У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений


 






Название Эффективность способов посева многолетних трав при создании пастбищных травостоев на Северо-Западе России
Количество страниц 140
ВУЗ МГИУ
Год сдачи 2010
Бесплатно Скачать 24593.doc 
Содержание Содержание
ВВЕДЕНИЕ...4

1. СОЗДАНИЕ ДОЛГОЛЕТНИХ, ПРОДУКТИВНЫХ ПАСТБИЩНЫХ

ТРАВОСТОЕВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)...7

1.1. Изучение устойчивости природных луговых сообществ

на эколого-фитоценологическом уровне...7

1.2. Создание сеяных травостоев из многолетних трав.

Проблемы их долголетия и продуктивности...12

1.3. Современные подходы в конструировании устойчиво продуктивных, долголетних сеяных травостоев...21

2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ...29

2.1. Природные условия Ленинградской области...29

2.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований...30

2.3. Характеристика почвы опытного участка...33

3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ...35

3.1. Схема опыта...35

3.2. Агротехника опыта...41

3.3. Методика проведения исследований...41

4. СТРУКТУРА ТРАВОСТОЯ...44

4.1. Видовой состав и весовое участие компонентов травостоя...47

4.2. Вертикальное распределение фитомассы травостоя...63

4.3. Распределение листьев и стеблей по вертикальному профилю травостоя...84

5. ПРОДУКТИВНОСТЬ ТРАВОСТОЕВ...101

5.1. Плотность компонентов травостоя...101

5.2. Структура урожая...111

5.3. Урожайность травостоев...115

6. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ИЗУЧАЕМЫХ СПОСОБОВ ПОСЕВА...121

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ...127

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...130

ПРИЛОЖЕНИЯ...140



Введение



ВВЕДЕНИЕ

Ведущей отраслью Северо-Западного региона Нечерноземной зоны России является молочно-мясное животноводство. Основной задачей, стоящей перед тружениками села, является увеличение производства кормов и повышение их качества, с целью круглогодичного обеспечения скота полноценным кормлением.

Актуальность исследований. В структуре посевных площадей современных хозяйств Ленинградской области на долю кормового клина приходится 70-

^ 75%, в том числе под посевы многолетних трав отводят 60-65% пашни. Видо-

вой состав высеваемых травосмесей в большей степени представлен злаковым компонентом, что приводит к дефициту белка в кормах, снижает качество продукции и продуктивность животных.

ф. Для получения полноценного корма необходимое содержание перевари-

мого протеина должно составлять 11-14%, при концентрации обменной энергии в 1 кг сухого вещества 9-11 МДж (Михайличенко Б.П., 1997). Эта проблема может быть решена созданием бобовых, бобово-злаковых травостоев, с повышенным содержанием бобового компонента. Кроме того, такие травостои спо-

Ц собны ежегодно накапливать в почве 50 кг/га и более азота, что составляет 17-

18 и более ГДж/га в пересчете на минеральный азот (Кутузова А.А. и др., 1996). В условиях региона расширение в травостоях бобового компонента позволит повысить сбор сухого вещества до 8-15 т/га, а сырого белка - до 1,0-3,5 т/га (Тюльдюков В.А. и др., 1993).

ф В сложившейся экономической обстановке в сельскохозяйственном произ-

водстве области немаловажное значение имеют затраты на произведенную продукцию. Затраты совокупной энергии на возделывание бобовых и бобово-

злаковых травостоев составляют 12-15 ГДж/га, что в 1,5-2,0 раза ниже, чем на зерновые культуры, и в 2,5-3,0 раза ниже, чем на пропашные. Эффективность создания данных травостоев по агроэнергетическому коэффициенту окупаемости затрат сбором обменной энергии составила от 322 до 456% (Жезмер Н.В. и др., 2002).

Научная новизна работы. Создание травостоев высокой продуктивности

и максимальной устойчивости к различным факторам воздействия должно базироваться на агроэкологических особенностях возделываемых видов, на учете взаимоотношений между растениями и растений со средой (Шенников А.П., 1950; Смелов СП., 1966; Работнов Т.А.,1984).

Современные исследования на ценотическом уровне позволяют применять принцип сосуществования при адапционном подборе компонентов, а видовое разнообразие способствует заполнению экологических ниш (Шарашова B.C., 1989).

Наши исследования были направлены на создание долголетних пастбищных травостоев с устойчивым содержанием бобового компонента и высокой продуктивностью, при использовании метода перекрестных полос, позволяющего сформировать травяное сообщество мозаичного типа.

В задачи исследований входило:

- изучить историю вопроса по созданию долголетних, устойчивых пастбищных сообществ;

- подобрать компоненты в травосмесь фитоценотически дополняющие друг

друга с целью снижения конкурентных взаимоотношений между видами и поэтапным доминированием в травостое;

- с помощью посева перекрестными полосами сформировать травостой мозаич- ного типа, приближенного к естественным сообществам;

- провести сравнительные наблюдения между способами посева по видовому

составу, вертикальной структуре и урожайности травостоев; - дать агроэнергетическую оценку изучаемых травостоев.

Практическая ценность работы. Создание травостоев мозаичного типа k позволяет значительно снизить засоренность в год посева за счет высева спосо-

бом перекрестных полос, при котором все изучаемые виды получают оптимальные условия развития, повышается облиственность растений, урожайность и качество корма, обеспечивается необходимое количество обменной энергии в 1 кг сухого вещества (10-11 МДж).

Апробация работы. Проведенные исследования по созданию травостоев

Ш

мозаичного типа легли в основу конструирования специальной сеялки коллективом под руководством профессора Шарашовой B.C. совместно с сотрудниками СЗНИИМЭСХ (патент № 2044432). Опытный образец сеялки прошел испытания в хозяйствах Новгородской и Ленинградской областях, а в 1997 году на Всемирной ярмарке «Российский фермер» ВАО «Ленэкспо» был награжден почетным дипломом выставки.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Изучение устойчивости природных луговых сообществ на эколого-фитоценологическом уровне

& Определение «фитоценоз» и «фитоценология» (фитосоциология) впервые

были введены русским учёным Пачоским И.К. в 1896 году. В последующем они получили развитие и обоснование в работах отечественных и зарубежных авторов. Из существующих многочисленных определений фитоценоза одним из лучших признаётся данное Сукачёвым В.Н. (1935), который под растительном 4ь сообществом (фитоценозом) понимает всякую совокупность растений на дан-

ном участке территории, находящуюся в состоянии взаимозависимости и характеризующуюся как определенным составом и строением, так и определёнными взаимоотношениями со средой.

Другой отечественный ученый Шенников А.П. (1964) называет фитоце-нозом всякую конкретную группировку растений относительно однородную по внешности на всём протяжении занимаемого ею пространства, флористическому составу и по условиям существования.

Миркин Б.М. (1961) рассматривает фитоценоз как автотрофный фотосин-ч тезирующий блок экосистемы (биогеоценоза), совокупность популяций расте-

ний, связанных условиями среды и взаимоотношениями в пределах более или менее однородного участка территории.

Во всех приведенных определениях подчеркивается, что в качестве важнейших признаков фитоценоза является взаимная зависимость, существующая между растениями в сообществе и между растениями и внешней средой. Изме-нение условий произрастания в результате жизнедеятельности растений является основной, наиболее важной формой влияния их друг на друга в фитоценозе.

8

При этом наибольшее значение имеет использование растениями необходимых для них ресурсов - света, воды, элементов минерального питания и др., в результате чего снижается обеспечение ими других растений, возникает конкуренция между ними. Так по Клеменсу Ф. (1905) конкуренция это отношение между растениями, занимающими одно и тоже пространство и зависящими от одного и того же запаса физических факторов.

Работнов Т.А. (1967) под конкуренцией понимает состояние возникающее между растениями при их совместном произрастании, когда какого-либо ресурса или ресурсов не хватает для удовлетворения потребности в них всех особей входящих в состав фитоценоза.

Шенников А.П. (1950) отмечает, что интенсивность конкуренции зависит как от обеспечения растений другими ресурсами, так и от воздействия экологических факторов, не являющихся ресурсами.

Однако придерживаясь положения высказанное Сукачевым В.Н. (1926), которое гласит, что в структуре сообществ вложен принцип ослабить борьбу за существование и дать возможность сосуществовать возможно большему числу индивидов, необходимо дать понятие экологической ниши. Экологическая ниша вида характеризуется горизонтами среды, где размещены его наземные и подземные органы; периодом времени года, когда эти горизонты используются им; особенностью и интенсивностью использования среды (Работнов Т.А., 1976).

Миркин Б.М. (1986) определяет экологическую нишу растений как совокупность пространства, которое оно занимает, ресурсов, которые использует, и дополнительных условий (опыление, влияние фитофагов и др.). При этом автор отмечает, что дифференциация ниш растений происходит по: отношению к све-

ту; распределению корневой системы растений по горизонтам почв; разновременному зацветанию растений; различному отношению к колебаниям климата; опылению разных видов разными насекомыми; разной потребности видов в I элементах минерального питания и т.д.

Одним из вариантов дифференциации ниш является мозаичность травостоя. По Ярошенко П. Д. (1961) мозаичность это наличие в сообществе горизонтального расчленения на микрогруппировки или микрофитоценозы. Благодаря динамическому характеру мозаичности травостоя, микрогруппировки растений сменяют друг друга во времени, что приводит к заполнению экологиче-ских ниш и в конечном итоге обуславливает стабильность сообщества (Работ-новТ.А.,1992).

В последнее время, в связи с интенсивным воздействием человека на среду обитания, растительный мир планеты претерпевает большие изменения: скуде-ет флора и фауна, снижается фотосинтезирующая поверхность, происходит ускорение эрозионных процессов и дигрессионная смена растительности (Работ-нов Т.А., 1987; Шарашова B.C., 1989 и др.). Однако стабильность естественных сообществ или устойчивая тенденция их изменения в сторону стабильного сообщества с постепенным замещением видов - удивительное свойство природы, поддерживающие стабильность биосферы и до поры до времени гасящее даже интенсивные нарушения природы человеком. При этом постоянен видовой состав и последовательность сезонных синузий и аспектов (Шенников А.П., 1941; Куркин К.А., 1976; Шарашова B.C., 1967).

В связи с этим, отечественные ученые большое внимание уделяли теоре-тическим разработкам основ функционирования природных экосистем, что в конечном итоге помогает подойти к созданию устойчиво продуктивных кормо-

10

вых угодий (Алёхин Б.Б., 1924; Сукачев В.Н., 1926; Шенников А.П., 1941; Ярошенко П.Д., 1961; Работнов Т.А., 1976; Шарашова B.C., 1989 и др.).

Экосистема, которая существует в более или менее неизменном виде дос-таточно длительное время, обладает внутренней способностью противостоять внешним факторам. Эту способность экосистемы обычно называют устойчивостью или стабильностью (Миркин Б.М., Розенберг Г.С., 1976; Работнов Т.А., 1978). В частности Свирежев Ю.М., Логофет Д.О. (1978) отмечают, что сообщество считается устойчивым, если число составляющих его видов не меняется в течение достаточно длительного времени.

Василевич В.И. (1983) подчеркивает, что то растительное сообщество устойчивее, которое имеет меньшую амплитуду изменений своих параметров во времени и которое при равной амплитуде изменений своих параметров имеет большую амплитуду изменений условий среды. При этом устойчивость в ме-^ няющейся среде гораздо более высокий тип устойчивости.

Обычно анализ стабильности сообщества проводят по двум направлениям: способности противостоять нарушениям (resistance) и возможности быстро возвращаться к исходному состоянию (resilience).

При исследовании биологических систем основное значение придавали

т

разнообразию видового состава в сообществе и выяснению роли видов в стабилизации экосистем.

Сукачёв В.Н. (1926) отмечает, что чем более разнообразна по экологии видов растительная ассоциация, тем более она устойчива.

Раменский Л.Г. (1938) ввел представление о пороге преуспевания вида, '' т.е. о таком количественном участии вида в фитоценозе, при котором он может

достаточно полно проявлять свою конкурентную способность.

11

MargalefR. (1968) отмечает, что с возрастанием уровня видового разнообразия будет повышаться стабильность системы и её продуктивность.

Джилер П. (1988) в своей работе говорит о возможности устойчивого сосуществования многих видов растений в пространственно неоднородной среде при условии, что эти виды различаются по соотношению необходимых им питательных веществ и превосходят друг друга по конкурентоспособности лишь в небольшом диапазоне относительных количеств ресурсов.

Но ряд ученых: Одум Е.П. (1986), Gardner M.H. Ashby W.R. (1970) и др. усомнились в этом положении, полагая, что сообщество будет стабильным до определённого критического уровня, и чрезмерное увеличение числа, видов повлечёт его смену.

Устойчивость растений естественных фитоценозов в разных условиях выражается и в их приспособительно различающихся требованиях к факторам жизни (Юрин П.В., 1972). При непрерывно изменяющихся условиях среды, соответственно различающиеся растения сообществ лучше и полнее удовлетворяют свои потребности в факторах жизни, чем при постоянных условиях.

Исследованием устойчивости травяных экосистем занимался Куркин К. К. (1976). Он пишет, что устойчивость флористического состава противопо-* ложна устойчивости продуктивности. В разные годы за счет развития разных

видов в известной степени компенсируются климатические колебания.

Об этом же говорит и Миркин Б.М (1981), подчеркивая, что устойчивость сообщества определяется составом популяции. В устойчивых сообществах господствуют ценнопопуляции нормального типа - гармонично сочетаются И' особи всех возрастов (Работнов Т.А., 1992).

Интересные данные о стабильности сообщества приводят Уранов

12

А.А.,Заугольнова Л.Б., Смирнова О.В. и др. (1977). Они отмечают, что длинно-корневищные, вегетативно-подвижные доминанты травяного покрова широколиственных лесов характеризуются более высокой степенью стабильности про-ф странственной структуры ценопопуляции по сравнению со стержнекорневыми

многолетниками.

Фундаментальная работа по выявлению механизма устойчивости естественных пастбищных экосистем была проведена Шарашовой B.C. (1989) в условиях гор Тянь-Шаня. Исходя из полученных данных, автор подчеркивает, что устойчивость - свойство природного фитоценоза, в основе которого лежит принцип сосуществования видовых популяций на структурно-динамической основе, позволяющее отдельным видам или структурным отдельностям выступать в роли самоорганизующего начала, соподчиняя остальные компоненты и обеспечивая функционирования системы как целого. Фитоценотическая сущ-v ность устойчивости заключена в способности популяций растений формиро-

вать взаимоотношения на уровне структурной организации. При этом основную роль играют динамические процессы, присущие фитоценозу, не ведущие к смене одного сообщества другим, а обеспечивающие совместное сосуществование видового разнообразия. Принимая во внимание данное положение, автор рекомендует использовать его при конструировании устойчивых пастбищных травостоев.

1.2. Создание сеяных травостоев из многолетних трав. Проблемы их долголетия и продуктивности

ф Под культурной растительностью следует понимать целесообразно, соз-

нательно организованную и управляемую человеком растительность, возникающую или в процессе окультуривания природной растительности, или при

13

посевах, и посадках желательных растений на почвах, освобожденных для этого от других растении (Шенников А.П., 1951).

Термин «культурфитоценоз» был предложен Бяловичем Ю.П. (1936). Под культурфитоценозом он понимает определенную культуру, рассматриваемую как совокупность растений, характеризующихся определенными взаимоотношениями между растениями и между растениями и средой, возникающими в результате наложения реакций ландшафта и борьбы за сосуществования на комплекс целенаправленных растениеводческих мероприятий.

Быков Б.А. (1967) называет агрофитоценозами все искусственно созда-ваемые сообщества.

По Маркову М.В. (1969) под агрофитоценозом следует понимать совокупность живущих на одной и той же территории растительных организмов, созданную человеком в целях получения необходимой продукции. При этом культурные виды являются доминантами, остальные его компоненты входят в состав агрофитоценоза независимо от желания человека и часто вопреки этому желанию.

Более полное определение агрофитоценоза было дано Часовенной А.А. (1975). Под агрофитоценозом она подразумевает растительную группировку, в той или иной мере целенаправленно регулируемую естественную или искусственно создаваемую, состоящую из одного или нескольких видов, в том числе и сорных растений, произрастающих на экологически относительно однородном участке территории, и на всем протяжении этого участка, характеризующуюся однородными внешностью, составом и строением, а также наличием тесных взаимоотношений растений друг с другом и со средой.

Утверждение агрофитоценологии как научного направления было не про-

14

стым, не все ученые в одинаковой степени разделяли эти взгляды. Например, Пачоский И.К. (1921) называл посевы неустойчивыми, простыми комплексами, он не видел в них закономерных связей и сравнивал их с толпой случайных зе- вак. Подобного же мнения придерживался и Алехин В.В. (1924) считая посевы временными группировками.

Но большинство ученых отстаивали идеи агрофитоценологии, развивали и совершенствовали эту науку (Высоцкий Г.Н., 1915; Сукачев В.Н., 1928; Камышев Н.С., 1939; Шенников А.П., 1951; Марков М.В., 1969, 1970, 1972; Часовенная А.А., 1975; Миркин Б.М., 1981; и многие др.). Работами этих и других отечественных и зарубежных ученых было доказано, что агрофитоценозу присущи все основные черты свойственные природным сообществам. Особенно такие аналитические признаки растительных сообществ как состав видов, экологических групп и жизненных форм, обилие, покрытие, встречаемость и ярус-* ность, взаимосвязь растений друг с другом и со средой, и динамика сообществ.

При этом агрофитоценозы относятся к категории высокоподвижных, неустойчивых сообществ. Эта неустойчивость в значительной мере определяется природными особенностями культурных растений, задаваемыми человеком условиями и структурой сообщества. Изучение динамики агрофитоценозов имеет большое значение для изыскания экологических и фитоценотически устойчивых, хозяйственно ценных сочетаний растений (Часовенная А.А., 1975).

Проблему устойчивости и долголетия сеяных сообществ пытались решить еще первые отечественные ученые и практики. Болотов А.Т. (1952) рекомендовал использовать для создания сенокосов и пастбищ семена местных ви-дов трав, собранных с естественных угодий, в виду их лучшей продуктивности и устойчивости по сравнению с видами, ввозимыми в Россию из-за рубежа.

15

Широко известны работы Советова А. В. (1879), Костычева П.А. (1919), Стебу-та И.А. (1957), и других, в которых они пропагандировали системы земледелия с посевом многолетних трав, способы использования и улучшения пастбищ, передовую агротехнику многих видов трав, изучали влияние пастьбы на пастбищные травостои и т.д.

Работы по подбору трав и их агротехнике дополнялись изучением биологических и экологических особенностей видов, их кормовом достоинстве, выведению новых сортов и внедрению в производство (Остафьев В.А., 1882;

Штеблер Ф.Г., 1902; Сукачев В.Н., 1916; Вильяме В.Р., 1922; Ларин И.В., 1936; ft

Раменский Л.Г., 1938; Шенников А.П., 1941; Дмитриев A.M., 1941; Смелов

СП., 1947, 1966; Работнов Т.А., 1950, 1974, 1984; Андреев Н.Г., 1981, 1984 и

ДР-)-

В это же время ученые и практики начали уделять большое внимание

w проблеме долголетия и устойчивости пастбищных травостоев. Было отмечено

преимущество смешанных посевов трав перед чистыми (Благовещенский И.В., 1913;

Клапп Э., 1961; Ларин И.В., 1969; Каджюлис Л.Ю., 1977; Андреев Н.Г., 1981; и др.). Травосмеси лучше используют солнечную энергию (Ничипорович А.А., 1967), минеральные питательные вещества из почвы (Смелов СП., 1966; Синя-гин И.И., 1970 и др.), улучшают физико-химические свойства почвы (Вильяме В.Р., 1931; Тарковский М.И., 1952). Улучшение условий среды под травосмесями обеспечивает высокую густоту травостоя и площадь фотосинтезирующей поверхности (Козлов Л.Г., Ларионова Н.Г., 1978), равномерное распределение

^ листьев по высоте (Годлевская Т.Р., Ларин И.В., 1949; Алексеенко Л.Н.,1958),

они менее засорены, реже страдает от губительных вспышек численности насе-

16

комых-вредителей (Pimentel, 1961), у них выше задернованность и прочность дернины, что особенно важно на пастбище (Ларин И.В., 1978). Смешанные посевы обеспечивают сбалансированный корм по белку, витаминам, минераль-< ным солям, микроэлементам и аминокислотам /Тоомэ М.Ф., 1948). Смеси трав

менее подвержены неблагоприятным внешним условиям, чем чистые посевы этих трав. Изреживающиеся менее выносливые виды замещаются другими, более устойчивыми, в результате разрастания последних (Минина И.П., 1972).

Для различных зон страны учеными были подобраны и апробированы в условиях производства различные по составу пастбищные травосмеси, которые показали высокую продуктивность, и устойчивость во времени. Так в хозяйствах Ленинградской области, совхозы им. Тельмана, «Детскосельский», «Лесное» и др. при закладке культурных пастбищ высевали травосмесь состоящую из следующих видов: клевер луговой - 6 кг/га;

клевер ползучий - 6 кг/га;

мятлик луговой - 6 кг/га;

тимофеевка луговая - 5 кг/га;

овсяница луговая -12 кг/га;

райграс пастбищный - 6 кг/га.

Состав травосмеси обеспечил высокую продуктивность и долголетие пастбищ (Казакова И.Н., Новицкая Н.И., 1971).

Учеными Эстонского НИИ земледелия, и мелиорации /1978/ разработана и внедрена в ряде хозяйств республики пастбищная травосмесь, состоящая из:

тимофеевки луговой, овсяницы луговой, ежи сборной, лисохвоста лугового, мятлика лугового, райграса пастбищного.

При этом срок использования составил до 10 лет, при урожайности до

17

9 т/га.

Однако только многокомпонентность травостоя еще не решает проблему

долговечности и устойчивости пастбищ. Ученые рекомендуют так осуществлять подбор видов, чтобы растения могли полнее использовать надземную и подземную среду в травостое. Это достигается сочетанием растений различного светового оптимума фотосинтетической деятельности; оптимальной структурой травостоя, степенью и характером облиственности (Шарашова B.C., 1989).

Шенников А.П., Бахтеев Ф.Х. (1951) заложили ряд опытов с целью изыскания способов размещения, наиболее обеспечивающих устойчивое сосуществование и производительность компонентов травостоя. Задача сводилась к такому размещению видов при посеве, чтобы были утрачены или ослаблены неблагоприятные влияния злаков на бобовые и обратно. Схема опытов заключалась в посеве чистых видов многолетних трав; травосмеси с высевом компонентов в общие рядки; в раздельные рядки; и с высевом через ряд бобового растения двух рядов злаков. На основании данных опыта был сделан вывод, что неустойчивость состава агрофитоценоза зависит от несоответствия экологических условий создаваемой существующей агротехникой травосеяния.

Часовенной А.А. (1975)были проведены опыты с целью изыскания путей создания более эффективных агрофитоценозов для наиболее рационального использования пахотных земель в пространстве и во времени. В опыте были использованы разные способы посева: рядовой, перекрестный, шахматный. Исследования показали, что при рядовом посеве произошло нарушение равномерного распределение корней растений в почве. Корневые системы оказались сдавленными в направлении рядка, при этом междурядья остаются свободными, что приводит к появлению сорной растительности.

Список литературы
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)
1425
Скачать бесплатно 24593.doc 





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины



Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.