На підставі порівняльної оцінки сіяних злакових, бобово-злакових травостоїв і перелогу визначено найкращі моделі лучних ценозів у процесі їх відтворення на колишніх орних землях з темно-сірими опідзоленими грунтами. Виявлено можливість прискореного формування перелогу шляхом підсівання насіння дикорослих лучних рослин під час відновлення лучних травостоїв на орних землях. Встановлено вплив агроекологічних факторів (типу травостою, системи удобрення, режиму використання) на особливості росту лучних рослин, трансформацію їх видової структури та продуктивність. Досліджено процес використання лучними травостоями ФАР і біохімічний склад корму за вмістом органічних речовин, макро- та мікроелементів і важких металів, визначено агрохімічні показники родючості грунту, нагромадження кореневої маси та симбіотичного азоту, баланс азоту, фосфору і калію та коефіцієнти їх використання з грунту та добрив, протиерозійну стійкість лучних ценозів. Встановлено, що найвищі показники продуктивності (94,7 - 112,4 ц/га корм. од.), використання ФАР (1,06 - 2,46 %), нагромадження симбіотичного азоту та найкращі показники якості корму, економічної та енергетичної ефективності забезпечує люцерно-злакова суміш. Виявлено позитивний вплив азотних добрив на продуктивність та якість корму на злакових травостоях.