Влияние удобрений на состав луговых фитоценозов
Отдельные виды луговой растительности различно реагируют на удобрения, что определяется несколькими причинами. Удобрения вносят на поверхность луга, они растворяются в воде, содержащейся в почве и поступающей из вне главным образом с атмосферными осадками, и в растворенном виде проникают в почву. Формируется особый поверхностный биогеоценотический почвенный горизонт, периодически обогащающийся элементами минерального питания. Естественно, что растения с более развитой поглощающей корневой системой, расположенной близ поверхности почвы, способны поглощать большее количество элементов минерального питания, содержащихся в удобрениях, что определяет увеличение их конкурентной способности в данных условиях.
При длительном внесение удобрений луговые растения, во всяком случае, некоторые виды, перестраивают свою корневую систему для более полного использования необходимых для них элементов, содержащихся в удобрениях, она становится более разветвленной и более поверхностно расположенной.
Многие виды, положительно реагирующие на улучшения обеспечения азотом и зольными элементами в одновидовых посевах, на лугах снижают свое участие в травостоях при внесении удобрений, поскольку в состав сообществ входят виды, более положительно реагирующие на удобрения и поэтому более конкурентоспособные при их применении (Ж. Ф. Пивоваров, 1987).
Внесение удобрений существенно влияет на семенное размножение луговых растений. У растений, благоприятно реагирующих на внесение удобрений, увеличивается число особей в генеративном состоянии, число генеративных побегов на особь, число цветков в соцветиях, давших плоды и количество семян нередко во много раз (Г. А. Работнов, 1992).
В зависимости от исходного состояния, форм и доз удобрений, длительности их применения и использования лугов и луговых фитоценозов происходят определенные изменения, связанные с тем, что конкурирующая способность одних видов возрастает, а других снижается. При этом имеют значения не только различия отдельных видов в их отношении к обеспеченности элементами минерального питания, помимо того, различия и в реакции к затенению, подкислению почвы и другим явлениям, сопутствующим внесению на луга удобрений (И. И. Рахтинко, Б. И. Якушев, Б. С. Мартинович, 1982).
При внесении минеральных удобрений повышается урожай и одновременно улучшается ботанический состав травостоя: уменьшается количество разнотравья, особенно осоковых. В связи с улучшением ботанического состава травостоя возрастает и поедаемость его скотом.
Для нормального роста и развития растений необходимы самые разнообразные химические элементы, но главные азот, фосфор, калий. Низкий урожай природных и сеяных лугов объясняется в основном недостатком в почвах именно этих питательных элементов.
Азотные удобрения резко усиливают рост и развитие растений. При внесении этих удобрений на лугах листья и стебли растений развиваются сильнее, становятся более мощными, благодаря чему значительно повышается урожай, это относится к злаковым растениям, тогда как бобовые нуждаются в азоте в меньшей степени. На бобовые положительное действие оказывают фосфорные и калийные удобрения.
Фосфорные удобрения сокращают период вегетации трав, способствуя быстрому развитию корневой системы и более глубокому проникновению ее в почву, делают растение более засухоустойчивыми.
Калийные удобрения более сильное действие оказывают на поддержание в травостое бобовых трав, которые при слабой обеспеченности калием вытесняются злаковыми растениями. Калийные удобрения способствуют также накоплению углеводов а, следовательно, и повышению зимостойкости многолетних кормовых трав. Эти удобрения хорошо поглощаются почвами и отличаются более длительным действием по сравнению с азотными удобрениями.
Различные типы лугов требуют разных видов минеральных удобрений. Суходольные луга сильнее нуждаются в азотных удобрениях, слабее в фосфорных и почти не реагируют на калийные. Низинные луга лучше отзываются на калийные и хуже на фосфорные и азотные удобрения. Пойменные луга в первую очередь испытывают потребность в азотных удобрениях, а затем в фосфорных (Н. Г. Андреев, 1981).
Азотные удобрения не только способствуют повышению урожайности, но и влияют на химический состав луговых растений, следовательно, и на питательную ценность травяных кормов, получаемых на лугах.
Центральная проблема кормопроизводства – обеспечение животных протеином. Основные пути ликвидации дефицита протеина в луговом кормопроизводстве – это применение азотных удобрений на злаковых и злаково-разнотравных травостоях (А. Ф. Иванов, В. И. Чурзин, В. И. Филин, 1996).
Особенности экотопа, увлажнение, содержание в почве доступных элементов питания, ее реакция и другое влияет на реакцию растений на удобрения. Имеют значения метеорологические и гидрологические условия отдельных лет. Многие виды разнотравья, во всяком случае, в определенных условиях, значительно повышают конкурентную способность и увеличивают свое участие в фитоценозах при внесении удобрений (Г. А. Работнов, 1992).
Влияние удобрений на условия произрастания растений и структуру фитоценоза
Обычно применяют удобрения содержащие азот, фосфор, калий, иногда используют микроэлементы. При поверхностном внесении создается биогеоценотический горизонт почвы, периодически обогащающийся доступными формами элементов минерального питания, содержащихся в удобрениях. Удобрения помимо того, могут оказать косвенное влияние на растение и другие биокомпоненты, изменяя реакцию почвы (физиологически кислые удобрения).
В случае сенокосного использования при внесении удобрений возрастает высота травостоя, происходит более равномерное распределение вертикальной массы надземных органов, что способствует более полному использованию продукции человеком. На лугах, где удобрения (особенно азотные) вносятся в течение длительного времени, шел и продолжает идти отбор теневыносливых экотопов. Затенение отрицательно влияет на интенсивность побегообразования (Г. А. Работнов,1978).
Действие удобрений зависит от возрастного состава популяций, и оно меньше, если в травостое преобладают стареющие растения и мало молодых особей.
Удобрения повышают площадь листьев, приходящихся на один побег, и общую их площадь, число, мощность и высоту побегов, количество листьев, расположенных в верхней и средней его частях. В связи с этим увеличивается общий объем, в котором распределена листовая поверхность, а в нем степень насыщенности листьями. Возрастает благодаря этому конкуренция за свет, затенение снижает способность конкурировать за питательные вещества.
Влияние удобрений может значительно измениться в связи с временным резким отклонением в метеорологических условиях, когда в результате гибели или повреждения ценных кормовых трав разрастаются хорошо сохранившиеся, часто не имеющие ценности растения.
Реакция отдельных видов на удобрения – явление динамическое, зависящее от условий произрастания, возможностей обсеменения, возрастного состава популяции и конкурентных отношений (А. Ф. Иванов, 1990).