Содержание к диссертации
стр.
ВВЕДЕНИЕ , 4
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ \ 11
Научное обоснование возделывания смешанных посевов 11
Однолетние смешанные посевы 14
1 Кормовые смеси ранних культур 14
2. Кормовые смеси поздних культур 21
Формирование многолетних бобово-злаковых агрофитоценозов 34
Промежуточные посевы 40
Влияние покровных культур на продуктивность люцерны 45
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА 55
Состояние Энгельсской оросительной системы 55
Характеристика почвенных условий опытного участка 56
Климатическая характеристика - 60
Погодные условия 61
Схема проведения опытов 65
Методика исследования 69
Использование климатических ресурсов в Поволжье
(обоснование исследований) 72
Радиационные ресурсы 72
Тепловые ресурсы 76
Использование ресурсов уплотненными посевами 78 УПЛОТНЕННЫЕ ПОСЕВЫ РАННИХ ЯРОВЫХ КУЛЬТУР 94 Закономерности роста и развития растений 94 Формирование и работа ассимиляционного аппарата 97 Динамика формирования зеленой и сухой биомассы в посевах 99 Поукосные культуры и их смеси 102
1. Закономерности роста и развития поукосных культур 102
2 Формирование ассимиляционного аппарата 104
3 Динамика формирования зеленой биомассы в посевах поукосных
культур 104
Динамика влажности почвы в посевах 107
Зависимость урожайности кормовых культур от влажности
почвы 114
Урожайность 124
Качество биомассы кормовых культур 130
Водопотребление смешанных и поукосных посевов 133
МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ ПОСЕВЫ ПОЗДНИХ ЯРОВЫХ
КУЛЬТУР > 139
Закономерность роста и развития 139
Формирование ассимиляционного аппарата (листовой
поверхности) 142
Динамика формирования зеленой и сухой биомассы 145
Урожайность одновидовых и смешанных посевов 147
Поукосные культуры . 152
Закономерности потребления влаги культурами в одновидовых и
смешанных посевах 154
Разработка и внедрение зеленого конвейера на орошаемых
темно-каштановых почвах Саратовского Заволжья 158
Потребность животных в зеленом корме 159
Сроки скашивания и качество корма 161
Примерные схемы зеленого конвейера для молочного комплекса 164 СМЕШАННЫЕ ПОСЕВЫ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ 169 Нарастание биомассы и урожайность 169 Качество одновидовых и смешанных посевов многолетних трав 180 Динамика влажности почвы под многолетними травами 182 Особенности водопотребления многолетних трав при орошении
в сухостепном Заволжье 190
Коэффициенты водопотребления 195
СМЕШАННОЕ УПЛОТНЕНИЕ 203
Рост и развитие подпокровной люцерны в первый год жизни 203
Фенологические наблюдения 2031
Рост и развитие подпокровной люцерны 208 Урожайность зеленой массы в год посева 212 Пищевой режим подпокровной люцерны в первый год жизни 215 Влияние покровных культур на засоренность посевов люцерны 222 Влияние покровных культур на густоту травостоя посевов люцерны 230 Особенности роста и развития люцерны второго года жизни 237't
Прирост растений в высоту 237
Накопление биомассы 239
Формирование площади листовой поверхности 242
Фотосинтетический потенциал посевов 244
Чистая продуктивность фотосинтеза 246 Режим орошения люцерны 248
Динамика влажности почвы 248
Водопотребление люцерны 255 Урожайность фуражной люцерны 2-го года жизни 259 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУЛЬТУР В' СМЕШАННЫХ ИПОУКОСНЫХ ПОСЕВАХ 267 ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 279 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 287
Введение к работе
В связи с Национальной программой по развитию сельского хозяйства в стране предусматривается рост продуктивности животноводства и обеспечение его разнообразными и полноценными кормами.
С целью решения продовольственной проблемы в России намечается осуществить целый ряд мер, направленных на оздоровление сельской экономики. Определено повышение цен на зерно и на все виды животноводческой продукции, что должно значительно повысить доходы сельскохозяйственных предприятий и стимулировать их заинтересованность в увеличении производства растениеводческой и животноводческой продукции.
Наращивание производства кормов и в том числе кормового зерна, грубых и сочных кормов и повышение их качества является решающим условием эффективного использования пашни, резкого повышения продуктивности животноводства и увеличения продовольственных ресурсов во всех регионах России. Корма должны стать основной продукцией земледелия. До 75 % продукции земледелия будет использоваться на корма.
В настоящее время обеспеченность скота кормами в среднем по стране не превышает 2,5-2,7 т к.ед., тогда как в ЕЭС этот показатель составляет 3,6; в США - 4,5 т к.ед.
Очень остро в кормопроизводстве стоит проблема высокоэнергетических и высокобелковых кормов. Дефицит белка а стране составляет 4 млн т для среднего уровня продуктивности и 6 млн т - для высокого уровня продуктивности животных. В результате страна недополучает 25 % животноводческих продуктов и на 45-46 % повышается их себестоимость.
Во всей зоне Поволжья обеспеченность кормами составляет не более 70-80 % от потребности в кормах на средний уровень продуктивности животных.
Средняя обеспеченность кормовой единицы протеином составляет только 75-80 г вместо необходимых ПО г, что приводит к перерасходу кормов на единицу продукции на 20-30 %.
Главным источником кормового белка для животноводства остаются растительные корма. Удельный вес их в общем балансе белка сейчас составляет 94-95 %, из которых примерно 70 % приходится на зернофуражные и другие кормовые культуры, возделываемые на пашне, а 30 % - на корма, используемые с сенокосов и пастбищ. Важнейшим условием ликвидации дефицита белка и доведения содержания сырого протеина до 13-14 %, а обменной энергии - до 10-11 МДЖ в 1 кг сухого корма является повышение качества объемистых кормов (сена, силоса и сенажа). Для этого необходимо осуществление структурной перестройки кормопроизводства, усиление интенсивных факторов развития полевого и лугового кормопроизводства за счет разработки и внедрения новых агротехнологий.
По мнению ученых, проблема растительного белка должна решаться за счет совершенствования видового и сортового состава кормовых культур с повышенной азотофиксацией, с КПД ФАР не менее 2-3 % и обеспечивающих получение не менее 1,5-2 тонн белка с 1 га в сочетании с ресурсоэконо-мичными и экологически чистыми технологиями возделывания.
В концепции кормопроизводства предполагается увеличить производство сена и сенажа, сократить использование на корм соломы; увеличить использование зерна ячменя, кукурузы, сорго и зерновых бобовых культур; расширить производство и использование сои, подсолнечника, рапса, дающих 40-44 % протеина взамен компонентов с содержанием 15-20 % белка; улучшить подготовку кормов к скармливанию в сбалансированном виде.
Требуется обратить самое серьезное внимание на производство экологически чистых кормов.
Территория Поволжья расположена в степной и сухостепной зонах России, где преобладающими являются виды степной растительности с низкой кормовой продуктивностью вследствие острого дефицита влаги.
Стабильная кормовая база здесь может быть создана только за счет культивирования высокопродуктивных однолетних и многолетних растений, способных интенсивно использовать солнечную энергию, особенно при орошении.
Орошаемые земли - важнейший резерв повышения производства кормов в стране. Увеличение интенсивности кормопроизводства является условием эффективного использования орошаемой пашни. В структуре посевных площадей на поливных землях кормовые культуры должны занимать до 80 %. Кормопроизводство на орошаемых землях во многом зависит от подбора культур, отзывчивых на интенсивные технологии.
Важное место в орошаемых севооборотах приобретают уплотненные посевы, как в пространстве (озимые, ранневесенние, поукосные, пожнивные и др.) так и во времени (смешанные и совместные).
Уплотнение посевов не только повышает продуктивность орошаемых земель, но и улучшает их агромелиоративное состояние.
Для более эффективного использования орошаемых земель необходимо подобрать наиболее продуктивные кормовые культуры для чистых и смешанных посевов и выращивать их по интенсивной технологии.
В системе кормопроизводства в засушливой степи Поволжья наиболее сложной является производство зеленых кормов. Их выращивание должно обеспечивать бесперебойное снабжение животных в весенне-летне-осеннее время и создать устойчивую сырьевую базу для производства сенажа, сена, силоса.
Дальнейшее увеличение производства кормов на орошаемых землях в основном' должно идти за счет интенсивного их использования, структурной перестройки всего кормопроизводства, подбора наиболее продуктивных культур и сортов для одновидовых и смешанных посевов при выращивании
двух урожаев и совершенствовании технологии возделывания кормовых культур, а также за счет расширения посевов бобовых культур и многолетних трав.
Целью данной работы является теоретическое обоснование повышения продуктивности ирригационного агроландшафта с учетом требований экологического закона необходимого разнообразия, т.е. с использованием беззатратных и малозатратных приемов оптимизации структуры посевных площадей и совершенствования мелиоративных севооборотов, подбора компонентов для уплотнения посевов и разработке элементов интенсивной технологии одновидовых, смешанных, поукосных и пожнивных посевов кормовых культур при орошении.
В задачи исследований входило:
определение степени использования агроклиматических ресурсов Поволжья при возделывании различных культур;
изучение роста, развития и динамики формирования биомассы однолетних культур и многолетних трав в одновидовых и многокомпонентных смешанных агрофитоценозах;
выявление особенности фотосинтеза в чистых одновидовых и смешанных многокомпонентных посевах однолетних кормовых культур и многолетних трав при различных видах уплотнения;
проведение сравнительной оценки продуктивности основных кормовых культур, качества корма, сроков его поступления в одновидовых и смешанных посевах;
обоснование необходимости использования смешанного уплотнения в качестве покровного посева многолетних трав на примере люцерны;
оценка роли покровных культур и нормы высева в формировании продуктивного агрофитоценоза многолетних трав;
определение эффективности использования поливной воды смешанными и одновидовыми посевами однолетних культур и многолетних трав при различном уплотнении;
разработка и внедрение в производство зеленого конвейера, обеспечивающего бесперебойное снабжение животных зелеными высокобелковыми кормами, начиная с весны и до глубокой осени;
выявление наиболее продуктивных мелиоративных севооборотов с различным насыщением уплотненных посевов, многолетних трав и их оптимальном сочетанием;
энергетическая и экономическая оценка возделывания орошаемых однолетних культур и многолетних трав в одновидовых и уплотненных агрофи-тоценозах в Заволжье.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в Заволжье в условиях орошения дано теоретическое обоснование и установлено влияние уплотненных смешанных двух- и трехкомпонентных посевов однолетних культур и многолетних злаковых и бобовых трав весеннего и поукос-ного срока сева на рост, развитие и фотосинтез растений, на продуктивность кормового севооборота, на качество кормов и на эффективность использования культурами поливной воды.
Разработаны наиболее эффективные мелиоративные севообороты, позволяющие обеспечивать бесперебойное снабжение животных зелеными кормами.
Дано теоретическое обоснование и показана возможность использования смешанного уплотнения в качестве покровных посевов люцерны. Проведена оценка покровных культур и установлена оптимальная норма высева подпокровного растения для формирования высокопродуктивного агрофитоце-ноза многолетних трав.
Практическая значимость работы сводится к конкретным рекомендациям по составлению двух- и трехкомпонентных смешанных посевов с целью формирования высокопродуктивных уплотненных агрофитоценозов. Сочета-
ниє различных видов уплотнения (смешанных, озимых, ранневесенних и по-укосных посевов) позволило обеспечить производство зеленых кормов с ранней весны до глубокой осени.
Для стабилизации производства кормов в ирригационном агроландшафте предлагается использовать кормовой севооборот, насыщенный различными уплотненными посевами, сочетающими уплотнение в пространстве и во времени.
Даны рекомендации по интенсивному использованию смешанного уплотнения во времени и в пространстве при покровном посеве люцерны. Рекомендованы наилучшие покровные культуры, оптимальные нормы высева люцерны и эффективные режимы орошения.
Основные положения, выносимые на защиту:
степень использования агроклиматических ресурсов Поволжья при возделывании уплотненных посевов;
оптимальное сочетание компонентов в смешанных посевах озимого, ранневесеннего и поукосного уплотнения кормовых культур при орошении;
закономерность роста, развития и формирования урожайности зеленой массы при различных видах уплотнения;
преимущество смешанных посевов по сравнению с одновидовыми в продуктивности кормовых культур, качестве кормов и эффективности использования поливной воды.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и всероссийских научно-практических конференциях (Москва, Владикавказ, Саратов, Пенза, 2003-2008 гг.), на региональных и внутривузовских научных конференциях (Саратов, Пенза, Волгоград, 1990-2008 гг.).
Публикации в печати. По материалам диссертации опубликовано 67 печатных работ, в том числе 10 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
Реализация результатов исследований. Разработки внедрены в хозяйствах Марксовского и Энгельсского районов Саратовской области на площади 2130 га. Материалы диссертации широко используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ».
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 329 странице компьютерного текста, содержит 117 таблиц, 14 рисунков. Список литературы включает в себя 460 источников, в том числе 15 на иностранных языках.
