ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

САЦИК МИРОСЛАВА ІВАНІВНА

УДК: 631.615:631.585

РЕЖИМ ВИКОРИСТАННЯ СІЯНИХ БАГАТОРІЧНИХ ТРАВ НА ОСУШУВАНИХ ТОРФОВИХ ГРУНТАХ ПОЛІССЯ ТА ЛІСОСТЕПУ

Спеціальність: 06.01.12 – кормовиробництво і луківництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

сільськогосподарських наук

Київ 2001

Дисертацією є рукопис.

Дисертаційна робота виконана в лабораторії землеробства на осушених землях Інституту землеробства Української академії аграрних наук протягом 1997-2000 рр.

Науковий керівник: кандидат сільськогосподарських наук, професор

Вергунов Віктор Анатолійович, провідний науковий

співробітник лабораторії землеробства на осушених

землях Інституту землеробства УААН

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук Ярмолюк Михайло

Тимофійович, головний науковий співробітник

лабораторії кормовиробництва Інституту землеробства

і тваринництва західного регіону УААН

доктор сільськогосподарських наук Маткевич

Валентин Трохимович, завідувач відділом

кормовиробництва Кіровоградської державної

сільськогосподарської дослідної станції

Провідна установа: Вінницький державний аграрний університет,

м. Вінниця

Захист відбудеться “ 27 ” лютого 2001 р. о 12 00 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д27.361.01 при Інституті землеробства УААН.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту землеробства УААН.

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: Україна, 08162, смт.Чабани Києво-Святошинського району Київської області, Інститут землеробства УААН, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

Автореферат розісланий “ 25 ” січня 2001 р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Л.О.Кравченко

ВСТУП

Сучасний підхід до ведення землеробства на осушуваних грунтах гумідної зони України передбачає, насамперед, удосконалення структури посівів в напрямку розширення лучного періоду в сівозмінах. Береться до уваги й те, що багаторічні трави за врожайністю, збалансованістю поживними речовинами, екологічністю та економічністю технологій вирощування значно переважають однорічні культури. Разом з тим при беззмінному вирощуванні на одному місці з роками їх продуктивність значно знижується, що зумовлюється погіршенням поживного режиму грунту та випаданням високопродуктивних трав.

Вирощування лучних трав у сівозміні частково усуває ці недоліки, але такий спосіб потребує значні корекції не тільки технології вирощування трав, але й режиму їх скошування. Вивчення цього питання являє великий інтерес для виробництва.

Актуальність теми. Системі заходів, спрямованих на підвищення продуктивності багаторічних трав, присвячено багато досліджень, але до останнього часу залишається нез”ясованим оптимальний режим їх скошування залежно від застосовуваних мінеральних добрив, віку травостою, польового періоду в сівозміні та грунтово-кліматичних умов та деяких інших факторів, взятих як окремо, так і в їх поєднанні. Саме ці питання і були предметом досліджень дисертаційної роботи.

Зв”язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження є складовою частиною тематики лабораторії землеробства на осушуваних землях Інституту землеробства УААН і виконана згідно з науково-технічною програмою Української академії аграрних наук на 1996-2000 роки “Ресурсозберігаюче водокористування в АПК”, № держреєстрації 0136018394.

Мета і задачі дослідження - встановити закономірності формування високої і стабільної врожайності багаторічних трав залежно від різних агрозаходів та вдосконалити технологію режиму їх скошування при збереженні екологічної збалансованості агроландшафтів у зоні осушених меліорацій.

До задач досліджень входило:

·

· виявити як впливає режим скошування на ботанічний та біохімічний склад багаторічних трав залежно від удобрення, віку травостою та тривалості польового періоду в сівозміні;

· визначити продуктивність дво- і триукісного режиму скошування трав залежно від різних агрозаходів і грунтово-кліматичних умов;

· дати енергетичну та економічну оцінку дво- і триукісного використання багаторічних травосумішок у зв”язку з різними агрозаходами та умовами їх вирощування.

Об”єкт дослідження – процес формування урожаю багаторічних трав залежно від режиму скошування і тривалості використання травостою, грунтово-кліматичних умов та удобрення і переносу поживних речовин у грунті; показники енергетичної та економічної оцінки агротехнічних заходів і технології підвищення продуктивності лучних агрофітоценозів.

Предмет дослідження – вплив ряду факторів на формування врожайності багаторічних трав за різних режимів використання багаторічних травостоїв та причинно-наслідкові зв”язки, від яких залежить їх продуктивність; енергетична, економічна та екологічна характеристика елементів технології вирощування багаторічних трав за різних режимів скошування в умовах осушуваних органогенних грунтів Полісся і Лісостепу.

Методи дослідження. Використані такі методи: польовий, який у поєднанні із спостереженням за ростом і розвитком рослин та умовами зовнішнього середовища (природного і запрограмованого) дає можливість кількісно оцінити агротехнічний та економічний ефект досліджуваних заходів вирощування багаторічних трав; візуальний і вимірювально-ваговий – для встановлення фенологічної змінності рослин і рослинних угрупувань, їх ботанічного складу, продуктивності; метод електрофотометрії з використанням комп”ютерного забезпечення – для зоотехнічної оцінки корму та визначення в ньому вмісту основних мінеральних елементів, а також отримання енергетичної характеристики корму; лабораторно-хімічний – для визначення агрохімічних властивостей грунту; математично-статистичний – для оцінки вірогідності отриманих результатів досліджень; розрахунково-порівняльний – для встановлення економічної та енергетичної ефективності режимів скошування багаторічних трав, вирощених при застосуванні різних агрозаходів і за різних грунтово-кліматичних умов.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у виявленні особливостей формування високого врожаю багаторічних трав при вирощуванні їх у поєднанні з різним режимом скошування залежно від тривалості польового періоду в сівозміні, удобрення, віку травостою та грунтово-кліматичних умов зони, що дозволяє управляти видовою структурою та продуктивністю фітоценозів.

Для осушуваних торфових грунтів вперше встановлена найбільш доцільна черговість різної частоти скошування за роками використання травостою з урахуванням режимів скошування, природно-кліматичних зон, стану грунтів, удобрення, віку травостою та польового періоду в сівозміні.

Встановлено за яких умов доцільно застосовувати триукісний режим використання травостою з метою отримання найбільш поживних високоякісних кормів.

Практичне значення одержаних результатів. На основі проведених досліджень та всебічної їх оцінки розроблені рекомендації щодо режиму використання багаторічних трав, які дозволяють стабільно отримувати 100-134 ц/га абсолютно сухої маси високої якості при істотному зменшенні вимивання поживних речовин у грунтові води.

Основні результати досліджень увійшли до методичних рекомендацій “Сільськогосподарське використання осушуваних земель гумідної зони України” (2000 р.), які рекомендовані Міністерством аграрної політики України для впровадження у виробництво і вже впроваджені у дослідному господарстві Чернігівської державної сільськогосподарської дослідної станції на площі 75 га.

Особистий внесок здобувача полягає у розробці програми та безпосередній участі у проведенні польових і лабораторних досліджень. Особисто здобувачем узагальнено і оцінено отримані експериментальні дані, сформульовано науково обгрунтовані висновки та пропозиції виробництву, проведено їх виробничу перевірку.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень та основні положення дисертаційної роботи доповідались автором на міждержавній науковій конференції “Сучасні проблеми охорони земель” (Київ, 1997 р.), науково-практичному семінарі молодих вчених та спеціалістів “Вчимося господарювати” (Інститут землеробства УААН, 1999 р.), всеукраїнській науково-практичній конференції “Землеробство України в ХХІ столітті” (Інститут землеробства УААН, 2000 р.), на засіданнях лабораторії землеробства на осушених землях (1998-2000 рр.) і методичної комісії з питань землеробства та рослинництва Інституту землеробства УААН (2000 р.).

Публікації. За матеріалами досліджень, поданих в дисертації, опубліковано 5 наукових праць у фахових виданнях та методичні рекомендації “Сільськогосподарське використання осушуваних земель гумідної зони України”.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 157 машинописних сторінках, включає 34 таблиці, 2 рисунки і 4 додатки. Складається із вступу, 6 розділів, висновків та рекомендацій виробництву. Список використаних джерел містить 205 найменувань, в тому числі 9 надрукованих латинським шрифтом.

ЗМІСТ РОБОТИ

БАГАТОРІЧНІ ТРАВИ НА ОСУШУВАНИХ ГРУНТАХ ГУМІДНОЇ ЗОНИ, ЇХ ВИСОКОПРОДУКТИВНЕ ВИКОРИСТАННЯ ТА ЕКОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ

(огляд літератури)

Подано короткий аналіз сучасного стану органогенних грунтів і їх трансформації, під впливом сільськогосподарського використання, регулювання водного режиму осушуваних грунтів, агроекологічної ефективності вирощування багаторічних трав та режиму їх використання в зоні осушуваних меліорацій.

ОБ”ЄКТИ, УМОВИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Характеристика об”єктів досліджень. Експериментальні дослідження проводилися в 1997-2000 рр. на Гостомельському опорному пункті лабораторії землеробства на осушених землях Інституту землеробства УААН (заплава р.Ірпінь) та Панфильській дослідній станції Інституту землеробства (заплави р.Супій), розташованих відповідно у південній частині Правобережного Полісся (Києво-Святошинський район) та Лівобережному Лісостепу (Яготинський район Київської області).

Ірпінська та Супійська зволожуючі системи дозволяють проводити регулювання водного режиму грунту в необхідних для рослин межах шляхом шлюзування. Визначення потреби у воді для підгрунтового зволоження проводиться методом водного балансу та за вологістю активного шару грунту.

Кліматичні, погодні та грунтові умови. Погодно-кліматичні умови районів, в яких проводились дослідження, характерні для Полісся та Лісостепу України. Це помірно тепла, середньозволожена зона. Середньодобова температура повітря за квітень-вересень складала на Панфильській дослідній станції в 1997 р. 14,6 0С, 1998 р. – 16,1, 1999 р. – 17,2 0С при нормі 15,1 0С. За вказані роки випало відповідно 546, 451 і 266 мм опадів при нормі 327 мм. На Гостомельському дослідному пункті температура повітря була в 1997 р. 15,1 0С, 1998 р. – 16,2 0С, 1999 р. – 17,5, 2000 р. – 15,7 0С при нормі 15,2 0С, а кількість опадів становила відповідно 350, 336, 258 і 345 мм при нормі 357 мм.

Грунт дослідних ділянок Гостомельського пункту типовий для Полісся і відноситься до середньоглибоких, добре розкладених торфовищ (55-63 %) із слабокислою реакцією грунтового розчину, низьким вмістом валових форм калію (0,09-0,1 %), фосфору (0,8-0,9 %) та високим вмістом азоту (2,8-3,4 % на абсолютно суху наважку). Зольність шару грунту 0,30 см складала 21,5 %.

На Панфильській дослідній станції дослід було закладено на глибокому, карбонатному староорному торфовищі, типовому для Лісостепу, із слаболужною реакцією (рН сол. 7,4-7,6), зольністю 45 %, валовим вмістом азоту 1,9 %, фосфору – 0,4, калію – 0,17, кальцію – 20 і натрію – 7,2.

Програма та методика проведення досліджень. Польові дослідження проводилися за схемою: 1-й варіант – беззмінне вирощування багаторічних трав, 2-й – сівозміна з однією просапною культурою, 3-й – двома і 4-й – з трьома просапними культурами. Схема удобрення наведена в табл. 1. Площа посівної ділянки - 32, облікової - 25 м2. Розміщення варіантів у повтореннях - систематичне. Режим скошування багаторічних трав – триукісний та двоукісний. Висівали насіння районованих сортів.

Поживний режим грунту (0-30 см) визначали тричі – на початку виходу рослин у трубку, після другого і третього укосів трав.

У грунтових зразках та в дренажній воді визначали вміст амонійного та нітратного азоту, рухомих форм фосфору та калію. Вміст амонійного азоту визначали за методикою Н.Аринушкіної, нітратного азоту – колориметричним методом з дисульфофеноловою кислотою, фосфору і калію на Панфильській дослідній станції – за Б.Мачигіним, а в Гостомельському пункті – за А.Кірсановим, з наступним визначенням фосфору на калориметрі і калію на - полуменевому фотометрі.

Вологість грунту визначали термостатно-ваговим методом чотири рази за вегетацію у шарі грунту 0-30 см через кожні 10 см. Рівень грунтових вод заміряли через кожні 5 днів у водомірних колодязях при першому досліді і третьому його повторенні.

Таблиця 1.

Система удобрення багаторічних трав у сівозмінах

Варіант удоб-рення | Три укоси | Два укоси

1 -й | 2-й | 3-й | 1-й | 2-й

Гостомельський опорний пункт (Полісся)

1 | К50 | К50 | К50 | К75 | К75

2 | P45K50 | К50 | К50 | P45K75 | К75

3 | N45P45K50 | N45K50 | К50 | N45P45K75 | N45K75

Панфильська дослідна станція (Лісостеп)

1 | К60 | К60 | К60 | К90 | К90

2 | P60K60 | К60 | К60 | P60K90 | К90

3 | N60P60K60 | N45K60 | N45K60 | N75P60K90 | N75K90

Вміст загального азоту в рослинах визначали після їх озолення за методом К.Гінзбург у модифікації М.Цапа, фосфор – на фотоколориметрі, калій – на полуменевому фотометрі, нітратний азот - за методом Х.Починка-Грісса, сиру клітковину - за І.Скворцовою, сиру золу – озоленням.

Облік врожаю проводили ваговим методом з усієї облікової ділянки, тоді ж робили ботанічний аналіз багаторічних трав. Енергетичну та економічну оцінку вирощування трав проводили за методиками П.С.Гордіюка, С.Д.Соколової (1976), а також О.К.Медведовського, П.І.Іваненка (1998). Математичний аналіз даних урожаю трав здійснювали методом дисперсійного аналізу.

Агротехніка вирощування травосумішок. У дослідах застосовували рекомендовану для органогенних грунтів технологію вирощування багаторічних трав. Ділянки залужували в першій декаді серпня такою сумішкою: стоколос безостий -–9, костриця лучна – 8, тимофіївка лучна – 7 кг/га схожого насіння.

Передпосівний обробіток грунту після просапних культур полягав у дискуванні грунту (БДТ-3) з наступним коткуванням важкими котками, а після багаторічних трав проводили фрезування (ФБН-1,5), оранку (ПБН-75) з попереднім висушуванням дернини протягом 3-5 днів і наступним дискуванням та коткуванням ріллі. Спосіб сівби –звичайний, рядковий. Сівбу проводили за допомогою зернотрав”яної сівалки СЗТ-3,6 з наступним коткуванням.

Для боротьби з бур”янами на посівах трав застосовували одно- або дворазове їх підкошування після появи сходів у літньо-осінній період. Мінеральні добрива вносили вручну.

Трави скошували сінокосаркою КС–2,1 або Е-281 і зважували. Скошування трав за триукісного використання проводили у фазу появи волотей, а за двоукісного – у фазу повного цвітіння основної маси травостою. Після зважування зеленої маси її висушували на ділянках, після чого вивозили.

ВОДНИЙ РЕЖИМ ГРУНТУ ТА ЙОГО РЕГУЛЮВАННЯ ЗАЛЕЖНО ВІД АГРОЗАХОДІВ

Глибина залягання грунтових вод, як відомо, суттєво залежить від погодних умов та роботи меліоративної системи. Найближче до поверхні грунтові води знаходилися весною. Протягом вегетації їх рівень знижувався і становив у середньому за вегетацію (1997-2000 рр.) у заплаві р.Супій 50-80 см, і у заплаві р.Ірпінь – 66-97 см від поверхні грунту. Чіткої залежності вологості грунту від року, варіантів досліду не спостерігали. Можна лише відмітити, що за всі роки досліджень вологість грунту нижче 40 % від повної вологоємності майже не опускалася і не перевищувала 85 %, що відповідає межам оптимальної вологості для багаторічних трав. Це пояснюється тим, що меліоративна система забезпечувала регулювання водного режиму грунту в необхідних для багаторічних трав межах.

ПОЖИВНИЙ РЕЖИМ ГРУНТУ

Мінералізація органічної речовини та азотний режим грунту

Результати дослідів, проведених у заплаві р.Супій, показали, що найбільше органічна речовина мінералізується під однорічними культурами та під багаторічними травами 1-го року користування. Показник розкладання клітковини тут складав 72-74 %, тоді як під травами 3-го року користування він становив 34-48 %, а під травами 5-го року – 24-30 %. Отже, поєднання лучного та польового періодів дає можливість ефективно регулювати інтенсивність мінералізації торфу.

Вміст нітратного азоту в грунті помітно зменшувався на посівах багаторічних трав починаючи від першого до п”ятого та беззмінного їх вирощування (з 29,4-39,5 мг до 15,5-27,8 мг на 100 г сухого грунту). Подібна ситуація спостерігалася і на Поліссі (від 37,9-43,6 мг до 9-18,5 мг). Значно більше нітратного азоту було в грунті під травами, висіяними в сівозміні з двома просапними культурами, ніж при одній сівозміні чи при беззмінному вирощуванні трав. Так, стосовно трав першого року користування ця різниця за три роки становила при калійному удобренні 11,5-33,2 м, а стосовно трав четвертого року – 3,7-6,2 мг на 100 г грунту.

Досить суттєво на вміст рухомого азоту в грунті впливали погодні умови. Так, у теплому і сухому 1999 р. вміст нітратів у грунті під травами першого року користування порівняно з вологим 1998 р. зростав майже вдвічі (заплава р.Ірпінь).

Фосфорний режим торфовищ. Вміст рухомого фосфору зростав пропорційно величині підвищення мінералізації органічної речовини та в міру старіння травостою. Чіткої залежності вмісту фосфору в грунті залежно від режиму скошування трав не спостерігали, що очевидно, пояснюється невеликою різницею в урожайності трав. При внесенні фосфорних добрив кількість рухомого фосфору в грунті зростає. В цілому органогенні грунти Панфильської дослідної станції мають середню і підвищену, а часто і високу забезпеченість (понад 11,5 мг на 100 г сухого грунту), тоді як грунти заплави р.Ірпінь мають низьку і середню забезпеченість.

Калійний режим. Грунти Панфильської дослідної станції порівняно з грунтами заплави р.Ірпінь мають вищу забезпеченість калієм. Вміст рухомого калію в грунті мало змінювався залежно від віку травостою та режиму скошування трав, тоді як при розширенні польового періоду в сівозмінах він помітно підвищувався.

Нами встановлено, що при внесенні азотних добрив вміст рухомого калію в грунті, як правило, знижувався. Внесення фосфорних добрив не впливало на калійний режим грунту. Навіть щорічне внесення К150 мало відбувалося на рівні забезпеченості грунту рухомим калієм. Це свідчить про майже повне використання його рослинами, що вказує на необхідність щорічно вносити його під кожний укіс трав.

Міграція поживних речовин у грунтові води залежно від удобрення, погодних умов та тривалості використання травостою. У грунтові води заплави р.Супій, порівняно з заплавою р.Ірпінь, майже вдвічі більше вимивалося рухомого калію і фосфору з грунту під просапними та в 1,5 раза - під травами. Це пояснюється ближчим до поверхні залягання грунтових вод у Панфилах.

З роками, в міру старіння трав спостерігалась тенденція до зменшення вимивання калію, особливо при внесенні повного мінерального добрива, що зумовлювалось значно більшим споживанням рослинами поживних речовин для формування підвищеного врожаю трав.

Вимивання рухомого азоту з грунту під травами зменшувалось від 1-го до 5-го років їх вирощування. Так, у заплаві р.Ірпінь у 1-й рік вирощування трав за 1997-1999 рр. вимивалось 16,3-17,5 мг NО3 на 1 л води, на 5-й рік – 3,3-5,2, а на полях із беззмінним вирощуванням трав - 5,7-6,4 мг на 1 л води.

Отже, результати спостережень за поживним режимом грунту показали, що мінералізація органічної речовини торфовищ має найвищі показники при використанні осушуваних грунтів під посіви просапних культур; вона поступово знижується під багаторічними травами починаючи від першого до п”ятого року користування. Така ж тенденція спостерігається і щодо запасів рухомого азоту.

Запаси рухомого фосфору і калію більшою мірою залежать від внесених відповідних мінеральних добрив, вимивання поживних речовин у грунтові води із старінням травостою зменшується.

РІСТ, РОЗВИТОК І ПРОДУКТИВНІСТЬ БАГАТОРІЧНИХ ТРАВ ЗАЛЕЖНО ВІД АГРОТЕХНІЧНИХ ЗАХОДІВ

Ріст і розвиток багаторічних травосумішок. Весняне відростання травостою по роках мало відрізнялося за варіантами досліду, але істотно залежало від погодних умов. У роки з теплою весною (1998-1999 рр.) порівняно з прохолодною та пізньою (1997 р.) весною трави відростали на 10-12 днів раніше. Фаза виходу злакових трав у трубку наставала на 2-3 дні раніше при повному удобренні, ніж при внесенні калійних добрив, а поява волоті - на 3-4 дні раніше. Настання фенологічних фаз у травостоїв старшого віку, порівняно з травами першого-третього років, спостерігалося на 1-3 дні пізніше.

Дослідження проведені на Панфильській дослідній станції, показали, що відсоток стоколосу безостого у травостої від посівів першого року до п”ятого зростає, а костриці і тимофіївки лучної, навпаки, зменшується. Якщо в травостоях першого року користування костриця лучна і тимофіївка лучна займали 47-52 % , то на п”ятому році лише 24-25 %, а при беззмінному вирощуванні – 24-26 %. Одночасно зріс відсоток несіяних злаків та різнотрав”я з першого до п”ятого року майже в 1,5-1,8 раза, а при беззмінному вирощуванні – в 1,8-2,1 раза. Як показує аналіз залежності ботанічного складу травостою від добрив, вміст сіяних злаків при внесенні повного мінерального добрива має чітку тенденцію до збільшення. Розглядаючи ботанічний склад травостою залежно від режиму скошування трав у заплаві р.Супій, можна констатувати, що серед трав першого року користування сіяних злаків було на 2-3 % більше за триукісного використання порівняно з двоукісним, що можна пояснити менш інтенсивним ростом бур”янів у порівнянні з сіяними злаками. У травостоях третього-четвертого років користування ця тенденція проявляється ще виразніше, особливо при внесенні NРК. Тут дається взнаки розвиток досить чутливого на азот агресивного злака – стоколосу безостого, який при повному мінеральному удобренні інтенсивно розростається і добре витримує триразове скошування. І лише у травостоях п”ятого року користування відсоток сіяних злаків за двоукісного використання зростає. Починаючи з трав другого року користування при обох режимах скошування трав, збільшення польового періоду в сівозміні позитивно впливає на розвиток сіяних злаків, що, безумовно, пов”язано з підвищенням родючості грунту при його обробітку завдяки посиленій мінералізації торфу. Польовий період у сівозміні істотно впливає також на ботанічний склад трав у травостої за різного режиму їх скошування. У 1-й рік користування різниці між цими варіантами не відмічено, тоді як у 2-му році користування ліпші результати були при триукісному використанні травостою, а на 3-ій рік чіткої залежності не виявлено. І лише починаючи з 4-го року чітко проявляється позитивний вплив двоукісного режиму використання на кількість сіяних злаків у загальному травостої при застосуванні всіх видів удобрення.

Вплив режиму скошування травостою, удобрення і тривалості вирощування трав на їх продуктивність. В умовах осушуваних торфовищ Полісся (Гостомельський дослідний пункт) найвища урожайність багаторічних травосумішок була на другий і третій роки користування (табл.2). На фоні NРК урожайність трав становила 100-104 ц/га абсолютно сухої маси за триукісного використання і 87-92 ц/га - за двоукісного. На п”ятий рік вирощування трав їх урожайність знижується відповідно на 16 і 8 %.

Більш висока урожайність однорічних трав у сухий рік (1999) досягається за двоукісного використання, а у вологі роки (1997, 1998) - за триукісного у сівозміні з однією просапною культурою. У сівозміні з трьома просапними культурами ця різниця дещо нивелюється. Вища врожайність трав за триукісного режиму використання, проти двоукісного, спостерігається на другий і третій роки їх вирощування, особливо у сівозмінах з 2-3 просапними культурами та при повному удобренні.

Починаючи з 4-го року вирощування урожайність трав мало залежала від режиму скошування, а на 5-му році - вона була вищою, ніж при двоукісному режимі скошування. Ця різниця була особливо відчутною в посушливі роки (табл.2).

Таблиця 2.

Вплив тривалості польового періоду в сівозміні, віку травостоїв та удобрення на урожайність багаторічних трав в умовах Полісся (заплава р.Ірпінь, середнє за 1997-2000 рр.), ц/га абсолютно сухої маси

Рік

вирощу-вання | Кількість просапних культур у сівозміні | Удобрення | Двоукісне використання | Триукісне використання

Перший | одна | К150

Р45К150

N90Р45К150 | 52,1

62,5

64,2 | 52,8

59,1

67,4

дві | К150

Р45К150

N90Р45К150 | 57,8

64,3

71,9 | 56,2

67,5

74,5

три | К150

Р45К150

N90Р45К150 | 63,6

73,3

82,9 | 71,5

83,9

89,3

Другий | одна | К150

Р45К150

N90Р45К150 | 73,2

70,9

76,2 | 67,6

78,9

91,1

дві | К150

Р45К150

N90Р45К150 | 69,5

77,8

84,0 | 74,2

80,9

96,7

три | К

РК

NРК | 72,8

81,5

87,4 | 78,9

87,3

100,2

Третій | одна | К

РК

NРК | 64,9

78,9

82,2 | 71,5

71,7

83,1

дві | К

РК

NРК | 70,3

79,1

87,3 | 68,3

81,6

98,2

три | К

РК

NРК | 68,4

84,9

91,7 | 74,1

85,1

104,3

Четвертий | одна | К

РК

NРК | 62,2

73,1

80,6 | 60,3

61,6

82,1

дві | К

РК

NРК | 70,3

67,3

85,1 | 60,8

67,9

85,4

три | К

РК

NРК | 72,3

70,2

90,8 | 72,7

79,8

97,9

П”ятий | дві | К

РК

NРК | 64,8

73,6

86,7 | 66,0

68,6

83,6

Беззмінне вирощування трав | К

РК

NРК | 58,1

78,2

82,4 | 62,4

76,0

86,9

НіР05, ц/га | - | 3,1 | 3,1

Подібна залежність врожайності трав від різного режиму їх скошування спостерігалась і в умовах Лісостепу. Але на Поліссі перевага щодо врожайності триукісного режиму скошування трав перед двоукісним була значно вищою (табл.3).

Таблиця 3.

Вплив тривалості польового періоду в сівозміні, віку травостоїв та удобрення на урожайність багаторічних трав в умовах Лісостепу (заплава р.Супій, середнє за 1997-1999 рр.), ц/га абсолютно сухої маси

Рік

вирощу-вання | Кількість просапних культур у сівозміні | Удобрення | Двоукісне використання | Триукісне використання

Перший | одна | К180

Р60К180

N150Р60К180 | 48,7

52,2

58,7 | 58,6

61,9

69,7

дві | К180

Р60К180

N150Р60К180 | 54,7

57,8

64,9 | 62,0

69,0

83,4

Другий | одна | К180

Р60К180

N150Р60К180 | 75,8

85,1

102,7 | 90,5

96,2

120,9

дві | К180

Р60К180

N150Р60К180 | 78,0

87,4

107,3 | 95,1

107,3

126,5

Третій | одна | К180

Р60К180

N150Р60К180 | 81,2

93,7

105,8 | 84,3

101,8

117,9

дві | К180

Р60К180

N150Р60К180 | 90,8

109,2

115,7 | 109,4

129,0

134,1

Четвертий | одна | К180

Р60К180

N150Р60К180 | 80,5

87,2

99,2 | 83,5

91,8

112,4

дві | К180

Р60К180

N150Р60К180 | 85,9

92,6

101,5 | 84,0

92,7

113,3

П”ятий | дві | К180

Р60К180

N150Р60К180 | 76,9

84,7

95,8 | 85,1

95,1

110,6

Беззмінне вирощування трав | К180

Р60К180

N150Р60К180 | 74,5

76,7

87,7 | 82,3

85,9

95,1

НіР05, ц/га | - | 2,4 | 2,4

Судячи з продуктивності багаторічних трав за беззмінного вирощування, триукісний режим скошування має певну перевагу перед двоукісним, хоча різниця була незначною – 0,9-3,4 ц/га на Поліссі і 7,4-9,2 ц/га сухої маси - на Панфильській дослідній станції.

Таким чином, триукісний режим використання травостою має істотну перевагу над двоукісним стосовно трав першого-третього років користування, особливо при повному удобренні трав та в сівозмінах із трьома просапними культурами. Починаючи з травостоїв четвертого року вирощування перевага триукісного використання над двоукісним значно зменшується, а в окремих випадках (у варіантах без внесення азотних добрив та в посушливі роки) вона має зворотну залежність. Ефективність триукісного режиму використання трав у Лісостепу вища ніж на Поліссі.

Залежність якості корму із травосумішок від режиму скошування, удобрення і тривалості лучного періоду в сівозміні. Оцінка якості корму по укосах травосумішок показує, що вміст протеїну зростає від першого до другого-третього укосу трав. Різниці в якості корму першого укосу трав при різних режимах їх скошування немає і лише за рахунок якості трав другого та третього укосів, якість корму в середньому за вегетацію при триукісному режимі порівняно з двоукісним значно поліпшується.

В цілому триукісний режим використання трав позитивно впливає на якість сіна: у ньому підвищується вміст сирого протеїну та сирого жиру, знижується вміст клітковини та золи порівняно з двоукісним режимом. Різниця за цими показниками зменшується в міру старіння травостоїв. За беззмінного їх вирощування якість корму мало залежать від режиму скошування. Більше на якість корму в цей період впливає внесення азотних добрив.

БІОЕНЕРГЕТИЧНА ТА ЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ БАГАТОРІЧНИХ ТРАВ

Енергетична оцінка. Найбільший вихід обмінної енергії багаторічних трав, вирощених на торфовищах Лісостепу спостерігається на 3-й рік їх вирощування при повному удобренні із проведенням трьох укосів трав (137,6 ГДж/га). За двох укосів вихід обмінної енергії зменшується на 18,9 ГДж/га. Внесення фосфорно-калійних добрив на цих же варіантах досліду зменшувало вихід обмінної енергії відповідно на 7,4 і 8,5 ГДж/га, а внесення лише калійних добрив порівняно з варіантом NРК - на 20-23 %. У цілому вихід обмінної енергії з 1 га травостою від першого до третього року зростає, а починаючи четвертого року поступово зменшується. За триукісного режиму використання вихід обмінної енергії вищий на травах першого-третього років вирощування, а починаючи з четвертого року ця різниця майже зникає. Енерговитрати по відношенню до кількості накопиченої обмінної енергії мають зворотну залежність, особливо при удобренні. При збільшенні доз добрив спостерігалось різке підвищення енерговитрат в разі переходу від двоукісного до триукісного режиму використання травостоїв. Аналіз режиму скошування трав показав, що у всіх варіантах досліду енерговитрати за трьох укосів порівняно з тим, що одержано при двох укосах, були на 5-10 % вищими. Найвищий коефіцієнт енергетичної ефективності в умовах Лісостепу мали трави 3-го року вирощування (2,95) при внесенні фосфорно-калійних добрив.

Подібну залежність щодо енергетичних показників спостерігали і на Поліссі (табл.4), але ці показники порівняно з Лісостепом були меншими. До того ж значно вищі коефіцієнти енергетичної ефективності одержано за двоукісного режиму використання трав порівняно з триукісним. Вони підвищувались в міру старіння травостоїв.

Економічна оцінка. Економічні розрахунки в дослідах на Поліссі показали, що прямі витрати у всіх варіантах досліду за триукісного режиму використання травостою (табл.4), порівняно з двоукісним, значно вищі. Тим часом умовно чистий прибуток мав протилежну залежність, за винятком першого-третього років використання при повному мінеральному удобренні.

Практично у всіх варіантах досліду собівартість урожаю трав при триукісному їх збирання порівняно з двоукісним була вищою. Найвищий рівень рентабельності (231 %) вирощування трав одержано на третій рік їх вирощування за двоукісного режиму збирання з внесенням фосфорно-калійних добрив, а за триукісного режиму – при внесенні NРК. Після 3-го року використання травостою рівень рентабельності падає.

Подібна залежність спостерігається стосовно економічної оцінки і в дослідах, проведених в заплаві р.Супій. Проте умовно чистий прибуток при проведенні 3-х укосів трав, порівняно з двоукісним режимом, був дещо вищим. Це в свою чергу зумовлювало вищу собівартість вирощеної продукції за двоукісного режиму збирання трав першого-третього року вирощування, а більш тривалого вирощування собівартість трав була вищою, ніж за триукісного режиму. Рівень рентабельності вирощування трав у Лісостепу порівняно з Поліссям значно вищий, особливо на фоні РК. При внесенні азотних добрив на цьому фоні показники рентабельності вирощування трав значно знижуються.

ВИСНОВКИ

1. У дисертації дано теоретичне узагальнення і запропоновано нове вирішення наукової задачі, яке полягає у встановленні певних закономірностей формування на староорних торфових грунтах в зоні осушування меліорацій тривало стійких високопродуктивних травостоїв різного господарського призначення. Встановлено залежність високих урожаїв від режимів скошування травостоїв, природно-кліматичних зон, стану грунтів, удобрення, віку травостою та польового періоду в сівозміні.

2. Найвища врожайність трав у кормовій сівозміні на торфовищах Полісся (100,2-104,3 ц/га абсолютно сухої маси) і Лісостепу (129-134,1 ц/га) забезпечується за дво- трирічного використання травостою при внесенні повного мінерального удобрення. Починаючи з четвертого року продуктивність трав знижується і на п”ятий рік вона складає в середньому за три роки 85-90 % при триукісному і 82-92 % при двоукісному режимах використання порівняно з другим і третім роками вирощування.

3. Триукісний режим використання травостою за урожайністю переважає двоукісний в зоні Полісся на 3-19 %, а в Лісостепу на 16-26 %. Ця різниця більша у варіантах з підвищеною забезпеченістю грунту рухомим азотом. Починаючи з четвертого року вирощування трав їх продуктивність при триукісному режимі в порівнянні з двоукісним значно знижується, а в окремі, особливо посушливі роки виникає зворотна залежність.

4. Режим скошування трав мало впливає на ботанічний склад травостоїв. Найкраще сіяні злаки зберігаються при внесенні повного мінерального удобрення. При внесенні азотних добрив порівняно з фосфорно-калійними вміст різнотрав”я зменшується на 5-7 %.

В міру старіння травостоїв, починаючи з другого-третього і до п”ятого років вирощування частка стоколосу безостого зростає з 29-32 % до 42-46 %, а костриці лучної і тимофіївки лучної зменшується з 48-52 % до 24-26 %.

5. Внесення азотних добрив на фосфорно-калійному фоні мало впливає на якість сіна багаторічних трав першого-третього років вирощування. При старінні травостою (з четвертого-п”ятого років) цей захід підвищує вміст сирого протеїну в кормі на 0,67-3,51 %.

Триукісний режим використання травостою порівняно з двоукісним у всіх варіантах сприяє підвищенню вмісту сирого протеїну в кормі на 2,46-4,81 %, фосфору – на 0,07-0,18 %. Вміст калію мало залежить від режимів скошування та інших агрозаходів.

6. Побудовані в заплавах річок Супій та Ірпінь осушувально-зволожуючі системи після майже 40-річної експлуатації забезпечують регулювання рівнів грунтової води, близьким до оптимальних показників для багаторічних трав.

Незалежно від природного зволоження під час вегетації трав рівні води є близькими до норми осушення (66-97 см від поверхні грунту), а вологість активного шару грунту практично не опускається нижче 40 % повної вологоємності і не піднімається вище 59,7 % в заплаві р.Ірпінь і дуже рідко була більшою 83-84 % у заплаві р.Супій.

У цілому вологість активного шару грунту мало залежить від удобрення, тривалості і режиму використання травостою.

7. Збільшення тривалості лучного періоду в сівозміні сприяє згасанню нітрифікаційних процесів у торфовищах. На Поліссі вміст нітратного азоту в грунті під травами першого року користування за триразового їх скошування становить 23,5-43,6 мг на 100 г сухого грунту, а п”ятого року – 9,4-18,4 мг. Внесення під трави 150 кг/га мінерального азоту збільшує вміст нітратів в орному шарі грунту в середньому на 2,7-15,0 мг. Подібну залежність спостерігали і в Лісостепу.

8. Вміст фосфору в активному шарі грунту при регулярному внесенні добрив перебуває в межах середньої та високої забезпеченості (10,2-33,0 мг/100 г сухого грунту) і змінюється без певної закономірності. При внесенні Р45 його вміст в грунті зростає в 1,5-2 рази.

9. Вимивання рухомого азоту з грунту на посівах багаторічних трав зменшується від першого до четвертого-п”ятого років користування. На Поліссі під травами першого року використання травостоїв нітратного азоту вимивається 16,3-17,5 мг, на п”ятому році – 3,3-5,2 мг/л води, у Лісостепу відповідно – 2,6-3,8 і 0,8-2,2 мг/л води.

10. Найменші енерговитрати на виробництво 1 т сухої речовини в умовах Лісостепу (0,34-0,38 ГДж) на першому-третьому роках забезпечує триразове скошування травостою при внесенні калійних та фосфорно-калійних добрив, а на четвертому році (0,27 ГДж) - дворазове при удобренні калійними добривами.

Найвищий коефіцієнт енергетичної ефективності забезпечує трирічне вирощування трав з внесенням фосфорно-калійного удобрення за двоукісного – 2,8 і триукісного – 2,95 ГДж. Внесення азотних добрив на фоні Р60К150 із дворічним польовим періодом, як і проведення трьох укосів трав після четвертого року вирощування, значно знижує енергетичну ефективність технології вирощування трав.

У Поліссі двоукісний режим використання багаторічних трав в кращих варіантах досліду забезпечує вищий коефіцієнт енергетичної ефективності, ніж при триукісному режимі (2,01-2,06 проти 1,95-2,03).

11. Найвищу рентабельність (294-274 %) та найнижчу собівартість (8,6 і 9,1 грн/ц кормових одиниць) сіна в умовах Лісостепу забезпечує трирічне користування травостоєм при фосфорно-калійному удобренні. Зі старінням травостою собівартість 1 ц кормових одиниць зростає. На четвертий рік користування травостоями за двоукісного режиму на фоні РК вона становить 10,8-11,1 грн/ц, а за триукісного - 11,3-12,1 грн/ц.

У зоні Полісся двоукісний режим використання багаторічних трав забезпечує нижчу собівартість 1 ц к.од. трав 1-3 року вирощування за фосфорно-калійного удобрення та за повного удобрення починаючи з 4-го року вирощування проти триукісного режиму використання.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Для отримання на осушуваних староорних органогенних грунтах у сівозміні з коротким польовим періодом необхідно:

- в північному Лісостепу для трав 1-3 років вирощування застосовувати триукісний режим ; а починаючи з 4-го року вирощування при внесенні фосфорно-калійних добрив – двоукісний, при повному мінеральному удобренні застосовувати триукісний режим; при беззмінному вирощуванні трав (понад 5 років) – два укоси трав;

- у зоні Полісся на травах трирічного вирощування при внесенні фосфорно-калійних добрив слід проводити два, а за повного мінерального удобрення – три укоси, на травах старших років вирощування – два укоси.

Основні положення дисертації викладено у таких роботах:

1. Сацик М.І. Продуктивність багаторічних травосумішок залежно від елементів технології вирощування, режиму використання на торфовищах Полісся // Збірник наукових праць Інституту землеробства УААН.- Київ.- 1999.- Вип.1-2.- С.69-73.

2. Сацик М.І. Міграція поживних речовин у грунтові води залежно від удобрення, погодних умов та тривалості використання травостою // Матеріали науково-практичного семінару молодих вчених та спеціалістів “Вчимося господарювати”.– Київ.- 1999.- ч.ІІ.- С.110-111.

3. Сацик М.І. Актуальні аспекти біологічного землеробства на осушених торфових грунтах // Матеріали всеукраїнської науково-практичної конференції “Землеробство України в ХХІ столітті”.- Чабани.- 2000.- С.17-18.

4. Вергунов В.А., Сацик М.І. Біоенергетична та економічна оцінка вирощування багаторічних трав залежно від режиму їх скошування в умовах осушуваних торфовищ // Збірник наукових праць Інституту землеробства УААН.- Київ.- 2000.- Вип.2.- С.155-160. (участь у проведенні досліджень, аналіз та узагальнення експериментальних даних).

5. Сацик М.І. Якість корму травосумішок залежно від режиму скошування, удобрення та тривалості лучного періоду в сівозміні // Збірник наукових праць Інституту землеробства УААН.-Київ.-2000.-Вип.3-4.-С.30-36.

6. Сацик М.І. Продуктивність багаторічних трав залежно від режиму їх скошування та удобрення в умовах осушуваних торфовищ Лісостепу // Агроекологія і біотехнологія. Збірник наукових праць Інституту агроекології та біотехнології УААН. випуск 4.- К.: -2000.- С.167-170.

7. Гімбаржевський В.Р., Коваленко Т.М., Шматок В.І., Чорна А.В., Бистрицький В.С., Стройванс Л.Т., Слюсар І.Т., Вергунов В.А., Рижук С.М., Сацик М.І., Трускавецький Р.С., Волощук М.Д., Мащак Я.І., Галочка В.І., Новосад І.В., Мороз А.І., Сскрипниченко С.В., Потапович Л.В., Кулінич В.В. Сільськогосподарське використання осушуваних земель гумідної зони України (методичні рекомендації(.-К.:Аграрна наука,2000.-75с.(участь у проведенні досліджень та узагальнення експериментальних даних).

АНОТАЦІЯ

Сацик М.І. Режим використання сіяних багаторічних трав на осушуваних торфових грунтах Полісся і Лісостепу.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.12-кормовиробництво і луківництво. Інститут землеробства Української академії аграрних наук, Київ, 2001.

У дисертації викладені результати досліджень з розробки оптимального режиму скошування багаторічних трав залежно від тривалості лучного періоду в сівозміні, удобрення, віку травостою та грунтово-кліматичних умов з економічною та енергетичною оцінкою цих агрозаходів. У роботі розкрито вплив різних агрозаходів на урожайність та кормову цінність злакових трав. Визначені та обгрунтовані заходи щодо регулювання мінералізації органічної речовини, поживного режиму торфовищ