Geum.ru

Паша эльхаевич стабилизация и повышение продуктивности кормовых угодий на основе топологического, биологического и технологического многообразия в условиях Нечерноземной зоны РФ

Вид материалаАвтореферат диссертации
Подобный материал:
1   2   3   4   5

ВЫВОДЫ

1. Устойчивое функционирование агроэкосистем базируется на придании им мозаичной функциональной структуры и достигается несколькими путями: во-первых, введением биологического многообразия в виде разных агрофитоценозов и севооборотов с культурами, имеющими разнотипную реакцию на экзогенные ритмы и обеспечивают более замкнутый биогеохимический круговорот; во-вторых, расширением пространства; в-третьих, набором технологий, адаптированных к элементам ландшафта и другим природным факторам, а также к социально-экономическим условиям.

2. Севообороты должны строиться на биосферном принципе замкнутости биохимических циклов так, чтобы предшествующая культура создавала условия роста и развития для последующей и рационально использовала недоиспользованные ресурсы. При этом после замыкающей культуры должны следовать восстанавливающие фитоценозы – многолетние травы. Средняя величина и стабильность продуктивности и коэффициента энергетической эффективности севооборота и всего агроландшафта всегда выше, чем по подбору бессменных посевов или отдельных элементов рельефа. Эта разница особенно заметно проявляется в условиях экстенсивного ведения хозяйства, а также при экономическом кризисе, при котором развал агроэкосистем на мелкие разрозненные хозяйства наиболее опасен, так как он связан с распадом замкнутых производственных и биогеохимических циклов, потерей энергии и информации, уменьшением интенсивности производства, а также с его дестабилизацией и необходимостью увеличения размера страховых фондов, что снижает его экономичность и рентабельность.

3. Толерантность того или иного вида и сорта растений к бессменному посеву можно оценить по степени снижения их продуктивности по сравнению с бессменном возделывании при севообороте за 1-й и 2-й ротации. Для этого используем формулу: , где Кт.м. – коэффициент толерантности культуры к бессменному возделыванию, УС.1 и УС.2 – средняя продуктивность её в севообороте за 1-ю и 2-ю ротацию, УМ.1 иУМ.2 – то же при возделывании её в бессменных посевах за те же периоды. Наименьшая толерантность к бессменному возделыванию отмечена у озимой пшеницы, причём в отличие от кормовых растений, скашиваемых на зелёный корм, сенаж, силос, сено и монокорм, она снижается при внесении NPK.

4. Разработан и экспериментально проверен севооборот (зерновые, травы, картофель 3 сроков уборки), обеспечивающий в 1-й ротации при внесении 30 т/га навоза продуктивность в размере 3400-4060 кормовых единиц с 1 га, с коэффициентом её варьирования по годам 4,5 – 4,7%, что 1,2-1,5 раза меньше, чем средняя арифметическое его значение по каждой отдельной культуре.

5.Стабильность и величина урожайности культур и севооборотов увеличивается при орошении, внесении удобрений, оптимизации структуры фитоценозов и посевных площадей, она резко снижается в годы экономического кризиса, особенно у культур интенсивного типа (кукуруза, корнеплоды). Из-за диспаритета цен в пользу техногенных энергоносителей эффективные, экологически безопасные агроприёмы по интенсификации продукционного процесса могут оказаться экономически невыгодными и невостребованными.

6. Многолетние травостои, особенно бобово-злаковые, и естественные кормовые угодья обеспечивают наиболее стабильное и энергетически выгодное производство кормов. По величине и стабильности урожаев угодья располагаются в следующем порядке: низинный луг, верхнее плато, склоны. Урожайность многолетних трав зависит от расположения участка на рельефе. Варьирование по годам продуктивности всего сложного агроландшафта в 1,3 раза меньше, чем в среднем у отдельного из его элементов.

7. Наибольшую среднюю продуктивности (37-42 ГДж/га обменной энергии, 660-700 кг/га сырого протеина) обеспечивает набор из травосмесей состоящий из раннеспелого (клевер луговой двуукосный + ежа сборная и позднеспелого (клевер луговой двуукосный + тимофеевка) травостоев. При этом на верхнем плоту рекомендуется возделывать 2 травосмеси, а на южном склоне – раннеспелый травостой, на северной же экспозиции и нижнем плоту – позднеспелую смесь. Многолетние травы, особенно злаковые характеризуются высоким адаптивным потенциалом. После неблагоприятных условий они быстро восстанавливает свою продуктивность. Раннеспелая смесь клевер двуукосный + ежа сборная была более устойчива к засухе, чем клевер одноукосный + тимофеевка.

8. Внесение удобрений, особенно в сочетании с орошением, известкованием и улучшением состава фитоценозов является решающим фактором стабилизации и интенсификации продукционного процесса в агроэкосистемах и развития кормопроизводства. При этом следует иметь в виду, что применение высоких доз кислых удобрений ухудшает агрохимические свойства почвы и состав фитоценозов, требует более частого известкования. Азотные удобрения, особенно кислые, снижают биологическую азотфиксацию; фосфорно-калийные удобрения, известкование и коренное улучшение с посевом бобово-злаковой смеси усиливают её.

9. Орошение, внесение удобрений, подсев бобовых трав улучшает биохимический состав сухого вещества кормов, повышая концентрацию в нём сырого белка, незаменимых аминокислот и каротина и снижая содержание клетчатки. При этом запаздывание с уборкой и нарушение технологий заготовки и хранения кормов ведёт к потере указанных преимуществ стабилизации продукционного процесса в агроэкосистемах, увеличивая потери питательных веществ и энергии. Наиболее радикальным способом уменьшения потерь при заготовке сена является технология досушивания массы активным вентилированием в дневные часы.

10. Для снижения экологических последствий деятельности человека в агроэкосистемах необходимо уменьшить потери и затраты энергии при заготовке, переработке, транспортировки, хранении, реализации и потреблении продуктов фитосинтеза, увеличить продуктивность агроэкосистем и уменьшить эго колебания, а также отрегулировать численность консументов. Все это достигается через увеличение наукоемкости технологий, ускорение производственных циклов и внедрение достижений науки и техники.

11. Увеличение продуктивности без усиления эксплуатации угодий сменяется деградацией последних, переводом веществ из биогеохимического цикла в геологический, к смене более продуктивной растительности на менее продуктивную. В Нечерноземной зоне на лугах это выражено распространением плотнокустовых видов, сорных и ядовитых растений и мелколесья. Чрезмерно интенсивная эксплуатация продуцирующей части агроэкосистемы также ведет к ее деградации и ухудшению условий ее функционирования. Повышение продуктивности пастбищ и коэффицента поедаемости травы за счет подсева трав на фоне внесения извести и РК позволило даже при увеличенном в 2 раза поголовье овец избежать существенных отрицательных последствий пастьбы. Оптимизацию пастбищной нагрузки можно осуществить путем определения соотношения съеденной животными массы и массы поедаемых видов, оптимум которого находится в пределах 80-90%. Если это соотношение меньше 70% и более 100%, то деградация фитоценоза становится ярко выраженной.

12. В условиях диспаритета цен в пользу промышленных товаров продуктивное долголетие многолетних травостоев можно продлить без внесения азотных удобрений путем подсева клевера лугового и люцерны изменчивой, производимого при орошении или во влажный год после 1-го укоса при незначительном их содержании (менее 10%) в фитоценозе. Наилучшие результаты такой подсев дает на фоне внесения фосфорно-калийных удобрений и известкования. Эти факторы увеличивает содержание в травостое клевера лугового и люцерны изменчивой, усиливают симбиотическую азотфиксацию. Дополнительная прибавка от этих факторов по сырому протеину составила 422-523 кг/га, а по обменной энергии с учетом увеличения плодородия почвы – 44,8 ГДж/га. Подсев клевера лугового дал несколько больший эффект на клеверо-тимофеечной травосмеси, а внесение азотных удобрений (N68+ N68 на фоне P60K90) – на травостое с включением ежи сборной. В целом внесение – P60K90N68 давало дополнительную прибавку сырого протеина 763 – 915 кг/га, а обменной энергии с учетом сохранения плодородия почвы – 23,9 ГДж/га. Включение люцерны изменчивой в подсеваемую травосмесь позволяет стабилизировать и увеличить продуктивность травостоев на более длительное время (3-5 лет).

13. Возделывание бобово-злаковых травостоев, особенно с внесением фосфорно-калийных удобрений и подсевом трав, позволяет стабилизировать плодородие почвы и увеличить в ней содержание гумуса и общего азота. Баланс доступных растениям питательных веществ в системе «удобрение – почва – растение – урожай» показал, что вынос их с урожаем сопровождается гораздо меньшим снижением, а внесение – более низким увеличением содержания их в почве. За счет гомеостаза живых экосистем увеличение потребления того или иного элемента усиливает адсорбционные процессы, период его из неусвояемых форм в усвояемые, а внесение удобрений действует, как правило, в обратном направлении. Для стабилизации и повышения продуктивности кормовых угодий требуется антропогенная подпитка их энергией и веществом, соответствующая потребностям фитоценоза.

14. Бессменное возделывание пропашных культур и многолетних трав, особенно при внесении высоких доз минеральных удобрений приводит к загрязнению почв и почвенно-грунтовых вод катионами и анионами, в первую очередь нитратами. Севооборот, возделывание многолетних трав, при известковании, замене минерального азота подсевом бобовых трав предотвращают это загрязнение и являются факторами экологизации кормопроизводства.

15. Для обеспечения экономической эффективности и экологической безопасности производства необходимо снизить коэффициент диспаритета цен сложившийся в пользу техногенных энергоносителей в ущерб сельскохозяйственной продукции, либо повысить коэффициент эффективного использования техногенной энергии так, чтобы он был минимум в 2 раза больше коэффициента диспаритета цен. Однако в 2003г. в России на основании этого коэффициент диспаритета цен в пользу техногенных энергоносителей достиг по подсчетам 3-4; по итогам наблюдения для обеспечения безубыточной и экологически безопасной интенсификации кормопроизводства коэффициент энергетической её окупаемости должен составлять 6-8, что редко бывает даже на многолетних травах. Очевидна необходимость снижения диспаритета цен или дотации для сельскохозяйственного производства.