Способ создания долголетних осенне-зимних пастбищных экосистем

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к возделыванию сельскохозяйственных культур, предназначенных для скармливания животным. Способ создания долголетних осенне-зимних пастбищных экосистем включает посев параллельно чередующимися рядами в чистом виде семян; одно- и многолетних кормовых культур, сходных по технологии возделывания и различающихся по содержанию питательных веществ. После посева проводят обработку междурядий на начальном этапе произрастания и жизни растений для уничтожения сорной растительности, не обладающей кормовыми качествами. Уборку смесей производят вдоль рядков при скашивании на сено или стравливают при выпасе. Формирование пастбищных экосистем производят кормовыми кустарниками, полукустарниками и многолетними травами в соотношениях 20÷30%, 65÷75% и 3÷8% соответственно. Описанный способ обеспечит осеннее-зимние пастбища устойчивыми растительными сообществами с высокой устойчивой продуктивностью. В районах с годовой суммой осадков 170-250 мм урожайность сухой кормовой массы на пастбищах составляет 1,0-1,2 т/га, а в районах с годовой суммой осадков 260-450 мм - 1,5-2,0 т/га. Изобретение позволяет повысить устойчивость и продуктивность фитоценозов кормовых растений в долголетних пастбищных экосистемах. 3 табл.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к возделыванию сельскохозяйственных культур, предназначенных для скармливания животным.

Известен способ возделывания кормовых культур, включающий посев люцерны и злаковой культуры смежными параллельно чередующими полосами, в котором с целью повышения продуктивности и сохранения густоты стояния люцерны при одновременном наступлении фазы уборки последних и злаковой культуры в качестве злаковой культуры используют сахарное сорго, а посев люцерны производят в виде ленты, края которой совмещены с рядами сорго, между которыми расположены пропашные полосы (SU, авторское свидетельство №1572444 А1, М.кл.⁵ А 01 С 7/00, А 01 В 79/02, 23.06.1990).

К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме относятся низкая продуктивность кормовых культур, составленных из люцерны и злаковых культур. Для аридных условий должен быть разработан метод экологического восстановления биоразнообразия и продуктивности пастбищных экосистем в зонах полупустынь и сухих степей, основанный на технологии частичной обработки почвы с введением в существующий травостой растений различных жизненных форм (полукустарников и трав разной адаптивной стратегии). Метод является экологически оправданным мероприятием, обеспечивающим восстановление ботанического разнообразия, значительное повышение кормовой продуктивности и овцеемкости природных пастбищ аридных зон Российской Федерации.

Известен также способ возделывания сельскохозяйственных культур, включающий посев, обработку междурядий, уборку вдоль рядков, в котором с целью повышения урожайности и качества продукции высевают семена однолетних кормовых культур, сходных по технологии возделывания и различающихся по содержанию питательных веществ, параллельно чередующимися рядами в чистом виде (SU, авторское свидетельство №160419, М.кл.⁵ А 01 С 7/00, 07.11.1990).

Описанный способ не обеспечивает создание высокоустойчивых и продуктивных фитоценозов в качестве аридных кормовых растений в долголетних пастбищах экосистемах.

По результатам исследований уровня техники установлен способ создания долголетних осенне-зимних пастбищных экосистем, включающей формирование пастбищной экосистемы посевом одно- и многолетних кормовых культур, сходных по технологии возделывания и различающихся со содержанию питательных веществ, в виде многолетних трав - житняка сибирского, овсяницы и полукустарника кохию простертую Kochia prostrata (L.) Schrad. (RU, патент №2080037, М.кл. А 01 В 79/02, 27.05.1997).

К недостаткам описанного способа, принятого в качестве наиближайшего аналога, относятся низкая продуктивность описанного фитоценоза применительно к долголетним пастбищным экосистемам в аридной зоне европейской части Российской Федерации.

Сущность заявленного изобретения.

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

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

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе создания долголетних осенне-зимних пастбищных экосистем, включающем формирование пастбищной экосистемы посевом одно- и многолетних кормовых культур, сходных по технологии возделывания и различающих по содержанию питательных веществ, в виде многолетних трав - житняка сибирского Agropyron sibiricum (Willd.), овсяницы Festuca rupicola и полукустарника кохии Kochia prostrate (L.) Schrad и уборку, согласно изобретению посев кормовых культур проводят параллельно чередующимися рядами в чистом виде, затем проводят обработку междурядий на начальном этапе произрастания и жизни растений, при этом уборку производят вдоль рядков или стравливание, при формировании пастбищной экосистемы дополнительно используют кормовые кустарники - саксаул черный Haloxylon aphyllum (Mink.) Jljin., солянку (черкез) Палецкого Salsola paletzkiana Litv., солянку малолистную Aellenia subaphylla (C.A.Mey.) Aell., а в качестве полукустарников дополнительно используют солянку восточную (кейрук) Salsola orientalis S.G.Gmel, солянку почечконосную (тетыр) Salsola gemmascens Pall., полынь Artemisia terrae-albae Krasch. (A.argy, A.kaschgarica), эфедру шишконосную (борджок) Ephedra strobilacea Bunge, а в качестве многолетних трав дополнительно используют: житняк пустынный Agropyron desertorum (Fisch. ex Link.) Schult и житняк гребневидный Agropyron pectiniforme Roem. et Schult., при этом соотношение кустарников, полукустарников и многолетних трав составляет 20÷30%, 65÷75% и 3÷8% соответственно.

Описанное формирование пастбищной экосистемы производят кормовыми кустарниками: саксаулом черным Haloxylon aphyllum (Mink.) Jljin., солянкой Палецкого (черкезом) Salsola paletzkiana Litv., солянкой малолистной Aellenia subaphylla (C.A.Mey.) Aell., полукустарниками: кохией простертой (прутняком) Kochia prostrate (L.) Schrad., солянкой восточной (кейруком) Salsola orientalis S.G.Gmel, солянкой почечконосной (тетыром) Salsola gemmascens Pall., полынью Artemisia (A.terrae-albae Krasch., A.argy, A.kaschgarica), эфедрой шишконосной (борджоком) Ephedra strobilacea Bunge и многолетними травами: житняком сибирским Agropyron sibiricum (Willd.) Beauv., житняком пустынным (узкоколосным) Agropyron desertorum (Fisch. ex Link.) Schult., житняком гребневидный Agropyron pectiniforme Roem. et Schult., овсяницей Festuca rupicola в соотношениях 20÷30%, 65÷75% и 3÷8%, установленных на основе десятилетних полевых опытов.

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

Способ создания долголетних осенне-зимних пастбищных экосистем включает посев параллельно чередующихся рядами в чистом виде семян одно- и многолетних кормовых культур, сходных по технологии возделывания и различающихся по содержанию питательных веществ. Способ предусматривает обработку междурядий на начальном этапе произрастания и жизни растений. Для полноценного и равнозначного корма машинную уборку ведет вдоль рядков. Стравливание осенне-зимнего пастбища ведут на втором году жизни растений. Формирование пастбищной экосистемы производят кормовыми кустарниками саксаулом черным Haloxylon aphyllum (Mink.) Jljin, солянкой Палецкого (черкезом) Salsola paletzkiana Litv., солянкой малолистной Aellenia subaphylla (C.A.Mey.) Aell., полукустарниками кохией простертой (прутняком) Kochia prostrata (L.) Schrad., солянкой восточной (кейруком) Salsola orientalis S.G.Gmel., солянкой почечконосной (тетыром) Salsola gemmascens Pall., полынью Artemisia (A.argy, A.kaschgarica, A.terra albae), эфедрой (борджоком) шишконосной Sphedra strobilacea Bunge и многолетними травами: житняком сибирским Agropyron sibiricum (Willd.), житняком пустынным (узкоколосным) Agropyron desertorum (Fisch. ex. Link.) Schult., житняком гребневидным Agropyron pectiniforme Roem. et Schult., овсяницей Festuca rupicola и пыреем в соотношениях 20...30%, 65...75% и 3...8%.

Описанный состав подтверждает основные теоретические положения о фитоценотической полночленности современных пастбищных экосистем. Наличие "незаполненных" экологических ниш позволяет их освоение перечисленными кустарниками, полукустарниками и многолетними травами, т.е. интродуцентами с выраженными виолентными и патентными свойствами. В результате изучения эколого-биологических и хозяйственно-ценных признаков из коллекционных образцов выделен исходный материал для кустарников и создан сорт терескена Фаворит, характеризующийся высокими адаптивными, продуктивными качествами и предназначенный для создания поликомпонентных мелиоративных пастбищных агрофитоценозов в условиях Северо-Западного Прикаспия.

Для возделывания терескена серого в монокультуре и в качестве доминирующего компонента в составе поликомпонентных пастбищных агрофитоценозов разносезонного использования рекомендуется следующее:

- оптимальный срок сева - позднеосенне-зимний, но возможен и в зимние «окна» - оттепели; норма высева составляет 4...5 кг/га из расчета 100% хозяйственной годности семян; в зависимости от структуры агрофитоценоза (наличие или отсутствие других кустарников или полукустарников) густота стояния растений терескена может колебаться от 10 до 20 тысяч штук/га; способ посева - широкорядный, ширина междурядий - 0,7 м (при создании многокомпонентного ценоза) и 2,1...3,5 м (при создании поликомпонентных ценозов); глубина заделки семян - 1,5...2,0 см; при создании поликомпонентных агрофитоценозов возможны два способа посева: одновременный высев смеси семян и второй - под зиму высеваются семена терескена и других полукустарников, а на следующий год весной или под зиму высевают травянистые компоненты фитоценоза (пырей, житняк, мятлик, астрогалы и др.). В первый год жизни полукустарников проводятся 1-2 весенние культивации. Этот способ фитомелиорации деградированных пастбищных угодий Северо-Западного Прикаспия характеризуется высокой продуктивностью (до 2,5...3,5 т/га сухого корма), видовым разнообразием, равномерностью сезонного распределения кормозапаса и длительным периодом эксплуатации (20 и более лет). Основу такой травосмеси при создании пастбищных агрофитоценозов составляют из новых сортов терескена.

Для восстановления видового разнообразия растительного покрова нарушенных пастбищ, повышения продуктивности, их стабильного состояния рекомендуется на сбитых пастбищных мелиоративных агрофитоценозах дополнять сообщества культурой терескен, в частности новым выведенным в последние годы сортом Фаворит. Терескен сорта Фаворит отличается развитой средообразующей функцией, стабильным урожаем кормовой массы (2,5...3,0 т/га) и высокой семенной продуктивностью (0,11...0,13 т/га семян). Описанный способ и культуры для создания долголетних осенне-зимних пастбищных экосистем могут существенно изменить кормовую базу в Астраханской области, где площадь сбитых и деградированных пастбищ занимает свыше 900 тысяч га, т.е. 35% от их общей площади.

Использование созданных мелиоративных пастбищ рекомендуют начинать со второго года жизни. Отравление пастбищ не должно превышать 50-60% от общей надземной фитомассы. В последующие годы этот показатель может быть увеличен до 70%.

Для продления срока их продуктивного долголетия необходимо регламентировать сроки и сезоны использования. Для улучшенных кормовых угодий наиболее приемлем упрощенный пастбищеоборот, в соответствии с которым стравливание участков пастбищ ведут только весной, только летом, только осенью, только зимой. Эти участки можно использовать повторно либо осенью, либо зимой бессменно во все годы. Полный цикл упрощенного пастбищеоборота составляет 10 лет. Смена участков, используемых весной и летом, производится каждые 5 лет.

Видовой состав и структура агрофитоценозов определяется почвенно-климатическими условиями района фитомелиоративных работ, а также целевого предназначения ценоза. Общая схема ценоза строится по типу зональных растительных сообществ с использованием аборигенных видов или аналогичных по эколого-биологическим признакам интродуцентов, если последние превосходят их по каким-либо полезным качествам.

В таблицах 1-3 приведены данные продуктивности долголетних осенне-зимних пастбищ по видовому составу. Приведенные данные свидетельствуют в пользу заявленного способа создания долголетних пастбищных экосистем.

Соотношение 20...30% кустарников, 65...75% полукустарников и 3...8% многолетних трав обеспечивают виолентность фитоценозов, которой принадлежит основная роль в обеспечении высокой продуктивности и поддержания стабильности в растительном сообществе. Это очень важно при создании пастбищных агрофитоценозов на деградированных землях. Описание растения, обладающие свойствами эксплерентности, - злаки, крестоцветные, бобовые, эфемеры, способны быстро разрастаться в местах с нарушенным растительным покровом. Они могут быть широко использованы при создании долголетних пастбищ как виды, дополняющие кустарники и полукустарники путем экологического и сукцессионного замещения их в период от посева до образования полноценных травостоев. Таким образом, 20...30% кустарников и 65...75% полукустарников составляют каркас проектируемой пастбищной экосистемы. Экслеранты наполняют этот каркас поедаемыми видами многолетних трав (3...8%) с более реактивными свойствами. При соответствующих условиях доля многолетних трав может повысится. При формировании описанной пастбищной экосистемы дополнительно используют от 20 до 30% кормовых кустарников - саксаул черный Haloxylon aphyllum (Mink.) Jljin, солянку Палецкого Salsola paletzkiana Litv., солянку малолистную Aellenia subaphylla (C.A.Mey.) Aell. 65...75% компоненты полукустарников составляют солянка Salsola orientalis S.G.GmeL, тетыр Salsola gemmascens Pall., полынь Artemissia terrae - albae Krasch., эфедру Sphedra strobilaceae Bunge. В качестве охотно поедаемых животными многолетних трав (от 3 до 8%) дополнительно используют житняки Agropyron desertorum, A.pectiniforme и др. Это обеспечивает создание высокоустойчивых и продуктивных фитоценозов аридных кормовых растений в долголетних пастбищных экосистемах.

Таблица 1 Продуктивность долголетнего осенне-зимнего пастбища в период жизни (1994-2003 годы), т/га сухого травянистого вещества
Состав агрофитоценоза	Годы наблюдений	Средняя урожайность пастбища, т/га
1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003
саксаул черный Haloxylon aphyllum (Mink.) Jljin. + кохия простертая (прутняк) Kochia prostrata (L.) Schrad. + эфедра (борджок) шишконосная Ephedra strobilacea Bunge + житняк гребневидный Agropyron
pectiniform Roem. et Schult. + овсяница Festuca rupicola	1,14	1,34	1,87	1,87	1,61	1,59	1,47	1,38	1,48	1,5	(∑15,25) 1,53
Контроль (естественное пастбище)	0,63	0,79	0,34	0,52	0,77	0,63	0,50	0,39	0,41	0,27	0,53 (∑5,27)

Таблица 2 Продуктивность долголетнего осенне-зимнего пастбища в период жизни (1994-2003 годы), т/га сухого травянистого вещества
Состав агрофитоценоза	Годы наблюдений	Средняя урожайность пастбища, т/га
1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003
солянка (черкез) Палецкого Salsola paletzkiana Litv. + солянка (кейрук) восточная Salsola orientalis S.G.Gmel. + эфедра (борджок) шишконосная Ephedra strobilacea Bunge + житняк (пустынный) узкоколосный
Agropyron desertorum (Fisch. ex. Link.) Schult.+ овсяница Festuca rupicola	1.37	1.88	2.13	2.82	2.74	2.65	2.51	2.47	2.34	2.18	2.31 (∑23,05)
Контроль (естественное пастбище)	0.43	0.67	0.42	0.31	0.28	0.36	0.41	0.51	0.38	0.71	0.45 (∑4,45)

Таблица 3 Продуктивность долголетнего осенне-зимнего пастбища в период жизни (1994-2003 годы), т/га сухого травянистого вещества
Состав агрофитоценоза	Годы наблюдений	Средняя урожайность пастбища, т/га
1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003
Терескен Eurotia ceratoides (С.А.Меу.) + солянка малолистная Aellenia subaphylla (C.A.Mey.) Aell. + солянка (тетыр) почечконосная Salsola gemmascens Pall. + полынь Artemisia argy +
житняк сибирский Agropyron sibiricum (Willd.) + овсяница Festuca rupicola	1,92	2,67	2,84	3,15	3,09	2,93	2,75	2,60	2,77	2,51	2,72 (∑27,23)
Контроль (естественное пастбище)	0,37	0,53	0,35	0,24	0,38	0,26	0,32	0,47	0,26	0,42	0,36 ∑3,6

Способ создания долголетних осенне-зимних пастбищных экосистем, включающий формирование пастбищной экосистемы посевом одно- и многолетних кормовых культур, сходных по технологии возделывания и различающихся по содержанию питательных веществ, в виде многолетних трав: житняка сибирского Agropyron sibiricum (Willd.), овсяницы Festuca rupicola и полукустарника кохии Kochia prostrate (L.) Schrad. и уборку, отличающийся тем, что посев кормовых культур проводят параллельно чередующимися рядами в чистом виде, затем проводят обработку междурядий на начальном этапе произрастания и жизни растений, при этом уборку производят вдоль рядков или стравливание, при формировании пастбищной экосистемы дополнительно используют кормовые кустарники - саксаул черный Haloxylon aphyllum (Mink.) Jljin., солянку Палецкого Salsola paletzkiana Litv., солянку малолистную Aellenia subaphylla (C.A.Mey.) Aell., а в качестве полукустарников дополнительно используют солянку восточную (кейрук) Salsola orientalis S.G.Gmel, солянку почечконосную (тетыр) Salsola gemmascens Pall., полынь Artemisia, эфедру шишконосную (борджок) Ephedra strobilacea Bunge, а в качестве многолетних трав дополнительно используют житняк пустынный Agropyron desertorum (Fisch. ex Link.) Schult, житняк гребневидный Agropyron pectiniforme Roem. et Schult., при этом соотношение кустарников, полукустарников и многолетних трав составляет 20÷30, 65÷75 и 3÷8%, соответственно.