В современных условиях приоритетной является разработка основ создания луговых травостоев, характеризующихся устойчивой продуктивностью, соответствующих экологическим условиям, приемам ухода и использования.
В основе решения проблем устойчивости и экономической эффективности сенокосных агроэкосистем должно лежать их геоботаническое изучение, то есть определение их состояния, урожайности, качества корма, при реализации и при разработке систем мероприятий по использованию и улучшению угодий.
Конкуренция в травостоях
Для этого была проведена инвентаризация кормовых угодий. Цель которой – оценить состояние и определить пути увеличения производства кормов на основе многолетних трав.
Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
- установить формирование урожайности зеленой массы многолетних трав с учетом видовых особенностей в зависимости от метеорологических условий и по годам использования травостоя;
- проследить динамику изменения видового состава, изменение плотности травостоя, засоренности в зависимости от продолжительности его жизни.
- разработать и обосновать элементы адаптивной ресурсосберегающей технологии создания и использования высокопродуктивных кормовых угодий.
В результате обследования было выявлено, что урожайность многолетних трав (к первому укосу) определяется, прежде всего, их возрастом. С увеличением возраста значительно сокращается доля бобового компонента и существенно возрастает количество сорных растений (рис. 1).
В травостое первого года пользования доля клевера лугового по массе составляет около 50 -70%. Он выступает в роли доминирующего компонента (высота растений в среднем 47 см). Злаковый компонент представлен следующими видами: овсяница луговая, тимофеевка луговая и фестулолиум, из которых к первому укосу преобладает по массе и по количеству побегов овсяница луговая. Злаки на момент обследования достигли фазы выхода в трубку (высота растений в среднем 52 см), клевер – фазы стеблевания (рис.2).
На второй год пользования состав травостоя меняется за счет уменьшения количества бобового компонента, увеличения сеянных злаков и развития насеянного компонента (рис.3).
Последний представлен звездчаткой средней, подмаренником цепким, одуванчиком. Что касается, злаков, то тенденция перед первым укосом по преобладанию овсяницы луговой сохраняется. Возрастает доля фестулолиума, который в травостое представлен неравномерно, его количество увеличивается на более освещенных участках, в частности по краям поля.
На третий год использования все обозначенные тенденции по изменению травостоя сохраняются. Но в качестве насеянного сорного компонента добавляются купырь лесной, бодяк розовый и осот желтый (рис.4).
На четвертый год пользования существенно возрастает засоренность посевов за счет одуванчика, крапивы жгучей (рис.5).
В результате обследования выявлено, что изначально состав травосмеси составлен с преобладанием бобового компонента, который не отличается долголетием. Причин для его выпадения из травостоя может быть несколько:
- сорт: в конкретном случае высевается раннеспелый сорт Дымковский, который хуже зимует, менее устойчив, имеет ниже урожайность зеленой массы по сравнению с позднеспелыми, сильнее реагирует на покровную культуру, частоту и высоту скашивания, условия перезимовки;
- несбалансированное, нерациональное применение азотных минеральных удобрений в качестве подкормки без учета количества бобовых и прогноза их развития. Отсутствие подкормки калием.
В результате всего этого обозначенная высокая доля бобового компонента – на уровне 50-70% в составе травостоя в первые годы жизни – стремительно уменьшается. Доля злаков, которые представлены только рыхлокуствыми (при отсутствии в травосмеси корневищных, которые могут обеспечить максимальную продуктивность к 4-5 годам жизни, т.е. на 3-4,5 год пользования) существенно не увеличивается, а освободившееся пространство заполняют сорные растения.
Причина изреживания травостоя связана также:
- с наличием остатков покровной культуры;
- с изрезанием дернины техникой во время заготовки кормов (есть смысл в состав травосмеси добавлять 1-1,5 кг мятлика лугового);
- с тем, что во время подбора травы техника для транспортировки перегружается и часть зеленой массы падает, остается не убранной;
- с неравномерным внесением органических удобрений перед посевом.
Видовой состав травостоев является основой продуктивности кормовых угодий, который не остается без изменений. Выявлено, что урожайность многолетних трав определяется, прежде всего, их возрастом. С увеличением возраста значительно сокращается доля бобового компонента и существенно возрастает количество сорных растений.
Видовой состав - основа продуктивности кормовых угодий
Взаимоотношения видов определяются биологическими особенностями, условиями обитания и режимом использования травостоев. При этом изменяются и условия конкурентоспособности отдельных видов в травостое и, тем самым, состав травостоев. Виды, которые при данных условиях особенно конкурентоспособны в борьбе за влагу, питательные вещества и свет, доминируют в травостоях.
Конкуренция идет как между растениями одного вида, так и между разными видами (межвидовая конкуренция). Конкурентоспособность в травостоях не является постоянной величиной.
Зная эти конкурентные отношения отдельных видов растений и сортов, можно соответствующими агротехническими мероприятиями и уровнем интенсификации их использования усиливать конкурентоспособность ценных видов, улучшать продуктивность и кормовые качества травостоев.
Разные виды растений отличаются различной конкурентоспособностью. Имеются виды с высокой конкурентоспособностью, например, ежа сборная и райграс пастбищный, виды с меньшей конкурентоспособностью – тимофеевка луговая.
Конкурентоспособность видов различается в их ювенильной фазе и в более поздних фазах развития. Например, конкурентоспособность у ежи сборной, клевера лугового по фазам развития сильно различается.
Поэтому основным принципом при подборе видов для травосмесей является учет их экологической приспособленности и реакции на заданный режим использования.
Важно, чтобы бобовые травы характеризовались достаточно высокой урожайностью в смешанном травостое, а злаковые компоненты, способствуя формированию упругой дернины и сбалансированности корма, не оказывали угнетающего действия на бобовые.
Правильное соотношение компонентов в травосмеси позволит эффективно использовать факторы среды, предотвратит снижение урожая, обеспечит их взаимозаменяемость.
Важно подбирать травы с одинаковым ритмом развития и учитывать почвенные особенности участка.
Зная конкурентные отношения отдельных видов растений, можно соответствующими агротехническими мероприятиями и уровнем интенсификации их использования усиливать конкурентоспособность ценных видов, улучшать продуктивность и кормовые качества травостоев.
Конструирование травостоев
Технологическим требованиям среднеспелых и позднеспелых травостоев в системе укосного конвейера более соответствуют бобово-злаковые травостои.
Смеси бобовых и злаковых трав по сравнению с чистыми посевами бобовых или мятликовых трав имеют ряд преимуществ:
- лучше используют почвенно-климатический потенциал, они более пластичны относительно меняющихся погодных условий;
- повышают гибкость при сроках уборки, так как снижение качества кормов при опоздании с укосом меньше;
- не требуется внесение азота при доле бобовых в смеси 70% и более. При меньшей доле бобового компонента минерального азота требуется меньше, чем для чистых посевов;
- повышают качество кормов (повышенная поедаемость, более выравненное соотношение между протеином и концентрацией энергии).
Для создания сенокосов важно, чтобы травостой состоял из (высокорослых продуктивных трав, различных по темпам развития).
В высокопродуктивные травосмеси лучше включать три биологические группы растений: верховые бобовые, верховые рыхлокустовые и корневищные злаки.
Верховые бобовые (клевер луговой и гибридный), а также верховые рыхлокустовые (овсяница луговая, тимофеевка луговая) поддерживают продуктивность сенокоса в первые два года. В то время как корневищные злаки, такие, как кострец безостый, дают максимальную урожайность и поддерживают высокую продуктивность сенокоса в течение четырех-пяти лет. Подобные травосмеси в силу биологических различий трав полнее используют запасы влаги и питательных веществ в почве.
Возможны и одновидовые посевы многолетних трав, на них проще создать травостои с различным сроком поспевания.
В связи актуальностью задач ресурсо- и энергосбережения необходимо совершенствовать и соблюдать эффективное травосеяние, а именно:
- Внедрять системы севооборотов с трех-пятилетними периодами использования многолетних трав.
- Выращивать виды с учетом их биологических особенностей, с расширением видового и сортового разнообразия.
- Обеспечить поступление сырья в период заготовки кормов по принципу непрерывного конвейера, за счет сочетания площадей многолетних трав различных групп скороспелости.
- Соблюдать технологию выращивания, с соблюдением режимов и сроков уборки.
Решая проблему увеличения производства кормов, для управления количеством и качеством урожая создаваемых агрофитоценозов на разных этапах их жизни важно знать и планировать, как будут складываться взаимоотношения растений в посевах и какие при этом выделяются типы поведения трав, каков механизм формирования продуктивности растений.
Агротехнология должна определяться не сельскохозяйственными машинами, а прежде всего знанием биологических особенностей многолетних трав, управлением составом фитоценоза за счет доминирующих и сопутствующих видов с включением районированных сортов, с более эффективным использованием биологического азота и выстраиванием технических приемов с учетом этих особенностей.
Акцент на некоторые биологические особенности многолетних трав и риски (критические точки), которые определяют успех создания эффективной сенокосной агроэкосистемы, системы адаптивных, взаимозаменяющих друг друга по важнейшим эколого-биологическим и хозяйственно-ценным признакам видов многолетних трав:
КЛЕВЕР ЛУГОВОЙ
- Корневая система: стержнекорневая. Позднеспелые сорта имеют более разветвленную (ветвящуюся) корневую систему, что определяет большую устойчивость к неблагоприятным условиям.
- «Узел кущения»: его функцию выполняет корневая шейка (сближенные междоузлия на главном стебле). Находится на глубине 1,5-3 см. Поэтому растения клевера лугового меньше, чем злаки реагируют на высоту скашивания.
- Стебли (ветви): число зависит от густоты посева, обычно 5-6. Каждый побег у клевера стадийное развитие проходит самостоятельно. Жизнь растения складывается из жизни поколений побегов, которые следуют один за другим. Побеги возникают из базальных почек на корневой шейке. Большей зимостойкостью обладают только укорочённые вегетативные побеги. Зимостойкость зависит от степени развития розетки прикорневых листьев и центрального побега.
- Растения клевера лугового наиболее чувствительны к свету в 1-й год жизни (под покровом в 1-й год жизни погибает от 30-70%).
- На зимостойкость влияет активность ферментов катализы и пероксидазы. На кислых почвах слабая активность катализы приводит к увеличению в клетках растений перекиси водорода, что вызывает отравляющий эффект. Известкование, окультуривание почвы усиливает восстановительные процессы в корнях и ослабляет окислительные!
ЗЛАКИ (мятликовые травы)
- Мятликовые травы относятся к классу однодольных растений. При прорастании зерновки в начале появляется зародышевый корень. Зародышевые корни мятликовых очень сильно не развиваются и не в состоянии обеспечивать растения питательными веществами и водой. Эту функцию выполняют узловые корни, которые появляются в большом количестве при дальнейшем росте из узлов кущения.
- На глубину проникновения корневой системы в почву сильно влияют внешние условия. Развитие корневой системы зависит от обеспеченности почвы питательными элементами. У всех многолетних видов мятликовых трав основная масса корней (70-80%) располагается на глубине 20 см.
- В результате кущения образуется большое число боковых побегов. Кроме стоящих боковых побегов (ортотропные) у некоторых видов мятликовых образуются и стелющиеся, горизонтально растущие (плагиотропные) боковые побеги. Последние могут расти над и под землей. В первом случае говорят о стелющихся побегах, во втором - о корневищах. Рыхлокустовые злаки с расположением узлов кущения на глубине 1-5 см от поверхности почвы.
- В этот первый период роста в конусе нарастания (точке роста) закладываются узлы и междоузлия с зачатками листьев, а в их пазухах – почки. Этот процесс длится до тех пор, пока растение не приступит к заложению в точке роста соцветия. Уровень положения точки роста вегетативного побега над поверхностью почвы составляет, как правило, не более 5-6 см. Это расстояние определяет критическую зону в период скашивания, под которой понимают высоту растений, при косьбе ниже которой вегетативные побеги погибают.
- Число узлов, междоузлий, листьев и почек у мятликовых зависит от вида, срока посева, температуры, условий питания и других факторов. От числа заложенных узлов и междоузлий зависит продуктивность растений.
- Каждый боковой побег в процессе роста формирует свой узел кущения.
- Из почек узла кущения побегов первого порядка развиваются побеги второго порядка, из их узла кущения образуются побеги третьего порядка и т.д. Каждый побег создает свою собственную корневую систему. Таким образом, происходит ежегодное возобновление у многолетних злаковых растений.
- Скорость и интенсивность образования боковых побегов зависит от вида злака, фазы вегетации и в большой мере от внешних условий. Например, обеспеченность растений водой имеет первостепенное значение для кущения.
- Снабжение растений питательными элементами, особенно азотом, способствует кущению.
- С выходом стеблей в трубку, кущение приостанавливается – ослабевает.
- Азот вызывает усиленное образование боковых побегов и кущение.
- Частым скашиванием травостоев подавляется апикальная доминантность и увеличивается количество побегов.
- Вследствие апикальной доминантности продукты разложения протеина в отмерших старых листьях идут на образование плодов в соцветиях. Процесс отмирания листьев можно сдерживать внесением азота.
- Регенерационная способность вегетативных побегов после скашивания зависит от того, в какой стадии развития они находятся. Если растения находятся в вегетативной фазе до выхода в трубку, то сохраняется конус нарастания, который размещен близко к поверхности почвы. Вегетативный побег в этом случае может более или менее полностью регенерироваться. Иная ситуация складывается, когда скашивание проводят после образования стеблей. Растение может только тогда восстанавливаться, когда кроме стеблей еще есть вегетативные побеги или на основании стеблей остались способные к отрастанию боковые почки.
- Глубокий срез травостоя (ниже 7-8 см) всегда отрицательно влияет на прирост травостоя мятликовых после скашивания.
