсар, М.І. Штакал, М.К. Царенко / - К.: Аграрна наука, 1998. 164 с.

4. Сільськогосподарське використання осушених земель гумідної зони України // В.Р. Гімбражевський, В.Р. Коваленко, І.Т. Слюсар та інші / Методичні рекомендації - К.: Аграрна наука, 2000. 76 с.

5. Слюсар І.т. луківництво з основами насівнивництва // І.т. Слюсар, в.А. вергунов, М.М. гаврилюк / К.: Аграрна наука, 2001. 196 с.

6. Слюсар І.Т. Особливості системи землеробства на осушених землях гумідної зони України: проблеми, шляхи вирішення // І.Т. Слюсар, О.П. Соляник / Зб. Екологія: проблеми адаптивно-ландшафтного землеробства. Житомир: Державний екологічний університет. 2005. С. 38-42.

7. Петриченко В.Ф. Лучне кормовиробництво і насінництво трав. // В.Ф. Петриченко, П.С. Макаренко / Вінниця «Діло», 2005. 338 с.

Размещено на Allbest.ru