Содержание к диссертации
Введение
1.Обзор литературы по использованию и развитию лиманного орошения в Заволжье 9
1.1 Лиманное орошение, его значение и развитие в Заволжье. 9
1 2 Регулирование водного режима и водопользование при лиманном орошении . 18
1.3.Особенности эколого-мелиоративного состояния лиманного орошения. 23
1.4. Повышение эффективности использования лиманов . 29
2.Программа, методика и условия проведения исследований.
2.1.Климатические и почвенно-мелиоративные условия. 36
2.2.Постановка полевых опытов и методика проведения исследований.
2.3.Условия проведения исследований. 42
3. Режим затопления и водный режим почвы при коренном улучшении лиманов 56
3.1.Нормы, длительность и тепловой режим при осеннем и весеннем сроках затопления лиманов. 56
3.2. Режим влажности почвы при различных нормах позднеосеннего затопления лиманов . 63
3.3.Режим влажности почвы при различных нормах весеннего затопления лиманов. 68
3.4. Водопотребление сеяных многолетних трав при различных режимах затопления лиманов. 73
4 Эколого-мелиоративное состояние земель при использовании различных сроках и нормах затопления лиманов . 78
4.1.Режим грунтовых вод при различных сроках и нормах затопления лиманов. 78
4.2.Солевой режим почв при использовании лиманов. 83
4.3.Питательный режим почвы. 88
5. Формирование агрофитоценоза при коренном улучшении лиманов . 93
5.1.Состав травостоя при посеве различными видами многолетних трав.
5.2.Состав травостоя в зависимости от режимов лиманного орошения. 99
5.3. Развитие многолетних трав в условиях различных режимов лиманного орошения . 107
5.4.Интенсивность роста многолетних трав. 110
6. Кормовая продуктивность лиманов при их коренном улучшении и проведении различных режимов затопления.
6.1.Урожайность сена при коренном улучшении лиманов различным составом многолетних трав. 116
6.2.Урожайность сена в зависимости от режимов лиманного орошения. 125
6.3.Прогнозирование урожайности сена при коренном улучшении лиманов.
6.4.Питательная ценность и качество кормов. 129
7. Экономическая и агроэнергетическая оценка коренного улучшения и режимов затопления лиманов.
Выводы.
Рекомендации производству
Список использованной литературы
Приложения
- Регулирование водного режима и водопользование при лиманном орошении
- Повышение эффективности использования лиманов
- Режим влажности почвы при различных нормах позднеосеннего затопления лиманов
- Развитие многолетних трав в условиях различных режимов лиманного орошения
Введение к работе
Лиманное орошение в засушливых степных и полупустынных районах Заволжья является надежным фактором повышения и стабилизации производства кормов для животноводства. Ровный ландшафт местности с замкнутыми блюд-цеобразными понижениями способствовал сосредоточению здесь природных лиманов с луговой растительностью, а также развитию искусственных лиманов для выращивания сеяных многолетних и однолетних трав и других кормовых культур.
Исторически сложившееся развитие лиманного орошения в этой зоне обусловлено отсутствием других источников дополнительного увлажнения кроме вод местного стока, а также простотой и дешевизной строительства и высокой его эффективностью, позволяющей во многих районах решать в значительной кормовую проблему.
Высокая продуктивность лиманов, низкие затраты на их строительство (а 5 - 10 раз меньше стоимости регулярного орошения), простота эксплуатации предопределяют перспективность лиманного орошения для производства кормов (Б.А Шумаков, 1963; B.C. Дмитриев, 1984).
Академик И.П. Кружилин (2000) считает, что благодаря высокой потенциальной продуктивности и небольшим совокупным затратам коэффициент энергетической эффективности при лиманном орошении может достигать 5 - 10, а регулярном только 2-3.
Широко развернутая программа мелиорации земель в Поволжье и в связи с этим, строительство крупных оросительных систем и оросительно-обводнительных каналов открыли большие перспективы развития лиманного орошения и делает его устойчивой основой стабильного получения высоких урожаев кормовых культур, сеяных и естественных луговых трав.
Строительство крупных систем лиманного орошения и использования для затопления транзитного стока реки Волги с пропуском воды по Саратовскому
5 обводнительно-оросителыгому каналу, а также малых рек Б. и М. Узеней создает возможность гарантированного обеспечения водой в любые годы и позднео-сеннее и в ранневесеннее время, а также в вегетационный период. Это создает основу стабилизации производства кормов и повышения продуктивности лиманов в 2 - 3 раза.
Однако, современные инженерные системы лиманного орошения, затопляемые ежегодно и в необходимое время из каналов и водохранилищ имеют отличительный водный режим почв от лиманов, орошаемых на местном стоке. Академик Б.Б. Шумаков (1979) считает, что система лиманного орошения, подпитываемые из оросителыю-обводнительных каналов конструктивно должны учитывать ряд новых факторов, требующих дополнительных исследований в связи с изменениями ряда особенностей водного режима. Наряду с этим, применение этих лиманов под сеяные высокопродуктивные культуры дает возможность резко повысить отдачу орошаемого гектара.
Лиманное орошение проводимое в составе крупных оросительных систем затоплением ежегодно из рек Большой и Малый Узень, в Саратовской области занимает на начало 2003 г. площадь 25,7 тыс. га в двух самых засушливых юго -восточных районах - Алсксандрово - Гайском и Новоузенском, Кроме того, в левобережных районах области имеется около 6,5 тыс. га лиманов, затапливаемых весной талыми (снеговыми) и паводковыми водами только в годы со средней и высокой обеспеченностью весенним стоком.
Главной проблемой в использовании лиманов Заволжья является интенсификация производства кормов в комплексе с применением приемов по сохранению и улучшению плодородия и эколого - мелиоративного состояния орошаемых почв и природной среды.
В структуре использования лиманов Саратовской области около 30% площади используется под посев и выращивание сеяных многолетних и однолетних трав, а остальная часть 70% под естественной луговой растительностью.
Использование в течение 20 - 25 лет крупных систем лиманного орошения, построенных в полупустынной зоне Саратовской области в 70-80 годах XX столетия привело к негативным последствиям: подъему уровня грунтовых вод, вторичному засолению и заболачиванию значительной части территории лиманов, а также деградации ботанического состава травостоя и снижению кормовой продуктивности ранее залуженных многолетними травами ярусов лиманов.
В настоящее время остро стоит целесообразность проведения позднеосен-него или ран невесеннего срока и режима затопления лиманов, что влияет на энергетические и экономические затраты при подпитывании лиманов и на себестоимость производства кормов. Актуальной проблемой остается подбор высокоурожайных и адаптированных к условиям лиманного орошения многолетних трав для коренного улучшения лиманов и разработка ресурсосберегающих режимов их затопления, обеспечивающих оптимальную продуктивность с хорошим качеством кормов, сбалансированную экологическую устойчивость биогеоценоза и рациональное использование оросительной воды и значительное сокращение энергетических ресурсов при лиманном орошении.
Целью научно-производственных исследований является разработка комплекса агротехнических и мелиоративных приемов восстановления продуктивности земель лиманного орошения на основе коренного улучшения травостоя и проведения рациональных режимов затопления, обеспечивающих повышение урожайности многолетних трав и экологической устойчивости мелиоративного ландшафта, ресурсосбережение и улучшение эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель в полупустынной зоне Саратовского Заволжья.
Программа исследований предусматривалось решение следующих задач:
1. Установить эффективность позднеосеннего и ранневесеннего срока затопления сеяных многолетних трав при коренном улучшении лиманов и подпитывании их из водохранилищ, степных рек, обеспечивающего высокую продуктивность трав и хорошее качество сена, ресурсо - водо сбережение и экологическую сбалансированность мелиоративных агроландшафтов.
Определить эффективность перезалужения лиманов при коренном их улучшении адаптированными к условиям лиманного орошения злаковыми или бобово - злаковыми многолетними травами.
Выявить оптимальную оросительную норму злаковых и бобово - злаковых многолетних трав при коренном улучшении и в условиях различных сроков затопления лиманов для водосбережения и получения экономически и энергетически обоснованных урожаев сена с эффективным использованием оросительной воды, что обеспечит повышение экологической устойчивости аг-росистем.
Определить продуктивность сеяных злаковых и бобово — злаковых многолетних трав при коренном улучшении лиманов и проведении ресурсосберегающих режимов лиманного орошения.
Дать агроэнергетическую и экономическую оценку использования сеяных злаковых и бобово - злаковых многолетних трав при коренном улучшении лиманов и проведения различных сроков и норм затопления их на инженерных системах лиманного орошения.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые для условий полупустынной зоны Заволжья разработана технология по подбору высокоурожайных с хорошим качеством сена многолетних трав и по разработке режима их затопления при коренном улучшении низкопродуктивных деградированных по травостою ярусов крупных систем лиманного орошения. Такая технология обеспечивает повышение урожая и качества сена, эффективное использование водных ресурсов на урожай, улучшение эколого - мелиоративного состояния лиманных земель и сокращение экономических и энергетических затрат на проведение затопления лиманов.
Практическая ценность работы состоит в том, что предложены производству технология по подбору высокоурожайных с хорошим качеством кормов многолетних трав и соответствующих им ресурсо - водо сберегающих режимов затопления при коренном улучшении лиманов полупустынной зоны Саратов-
8 ского Заволжья, обеспечивающая повышение кормовой продуктивности лиманов на 50 - 70% при сокращении оросительной нормы на 14 - 30% и значительной экономии энергетических ресурсов.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка и вне-дрение результатов исследований проводилось в 2002 — 2003 гг. в ЗАО ПЗ "Алтайский" Новоузенского района Саратовской области на площади 274 га.
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
Регулирование водного режима и водопользование при лиманном орошении
Лиманное орошение — это прежде всего, организационно — технические приемы, которые призваны обеспечить возможно равномерное и оптимальное увлажнение почвы с целью увеличения урожая сельскохозяйственных культур, естественных сенокосов и пастбищ. Оно эффективно при соблюдении правильного режима, т.е. его оптимальных сроков и норм, продолжительности стояния воды, которые обеспечивают создание 1,5-2 метровом слое почвы необходимые запасы влаги для получения заданной высокой урожайности возделываемой культуры или естественной растительности.
Норма лиманного орошения, согласно предложенному методу академика А.Н.Костякова (I960) берется для создания запасов влаги исходя из насыщения до наименьшей влагоемкости 1,5 м слоя почвы в степной зоне с годовой суммой осадков более 350 мм и 2 м слоя в полупустынной зоне с более засушливым климатом. При этом величина оросительной нормы в первом случае не превышает 2500 м /га, а во втором находится в пределах 2800-3200 м3/га.
Кроме того, многие авторы (Е.ГЛетров, О.Г.Грамматикати, 1958; А.Г.Ларионов, 1964) считают, что на мелководных лиманах, используемых под посев ранних яровых культур, глубина увлажняющего слоя не должна быть более 1,5 м, а оросительная норма 2000-2500 м3/га. На глубоководных лиманах расчетную глубину увлажнения для естественного травостоя и поздних полевых культур целесообразно принимать 2 м, а оросительную норму 3000-3500 м3/га. Исследованиями Б.Б.Шумакова (1979) и Б.И.Туктарова (1998) установлено, что коэффициент водопотреблсния сельскохозяйственных культур изменяется в зависимости от зоны лиманного орошения, биологических особенностей, уровня агротехники и величины получаемой урожайности. Наиболее эффективно используют оросительную воду силосные культуры — кукуруза и сорго и менее эффективно многолетние травы.
Таким образом, норма лиманного орошения корректируется в зависимости от вида возделываемых культур и природной зоны. В условиях более засушливого климата и наиболее тяжелых почвогрунтов полупустынной зоны норма затопления лиманов несколько увеличивается.
Следовательно, при возделывании однолетних полевых культур с неглубокой корневой системой таких, как яровые зерновые и однолетние травы, на увлажнение 1,5 метрового слоя почвы и получения планируемой урожайности требуется воды 2500 м /га, а силосных культур с более развитой корневой системой - кукурузы и сорго до 3000 м3/га. При залужений распаханных лиманов многолетними травами — житняком широколосым, люцерной синегибридной, не выносящих длительность затопления, оросительная норма составляет 2500-3000 м3/га. На посевах люцерны желтогибридной и костреца безостого или их смеси, более устойчивых к вымоканию, норма затопления лиманов увеличивается до 3000-3500 м /га. На лиманах, занятых естественной пырейно-злаковой или бекманиево-пырейно-злаковой растительностью, водная нагрузка повышается до 3500-4000 м /га. (Б.И.Туктаров, Н.А.Мосиенко 1997).
Согласно исследованиям Б.И.Туктарова и Н.А.Мосиенко и др.(1997), затопление многолетних трав в периоды различной интенсивности нарастания тепла определенно влияет на биологическую связь растений, находящихся под слоем воды, с тепловым режимом, создающимся в конкретных условиях среды. Оптимальная продолжительность затопления многолетних трав на лиманах указана в таблице 3.
Одним из основных условий повышения продуктивности сеяных многолетних трав и естественной луговой растительности является нормированное затопление в соответствии с экологической изменчивостью трав и различной водной нагрузкой. В восстановительный период продолжительностью 2-3 года используются сокращенные оросительные нормы - 2000 м3/га, имитируется цикличность затопления, уменьшаются водные нагрузки, что вызывает ухудшение условий развития водолюбивой растительности. В эксплуатационный период режим затопления строго нормируется в соответствии с оптимальной потребностью наиболее ценных трав, а также используют азотные удобрения, повышающие порог выносливости луговых злаков к длительности затопления и способствующие их вегетативному размножению.
Повышение эффективности использования лиманов
Повысить эффективность использования лиманов без нанесения ущерба плодородию почв и биологическому разнообразию свойственной им биоты с получением высокого экономического эффекта возможно на основе использования достижений научно-технического прогресса. Определенные научные наработки исследовательских учреждений и высших учебных заведений по этой проблеме имеются и изложены в виде практических рекомендаций производству (Б.И. Туктаров, 1997; 1998; 2000; В.Ф. Мамин, 2000; И.П. Кружилин, 2000; В.А. Ярославский, 2000; С.А. Подмарев, 2003). Они отвечают современным требованиям уровня знаний по этой проблеме, раскрывают технологию грамотной работы с природными и искусственными лиманами. Однако ввиду динамики природных процессов под влиянием глобального изменения климата, сложившихся новых социально-экономических условий, поиска путей повышения продуктивности лиманов без истощения почвенного плодородия и нанесения ущерба окружающей среде, а также стремления современного общества к получению при возрастающих техногенных нагрузках экологически безопасной продукции возникает потребность в разработке новых технологий лиманного орошения и создании высокопродуктивных агрофитоценозов.
Исследования, проведенные Б.А. Келлером (1923,1934); Ф.Ф. Лейсле (1936); Ф.И. Левиной (1956); И.В. Лариным (1956); Л.А. Манохиной, И.В. Лариным, З.С. Акимцевой (1956); П.П. Бегучевым (1968); В.Ф. Маминым, Л.Ф. Савельевой (1986); В.В. Маевским (1999); и др. по изучению растительности лиманов Вол го-Уральского междуречья определили широкий флористический состав лиманов, где насчитываются около 250 видов растений. Отмечается, что за длительный период эволюции на лиманах сформировались особые лиманные экотипы растений, отличающиеся большой жизнеспособностью, выносливостью и приспособленностью к резким изменениям водного и солевого режима. Они обладают широкой экологической амплитудой, способны переносить как длительное затопление, так и его отсутствие в течение нескольких лет.
По мнению И.П, Кружилина (2000) важным условием реанимации продуктивности лиманов с восстановлением травостоев следует считать развитие семеноводства лиманных экотипов трав и прежде всего пырея ползучего и бекмании обыкновенной. Крайне необходимы со стороны как государства, так и региональных руководителей экономические меры стимулирования производства семян.
Исследования Б.И. Туктарова (2000) показывают, что для повышения продуктивности лиманов необходимо возделывать такие высокоурожайные и приспособленные к условиям лиманного орошения кормовые культуры, как кукуруза, сорго и многолетние травы (табл. 6). На засоренных лиманах целесообразно бессменное возделывание кукурузы в течении 3...4 лет с применением гербицидов длительность токсического действия (атразин или тордон 22 к). При этом лиманные земли очищаются от сорняков и обеспечивается получение стабильных высоких урожаев в 21..,26 т/га зеленой массы и 4,2...5,2 т. корм. ед. с 1 га. Севообороты, отличающиеся по составу культур, дают на лиманах различные результаты. В шестипольном травяно-пропашном 50% площади занято многолетней кострецопо-люцерновой травосмесью и 33% - кукурузой и сорго. В острозасушливые годы многолетние травы формируют один укос (3,2...3,8 т/га сена), во влажные - два (6,0 т/га).
При этом в травостое в первый год преобладает люцерна. На третий год бобовый компонент изреживается и преимущественно остается за многолетним злаком - кострецом безостым. Урожайность суданской травы составляет 4,5 т сена с 1 га.
Сравнительная оценка севооборотов по выходу кормовых единиц с 1 га лиманного поля свидетельствует о большой продуктивности интенсивного четырехпольного севооборота с однолетними культурами. Однако внедрение травяно-пропашного севооборота также целесообразно с целью получения высокобелкового бобово-злакового сена и сочного силоса кукурузы и сорго, улучшения агроэкологического состояния лиманных земель и плодородия почвы.
Для повышения и поддержания высокой продуктивности естественного травостоя лиманов необходимо проводить поверхностное улучшение. Комплекс приемов поверхностного улучшения включает в себя разрыхление уплотненных почв механической обработкой дернины, уничтожение малоценной растительности, удобрения лугов и подсев многолетних злаковых трав при сильном вырождении злакового травостоя. Поверхностная обработка луговых лиманов улучшают ботанический состав травостоя, увеличивают в нем долю ценных корневищных злаков пырея, лисохвоста и бекмании с 30-38 до 80-85% за счет усиления вегетативного размножения и дополнительных всходов от подсева, снижают долю малоценного разнотравия и повышают урожайность на 1,0-1,5 т/га (Б.И. Туктаров, 1997).
Анализ результатов использования лиманов Александрово-Гайского района в 1998-1999 годы показал (табл.7), что при осеннем затоплении луговых лиманов по сравнению с весеннем снижается урожайность трав (на уровне 0,6...1,0 т/га), значительно увеличивается энергозатраты на их выращивание в связи с подачей волжской воды по Саратовскому оросительно-обводнительному каналу для осеннего подпитывания лиманов, а также в 6...7 раз повышается себестоимость кормов.
Интенсификация производства кормов при лиманном орошении тесно связана с внедрением комплексной мелиорации лиманов на основе нормированного ресурсосберегающего режима затопления, периодического (раз в 3...4 года) проведения приемов поверхностного улучшения злакового травостоя и применения ежегодной минеральной подкормки трав. При такой технологии использования луговых лиманов можно получать 4.,,5 т/га сена при высокой рентабельности его производства (Б.И. Туктаров, С.Н. Косолапов, 2000).
Режим влажности почвы при различных нормах позднеосеннего затопления лиманов
Основным фактором, оказывающим влияние на продуктивность многолетних трав в условиях лиманного орошения является обеспеченность доступной влагой верхнего (0-0,5 м) корнеобитаемого слоя почвы в период их вегетации. Оптимальный режим затопления многолетних трав тесно связан с биологическими особенностями бобовых и злаковых трав и во многом зависит от сроков затопления, теплового режима и продолжительности стояния воды на лимане.
В условиях позднеосеннего затопления лиманов различными нормами вся оросительная вода впитывается в почву до наступления отрицательных температур воздуха. Весной в период отрастания многолетних трав влажность почвы и накопленные в ней запасы влаги зависят от величины оросительных норм (табл. 16, рис. 2).
В период отрастания многолетних трав влажность верхнего полуметрового слоя почвы, где находится основная масса корней трав и от наличия в ней влаги зависит формирование урожая, была близкой к уровню наименьшей влагоемкости. Отмечается, что ранневесенняя увлажненность верхнего 0-0,5 м слоя почвы при увеличении оросительных норм с 1500 до 4000 м3/га повышается всего с 94 до 98% НВ, а слоя почвы 0,5-1 м с 98 до 103% НВ.
Это говорит о том, что в условиях осенней влагозарядки увеличение оросительной нормы с 1500 до 4000 м3/га незначительно способствует накоплению влаги в метровом слое почвы к началу весенней вегетации многолетних трав. Содержание влаги в полуметровом слое почвы повышается с 4553 до 5590 м3/га, то есть всего на 1077 м3/га, а оросительная норма увеличивается на 2500 м3/га. Очевидно, что при проведении осеннего затопления лиманов большими нормами происходит поднятие уровня грунтовых вод. Однако в течение осенне-зимнего периода происходит сработка и растекание в окружающую степь верхнего купола грунтовых вод, а уровень грунтовых вод снижается до 1,5-1,9 м.
Такие условия увлажнения почвы при осенней влагозарядке в сочетании с оптимальным обеспечением растений теплом и воздухом благоприятствуют росту и развитию в период отрастания многолетних трав.
В дальнейшем, к периоду вегетации от кущения - ветвления до трубкования — начала бутонизации бобово - злаковых трав, когда идет заложение числа вегетативных стеблей и их интенсивный рост, уже начинает ощущатся недостаточность влагоснабжения для формирования высокого урожая трав. При невысоких оросительных нормах 1500-2000 м3/га влажность верхнего полуметрового слоя почвы ко времени весеннего кущения ветвления злаково - бобовых трав снижается до 74 - 76% НВ и к периоду трубкования -начала бутонизации трав уже до 63 - 64% НВ, то есть до уровня влажности разрыва капилляров (ВРК), а в период выметывания - полной бутонизации трав до 54 - 55% НВ или до уровня влажности устойчивого завядания (ВУЗ) растений.
Проведение осеннего затопления лиманов нормой 2500 м3/га несколько улучшает влагообеспеченность многолетних трав для формирования урожая. Влажность верхнего наиболее деятельного полуметрового слоя почвы в период кущения - ветвления трав находится чуть выше, то есть не ниже 78% НВ, а трубкования - начала бутонизации - 70% НВ. В то же время влажность нижележащего 0,5 - 1 м слоя почвы составляет соответственно 95 и 88% НВ, что обеспечивает приток подвижной влаги из нижних слоев к корням растений.
Использование для осенней влагозарядки ранее рекомендуемой нормы лиманного орошения 3500 м /га создает достаточные запасы влаги для снабжения растений и накопления вегетативной массы. Уровень влажности верхнего 0 - 0,5 м слоя почвы в период весеннего кущения - ветвления злаково — бобовых трав не снижается 83% НВ, а трубкования - начала бутонизации — 74% НВ, Во время выметывания — полной бутонизации трав влажность этого слоя почвы снижается уже до уровня ВРК — 63% НВ.
Следовательно, в условиях осеннего затопления лиманов различными нормами от 1500 до 4000 м3/га к периоду весеннего отрастания многолетних трав в метровом слое почвы создаются почти одинаковые запасы влаги на уровне наименьшей влагоемкости почвы. Это происходит в связи со сработкой образовавшегося купола фунтовых вод при больших нормах лиманного орошения в осенне - зимнее время, то есть вода уходит на фильтрацию в более глубокие слои почвы. Однако, в течении вегетации многолетних трав проявляется неодинаковый уровень влагообеспечения растений для накопления урожая. При затоплении невысокими нормами - 1500 - 2000 м3/га, уже в период кущения - ветвления и трубкования - начала бутонизации злаково — бобовых трав начинает проявляться недостаток доступной влаги для растений в верхнем полуметровом слое почвы. Увеличение нормы лиманного орошения до ранее рекомендуемой величины 3500 м3/га улучшает водоснабжение многолетних трав за счет значительно большего накопления влаги в нижних горизонтах почвы и притока влаги по капиллярам из нижних слоев к верхним, где находится основная масса корней трав.
Развитие многолетних трав в условиях различных режимов лиманного орошения
Развитие многолетних трав в условиях лиманного орошения в значительной степени зависит от ежегодно складывающихся агрометеорологических условий, где основную роль имеет режим температуры. В поймах рек Нечерноземной зоны Российской Федерации оптимальными условиями для формирования урожая луговых злаков тогда, когда за период от весеннего возобновления вегетации до колошения-выметывания трав наблюдается средняя температура воздуха 10-12 С при значении ГТК=1,3-1,9. Положительное влияние температуры воздуха на урожайность луговых корневищных злаков проявляется при наборе среднесуточных температур до 600-650 с за первые два месяца вегетации. (И.Г. Грингоф, 1981; И.В. Гулинова, 1982).
Однако в условиях полупустынной зоны Казахстана и весеннего паводкового затопления, как считают Лархер (1978) и С.А. Бедарев (1979), максимальный линейный рост многолетних трав наблюдается при средней суточной температуре воздуха 16-18 С.
В жарких засушливых условиях, когда температура воздуха повышается более 25-30 С, а относительная влажность воздуха понижается 65%, происходит замедление ростовых процессов и ускорение развития растений (Н.В. Гулинова, 1982). Произрастание многолетних трав в условиях лиманного орошения проходит при относительно достаточной влагообеспеченности. Кострец безостый из группы злаковых трав имеет корневищную корневую систему, которая основной в своей массе размещается 0-30 см слое почвы, и использует влагу из верхних слоев почвы. Люцерна желтогибридная из бобовых трав имеет корнеотпрысковую корневую систему, которая мощно развивается, проникает в глубокие слои почвы и может использовать влагу из глубоких слоев почвы.
При залужений лиманов Заволжья многолетние бобово-злаковые травы формируют укосную спелость с начала перехода среднесуточной температуры воздуха через +5 С до начала цветения, когда проводится уборка трав на сено, за 65-72 дня (табл. 25). При этом люцерна в отличие от костреца безостого на 3-4 дня раньше вступает в фазу начала цветения.
Рассматривая влияние лиманного орошения на развитие трав и прохождение фенологических фаз в течение вегетации растений отмечается, что увеличение нормы и продолжительности затопления задерживает отрастание трав до 2-3 дней и удлиняет период их вегетации до 6-7 дней. Такие изменения в развитии многолетних трав вызваны во-первых, что при малых нормах затопления почва быстрее освобождается от воды и прогревается и способствует более раннему отрастанию растений; во-вторых, при больших нормах затопления в середине и в конце вегетации трав в почве содержится значительно больше влаги, а это способствуют улучшению условий водоснабжения растений и хода физиологических процессов, значит и удлинению межфазных периодов.
Следовательно, при малых нормах затопления лиманов 1500-2000 м3/га укосная спелость многолетних бобово-злаковых трав в фазу начала их цветения достигает через 65-67 дней после наступления весной среднесуточной температуры воздуха +5 С. За этот период набор среднесуточных температур воздуха составляет 865-907 С. Повышение нормы затопления трав до 3000-4000 м /га ведет к удлинению периода вегетации растений до 70-72 дней, то есть на 5-6 дней, и увеличению суммы среднесуточных температур воздуха, необходимых для создания урожая до 970-1012 С или на 105-147 С.
Нами подтверждено, что высокая урожайность сена многолетних трав при лиманном орошении на уровне 5-5,5 т/га возможна только во-первых, при соблюдении на оптимальном уровне регулируемых факторов жизни растений-влаги путем нормированного затопления и питания путем внесения удобрений, во-вторых, только в тех агрометеорологических условиях в мае месяце, когда среднесуточная температура воздуха не превышает 14,5-15,0 С, сумма осадков не ниже 40-50 мм, относительная влажность воздуха более 60% и дефицит влажности воздуха менее 8 мб. Прогноз урожая сена многолетних трав в условиях лиманного орошения в зависимости от агрометеорологических условий в мае месяце можно выразить в виде математической связи:
Экологические условия произрастания многолетних трав являются ведущим фактором, оказывающим влияние не только на изменение видового состава травостоя, но и на его фитометрические показатели. Об улучшении злакового состава травостоя на лиманах и в поймах рек при проведении оптимального затопления многих исследователей (Н.И. Яковенко, 1972; Т.А. Работнов, 1973; В.Ф. Мамин, Л.Ф. Савельева, 1978; А.А. Плешаков, 1978; Н.Г. Андреев, 1984,1989; Б.И. Туктаров, 1998; В.П. Ермилов, 2000). Нами было отмечено, что не одностороннее действие какого-либо фактора среды-воды, питания, тепла, или аэрации, а комплексное действие нескольких факторов оказывает наиболее сильное положительное действие на агро-лугофитоценоз лиманов.
Высота травостоя, как и плотность травостоя является основой создания биомассы урожая. При оптимальных условиях водообеспечения и питания интенсивность роста стеблей костреца безостого в период от кущения до трубкования незначительна-1-1,1 см в сутки с высотой травостоя 40-45 см. В период от трубкования до выметывания метелок интенсивность роста возрастает до 2,2-4,0 см в сутки, а высота стеблей достигает 80-95 см. После выметывания метелок рост стеблей замедляется до 0,7-0,9 см в сутки и в начале цветения высота травостоя злаков достигает 100-105 см (табл.26, рис. 7). Прирост стеблей люцерны желто гибридной в бобово-злаковых травостоях более замедленный и к началу цветения трав достигает только 60-64 см.
