Способ создания долголетних пастбищных экосистем круглогодичного использования

Способ создания долголетних пастбищных экосистем круглогодичного использования

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в технологических приемах создания высокоустойчивых и продуктивных фитоценозов аридных кормовых растений.

Известен способ выращивания многолетних злаковых трав на семена, включающий посев под покров зерновой культуры, внесение химических средств борьбы с сорной растительностью, минеральных удобрений, в котором, с целью отрицательного действия покровной зерновой культуры на урожайность семян многолетних злаковых трав, азотную подкормку в год посева вносят в фазе молочной спелости покровной культуры (SU, авторское свидетельство №1454284. А 1. М.кл.⁴ А 01 В 79/02. Способ выращивания многолетних злаковых трав на семена / Б.П.Михайличенко, В.Э.Рябова, Г.Н.Беспахотная (СССР). - Заявка №4106131/30-15; Заявлено 21.08.1986; Опубл. 30.01.1989, Бюл. №4// Открытия. Изобретения. - 1989. - №4).

Рассматривая описанный способ выращивания многолетних злаковых трав, следует отметить, что он не соответствует адаптивным технологиям экологического восстановления биоразнообразия и продуктивности деградирования пастбищ. Исходя из учения о типах адаптивной стратегии, должна быть проведена дифференциация экологических ниш и взаимного дополнения естественных травостоев новыми видами, экотипами и сортами многовидовых кормовых сообществ.

Известен также способ возделывания многолетних кормовых трав, включающий периодическое скашивание биомассы, полив и внесение минеральных удобрений весной в период начала отрастания трав и в подкормку после каждого укоса, в котором, с целью повышения урожайности, внесение минеральных удобрений весной осуществляют через 35-37 дней после схода снега в дозе ½ от общей нормы удобрений равными дозами через 7-12 дней после каждого укоса за 1-2 дня до полива, а полив осуществляют поливными нормами 100-120 м³/га через каждые 3-4 дня при поддержании влажности почвы на уровне 75-80% от наименьшей влагоемкости (SU, авторское свидетельство №1753980. А 1. М.кл.⁵ А 01 С 21/00. Способ возделывания многолетних кормовых трав/ Э.Д.Адиньяев, Р.К.Гаджиев (СССР). - Заявка №4785886/15; Заявлено 23.01.1990; Опубл. 15.08.1992, Бюл. №30// Открытия. Изобретения. - 1992. - №30).

Описанный способ возделывания многолетних кормовых трав оправдывает себя, если искусственно созданные агроценозы обладают высокой продуктивностью. Только тогда внесение минеральных удобрений окупит прямые затраты на их приобретение и внесение.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - фитомелиорация деградированных аридных пастбищ посредством создания поликомпонентных пастбищных агрофитоценозов на основе использования в качестве доминтов вида и экотипов растений природной флоры.

Технический результат - высокоустойчивые и продуктивные фитоценозы аридных кормовых растений в долголетних пастбищных экосистемах.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе создания долголетних пастбищных экосистем круглогодичного пользования, включающем периодическое скашивание биомассы и внесение минеральных удобрений весной в период начала отрастания трав и в подкормку после каждого укоса, согласно изобретению, долголетние пастбищные экосистемы круглогодичного пользования в полупустынных и сухих степях создают из поедаемых парнокопытными животными в различные сезоны года галофитных и ксерофитных кустарников, полукустарников и многолетних трав в процентном соотношении в растительном сообществе, соответственно, 15...25, 60...70 и 10...20.

В качестве ксерофитных кустарников используют растения-биомелиоранты семейства маревых Chenopodiaceae, в т.ч. саксаул черный, солянку (черкез) Палецкого, галотамнус (чогон) малолистный, кохию простертую, климакоптеру мясистую, сведу дуголистную. В качестве компоненты в травосмеси из полукустарников используют травянистые растения семейства тамариксовых - Tamaricaceae, семейства гречишных - Polugonaceae и семейства бобовых - Fabaceae. В качестве компоненты многолетних трав используют растения семейства мятликовых - Роасеае, в частности житняк гребенчатый Agropyron cristatum (L.) Beauv., житняк пустынный Agropyron desertorum (Fisch. ex. Link.) Schult., житняк ломкий Agropyron fragile (Rohh) P.Candargy, мятник луковичный Poa bulbosa L., пырей удлиненный Elytrigia elongata (Host) Nevski.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Долголетние пастбищные экосистемы круглогодичного пользования целесообразно создавать в районах полупустынь и сухих степей. Формирование из поедаемых овцами в различные сезоны года травостои следует производить из 20% галофитных и ксерофитных кормовых кустарников, 65% полукустарников и 15% трав. Сформированные таким образом пастбища могут быть пригодны для любого сезона года. Урожайность травянистой части даже в неблагоприятные годы может достигнуть 1,2-2,6 т/га сухой кормовой массы.

Основные технологические операции создания многокомпонентных пастбищных экосистем с целью восстановления биоразнообразия и продуктивности деградированных массивов пастбищ таковы: на бурых и каштановых почвах ранней весной проводится полосная обработка почвы шириной от 12 до 50 м на глубину 0,16...0,18 м, как правило, поперек направления господствующих ветров. Далее, в мае-июне, в зависимости от степени зарастания сорняками и уплотнения поверхности почвы, осуществляют культивацию на глубину 0,06-0,08 м. Поздно осенью (ноябрь) и реже зимой (декабрь-февраль) проводится высев семян кормовых растений разных жизненных форм (кустарники, полукустарники и многолетние травы).

Способ создания долголетних пастбищных экосистем круглогодичного пользования предусматривает периодическое скашивание биомассы и внесение минеральных удобрений весной в период отрастания трав и в подкормку после каждого укоса. Долголетние пастбищные экосистемы круглогодичного пользования в полупустынных и сухих степях создают из поедаемых парнокопытными животными в различные сезоны года галофитных и ксерофитных кустарников, полукустарников и многолетних трав в процентном соотношении в растительном сообществе, соответственно, 15...25, 60...70 и 10...20. В качестве ксерофитных кустарников используют растения - биомелиоранты семейства маревых Chenopodiaceae, в т.ч. саксаул черный, солянку (черкез) Палецкого, гало-тамнус (чогон) малолистный, кохию простертую, климакоптеру мясистую, сведу дуголистную. В качестве компоненты в травосмеси из полукустарников используют растения семейства тамариксовых - Tamaricaceae, семейства гречишных - Polugonaceae и семейства бобовых - Fabaceae. Компонентами многолетних трав являются растения семейства мятликовых - Роасеае, в частности житняк гребенчатый Agropyron cristatum (L.) Beauv, житняк пустынный Agropyron desertorum (Fisch. ex. Link.) Schult, житняк ломкий Agropyron fragile (Rohh) P.Candargy, мятлик луковичный Poa bulbosa L., пырей удлиненный Elytrigia elongata (Host) Nevski.

Классическая обработка почвы (с оборотом пласта или рыхление стойками Параплау или СибИМЭ) на деградированных участках пастбищ с легкосуглинистыми, супесчаными, песчаными почвами со слабой дерниной приводит к ветровой и водной эрозиям. На засоленных почвах оба способа обработки (как с оборотом пласта, так и стойками корпусов плугов СибИМЭ) солесодержащие пласты нижних горизонтов извлекают (перемещают) на поверхность почвы, а плодородная дернина укладывается на дно плужной борозды или в щели за стойками. По этой причине допустимы к использованию почвообрабатывающие орудия только для интенсивного крошения верхнего плодородного слоя.

Предлагаемый способ экологического восстановления деградированных пастбищ заключается в частичной обработке пастбищных земель на тяжелых, переуплотненных почвах путем внедрения в состав существующих флористически и ценотически неполночленных травостоев зональных типичных растений, принадлежащих к разным жизненным формам (полукустарников и трав). Для снижения эрозионной опасности и сохранения продукта почву обрабатывают узкими полосами шириной 0,20-0,25 м. Обрабатывается 28-35% площади по отношению к мелиорируемым пастбищам. Введение во флористически и ценотически неполночленные пастбищные экосистемы зонально типичных кормовых полукустарников (Kochia prostrata, Camphorosma lessingii, Artemisia Lerchiana) обеспечивает формирование прутняково-камфоросмово-полыно-травяного сообщества. Это резко увеличивает объем используемых экологических ниш, занимаемых вновь сформированными фитоценозами, и повышение их кормовой производительности. Обогащенные пастбищные экосистемы накапливают 1,5...2,5 т/га сухого вещества. Это в 6...10 раз превышает продуктивность естественных, неулучшенных пастбищ с дикорастущими растениями.

В таблице 1 приведены данные продуктивности долголетнего пастбища для круглогодичного пользования за десятилетний период наблюдений при заполнении естественного травостоя саксаулом+черкезом, джузгуном древовидным, мятликом луковичным.

В таблице 2 дана урожайность трав в пастбище круглогодичного пользования в т/га сухого сена в период наблюдений с 1994 по 2003 годы, составленный из чогона, кохии, тамарикса, житняка гребенчатого и с целиной. Дополнение позволяет не только видоизменять состав трав, их поедаемость, но и увеличить продуктивность не менее 15-20% по сравнению с контролем.

В таблице 3 приведена урожайность трав на пастбище для круглогодичного пользования на аридных землях Северного Прикаспия, составленных из климакоптеры мясистой и сведы дуголистной, астрагала космотейшего и пырея удлиненного, как в смеси, так и черезрядных полосах.

В таблице 4 показано влияние минеральных удобрений NPK на продуктивность естественного круглогодичного пастбища. Внесенные минеральные удобрения оказывают существенное влияние на урожайность трав в течение длительного периода времени.

Приведенные данные свидетельствуют в пользу заявленного способа создания долголетних пастбищных экосистем круглогодичного пользования.

Таблица 1
Продуктивность долголетнего пастбища круглогодичного пользования, т/га сухого травянистого вещества
Состав агрофитоценоза	Период эксплуатации пастбища, годы	Среднее за период реконструкции пастбища, т/га
1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003
Дополнение естественного пастбища саксаулом черным и черкезом (солянкой) Палецкого	0,83	0,41	2,07	2,38	2,18	2,40	2,35	2,06	2,15	1,13	1,89
Дополнение пастбища растениями Polygonaceae calligonum arborescens Litv.	0,84	1,43	2,11	2,42	2,22	2,44	2,40	2,10	2,19	1,15	1,95
Дополнение травостоя мятликом луковичным	0,86	2,15	2,15	2,46	2,26	2,50	2,44	2,14	2,23	1,18	2,06
Полосное размещение травостоя из перечисленных компонентов	0,94	1,60	2,36	2,70	2,48	2,73	2,63	2,34	2,44	2,29	2,25
Контроль (естественное пастбище)	0,76	1,29	1,90	2,18	2,00	2,20	2,16	1,89	1,97	1,04	1,74

Таблица 2
Продуктивность пастбища круглогодичного пользования, т/га сухого сена
Состав пастбищной экосистемы	Период эксплуатации пастбища, годы	Среднее за период реконструкции пастбища, т/га
1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003
Дополнение естественного пастбища растениями чогона (галотамнус малолиственный) и кохией простертой	0,79	1,36	2,02	2,32	2,13	1,26	2,30	2,01	2,10	1,09	1,74
Дополнение пастбища растениями Tamaricaceae -Tamarix ramosissima Ledeb	0,81	1,40	20,8	2,39	2,19	1,30	2,36	2,06	2,15	1,12	1,79
Дополнение естественного травостоя многолетней мятликовой культурой - житняком гребенчатым	0,82	1,42	2,11	2,43	2,23	1,32	2,41	2,10	2,08	1,14	1,71
Полосное размещение кустарников, полукустарников и многолетних трав	0,88	1,52	2,26	2,60	2,38	1,41	2,57	2,25	2,35	1,22	1,94
Контроль (естественное пастбище с дикорастущими травами)	0,73	1,26	1,87	2,15	1,97	1,17	2,13	1,86	1,94	1,01	1,61

Таблица 3
Урожайность травянистых растений созданного круглогодичного пастбища, т/га сухого сена
Состав пастбища	Период эксплуатации пастбища, годы	Среднее за период реконструкции пастбища, т/га
1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003
Дополнение пастбища растениями климакоптеры мясистой и сведы дуголистой	1,04	1,57	2,18	2,46	1,28	1,48	2,44	2,17	2,25	1,32	1,82
Дополнение растениями Fabaceae - Astragalus villossimus Bge	1,06	1,59	2,20	2,48	2,30	2,50	2,46	2,19	2,27	2,34	2,14
Дополнение травостоя многолетним пыреем удлиненным	1,11	1,64	2,25	2,53	1,35	1,85	2,51	2,24	2,32	1,39	1,92
Полосное размещение кустарников, полукустарников и многолетних трав	1,43	1,96	2,57	2,85	1,67	1,87	2,88	2,56	2,64	1,71	2,21

Таблица 4
Влияние минеральных удобрений на продуктивность долголетнего пастбища круглогодичного пользования, т/га сухого травянистого вещества
Доза внесенных минеральных удобрений, кг д.в.	Период эксплуатации пастбища, годы	Средняя урожайность, т/га
1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003
N210P180K45	1,17	1,84	2,61	2,96	1,47	1,73	2,94	2,60	2,70	1,51	2,05
N140P120K30	1,13	1,77	2,50	2,84	1,42	1,65	2,82	2,49	2,90	1,46	2,10
N70P60K15	1,51	1,65	2,34	2,65	1,32	1,55	2,63	2,32	2,42	1,36	1,98
Контроль (удобрения не вносились)	0,93	1,46	2,07	2,35	1,17	1,37	2,33	2,06	2,14	1,21	1,71

1. Способ создания долголетних пастбищных экосистем круглогодичного пользования, включающий периодическое скашивание биомассы и внесение минеральных удобрений весной в период начала отрастания трав и в подкормку после каждого укоса, отличающийся тем, что долголетние пастбищные экосистемы круглогодичного пользования в полупустынных и сухих степях создают из поедаемых парнокопытными животными в различные сезоны года галофитных и ксерофитных кустарников, полукустарников и многолетних трав в процентном соотношении в растительном сообществе соответственно 15...25, 60...70 и 10...20.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ксерофитных кустарников используют растения-биомелиоранты семейства маревых Chenopodiaceae, в т. ч. саксаул черный, солянку (черкез) Палецкого, галотамнус (чогон) малолистный, кохию простертую, климакоптеру мясистую, сведу дуголистную.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве компоненты в травосмеси из полукустарников используют растения семейства тамариксовых - Tamaricaceae, семейства гречишных - Polugonaceae и семейства бобовых - Fabaceae.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве компоненты многолетних трав используют растения семейства мятликовых - Роасеае, в частности житняк гребенчатый Agropyron cristatum (L.) Beauv., житняк пустынный Agropyron desertorum (Fisch. ex. Link.) Schult., житняк ломкий Agropyron fragile (Rohh) P.Candargy, мятлик луковичный Poa bulbosa L., пырей удлиненный Elytrigia elongata (Host) Nevski.