ПОЛЕВОДСТВО. СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ И СИСТЕМЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА В ЛЕСНОЙ ЗОНЕ

Сельское хозяйство страны длительное время развивалось по многоотраслевому принципу, где значительную долю сельскохозяйственных угодий занимали зерновые и пропашные культуры, способствующие интенсивной минерализации органического вещества почвы и развитию эрозионных процессов. Травопольная система В. Р. Вильямса, предусматривающая существенное снижение негативного антропогенного воздействия на агроэкосистемы, не получила широкого практического применения.

Особенно сложная ситуация по управлению плодородия почв и почвообразовательными процессами сложилась в лесной зоне с относительно бедными подзолистыми и дерново-подзолистыми почвами. При ведении многоотраслевых хозяйств большие затраты на управление плодородием почв возможны были только в условиях плановой экономики и централизованного перераспределения материально-технических и финансовых средств государством.

В условиях рыночной экономики капиталы вкладываются в южные земледельческие регионы, где затраты хорошо окупаются зерновыми и техническими культурами. Вследствие этого сейчас значительные площади сельскохозяйственных угодий лесной зоны не используются, зарастают древесной растительностью или переходят в долгосрочные низкопродуктивные залежи. В современных экономических условиях развивать сельское хозяйство лесной зоны можно только путем размещения отраслей в наибольшей степени соответствующие почвенно-климатическим условиям и обеспечивающие необходимой эффект. Такими отраслями являются молочное и мясное животноводство, базирующееся на дешевых кормах из многолетней травянистой растительности.

Специализация лесной зоны на производстве молочно-мясной продукции и насыщении структуры сельскохозяйственных угодий многолетними травами длительного пользования позволяет решить ряд крупных проблем экономического, экологического и природоохранного характера:

— обеспечить производство дешевых и качественных кормов, включая пастбищные, в наибольшей степени отвечающим требованиям биологии питания жвачных животных. По обобщенным данным производство кормов на многолетних травах сенокосно-пастбищного использования в 1,5-1,7 раза дешевле по сравнению с однолетними культурами;

— производить качественную и конкурентоспособную молочную и мясную продукции, отвечающую требованиям здорового питания человека вследствие снижения объемов применения средств защиты растений и азотных удобрений на посевах бобовых и бобово-злаковых травостоях;

— сократить до минимума водную и ветровую эрозию, а, следовательно, потери органического вещества, азота и зольных элементов из агроэкосистем. Только в Центральном экономическом районе из общей площади сельхозугодий (более 20 млн. га) около 31 % являются эрозионноопасными и 4 % – дефляционноопасными, из них более половины эродировано. Под многолетними травостоями с сформировавшейся дерниной смыв почвы практически отсутствием, а инфильтрация нитратного азота – в 3,5 раза, оснований в 7,0, калия – в 24 раза меньше по сравнению с полевыми культурами (Шильников и др., 1977). Следовательно, возрастают “замкнутость” малого биологического круговорота веществ и интенсивность повторного использования биогенных элементов в продукционных циклах;

— управлять почвообразовательными процессами дернового типа с целью повышения энергетического потенциала почвы, обеспеченности азотом и зольными элементами, улучшения физических и водно-физических свойств почвенного профиля.

Дерновой почвообразовательный процесс в лесной зоне имеет исключительно важное значение в повышении продукционного потенциала почвенного покрова. Важнейшая роль многолетних трав и основные признаки этого процесса достаточно хорошо изучены и освещены в научной литературе.

Почвенный покров лесной зоны сформировался из разнообразных по механическому составу осадочных пород последних ледниковых отложений и является в геологическом измерении достаточно молодым. Относительно небольшой геологический период почвообразовательных процессов не позволил сформировать почвы с достаточных содержанием органического вещества, азота и зольных элементов, а также благоприятными для роста и развития растений физическими и водно-физическими свойствами. Формирование почв с мощным аккумулятивным горизонтом усложняется кислыми алюмосиликатными породами, преобладанием лесной древесной растительности, промывным водным режимом.

В зависимости от растительного покрова в системе “порода-вода-органические вещества” почвообразовательные процессы существенно различаются.

Под древесной растительностью, особенно хвойных пород, активизируется подсистема “порода – вода” с образованием подвижных вторичных минералов и выносом их в нижние слои почвенного профиля. Органическое вещество с невысоким содержанием азота также трансформируется в подвижные фульватные соединения. В таких условиях преобладают низкоплодородные подзолистые почвы, требующие значительных затрат при ведении сельскохозяйственного производства.

Под многолетней травянистой растительностью роль органического вещества в системе существенно возрастает; развивается дерновый почвообразовательный процесс противоположный подзолистому, с преобладающей аккумуляцией органического вещества азота и зольных элементов в верхних слоях почвенного профиля. Однако типичный дерновой процесс развивается только на карбонатных почвообразующих породах; на алюмосиликатных – при избыточном увлажнении проявляется как подзолистый, так и дерновый процессы с наличием гумусированного, подзолистого и аллювиальных горизонтов.

В понижениях, которые могут занимать значительные площади, развивается болотный почвообразовательный процесс с характерным накоплением в анаэробных условиях органического вещества в виде торфа и оглеением минеральной части почвы.

В лесной зоне со сложным геоморфологическим строением и неоднородностью растительного покрова зачастую все типы почвообразования могут проявляться во времени и пространстве с формированием весьма неоднородного почвенного покрова с мозаикой типов, подтипов и разновидностей почв (Фридланд Ф. М., 1972;Степанов И. Н., 2006).

Неоднородность почвенного покрова, даже в пределах одного поля, положена в основу концепции “точного земледелия”. Однако практическое применение принципов точного земледелия весьма проблематично и вероятно невозможно из-за отсутствия объективного картографического материала, реально отражающего структуру и плодородие почвенного покрова.

Решить проблему в определенной степени можно путем насыщения сельскохозяйственных угодий многолетними травами с высоким адаптационным потенциалом видового и сортового состава. В травопольной системе упрощается применение приемов точного земледелия, включая внесение удобрений, посев, уборку.

Районированный в зоне видовой и сортовой состав трав позволяет осваивать различные местообитания с неоднородном почвенным покровом без существенных затрат на регулирование их водного режима, физических и агрохимических свойств. При этом не следует исключать средообразующие и мелиоративные функции травянистой растительности в агроэкосистемах.

При насыщении агроэкосистем многолетними травами решается одна из важнейших задач сельскохозяйственного производства в лесной зоне – управление дерновым почвообразовательным процессом и его активизация. Известно, что устойчивая тенденция к накоплению углерода, азота и зольных элементов в верхних слоях почвенного профиля отмечается только при длительном воздействии на почвенный покров многолетней травянистой растительности. При этом весьма важно поддерживать высокую продуктивность травянистого покрова, поскольку величина накопления подземной массы находится в прямой зависимости от наземной.

По мнению Л. Г. Раменского “… в наших интересах научится управлять дерновым процессам, задерживая его на средних стадиях, выражающихся в господстве ценных рыхлодерновинных трав …” По существу такие травостои можно создавать и управлять их продукционным и средообразующим потенциалом только в специализированных животноводческих хозяйствах крупного рогатого скота.

По расчетам, проведенным А. С. Образцовым агроклиматические ресурсы во всех регионах зоны обеспечивают более высокую продуктивность многолетних трав по сравнению с однолетними культурами (табл. 1).

По данным ВНИИ кормов под травостоями длительного пользования (от 20 до 50 лет) среднегодовое накопление гумуса на дерново-подзолистой почве составляет 0,38 т/га, на дерново-аллювиальной – 0,49 т/га, на осушенных низинных торфяниках – 0,60 т/га.

Кроме того, под травостоями длительного пользования на фоне применения удобрений отмечается устойчивая тенденция увеличения содержания азота в почве, особенно при введении в травосмеси бобовых видов. Так, под злаковыми травостоями в почве накапливается до 8-10, под бобово-злаковыми – до 35-40 кг/га азота в год.

В кормовом отношении многолетние травы существенно превосходят другие кормовые культуры вследствие более оптимального соотношения обменной энергии и протеина в сухом веществе. Анализ эффективности систем кормопроизводства показывает, что с насыщением многолетними травами отмечается четкая тенденция снижения себестоимости и расхода кормов на единицу продукции при примерно одинаковом условном выходе молока с единицы площади (табл. 2).

Для интенсивного травосеяния, по существу, пригодно всё разнообразие земельных ресурсов Нечерноземной зоны, включая местообитания равнинных, склоновых, пойменных и мелиорированных болотных агроэкосистем.

В группе многолетних трав наиболее эффективны бобово-злаковые травосмеси обеспечивающие экономию азотных удобрений, без дефицитный баланс азота в почве, производство кормов с оптимальной обеспеченностью протеином. Насыщение площади угодий такими травосмесями может составлять до 60 %; остальную часть необходимо занимать многолетними злаковыми травами и однолетними культурами, это позволит организовать зеленый м сырьевые конвейеры, исключить риски почвоутомления и развитие болезней в культурных фитоценозах.

Обобщение отечественного и зарубежного научно-практического опыта позволяет обосновать следующие принципы организации кормопроизводства специализированных сельскохозяйственных предприятий молочно-мясного направления лесной зоны:

—      максимальное использование потенциала многолетней мезофитной травянистой растительности в пастбищном и укосном режимах для производства зеленых и консервированных кормов высокого качества;

—      создание пастбищных и укосных травостоев длительного пользования, включая бобовые виды (клевер ползучий, люцерна, козлятник восточный, лядвенец рогатый, клевер луговой и гибридный), для различных местообитаний (суходолы, низины, склоны, поймы и т. д.) с целью сокращения затрат на их пересев, снижения применения азотных удобрений и интенсивности антропогенного воздействия на агроэкосистемы. Видовое разнообразие трав позволяет создавать травостои функционирующие от 4-5 до 8-10 лет и более;

—      максимальное использование технологий подсева трав в дернину для повышения качества травостоя, снижения затрат на обработку почвы и на семена многолетних трав;

—      использование видового и сортового разнообразия многолетних трав для создания ранне-, средне- и позднеспелых травостоев с целью рациональной организации сырьевого и пастбищного конвейеров, экономии потребности в технических средствах;

—      ограниченное использование части сельскохозяйственных угодий в пахотном режиме для производства зернофуража, высокоэнергетического силоса и при необходимости зеленых кормов на основе прифермских севооборотов. Расположение севооборотов с пропашными культурами вблизи ферм позволяит существенно снизить затраты на транспортировку сырья с высоким содержанием влаги и органических удобрений;

—      внедрение системы удобрения, основанной на максимальном использовании минеральных на пастбищах и укосных травостоях, а органических – в прифермских севооборотах;

—      перевод части низкопродуктивных затратных угодий (глубокие пески, избыточно увлажненные низины, приовражные территории и т.д.) в состояние естественного функционирования с целью повышения экологической устойчивости и сохранения биоразнообразия агроэкосистем, включая их залесение, сохранение и воспроизводство естественных элементов ландшафта, обеспечивающих биоразнообразие флоры и фауны, их пространственную миграцию;

—      применение системы адаптивных технологий производства объемистых консервированных кормов в зависимости от местообитаний и видового разнообразия травостоев (злаковые, бобово-злаковые, бобовые), обеспечивающих производство кормов, отвечающих требованиям кормления высокопродуктивных животных;

—      обязательное создание страховых запасов объемистых кормов на уровне 16-20 % от общей потребности с целью снижения рисков при варьировании продуктивности угодий в зависимости от погодных условий.

Решение о производстве зернофуража в специализированных молочных хозяйствах необходимо принимать, исходя из экономической целесообразности. При приемлемых ценах на концентрированные корма промышленного приготовления площади зернофуражных культур будут ограничены.

Пастбища и прифермские севообороты размещаются вблизи ферм, чтобы исключить дальние перегоны животных и сократить расходы на транспортировку органических удобрений и растительного сырья. Фермы также проектируются и размещаются на земельных массивах пригодных для организации пастбищ и прифермских севооборотов. Полевые севообороты для производства зернофуража целесообразно создавать на удаленных участках.

Многолетние травы для сенокосного использования размещаются на среднеудаленных от ферм пахотных и сенокосных участках, поскольку транспортировка сена, сенажной и провяленной силосной массы по сравнению с зеленой требует меньших затрат.

Следует отметить, что современная наука и практика в лесной зоне располагают достаточной теоретической и информационной базой для обосвания природоохранных травопольных систем кормопроизводства для жвачных животных. Длительный практический опыт кормопроизводства на основе многолетний травянистой растительности имеется в опытах хозяйствах ВНИИ кормов имени В. Р. Вильямса.

Решение проблемы специализации и интенсификации животноводства в лесной зоне заключается в уточнении районов товарного производства молочно-мясной продукции и привлечение капитала на развитие посредством льготной дотационной, кредитной и налоговой политики, совершенствования законодательной и нормативной базы в области земельных отношений, рационального природопользования.

Кроме того, потребуются меры по развитию семеноводства многолетних трав и других кормовых культур, культуртехнических работ, восстановлению мелиоративных объектов. Следует отметить, что современная дотационная политика МСХ РФ в области животноводства не способствует региональной специализации молочной отрасли.

В научном отношении потребуется мониторинговые исследования травопольных кормовых экосистем по их влиянию на растительный и почвенный покров, почвообразующие процессы, гидрологический режим территорий, малый биологический круговорот углевода, азота и зольных элементов.

Таким образом, специализация лесной зоны на производство молочно-мясной продукции крупного рогатого скота в сочетании с травопольной системой кормопроизводства будет способствовать рациональному природопользованию, активизации природных почвообразовательных процессов дернового типа, повышению биопродуктивности территорий и их устойчивости к негативным воздействиям.

По существу в лесной зоне на государственном уровне необходимо ставить задачу создания “молочного пояса” страны с целью удовлетворения собственных потребностей в мясо-молочной продукции и развития экспортного потенциала сельского хозяйства России.

 

Таблица 1

Потенциальная продуктивность основных кормовых культур в лесной зоне Европейской части РФ

 

Природно-экономический

район

Многолетние злаковые и бобово-злаковые травы Однолетние травы Кукуруза
Северный 8,5-11,6 4,8-6,3 7,0-9,2
Северо-Западный 11,7-12,8 6,5-7,8 9,4-11,4
Центральный 12,2-13,9 6,7-7,7 11,8-15,6
Волго-Вятский 10,6-12,7 5,3-6,3 10,4-11,6

 

Таблица 2

Эффективность систем кормопроизводства в зависимости

от структуры посевных площадей

 

Показатели Система кормопроизводства
пропаш-ная зерно-пропаш-ная травяно-пропашная зерно-травяно-пропашная зерно-травяная траво-польная
Сбор кормовых единиц, ц/га 90 50 68 61 54 55
Содержание переваримого протеина в 1 к. ед., г 69 82 94 93 118 137
Себестоимость кормовой единицы, руб. 2,8 3,1 2,3 2,6 1,5 1,0
Затраты кормовых единиц на 1 л молока 1,6 1,3 1,2 1,2 1,0 1,1
Условный выход молока, т/га 5,6 3,8 5,7 5,1 5,4 5,0

 

 

Общая схема организации травопольной системы кормопроизводства в специализированных животноводческих хозяйствах лесной зоны

 

Сельскохозяйственные угодья

(пашня, сенокосы, пастбища, прочие)

Сеяные и

естественные сенокосы

Культурные

пастбища

                   Пашня
Севообороты
Прифермский Полевой
Размещение
Водораздельные возвышенные равнины (бывшая пашня), а также пойменные и торфяные почвы, склоновые земли, склоны овражно-балочных комплексов, днища древних ложбин и т. д. Водораздельные равнины, хорошо и умеренно дренированные с уклонами не более 1-3о; краткопоемные пойменные дерновые почвы крупных рек, расположенные крупными массивами. Молочно-товарные фермы целесообразно размещать в центре расположения культурных пастбищ или на расстоянии не более 1-1,5 км Водораздельные возвышенные участки с уклонами не более 1-2о, располагаемые в непосредственной близости (не более 1-2 км) от ферм

 

Водораздельные возвышенные равнины, наклонные равнины, водно-ледниковые равнины, склоны речных долин и др. с уклонами не более 3-5о

 

Основные требования

к организации

— длительное пользование без пересева;

— равномерное поступление растительного сырья;

— высокая продуктивность и устойчивость;

— качество кормов;

— универсальные технологии заготовки кормов;

— минеральная система удобрений;

— максимальное использование биологического азота;

— многоукосность;

— средоулучшающие свойства

-длительное пользование без пересева;

— многократное стравливание;

— устойчивость к вытаптыванию;

— высокое качество корма;

— высокая продуктивность;

— минеральная система удобрений;

— устойчивость к неблагоприятным факторам;

— средоулучшающие свойства

— насыщение силосными и однолетними культурами;

— органоминеральная система удобрения;

— ресурсосберегающая система обработки почвы;

— ускоренное окультуривание почвы (известкование и др.)

— насыщение зернофуражными культурами;

— сидеральный пар;

— максимальное использование соломы на удобрение;

— минеральная система удобрения;

— ресурсосберегающая система обработки почвы с элементами минимализации

 

 

 

А.С. ШПАКОВ, д. с-х н., профессор, ФГБНУ ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса”.