Экологические свойства многолетних бобовых трав

Обновлено: 05.10.2024

К кормовым сеяным травам относятся растения двух семейств — Мотыльковые, или Бобовые, и Мятликовые, или Злаковые. В со­ответствии с этим их подразделяют на бобовые и злаковые сеяные травы. В каждой из этих групп выделяют многолетние и однолет­ние травы.

Однолетние сеяные травы имеют большое значение в полевом кормопроизводстве. В зоне достаточного увлажнения это хорошие парозанимающие, пожнивные и поукосные культуры. Их зеленая масса используется для производства разных видов кормов. Часто высевают смеси однолетних трав с зерновыми и зернобобовыми культурами и используют их посевы на корм.

Многолетние травы выращивают на пашне, а также на сенокосах и пастбищах, которые, как и пашня, относятся к сельско­хозяйственным угодьям, но в отличие от пашни почва на них обрабатывается только в те годы, когда вместо старого травостоя создают более урожайный новый. Зеленую массу выращиваемых на корм многолетних трав стравливают на корню (на пастбищах), скармливают в свежем виде, используют в качестве сена, силоса, сенажа, травяной муки и других кормов. Многолетние травы на­капливают в почве много органического вещества, разрыхляют ее, повышают ее устойчивость к водной и ветровой эрозии. Бобо­вые травы, кроме того, накапливают в почве азот. Применяют многолетние травы для посева на газонах, для задернения почвы садов и других целей.

Наиболее распространенные одно­летние сеяные бобовые травы — вика и сераделла.

На кормовые цели выращивают вику посевную и вику мохнатую.

Вика посевная представлена яровыми сортами, поэто­му ее называют также яровой.

У вики мохнатой практически все сорта озимые, поэтому второе ее название — озимая. Зеленую массу вики используют на зеленый корм, сено, силос, сенаж, травяную Муку. Скармливают животным и зерно.

У вики яровой (рис. 33) листочки опушенные, длиной 2 — 3 см , шириной 7—12 мм. В листе их 4—9 пар. Усики длиной 4—9 см.

Вика яровая

Рис. 33. Вика яровая.

Цветки обычно фиолетово-красные, реже белые и розовые, рас­полагаются в пазухах листьев по 1 — 3. Масса 1000 семян 35 — 85 г . Широко возделывается в лесостепной и лесной зонах. По сравне­нию с горохом более влаголюбива, но менее требовательна к плодородию почвы.

На корм обычно возделывают в смесях с другими культурами, так как она склонна к раннему полеганию и не всегда ее зелена) масса хорошо поедается животными. На сено вику убирают в кон­це цветения — начале образования бобов, на зеленый корм -несколько раньше. В Нечерноземной зоне в наиболее распространенных вико-овсяных смесях вику яровую высевают в норме 110-130 кг/га, овес — 50 — 90 кг/га.

Распространенные сорта: Ярославская 136, Луговская 85, Льговская 60, Немчиновская 72, Узоновская 83, Орловская 4.

У вики озимой (рис. 34) листья состоят из 6—10 пар листочков, более удлиненных, чем у вики яровой, в соцветии до 30 ярко-фиолетовых цветков, масса 1000 семян 25 — 30 г . Зимостс кость вики озимой невысокая, высевают ее в осенние или весен ние сроки. При осеннем посеве ее возделывают в районах с мягки­ми зимами.

Вика озимая

Рис. 34. Вика озимая.

В осенних посевах вику озимую лучше высевать в смесях с озимы­ми зерновыми культурами, озимым рапсом. В весенних посевах ее высе­вают в смесях с могаром, под­солнечником, суданской травой. В смесях с зерновыми культурами норма высева вики 70—100 кг/га, зерновых — 60—140 кг/га. На зе­леный корм посевы убирают за несколько дней до появления соц­ветий у злаковых растений.

Сорта: Глинковская, Калинин­градская 6, Луговская, Паннон-ская, Рябинушка, Юбилейная.

Сераделла

Сераделла пригодна для возде­лывания на кормовые цели в ос­новном в Нечерноземной зоне на песчаных почвах. Хороший медо­нос.

Листья у сераделлы непарно­перистые, с 6—10 парами листоч­ков. Цветки бледно-розовые с желтоватыми пятнами. Плоды при созревании распадаются на чле­ники четырехугольной формы, сильно сплющенные и покрытые морщинистой кожурой.

Сера­делла хорошо переносит затенение, цветет до поздней осени. На корм ее выращивают в чистых и смешанных посевах в качестве основной, подсевной и парозанимающей культуры. Весной сера­деллу подсевают под озимые и яровые зерновые культуры в норме 40—60 кг/га. Покровные культуры необходимо скашивать на вы­соком срезе. Для получения сена сераделла малопригодна, так как плохо сохнет. На зеленый корм в смесях ее можно скашивать не­сколько раз.

Сорта: Новозыбковская 41, Скороспелая 3587.

В настоящее время не имеют распространения, но в южных районах могут возделываться на кормовые цели однолетние кле­вера — инкарнатный, персидский, александрийский.

Среди многолетних бобовых трав распространены клевер луговой, или красный, клевер гибрид­ный, или розовый, клевер ползучий, или белый, люцерна разных видов, эспарцет посевной, донники желтый и белый.

Клевер

У клеверов лист тройчатый, черешочки листочков в лист короткие, одинаковой длины. Соцветие — головка.

У клевера лугового (рис. 35) листочки обычно нежноопушенные, с беловатым пятном, цветки в соцветии сидячие. Непосред­ственно под головкой располагается прицветный лист.

Клевер луговой

Рис. 35. Клевер луговой.

Клевер лу­говой — основной вид бобовых трав, выращиваемых в местностях с относительно влажным климатом, в районах распространения дерново-подзолистых и серых лесных почв. Различают клевер лу­говой раннеспелый и позднеспелый. Клевер позднеспелый начи­нает цвести позже клевера раннеспелого на 10—15 дней. Клевер луговой отрицательно реагирует на избыток влаги в почве, ее по­вышенную кислотность, засоленность, близкое расположение грунтовых вод. В годы с сильными морозами сильно изреживается. Предпочитает неглубоко обрабатываемые почвы, достаточно уплотненные.

Допущены к использованию более 90 сортов, из них распрос транены ВИК-7, ВИК-84, Марс, Дымковский, Среднерусский, Стодолищенский, Тетраплоидный ВИК, Ермак и др.

У клевера гибридного листочки голые, по краям зубчатые. Не­посредственно под головками прицветных листьев нет. Цветки в соцветиях располагаются на ножках. Окраска их беловато-розовая. Выращивают клевер гибридный в основном на местах, неблагоп­риятных для клевера лугового. Он устойчив к избыточному увлаж­нению почвы, выдерживает довольно длительное затопление, но страдает сильнее клевера лугового от засухи. Плохо удается на су­хих песчаных почвах. Зеленая масса его горьковатая. Поедаемость ее повышается после цветения.

Сорта: Марусинский 488, Первенец, Северодвинский 326, Смоленский, Маяк и др.

У клевера ползучего стебель расположен на поверхности почвы и укореняется в узлах, листья на длинных черешках, головки на длинных цветоносах, которые длиннее черешков листьев. Цветки от беловатой до красноватой и зеленовато-белой окраски. Выра­щивается в основном на пастбищах. Произрастает на всех, доста­точно обеспеченных элементами питания почвах, но плохо пере­носит маломощные сухие, очень кислые, сырые с застаивающи­мися водами почвы.

Сорта: Юбилейный, Волат, ВИК 70, Смена и др.

Люцерна

Люцерна (рис. 36). Листья у растений тройчатые со средним ли­сточком на удлиненном черешке. Края листочков зазубрены толь­ко в верхней трети. Соцветие — корот­кая кисть. Люцерна особенно широко возделывается в лесостепной и степ­ной зонах. Выращивают в основном люцерну изменчивую, в посевах кото­рой встречаются растения с разной ок­раской цветков — от почти белой до фиолетовой и желтой с разными от­тенками.

Люцерна

Рис. 36. Люцерна.

Люцерна изменчивая по срав­нению с клевером луговым более зи­мостойка, не переносит кислых почв, отрицательно реагирует на застойные воды, близкое расположение грунто­вых вод.

Сорта: Белгородская 86, Вега 87, Донская 2, Павловская пестрая, Во­ронежская 6, Марусинская 425 и др.

Люцерна желтая имеет желтые цвет­ки. Она устойчивее люцерны изменчи­вой к засолению почвы. Сорта: Пав­ловская 7, Якутская желтая.

Эспарцет

Листья у растений непарноперистые, с 3—12 и более парами листочков. Цветки светло-розовые, расположены в конических кистях на цветоносах. Выращивают эспарцет по­севной (рис. 37), эспарцет песчаный и эспарцет закавказский. Он более зимо­стоек, чем люцерна изменчивая. Не удается на сырых холодных кислых почвах, на местообитаниях с близким залеганием грунтовых вод. Хороший медонос.

Сорта: Северо-Кавказский двуукосный, Зерноградский 2 и др.

Эспарцет посевной

Рис. 37. Эспарцет посевной.

Лядвенец рогатый. Листья состоят из 5 листочков, нижняя пара их находит­ся в основании черешка. Соцветие зон­тиковидное, из 5—7 желтых с розо­выми жилками цветков. Лядвенец на корм возделывают в основном на тех местообитаниях, где вышеохарактери-зованные бобовые травы растут плохо. Может произрастать на очень разных почвах. Не выдерживает близкого рас­положения грунтовых вод. Долго удер­живается в травостоях.

Сорта: Луч, Солнышко, Смолен­ский 1.

Донник

Листья тройчатые со сред­ним листочком на удлиненном чере-шочке, листочки по всему краю зазуб­ренные. На кормовые цели и на зеле­ное удобрение выращивают донник бе­лый и донник желтый. Растения дву­летние, реже однолетние. Предпочита­ют известковые сухие почвы, устой­чивы к засухе, засолению почвы. В зе­леной массе содержится горькое веще­ство кумарин, поэтому она поедается животными только после привыкания. Из-за сильного осыпания семян при созревании дон­ник засоряет поля.

Сорта донника белого: Люцерновидный 6, Обский гигант, Поволжский, Рыбинский. Сорта донника желтого: Омский скороспелый, Резерв, Сибирский 2, Судогодский.

Многолетние бобовые травы — многолетние травы семейства Бобовые.

Классификация

По продолжительности использования многолетние бобовые травы подразделяются на:

  • двулетние;
  • недолголетние, период использования которых 2-3 года;
  • среднего долголетия;
  • долголетние.

По типу развития:

  • сверхранние;
  • ранние;
  • средние;
  • поздние.

Также многолетние бобовые травы могут подразделяться по составу и форме побегов, характеру облиственности, высоте и расположению листьев на верховые, полуверховые и низовые. Верховые многолетние бобовые травы — высокорослые растения с генеративными и удлиненными вегетативными побегами, равномерно облиственные по высоте и используемые преимущественно на сено.

Низовые — низкорослые растения с небольшим числом количеством генеративных побегов и большим количеством укороченных вегетативных. Используются в качестве пастбищных культур.

Полуверховые занимают промежуточное положение между верховыми и низовыми, отличаются комбинированным использованием (сенокосное и пастбищное).

По характеру побегообразования подразделяются на:

  • корневищные, то есть при развитии от корневой шейки главных и вторичных побегов отходят корневища, из которых образуются надземные побеги;
  • корнеотпрысковые, при развитии из вертикального укороченного
    корня образуются горизонтальные с почками возобновления,
    из которых развиваются надземные побеги;
  • стержнекорневые (кустовые), при развитии от вертикального (как правило утолщенного) главного корня отходят ветвящиеся
    боковые побеги; надземные побеги при этом образуются из почек корневой шейки и побегов;
  • стелющиеся, при развитии от корневой шейки образуются горизонтальные побеги-стебли, располагающиеся над поверхностью почвы.

Основные культуры

К перспективным видам многолетних бобовых трав, применяемых в сельском хозяйстве, также относятся:

  • астрагал болотный (сорт Черныш);
  • вика Гроссгейма (сорт Дорийская);
  • вика мышиная (сорт Средневолжская 98);
  • донник душистый (сорт Ононский);
  • люцерна хмелевидная (сорт Мира);
  • лядвенец рогатый (сорта Смоленский 1, Луч, и Солнышко);
  • чина лесная (сорт Поволжская 94).

Значение

При посеве многолетних трав ранней весной без покрова, к осени они формируют небольшой урожай зеленой массы, а год жизни и год пользования совпадают. Если посев проводят ранней весной под под покров какой-либо культуры или летом без покрова, то к использованию трав приступают на следующий год. Второй способ посева получил наибольшее распространение.

Травы первого года пользования соответствуют второму году жизни, у трав второго года пользования — третий год жизни, и т.д.

Бобовые культуры в посевах кормовых трав должны быть основой кормовой базы. Они обеспечивают животных свежей травой в летний период и консервированной (сено, сенаж, силос) — в зимний.

По питательной ценности 1 кг сухого вещества трав не уступает зерну овса. По содержанию протеина, незаменимых аминокислот и каротина бобовые травы превосходят другие корма, несколько уступая жмыхам.

При достаточном увлажнении они быстро отрастают после скашивания надземной массы, давая в течение лета несколько укосов или циклов стравливания. Поэтому их возделывание позволяет организовать беспрерывное обеспечение зелеными кормами в периоды, когда естественные сенокосы и пастбища не могут обеспечить потребность животноводства.

Бобовые травы имеют большое действие на восстановление плодородия почвы: способствуют накоплению органического вещества и азота, улучшают водно-физические свойства, снижают риск развития эрозии почвы. Корневая система бобовых трав дренирует глубокие слои почвы, поглощая из них минеральные питательные вещества, труднодоступные другим растениям, и переносит их в верхних слои. По этой причине они служат хорошими предшественниками для многих полевых культур в севообороте. При недостаточном применении органических и минеральных удобрений роль бобовых трав в поддержании и воспроизводстве плодородия резко возрастает.

Многолетние бобовые травы могут выращиваться в полевых, кормовых, почвозащитных, овощных и других типах севооборотов,
а также в выводных полях и склоновых землях.

Бобовые травы в современном земледелии можно рассматривать, как одно из направлений экологизации, биологизации и улучшения окружающей среды.

В настоящее время бобовые травы возделывают в смеси со злаковыми видами для резервирования малоплодородных пахотных земель с помощью постоянного залужения не только для хозяйственного использования угодий, например, в качестве сенокосов и пастбищ, но и для выделение специальных участков для диких животных. Для этих целей обычно отводят малоценные участки, например, сильно эродированные, переувлажнённые, засоленные, каменистые, песчаные, а также земли, расположенные вблизи ферм и населенных для размещения пастбищ и сенокосов для личных подсобных хозяйств.

По сравнению со злаковыми травами качество корма из бобовых более высокое, с повышенным содержанием белка, витаминов и минеральных веществ. Во второй половине XX в. в СССР чистые посевы злаковых трав имели большое распространение, однако из-за повышения стоимости минеральных удобрений, их скорее используют как исключение. В современном полевом травосеянии бобово-злаковые травосмеси преобладают. Их урожаи обычно равны
или превосходят одновидовые посевы; лучше противостоят неблагоприятным метеоусловиям, они более долговечны благодаря замене злаковыми видами выпадающих из травостоя бобовых.

Урожайность многолетних трав составляет до 5 т/га сена, в условиях орошения — до 10 т/га.

путем проведения агротехнических и других мероприятий оптимизировать экологические условия для определенных кормовых трав; получать представление об экологических характеристиках местообитания на основании состава произрастающих на нем растений без проведения дополнительных исследований.

По отношению к уровню увлажнения местообитания травы подразделяют на ксерофиты, мезофиты, гигрофиты и гидрофиты. Ксерофиты произрастают в условиях недостаточного увлажнения почвы на протяжении большей части вегетационного периода. Распространены они в местностях, где количество осадков значительно меньше того количества воды, которое может испариться, т. е. меньше потенциальной испаряемости. Они произрастают на местообитаниях, где атмосферные осадки являются практически единственным источником увлажнения почвы. Ксерофиты имеют мощную корневую систему, приспособления для уменьшения транспирации (свернутые листья, опушение, восковой налет), ткани для накопления воды. Среди них выделяют растения с жесткими слабообводненными тканями, например ковыли, саксаулы, которые называют склерофитами, и растения с сочными тканями, например солянки, называемые суккулентами. Среди ксерофитов много полыней, астрагалов.

Мезофиты характеризуются средней требовательностью к увлажнению почвы и воздуха. Это растения лесной и лесостепной зон, а также более влажных местообитаний южнее расположенных зон. К ним относятся все введенные в культуру злаковые и бобовые многолетние травы. Мезофиты произрастают на почвах, в которых достаточно воды и воздуха. Оптимальная влажность почвы для них 75…80 % полной влагоемкости. Среди мезофитов наблюдаются различия по требовательности к увлажнению почвы. Более влажные местообитания предпочитают клевер гибридный, овсяница луговая, овсяница тростниковая, мятлик болотный, лисохвост луговой, двукисточник тростниковый, полевица белая. На более сухих местообитаниях произрастают эспарцеты, донники, пырей бескорневищный, житняки, волоснец ситниковый.

Гигрофиты произрастают на сильноувлажненных на протяжении большей части вегетационного периода почвах. Относящиеся к этой группе растения обычно имеют крупные размеры, широкие листья, слаборазвитую корневую систему, характеризуются невысоким кормовым достоинством. К ним относятся многие осоки, ситники, камыши, лютиковые (калужница болотная, лютик ядовитый), тростник обыкновенный.

Гидрофиты (стрелолист, ежеголовка, сусак зонтичный, кубышки и др.) растут в воде и практически не имеют кормового значения.

Одним из источников увлажнения являются почвенно-грунтовые воды, но не все травы одинаково реагируют на глубину их залегания в почве. Устойчивы к близкому уровню грунтовых вод лисохвост луговой, мятлик болотный, тимофеевка луговая, неустойчивы — клевер луговой, люцерна посевная, эспарцет посевной, лядвенец рогатый, кострец безостый, пырей ползучий, райграсы.

Другим важным источником увлажнения являются воды рек во время половодья, или аллювиальные воды. Затопление ими в течение 40 дней и более выносят кострец безостый, двукисточник тростниковый, бекмания обыкновенная, пырей ползучий, мятлик болотный, горошек мышиный, чина болотная. К растениям со средней устойчивостью к затоплению относятся овсяница тростниковая и луговая, мятлик луговой, чина луговая, клевер ползучий и гибридный. Они выносят затопление в среднем в течение 15…30 дней. Малоустойчивы к затоплению клевер луговой, люцерна посевная, ежа сборная, райграсы. Затопление замедляет весеннее отрастание трав, но на сроки наступления их укосной спелости влияет слабо.

В поймах рек на многих участках после половодья травы оказываются покрытыми слоем наилка — оседающих из воды минеральных и органических частиц. Наиболее устойчивы к отложениям корневищные травы.

По зимостойкости (устойчивости к комплексу неблагоприятных факторов перезимовки) травы можно подразделить на очень зимостойкие (житняк, кострец безостый, пырей ползучий, волоснец сибирский, полевица гигантская, бекмания обыкновенная, двукисточник тростниковый, типчак, лисохвост луговой, люцерна желтая, донники), зимостойкие (тимофеевка луговая, мятлик луговой, овсяница красная, лядвенец рогатый), среднезимостойкие (ежа сборная, овсяница луговая, клевер луговой, люцерна гибридная), незимостойкие (райграс многоукосный и пастбищный).

Зимой растения могут страдать от низких температур, особенно в бесснежный период, от повышенных температур под глубоким слоем снега, приводящих к ускоренному расходованию сахаров на дыхание, от снежной корки, от поражения болезнями и др.

Основной неблагоприятный фактор перезимовки — низкие температуры. Устойчивость трав к низким температурам называют морозостойкостью . Группировка растений по морозостойкости в основном совпадает с группировкой по зимостойкости, но лисохвост луговой и пырей ползучий нельзя, например, отнести к группе наиболее морозостойких трав.

Неодинаково реагируют травы на температурные условия в течение вегетационного периода. Реакция их на этот фактор проявляется в неодинаковой устойчивости всходов к заморозкам, в разной степени изменения периодов между отдельными фазами развития, а также в урожайности.

При создании травостоев из различных по высоте растений и при высеве трав под покров однолетних культур необходимо учитывать их устойчивость к затенению. Абсолютно устойчивых к затенению кормовых трав нет. Относительно теневыносливы мятлик обыкновенный, ежа сборная, чина луговая. Малотеневыносливы лисохвост луговой, кострец безостый, овсяница луговая, полевица гигантская, лядвенец рогатый, люцерна желтая и посевная, клевер луговой и гибридный, горошек мышиный. Лишь незначительное затенение выносит райграс пастбищный. В условиях затенения в травах обычно снижается содержание сахаров, кальция, фосфора, ослабевает устойчивость к болезням и вредителям, формируется меньший урожай.

Некоторые растения кормовых угодий можно использовать в качестве индикаторов определенных физических и химических свойств почвы: белоус торчащий, луговик дернистый, щавели, сивец луговой, лапчатка прямостоячая, погремки, черника, голубика произрастают на кислых почвах; бескильница расставленная, солодка голая, житняк пустынный, солянки — на щелочных (засоленных); борщевики, полынь обыкновенная, таволга вязолистная, крапива двудомная, овсяница тростниковая, райграс многоукосный, райграс высокий — на богатых питательными веществами; белоус торчащий, кошачья лапка, полевица тонкая, овсяница красная — на бедных элементами питания; мятлик однолетний, горец птичий — на сильноуплотненных почвах.

Произрастающие на песках растения называют псаммофитами. На закрепленных песках произрастают в аридных районах осока вздутая, полыни, житняк сибирский, прутняк обыкновенный, на подвижных, легко развеваемых ветром — свинорой, селины, волоснец гигантский, акация песчаная, саксаулы.

На рыхлых почвах хорошо растут длиннокорневищные злаки. Относительно хорошо реагируют на умеренное уплотнение почвы клевер луговой и гибридный, тимофеевка луговая, овсяница тростниковая, райграс пастбищный. Довольно устойчивы к засолению почвы донники, люцерна желтая, пырей сизый и бескорневищный, регнерии, ломкоколосник ситниковый, полыни.

Некоторые земельные участки, особенно вблизи металлургических и химических предприятий, характеризуются загрязнением почвы и воздуха. Часто требуется засеять их травами, в том числе для озеленения территории. Наиболее устойчивы к загрязняющим территорию продуктам выброса промышленных производств злаковые травы, особенно мятлик луговой и узколистный, овсяница красная.

Значительную роль играют многолетние травы в кормопроизводстве на территории, загрязненной радионуклидами.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

многолетних бобовых трав

Из растений этой группы наибольшее распространение в Крыму имеет люцерна, эспарцет и донник. Эти культуры отличаются не только высокой продуктивностью, но и повышенной ценностью в кормовом отношении.

Важнейшей особенностью биологии культур этой группы является способность формировать несколько поколений побегов. У многолетних бобовых трав побеги вегетируют только 1 год. На смену им из запасных почве, расположенных у основания главного стебля (на корневой шейке), развиваются молодые побеги, которые формируют новый травостой. Это называется – вегетативным возобновлением. Интенсивность этого процесса, следовательно, продуктивность трав и их долголетие зависит от жизнедеятельности корневой шейки вместе с расположенными на ней почками.

По развитию многол. бобовые травы относятся к 2 основным биологическим видам- озимым и яровым. Растения озимого типа характеризуются длинной первой стадией развития и потребностью в это время в пониженных температурах. Поэтому в год посева они образуют розетку листьев и укороченный главный побег. В последующие годы у них формируется 1 поколение генеративных органов, следовательно, и 1 полноценный укос. После укоса они могут формировать только отаву- травостой без участия цветковых побегов (эспарцет и донник)

Растения ярового типа – клевер, люцерна, эспарцет песчаный и закавказский формирует генеративных побеги при любой температуре. Они уже в год посева могут дать урожай семян. Во 2 и последующие годы травы ярового типа формируют 2 и более поколений генеративных органов, поэтому считаются многоукосными.

Многолетние бобовые травы особенно люцерна и эспарцет обладают мощной, глубокопроникающей корневой системой. Корни активно поглощают из глубоких горизонтов почвы большое количество питательных веществ (Са, Р., серу). После отмирания корней почва обогащается значительным количеством органического вещества и азота.

С именами выдающихся русских учёных В.В. Докучаева, В.И. Вернадского и В.Р. Вильямса, посвятивших всю свою жизнь решению важнейшей проблемы сохранения земли, связан крупный прорыв в развитии биологии, географии, экологии, рационального природопользования, сельскохозяйственной науки и освоении в практике их результатов. Рассмотрены глобальные биосферные проблемы природопользования, в результате которого активизируется развитие негативных экологических процессов в агроландшафтах. Показаны пути рационального природопользования в сельском хозяйстве.


1. Добровольский Г.В. Деградация почв – угроза глобального экологического кризиса // Век глобализации. – 2008. – 2. – С. 54–65.

3. Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель Российской Федерации. – М.: Роскомзем, 1993. – 95 с.

5. История науки. Василий Робертович Вильямс / В.М. Косолапов, И.А. Трофимов, Л.С. Трофимова, Е.П. Яковлева. − М.: Угрешская типография, 2011. – 76 с.

6. Полынов Б.Б. Роль В.В. Докучаева и В.Р. Вильямса в естествознании и сельском хозяйстве / Академик Б.Б. Полынов. Избранные труды. − М.: Изд-во АН СССР, 1956. − С. 726−740.

8. Вильямс В.Р. План организации курсов департамента земледелия при Москов-ском сельскохозяйственном институте для подготовки специалистов по луговодству и культуре кормовых растений, показательного хозяйства при них и объяснительная к нему записка. − М.: Типо-лит. В. Рихтеръ, Тверская, Мамоновскiй пер., соб. домъ., 1915. − 62 с.

9. Трофимов И.А., Косолапов В.М., Савченко И.В., Трофимова Л.С., Яковле-ва Е.П., Лебедева Т.М. Агроландшафтно-экологическое районирование кормовых угодий и стратегия управления агроландшафтами Волго-Вятского экономического района // Кормо-производство. –2009. – № 1. – С. 2–10.

10. Трофимова Л.С., Трофимов И.А., Яковлева Е.П. Агроландшафтно-экологическое районирование кормовых угодий Северо-Западного природно-экономического района Российской Федерации // Кормопроизводство. – 2010. – № 8. – С. 10–13.

11. Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Лебедева Т.М., Яковлева Е.П. Агроланд-шафтно-экологическое районирование и оптимизация агроландшафтов Поволжского эконо-мического района // Поволжский экологический журнал. – 2005. – № 3. – С. 292–304.

12. Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П., Лебедева Т.М. Стратегия управления агроландшафтами Поволжья // Поволжский экологический журнал. – 2008. – № 4. – С. 351–360.

14. Концепция сохранения и повышения плодородия почвы на основе биологиза-ции полевого кормопроизводства по природно-экономическим районам России. – М.: Ин-формагротех, 1999. – 108 с.

17. Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Многофунк-циональное кормопроизводство России // Кормопроизводство. – 2011. – № 10. – С. 3–5.

18. Трофимов И.А., Косолапов В.М., Савченко И.В., Трофимова Л.С., Яковле-ва Е.П., Лебедева Т.М. Агроландшафтно-экологическое районирование кормовых угодий и стратегия управления агроландшафтами Волго-Вятского экономического района // Кормо-производство. – 2009. – № 1. – С. 2–10.

19. Косолапов В.М., Трофимов И.А. Всероссийский НИИ кормов: итоги научной деятельности за 2010 и 2006-2010 годы // Кормопроизводство. – 2011. – № 1. – С. 3–4.

20. Косолапов В.М., Трофимов И.А. Мелиорация – важный фактор развития кор-мопроизводства // Достижения науки и техники АПК. – 2011. – № 1. – С. 43–45.

Существенную роль в усилении эрозионных процессов играет интенсификация сельскохозяйственного производства с ориентацией на пропашные монокультуры и чистые пары, оголяющие почву, ослабляющие почвозащитные и противоэрозионные свойства агроэкосистем. Так в Кукурузном поясе США, в самом плодородном его районе (юг штата Айова) за 100 лет потеряна уже половина плодородного пахотного слоя почвы [2]. Слой плодородного чернозема на северо-востоке Китая, где интенсивно возделываются кукуруза, рис, пшеница, за 50 лет сократился в 2 раза (с 1 м до менее 0,5 м) и продолжает сокращаться со скоростью 0,3–1,0 см в год. На черноземах России за 100 лет, по обобщенным данным, уменьшение запасов гумуса на пашне в пахотном слое 0–30 см составило в лесостепной зоне – до 90 т/га (0,7–0,9 т/га в год), в степи – 50–70 т/га (0,5–0,7 т/га в год). За 100 лет черноземы России потеряли до 30–50 % гумуса [3].

В решение проблем сохранения земли наибольший вклад внесли выдающиеся ученые В.В. Докучаев и его ученики В.Р. Вильямс, который на протяжении всей жизни считал себя учеником и последователем В.В. Докучаева, и В.И. Вернадский – его прямой ученик, 150-летие со дня рождения которых исполнилось в 2013 году. Они внесли особый вклад в познание биологической сущности почвообразования. Особая роль в почвообразовании принадлежит живым организмам, прежде всего зеленым растениям и микроорганизмам. Благодаря их воздействию осуществляются важнейшие процессы превращения горной породы в почву и формирование ее плодородия.

В начале XX века В. Р. Вильямс основал биологическое направление в изучении почв, создал учение о биологическом круговороте веществ, органическом веществе почвы и едином почвообразовательном процессе, управлении плодородием почв. Им внесено много важнейших элементов в новое докучаевское учение о почве и почвообразовании, открыты новые стороны в понимании почвы, значении многолетних трав в формировании почвенного плодородия, методологии почвоведения, создана новая наука – луговедение [4, 5].

По мнению академика Б.Б. Полынова, два исключительно выдающихся представителя нашей отечественной науки В.В. Докучаев и В.Р. Вильямс сыграли огромную роль в развитии естествознания и сельского хозяйства [6]. От генетического принципа почвообразования, который разрабатывали оба этих ученых, они пришли, по сути, к ландшафтно-аналоговому принципу управления сельскохозяйственными землями, познавая и используя законы природы, подражая природе, беря ее в свои союзники. Они были первыми, кто понял, что законами природы можно управлять, создали и применили свою систему управления сельскохозяйственными землями на практике.

В.В. Докучаев и В.Р. Вильямс разрабатывали систему управления сельскохозяйственными землями на основе системного подхода, исходя из новых принципов повышения не только их продуктивности, но и устойчивости. Они исходили из того, что сельскохозяйственные земли являются элементами ландшафта, сельскохозяйственной системы, единого целого живого организма, включающего и пашню, и луга, и леса, и воды. Все эти элементы тесно взаимосвязаны и влияют друг на друга. Продуктивность сельскохозяйственных угодий есть производное не только пахотных почв, а всего природного комплекса, а значит, для управления ими нужны новые эффективные рычаги.

По своей сути она является системой управления агроландшафтами (агроэкосистемами высшего порядка – системами систем) и использует многочисленные рычаги управления агроландшафтами, а не только пахотными землями. В.Р. Вильямс рассматривает травопольную систему земледелия как единый и неразрывный комплекс, который включает в себя следующие элементы управления агроландшафтами:

1) правильная организация сельскохозяйственной территории, где оптимизируются структура агроландшафтов, поле сочетается с лугом и лесом;

2) система севооборотов, где предусмотрена ротация, сочетание полевого и кормового севооборотов и рациональное использование земельных угодий;

3) система полезащитных лесных насаждений на водоразделах, по границам полей севооборотов, по склонам балок и оврагов, по берегам рек и озер, вокруг прудов и водоемов, а также облесение и закрепление песков;

4) система обработки почвы;

5) система применения органических и минеральных удобрений;

6) посев отборными семенами приспособленных к местным условиям высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур;

7) развитие орошения на базе использования вод местного стока путем строительства прудов и водоемов.

Травяные экосистемы из многолетних трав представляют собой важный компонент биосферы (по площадям, автотрофности, продуктивности), важную составную часть в инфраструктуре агроландшафта (ландшафтостабилизирующую, почво- и средоулучшающую), неисчерпаемый, воспроизводимый, автотрофный устойчивый ресурс (энергетический, кормовой). Многолетние травы в управлении агроландшафтами традиционно используют как один из наиболее эффективных факторов почвообразования, почвоулучшения и почвозащиты [9, 10].

Многолетние травяные экосистемы выполняют важнейшие продукционные, средообразующие и природоохранные функции в агроландшафтах и оказывают значительное влияние на экологическое состояние территории страны, способствуют сохранению и накоплению органического вещества в биосфере. Благодаря многолетним травам, кормопроизводство как никакая другая отрасль сельского хозяйства основано на использовании природных сил, воспроизводимых ресурсов (энергии солнца, агроландшафтов, земель, плодородия почв, фотосинтеза трав, создания клубеньковыми бактериями биологического азота из воздуха). Развитие эрозии, снижение плодородия почв и устойчивости сельскохозяйственных земель к негативным процессам связаны с разбалансированностью агроландшафтов, нарушением их структуры и функционирования. Потеря общего плодородия почв связана также с некомпенсируемым отчуждением с урожаем органических и минеральных веществ [11, 12].

Сохранение ценных сельскохозяйственных земель и плодородия почв возможно только при создании благоприятных условий для почвообразования и развития почвенной биоты, обеспечения активной жизнедеятельности основных почвообразователей – многолетних трав и микроорганизмов. Важнейшая почвообразующая роль многолетних трав связана с особенностью их корневой системы. У многолетних трав в степи масса корней превышает надземную массу, часть которой отчуждается с урожаем, на порядок и более. Лучшие почвы мира – черноземы образовались под многолетней степной растительностью.

Многолетние травы создают и поддерживают комковатую или зернистую структуру почвы, что является одной из важнейших задач земледелия. При комковатой или зернистой структуре улучшаются водный и воздушный режимы почвы. Вода легче проникает в почву и лучше сохраняется в ней, чем в плотной, где она по капиллярам поднимается к поверхности и испаряется. Многолетние травы необходимы для восстановления почвенной структуры, которая неизбежно разрушается при возделывании только одних однолетних культур при высоких нагрузках на агроэкосистемы техники и химических средств. Смесь многолетних злаковых трав с многолетними бобовыми растениями играет важнейшую роль в почвообразовании, она снабжает почвы достаточным количеством необходимых для образования почвенной структуры перегноя и кальция и обеспечивает создание достаточно мощного структурного слоя почвы. Это замечательное свойство травосмесей из многолетних злаковых и бобовых трав позволяет управлять структурой и плодородием почв.

В.И. Вернадский, развивая идеи В.В. Докучаева, создал учение о биосфере, где жизнь является определяющим геологическим фактором развития, возрастающем влиянии научной мысли и деятельности человека в биосфере и ее преобразовании в ноосферу [13]. Основные предпосылки возникновения ноосферы:

1) расселение Homo sapiens по всей поверхности планеты и его победа в соревновании с другими биологическими видами;

2) развитие всепланетных систем связи, создание единой для человечества информационной системы;

3) открытие таких новых источников энергии как атомная, после чего деятельность человека становится важной геологической силой;

4) победа демократий и доступ к управлению широких народных масс;

5) все более широкое вовлечение людей в занятия наукой, что также делает человечество геологической силой.

Но одних предпосылок недостаточно. Сегодня необходимо активное участие человека в создании ноосферы. Основные принципы создания и существования ноосферы:

1) осознание людьми необходимости сохранения биосферы, цивилизации и человечества на Земле;

2) создание благоприятной среды обитания и ресурсов жизнеобеспечения;

3) экономное расходование и сбережение природных ресурсов;

4) переход к здоровому образу жизни и сокращение необязательного потребления;

5) забота о будущих поколениях.

Многолетние травы являются единственной группой сельскохозяйственных культур, способствующей расширенному воспроизводству органического вещества в почве. В этом состоит их важное преимущество по сравнению с однолетними культурами, особенно пропашными. В среднем по России плодородие почв (содержание гумуса) возрастает под многолетними травами (0,2–0,6 т/га в год) и снижается под однолетними культурами (0,4–1) и чистыми парами (1,5–2,5) [14].

Заложенные В.В. Докучаевым ландшафтно-экологические принципы хозяйственной деятельности получают развитие в современной методологии конструирования агроландшафтов и адаптивно-ландшафтного земледелия [15, 16]. Моделями созданных агроландшафтов являются Докучаевский агроландшафтный комплекс в Каменной степи (Воронежский НИИСХ имени В.В Докучаева), охватывает все сельскохозяйственные, лесные, водные и другие угодья, существует около 120 лет. Дочерние агроландшафтные комплексы: Алтайский (Алтайский НИИСХ, ОПХ им. В.В. Докучаева, 40 лет); Волгоградский (ВНИАЛМИ, Нижнее-Волжский НИИСХ); Донской (Донской НИИСХ, Ростовская область); Красногвардейский районный комплекс, Белгородская область, более 25 лет); Красноярский (Красноярский НИИСХ); Курский многолетний стационар (ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, г. Курск, 30 лет); Саратовский (НИИСХ Юго-Востока); Сибирский (Сибирский НИИ земледелия и химизации); Ставропольский (Ставропольский НИИСХ); Ульяновский (Ульяновский НИИСХ, ОПХ Новоникулинское, 40 лет); Хакасский (Хакасский НИИ АПК, более 50 лет); Челябинский (Челябинский НИИСХ, 20 лет) и др.

Однако в целом по стране наблюдается иная ситуация. Низкая продуктивность и неустойчивость производства сельскохозяйственной продукции; снижение поголовья скота, которое повлекло за собой снижение посевов многолетних трав, дефицит кормов для животноводства (энергии, белка); деградация сельскохозяйственных земель (агроландшафтов): пашни, кормовых угодий, эрозия, потеря гумуса являются хроническими проблемами сельского хозяйства России.

В земледелии России сложился отрицательный баланс питательных веществ. Ежегодный их вынос из почвы вследствие сельскохозяйственной деятельности в 3 раза превышает их возврат с вносимыми минеральными и органическими удобрениями. В современном земледелии большая часть урожая формируется за счет ранее накопленных питательных веществ и мобилизации почвенного плодородия без достаточной компенсации выносимых с урожаем элементов питания.

В научно обоснованных системах земледелия кормовые культуры, в первую очередь многолетние травы, являются основным источником углерода и азота для пополнения запасов гумуса, а также основным фактором защиты почв от эрозии.

Под многолетними травами занято 10,5 млн га или менее 60 % посевных площадей кормовых культур. Ежегодно высевается 0,35–0,40 млн га многолетних трав. Среди многолетних трав преобладают (более 50 %) старовозрастные травостои с низкой продуктивностью (13–15 ц/га сена). В целом по кормовым культурам низким остается удельный вес бобовых культур (не более 30 %), определяющих протеиновую питательность кормов и плодородие почв.

Решение проблемы биологизации земледелия основывается, прежде всего, на расширении посевов бобовых культур и резком повышении их продуктивности. Недостаточная их доля в структуре посевных площадей и севооборотов не обеспечивает эффективную защиту сельскохозяйственных земель от воздействия засух, эрозии, дефляции и дегумификации.

Соблюдение требований рационального природопользования, охраны окружающей среды и оптимизации управления агроландшафтами становится одним из основных условий повышения продуктивного долголетия агроэкосистем, агроландшафтов и эффективности сельскохозяйственного производства [17–20].

Читайте также: