Экологические свойства трав кормопроизводство

Обновлено: 07.07.2024

1.1 Экологические особенности растений сенокосов и пастбищ.

1.2. Растения сенокосов и пастбищ.

1.3. Растительные сообщества.

1.4. Классификация, характеристика и обследование природных кормовых угодий.

1.5. Организация и рациональное использование пастбищ.

1.6. Организация зеленого конвейера

1.7. Семеноводство многолетних кормовых трав.

1.8. Нетрадиционные корма. Использование побочной продукции растениеводства в

2.1. Кормовые севообороты.

2.2. Многолетние и однолетние силосные культуры

2.3. Кормовые травы.

2.4. Особенности семеноводства полевых кормовых культур.

1.1 Экологические особенности растений сенокосов и пастбищ.

Растение и среда. Экология растений занимается изучением взаимоотношений между растениями и окружающей средой, в которой они обитают. Среда обитания определяет возможность произрастания в данном месте тех или иных видов.

Экологические факторы среды оказывают совокупное действие на растительность сенокосов и пастбищ. Для растений естественных сенокосов и пастбищ наибольшее значение имеют следующие факторы: климатические (свет, воздух, температура, вода), почвенные (физические, химические, механические особенности почвы), биотические (влияние на растения животных и растений), антропогенные (влияние на растения человека).

Свет. Как экологический фактор внешней среды, свет прежде всего необходим для процесса фотосинтеза. Большинство растений сенокосов и пастбищ требует интенсивного освещения. Более теневыносливы низовые злаки. По устойчивости к затенению различают: теневыносливые - ежа сборная, мятлик обыкновенный и луговой, пырей ползучий; малотеневыносливые - лисохвост луговой, кострец безостый, овсяница луговая, тимофеевка луговая, полевица белая; светолюбивые - райграс многолетний и высокий, клевер ползучий.

Растения делятся на длиннодневные, которые полный цикл развития проходят при длине дня не менее 12—14 ч (люцерна, клевер луговой, эспарцет, лядвенец рогатый, тимофеевка луговая), короткодневные, которым для перехода к плодоношению требуется продолжительность освещения не более 12 ч, и нейтральные, у которых переход к цветению осуществляется при любой длине дня, но не менее 7—8 ч (овсяница луговая, райграс высокий и др.).

Воздух. Растения используют из воздуха диоксид углерода в процессе фотосинтеза и кислород в процессе дыхания. Влажность воздуха сильно колеблется по природным зонам.

Подземные органы и семена растений нуждаются в непрерывном снабжении кислородом. Большинство луговых трав требует хорошей аэрации почвы. Такие растения, как осока, ситник, хвощ, луговик дернистый, белоус торчащий, приспособились произрастать на сырых лугах с неблагоприятными условиями аэрации благодаря наличию воздухоносной ткани в корнях.

Тепло. На протяжении вегетационного периода требования растений к температуре сильно колеблются. Семена большинства луговых растений начинают прорастать при температуре 2 - 4 °С, однако оптимальная температура прорастания значительно выше – 25 - 28 °С. Дальнейшее развитие надземных органов лучше всего протекает при температуре в пределах 18 - 24 °С. Стойкостью к высоким температурам отличаются ксерофиты и галофиты, произрастающие на засоленных почвах.

По способности переносить низкие температуры в зимний период многолетние травы делят на следующие группы: высокоморозостойкие - житняк, кострец безостый, лисохвост луговой, пырей ползучий; морозостойкие - тимофеевка луговая, мятлик луговой, овсяница красная; среднеморозостойкие — люцерна посевная, клевер луговой и гибридный, ежа сборная; маломорозостойкие - райграс многоукосный и пастбищный.

Вода. О важном значении воды в жизни растений свидетельствует тот факт, что их ткани содержат от 50 до 93 % воды. Источниками воды служат атмосферные осадки, поверхностные, полые и почвенно-грунтовые воды.

При недостаточной влагообеспеченности растения вынуждены формировать глубокопроникающую корневую систему и небольшую площадь листовой поверхности.

Способность растений сохранять жизнедеятельность в условиях высоких температур при дефиците влажности воздуха и почвы называется засухоустойчивостью. Высокой засухоустойчивостью обладают житняк, ковыль, острец.

По степени приспособленности к вредным условиям среды многолетние травы разделяют на следующие экологические типы: гигрофиты, ксерофиты и мезофиты.

Гигрофиты произрастают в условиях избыточного увлажнения. Кормовые достоинства их невелики. К гигрофитам относятся тростник обыкновенный, манник водяной, тростянка овсяницевая, осока водяная.

Ксерофиты — растения сухих местообитаний, способные переносить почвенную и атмосферную засуху. Благодаря мощно развитой корневой системе ксерофиты могут использовать влагу из глубоколежащих горизонтов.

У некоторых злаков (овсяница бороздчатая, ковыль, тонконог стройный) при наступлении засухи листья сворачиваются в трубку, благодаря этому уменьшается испарение.

Различают два типа ксерофитов: суккуленты и склерофиты. Суккуленты имеют сочные мясистые стебли и листья, в которых запасается вода во время засухи. Склерофиты — более или менее сухие растения, имеющие различные приспособления для сокращения расхода воды в период засухи. К ним относятся типчак, ковыли, тонконог стройный и другие растения, имеющие узкие листья, способные сворачиваться в трубку при засухе.

Мезофиты занимают промежуточное положение между ксерофитами и гигрофитами. Растут при средних условиях увлажнения. Из многолетних трав к мезофитам относятся тимофеевка луговая, ежа сборная, овсяница луговая, райграс высокий, клевер луговой и ползучий, борщевик и др.

В тундре и горных районах произрастают психрофиты — растения, приспособившиеся к влажным и холодным почвам (белоус, луговик, овсяница пестрая); криофиты растут на холодных, но достаточно сухих почвах.

По устойчивости к затоплению растения делят на три группы: длительно устойчивые, или долгопоемные (выносят затопление свыше 40 дней), - лисохвост луговой, пырей ползучий, кострец безостый, канареечник; среднеустойчивые, или среднепоемные (от 15 до 30 дней), — тимофеевка луговая, овсяница луговая, мятлик луговой, чина луговая, клевер гибридный; малоустойчивые, или краткопоемные (не более 10—15 дней), — райграс высокий, ежа сборная, люцерна посевная.

Почвы. Наиболее ценные кормовые злаки (кострец безостый, тимофеевка луговая, овсяница луговая), а также многие ценные бобовые (клевер, лядвенец, мышиный горошек и др.) лучше произрастают на слабокислых и слабощелочных почвах лесостепной и степной зон. На кислых почвах лесной зоны растут такие малоценные травы, как белоус, луговик дернистый, осока сероватая, щавелек и др. Для повышения урожая и качества корма кислые почвы известкуют.

Биотические факторы. Характеризуют сложные взаимоотношения между растительными и животными организмами, которые установились под воздействием определенных условий.

Высшие растения могут оказывать друг на друга прямое или косвенное влияние. Прямое влияние на растения оказывают паразиты (повилика, заразиха) и полупаразиты (марьянник, мытник, зубчатка и др.), которые полностью или частично питаются за счет растения-хозяина. Косвенное влияние проявляется в том, что растения в процессе своей жизнеде-ятельности изменяют окружающую среду и тем самым воздействуют на соседние растения.

Большое влияние на растения оказывают микроорганизмы. Благодаря симбиотическим связям бобовых с клубеньковыми бактериями связывается атмосферный азот, который становится доступным для формирования урожая растении. Связь с грибами, образующими микоризу на корнях многих растений, особенно широко представлена в луговых и степных сообществах. Отрицательную роль играют бактерии и грибы, живущие как паразиты в растениях.

На растительность сенокосов и пастбищ существенное влияние оказывают животные. Так, грызуны (мыши) в годы массового размножения уничтожают в большом количестве ценные кормовые растения. Серьезный вред растительности в некоторых районах причиняют саранчовые.

Положительно влияют на растительность сенокосов и пастбищ дождевые черви. Питаясь мертвым органическим веществом и разрыхляя почву своими ходами, они повышают ее плодородие и способствуют росту продуктивности лугов. Многие насекомые участвуют в опылении цветков ценных кормовых растений (люцерны, клевера, эспарцета), животные и насекомые способствуют распространению растений.

Антропогенные факторы. Воздействие человека на состав растительного покрова и его продуктивность заключается в выведении новых видов и сортов, освоении более рациональных технологий улучшения и использования сенокосов и пастбищ, развитии осушения и орошения и др.

К числу антропогенных факторов следует отнести влияние выпаса и сенокошения. Выпас, уплотняя почву, создает предпосылки для смены растительности. При выжигании уничтожаются семена трав, меньше страдают от выжигания вегетативно размножающиеся растения. Осушение понижает уровень грунтовых вод, способствует минерализации торфа и повышению содержания в почве питательных веществ. В результате происходит замена растительности: вместо осок появляются гигрофильные, а затем мезофильные злаки. Орошение природных кормовых угодий в засушливой зоне не только повышает урожайность, но и приводит к замене ксерофильной растительности мезофитами.

Раздел: Ботаника и сельское хозяйство
Количество знаков с пробелами: 116339
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 6

Знание экологических свойств трав дает возможность: высевать на кормовых угодьях травосмеси, соответствующие экологическим условиям местообитания; 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-грун- товые 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, во- лоснец сибирский, полевица гигантская, бекмания обыкновенная, двукисточник тростниковый, типчак, лисохвост луговой, люцерна желтая, донники), зимостойкие (тимофеевка луговая, мятлик луговой, овсяница красная, лядвенец рогатый), среднези- мостойкие (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, си- вец 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 сйльноуплотненных 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, во- лоснец 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.

Далее будут рассмотрены рекомендованные к возделыванию на кормовые цели и произрастающие в диком виде на сенокосах и пастбищах растения.

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.

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.

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.

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

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].

Естественный процесс накопления и расходования запасных питательных веществ нарушается при скашивании или стравливании травостоев. Лишенные листовой поверхности растения, у которых начинается рост новых побегов и листьев, используют запасы питательных веществ. Повторное их накопление происходит через определенный период после скашивания или стравливания, продолжительность которого зависит от биологических особенностей трав и условий вегетации. У люцерны она составляет около 20 дней, у клевера лугового — 12. 15, у райграса пастбищного —

7. 11 дней. При излишне частом скашивании и стравливании растения не успевают накопить достаточного для отрастания новых побегов количества питательных веществ и постепенно теряют способность к вегетативному возобновлению. Для того чтобы продлить период хозяйственного использования травостоев, необходимо соблюдать оптимальные для каждого травостоя режимы скашивания и стравливания.

В процессе развития растений в них изменяется не только количество органического вещества, но и соотношение отдельных химических веществ. Обычно от начала отрастания до стравливания или скашивания в них уменьшается содержание азотистых веществ и увеличивается содержание углеводов, особенно клетчатки. Питательность органического вещества при этом снижается, но общий сбор питательных веществ с единицы площади в связи с накоплением органического вещества увеличивается. При желании получить корм лучшего качества убирать травостои нужно раньше, а при желании получить больше корма — позже. Для получения разных видов кормов из многолетних трав установлены оптимальные сроки использования травостоев.

2. 4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРАВ

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.

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

Читайте также: