Многолетние травы как основа рационального использования склоновых земель и охраны почв от эрозии

УДК 633.2;630*114.3:631.459:641.4

Многолетние травы как основа рационального использования склоновых земель и охраны почв от эрозии

Белолюбцев А. И., доктор сельскохозяйственных наук

Дронова Е. А., кандидат географических наук

Асауляк И. Ф., кандидат географических наук

ФГБОУ ВО «РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева»

127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49

E-mail: abelolyubcev@rgau-msha.ru

Основные исследования выполнены в стационарном полевом опыте М-01-18-ОП, который был заложен осенью 1980 года профессором И. С. Кочетовым на экспериментальной базе учебно-опытного хозяйства «Михайловское» в Московской области. История ведения опыта включает два периода. В первый период (1980–1989 годы) проводился трёхфакторный опыт. Во второй период (с 1990 года) с учётом дальнейшего совершенствования систем земледелия, комплексного изучения принципов и приёмов обработки почвы, построения на этой основе принципиально новых ландшафтных систем земледелия для эрозионно опасных территорий полевой опыт был модернизирован в двухфакторный. Показано, что при разработке и освоении севооборотов на склоновых территориях в рамках адаптивно-ландшафтных экологически сбалансированных систем земледелия необходимо в максимальной степени учитывать зональные особенности природных ландшафтов (климат, микроклимат, рельеф, почвенный и растительный покровы и другие факторы). При этом крайне важно учитывать средообразующую и почвозащитную способность каждой полевой культуры, её реакцию на степень эродированности почв, экспозицию и крутизну склонов, а также условия перезимовки, особенно на фоне современных изменений климата в сторону потепления. Самый высокий почвозащитный эффект при интенсивном использовании пашни склоновых земель в условиях наиболее активного развития эрозионных процессов (склон 8º) получен при возделывании бобово-злаковой смеси 1-го года пользования. Хорошо раскустившиеся с осени, с высоким проективным покрытием и закреплением почвы корневой системой, на фоне относительно благоприятных инфильтрационных свойств почвы травы обеспечили минимальные потери мелкозёма (0,12 т/га) в сравнении с другими культурами севооборота. Однако с возрастом с учётом указанных выше негативных обстоятельств почвозащитная (0,22т/га) и стокорегулирующая (22 мм) роль многолетних трав снижается. В этой связи возникает необходимость оптимизации состава травосмеси на принципах соответствия её компонентов местообитанию и устойчивости к неблагоприятным погодным воздействиям зимних периодов.

Ключевые слова: многолетние травы, севооборот, склоновые земли, эрозия почв, изменение климата.

При разработке и освоении почвозащитных мероприятий на сложных по рельефу сельскохозяйственных территориях необходимо учитывать комплекс социально-экономических, производительных и особенно общеэкологических, в частности почвенно-климатических, условий зоны, района, хозяйства (Кирюшин, 2003). Наиболее полное использование природного потенциала каждого земельного участка, эффективное регулирование и управление процессами и режимами функционирования агроэкосистем на основе рационального применения севооборотов, обработки почвы, агрохимикатов с учётом специфики склоновых земель являются стратегическими направлениями адаптивно-ландшафтного противоэрозионного земледелия.

Методика исследований. Основные исследования выполнены в стационарном полевом опыте М-01-18-ОП, который был заложен осенью 1980 года профессором И. С. Кочетовым на экспериментальной базе учебно-опытного хозяйства «Михайловское» в Московской области.

История ведения опыта включает два периода. В первый период (1980–1989 годы) на склоновом участке южной экспозиции развёрнут трёхфакторный опыт (табл. 1).

Схема трёхфакторного опыта (3×2×2)

Фактор А — обработка почвы

Фактор В — удобрения

Фактор С — склон

  1. Вспашка
  2. Вспашка + щелевание
  3. Поверхностная обработка
  1. Рекомендуемые нормы (N60P60K60)
  2. Изучаемые (N90P90K90)
  1. 8º
  2. 4º
  
   

Во второй период (с 1990 года) с учётом дальнейшего совершенствования систем земледелия, комплексного изучения принципов разноглубинности, минимализации, почвозащитной целесообразности и экологической адаптивности приёмов обработки почвы, построения на этой основе принципиально новых ландшафтных систем земледелия для эрозионно опасных территорий полевой опыт был модернизирован в двухфакторный (табл. 2).

 

2. Схема двухфакторного опыта (6×2)

Фактор А — обработка почвы

Фактор В — склон

1. Вспашка на глубину 20–22 см

2. Вспашка + щелевание на 40–50 см с нарезанием щелей через 7–8 м

3. Плоскорезная обработка на 18–20 см + щелевание через 1,4 м

4. Плоскорезная обработка + чизелевание на 38–40 см

5. Поверхностная обработка на 6–8 см + щелевание через 3–4 м

6. Поверхностная обработка

1. 8º

2. 4º

На опытном участке развёрнут пятипольный почвозащитный зернотравяной севооборот во времени: 1 — овёс; 2 — ячмень с подсевом многолетних трав; 3 — многолетние травы 1-го года пользования; 4 — многолетние травы 2-го года пользования; 5 — озимая пшеница.

Размещение вариантов в первый период проведения исследований — методом полной рендомизации, во второй — методом организованных повторений. Повторность трёхкратная, число вариантов — 6, делянок — 36. Общая площадь опыта — 6 га. Система удобрений рассчитана с учётом агрохимической характеристики пахотного слоя на положительный баланс питательных элементов. Исходная агрохимическая характеристика пахотного слоя опытного участка: С — 1,15%, N — 0,1%, рН — 5,6, гидролитическая кислотность — 1,7 мг-экв, сумма поглощённых оснований — 26,4 мг-экв/100 г почвы, Р2О5 — 16,0; К2О — 19,0 мг/100 г почвы.

Почвенный покров участка представлен сочетанием дерново-слабо- и среднеподзолистых почв с преобладанием первых. Плотность — 1,44–1,48 г/см3; общая пористость — 46,2–48,0%; твёрдость — 36,1–44,2 кг/см2; коэффициент структурности — 1,98–2,75; водопрочность агрегатов — 39,3–43,5%.

Дополнительные исследования проводились с использованием длительного водно-балансового опыта, вегетационно-полевых, вегетационных и лабораторных методов, традиционных (классических) методик анализа почвы, воды, растений, методов отбора проб и учёта показателей плодородия эродированной почвы.

Результаты исследований. Научно обоснованный подбор культур является важным агротехническим и биологическим средством восстановления плодородия эродированных почв.

В условиях нашего опыта развёрнут во времени пятипольный зернотравяной севооборот, где ведущим его звеном являются многолетние травы и озимая пшеница. Они существенно усиливают почвозащитную, биологическую, фитосанитарную и, следовательно, экологическую роль изучаемого севооборота. Применением зернотравяного севооборота почвозащитной направленности, помимо оптимизации плодородия эродированных почв и экономических показателей, ставилась задача максимально снизить отрицательные процессы, вызываемые стоком талых вод в период весеннего снеготаяния, когда почва часто остаётся незащищённой.

Склоны южных экспозиций за счёт особенностей микроклимата, а также общего активного перераспределения тепла и влаги обуславливают целый ряд свойств, сказывающихся на условиях жизни сельскохозяйственных культур и вещественно-энергетических процессах.

Наиболее интенсивно процессы эрозии проходят при возделывании яровых зерновых, причём независимо от изучаемых вариантов. В условиях смены полевых культур в севообороте наличие периода полного или частичного отсутствия растительных остатков на почве в наиболее эрозионно опасный весенний период создаёт условия для активного отчуждения мелкозёма с поверхностным стоком талых вод. Потери почвы при возделывании яровых зерновых культур колебались от 0,12 т/га на склоне крутизной 4º до 0,75 т/га на склоне крутизной 8º (табл. 3).

3. Почвозащитная (т/га) и стокорегулирующая (мм) способность полевых культур на склонах разной крутизны под действием противоэрозионных приёмов обработки

Вариант обработки

Яровые зерновые

Многолетние травы

Озимая пшеница

Склон крутизной 8º

Вспашка (контроль)

20,4

0,63

21,9

0,16

22,6

0,17

Вспашка + щелевание

14,4

0,57

17,6

0,10

19,3

0,11

Поверхностная обработка

24,8

0,75

26,5

0,23

21,3

0,16

Склон крутизной 4о

Вспашка (контроль)

5,3

0,21

12,0

0,05

10,9

0,02

Вспашка + щелевание

3,5

0,12

9,8

0,03

9,3

0,01

Поверхностная обработка

6,1

0,20

13,9

0,05

11,0

0,01

Примечание: в числителе — сток талых вод, мм; в знаменателе — смыв почвы, т/га.

Применение в севообороте смеси бобово-злаковых трав 1-го и 2-го годов пользования заметно усиливало его почвозащитную и экологическую функцию. Высокое проективное покрытие (в условиях опыта — до 96%), мощная дернина (Авдеев, 2010) эффективно предохраняют почву от смыва и размыва талыми водами. Это снижает интенсивность эрозионных процессов по сравнению с незащищённым фоном в среднем более чем в 5 раз на склоне крутизной 4º и в 3 раза — на склоне крутизной 8º, где эродирующие свойства поверхностного стока талых вод проявляются особенно интенсивно.

Вместе с тем необходимо отметить, что стокорегулирующие свойства почвы под многолетними травами могут быть заметно хуже, чем под другими культурами севооборота, причём независимо от рельефа местности (рис. 1).

Рис. 1. Поверхностный сток талых вод под культурами севооборота

Дерново-подзолистые почвы склоновых земель, особенно южных экспозиций, характеризуются комплексом негативных признаков, заметно снижающих их инфильтрационные свойства. Они обладают повышенной испаряемостью, слабо оструктурены, склонны к заплыванию и образованию корки, имеют высокую плотность и низкую порозность, а суглинистые их разновидности характеризуются низкими коэффициентами фильтрации и в иллювиальных горизонтах. Поэтому без регулярного рыхления возможности почвы эффективно перераспределять влагу существенно ограничены. Особенно наглядно это проявляется при возделывании многолетних трав 2-го года пользования, где средний слой стока по склонам составил 22 мм, что в 1,5–3 раза больше, чем под другими культурами севооборота. Последействие интенсивной механической обработки почвы под овёс и активное её рыхление в годы при возделывании ячменя с подсевом многолетних трав в совокупности обеспечивают наиболее благоприятное строение пахотного профиля на склонах 8 и 4º и минимальные потери весенней влаги под этой культурой — 11,0 и 2,5 мм соответственно.

Определяющая роль в задержании влаги на полях в условиях тёплых неустойчивых зим принадлежит не столько степени уплотнения, интенсивности и глубине рыхления, сколько созданному в процессе обработки микрорельефу поверхности почвы. Существенное усиление влияния степени выравненности зяби на стокорегулирующие свойства почвы под культурами севооборота и условия формирования поверхностного стока установлены нами с начала 1990-х годов (табл. 4).

4. Влияние устойчивости холодных периодов на сток (мм) и смыв почвы (т/га) при возделывании полевых культур

Период, гг.

Культуры севооборота

яровые зерновые

многолетние травы

озимая пшеница

1981–1990

21,7

0,36

17,0

0,11

13,6

0,07

1991–2005

7,6

0,45

17,6

0,10

14,1

0,08

Примечание: в числителе — сток талых вод, мм; в знаменателе — смыв почвы, т/га.

Частый возврат положительных температур и интенсивных оттепелей зимой приводит к значительному сокращению снегозапасов и обильному увлажнению почвы талыми водами, что оказывает существенное и, как правило, негативное влияние на стокорегулирующую и почвозащитную эффективность возделываемых в севообороте культур. В таких условиях при малых запасах воды в снеге перед весенним таянием определяющую роль в сокращении непроизводительных потерь влаги может иметь зяблевая обработка под яровые зерновые, например вспашка.

Напомним, что главным агрогенным изменением факторов является замена естественной растительности с её высоким биоразнообразием и сложной структурой сообществ простыми монодоминантными агроэкосистемами, из которых отчуждается значительная часть фитомассы (Герасимова и др., 2003). Поэтому для оптимального построения севооборотов на склонах и обеспечения требуемой максимальной производительной и физической устойчивости агроландшафта необходимо учитывать состояние почвенного покрова, особенности рельефа, климата и микроклимата, к которым сельскохозяйственные культуры должны быть адаптированы (Белолюбцев, Дронова, 2018).

В центральных областях Нечернозёмной зоны в полевых севооборотах обычно многолетними травами пользуются 2 года. В качестве многолетних трав в опыте высевали бобово-злаковую смесь клевера (14 кг/га), тимофеевки и овсяницы луговой (по 8 кг/га). Это позволяет потенциально обеспечить высокий экологический и экономический эффект в оба года, причём в первый год он достигается за счёт клевера, во второй — за счёт тимофеевки и овсяницы.

Однако в последние годы исследований на склонах отмечается изреживание злакового компонента и особенно значительное выпадение из травостоя клевера, причём уже после первого года возделывания. Как показывают наши наблюдения, на склонах южных экспозиций интенсивность снегонакопления заметно меньше, чем на равнинных участках. В условиях общих невысоких снегозапасов и низких отрицательных температур приземного слоя воздуха, характерных для последних лет, это способствует активизации процессов вымерзания растений. Кроме того, на фоне устойчивого потепления зим чередование низких отрицательных температур и интенсивных оттепелей существенно осложняет общие условия перезимовки культур. Нередко отмечается формирование притёртой ледяной корки на почве (до 40 мм), а также выпревание растений. Среди причин выпадения клевера следует выделить и наложение комплекса современных неблагоприятных внешних факторов холодного периода года на внутрипочвенные процессы южных склонов, в частности связанные с кислотностью почвы. Это во многом определяет состояние многолетних трав после освобождения от снега в период дальнейшей вегетации, оказывая заметное негативное влияние не только на их продуктивность, но и на экологические функции (рис. 2).

Рис. 2. Потери почвы с поверхностным стоком под культурами севооборота, т/га

Самый высокий почвозащитный эффект при интенсивном использовании пашни склоновых земель в условиях наиболее активного развития эрозионных процессов (склон крутизной 8º) получен при возделывании бобово-злаковой смеси 1-го года пользования. В осенние периоды последних трёх ротаций после уборки основной культуры (ячменя) нередко складывались благоприятные агрометеорологические условия для роста и развития многолетних трав, продлевая период их вегетации. Температура воздуха в сентябре и октябре на 0,4 и 0,8оС соответственно превышала среднемноголетние значения при количестве атмосферных осадков 85 и 133% от нормы. Хорошо раскустившиеся с осени, с высоким проективным покрытием и закреплением почвы корневой системой, на фоне относительно благоприятных инфильтрационных свойств почвы травы обеспечили минимальные потери мелкозёма (0,12 т/га) по отношению к другим культурам севооборота. Однако с возрастом с учётом указанных выше негативных обстоятельств почвозащитная (0,22 т/га) и стокорегулирующая (22 мм) роль многолетних трав снижалась. В этой связи возникает необходимость оптимизации состава травосмеси на принципах соответствия её компонентов местообитанию и устойчивости к неблагоприятным погодным воздействиям зимних периодов.

На этом фоне весьма убедительно выглядят показатели почвозащитной эффективности посевов озимой пшеницы — смыв почвы составил 0,14 т/га. Благоприятное сочетание метеорологических факторов осенних периодов и режима инсоляции южного склона способствовало хорошему укреплению и развитию пшеницы (уровень общего проективного покрытия достигал 55%). Тем не менее, не отрицая высоких почвозащитных свойств данной культуры (Жилко, 1986), следует признать и определённую позитивную роль отдельных неблагоприятных метеорологических явлений зимних периодов. Например, формирование притёртой ледяной корки на посевах озимой пшеницы обеспечивает в начальный период стока весной так называемый «безопасный сброс» талых вод без существенного ущерба для твёрдой фазы почвы. Такая ситуация складывалась достаточно часто в последние три ротации, в том числе и при возделывании других полевых культур. Но в большей степени «положительным» оно было на посевах озимой пшеницы, где выравненность поверхности почвы, следовательно, и степень её покрытия притёртой ледяной коркой были выше. Тем не менее в этих условиях осложняется перезимовка растений и возрастают непроизводительные потери талых вод на сток (до 30,1 мм), что ухудшает водный и питательный режимы почв, а также общее состояние культуры.

Почвозащитная роль яровых зерновых (овса и ячменя) в этих условиях была одинаково низкой несмотря на различия в полученных результатах. Наложение комплекса неблагоприятных природных факторов на антропогенные и их взаимное усиление в 1991 году в период возделывания овса привело к масштабному развитию процессов эрозии. Это оказало негативное влияние на общие экологические показатели при выращивании данной культуры в севообороте. Однако невысокие почвозащитные свойства яровых зерновых можно рационально использовать по окончании вегетации, если последующую зяблевую обработку проводить безотвальными орудиями, сохраняющими до весны стерневые и пожнивные остатки на поверхности почвы. Применение поверхностных и плоскорезных обработок при определённых условиях заметно усиливает устойчивость почв к смыву и размыву талыми водами.

Ещё одним важным элементом в мероприятиях по сохранению и повышению плодородия почв склоновых земель и более рациональному использованию почвенно-климатических ресурсов территории может стать применение пожнивных культур. В. Г. Лошаковым (2005) установлено положительное влияние промежуточных культур (пожнивного сидерата) на физические, химические и биологические показатели плодородия дерново-подзолистых почв, качество зерна и продуктивность севооборотов. Они продлевают период защиты почв от деградационных процессов, способствуют ограничению применения фунгицидов, гербицидов, что особенно важно в мероприятиях по защите окружающей среды в условиях развития эрозии почв. Установленная нами в последние годы большая положительная аномалия тепла вегетационных, а также тепла и влаги осенних периодов в сочетании с особенностями микроклимата склонов южных экспозиций может способствовать намного более рациональному использованию сложившегося природно-ресурсного потенциала территории района и эффективному применению промежуточных и сидеральных культур.

Реакция почвозащитных свойств культур севооборота на крутизну склона в условиях опыта проявлялась по-разному. Наиболее явно эта связь выражалась при возделывании озимой пшеницы, где с повышением крутизны склона с 4 до 8º смыв мелкозёма вырос почти в 14 раз. Несмотря на низкие абсолютные потери почвы, резкое снижение почвозащитной роли озимой пшеницы с повышением крутизны склона вызывает серьёзную обеспокоенность, если принять во внимание, что эти незначительные потери были обусловлены благоприятной комбинацией неуправляемых внешних и управляемых внутренних факторов в период формирования стока. При возделывании яровых зерновых и многолетних трав различия по склонам в относительных единицах были менее значимы (в 2,7–4,5 раза). Однако в абсолютном выражении эрозионная опасность возделывания яровых зерновых культур имеет самый высокий уровень (табл. 5).

5. Влияние рельефа местности на почвозащитные свойства полевых культур, т/га

Элемент ландшафта

Культуры севооборота

яровые зерновые

многолетние травы

озимая пшеница

Склон крутизной 8º

0,60

0,18

0,14

Склон крутизной 4º

0,22

0,04

0,01

Средняя

0,41

0,11

0,08

    

Таким образом, по степени убывания эрозионной опасности изучаемые культуры в севообороте с учётом сложных почвенно-климатических условий можно расположить в следующей последовательности: овёс > ячмень > озимая пшеница > многолетние травы 2-го года пользования > многолетние травы 1-го года пользования.

Общая динамика продуктивности зернотравяного севооборота по пятилетним ротациям была неустойчивой, а в период 1991–2004 годов в условиях разбалансированности метеорологических условий и внутрипочвенных процессов имела явно отрицательную направленность. Если за первые две ротации суммарный уровень продуктивности почвозащитного севооборота превышал 3,5 т корм. ед. с 1 га, то за последующие третью и четвёртую ротации произошло уменьшение до 3 т корм. ед./га. Снижение продуктивности за четвёртую ротацию севооборота по отношению к первой на склоне крутизной 8º составило 15%, на склоне крутизной 4º — 18%. Подобная тенденция, дополнительно усиленная гибелью многолетних трав в зимний сезон, отмечалась и за пятую ротацию.

При анализе эффективности противоэрозионных обработок почвы по культурам можно отметить вполне закономерные различия, связанные с особенностями биологии растений. Эти обработки изучались в разные по времени и продолжительности сроки, что накладывает определённые трудности для их сравнения. Так, на варианты, которые изучались с 1990-х годов, лучше всего реагировала озимая пшеница, заметно ниже был эффект у многолетних трав, и практически не реагировали на эти обработки овёс и ячмень. В целом влияние почвозащитных обработок на урожайность культур изучаемого зернотравяного севооборота было несущественным (табл. 6).

6. Урожайность полевых культур, т/га

Вариант обработки

Культуры севооборота

овёс

ячмень + многолетние травы

многолетние травы 1-го г.п.

многолетние травы 2-го г.п.

озимая пшеница

Склон крутизной 8º

Вспашка (контроль)

2,77

2,95

6,69

3,87

3,77

Вспашка + щелевание

2,87

3,01

6,98

3,86

3,96

Поверхностная обработка

2,94

2,80

6,95

4,10

3,71

Склон крутизной 4º

Вспашка (контроль)

2,70

2,61

7,13

4,35

3,83

Вспашка + щелевание

2,72

2,73

7,38

4,61

3,87

Поверхностная обработка

2,83

2,68

7,27

4,44

3,45

НСР05 фактор

А

В

0,16

0,20

0,22

0,27

0,18

0,22

0,22

0,26

0,28

0,34

Рассматривая роль севооборота в уменьшении эрозионных потерь почвы по ротациям за весь многолетний период наблюдений, следует отметить неустойчивую динамику проявления его почвозащитных свойств, особенно с начала 1990-х годов. Тем не менее результаты и общая динамика указывают на большую экологическую и средостабилизирующую значимость почвозащитного зернотравяного севооборота на склоновых землях, в том числе в современных почвенно-климатических и погодных условиях развития эрозионных процессов. Более того, роль и место севооборота здесь резко возрастают. Именно севооборот является основой для поддержания экологического равновесия в этих сложных условиях. В сочетании с другими звеньями системы земледелия он сохраняет верхний горизонт интенсивно используемой пашни от разрушительного влияния стока в ранневесенний период и способствует сдерживанию эрозионных потерь почвы в пределах их допустимых колебаний. Как следствие, отмечена чёткая тенденция к повышению экологической устойчивости почв склонов.

Заключение. Проведённые длительные исследования позволяют сделать вывод, что при разработке и освоении севооборотов на склоновых территориях в рамках адаптивно-ландшафтных экологически сбалансированных систем земледелия необходимо в максимальной степени учитывать зональные особенности природных ландшафтов (климат, микроклимат, рельеф, почвенный и растительный покров и другие факторы). При этом крайне важно учитывать средообразующую и почвозащитную способность каждой полевой культуры, реакцию её на степень эродированности почв, экспозицию и крутизну склонов, а также условия перезимовки, особенно на фоне современных изменений климата в сторону потепления. Рост же продолжительности периода вегетации и тёплого периода года с явной положительной аномалией тепла и влаги в осенний сезон может быть эффективно использован для расширения повторных посевов культур, что будет иметь существенный экономический и особенно экологический эффект на склоновых землях южных экспозиций.

Также необходимо подчеркнуть, что подобный сравнительный анализ, охватывающий столь длительные периоды с разными внешними условиями формирования стока на интенсивно используемых склоновых землях, проведён впервые. Он позволяет наглядно оценить влияние текущих колебаний и глобальных изменений климатических факторов территории Центрального Нечерноземья на динамику и характер развития эрозионных процессов при снеготаянии; определить последствия этих изменений на экологическую и производительную устойчивость склоновых агроландшафтов; по-новому взглянуть на степень потенциальной эрозионной опасности склоновых систем южных экспозиций; проанализировать эффективность освоенных агротехнических мер борьбы и целесообразность их применения.

Литература

  1. Авдеев С. М.Накопление подземной массы многолетними бобово-злаковыми травосмесями при длительном возделывании в климатических условиях Московской области / С. М. Авдеев // В сборнике: Доклады ТСХА. — 2010. — С.232–235.
  2. Белолюбцев А. И. Климат как важнейший естественноисторический фактор развития эрозии почв / А. И. Белолюбцев, Е. А. Дронова // Природообустройство. — 2018. — № 5. — С.75–82.
  3. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация / М. И. Герасимова, М. Н. Строганова, Н. В. Можарова, Т. В. Прокофьева. — Смоленск: Ойкумена, 2003. — 268 с.
  4. Кирюшин В. И. Понятие природных ландшафтов и агроландшафтов, их устойчивости и экологической емкости / В. И. Кирюшин // Земледелие на рубеже XXI века: сб. докладов Международной научной конференции. — М.: Издательство МСХА, 2003. — С.53–84.
  5. Лошаков В. Г. Влияние пожнивного сидерата на фитосанитарное состояние специализированных севооборотов / В. Г. Лошаков, Ю. Д. Иванов, В. А. Николаев // Доклады ТСХА. — 2005. — Вып. 277. — С.30–34.
  6. Жилко В. В. Водная и ветровая эрозия / В. В. Жилко. — Минск: Ураджай, 1986. — 55 с.

Perennial grasses for sustainable tillage and soil quality optimization of highlands

Belolyubtsev A. I., Dr. Agr. Sc.

Dronova E. A., PhD Geogr. Sc.

Asaulyak I. F., PhD Geogr. Sc.

Russian Timiryazev State Agrarian University

127550, Russia, Moscow, Timiryazevskaya str., 49

E-mail: abelolyubcev@rgau-msha.ru

The field trial (M-01-18-OP) was started by I. S. Kochetov in 1980 at the research farm “Mikhaylovskoe” in the Moscow region. In the period of 1980–1989 the effects of three factors were analyzed. Starting from 1990 the trial was modified into the two-factorial one due to the new improved farming systems and tillage techniques for low-quality soil. Crop rotation on highlands should be performed considering climate, environment, local topography, soil, plant cover etc. It is important to take into account habitat-forming and soil-conserving ability of each crop as well as its response to soil damage, landscape and winter conditions particularly under current global warming. Cultivation of legumes and gramineous together for 1 year had significant positive effect on highly damaged soil (plot 8º). Grasses showed good tillering capacity, soil coverage and root formation minimizing the loss of fine soil (0.12 t ha-1) on the background of favorable soil structure. However, soil-conserving (0.22 t ha-1) and flow-regulating capacities (22 mm) of perennial grasses decrease with the time. Therefore, optimal plant composition of such mixtures are of great importance with regard to plant tolerance to abiotic and biotic stresses.

Keywords: perennial grass, crop rotation, highland, erosion, climate change.

References

1. Avdeev S. M. Nakoplenie podzemnoy massy mnogoletnimi bobovo-zlakovymi travosmesyami pri dlitelnom vozdelyvanii v klimaticheskikh usloviyakh Moskovskoy oblasti / S. M. Avdeev // V sbornike: Doklady TSKhA. — 2010. — P.232–235.

2. Belolyubtsev A. I. Klimat kak vazhneyshiy estestvennoistoricheskiy faktor razvitiya erozii pochv / A. I. Belolyubtsev, E. A. Dronova // Prirodoobustroystvo. — 2018. — No. 5. — P.75–82.

3. Antropogennye pochvy: genezis, geografiya, rekultivatsiya / M. I. Gerasimova, M. N. Stroganova, N. V. Mozharova, T. V. Prokofeva. — Smolensk: Oykumena, 2003. — 268 p.

4. Kiryushin V. I. Ponyatie prirodnykh landshaftov i agrolandshaftov, ikh ustoychivosti i ekologicheskoy emkosti / V. I. Kiryushin // Zemledelie na rubezhe XXI veka: sb. dokladov Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. — Moscow: Izdatelstvo MSKhA, 2003. — P.53–84.

5. Loshakov V. G. Vliyanie pozhnivnogo siderata na fitosanitarnoe sostoyanie spetsializirovannykh sevooborotov / V. G. Loshakov, Yu. D. Ivanov, V. A. Nikolaev // Doklady TSKhA. — 2005. — Is. 277. — P.30–34.

6. Zhilko V. V. Vodnaya i vetrovaya eroziya / V. V. Zhilko. — Minsk: Uradzhay, 1986. — 55 p.

Обсуждение закрыто.