Влияние минеральных удобрений на продуктивность луговых травостоев

Эффективность минеральных удобрений на кормовых угодьях зависит от плодородия почвы, степени увлажнения, возраста травостоя, его ботанического состава, сроков и доз применения удобрений, режимов использования травостоев, частоты скашивания, погодных условий.

В бобово-злаковых травостоях при наличии бобовых трав не менее 40 % фосфорно-калийные удобрения дают наибольший эффект, обеспечивая высокие урожаи луговых трав. Травосмеси с содержанием бобовых менее 30 % необходимо удобрять так же, как и чисто злаковые. Без применения азотных удобрений на таких травостоях практически невозможно получить высокий урожай трав.

И. П. Минина указывает, что обязательным условием создания долголетних пастбищ на суходолах с дерново-подзолистыми суглинистыми почвами следует признать ежегодное полное их удобрение.

В опыте, проведенном в Литве на суходольном лугу, установлено, что внесение минеральных удобрений в норме N120 Р40 К80 способствовало повышению в травостое ценных трав (из группы злаковых и бобовых). При дозе N180 и выше основу травостоя составила злаковая растительность, в то время как на неудобренном варианте преобладали растения из группы разнотравья [28].

В исследованиях Н. А. Донских установлено, что увеличение нормы внесения азота до 90 кг/га на бобово-злаковом травостое приводит к резкому снижению его продуктивности, участие в травостое бобовых снижается на втором году жизни до 20 %, а на третий год они вообще исчезают из травостоя. Однако нормы внесения N30 почти не оказывают отрицательного влияния на содержание бобовых [22].

П. И. Ромашов отмечает, что на бедных почвах с неустойчивым увлажнением при ежегодном внесении азота через 2-3 года бобовые полностью выпадают при сенокосном использовании травостоев, в которых конкуренция между бобовыми и злаковыми проявляется более резко. Однако и при пастбищном использовании травостоев уже на третий год внесения азотного удобрения в дозе 60 кг/га д. в. бобовые полностью выпали. Также установлено, что чем резче возрастает урожай при внесении азота, тем меньше влияют удобрения на повышение содержания протеина в растениях. Азотные удобрения снижают содержание протеина в общем урожае бобово-злакового травостоя, если при этом значительно уменьшается количество бобовых растений. На слабо обеспеченных фосфором и калием почвах при внесении одного азотного удобрения заметно возрастает процент протеина, несмотря на медленный рост трав, по сравнению с полным минеральным удобрением.

Также он отмечает, что при внесении фосфорно-калийных удобрений на сенокосе длительного пользования слабо повышалось содержание фосфора, при этом несколько снижалось количество кальция и возрастало количество калия. Полное минеральное удобрение существенно не отражалось на содержании фосфора в сене, но несколько снижало количество кальция и калия. Азотно-фосфорное удобрение при систематическом его использовании, не отражаясь на содержании фосфора, уменьшает количество калия в сене, также как азотно-калийное удобрение заметно снижает содержание фосфора. На сенокосах из бобовых при внесении фосфорно-калийных удобрений возрастает содержание кальция [32, 46].

Я. П. Вайварс отмечает, что применение азотного удобрения в основном увеличивает содержание переваримого протеина в расчете на 1 кормовую единицу. При невысоком содержании бобовых трав в травостое внесение азота является основным мероприятием, проводимым с целью получения травы с достаточным содержанием переваримого протеина, особенно при укосном использовании травостоя. Так, при внесении до 50 кг/га д.в. азота продуктивность бобово-злаковых травостоев в зависимости от способа использования составляет 40-60 ц/га кормовых единиц. Кроме того, это способствует увеличению продолжительности полезного использования травостоя. Например, при внесении 200 кг/га чистого азота срок полезного использования злакового травостоя может составлять не менее 12 лет при пастбищном и 6-12 лет при укосном, многоукосном и комбинированном использовании [12].

Содержание фосфора в кормовых культурах без внесения фосфорных удобрений во многих случаях может быть недостаточным. Например, в опытах Российского научно-исследовательского института кормов им. В. Р. Вильямса на травостое, созданном из тимофеевки луговой, овсяницы луговой, костра безостого, мятлика лугового, лисохвоста лугового, клевера лугового и клевера ползучего, содержание этого элемента в варианте без удобрений составляло 0,17 %, при внесении азота – 0,14 %, при внесении калия – 0,18 %, при совместном внесении азота и калия – 0,13 %. При добавлении 30 кг/га фосфора содержание его значительно повышалось и было достаточно устойчивым – 0,22-0,26 % к абсолютно сухому веществу.

L. Walsh определяет величину 0,25-0,30 % как минимальное содержание фосфора в корме. По мнению Р. Gruber, для молочного скота при низкой продуктивности (3000 кг молока в год) необходимо 0,30 % сухого вещества фосфора в корме, а при высокой продуктивности (5000 кг молока в год) – 0,40% [7].

В шестилетних опытах РНИИ кормов им. В. Р. Вильямса на сеяном сенокосе с дерново-подзолистой почвой повышение дозы фосфорного удобрения до Р60-90 не давало прироста прибавок урожая. На сенокосах дозы К30-60 на минеральных почвах были достаточны для повышения урожая сена, давая прибавки 8-12 кг сена на 1 кг К2 О. Калийные удобрения на бобово-злаковых травостоях в дозе 60-100 кг К2 О на 1 га при совместном их внесении с фосфорными могут повышать продуктивность пастбищ до 230-250 ц зеленой массы и более, а на сенокосах урожаи сена до 50-70 ц/га [37].

А. Машаускене, Л. Каджюлис сообщают, что азотное удобрение изменяет содержание азотных веществ в урожае многолетних трав следующим образом: количество сырого и переваримого протеина в бобовых травах не зависит от внесения азота; содержание сырого протеина в злаковых травах увеличивается на 0,924-1,716, а переваримого – на 0,702-1,194 проц. - ед. на каждую дозу N60 ; при N0 в злаковых травах было 9,3-15,0 % сырого и 5,8-10,2% переваримого протеина. Азотное удобрение мало повлияло на содержание сырой клетчатки и сырого жира в травах, особенно в бобовых. Минеральный состав урожая многолетних трав от азотного удобрения изменялся следующим образом: при увеличении доз азота уменьшилось содержание сырой золы, фосфора, калия и соотношение К к сумме катионов Са + Мg, но увеличилось кальция, магния и соотношение Са и Р, особенно в злаковых травах.

Опытами В. А. Савицкой на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах установлено, что урожайность сухой массы бобово-злаковой травосмеси при сенокосно-пастбищном использовании травостоя определялась нормой азота. При ежегодном внесении 120 кг/га азота урожайность сухой массы в среднем за 9 лет использования составила 70,1 ц/га, что в 1,6 раза выше по сравнению с участками, где было фосфорно-калийное удобрение. При этом повышенные нормы азота более эффективны на старовозрастном травостое. Прибавка на 9-ый год пользования от 1 кг азота на фоне N120 Р90 К150 составила 19,9 кг/га; на фонах N240 Р90 К150 и N360 Р90 К150 соответственно 24,0 и 20,3 кг/га. Внесение азота способствовало увеличению содержания сырого протеина. С возрастом травостоя происходило снижение сбора сырого протеина. В среднем за 9 лет сбор сырого протеина при N120 составил 7,64 ц/га, что в 1,7 раза выше, чем при фосфорно-калийном удобрении [13].

В опытах кафедры агрохимии БСХА в среднем за четыре года урожай сена злакового травостоя при внесении N80 P60 K90 рано весной +N70 после первого укоса составил 73,4 ц/га, при урожае на контроле без удобрений – 32,5 ц/га. На 1 кг д.в. NPK получено 13,6 кг сена. Содержание нитратов в сене находилось в пределах физиологической нормы для животных.

Проведенные кафедрой агрохимии БСХА опыты по изучению влияния осветвленных стоков свинокомплекса «Заднепровский» Оршанского района Витебской области на урожай и качество сена многолетних злаковых трав показали их высокую эффективность. Оптимальная доза внесения стоков за один полив равна 250-300 м3/га. За три полива урожай сухого вещества сена в сумме за три укоса возрос на 5,62 т/га, или на 100% (по сравнению с контролем без удобрений), при хорошем качестве корма [13].

В вегетационных опытах выяснилась реакция бобовых растений на азот удобрения. При выращивании их в течение первого года жизни определили, что при внесении азота увеличивается надземная и подземная масса бобовых растений, но в меньшей степени (меньшая относительная эффективность, что подтверждает меньшую дефицитность азота для бобовых растений ), чем у злаков; выявили также, что реакция на азот удобрений у бобовых растений разных видов различается.

Своеобразной была реакция на азот у лядвенца рогатого: в первые пять недель роста подкормленные растения отставали от контрольных (без азота ) растений, но потом превзошли их. Растения люцерны изменчивой, развивавшиеся в первый год жизни мощнее и быстрее всех других видов, очень слабо реагировали на азот удобрения в первые недели жизни, а потом даже снижали продуктивность[21].

Научными исследованиями и практикой передовых колхозов доказано, что для получения с пойменных сенокосов и пастбищ 7-8 тыс. к. ед. с 1 га (на фоне N90-150 K90-120 ) вполне достаточно применение фосфорных удобрений в нормах Р45-60, а для обеспечения более высоких урожаев трав (10-12 тыс. к. ед. с 1 га и более) нормы фосфорных удобрений должны быть увеличены до Р90-120 [33].

Шофман Л. И. в результате многолетних исследований на РУП «Минская ОСХОС НАН Беларуси» (в течение 16 лет изучается возможность создания и использования травостоя, который был на легких супесчаных почвах Центрального региона Беларуси при разном уровне минерального питания обеспечил стабильные, экономически оправданные урожаи кормовой массы) выявлена основополагающая роль в формировании продуктивного долголетия травостоев минеральных удобрений, позволяющих насытить почву элементами питания, обеспечить поддержание заданной урожайности, направленно воздействовать на изменение ботанического состава и качество корма. Стационарный опыт заложен в 1991 г. травосмесью, в состав которой были включены две бобовые (клевер луговой и ползучий) и четыре злаковые культуры (ежа сборная, тимофеевка луговая, кострец безостый). Расчетная норма высева травосмеси – 20 млн. всхожих семян на 1 га при 100% хозяйственной годности, в том числе тимофеевка луговая – 5 млн., остальные компоненты – по 3 млн. шт./га. Ставилась задача изучить влияние на продуктивность травостоя двух факторов: первый – 6 вариантов минеральных удобрений, в т.ч. пять, включающих возрастающие дозы азота от 60-240 кг д.в. на фоне P60 K80 ; второй – интенсивность отчуждения травостоя (от 2-х до 4-х). Азотные удобрения вносились дробно, под каждый укос. Это воздействие наиболее полно проявляется при достаточном обеспечении влагой – фактора нерегулируемого непредвиденного. Из 16 лет наблюдений на долю засушливых вегетационных периодов пришлось два(третий и восьмой год пользования), избыточно влажных – три(первый, шестой и десятый годы пользования) [50].

Видовой состав травостоя к 16 году пользования изменялся как под воздействием удобрений, так и в зависимости от количества укосов. При 3-4-кратном отчуждении наибольшим видовым разнообразием отличался вариант с N60 Р60 К180. В основном это злаковые травостои с преобладанием ежи сборной(35,0-50,7%), насеянных внедрившихся мятлика лугового и овсяницы красной(9,5-24,5%), клевера ползучего(0,4-10,3%) и разнотравья(12,6-14,0%).

Иная картина наблюдалась при двукратном отчуждении: на фоне Р60 К180 в травостое присутствовали почти все изначально высеянные компоненты – от 3% тимофеевки до 27,7% ежи сборной. С внесением 60-90 кг д. в. Азота в травостое преобладала ежа сборная – 73,6 - 80,8%. Более высокие дозы азота способствовали формированию бинарного кострецово-ежового травостоя, а при 240 кг азота – кострец полностью вытеснил ежу.

Применение минеральных удобрений – важнейший фактор не только долголетия, но и продуктивности. Так, прибавки урожая сухого вещества и сбора протеина возрастали прямо пропорционально увеличению вносимых доз азота, достигая 47,4-52,0 ц в вариантах N180 и N240 кг д.в. В сравнении с фосфорно-калийными удобрениями прибавки урожая увеличивались в 1,4-3,2 раза, протеина – 0,4-4,4 раза. Самая высокая оплата 1 кг NPK прибавкой сухого вещества составила 10,4-11,2 кг при внесении 120-180 кг д.в. азота на фоне РК, а протеина - при увеличении дозы до 180 кг д.в. Каждый кг внесенного азота обеспечивал прибавку 1,4-2,8 кг протеина.

При использовании долголетних травостоев предпочтительно скашивать их не более двух раз. В этом случае сбор сухого вещества увеличивается на 31,4%, кормовых единиц-32%, сырого протеина-6,4%, обменной энергии-34,8% по сравнению с четырехкратным скашиванием, но обеспеченность кормовой единицы протеином при этом снижается на 19,2%, хотя остается на уровне зоотехнической нормы [50].

В условиях Центрального региона Беларуси на дерново-подзолистых супесчаных почвах целесообразно создавать травостои длительного использования.

Установлено, что при ежегодном внесении оптимальной, экономически оправданной дозы N120 P60 K180 и двуукосном использовании продуктивность травостоя сохраняется на уровне 6 т сухого вещества и 56 ГДж обменной энергии с вариабельностью по годам 27%. При этом в почве сохраняется положительный баланс фосфора и калия, а азот полностью расходуется на формирование урожая.

Себестоимость 1 ц кормовых единиц и окупаемость энергозатрат при длительном, 16-летнем использовании ценоза остается на уровне краткосрочного, что делает ненужным перезалужение и связанные с ним затраты [49].

Для повышения продуктивности лугов длительного пользования (не менее 7 лет) рекомендуется на органогенных почвах, кроме поддержания оптимального водно-воздушного режима (уровень грунтовых вод 60-100 см), внесение до 270 кг азота на 1 га – по 135 кг под каждый укос при двуукосной системе использования трав. Если в хозяйствах нет достаточного количества азотных удобрений, можно ограничиться нормами 180 кг и 90 кг на 1 га, но при этом урожай фитомассы снижается соответственно на 11-23%.

Урожай сена бобово-злаковых травостоев зависит от кратности внесения азота. Аммиачная селитра более эффективна при трехкратном внесении в течение вегетации, а мочевина, особенно в высоких нормах (N60-90 ), - при однократном, весной. Мочевина более эффективна на сенокосах, а аммиачная селитра - на пастбищах [42].

По потенциалу продуктивности многолетние травы превосходят большинство других культур. Однако в условиях нынешнего производства это преимущество не проявляется и главным образом по той причине, что в структуре многолетних трав преобладают злаки – до 100% на лугах и более 60% на пашне. Хотя известно, что злаковые травы требуют высоких доз удобрений, где окупаемость 1 кг азота достигает 20-25 кормовых единиц. В то же время хронический недостаток азота и других элементов питания для многолетних трав не позволяет реализовать их высокий потенциал