Влияние удобрений на ботанический состав луговых травостоев
Злаковые травостои удобряются полным минеральным удобрением – азотом, фосфором и калием, бобово-злаковые травостои с долей бобовых в травостоях 40% и более – только фосфорно-калийными удобрениями. При доле бобовых менее 40% бобово-злаковые травостои удобряются по типу злаковых – азотом, фосфором и калием, при доле 40–60% - обратно пропорционально доле бобовых. Так, при доле бобовых 40% - травостои удобряются фосфорно-калийным удобрениям и азотом из расчета половинной нормы для злакового травостоя в соответствии с планируемым урожаем. Состояние травостоев и их видовой состав определяют во время весенней инвентаризации. Фосфорные удобрения вносят весной в полной норме, калийные – в фазе кущения – розетки в дозе до 90 кг/га действующего вещества. Весной в один прием (на дерново-подзолистых почвах), при больших дозах в два приема, в т. ч. весной – половину дозы, но не более 90 кг/га, остальную часть – после уборки первого укоса. Азотные удобрения вносятся дробно под каждый укос пропорционально планируемому урожаю [21].
Для получения высоких и устойчивых урожаев трав в почву необходимо внести достаточное количество питательных веществ в год посева трав и осуществлять их подкормку в годы пользования.
На малоплодородных почвах при перезалужении, а также при мелиоративном освоении вновь вводимых земель под сенокосы и пастбища необходимо применять органические удобрения: навоз, компосты, птичий помет, торф, сточные воды животноводства, а также применять сидераты.
Они положительно влияют на физико-механические свойства, буферность, биологическую активность почвы. Улучшают ее строение и структуру, что благоприятно сказывается на развитии корневых систем трав.
Органические удобрения вносят под вспашку из расчета 40-50 т/га навоза, 50-60 т/га торфонавозного компоста, или 70-80 м3/га бесподстилочного жидкого навоза. При отсутствии навоза и других органических удобрений на вновь осваиваемых землях (особенно на удаленных участках) можно выращивать различные сидеральные культуры (люпин, донник, сераделлу и т. д.) и запахивать их перед залужением. Эффективность сидерации возрастает, если при этом вносить в почву минеральные удобрения, особенно фосфорно-калийные.
Органические удобрения также значительно повышают урожай. По данным М. С. Афанасьевой, урожай сена на удобренном участке на третий год после внесения навоза был на 40-75% выше, чем на неудобренном. Однако ботанический состав от внесения навоза изменяется слабее, чем от применения минеральных удобрений: доля злаков и разнотравья остаётся примерно на прежнем уровне и лишь несколько увеличивается доля бобовых. Под действием навоза менее ценные злаки вытесняются более ценными [3].
Наряду с органическими удобрениями необходимо применять минеральные. По данным Бел НИИПА на луговых угодьях в год внесения из минеральных удобрений усваивается 65% азота, 20% фосфора и 60% калия.
Использование питательных элементов из удобрений обусловлено дозами удобрений и соотношением между питательными элементами, почвенными условиями, хозяйственным использованием и составом травостоя. При орошении коэффициенты использования питательных элементов на лугах возрастают по азоту до 80%, по фосфору – до 30 и калию – до 70%.
Наиболее высокий эффект имеет на сенокосах и пастбищах внесение полного минерального удобрения в основную заправку: азотных, фосфорных и калийных. При этом на пастбищных травостоях оплата удобрений урожаем выше, чем на сенокосах (на 1 кг внесенного азота можно получить соответственно 20-24 и 10-12 кормовых единиц).
В сравнении с полевыми культурами луговые травы слабее реагируют на формы минеральных удобрений. На лугах можно применять любые твердые формы удобрений [44].
В круговорот хозяйств нужно вводить миллионы тонн азота, тем более, что азот бобовых трав действует медленнее, чем азот технический. Один гектар хорошего клевера, удобренного калием и фосфором, может дать 150-160 кг азота в год. Значит 200 тысяч гектар клевера, могут при правильной культуре связать 30-32 тысячи тонн азота за год, то есть практически столько же, сколько азотный комбинат [10].
При внесении минеральных удобрений одновременно с повышением урожая улучшается ботанический состав травостоя: уменьшается количество разнотравья, осоковых.
При использовании азотных удобрений отдельно или в сочетании с фосфорными и калийными в травостое увеличивается количество злаков. При внесении фосфорных и калийных удобрений возрастает содержание бобовых.
Вносимые удобрения определяют степень участия определенного вида в травостое. Так, в природном травостое мышиный горошек не реагировал на внесение РК, в то время как чина луговая под их влиянием значительно разрослась. В одновидовом травостое мышиный горошек прореагировал положительно на внесение РК, но все же хуже, чем чина, люцерна серповидная и клевер. Действие фосфорно-калийных удобрений ослабевает при выпадении из травостоев бобовых. При подсеве бобовых в дернину травостоев эти удобрения, как отмечает В. Г. Стрелков, особенно эффективны. Известкование повышает содержание в травостое бобовых трав и более ценных злаковых трав [31,43].
Фосфорно-калийные удобрения вносят после проведения культуртехнических работ в нормах 120-140 кг/га действующего вещества. Их заделывают вместе с органическими удобрениями под вспашку. Нормы удобрений устанавливают с таким расчетом, чтобы их эффективность продолжалась не менее 1-2 лет для калия и азота, 3-4 лет – для фосфора, меди, цинка и 4-5 лет – для извести [44].
В своих известных опытах, заложенных еще в 1856 г. и продолжающихся до настоящего времени в Ротамстеде (Англия) И. Лооз и И. Гильберт наблюдали слабое развитие бобовых на делянках без калийного удобрения и полное исчезновение их из травостоя при систематическом внесении полного минерального удобрения. В последнем случае наиболее пышно развивались злаковые травы.
Фосфорно-калийные удобрения при систематическом их внесении более резко влияют на ботанический состав. Так, в опытах Т. И. Санниковой в центральной пойме на бекманиево-лисохвостно-разнотравном лугу при ежегодном внесении РК через 3 года в травостое было уже 61-71% клевера гибридного. Так же на сухом лугу в травостое увеличилось до 65% по массе клевера лугового.
Не меньшее значение в регулировании ботанического состава травостоев и поддержания высокого содержания в них бобовых трав имеют фосфорно-калийные удобрения на сеяных сенокосах. Так, в опытах П. И. Ромашова на сеяном бобово-злаковым сенокосе при систематическом внесении фосфорно-калийных удобрений количество бобовых в травостое в среднем составило 50% (37 ц сено бобовых из 75 ц общего урожая) [31, 42].
Отрицательное влияние азотного удобрения на содержание бобовых трав в смешанных травостоях несколько сглаживается при совместном внесении фосфорно-калийных удобрений. Во всех случаях, когда в почве недостает фосфора и калия, бобовые слабо развиваются или даже совсем выпадают из травостоя. Это в первую очередь и является причиной низкого содержания бобовых в природных луговых травостоя [12].
В одновидовых посевах бобовые и злаковые растения могут поглощать примерно одинаковое количество калия и фосфора. В смешанных травостоях различная способность поглощения питательных веществ бобовыми и злаковыми растениями объясняется разными темпами развития надземной части и корневой системы, разной разветвленностью и мощностью корней у тех и других. Фосфор, калий и сера находится в почве в малоподвижном, связанном состоянии. При недостатке их в почве у растений преобладает контактный способ поглощения питательных элементов. Злаковые травы по этим признакам имеют явное преимущество перед бобовыми, так как, обладая более мощной, сильноразветвленной корневой системой, поглощают малоподвижные питательные вещества в большом количестве, чем бобовые и другие травы.
Так, в опытах овсяница луговая, тимофеевка, лисохвост, мятлик развивали в среднем в 2,5 раза больше корней, чем клевер луговой.
При недостатке в почве калия или фосфора резко снижается рост верховых злаков: тимофеевки, лисохвоста, овсяницы луговой. При внесении РК в первую очередь улучшается рост верховых злаков, а рост низовых: мятлика, овсяницы красной, полевицы – остается без изменения [51].
Регулируя внесение удобрений, можно значительно изменить количество в травостоях бобовых и злаковых трав и разнотравья. Применение фосфорно-калийных удобрений, а также внесение некоторых микроудобрений можно обеспечить высокое и устойчивое содержание бобовых трав в травостое.
Уравновешенное полное минеральное удобрение обеспечивает необходимое количество в злаково-разнотравных травостоях ценных верховых злаков и снижает участие в травостое разнотравья. Наоборот, одностороннее, хотя и обильное, удобрение приводит к преобладанию в травостое низовых злаков и засорению разнотравьем.
Таким образом, внесение минеральных и органических удобрений оказывает существенное влияние на ботанический состав травостоя. При этом:
- фосфорно-калийные удобрения на всех лугах способствует увеличению в травостоях бобовых компонентов за счет уменьшения главным образом разнотравья;
- азотные минеральные удобрения способствуют развитию в травостое злаков за счет сокращения бобовых и разнотравья;
- внесение органических удобрений (навоза) в дозах 15-20 т/га почти в равной степени способствует развитию бобовых и злаковых компонентов травостоя. При внесении больших доз навоза (30-60 т/га) значительно возрастает участие злаковых трав и несколько снижается количество бобовых;
- одностороннее, длительное применение навозной жижи приводит к значительному засорению травостоев крупностебельным разнотравьем, обладающим мощной корневой системой, способной мобилизировать фосфор глубоких слоев почвы. При совместном внесении с жижей фосфатов она действует на ботанический состав травостоев подобно полному минеральному удобрению, т.е. увеличивается количество злаковых и снижается участие бобовых;
- правильное, систематическое применение на лугах фосфорно-калийных и полных минеральных удобрений резко уменьшает засоренность и поддерживает продуктивное долголетие травостоев;
- применение известкования совместно с применением фосфорно-калийных удобрений продлевает продуктивное долголетие бобовых компонентов травостоев