Содержание к диссертации
Введение
Глава 1.Обзор литературы 7
1.1 . Эффективность применения минеральных удобрений на бобово-злаковых травостоях 7
1.2.Влияние орошения на урожайность многолетних травостоев 16
1.3.Водопотребление многолетних трав и методы его определения 25
1.4. Влияние орошения на водно-физические и биологические свойства почв 33
Заключение 39
Глава 2.Условия, программа и методика проведения исследований 41
2.1. Характеристика природных условий зоны проведения исследований и места проведения опытов 41
2.2.Программа и методика проведения опытов 53
2.3.Метеорологические условия в годы проведения исследований 57
Заключение 61
Глава 3. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество сена бобово-злакового травостоя 62
3.1 .Формирование травостоев 62
3.2. Продуктивность бобово-злакового травостоя 67
3.3.Динамика ботанического состава бобово-злакового травостоя на фоне минеральных удобрений 77
3.4 .Питательность бобово-злакового сена 82
Заключение 84
Глава 4. Влияние различных режимов орошения на продуктивность бобово-злаковых травостоев 89
4.1 .Урожайность бобово-злакового травостоя 89
4.2. Динамика ботанического состава травостоя при орошении 93
4.3.Биохимический состав корма 97
4.4.Развитие корневой системы бобово-злаковых травостоев при орошении 99
Заключение 102
Глава 5. Режимы орошения бобово-злаковых травостоев 105
5.1.Суммарное водопотребление бобово-злакового травостоя при различных режимах орошения 105
5.2.Обоснование расчета водопотребления сеяных травостоев на основе их биоклиматических и биофизических коэффициентов...110
Заключение 115
Глава 6. Влияние различных режимов орошения на свойства обыкновенного чернозема 118
6.1 .Анализ изменения водно-физических свойств почвы при орошении 119
6.2.Анализ изменения биологической активности обыкновенного чернозема при орошении 130
Заключение 136
Глава 7. Агроэнергетическая и экономическая оценки, результаты внедрения ресурсосберегающих технологий возделывания бобово-злаковых травостоев 140
7.1 .Агроэнергетическая и экономическая оценки технологий
возделывания бобово-злаковых травостоев 140
7.2.Производственная проверка и внедрение результатов
исследований 147
Заключение 150
Выводы 152
Предложения производству 156
Список использованной литературы 157
Приложения 179
- Эффективность применения минеральных удобрений на бобово-злаковых травостоях
- Характеристика природных условий зоны проведения исследований и места проведения опытов
- Продуктивность бобово-злакового травостоя
- Динамика ботанического состава травостоя при орошении
Введение к работе
Актуальность проблемы. Эффективность скотоводства во многом зависит от количества, качества и себестоимости кормов, поскольку в структуре затрат производства молока корма составляют около 40%, мяса -55-60%. Проблема производства дешевых, сбалансированных по питательным веществам кормов в Российской Федерации остается нерешенной уже много лет. Ежегодно треть продукции скотоводства недобирается из-за дефицита белка и низкого качества кормов. Стоящие перед кормопроизводством задачи можно решить путем увеличения площадей под многолетними травами и совершенствования технологий их возделывания. Корма, приготовленные из многолетних трав, особенно из бобово-злаковых, представляют наибольшую ценность для животноводства. Они имеют высокую усвояемость и питательные качества, содержат необходимые сельскохозяйственным животным вещества в соотношениях, наиболее отвечающих зоотехническим требованиям. Многолетние травы обладают уникальной способностью улучшения плодородия почв, что является неоценимым достоинством в условиях дороговизны и дефицита минеральных удобрений.
В условиях степного Зауралья, где периодически повторяются засухи, важнейшим источником гарантированного производства кормов должно стать возделывание бобово-злаковых многолетних трав на орошаемых землях, поскольку именно они, являясь интенсивной культурой при поливе, способствуют накоплению биологического азота в почве, значительному улучшению водно-физических и биологических свойств почв. Однако в настоящее время продуктивность многолетних травостоев на орошаемых землях остается низкой (до 25 ц/га сена). Одной из основных причин этого является отклонение основных режимов почв от оптимальных значений, необходимых для интенсивного развития многолетних трав. Ранее проведенные исследования в Зауралье были направлены, прежде всего, на изучение приемов создания многолетних сеяных сенокосов. Адаптивные технологии ухода за бобово-злаковыми сенокосами были изучены недостаточно. В этой связи возникла необходимость решения вопросов оптимизации пищевого и водного режимов многолетних травостоев для получения экологически чистых и качественных кормов.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка научно обоснованной технологии возделывания бобово-злаковых травостоев на черноземных почвах степной зоны Зауралья Республики Башкортостан, гарантирующей производство высокопитательных, дешевых травянистых кормов и улучшение агроэкологического состояния почв.
Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи исследований:
-выявить наиболее эффективную дозу удобрения орошаемых и неорошаемых бобово-злаковых травостоев;
-оценить качество и питательность сена сеяных сенокосов в зависимости от приемов ухода;
-изучить динамику водопотребления орошаемых бобово-злаковых травостоев и определить местные биоклиматические и биофизические коэффициенты трав;
-установить по биоэнергетическому критерию ресурсосберегающий диапазон увлажнения почв, обеспечивающий оптимальный режим орошения;
-установить рациональные оросительные нормы и режимы орошения в зависимости от влагообеспеченности вегетационного периода;
-изучить влияние различных режимов орошения на плодородие и экологическое состояние обыкновенного чернозема;
-дать биоэнергетическую и экономическую оценки технологическим приемам возделывания многолетних травостоев.
Научная новизна. Впервые для условий степного Зауралья Башкортостана выявлено влияние минерального удобрения и режимов орошения на урожайность бобово-злаковых травостоев и биохимический состав корма; установлена оптимальная доза внесения минерального удобрения на бобово-злаковом травостое; обоснованы оптимальные режимы орошения бобово-злаковых сенокосов; определены оптимальные величины суммарного водопотребления и оросительных норм травостоев; изучено комплексное влияние режимов орошения многолетних трав на агроэкологическое состояние обыкновенного чернозема; дана биоэнергетическая и экономическая оценки технологических приемов ухода за травостоями.
Практическое значение работы. Применение разработанных ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий возделывания бобово-злаковых травостоев на обыкновенном черноземе Зауралья позволяет повысить их продуктивность на 30-35%, экономить оросительную воду, энергетические, трудовые ресурсы и положительно влияет на почвообразовательные процессы. Полученные результаты могут быть также использованы при проектировании оросительных систем на сеяных сенокосах и составлении экологически безопасных эксплуатационных планов водопользования.
Реализация полученных результатов. Разработанные приемы прошли производственную проверку в ассоциации крестьянских хозяйств им.Кирова Абзелиловского района (2001-2002 гг.) на площади 150 га и внедрены в совхозах «Красная Башкирия» Абзелиловского района и «Красный Доброволец» Хайбуллинского района Республики Башкортостан (2002-2003 гг.) на общей площади 360 га.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научно-техническом совете Министерства сельского хозяйства Республики Башкортостан (Уфа, 2000), на международной научно-практической конференции "Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России" (Уфа, 2002), на научно-практической конференции «Эколого - водохозяйственные проблемы региона Южного Урала» (Уфа, 2002), на международной научно-практической конференции «Развитие инновационных процессов в АПК» (Москва, 2002).
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 182 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, содержит 3 таблицы, 6 рисунков, 1 приложение. Список литературы включает 287 наименований, из них 12 на иностранных языках.
Эффективность применения минеральных удобрений на бобово-злаковых травостоях
Применение минеральных удобрений имеет своей целью не только повышение урожайности сельскохозяйственных культур, но и получение высококачественной продукции с учетом требований охраны окружающей среды. Среди вопросов рационального использования минеральных удобрений большое значение имеет их особенность применения в разных природно-экономических районах страны. При долголетнем использовании луговых трав отмечается снижение урожайности, которое связано не только со старением растений, но и ухудшением пищевого режима почвы. Для создания сеяных травостоев используют преимущественно бобово-злаковые травосмеси. Однако уже к третьему-четвертому годам пользования в сеяных травостоях зачастую преобладают злаковые травы вследствие неустойчивости и недолговечности бобовых. Поэтому наиболее эффективный прием увеличения продуктивности таких угодий - внесение минеральных удобрений (Прянишников Д.Н., 1940; Вильяме В.Р., 1940, 1949; Ромашов П.И., 1965,1969; Смелов СП., 1966; Зарипова Г.К., 2000; Кутузова А.А. и др., 2000; Зотов А.А. и др., 2002).
Научные исследования и производственный опыт свидетельствуют о повышении эффективности орошения при применении минеральных удобрений (Андреев Н.Г., Афанасьев Р.А., Мерзлая Г.Е., 1968; Вареник И.П., 1972, 1974; Андреев Н.Г., 1973, 1976; Джулай А.П., 1976; Мосиенко Н.А., Попов Г.Н., Воронин Н.Г., 1996; Надежкин С.Н., 2000; Суюндуков Я.Т., 2001).
В опытах кафедры луговодства ТСХА (Андреев Н.Г., Тюльдюков В.А., Веселов Б.Н., Лопашов В.Г., 1978) прибавка урожая сеяных трав от орошения на неудобренных участках составляла 7-10 ц с 1 га, а при внесении удобрений она достигала 43,9 ц/га сухого вещества.
Анализ эффективности орошения на злаково-бобовом травостое в условиях поймы Центрально-Черноземной области показал, что орошение без применения удобрений способствовало повышению урожая на 55%, а при внесении удобрений в 1,6-2 раза. На 1 мм поливной воды при внесении N120P60K90 получено 11,9 кг сухого вещества, а без удобрений - 6,5 кг (Воронин А.К., Михеев В.А., 1974).
Эффективность орошения во многом зависит от ботанического состава бобово-злакового травостоя. При высоком содержании бобовых (40-50% и более) в травостое орошение дает высокий экономический эффект даже без внесения азотных минеральных удобрений (Кутузова А.А., 1973; Зотов А.А. и др., 2002).
Опыты, проведенные в нашей стране и за рубежом, указывают на целесообразность применения на бобово-злаковых травостоях, прежде всего, фосфорных и калийных удобрений (Эндрюс У., 1956; Ларин И.В., 1969; Ромашов П.И., 1969; Кутузова А.А., 1973, 1979; Андреев Н.Г., 1974; Ахламова Н.М., 1975; Каджюлис Д.Ю., 1977; Короткое Б.И., 1975). Дозы внесения фосфорно-калийных удобрений под бобово-злаковые травостои во многом определяются содержанием в почве подвижных форм фосфора и обменного калия.
В условиях южной лесостепи Башкортостана на низинном лугу большой эффект дает ежегодное внесение минеральных удобрений на бобово-злаковые травостои. По данным пятилетних опытов Башкирского НИИ сельского хозяйства (Губайдуллин Х.Г., 1972), при внесении фосфорно-калийных удобрений в дозе РбоКбо с первого года пользования на бобово-злаковые травостои урожайность возрастала на 6,9 ц/га сена. На старовозрастном же злаково-бобовом травостое из-за снижения содержания в нем бобовых компонентов и безклубенькового развития люцерны внесение одних фосфорно-калийных удобрений неэффективно вследствие того, что в первом минимуме находится азот.
Применение минеральных удобрений и орошения оказывает существенное влияние не только на урожайность, но и на качество травянистого корма. Действие минеральных удобрений и орошения на биохимический состав кормов осуществляется как прямым, так и косвенным (изменение ботанического состава и структуры урожая) путями (Ромашов П.И., 1949, 1969; Каджюлис Л.Ю., 1977; Зотов А.А., Жезмер Н.В., Кобыльченков ЕС, 1989; Кутузова А.А., Трофимова М.С., Олигер М.А., Орленкова Е.К., 2000; Надежкин С.Н., 2000).
Снижение содержания клетчатки (с 26 до 20%) было отмечено Н.М. Ахламовой (1974) при внесении фосфорно-калийных удобрений на травостои, основу которых составляли бобовые, низовые злаки и разнотравье. При внесении азотных удобрений бобовые и разнотравье выпадали из травостоя, при этом повышалось содержание злаков, отличающихся высоким содержанием клетчатки. Внесение фосфорно-калийных удобрений на бобово-злаковые травостои способствует увеличению содержания в корме протеина (Кутузова А.А., 1966; Тюльдюков В.А., 1988; Маликов М.М., 2002). В опытах, проводимых П.И. Ромашовым (1969), с внесением этих удобрений на травостои с участием в них около 30%) бобовых содержание сырого протеина возрастало с 8,2% до 13,4%. Однако, при высоком участии бобовых в травостое (до 80%) сильного влияния на содержание сырого протеина фосфорно-калийные удобрения не оказывали, так как в этом случае ботанический состав травостоев изменялся незначительно.
По влиянию орошения на содержание протеина в корме в литературе встречаются различные мнения. Одни (Кутузова А.А., Кролевец Н.В., 1977) отмечают, что под влиянием дождевания содержание протеина не снижалось. Б.И. Короткое (1979) отмечал более высокое содержание протеина в корме неорошаемого травостоя, чем орошаемого. Однако сбор протеина с 1 га при орошении был на 0,96-1,53 ц выше.
Удобрения являются наиболее эффективным приемом повышения урожайности старовозрастных травостоев. Высокая отдача их проявляется при достаточной обеспеченности растений почвенной влагой (Гарифуллин Ф.Ш., 1967; Губайдуллин Х.Г., 1991; Губайдуллин Х.Г., Минеев М.И., 1993; Зотов А.А. и др., 2002). По данным Т.Я. Бронзовой и В.А. Черкасовой (1972), подкормка азотно-фосфорным и азотно-калийным удобрениями повышала урожай сена на увлаженных лугах с верховыми злаками на 11 -20 ц, а на сухих склонах с преобладанием овсяницы валийской - на 4-9 ц/га.
Значительное влияние на эффективность удобрений оказывают и погодные условия. По данным М.К. Харисова и А.Х. Мукатанова (1993, 1998), внесение на склоновых угодьях Зауралья Башкортостана полного минерального удобрения в дозе N45P45K45 повышало урожайность природного сенокоса в нормальные по увлажнению годы на 15 ц, а в сухие лишь на 1 -2 ц/га сена.
Характеристика природных условий зоны проведения исследований и места проведения опытов
Орошение усиливает антропогенную нагрузку на окружающую среду и при завышении оросительных норм приводит к ухудшению экологической обстановки территорий, связанной с вымыванием питательных веществ и тяжелых металлов, увеличением кислотности и плотности почв, разрушении гумуса, загрязнении грунтовых вод, разрушением структуры почв и снижением их водопроницаемости и влагоёмкости.
Исходя из этого, нами были определены методы исследования. Орошение оказывает многостороннее действие на физические свойства почвы и ее плодородие. Многие авторы (Гарифуллин Ф.Ш., 1967; Гальминас З.Ю., Кудакас В.К., Убранас Р.И., 1987; Убугунов Л.Л., Меркушева М.Г., Убугунова В.И., 1990; Карабецкий И.П., 1993; Дубенок Н.Н., 1994; Ворожцова Е.Л., 1997; Зайдельман Ф.Р., Беличенко М.В., Пудуле А.Д., 1997; Хамраев Н.В., Побережская Л.Н., Давранова Н.Г., 1999; Суюндуков Я.Т., 2001) отмечают повышение плотности различных почв на орошаемых участках за счет технологических нагрузок при поливе, уходе и уборке урожая. При этом отмечается наибольший фактор риска переуплотнения почв за счет совокупного влияния осадков, орошения и сельскохозяйственной техники, для суглинистого и глинистого гранулометрического состава. Под действием поливной воды происходит уплотнение почвы, разрушение ее структуры, усиливаются элювиальные процессы. От воздействия сельскохозяйственной техники при влажности почвы больше 80% НВ почва уплотняется на глубину до 50 см, и особенно в средней части профиля. Чем сильнее уплотняется почва, тем медленнее происходит ее разуплотнение. Следовательно, деформация уплотнения накапливается не только в пахотном, но и подпахотном слое почвы. Главная роль в физико-химических процессах принадлежит глинистым и илистым фракциям, участвующим в структурообразовании и изменении ряда водных свойств почвы (влагоемкости, влагопроводности, капиллярного подъема и др.). И.Б. Ревут (1972) с гранулометрическим составом почвы связывал ее плодородие. Изменение гранулометрического состава связано с миграцией глинистых и илистых частиц вниз по профилю почвы. Фильтрующаяся вглубь вода, вымывая илистые частицы из пахотного слоя и вынося их в подпахотный горизонт, образует слой повышенного уплотнения, нередко труднопроницаемого для воды, воздуха и корней растений. Частые и обильные поливы ускоряют этот процесс, приводя к формированию иллювиального горизонта, вызывающего переувлажнение почвы во время полива (Костяков А.Н., 1960; Чижикова Н.П., Градусов Б.П., 1972; Фианшев Б.Х., Шханцева С.Х., 1977; Данилова Е.А., 1978; Скрябина Э.Е., Подымов Б.П., 1979; Лысогоров С.Д., Ушкаренко В.А., 1981; Приходько В.Е., Соколова Т.А., 1989; Убугунов Л.Л., Меркушева М.Г., Убугунова В.И., 1990; Белков И.М., 1990; Тюльпанов В.И., Цховребов B.C., 1990; Столяров А.И., Сидоренко В.И., 1995). Для уменьшения негативных последствий орошения многие авторы (Белков И.М., 1990; Тюльдюков В.А., Кобозев И.В., Лазарев Н.Н, 1991, 1993; Карабецкий И.П., 1993; КиреевВ.М., 1998; Заслонкин В.П., 1998) предлагают выращивание многолетних трав на поливных землях, отмечая их положительное влияние на воспроизводство гумуса, структурообразование почвенных агрегатов, углубление пахотного горизонта и др. Вместе с тем рядом авторов (Короткое Б.И., 1984; Белков И.М., 1990; Парфенова Н.И., Карабецкий И.П., 1993; Решеткина Н.М., 1995; Данильченко Н.В., 1999) установлена экономическая эффективность и целесообразность уменьшения существующих оросительных норм в 1,3-2 раза. Исходя из вышесказанного, нами была поставлена задача: изучение изменений ряда физических свойств обыкновенных черноземов Зауралья при различных нормах орошения многолетних трав. Почвенные микроорганизмы, участвуя в гумусообразовании, в условиях достаточного увлажнения активно трансформируют органическое вещество. Интенсивность минерализационных процессов на фоне хорошей влагообеспеченности усиливается, что положительно влияет на эффективность плодородия почвы (Родынок И.С., Гантимурова Н.И., Косимова Л.Ю., 1988) и получение хороших урожаев. Некоторые авторы (Дудченко В.Г., Бескровный А.К., Уляшова P.M., 1975; Хамова О.Ф., Бойко B.C., 1997) указывают на прямую зависимость между количеством микроорганизмов, их целлюлозолитической активностью, накоплением питательных веществ в почве и урожаем сельскохозяйственных культур. Гумус является регулятором физико-химических и биологических свойств почв, обуславливающих водно-воздушный и питательный режим почв. В органическом веществе аккумулируются биофильные элементы, что во многом определяет уровень почвенного плодородия (Меркушева М.Г., Убугунов Л.Л., Убугунова В.И., 1998). Гумусовые соединения устойчивы, но тоже могут трансформироваться. При разложении гумусовых веществ может происходить высвобождение не только питательных веществ, но и тяжелых металлов, ранее закрепленных в гумусе, что увеличивает их подвижность (Шабардина Т.А., 1980). Интенсивность разложения органического вещества зависит от деятельности микроорганизмов, на которую влияют температурные условия и наличие влаги в почве. Оптимальными условиями для развития микроорганизмов считается влажность почвы 60-80% НВ и температура 15-25С (Мишустин Е.Н., 1975; Руссель С, 1977; Туев Н.А., 1989). При поливах в условиях теплого периода в почве создаются благоприятные для деятельности микроорганизмов условия, увеличивающие биологическую и ферментативную активность (Костяков А.Н., 1960; Хазиев Ф.Х., 1982; Нимаева С.Ш., 1992). Поэтому разложение органического вещества при орошении протекает интенсивнее, чем в богарном земледелии. Таким образом, на орошаемых землях расход органического вещества и гумуса идет более быстрыми темпами (Костяков А.Н., 1960; Орлов Д.С., Аниканова Е.М., Маркин В.А., 1980; Божко И.А., 1988; Карабецкий И.П., 1993; Щедрин В.Н., Бредихин Н.П., Бредихин Н.Н., 1998; Sorensen L.H., 1974). Проведенные исследования показывают, что бездефицитный баланс гумуса на орошаемых землях возможно поддерживать систематическим применением удобрений и соблюдением всех требований зональной агротехники возделывания культур (Гоф В.Ф., 1989; Гамзиков Г.П., Кулагина М.Н., 1992;). Оптимизация условий увлажнения и питания вместе с другими агротехническими приемами способствует повышению урожайности культур и увеличению массы растительных остатков, которые служат энергетическим резервом для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, основным источником пополнения органического вещества почвы.
При достаточном количестве поступающих в почву органических материалов и улучшении водного режима при поливах, коэффициент гумификации может быть выше коэффициента минерализации и тогда в орошаемых почвах возможно увеличение гумуса, особенно под многолетними травами (Барановская В.А., Околелова А.А., Азовцев В.И., 1981; Хруслов Т.Н., Черная Ж.А., 1987; Убугунов Л.Л., Меркушева М.Г., Убугунова В.И., 1990; Хамова О.Ф., Бойко B.C., 1997; Кормилицын В.Ф., 1998). Изучение микробиологических процессов при орошении необходимо для регулирования интенсивности гумусообразования.
Продуктивность бобово-злакового травостоя
Свойства почвообразующих пород во многом определяются свойствами подстилающих генетических пород. Преобладающими породами коренной основы являются лавовые покрытия, чередующиеся со слоями туфов и туфобрекчий, известняки с прослоями известняковых конгломератов, известняковистых песчаников, прослоями кремней, доломотизированных известняков, доломитов; в южной части региона -пески, глины, мергели, мел, опока, и галечники.
На выровненных склонах распространены делювиальные отложения, характеризующиеся тяжелым механическим составом. По содержанию карбонатов они подразделяются на карбонатные и бескарбонатные. Делювиальные карбонатные глины характеризуются содержанием физической глины в пределах 50-72%, а тяжелые суглинки - 44,3-50,0%. Морфологически характеризуются желто-бурой окраской, высокой связанностью и влагоемкостью, пониженной водопроницаемостью. Карбонаты выражены белоглазкой, журавчиками. Содержание карбонатов доходит до 20,6%. Реакция среды часто слабощелочная или щелочная.
Наиболее распространены в степном Зауралье республики черноземы. Они составляют 96% от общей площади пахотных угодий. Большой удельный вес приходится на долю обыкновенного чернозема. Приурочен он в основном к волнистым равнинам, склонам и межгорным долинам. Наиболее часто встречаются карбонатные роды, для них характерны каменистость и щебнистость. Характерным морфологическим признаком обыкновенного чернозема является темно-серая с буроватым оттенком окраска гумусового горизонта. Причем этот горизонт менее мощный по сравнению с предуральскими аналогами и редко превышает 55-60 см. В среднем же в регионе он составляет 45 см (Абдуллин М.М., 1982). Отличительным признаком является резко выраженная языковатость и затечность профиля вследствие периодического (летом - при высыхании, зимой - при промерзании почвы) образования глубоких трещин. Так же одним из характерных признаков для черноземов Зауралья Башкортостана является присутствие свободных карбонатов в горизонте в виде прожилок, белоглазок и псевдомицелий.
Содержание гумуса в обыкновенном черноземе Башкирского Зауралья изменяется в широких пределах. Интервалы колебаний составляют от 5 до 10,57%, а среднее значение равно 8,21% (Бурангулова М.Н. и др., 1973). Значительная скважность почвы и высокое содержание водопрочных агрегатов определяют хорошую водопроницаемость обыкновенного чернозема. По сравнению с предуральскими аналогами зауральский обыкновенный чернозем имеет более высокую водопроницаемость, но меньшую, чем у типичных черноземов, что объясняется высоком содержанием иловатых и коллоидных частиц (Лысак Г.Р., 1981). Верхние слои целинных зауральских черноземов пропускают воду в 1,5-2,0 раза меньше, чем слой 20-40 см. Это связано с насыщенностью верхнего слоя органическим веществом и состоянием структуры в этом горизонте. Вовлечение целинных обыкновенных черноземов в сельскохозяйственное использование коренным образом изменяет их водопроницаемость, и верхний слой становится более водопроницаемым. Валовой химический состав обыкновенного чернозема свидетельствует о высоком потенциальном плодородии. Содержание окислов магния и кальция составляет соответственно 64,2 и 15,1% и уменьшается вниз по профилю, окислы железа и титана составляют 8,5 и 1,0% и почти не изменяются. Содержание окислов магния и кальция составляет соответственно 4,2 и 2,7% и возрастает вниз по профилю в связи с обогащенностью почвообразующей породы известью, а фосфора, марганца, серы, калия и натрия - уменьшаются (Бурангулова М.Н., 1973; Хазиев Ф.Х., 1985). Обыкновенный чернозем характеризуется высокой обеспеченностью обменным калием, гидролизуемым азотом и средней обеспеченностью подвижными соединениями фосфора. Микроэлементов содержится в достаточном количестве, за исключением бора, молибдена и йода. Гидрографическая сеть региона представлена реками Сакмара (притоки: Зилаир, Баракал и др.), Урал (притоки: Большой и Малый Кизилы, Янгелька, Худолаз, Уртазымка и др.), а также многочисленными озерами. Многие из этих озер проточные, соединяющиеся между собой речками. Расположение озер в Зауралье объясняется как геолого-тектоническими, так и гидроклиматическими особенностями территории. Высокая озерность (14%) восточных предгорий связана с новейшей тектоникой. Наличие тектонических нарушений и разломов способствовало образованию тектонических впадин, к которым приурочены наиболее глубокие озера. Во многих случаях озерные котлованы в Зауралье образовались в результате размыва слагающих пород. Возникновению озер способствовало также отсутствие дренирующих водотоков. В результате поверхностные воды аккумулировались в отрицательных формах рельефа. Минерализация озерных вод колеблется в пределах от нескольких мг/л до 140-150 г/л. Увеличение осадков незначительно влияет на повышение водоносности рек, так как значительная доля осадков расходуется на испарение. На каждые 100 мм осадков нарастание стока составляет 2 л/с км . Коэффициент стока (отношение слоя стока к осадкам) равно 0,21-0,27 (Балков В.А., 1978). Общая минерализация осадков, выпадающих в регионе, изменяется от 10 до 100 мг/л. Значение рН колеблется от 3,6 до 7,0. Химический состав вод малых рек формируется за счет веществ, поступающих на водосбор с атмосферными осадками, а так же растворения неорганических и органических соединений почв и толщ пород, слагающих водосбор. Наиболее тесная связь состава речных вод с химическим составом слагающих водосбор пород наблюдается в период летней и зимней межени, когда реки получают питание почти исключительно подземными водами. Солевой состав подземных вод неоднороден. Вдоль речных долин породы промыты и содержат воды с минерализацией до 1 г/л гидрокарбонатно-сульфатного состава. В гидрогеологическом отношении Зауралье характеризуется распространением пластовых вод в породах мезозойского и четвертичного возраста, образующих в совокупности западное крыло Западно-Сибирской водонапорной системы.
Динамика ботанического состава травостоя при орошении
Повторность опытов - четырехкратная, расположение делянок -последовательное. Площадь опытной и учетной делянок 50 м.
Травостои возделывались на фоне рекомендуемых для данной зоны минеральных удобрений - ТчГюоРэдК-бо (Научно обоснованные системы земледелия по зонам Башкирской АССР. Уфа, 1990; Системы ведения агропромышленного комплекса в Республике Башкортостан. Уфа, 1997).
Фосфорные удобрения (двойной суперфосфат) и калийные удобрения (хлористый калий) вносили весной. Азотные удобрения (аммиачная селитра) при орошении вносили дробно под каждый укос. Все дозы азота на богаре и малые дозы при орошении вносили под 1-й и 2-й укосы. Скашивание травостоев проводили вручную. После скашивания и взвешивания зеленая масса убиралась за пределы делянок. Травостои скашивали в фазе колошение - начало цветения костреца безостого и в фазе бутонизации люцерны. Сроки уборки определяли в зависимости от фазы преобладающих в травостое растений. Опыты проводили на травостоях 1997 года посева. В год посева влажность почвы под орошаемыми травостоями поддерживалась в пределах от 80 до 100% НВ.
При выборе способа орошения учитывали особенности природных условий зоны, для которой характерны мелкоконтурность, большое разнообразие почвенного покрова и микрорельефа, неравномерные уклоны поверхности, глубокое залегание грунтовых вод, а также быстрая смена дождливых периодов засушливыми. Учитывая вышесказанное, способ орошения должен быть мобильным и высокопроизводительным. Анализ факторов, определяющих способы полива, позволяет заключить, что на нынешнем этапе в наибольшей степени отвечает требованиям сельскохозяйственного производства в условиях зоны - дождевание. Оно осуществляется малыми поливными (100-200 м /га) и оросительными (1000-1500 м3/га) нормами, что уменьшает вероятность переувлажнения почвы при выпадении значительных осадков вслед за поливами. При помощи дождевания можно поливать небольшие участки и крупные массивы, без предварительной и тщательной планировки на плоском рельефе, а также на склонах (уклон более 0,02-0,03) и при неравномерных уклонах поверхности (Дубенок Н.Н., 1994; Кобозев И.В., Тюльдюков В.А., Парахин Н.В., 1995). Поэтому нами был выбран способ орошения - дождевание. Для подвода воды использовали трубопроводы дождевальной установки КИ-50. Полив осуществлялся при помощи краткоструйных дождевальных аппаратов, установленных на переносных стойках высотой 1,0 м. Поливная норма контролировалась с помощью осадкомеров, установленных по углам и в середине площади полива. Для орошения использовалась вода из пруда на реке Дарывды. Оросительная вода гидрокарбонатного класса, кальциево-магниевой группы, содержала незначительное количество растворенных минеральных солей. Общая минерализация оросительной воды составляет 0,28 г/л, сухой остаток - 0,18 г/л. Значение рН равно 7,60.
При проведении опытов проводились следующие учеты и наблюдения: Объемная масса почвы, плотность, механический состав почвогрунтов - послойно через 10 см до глубины 1,4 м по методу Качинского. Наименьшая влагоемкость почвы - в начале проведения полевых опытов методом затопления площадок. Влажность почвы - послойно через каждые 10 дней, а также до и после полива, перед укосом, после обильных осадков термостатно-весовым методом. Фенологические наблюдения - по основным фазам развития многолетних трав с регистрацией начала, середины и конца фазы (по методике сортоиспытания сельскохозяйственных культур). Ботанический состав травостоя - путем разбора образцов весом 1 кг в зеленом виде с каждой делянки, взвешивания в сухом состоянии каждого компонента и внедрившихся видов. Плотность травостоя - на площадках 0,25 м2 в четырехкратной повторности, перед укосом, перед уходом в зиму и после перезимовки. Урожайность травостоев - путем скашивания сплошным способом с площадки 50 м по всем делянкам. Выход воздушно-сухой массы определяли пробными снопами массой 1 кг, взятыми во время уборки зеленой массы и высушиванием их до воздушно-сухого состояния с последующим взвешиванием. Выход абсолютно сухого вещества определяли путем высушивания воздушно-сухой массы при температуре 100-105 С до постоянной массы. Время полива - согласно принятой схеме опытов. Химический состав почвы: гидролитическая кислотность - по Каппену, рН солевой - потенциометрическим методом, сумма поглощенных оснований - по Каппену-Гильковицу, гумус по Тюрину, подвижный фосфор и обменный калий - из водной вытяжки по Чирикову, легкогидролизуемый азот - п Корнфильду, нитратный азот - дисульфофеноловым методом (Агрохимические методы исследования почв, 1965). Химический состав корма - в общем образце с последующим определением в нем азота - сжиганием по Къельдалю, колориметрированием в присутствии реактива Несслера, клетчатка - по Ганнебергу и Штоману, фосфора - ванадиевомолибденовым методом, жира - по обезжиренному остатку, методом Рушковского, кальция и калия - на пламенном фотометре. Питательность сена - содержание кормовых единиц определялось на основании данных химических анализов сухого вещества корма в аналитических лабораториях Башкирского НИИ сельского хозяйства и Башкирского госагроуниверситета. Экономическая эффективность изучаемых вариантов опыта - по данным прямых затрат с выявлением себестоимости 1 ц сена по нормативам, принятым в АКХ им. Кирова Абзелиловского района, в ценах 2003 года. Статистическая обработка данных по урожайности - методом дисперсионного анализа (Доспехов В.А., 1973). Биоэнергетическая оценка изучаемых приемов - по методике ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1985).
