Научные основы формирования смешанных агроценозов кормовых трав в горной зоне центральной части Северного Кавказа

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Специальности: 06.01.09 - Растениеводство,

06.01.12 - кормопроизводство и луговодство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Научные основы формирования смешанных агроценозов кормовых трав в горной зоне центральной части Северного Кавказа

Тамахина Аида Яковлевна

Владикавказ-2008

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова» в 1998-2008 гг.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Бекузарова Сарра Абрамовна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, член-корреспондент РАСХН

Коломейченко Виктор Васильевич

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Ерижев Кахар Амирович

Ведущая организация:

ГНУ «Кабардино-Балкарский НИИ сельского хозяйства»

Защита диссертации состоится 5 марта 2009 г. в 11.00 ч. на заседании диссертационного совета ДМ 220.023.01 при ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362040, Россия, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37, Горский ГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет».

С авторефератом можно ознакомиться на сайте referat_ vak@ministry.ru

Автореферат разослан «____» ____________200_ г.

Ученый секретарь диссертационного совета Лазаров Т.К.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Решающим фактором успешной реализации задач по развитию сельскохозяйственного производства является адаптивная стратегия земледелия, сменившая техногенные системы. В этой связи большое народнохозяйственное значение имеет разработка основных агротехнических приемов выращивания высокопродуктивных, адаптивных, энергосберегающих агроценозов, обеспечивающих повышение устойчивости кормовой базы и природоохранной роли кормовых культур, в том числе в условиях воздействия техногенных стрессоров.

Решение актуальной проблемы увеличения производства полноценных кормов можно осуществить путем производственной интродукции экотипов ценных дикорастущих видов трав местных популяций, разработки агротехнических приемов повышения их продуктивности по принципу организации естественных растительных сообществ, расширения набора растений, обладающих высокой устойчивостью к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям (засуха) и почвоулучщающими свойствами.

В условиях ограниченных возможностей для сельского хозяйства горной зоны эффективным способом повышения конкурентоспособности предприятий является диверсификация сельскохозяйственного производства путем расширения посевов культур, используемых в различных отраслях народного хозяйства. В связи с этим, практическую значимость приобретает внедрение в практику растениеводства горной зоны Центральной части Северного Кавказа агроценозов лекарственно-кормовых трав многоцелевого использования, выращивание которых позволит иметь гарантированную прибыль в зависимости от конъюнктуры рынка, смягчить проблему безработицы.

Цель и задачи исследований.

Цель исследований заключалась в разработке ресурсосберегающих агротехнических приемов, обеспечивающих повышение урожайности и качества агроценозов кормовых трав многоцелевого использования, обладающих высокой биологической ценностью и продуктивностью в горных условиях (девясил высокий, окопник шершавый, крапива двудомная и козлятника восточный).

Поставленная цель достигалась решением следующих задач:

- оценка возможности производственной интродукции козлятника восточного, девясила высокого, окопника шершавого и крапивы двудомной из естественного генофонда горной зоны на основе исследования интенсивности самовозбновления, структуры и гетерогенности фитоценозов;

- определение роли суберизации корней и лигнификации стеблей в формировании засухоустойчивости травянистых растений в целях успешной интродукции в районы с неустойчивым увлажнением;

- обоснование модели смешанного агроценоза широколистных трав на основе принципа дифференциации экологических ниш и фитоценотической конкуренции; смешанный агроценоз кормовой

- изучение продукционного процесса и хозяйственной продуктивности агроценозов козлятника восточного, девясила высокого, окопника шершавого и крапивы двудомной в монокультуре, парных и полных смесях по срокам вегетации;

- выяснение влияния ценотических (конкуренция) и антропогенных (удобрения) факторов на хозяйственную продуктивность многолетних трав в смешанном агроценозе по сравнению с монокультурами;

- установление качественного состава биомассы агроценозов многолетних трав в смесях и в монокультурах;

- определение степени биогеохимической сбалансированности агроценозов трав в монокультуре и в смеси по азоту и зольным элементам;

- исследование сукцессионного процесса в агроценозах многолетних трав;

- оценка степени накопления агроценозами кормовых трав токсичных элементов и техногенных радионуклидов, изучение роли компонентов смеси в биоиндикации техногенного загрязнения;

- изучение почвенно-биотического комплекса как подсистемы агроценозов многолетних трав;

- энергетическая и социально-экономическая оценка эффективности агроценозов многолетних кормовых трав.

Научная новизна заключается в том, что на основе комплексных исследований впервые в горной и предгорной зонах Центральной части Северного Кавказа:

- разработаны принципы конструирования смешанных агроценозов широколистных кормовых трав;

- дано обоснование развития растениеводства в горной зоне путем его диверсификации, в частности с использованием многолетних лекарственно-кормовых трав, урожай которых имеет неограниченный рынок сбыта для последующего многоцелевого использования;

- разработана методика и предложен принцип оценки засухоустойчивости кормовых трав по степени и интенсивности суберизации корневой системы;

- исследован фитосанитарный статус и природоохранная роль многолетних кормовых трав в агрогеобиоценозах.

Исследования являются составной частью тематического плана НИР КБГСХА (шифр 06.01.0905, номер государственной регистрации 0120.0 802390).

Практическая значимость работы заключается в улучшении экономических показателей сельского хозяйства и повышении уровня занятости населения на 30-40% за счет создания в горной зоне Центральной части Северного Кавказа агроценозов кормовых трав многоцелевого использования с общей рентабельностью 240%, в т.ч. 60% от производства сенажа (по выходу молока). Внедрение в практику растениеводства горной зоны изученных кормовых трав будет способствовать укреплению кормовой базы за счет продления срока кормления ими животных до 10 месяцев в году.

Объект исследований - многолетние кормовые травы (девясил высокий, окопник шершавый, козлятник восточный, крапива двудомная).

Предмет исследований - агротехнические приемы, способствующие повышению продуктивности и качества агроценозов многолетних лекарственно-кормовых трав и получения экологически безопасной продукции.

Основные положения, выносимые на защиту:

1.Теоретическая концепция и количественные параметры оценки засухоустойчивости кормовых трав по степени и характеру суберизации корней при подборе видового состава для районов с неустойчивым увлажнением; эмпирические зависимости выживаемости растений и экологической стратегии видов в условиях почвенно-воздушной засухи от их коэффициента суберизации.

2.Обоснование оптимальной модели смешанного агроценоза многолетних широколистных трав, сконструированного с учетом их эколого-фитоценотических стратегий, вертикальной и горизонтальной структуры, сбалансированности по минеральным веществам.

3.Показатели продукционного процесса, эффективности размножения девясила высокого, окопника шершавого, крапивы двудомной и козлятника восточного в зависимости от условий выращивания; количественные показатели сукцессионного процесса в смешанных агроценозах.

4.Оценка фитосанитарного и микробиологического статуса кормовых трав.

5.Энергетическая и социально-экономическая оценка выращивания смешанных агроценозов лекарственно-кормовых трав в горной зоне Центральной части Северного Кавказа.

Методология исследований заключается в использовании методов полевого эксперимента с применением стандартных методик, приборов, оборудования и обработкой экспериментальных данных методами математической статистики.

Личный вклад автора заключается в постановке проблемы, определении цели и задач исследований, выборе методов, проведении полевых исследований и лабораторных анализов, обработке и анализе полученных данных, подготовке промежуточных и заключительных отчетов о научно-исследовательской работе, опубликовании научной монографии и статей.

Достоверность результатов подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных в результате десятилетних опытов, достаточным объемом расчетных данных и полученных зависимостей, положительными результатами производственной проверки.

Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований доложены на региональных и Всероссийских научно-практических конференциях (Нальчик, 2001, 2003, 2005, 2006, 2007, 2008, Орел, 2004, 2006, Троицк, 2007, Владикавказ, 2003, Ставрополь, 2003 и др.); на международных научно-практических конференциях и симпозиумах (Москва-Пущино, 2003, 2007, Владикавказ, 2004, 2006, 2007, 2008, Майкоп, 2005, Самара, 2005, 2006, 2007, Саратов, 2007 и др.).

Публикации. Основное содержание и результаты работы изложены в монографии «Оптимизация структуры агроценозов кормовых культур в горной зоне Центральной части Северного Кавказа», в 48 научных статьях, в т. ч. 10 - в рецензируемых ВАК журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Содержание работы изложено на 363 страницах, в т.ч. основного текста 270 страниц. Работа содержит 79 таблиц, 53 рисунка, 29 приложений. Список использованной литературы насчитывает 647 работ, в т.ч. 99 - на иностранных языках.

Автор глубоко признательна за помощь и поддержку доктору сельскохозяйственных наук профессору Жерукову Б.Х., за ценные советы при выборе научного направления исследований и оформлении диссертации, консультативную помощь по вопросам исследований - доктору сельскохозяйственных наук профессору Фисуну М.Н., доктору сельскохозяйственных наук профессору Шомахову Ю.А., доктору сельскохозяйственных наук профессору Кумахову В.И., доктору сельскохозяйственных наук профессору Шукаевой Ф.Ж.

ОБЪЕКТЫ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объектов исследований выделены многолетние широколистные травы (козлятник восточный, девясил высокий, окопник шершавый, крапива двудомная), а также травянистые растения различных экологических групп по отношению к условиям увлажнения в естественных фитоценозах предгорно-горной зоны Центральной части Северного Кавказа.

Предгорная зона Центральной части Северного Кавказа, находящаяся в высотном поясе 500-800 м над уровнем моря, характеризуется теплым и умеренно влажным климатом, горная зона - умеренно-теплым с неустойчивой обеспеченностью осадками, выраженным ветровым режимом, высокой степенью синергетической природной опасности (оползни, обвалы, осыпи, град, сели). Температурный и влажностный режимы 1999-2001 гг. были близки к средним многолетним значениям (9,3оС и 625 мм). 1998 г. был жарким и засушливым со среднегодовой температурой 10,9оС и суммой осадков 521 мм. За период исследований относительная влажность воздуха в течение вегетации была близка к среднему многолетнему значению (73%) в 1998 г., в 1999 г. - выше на 3, в 2000 г. - на 5, в 2001 г. - на 2%. В 2002-2007 гг. тепловой режим был близок к среднемноголетним значениям (8,3-8,4оС). В 2004, 2006 и 2007 гг. режим выпадения осадков был наиболее близким к среднемноголетним значениям (ГТК=1,8). В 2005-2006 г. количество осадков составило 523 мм (ГТК=1,0), в т. ч. за июль-август - 49 мм. В 2002 гг. осадков было на 11,7% выше среднемноголетнего значения, в 2003 г. - на 9,8% ниже.

Опыты проводились на серой лесной почве СХПК «Нальчикский», серой лесной и аллювиальной луговой почвах МУП СПК «Сукан-Суу». Серые лесные почвы опытных участков в пахотном слое (0-20 см) характеризовались средним содержанием гумуса (2,7-4,6%), средним (30-52 мг/кг) и повышенным (63-82 мг/кг) содержанием подвижного фосфора, высоким (76-92 мг/кг) и повышенным (98-105 мг/кг) содержанием обменного калия, слабощелочной (рНводн.=7,0-7,4) и близкой к нейтральной реакцией (рНводн.=6,9-7,0). Аллювиальная луговая почва опытного участка в пахотном слое (0-10 см) характеризовалась низким содержанием гумуса (2,4-3%), средним содержанием подвижного фосфора (64-72 мг/кг) и высоким - обменного калия (90-96 мг/кг), слабокислой реакцией (рНводн=6,0).

В процессе исследований реализованы следующие опыты.

Опыт 1. Заложен в 1998-2001 гг. на серой лесной почве предгорной и горной зон. Размер учетных делянок 25 м2. Способ посева широкорядный с междурядьями 70 см, повторность четырехкратная. Посев козлятника и крапивы - ранневесенний, девясила и окопника осенний. Проводили 2 укоса. Варианты опыта: 1.козлятник восточный (1 млн. шт./га) - посев 5.04.1998 г; 2.крапива двудомная (1 млн. шт./га) - посев 5.04.1998 г.; 3.девясил высокий (0,25 млн. шт./га) - посев 10.10.1998 г.; 4.окопник шершавый (0,1 млн. шт./га) - посев 10.10.1998 г. На участок с посевом крапивы двудомной ранней весной ежегодно вносили перепревший навоз из расчета 20 т/га 1 раз в 3 года.

Опыт 2. Оценка побегообразования и продуктивности козлятника восточного в зависимости от высоты скашивания и рельефа местности. Посев рядовой с междурядьями 30 см и нормой высева 2 млн. шт./га. Почва серая лесная. Варианты: 1 (участок на ровном рельефе), 2 (участок на склоне с углом в основании 32о).

Опыт 3. Механизмы приспособления к условиям засухи исследовали у 38 видов травянистых растений различных экологических групп по отношению к условиям увлажнения. Для исследования отбирали по 10 особей каждого вида в засушливые и особенно жаркие периоды года. Устанавливали связь между суберизацией корней, лигнификацией стеблей и выживаемостью трав. Учет проводили на 4-х постоянных площадках по 1 м2 в 2-3 срока в течение вегетации.

Опыт 4. Двухфакторный: оценка продуктивности смешанного агроценоза кормовых трав по сравнению с монокультурами в зависимости от типа почвы. Фактор А - тип почвы (серая лесная, аллювиальная луговая). Фактор В - тип агроценоза: 1.козлятник восточный в монокультуре, 2.девясил высокий в монокультуре; 3.окопник шершавый в монокультуре; 4.крапива двудомная в монокультуре, 5. смешанный агроценоз. Площадь посадок по 30 м2. Плантации были заложены весной 2002 г. путем посадки отрезков корневищ девясила и окопника с 2-3 почками, корневых отпрысков козлятника и крапивы в борозды на глубину 15 см с расстоянием в ряду 70 см и с междурядьями 70 см. Расположение систематическое. Соотношение компонентов смешанной посадки 1:1:1:1. Посадка произведена чередующимися полосами по 5 м. Укос растений проводился в конце июня и в начале августа. Повторность четырехкратная.

Конкурентоспособность кормовых трав в смешанных агроценозах определяли по продуктивности зеленой массы соседних компонентов полос. Повторность шестикратная. Фактор А - тип почвы (серая лесная, аллювиальная луговая). Фактор В - продуктивность парных смесей: 1) крапива двудомная + козлятник восточный; 2) козлятник восточный + девясил высокий; 3) девясил высокий + окопник шершавый.

Опыт 5. Однофакторный: влияние удобрений на продуктивность агроценозов, структуру урожая зеленой массы в полной смеси, конкурентоспособность компонентов в парных смесях. Почва - аллювиальная луговая. Повторность четырехкратная. Площадь делянок по 30 м2. Варианты опыта: 1.козлятник восточный в монокультуре, 2.крапива двудомная в монокультуре, 3.девясил высокий в монокультуре, 4.окопник шершавый в монокультуре, 5.систематическая посадка крапива - козлятник - девясил - окопник. Варианты внесения удобрений: 1. контроль (без удобрений), 2. перепревший навоз 20 т/га, 3. N60P60K60, 4. N60P120K60, 5. N60P120K120.

Оптимальные варианты удобрения смешанного агроценоза изучали в двухфакторном опыте: фактор А - вид удобрений, фактор В - тип агроценоза (смесь, монокультура). Повторность четырехкратная.

Морфологическое описание почвенных разрезов и агрохимический анализ почв опытных участков проводили стандартными методами в начале и конце вегетации. Рассчитывали индекс окультуренности почв (Кулаковская Т.Н., 1990).

Суберизацию оценивали отдельно по экзо- и эндодерме по 5-балльной шкале на временных срезах корней, окрашенных суданом (Дженсен У., 1965). Лигнификацию оценивали отдельно по флоэме, камбию и ксилеме на временных срезах стеблей, окрашенных резорцином (Прозина М.Н., 1960).

Типы стратегий кормовых трав исследовали по методике Миркина Б.М. и др. (1989). Освещенность листьев на разных ярусах агроценозов определяли люксметром «Экран» (тип 1ЛКП).

Исследование биологической продуктивности кормовых трав в монокультуре включало определение надземной и подземной фитомассы, хозяйственной эффективности, изучение структуры фитоценоза (Алексеенко Л.Н., 1967, Шалыт М.С., 1960), семенного и вегетативного возобновления (Заугольнова Л.Б., 1985, Уранов А.А., 1977), эффективности фотосинтеза (Каюмов М.К., 1977, Ничипорович А.А., 1966, Тооминг Х.Г., 1984), продуктивности работы корневой системы (Станков Н.З., 1964) и интенсивности её обновления. Коэффициент вегетативного размножения (Кв) определяли как отношение порослевых побегов к общему их числу на 1 м2. Интенсивность азотфиксации козлятника восточного исследовали по методу Посыпанова Г.С. (1991), Трепачева Е.П. (1979).

Конкурентные взаимоотношения в парных смесях оценивали отношением земельных эквивалентов (LER), коэффициентом агрессивности (CA) и конкурентоспособности (CR) (Методическое руководство по исследованию смешанных агрофитоценозов, 1996).

Определяли вклад каждой ценопопуляции в надземную фитомассу агроценоза (в %) и отклонение () его от начального (Сидоренко В.Г., Сурова Н.Г., Бердюкова В.А., 1992). Мерой сукцессии смешанного агроценоза считали среднее число особей видов посторонней флоры на 1 м2, наблюдаемое на 10 площадках в 4-кратной повторности.

Содержание токсичных элементов в пахотном слое аллювиальной луговой почвы и в биомассе кормовых трав определяли методом инверсионной вольтамперометрии (ГОСТ Р 51301-99), удельную активность 137Cs и 90Sr - на спектрометрическом комплексе «Прогресс».

Биологический круговорот азота и зольных элементов в агроценозах исследовали по методу Родина Л.Е. и др. (1967), Титляновой А.А. и др. (1982).

Мерой изменения биологической емкости среды в агроценозах считали количество дождевых червей, численность, структуру микрофлоры и коэффициент минерализации (Бабьева И.П., Агре Н.С., 1971, МУ по санитарно-микробиологическому исследованию почвы, 1976, 1981).

Химический состав и энергетическую ценность зеленой массы определяли стандартными методиками (Руководство по анализам кормов, 1982, Петухова Е.А. и др., 1977). Эффективность технологии создания смешанных агроценозов оценивали по методикам ВНИИК им. В.Р. Вильямса (1987, 1995), а также экологической емкостью и коэффициентом производительности (Удалов В.П., Калиниченко А.Н., 2005).

Статистическая обработка данных проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985, Лакин Г.Ф., 1990) с использованием пакета компьютерных программ Microsoft Office Excel 2003, STRAZ, STATISTICA (6).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Естественные механизмы регулирования качественного состава сообществ Фенологические фазы развития многолетних кормовых трав в предгорной зоне проходят на 3-4 недели раньше, чем в горах. У козлятника все фазы развития наблюдаются в год посева. У девясила и окопника в первый год образуется розетка из 4-6 листьев диаметром 35-50 см; на второй год образуются побеги, цветение и созревание семян происходит, как правило, на 2-ой год после посева. Растения крапивы зацветают и плодоносят на второй год. Ранневесенним отрастанием характеризуются окопник и крапива, растения девясила отрастают в начале мая.

Всхожесть семян козлятника составила 25-30%. Популяция козлятника пополняется в основном за счет вегетативного размножения. В 1998 г. Кв составил 0,15-0,17, в последующие годы интенсивность вегетативного размножения возросла в 4,5-5 раз.

Урожайность сухой надземной массы козлятника по годам исследования существенно увеличилась и составила в 1998 г. - 29-33, в 1999 г. - 111-145, в 2000 г. - 139-165 ц/га соответственно. Урожайность зеленой массы второго укоса составила 40-50% от первого укоса. Полноценный урожай семян козлятника восточного получен в 1999 г. - 1,5-2 ц/га, в 2000 г. - 3-3,4 ц/га. Размножение самосевом в агроценозе неэффективно в связи с высокой твердосемянностью и слабой конкурентоспособностью козлятника по отношению к сорным травам в первые годы жизни. Доля участия в травостое растений козлятника возрастает по годам наблюдения в предгорной зоне с 51,8% в 1998 г. до 78,5% в 2000 г., в горной зоне - с 45,6 до 68,3% соответственно.

Средняя площадь листьев козлятника за 3 года наблюдения составила 23-28 тыс. м2/га. Площадь листьев 1-го и 2-го укосов в предгорной зоне (28,8 и 19,2 тыс. м2/га соответственно) существенно выше, чем в горной. Агроценоз характеризуется размещением 60-80% листьев в средней части травостоя, что обуславливает слабую освещенность нижнего яруса (рис.1). Корни располагаются на глубине до 1 м и более, а 60% их - в слое 0-30 см (рис.2).

Условия рельефа не влияют на вегетативную активность козлятника (опыт 2). Спустя три года количество его порослевых побегов на склоне и ровном участке составило 284-286 шт./м2. Для отрастания растений оптимальным является скашивание на высоте 7 см. При этом среднее число порослевых побегов составляет 2-3 шт./куст, что существенно превышает значения данного показателя при скашивании на высоте 3 и 5 см. Средняя площадь листьев посева на ровном участке составила 27,7 тыс.м2/га, урожайность зеленой массы 221 ц/га, а на склоне - меньше на 23,5 и 43,4% соответственно.

Всхожесть семян девясила высокого составила 16-20%. В структуре урожая, начиная со второго года, преобладали побеги, возникшие от корневых почек. Доля семенных экземпляров спустя три года после посева составила 13-20% от общего числа особей. Кв посевов в предгорной зоне составил в 2000 г.- 0,17, в 2001 г. - 0,29, в 2002 г. - 0,44, в горной зоне - 0,2, 0,33, 0,43 соответственно. Установлено достоверное влияние высотной поясности на урожайность 1-го и 2-го укосов. В 2000 г. урожайность зеленой массы за 2 укоса в предгорной зоне составила 232,6, в 2001 г. - 301, в 2002 г. - 374,7 ц/га, в горной зоне - на 14% меньше. Средняя площадь листьев агроценоза в предгорной зоне (45,5 тыс. м2/га) в 1,2 раза выше, чем в горной. В 2000 г. урожай семян составил 0,73, в 2001 г. - 0,96, в 2002 г. - 1,06 ц/га, средняя масса 1000 штук - 0,53 г. Агроценоз девясила характеризуется расположением большей части листьев в нижнем (30-35%) и в среднем (35-40%) ярусах, освещенность которых меньше, чем верхнего, в 9 и 3 раза соответственно (рис.1). Корни проникают на глубину до 60 см, около 70% их располагается в слое 0-30 см (рис. 2).

Всхожесть семян окопника шершавого 50-60%. Первые 2 года урожайность посева была обусловлена вегетативным размножением. Кв посевов в предгорной зоне возрос с 0,15 в 2000 г. до 0,22 в 2002 г., в горной - с 0,13 до 0,20 соответственно. Установлено достоверное влияние высотной поясности на урожайность зеленой массы и площадь листовой поверхности 1-го укоса. В 2000 г. урожайность сухой зеленой массы за 2 укоса в предгорной зоне составила 163,5 ц/га, в 2001 г. - 225,2, в 2002 г. - 258,5 ц/га, а в горной зоне меньше на 9,4%. Урожайность второго укоса составила в 2001-2002 г. 50% от первого, а в засушливом 2000 г. - 36%. Площадь листьев и ФП агроценоза спустя 2 года возросли в 1,5 раза. Из-за осыпания семян и растянутого срока их созревания фактический урожай в 4-6 раз меньше теоретически возможного: в 2000 г. - 1,07, в 2001 г. - 1,24, в 2002 г. - 1,45 ц/га. В агроценозе окопника шершавого 60% листьев расположено в средней части, освещенность нижнего яруса в 2 раза меньше, чем верхнего (рис. 1). Около трети корней располагаются в горизонте 0-20 см, половина - на глубине 21-60 см, остальные достигают глубины 90 см (рис.

2).

Всхожесть семян крапивы двудомной 35-50%. В структуре урожая, начиная со второго года, преобладают побеги, возникшие от корневых почек (90%). Кв в предгорной зоне увеличился с 0,37 в 1998 г. до 0,75 в 2000 г., в горной - с 0,40 до 0,72 соответственно. За период исследования достоверного влияния высотной поясности на урожайность 1-го и 2-го укосов не выявлено. В 1998 г. урожайность сухой надземной массы за 2 укоса в предгорной зоне составила 283,2 ц/га, в 1999 г. - 525,1, в 2000 г. - 568,8 ц/га, в горной - меньше на 6, 11,8, 9,2% соответственно. Урожайность второго укоса составила 40-44% от первого укоса. В предгорной зоне в 1999-2000 гг. площадь листьев и ФП возросли по сравнению с 1998 г. в 1,8-2 раза, а в горной - в 1,9-2,1 раза. Урожай семян крапивы в 1999 г. составил 0,28 ц/га, в 2000 г. - 0,38 ц/га. В агроценозе крапивы двудомной 60-70% листьев расположено в верхнем ярусе, освещенность которого на 15% выше, чем нижнего (рис. 1). Основная масса корней размещается на глубине до 20 см.

Рис. 1. Характер распределения листьев (% от общей их массы) по высоте козлятника восточного (а), крапивы двудомной (б), девясила высокого (в), окопника шершавого (г).

Козлятник восточный, девясил высокий, окопник шершавый и крапива двудомная являются переходными типами с вторичными эколого-фитоценотическими стратегиями (С-S-R), о чем свидетельствует способность к вегетативному размножению, наличие банка семян, приспособленность к неблагоприятному климату, требовательность к почвенному питанию. Более полное заполнение пространства листовой поверхностью обеспечивает чередование видов в совместной посадке: окопник - девясил - козлятник - крапива.

Рис.2. Структура подземной массы (% от общего количества) агроценоза: козлятник восточный (а), девясил высокий (б), окопник шершавый (в).

Установлена тесная связь интенсивности суберизации корней с условиями увлажнения травянистых растений всех экологических групп (r=0,76-0,83), суберизации эндодермы и условиями увлажнения у мезо- и ксеромезофитов (r=0,67 и 0,64 соответственно), суберизации экзодермы и условиями увлажнения у всех типов экологических групп (r=0,83-0,96). Интенсивность суберизации возрастает в ряду S-R-С. Для С-стратегов характерен наименьший размах коэффициентов суберизации (4-5 баллов), для S - наибольший (0-4 балла). Связь между выживаемостью мезофитов (В, %) и коэффициентом суберизации (Кс) выражается уравнением линейной регрессии:

В=57,1158+5,3947.Кс. 1

Установлена полиномиальная связь между Кс, В и экологической стратегий видов (рис.3).

У мезофитов связь между образованием лигнина во флоэме с условиями увлажнения более высокая (r=0,5), чем у ксеромезофитов (r=0,29). Связь лигнификации ксилемы с условиями увлажнения отсутствует. Для многих видов ксерофильной специализации характерно одревеснение флоэмы и ксилемы независимо от условий увлажнения, а для гигромезофитов - отсутствие одревеснения флоэмы. Интенсивность суберизации корней не связана с лигнификацией флоэмы и ксилемы стебля (r=-0,27-0,30). Главным фактором одревеснения стеблей травянистых растений является температура, которая в тени на 10-15оС ниже, чем на открытом солнце.

Рис. 3. Связь экологической стратегии (R, C, S), выживаемости (В) и коэффициента суберизации корней (Кс) в условиях засухи.

Исследование смешанных агроценозов кормовых трав

Среднегодовая урожайность сухого вещества зеленой массы агроценоза козлятника составила 91 ц/га на серой лесной почве, на аллювиальной луговой - в 1,37 раза меньше. Коэффициент хозяйственной эффективности на обоих типах почв средний (0,41-0,45). Средняя продуктивность подземной массы на серой лесной почве (114,1 ц/га) выше, чем на аллювиальной луговой, на 6,8%. Продуктивность работы корневой системы агроценоза невысокая (0,69-0,8). Интенсивность обновления корневой системы (0,42-0,46) с возрастом снижается более чем в 3 раза.

За все годы исследований ФПР и ЧПФ были максимальными в начале вегетации. Средние значения ФП первого укоса в 1,5-1,9 раза, а ЧПФ - в 1,4 раза выше, чем второго. КПДФАР в 2006 г. составил 1,99% на серой лесной и 1,38% на аллювиальной луговой почве.

Зависимость урожайности сухой надземной массы (У, ц/га) от площади листьев (S, тыс. м2/га) на обоих типах почв линейная (r=0,97-0,98):

У=1,55. S - 14,39 (серая лесная), 2

У=1,25. S - 5,30 (аллювиальная луговая). 3

Связь между урожайностью сухого вещества зеленой массы и ЧПФ (г/м2.сут) тесная (r=0,71-0,73) и выражается уравнением линейной регрессии:

У=44,2.ЧПФ - 83,39 (серая лесная), 4

У=31,5.ЧПФ - 56,06 (аллювиальная луговая). 5

На серой лесной почве в среднем за год агроценоз козлятника восточного фиксировал 108,43 кг/га азота, а на аллювиальной луговой - в 1,4 раза меньше (табл.1). Связь между урожайностью сухого вещества зеленой массы (У, ц/га), количеством активных клубеньков (n, млн. шт./га) и количеством фиксированного азота (N, кг/га) тесная (r=0,88-0,95) и выражается уравнениями линейной регрессии:

на серой лесной

У=0,94.n-16,46, 6

У=0,85.N -0,46; 7

на аллювиальной луговой:

У=0,65.n - 4,03, 8

У=0,78.N + 2,29. 9

Связь между количеством активных клубеньков и фиксированным азотом тесная (r=0,87-0,88) и выражается уравнением линейной регрессии:

N=1,04.n - 14,51 (серая лесная), 10

N=0,81.n - 7,67 (аллювиальная луговая). 11

Таблица 1. - Формирование и эффективность симбиотического аппарата козлятника восточного

Годы исследования на разных типах почв	Кол-во клубеньков, млн. шт./га	Масса клубеньков, кг/га	ОСП, кг.дней/га	АСП, кг.дней/га	Количество фиксированного азота воздуха, кг/га
	всего	актив.	всего	актив.
Серая лесная 2002 2003: 1 укос 2 укос 2004: 1 укос 2 укос 2005: 1 укос 2 укос 2006: 1 укос 2 укос За 5 лет Среднее за год Аллювиал. луг. 2002 2003: 1 укос 2 укос 2004: 1 укос 2 укос 2005: 1 укос 2 укос 2006: 1 укос 2 укос За 5 лет Среднее за год НСР05: 1 укос 2 укос	15,2 56,4 47,0 120,1 93,1 135,7 93,6 153,1 98,6 812,8 162,6 8,9 34,6 28,8 79,5 61,2 102,1 72,8 122,8 75,6 586,3 117,3 28,9 23,6	11,7 47,0 39,2 100,1 77,6 113,1 66,9 127,6 77,2 660,4 132,1 7,4 28,8 23,2 66,3 51,0 85,1 60,7 102,4 63,0 487,9 97,6 24,0 23,1	29,5 109,4 92,2 233,0 180,6 263,3 181,6 297,2 191,3 1578,1 315,6 17,3 67,1 55,9 154,2 118,7 198,1 141,2 238,2 146,6 1137,3 227,5 56,1 45,8	23,3 93,5 78,0 199,2 154,4 225,1 133,1 254,0 163,6 1324,2 264,8 14,7 57,3 46,2 131,9 101,5 169,3 120,8 203,7 125,4 970,8 194,2 47,8 45,9	1180 4376 3688 9320 7224 9216 7264 11888 7652 12361 692 2684 2236 6168 4748 7924 5648 9528 5864 9098 2979 1834	816 3273 3120 6972 6176 7879 5324 8893 6545 9799 515 2006 1848 4617 4060 5926 4832 7130 4389 7065 1674 1864	12,24 49,10 18,72 104,64 37,06 118,19 31,94 133,39 36,87 542,15 108,43 7,73 30,09 11,09 69,26 24,36 88,89 28,98 94,91 32,88 388,19 77,64 25,17 9,67

В агроценозе девясила высокого доля экземпляров семенного происхождения составила в среднем 40% от общего количества. Ценоз пополнялся и за счет вегетативного размножения, интенсивность которого на 5-ый год снизилась в 3,3 раза. В результате увеличения числа ювенильных особей индекс пополнения ценопопуляции вырос в 2,42 раза.

Среднегодовая урожайность надземной сухой массы девясила составила на серой лесной почве 110,5, а на аллювиальной луговой - 94,4 ц/га. Урожай второго укоса составляет 20-25% от первого. Коэффициент хозяйственной эффективности агроценоза средний (0,62-0,63), наблюдалась тенденция к его снижению с возрастом плантации. За 5 лет агроценоз девясила на серой лесной почве накопил 882,4 ц/га сухого вещества, в т. ч. корневой массы - 331,4 ц/га, на аллювиальной луговой почве - меньше на 12,2 и 8,3% соответственно. Продуктивность работы корневой системы агроценоза высокая (1,67-1,82) при низкой интенсивности её обновления (0,22-0,24).

В первый год пользования плантацией девясил формировал оптимальную по размерам площадь листьев, которая возросла через четыре года в 1,3-1,5 раза. Средняя площадь листьев на серой лесной почве на 13,4% выше, чем на аллювиальной луговой. ФП плантации во втором укосе составляет 37%-40% от ФП первого укоса на обоих типах почв, а ЧПФ второго укоса - 60% первого. С возрастом плантации КПДФАР увеличивается в 1,5 раза (1,19% на серой лесной и 1,02% - на аллювиальной луговой почве).

Между урожайностью сухой зеленой массы (У, ц/га) и площадью листьев (S, тыс. м2/га) существует тесная связь (r=0,94-0,99), выражаемая уравнением линейной регрессии:

У=1,24.S - 10,71 (серая лесная почва), 12

У=1,31.S - 12,69 (аллювиальная луговая почва). 13

Зависимость между ФП (млн. м2. сут./га) и ЧПФ (г/м2.сут) выражается уравнением линейной регрессии:

ЧПФ=1,25.ФП+0,87 (серая лесная почва), 14

ЧПФ=1,43.ФП+0,79 (аллювиальная луговая почва). 15

Вследствие высокой эффективности семенного размножения индекс пополнения ценопопуляции окопника в 1,4 раза выше, а возрастность популяции в 1,2 раза ниже, чем у девясила высокого. Вегетативное размножение стимулируется скашиванием растений.

На серой лесной почве средняя урожайность надземной сухой массы окопника составила 97,4 ц/га, на аллювиальной луговой - на 9,5% меньше. Урожайность зеленой массы второго укоса составила 45-55% от первого, а в условиях засухи 2005 г. - 35%. На обоих типах почв подземная часть агроценоза занимала 51% от общей биомассы. Агроценоз характеризовался средней продуктивностью работы корневой системы (0,81-0,85) и низкой интенсивностью её обновления (0,25-0,27).

Оптимальную по размерам площадь листьев окопник формировал, начиная со второго года. Площадь листьев второго укоса (68,5-80,6 тыс. м2/га) в 2,6 раза меньше первого. ФП второго укоса составляет 45% от первого. ЧПФ первого укоса в среднем на 14,5% больше второго. КПДФАР агроценоза окопника на серой лесной почве в 2006 г. составил 0,88%, на аллювиальной луговой - 0,85%.

Урожайность зеленой массы окопника коррелирует с площадью листьев (r=0,98-0,99) и фотосинтетическим потенциалом (r=0,97-0,98). Зависимость урожая надземной сухой массы (У, ц/га) окопника от площади листьев (S, тыс.м2/га) выражается уравнением линейной регрессии:

У=0,56.S + 11,84 (серая лесная почва), 16

У=0,53.S + 10,20 (аллювиальная луговая почва). 17

Агроценоз крапивы стабильно пополняется за счет вегетативного размножения, интенсивность которого коррелирует с ростом биологической продуктивности (r=0,64).

Среднегодовая урожайность сухой надземной массы крапивы составила

133,7-138,8 ц/га. Урожайность второго укоса составила 44% от первого. Доля корневой массы на обоих типах почв примерно одинаковая - около 27% от общей биомассы. Агроценоз характеризуется стабильно высокой хозяйственной эффективностью (0,70-0,73) и продуктивностью работы корневой системы (2,60-2,64), средней интенсивностью её обновления (0,36-0,37).

Агроценоз крапивы со второго года формировал оптимальную ассимиляционную поверхность - более 50 тыс. м2/га. Площадь листьев второго укоса в 1,75-1,8 раз меньше, чем первого. ФП на серой лесной почве на 5,2% выше, чем на аллювиальной луговой. КПДФАР по надземной фитомассе составил 1,65% на серой лесной и 1,58% - на аллювиальной луговой почве.

Между урожайностью сухой надземной массы (У, ц с.в./га) и площадью листьев агроценоза (S, тыс. м2/га) имеется тесная связь (r=0,97-0,98), выражаемая уравнением линейной регрессии:

У=1,26.S - 9,86. 18

Хозяйственная продуктивность смешанного агроценоза на серой лесной почве в 2002-2003 гг. на 8-9%, а в последующие годы на 14-17% выше, чем на аллювиальной луговой. Среднегодовая урожайность смеси на серой лесной почве существенно выше (на 15,7 ц/га), чем на аллювиальной луговой. Урожайность крапивы в смеси достоверно не зависит от типа почвы, а урожайность козлятника, девясила и окопника существенно выше на серой лесной почве (табл. 2).

Наибольший вклад в урожайность сухой надземной массы смеси за исследуемый период на серой лесной почве вносит девясил (27,3%), а наименьший - козлятник (18,4%), на аллювиальной луговой почве - крапива (32%) и козлятник (13,5%) соответственно. Вклад окопника в урожай смеси на обоих типах почв примерно одинаков - около 22%. Влад крапивы и козлятника в общую урожайность смеси в 2006 г. по сравнению с 2002 г. увеличился в 2,1 и 3,3 раза на серой лесной и в 2,2 и 3,2 раза соответственно - на аллювиальной луговой почве. Вклад девясила и окопника в общую урожайность смеси в 2006 г. вырос в 1,5-2,4 раза по сравнению с 2002 г. Отклонение среднего вклада в общую урожайность смеси у крапивы и козлятника на обоих типах почв положительное, а у девясила и окопника - отрицательное, что свидетельствует о меньшей интенсивности вегетативного размножения ценопопуляций этих видов (табл.3).

Таблица 2. - Урожайность смешанного агроценоза и его компонентов, ц/га; на серой лесной (Сл) и аллювиальной луговой (Ал) почве: в числителе сырая масса, в знаменателе - сухое вещество

Компонент	2002 г.	2003 г.	2004 г.	2005 г.	2006 г.	Среднее	НСР05
Крапива	Сл	92,5 29,6	261,3 86,5	487,2 161,3	594,4 196,8	631,0 208,9	413,3 136,6	35,4 18,3
	Ал	89,7 28,9	272,1 90,1	495,9 164,2	599,5 198,5	611,3 202,4	413,7 136,8
Козлят-ник	Сл	30,2 10,4	127,1 45,0	303,9 107,6	419,3 157,4	497,6 176,2	275,6 124,1	50,8 14,0
	Ал	21,4 7,6	98,9 35,0	220,1 77,9	269,2 95,3	311,9 110,4	184,3 65,2
Девясил	Сл	378,8 77,2	520,0 106,6	616,1 126,3	597,1 122,4	602,9 123,6	543,0 111,2	30,3 16,7
	Ал	336,7 68,7	474,6 97,3	511,7 104,9	489,8 100,4	530,2 108,7	468,6 96,0
Окоп-ник	Сл	236,2 44,9	482,6 91,7	618,9 117,6	562,1 106,8	688,9 130,9	517,7 98,4	28,7 15,5
	Ал	233,3 44,3	408,4 77,6	501,6 95,3	476,8 90,6	627,4 119,2	449,5 85,4
Смесь	Сл	251,1 43,3	347,7 82,4	506,5 128,2	549,6 145,9	605,1 159, 9	452,0 111, 9	30,5 12,8
	Ал	230,6 39,3	313,5 75,0	432,3 110,6	458,8 121,1	520,3 135,2	391,1 96,2

Таблица 3. - Динамика вклада компонентов в урожайность сухой надземной массы смеси

Компонент смеси	Вклад в урожайность смеси, %	Д,%
	2002г.	2003 г.	2004 г.	2005 г.	2006 г.	Ср.	2003 г.	2004 г.	2005 г.	2006 г.	Дср.
Крапива Козлятник Девясил Окопник Другие	Серая лесная почва
	15,5 8,1 41,3 23,5 11,6	24,2 11,3 31,5 25,8 7,2	30,7 20,5 23,5 22,4 2,9	33,2 25,4 20,8 17,1 3,5	32,1 26,5 19,3 18,7 3,4	27,1 18,4 27,3 21,5 5,7	8,7 3,2 -9,8 2,3 -4,4	15,2 12,4 -17,8 -1,1 -8,7	17,7 17,3 -20,5 -6,4 -8,1	16,6 18,4 -22,0 -4,8 -8,2	+14,5 +12,8 -17,5 -2,5 -7,3
Крапива Козлят. Девясил Окопник Другие	Аллювиальная луговая почва
	16,7 6,3 40,6 25,6 10,8	27,7 9,6 30,4 24,0 8,3	36,2 17,2 22,4 21,0 3,2	40,2 18,5 20,4 17,5 3,4	36,5 19,9 19,7 20,6 3,3	31,5 14,3 26,7 21.7 5,8	11,0 3,3 -10,2 -1,6 -2,5	19,5 10,9 -18,2 -4,6 -7,6	23,5 12,2 -20,2 -8,1 -7,4	19,8 13,6 -20,9 -5,0 -7,5	+18,4 +10,0 -17,4 -4,8 -6,2
НСР05
Крапива Козлятник Девясил	4,3 5,0 1,2	Окопник Смесь	3,5 1,4

В 2004-2006 гг. LER смеси крапива+козлятник на серой лесной почве больше 1. На аллювиальной луговой почве в 2003-2005 гг. LER меньше 1. Более конкурентоспособным компонентом на серой лесной почве является козлятник восточный, а на аллювиальной луговой - крапива двудомная. В смеси козлятник+девясил урожайность первого и второго на серой лесной почве выше, чем на аллювиальной луговой, на 23,5 и 20,1% соответственно. Более конкурентоспособным компонентом пары является девясил высокий. В смеси девясил+окопник урожайность зеленой массы первого и второго на серой лесной почве выше, чем на аллювиальной луговой, на 15,1 и 24,8% соответственно. За весь период исследования на серой лесной почве LER больше 1. На аллювиальной луговой почве совместное выращивание растений стало эффективным через 4 года. На серой лесной почве более конкурентоспособен окопник, а на аллювиальной луговой - девясил (табл. 4).

Таблица 4. - Конкурентоспособность видов в смешанном агроценозе на серой лесной (1) и аллювиальной луговой (2) почве

Показатели	2003 г.	2004 г.	2005 г.	2006 г.	Среднее за 4 года
	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2
LER СА крапивы CA козлятника CR крапивы CR козлятника	Крапива + козлятник
	0,98 -0,17 +0,17 0,85 1,18	1,00 +0,34 -0,34 1,44 0,69	1,04 -0,20 +0,20 0,82 1,21	0,96 +0,24 -0,24 1,29 0,78	1,12 -0,40 +0,40 0,70 1,43	0,98 +0,27 -0,27 1,33 0,75	1,05 -0,22 +0,22 0,81 1,23	1,08 +0,05 -0,05 1,06 0,95	1,05 -0,25 +0,25 0,79 1,26	1,00 +0,22 -0,22 1,28 0,79
LER СА козлятника CA девясила CR козлятника CR девясила	Козлятник + девясил
	0,94 -0,13 +0,13 0,88 1,14	1,01 -0,03 +0,03 0,98 1,02	1,03 -0,17 +0,17 0,84 1,19	1,01 -0,03 +0,03 0,98 1,02	1,09 -0,07 +0,07 0,95 1,06	1,04 -0,04 +0,04 0,96 1,04	1,11 -0,27 +0,27 0,79 1,26	1,09 -0,06 +0,06 0,95 1,06	1,04 -0,16 +0,16 0,86 1,16	1,04 -0,04 +0,04 0,97 1,04
LER СА девясила CA окопника CR девясила CR окопника	Девясил + окопник
	1,05 -0,02 +0,02 0,98 1,02	1,00 +0,04 -0,04 1,04 0,96	1,07 -0,02 +0,02 0,98 1,02	0,98 +0,15 -0,15 1,18 0,85	1,12 -0,03 +0,03 0,96 1,04	0,99 +0,18 -0,18 1,20 0,83	1,10 -0,04 +0,04 0,96 1,04	1,02 +0,20 -0,20 1,22 0,82	1,08 -0,03 +0,03 0,97 1,03	1,0 +0,14 -0,14 1,16 0,86

Урожайность зеленой массы смешанного агроценоза в 2006 г. на серой лесной почве превышает окопник и девясил в монокультуре, а на аллювиальной луговой почве - козлятник, девясил и окопник (рис.4).

Рис. 4. Урожайность зеленой массы (с.в., ц/га) кормовых трав в монокультуре и смеси: на серой лесной (а) и аллювиальной луговой (б) почве.

По величине LAI смешанный агроценоз является высокопродуктивным уже на второй год использования на обоих типах почв. Начиная с третьего года пользования плантацией, КПДФАР превышает 1%. Среднее значение КПДФАР на обоих типах почв превышает среднее значение КПДФАР окопника и козлятника (табл.5).

Таблица 5. - Основные показатели продукционного процесса монокультур и смеси

Варианты	2002 г.	2003 г.	2004 г.	2005 г.	2006 г.	Среднее за 5 лет
Девясил высокий Окопник шершавый Козлятник восточный Крапива Смесь	Серая лесная почва LAI, м2/м2
	8,3 3,8 1,1 2,8 4,4	10,1 12,1 4,7 8,3 8,7	11,8 16,0 11,3 15,4 13,8	11,5 15,4 13,4 18,1 14,7	11,5 17,3 12,2 19,5 15,3	10,6 12,9 8,5 12,8 11,4
Девясил высокий Окопник шершавый Козлятник восточный Крапива Смесь	КПД ФАР, %
	0,76 0,31 0,14 0,24 0,41	1,08 0,63 0,58 0,73 0,77	1,23 0,81 1,32 1,34 1,24	1,19 0,74 1,30 1,65 1,37	1,19 0,88 1,65 1,70 1,50	1,09 0,67 1,00 1,13 1,06
Девясил высокий Окопник шершавый Козлятник восточный Крапива Смесь	Аллювиальная луговая почва LAI, м2/м2
	7,5 3,7 0,8 2,7 3,9	9,1 11,9 4,1 8,1 8,2	9,8 14,8 9,1 15,2 12,2	9,6 14,2 8,8 17,8 12,6	9,9 16,6 9,7 18,7 14,1	9,2 12,2 6,5 12,5 10,2
Девясил высокий Окопник шершавый Козлятник восточный Крапива Смесь	КПД ФАР, %
	0,68 0,31 0,10 0,24 0,37	0,91 0,54 0,46 0,72 0,70	1,03 0,69 1,02 1,31 1,04	0,98 0,66 1,23 1,58 1,14	1,02 0,85 1,38 1,62 1,27	0,92 0,61 0,84 1,09 0,90
Показатель	НСР05 по фактору:
	тип почвы	тип агроценоза	частные различия
LAI КПДФАР	1,0 0,08	1,6 0,13	2,2 0,18

В 2005 г. наблюдается смещение основной массы листьев в средние и верхние яруса в результате заполнения свободного пространства активно пополняющимися ценопопуляциями козлятника и крапивы (рис.5). Освещенность нижнего яруса смеси ниже по сравнению с монокультурой крапивы - на 41, козлятника - на 20, окопника - на 10%. Освещенность среднего яруса смеси (63%) выше освещенности одновидового фитоценоза окопника на 11%, но ниже крапивы, козлятника и девясила на 21, 13, 17% соответственно.

По сравнению с монокультурами в смешанном агроценозе наблюдается более полное использование почвенного профиля. Масса корней смешанного агроценоза по годам исследования составила 28,4, 71,9, 118,4, 142,4, 161,7 ц/га. В 2002 г. корни смешанного агроценоза достигали глубины 60 см, основная масса их была расположена на глубине 20 см (55,9%). В 2006 г. глубина проникновения корней достигла 110 см, основная масса их располагалась на глубине 30 см - 75,2% (рис.6).

Рис. 5. Характер распределения листьев (% от общей их массы): а) 2002 г., б) 2006 г.

Рис. 6. Масса подземной части смешанного агроценоза (сырой вес) по горизонтам серой лесной почвы: 2002 г. (а) и 2006 г. (б).

В 2006 г. в зеленой массе смеси в пересчете на сухое вещество содержалось 14,8 % сырого протеина, 17,1% клетчатки, 2,4% жира, 38,4% БЭВ, 1,% кальция, 0,52% фосфора, 2,8% калия, 0,21% витамина С, 6,95 МДж/кг обменной энергии, 0,62 к.ед. Установлено качественное изменение химического состава зеленой массы смеси по сравнению с первоначальным (2002 г.): повышение содержания протеина - на 1,7%, фосфора - на 0,02%, витамина С - на 0,05%, кормовых единиц - на 0,05, обменной энергии - на 0,26 МДж/кг, сужение протеинового отношения. Соотношение кальция, фосфора и калия составило 3,5:1:5,4 (в 2002 г. 3,8:1:7,4). На 1 МДж ОЭ в 2002 г. приходилось 13 г переваримого протеина, а в 2005 - 15 г, что оптимально для рациона лактирующих коров.

За 5 лет в смешанном агроценозе было получено 343,2 ц/га к.ед. на серой лесной и 294,9 ц/га - на аллювиальной луговой почве, в монокультуре козлятника - 382,1 и 279,7, крапивы - 319,3 и 307,4, девясила - 309,3 и 264,4, окопника - 224 и 202,7 ц/га соответственно.

В агроценозах кормовых трав внесение навоза обеспечило 100% приживаемость корневищ и отпрысков и было более эффективно, чем применение полных минеральных удобрений. В среднем за 6 лет в варианте с навозом отмечено повышение урожайности зеленой массы козлятника восточного по сравнению с контролем на 20,7%. В агроценозе крапивы двудомной внесение навоза обеспечило повышение урожайности в 4,16 раза по сравнению с контролем, а применение полных минеральных удобрений - в 1,6-1,8 раза. В агроценозе окопника шершавого внесение навоза обеспечило повышение урожайности на 39,2% по сравнению с контролем, наименьший эффект наблюдался при внесении N60P60K60. В агроценозе девясила высокого повышение урожайности зеленой массы на 35% отмечено при внесении N60P120K120. Наибольшую прибавку урожайности зеленой массы полной смеси (36,4%) обеспечило внесение навоза. Из полных минеральных удобрений более эффективен вариант N60P120K120, обеспечивший прибавку урожайности на 26,1%. При внесении N60P60K60 и N60P120K60 среднегодовая урожайность зеленой массы повысилась на 11-13% (табл.6).

Таблица 6. -Влияние удобрений на урожайность сухой надземной массы кормовых трав за 2 укоса, ц/га

Вариант	Среднее за 6 лет
	Контроль	Навоз	N60P60K60	N60P120K60	N60P120K120
Козлятник В % к контролю	72,643,4 100	87,649,7 120,7	81,347,2 112,0	83,247,9 114,6	84,948,1 116,9
Крапива В % к контролю	33,313,2 100	139,868,9 419,8	55,728,3 167,3	57,929,1 173,9	61,730,5 185,3
Девясил В % к контролю	94,813,8 100	118,019,0 124,5	110,416,5 116,5	113,316,9 119,5	128,020,6 135,0
Окопник В % к контролю.	91,929,0 100	127,933,4 139,2	102,832,1 111,9	113,732,5 123,7	117,532,2 127,9
Смеш. агроценоз В % к контролю	74,825,4 100	102,026,9 136,4	83,025,0 111,0	84,426,2 112,8	94,327,4 126,1

Установлена достоверная зависимость урожайности сухой зеленой массы от вида удобрения и типа агроценоза. В контроле, а также пр...