Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Кормопроизводство на мелиорированных 9 землях: проблемы и пути их решения
ГЛАВА II. Комплексная оценка почвенно- 30 климатических ресурсов и методика проведения исследований
2.1. Климатические и метеорологические условия пустынной зоны 30
2.2. Почвенно - мелиоративная условия опытного участка 37
2.3. Схема опыта и методика исследований 44
ГЛАВА III. Результаты экспериментальных исследований по разработке агротехнологических приемов возделывания поливидовых агроценозов однолетних кормовых культур при орошении
3.1. Влияние различных доз минеральных удобрений на формирование продукционного процесса и урожайности зеленой массы смешанных агроценозов амаранта метельчатого (Amaranthus paniculatus)
3.2. Формирование урожая зеленой массы смешанных агроценозовсорго сахарного на мелиорированных землях
3.3. Качественные показатели поливидовых посевов однолетних кормовых культур при орошении
ГЛАВА IV. Режим орошения и водопотребление поливидовых посевов однолетних кормовых культур
4.1. Режим орошения смешанных агроценозов амаранта метельчатого 89
4.2. Режим орошения смешанных агроценозов сорго сахарного 100
ГЛАВА V. Эколого-экономическая эффективность агротехнических приемов возделывания поливидовых посевов однолетних кормовых культур на мелиорированных землях
5.1. Экологическая эффективность 115
5.2. Экономическая эффективность возделывания поливидовых посевов 120
Заключение 128
Предложения производству 131
Список литературы 132
Акт внедрениия 151
Приложения 15
- Почвенно - мелиоративная условия опытного участка
- Формирование урожая зеленой массы смешанных агроценозовсорго сахарного на мелиорированных землях
- Режим орошения смешанных агроценозов сорго сахарного
- Экономическая эффективность возделывания поливидовых посевов
Введение к работе
Актуальность темы. Создание устойчивой кормовой базы для животноводства является основной задачей земледелия, главным направлением в увеличении продуктов питания и решении продовольственной проблемы. С каждым годом проблема обеспечения кормами сельскохозяйственных животных обостряется. В связи с этим руководством Российской Федерации поставлена масштабная задача экономического возрождения страны путем реализации национальных проектов по приоритетным направлениям, в частности по развитию агропромышленного комплекса. Для условий Калмыкии основной отраслью сельскохозяйственного производства является животноводство (овцеводство и мясное скотоводство).
В условиях аридного климата увеличение животноводческой продукции возможно только за счет укрепления кормовой базы, чего можно добиться только путем развития орошаемого земледелия, обеспечивающего животноводство гарантированными объемами кормов высокого качества. Значительное повышение продуктивности орошаемого кормопроизводства достигается при возделывании культур, обладающих высокими адаптационными свойствами к экстремальным условиям произрастания, дающими не только высокие урожаи и позволяющие рационально использовать пашню для производства высокорентабельных кормов, но и способствующие улучшению плодородия почв. Однако для получения высоких урожаев зеленой массы, максимальных сборов растительного белка, увеличения обменной энергии и кормовых единиц на мелиорируемых землях необходимо разработать технологические основы возделывания поливидовых агроценозов однолетних трав, что является актуальной и своевременной задачей.
Степень разработанности темы. Результаты теоретических исследований и практического опыта по разработкам технологий возделывания поливидовых агроценозов И.П. Кружилина, Л.В. Рудневой, В.И. Филина, Т.Н. Дроновой, Б.А. Гольдварга, М.М. Оконова, В.Б. Троца, А.Г. Кобзина и многих других ученых показали, что увеличение производства высококачественных кормов на мелиорируемых землях достигается при насыщении полевых севооборотов многокомпонентными смесями однолетних кормовых культур. При этом, целесообразно включать в поливидовые посевы высокоотавные культуры, такие как суданская трава, сорго-суданковые гибриды, а для увеличения питательности кормов – бобовые культуры.
Для полупустынной и пустынной зон Республики Калмыкия недостаточно изучен ассортимент кормовых культур, способных противостоять экстремальным условиям среды (высокий температурный фон воздуха, атмосферная засуха, жесткие почвенно-мелиоративные условия) и формировать при этом высокие урожаи. В связи с этим, данная работа, посвящена повышению устойчивости кормопроизводства в аридных условиях путем формирования смешанных агроценозов однолетних кормовых культур при регулировании их водного и питательного режимов, обеспечивающих высокую продуктивность и экологическую безопасность мелиорированных агроландшафтов.
Цель исследований – разработать технологические основы формирования высокопродуктивных поливидовых кормовых агроценозов на мелиорируемых землях, обеспечивающих в аридных условиях Калмыкии устойчивость кормопроизводства за счет оптимизации водного режима почвы и уровня минерального питания.
Программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач:
- проанализировать научный и производственный опыт возделывания смешанных агроценозов однолетних кормовых культур, наметить пути совершенствования технологических процессов, направленных на повышение продуктивности посевов;
- изучить закономерности формирования продукционного процесса сорго сахарного в смешанных посевах в зависимости от режимов орошения;
- определить влияние различных доз минеральных удобрений на рост, развитие и продуктивность надземной массы амаранта в поливидовых агроценозах при орошении;
- изучить особенности водопотребления и формирования водного режима смешанных агроценозов однолетних кормовых культур при многоукосном использовании в условиях близкого залегания грунтовых вод;
- провести сравнительную оценку кормовой ценности надземной массы поливидовых агроценозов;
- выполнить оценку экономической и энергетической эффективности агротехнических приемов возделывания смешанных агроценозов однолетних кормовых культур в полевом севообороте.
Научная новизна. В результате проведенных экспериментальных исследований впервые для аридных условий Калмыкии определены закономерности формирования продукционного процесса и урожайности высокопродуктивных смешанных агроценозов однолетних кормовых культур. Установлены закономерности водопотребления поливидовых однолетних агроценозов по укосам, которые позволяют оптимизировать режим орошения в условиях близкого залегания уровня грунтовых вод. Определены закономерности влияния минеральных удобрений на показатели продуктивности и урожайность амаранта в смешанных посевах при орошении. Дана комплексная оценка качества полученной продукции однолетних трав и их смесей и выявлена их положительная роль в накоплении элементов питания в пахотном слое почвы. Разработаны агротехнические приемы возделывания смешанных однолетних агроценозов при орошении и регулировании минерального питания.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая ценность данной работы заключается в обосновании создания поливидовых агроценозов однолетних кормовых культур при орошении в аридных условиях, позволяющих при регулировании водного и питательного режимов обеспечить производство зеленых кормов. На основании проведенных исследований рекомендовано производству возделывание трехкомпонентных смешанных посевов (“амарант + овес + рапс”, “сорго сахарное + соя + рапс”), позволяющих при рациональном сочетании доз минеральных удобрений и режимов орошения получать 65,40…118,0 т/га зеленой массы и 9,76…10,01 МДж обменной энергии в 1 кг сухого вещества.
Методология и методы исследований. Методологической основой работы являлся системный анализ, теоретические положения мелиоративной науки. Использованы методы А. Н. Костякова, Б.Б. Шумакова, Д.М. Каца, Н.В. Данильченко, Н.Н. Иванова, А.А. Ничипоровича и других ученых. Исследования базировались на анализе литературных и фондовых материалов, включали теоретические разработки, полевые и лабораторные исследования.
Основные положения, выносимые на защиту:
- закономерности продукционного процесса и формирования урожая зеленой массы поливидовых посевов амаранта метельчатого и сорго сахарного при орошении;
- закономерности водопотребления и формирования водного режима смешанных агроценозов однолетних кормовых культур при многоукосном использовании в условиях близкого залегания грунтовых вод;
- технологические основы создания поливидовых агроценозов кормовых культур на мелиорированных землях аридной зоны, обеспечивающие получение 60…100 т/га зеленой массы при оптимизации условий минерального питания и влагообеспеченности.
Достоверность результатов исследований подтверждается проведением многолетних полевых исследований с использованием апробированных методик экспериментов, применением методов математической статистики для обработки полученных экспериментальных данных, а также результатами производственной проверки основных положений диссертации.
Личный вклад автора состоит в постановке и проведении полевых и лабораторных исследований, выявлении закономерностей водопотребления, водного режима агроценозов, продукционного процесса и формирования урожая зеленой массы, в разработке технологических основ создания поливидовых агроценозов кормовых культур на мелиорированных землях аридной зоны.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по созданию смешанных агроценозов кормовых культур при орошении дождеванием внедрены в СПК ПЗ “Первомайский” Черноземельского района Республики Калмыкия на площади 120 га, урожайность зеленой массы составила 108…127 т/га, при этом получен среднегодовой экономический эффект 24…26 тыс. руб./га.
Апробация работы. Результаты экспериментальных исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференциях «Наука и молодежь: новые идеи и решения» (Волгоград, 2011); «Агрокомплекс – 2012» (Уфа, 2012); «Мелиорация и проблемы восстановления сельского хозяйства России» (Москва, 2013); на научно-практических конференциях «Актуальные проблемы селекционной работы в животноводстве» (Элиста, 2012), «Инновационный бизнес как основа модернизации региональной экономики» (Элиста, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, изложена на 226 страницах машинописного текста, в том числе основного текста 154 страницы, иллюстрирована 17 рисунками, содержит 54 таблицы и 57 приложений. Список использованной литературы включает 206 источников, в том числе 6 - зарубежных авторов.
Почвенно - мелиоративная условия опытного участка
Кормопроизводство играет ведущую роль в сельском хозяйстве России, позволяет решать многие проблемы его развития. Кормопроизводство связывает воедино растениеводство и животноводство, земледелие и экологию, поддерживает в сельском хозяйстве необходимый баланс отраслей.
В настоящее время в сельском хозяйстве нашей страны кормопроизводству не уделяется достаточного внимания. Тем самым создаются проблемы, тормозящие развитие АПК, обеспечение продовольственной безопасности страны и разрушающие сельскохозяйственные земли - саму основу, производственный базис сельского хозяйства России В.М. Косолапов, И.А. Трофимов, Л.С. Трофимова (2009).
На основании результатов научных исследований и накопленный производственный опыт таких ученных как Г.А. Агаджанян (1978), П.П. Бечус(1989), В.А. Бондарев (1995), М.С. Григоров (1995), Д.П. Гостищев(2001), А.В. Тимофеев (2003), П.В. Запорожцев (2009), убеждают в том, что при разработке региональных систем интенсивного кормопроизводства, главное внимание должно уделяться интенсификации кормопроизводства за счёт выращивания высокоурожайных кормовых культур на орошении и на богаре. Прежде всего, необходимо, подобрать обоснованный набор наиболее ценных и адаптивных культур которые в полной мере смогут использовать агроклиматические и почвенные ресурсы за счёт модернизации структуры посевных площадей.
Для решения проблемы дефицита питательных веществ лучше поднять производство тех видов сельскохозяйственных агрофитоценозов, нехватка которых вызывает наиболее ощутимые перебои в снабжении, в смешанных посевах, что позволяет получать сбалансированные корма по качеству и продуктивности. Это позволит сократить перерасход кормов на единицу продукции и повысить продуктивность животных. Укреплением кормовой базы животноводства на прямую связана с решение проблемы дефицита продовольствия в стране.
Как указывается в работах М.П. Елсуков (1954), Г.К. Ветошкина (1997), Э.Г. Аникина (1998), В.И. Филина (1999), А.Н. Антонова (2000), В.И. Белова (2001), Н.М. Соляника (1995), Е.В. Торшина (1999), А.В. Тимофеева (2003), В.М. Косолапова (2009), основную часть кормов скармливаемых крупному рогатому скоту приходится на зepнофураж, грубые, сочные и концентрированные корма, которые используются в стойловом кормлении или в не выпасной период.
Практический опыт и научные исследования доказывают, что использование одновидовых посевов не может обеспечить животных достаточным количеством питательных веществ. Эффективное возделывание смешанных посевов зависит от множества факторов: почвенно-климатических условий, подбора компонентов травосмесей, их соотношения, сроков и способов посева, применения удобрений, влагообеспечения. Взаимоотношения растений в смешанных посевах самые разнообразные, которые могут зависеть от конкуренции видов сельскохозяйственных растений. Поэтому необходимо уделять внимание правильному видовому подбору растений и созданию наиболее благоприятных условий для их развития (И.П. Кружилин,1999).
Посевы смешанных агрофитоценозов различаются по количеству компонентов в смеси и делятся на простые и сложные. Простые травосмеси состоят из двух компонентов, сложные три и более. Следует отметить, что для двухкомпонентной травосмеси наиболее оптимальная норма высева (при обычном рядовом посеве) травосмеси равна 60…65%, для каждого компонента от полной нормы высева, а для трех - и четырехкомпонентной травосмеси 40…50% соответственно. Как отмечают многие исследователи введение большего числа компонентов в травосмеси (более 4-х видов), как правило, не эффективно. В.Н. Сукачев (1975) писал: «начиная с 1909 г. я всегда проводил мысль, что основным признаком фитоценоза является наличие определенного взаимного влияния растений друг на друга и что можно различать чистые и смешанные ценозы (сообщества), подразумевая под первыми односоставные».
В работе Н.С. Камышева (1939) отмечено, что соотношение фитоценозов характеризуется отличающимися условиями влажности почв и надземной температуры воздуха, освещения нижних ярусов, то есть своим фитоклиматом.
По данным научных исследований В.П. Воронина (2001), А.М. Гаврилова, Н.В. Перекрестова (2001), В.П. Зволинского (2001), Ю.И. Иониса (2001), в степной и сухостепной зонах нашей страны, со среднегодовым количеством осадков не превышающим 300 мм, наиболее эффективным способом создания высокопродуктивных смешанных аграценозов, является посев кормовых трав в условиях орошения. Как отмечено в работах И.П. Кружилина (1999), М.М. Оконова, Б.А. Гольдварга (2010), Н.Н. Дубенка, В.В. Бородычева, С.Б. Адьяева, Э.Б. Дедовой (2009), В.М. Косолапова (2009) сложившееся положение дел в кормопроизводстве требует нового понимания места кормовых культур в роли развития АПК, а в целом поиска новых более рациональных путей развития данной отрасли сельскохозяйственного производства.
Учеными И.П. Кружилиным, Т.Н. Дроновой, В.М. Киреевым (1997), В.П. Запорожцевым (2009), И.Н. Корчугановой (1996), В.В. Барновой, М.Т. Логуа, В.А. Малаев (2003) доказано, что в последние годы, очень остро стоит вопрос орошаемого земледелия в связи с тем, что лето в южном регионе очень жаркое и с малым количеством осадков, из этого следует что для выполнения национального проекта «Развитие АПК» следует принять концепцию по структуре посевных площадей с учётом увеличения орошаемых площадей.
Для эффективного и экологически безопасного функционирования агроценозов необходимо сбалансировать применение агротехнических, биологических и агрохимических, средств управления продукционным процессом растений. Используя только природное плодородие почв, в отдельные годы по хорошим предшественникам можно получить неплохой урожай сельскохозяйственных культур, однако наиболее полно реализовать свой потенциал они смогут только при оптимизации минерального питания и водного режима почвы.
В смешанном возделывании однолетних агрофитоценозов главное значение принадлежит бобовому компоненту. Увеличение процента бобового компонента в травосмеси определяет величину скошенной зеленой массы и количе ство протеина М.П. Елсуков, (1954). В опытах В.А. Ку б а р е в а , В.А.Финагина (2002), проводимых на территории Тарской сельскохозяйственной опытной станции Омской области исследовали ячмень, овес, вику, горох. Из двойных травосмесей наилучший результат продуктивности показала смесь - овес + вика, где выход сухого вещества составил – 5,17 т/га, что на 5…12% выше, чем у других травосмесей. По результатам исследований М.Я. Колоскина, (1979) хорошую совместимость с викой имеют ячмень, подсолнечник, суданская трава. Трех компонентную травосмесь – вика + овес + подсолнечник возделывают для улучшения качества силосной массы. Посев этой травосмеси позволяет увеличить содержание протеина с 2,2 до 3,5…4,0%. Наибольшую урожайность зеленой массы 41,5 т/га получена при посеве двух компонентной травосмеси люпина + подсолнечник, с нормой высева соответственно 120 кг/га и 20 кг/га. Наибольший показатель по питательности 5,51 т/га кормовых единиц и 0,61 т/га сырого протеина был отмечен в травосмеси кукуруза + люпин, при норме высева 120 кг/га и 60 кг/га.
В своих научных трудах И.В. Осокина, С.Л. Елисеева, Е.А. Ренева, (2002) установили, что при норме высева 2…2,5 млн.шт./га семян вики и 1,5 млн.шт./га ячменя, было получено 2,5…3,0 т/га зеленой массы, в процентном соотношении в двух компонентной травосмеси содержание вики было 1,5 т/га. При снижении нормы высева вики в травосмеси до 1,5 млн. шт./га снижается продуктивность вика + ячменной травосмеси на 6…15%.
Формирование урожая зеленой массы смешанных агроценозовсорго сахарного на мелиорированных землях
Климат республики является резко континентальным - лето жаркое и очень сухое, зима малоснежная при среднем абсолютном минимуме до –28С. Континентальность климата возрастает с запада на восток. Поверхность Калмыкии более или менее однообразная, воздушные массы свободно перемещаются, что способствует однородности климатических условий. Но нередко сравнительно небольшие повышения служат своеобразным климаторазделом, способствуя абсорбции влаги. Отсутствие больших водоемов на территории республики способствует увеличению сухости воздуха (Агроклиматические ресурсы Калмыцкой АССР, 1974; И.П. Кружилин, 1976; А.Г. Доскач, 1979; Т.И. Бакинова, Н.П. Воробьёва, Е.А. Зеленская, 1999; Э.Б. Дедова, 2012). Каспийское море несколько смягчает климат побережья, но его влияние распространяется лишь на 30…40 км от берега. Абсолютные высоты Прикаспийской низменности на севере составляют +50, а на юге - минус 29 м. По низменности разбросано большое количество мелких озерных котловин, песчаных гряд и бугров. Равнинная поверхность способствует свободному проникновению с северо-востока и востока сухих (летом теплых, а зимой холодных) воздушных масс. На территории республики Прикаспийская низменность разделяется на две части: северную - Сарпинскую низменность и южную - Черные земли.
Сарпинская низменность расположена на правобережье р. Волги и отделена от Ергеней цепочкой Сарпинских озер. Колебание высот от 0 до +50 м. Территория Черных земель представляет собой низменную равнину, в основном лежащую ниже уровня океана. С запада на восток абсолютные высоты снижаются от 0 до -29 м. Большая площадь занята песками, распространенными в юго-восточной части Юстинского района, в восточной части Черноземель-ского и в западной части Лаганского районов. Песчаные массивы создают бугристый характер рельефа. Бугры имеют длину от 1 до 15 км, ширина их не превышает 500 м. Эти бугры узкие и высокие, то поднимаются, то опускаются, образуя седловины, делящие бугор на 2 и более частей. Абсолютные высоты бугров и бугровых цепей имеют значительные колебания - от 10 до 22 м. Межгрядовые понижения ровные, плоские, ширина их такая же, как и ширина гряд. Преобладает широтное направление гряд.
В районе Черных земель проходят две крупные ложбины: Даванская на северо-западе и Адыкская на юго-западе. На юго-западе Черных земель вдоль русла Восточного Маныча расположены мелкие соленые озера (Состинское, Можарское, Светлое и др.).
Территория Калмыкии благодаря своему географическому положению получает много солнечной радиации. Количество суммарной солнечной энергии колеблется от 115 ккал/см2 на севере и западе до 120 ккал/см2 в центральных и юго-восточных районах. Продолжительность солнечного сияния здесь составляет 2180…2250 часов за год. Температура воздуха имеет резко выраженный годовой ход. Годовая амплитуда абсолютных температур воздуха составляет 70…800С. Максимальная температура июля - плюс 420С, минимальная температура января - минус 34…360С, средняя температура января - минус 5…80С, средняя температура июля - плюс 23…260С. Тепловыми ресурсами территория Калмыкии обеспечена достаточно хорошо, сумма температур составляет 3745…39600С. Вегетационный период с температурой выше 100С продолжается от 180 до 213 дней.
Осадков выпадает от 210 до 340 мм, на юге (Черные земли) зимы обычно бесснежны. Сухость климата усиливается с северо-запада (300…400 мм осадков в год) на юго-восток (170…200 мм). Малое количество атмосферных осадков, периодически повторяющиеся сильные засухи и частые суховеи являются природным фоном деградационных процессов.
Относительная влажность воздуха имеет ярко выраженный годовой ход. Наименьшие значения отмечаются в июле – 45…50%, минимальные (в отдельные дни) могут быть 20% и ниже.
Увлажнение определяется не только суммой выпавших осадков, но и количеством испарившейся влаги. Испаряемость в пустынной зоне региона составляет 1000…1100 мм. Разница между испаряемостью и количеством выпадающих осадков составляет до 700…800 мм, что свидетельствует о большом дефиците влаги.
Территория Республики Калмыкия относится к зоне рискованного земледелия, где максимальная продуктивность сельскохозяйственных культур может быть достигнута только при орошении. По увлажнению этот регион относится к сухому агроклиматическому району с ГТК (гидротермический коэффициент – отношение количества выпавших осадков к сумме температур воздуха, уменьшенный в 10 раз, за этот же период) 0,04…0,29, что означает сильную засушливость климата. За год по среднемноголетним данным здесь выпадает незначительное количество осадков, большая часть которых приходится на зимний период и в начале лета. Осень теплая и сухая, среднемесячная температура в сентябре 17,7…19,90С, сумма осадков 17…32 мм, в октябре температура снижается до 10,80С, в ноябре до -1,20С. Сумма осадков за период в среднем около 61 мм.
Зима обычно устанавливается во второй половине декабря, иногда в конце ноября. Нередко в январе и феврале морозы достигают -30…-350С. Сумма осадков за период в среднем около 63 мм, причем осадки выпадают не только в виде снега, но и дождя. Весна характеризуется медленным нарастанием температур, небольшим количеством осадков (23…40 мм) и сильными ветрами, зачастую переходящие в пыльные бури. Лето обычно устанавливается в конце мая, когда среднесуточная температура достигает 200С. Сумма осадков за период 100…130 мм, однако, не редко (в 30…40% случае) количество их значительно меньше этой величины.
Режим орошения смешанных агроценозов сорго сахарного
Агротехника в опыте. Травосмеси из кормовых однолетних культур высевали в орошаемом полевом севообороте в условиях СПК ПЗ “Первомайский”: 1. люцерна 1 года жизни + яровой ячмень; 2. люцерна 2 года жизни; 3. люцерна 3 года жизни; 4. озимая пшеница; 5. яровая пшеница; 5. травосмеси однолетних кормовых культур.
Основную обработку почвы под яровые культуры проводили в III декаде августа – I-II декадах сентября с использованием ДТ – 75 в сцепке с плугом ПН 4-35, в агрегате с бороной БЗТ – 1,0 на глубину 18…20 см. За один агротехнический прием агрегат проводит глубокую вспашку и выравнивает почву. В обработанной с осени почве создаются условия для накопления достаточного запаса влаги в результате лучшего использования осенних и зимних осадков, питательных элементов в доступной для растений форме, для более тщательного проведения системы борьбы с сорняками и вредными насекомыми. Кроме того, основная обработка, выполненная осенью, дает возможность более равномерно использовать тракторы и почвообрабатывающие орудия, позволяет высококачественно и своевременно провести весеннюю предпосевную подготовку почвы.
Весной по мере наступления физической спелости почвы проводили ранневесеннее боронование с целью закрытия влаги в почве с использованием ДТ – 75 в сцепке с С-11 с набором борон ПЗТ – 1,0.
Перед посевом ранних яровых культур проводили только одну предпосевную культивацию с одновременным боронованием на глубину посева семян – 6…8 см. Для культивации использовали МТЗ – 82 в сцепке с КПС – 4,0. В аридных условиях любая дополнительная обработка почвы весной приводит к затягиванию сроков посева, что в результате приводит к снижению урожайности яровых культур.
Посев на опытных делянках проводили сеялкой СЗТ – 3,6 в агрегате с МТЗ – 82 с междурядьем 15 см в III декаде апреля. После посева проводили прикатывание почвы кольчатыми катками (ЗККШ – 6), чтобы избежать потери продуктивной влаги. Полив травосмесей проводили дождевальной машиной ДКШ-64 «Волжанка». Режим орошения в полевом опыте основывался на поддержание предполивной влажности почвы в горизонте (0…0,7 м) не ниже 65…70% НВ.
Скашивание надземной массы смешанных посевов однолетних кормовых культур проводили в период укосной спелости с использованием самоходной косилки-плющилки КПС – 5Г и отвозом зеленой массы на МТЗ-80 с прицепом ПТС-4 к местам кормления животных.
Для всестороннего анализа и оценки результатов, полевых и лабораторных исследований проводили следующие наблюдения и учеты:
1. Метеорологические условия анализировались по данным Государственной метеорологической станции в п. Яшкуль.
2. Посевные качества семян определялись в лаборатории ГНУ КНИИСХ Россельхозакадемии по ГОСТу – 12038-84, которые соответствовали ГОСТ Р 52325-2005.
3. Густоту стояния растений подсчитывали на закрепленных площадках, размером 0,5 м2 в четырехкратной повторности. Подсчет проводили в фазе полных всходов и в конце вегетации по каждому компоненту травосмеси.
4. Фенологические наблюдения за фазами роста и развития велись по общепринятым методикам И.К. Бейдемана (1974) и Г.Э. Шульца (1981), визуальной оценкой состояния растений на каждом варианте, где отмечалось начало (15%) и массовые прохождение фаз развития (75%);
5. Приросты зеленой массы и сухого вещества в посевах однолетних трав определяли от начала интенсивного роста и в период укосной спелости. Растения срезались с площадки 0,5 м2 на всех повторениях опыта. После взвешивания определялся выход сухого вещества, для чего измельченные пробы высушивались при температуре 1050С до постоянного веса. Параллельно исследовалась структура надземной массы травостоев путем разделения двух пробных снопов на стебли, листья, соцветия и их взвешиванием. 6. Динамику формирования листовой поверхности, расчеты основных фотосинтетических показателей проводили по методике А.А. Ничипоровича (1979).
7. Учет урожайности вели скашиванием вручную всей учетной площади делянки, затем проводили взвешивание скошенной зеленой массы. Перед скашиванием поливидовых посевов учитывали долю каждого компонента агроценоза в урожае.
8. Определение агрохимических и агрофизических показателей почвы проводили в почвенно-аналитической лаборатории Калмыцкого филиала ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии. Определение содержания гумуса в пахотном слое проводили по методу И.В.Тюрина в модификации Симакова, общего азота – по Корнфильду, нитратного и аммиачного азота по методике ЦИНАО, подвижного фосфора – по Б.П. Мачигину, обменного калия -пламенно-фотометрическим методом.
9. Определение водно-физических показателей бурой полупустынной почвы проводили по следующим методикам: по методу Н.А.Качинского определяли гранулометрический состав, плотность твердой фазы – пикнометрическим способом, плотность сложения почвы – методом режущего кольца, а наименьшую влагоемкость (НВ) - методом заливаемых площадок (2х2 м).
10. Влажность почвы определялась весовым методом. Почвенные пробы отбирались через 10 см до глубины 100 см в трехкратной повторности.
11. Суммарное водопотребление кормовых культур определяли методом водного баланса по А.Н. Костякову (1961),
12. Химический состав и качество растительных образцов определялся в лаборатории Российского государственного аграрного университета – МСХА им. К.А. Тимирязева методом ближней инфракрасной спектроскопии. Использовали инфракрасный анализатор Unity Scientific SpectraStar 2400 (США), представляющий собой новое поколение анализаторов, обеспечивающих быстрый и достаточно точный анализ показателей качества растительных кормов, комбикормов, комбикормового сырья и пищевых продуктов. Также полный зоотехнический анализ растительных образцов определяли в лаборатории ГНУ КНИИСХ Россельхозакадемии по стандартным методикам: общий азот - по Кьельдалю, сырой протеин - расчетом по коэффициенту 6.25, сырой жир - по Сокслету, сырая клетчатка - по Геннебергу и Штоману, сахара – по Бертрану, зола -методом сухого озоления, фосфор - коллориметрически с молибдатным реактивом, кальций - трилонометрически, Определение кормовых единиц -расчетным путем с использованием коэффициентов переваримости (М.Э.Томмэ, Корма СССР, 1964); обменной энергии - с использованием формул регрессии (Нормы и рационы кормления, 1985).
Экономическая эффективность возделывания поливидовых посевов
В орошаемом земледелии для обоснования рационального режима орошения любой культуры, необходимо определить коэффициенты водопотребле-ния, характеризующие расход воды на создание единицы урожая. Как известно, при благоприятном водном и пищевом режимах коэффициент водопотребления заметно снижается, что свидетельствует о более эффективном использовании оросительной воды для получения продукции.
В полевых опытах при возделывании поливидовых посевов амаранта метельчатого нами, согласно зональным рекомендациям (ВНИИГиМ и ВНИИОЗ), режим орошения поддерживался не ниже 65…70% НВ в слое почвы 0…0,7 м. полив проводили дождеванием с использованием ДКШ-64 “Волжанка”. При назначении вегетационных поливов учитывали дефицит испаряемости, характеризующийся как разность между испаряемостью и количеством осадков. Испаряемость рассчитывали по методике Н.Н. Иванова (1955), уточненной Л.А. Молчановым (1957) для аридных территорий. Назначение времени полива контролировалось определением влажности почвы, проводимой термостатно-весовым способом.
Режим орошения поливидовых посевов в значительной степени зависел от погодных условий года (прил. 1). По напряженности метеорологических условий 2010 и 2012 годы характеризовались засушливыми, дефицит испаряемости в эти годы во время вегетационного периода смешанных посевов амаранта метельчатого был на уровне 17…23 % обеспеченности. Наиболее благоприятным оказался 2011 год, дефицит испаряемости за вегетационный период поливидовых агроценрозов составил 52 % обеспеченности (средневлажный). Для определения составляющих элементов водного баланса на основании показателей полевой влажности почвы проведен расчёт запасов влаги, результаты которого приведены в таблице 4.1.
-Динамика полевой влажности почвы опытного участка на период посева поливидовых агроценозов амаранта метельчатого
Горизонт почвы, см Объемная масса, т/м3 НВ, % объемной массы почвы Влажность почвы, % Запас продуктивной влаги, м3/га
Для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 65…70% НВ в 2010 году для получения двух укосов поливидовых посевов амаранта метельчатого было проведено 7 вегетационных поливов с общей оросительной нормой 4100 м3/га, при этом поливная норма составила 600 м3/га (табл. 4.2, рис. 9).
Для формирования первого укоса надземной массы поливидовых посевов амаранта метельчатого потребовалось проведение двух поливов, общей нормой 1200 м3/га. Для формирования второго укоса было проведено 5 вегетационных поливов, общей оросительной нормой 2900 м3/га.
Поливной режим в 2011 году несколько отличался от 2010 и 2012 годов, так для получения урожайности зеленой массы поливидовых посевов амаранта метельчатого в этом году было проведено 6 вегетационных поливов, оросительной нормой 3400 м3/га. При этом запасы продуктивной влаги на период посева однолетних кормовых культур в слое почвы 0…0,7 м составляли 1271 м3/га, величина дефицита испаряемости на 40 мм была меньше по сравнению с среднемноголетним значением, в связи с этим первый полив был проведен во второй декаде мая, поливной нормой 500 м3/га (рис. 10-11). Таблица 4.2 -Сроки и нормы поливов культуры амаранта в чистых и смешанных посевах.
В 2012 году на период закладки полевых опытов (III декада апреля) дефицит испаряемости был на 43,2 мм больше среднемноголетних показателей, при этом запасы продуктивной влаги в слое 0…0,7 м составляли лишь 849 м3/га. Поэтому на следующий день после проведения посева был назначен вегетационный полив, поливной нормой 800 м3/га.
За период формирования первого укоса в 2012 году дефицит испаряемости составил 309,5 мм, что на 119,6 мм больше среднемноголетних значений, в связи с этим для формирования надземной массы поливидовых посевов ама-91 ранта метельчатого потребовалось проведение 4 вегетационных поливов, общей нормой 2600 м3/га, что на 1400 и 1600 м3/га больше, чем в 2010 и 2011 годах.
В целом за весь вегетационный период смешанных посевов амаранта метельчатого потребовалось 4400 м3/га.
Как известно, суммарное водопотребление или эвапотранспирация – это объем воды (м3/га или мм слоя воды), расходуемой сельскохозяйственным полем на транспирацию растениями и испарение с почвы. Количественно интенсивность суммарного водопотребления – функция влажности почвы, физиологических свойств растений, метеорологических условий и уровня агротехники.
Как показали результаты наших исследований в структуре суммарного водопотребления смешанных посевов амаранта метельчатого доля атмосферной влаги за весь период вегетации составляла в 2010 году 6,7…29,1 %, в 2011 году – 1,3…35,5%, в 2012 году – 6…21,2% (табл. 4.3).
В суммарном водопотреблении поливидовых посевов амаранта метельчатого почвенные запасы занимали 2,5…13,4 % в зависимости от погодных условий и периода формирования укосов. Большое влияние на расходование воды полем оказывает глубина залегания грунтовых вод. Так, при близком залегании грунтовых вод (1,0…1,5 м), влажность почвогрунта повышается, что приводит к увеличению расхода влаги.
При формировании первого укоса количество влаги подпитываемой из грунтовых вод по годам исследований составляет 175…264 м3/га или 7,7…8,3%.
Максимальное подпитывание грунтовыми водами отмечается в период формирования второго укоса, которое составляет по годам исследований 282…565 м3/га или 8,1…18,0% от суммарного водопотребления.
Необходимо отметить, что в период формирования второго укоса в 2011 году количество атмосферных осадков составило 40 м3/га, в связи с эти наблюдалось большее подпитывание грунтовыми водами, которое составило 565 м3/га.
