Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность звеньев севооборота с различными предшественниками, сроками посева и нормами высева семян люцерны в Терско-Сулакской подпровинции

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность звеньев севооборота с различными предшественниками, сроками посева и нормами высева семян люцерны в Терско-Сулакской подпровинции"

На правах рукописи

ДАВУДОВ МАРАТ ДАВУДОВИЧ

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С РАЗЛИЧНЫМИ ПРЕДШЕСТВЕННИКАМИ, СРОКАМИ ПОСЕВА И НОРМАМИ ВЫСЕВА СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ В ТЕРСКО-СУЛАКСКОЙ ПОДПРОВИНЦИИ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Махачкала-2014

17 АПР 2014

005547298

Работа выполнена в отделе земледелия ГНУ «Дагестанский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» РАСХН

Научный руководитель: к.с,- х.н., профессор кафедры растениеводства и

кормопроизводства ФГБОУ ВПО «ДагГАУ имени М. М. Джамбулатова», Бексултанов Абдурагим Абдулзагирович

Официальные оппоненты:

Делаев Усман Амхатович, д.с.х.н., профессор, зав. кафедрой технологии производства и переработки с/х продукции ФГБОУ ВПО «Чеченский государственный университет»

Дорожко Георгий Романович, д. с.-х.н., профессор кафедры общего и мелиоративного земледелия ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Кабардино - Балкарский государственный аграрный университет имени В.М. Кокова» МСХ РФ

Защита диссертации состоится 15 мая 2014 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.026.01 при ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный аграрный университет имени М.М. Джамбулатова» по адресу: 367032, РД, г.Махачкала, ул. М.Гаджиева, 180, зал заседаний ученого совета, тел./факс (8722) 682464.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «ДагГАУ имени М. М. Джамбулатова»

Автореферат размещен на сайтах Министерства образования и науки РФ http://vak2.ed.gov.ru и Даг ГАУ http://dgsha.ru/ «06» марта 2014 г. Автореферат разослан «31» марта 2014г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 367032, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М.Гаджиева, 180, ФГБОУ ВПО «Даг ГАУ имени М.М. Джамбулатова», ученому секретарю диссертационного совета Д 220.026.01.

В отзыве необходимо указать ФИО автора, почтовый адрес (можно организации), телефон, адрес электронной почты, наименование организации, должность. Отзывы должны прийти в совет за 15 дней до защиты.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор с.-х. наук, профессор

Т. А. Исригова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Люцерна - ведущая кормовая культура в орошаемых районах юга нашей страны. Ценность ее, в первую очередь, определяется высокими кормовыми достоинствами. Она оказывает положительное воздействие на плодородие почвы и урожайность всех культур в севообороте. Поэтому доля люцерны в севооборотах орошаемых районов равнинного Дагестана составляет не менее 30...35 %. Расширение посевных площадей под ней оправдано также с экономической стороны. Она не нуждается во внесении азотных удобрений, обработка почвы и посев ее, как многолетней культуры, проводят раз в три-четыре года, а реализационная цена 1 т сена высокая - 4...5 тыс. руб. Однако урожайность этой культуры в сельскохозяйственных предприятиях Дагестана остается на уровне 3,5-5,0 т/га, хотя потенциальные возможности ее в 2-3 раза выше.

Серьезная причина низкой продуктивности люцерны - неэффективность существующих рекомендаций по технологии ее возделывания. Так, до сих пор продолжаются споры среди ученых-аграриев о том, когда высевать эту культуру. Сторонники летних сроков считают, что люцерна в этом случае успевает хорошо укорениться до наступления морозов, а в следующем году формирует пять полноценных укосов, в связи с чем повышается и урожайность этой культуры.

Однако в засушливых условиях юга нашей страны трудно получить полноценные всходы люцерны при летних сроках сева из-за недостатка влаги в почве, что приводит к значительным недоборам урожая.

При выборе оптимального срока сева люцерны неизбежно приходится сталкиваться с подбором предшественников для этой культуры, поскольку летом высевать ее можно только после раноубираемого предшественника, чаще всего, после озимых или яровых зерновых культур - пшеницы, ячменя. А яровые культуры, в том числе и люцерну весеннего срока, высевают после поздно убираемых - подсолнечника, кукурузы, в том числе пожнивной, корнеплодов, сахарного и зернового сорго. Однако в этом случае невозможно установить, какой из факторов оказал влияние на продуктивность люцерны: срок сева или предшественник. Во избежание такой методической ошибки эффективность каждого из этих сроков сева люцерны следовало бы изучать в звеньях севооборота на фоне двух предшественников - раноубираемой зерновой и поздно убираемой пропашной культуры.

Узким звеном в технологии выращивания люцерны остаются увеличивающиеся с каждым годом затраты на приобретение семян. В настоящее время один килограмм люцерны стоит 200-250 руб. При рекомендуемых нормах высева (20-25 кг) только на приобретение семян расходуется 4-5 тыс. руб. в расчете на 1 га. В этой связи резонен вопрос:

насколько обоснованы существующие высокие нормы высева семян люцерны?

Степень разработанности темы исследования. Большой вклад в исследование оптимальных предшественников, сроков посева и норм высева семян люцерны в районах орошаемого земледелия юга России и сопредельных стран внесли Агапов П.Ф., Сугак С.П. (1974),Иванов А.Ф., Медведев Г.А. (1977), Лупашку М.Ф., Креческу И. М. (1978), Масандилов Э:С. (1969) Соляник Н.М. и Харечкин В.И.(1988)и другие исследователи. Однако перечисленные факторы продуктивности люцерны в этих исследованиях взаимно не увязаны, что определяет актуальность таких исследований.

Целью проведенных нами исследований было выявить наиболее эффективное звено севооборота с лучшим для люцерны предшественником, оптимальным сроком посева, позволяющим сократить нормы высева семян в полтора-два раза и значительно повысив ее продуктивность; Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: исследована динамика влажности почвы при основной обработке и в период вегетации люцерны в зависимости от предшественника и срока посева, а также водопотребление растений;

изучена динамика основных водно-физических свойств почвы (плотности, общей пористости, структурно-агрегатного состава, водопрочной структуры) при размещении люцерны по зерновому и пропашному предшественникам и посеве в летный и весенний сроки;

выявлено совокупное действие предшественника и комплекса технологических приемов, связанных со сроками посева люцерны, на качество основной и предпосевной обработки почвы;

дана динамика содержания питательных элементов в пахотном слое почвы при исследуемых технологических приемах;

установлена динамика засоренности посевов люцерны, посеянной по различным предшественникам, срокам посева и нормам высева семян;

выявлена роль раздельного и совокупного действия предшественника, срока посева и нормы высева семян на продуктивность люцерны по следующим показателям:

полнота всходов и густота стояния растений по укосам люцерны; лиНейный рост, накопление сухой органической массы и пожнив но -корневых остатков;

урожайность и качество сена люцерны при исследуемых технологических приемах возделывания;

продуктивность звеньев севооборота при размещении люцерны по зерновому и пропашному предшественникам, весеннем и летнем сроке посева и различных нормах высева семян;

экологическая, биоэнергетическая и экономическая оценка звеньев севооборота с учетом предшественников, сроков посева и норм высева семян люцерны.

Научная новизна. Впервые, в условиях Терско - Сулакской подпровинции в многофакторном полевом эксперименте исследованы и выявлены звенья севооборота с оптимальным предшественником, сроком посева и нормой высева семян люцерны, при которых достигается максимальная продуктивность самой люцерны и звена в целом.

Основные положения, выносимые на защиту:

-динамика водно-физических и агротехнических показателей плодородия почвы в зависимости от предшественника и урока посева люцерны;

-влияние предшественника, срока посева и нормы высева семян в формировании высокопродуктивного фитоценоза люцерны;

-продуктивность звеньев севооборота с различными предшественниками, сроками посева и нормами высева семян люцерны;

-экологическая, энергетическая и экономическая оценка звеньев севооборота;

Практическая значимость работы заключается в том, что внедрение результатов исследований позволит освоить в производстве систему, обеспечивающую получение 170-185 т/га высококачественного сена люцерны в звене полевого севооборота и дополнительно более 23 т/га силосной массы кукурузы в пожнивном посеве при одновременном повышении плодородия почвы и снижении засоренности посевов 2 раза, получить до 47,5 тыс. руб./га чистого дохода при рентабельности производства до 71,1 %.

Личный вклад автора в выполнение настоящей работы заключается в выборе темы и методики исследований, постановке целей и задач, выполнении экспериментальных исследований, обработке и анализе полученных результатов, написании диссертации, формулировании выводов и предложений производству, а также в проведении производственной проверки и внедрения результатов исследований в производство.

Исследования проведены в рамках выполнения тематического плана НИР отдела земледелия ГНУ «Дагестанский научно - исследовательский институт сельского хозяйства» по федеральному заданию 020103: «Усовершенствовать адаптивно- ландшафтные системы земледелия по регионам России на основе использования современной базы данных и новых технологических проектов» за 2008-2011гг.

Степень обоснованности и достоверности. Результаты экспериментальных исследований, полученные выводы и предложения производству, подтверждаются анализом теоретических достижений российских и зарубежных ученых, установленными ими закономерностями действия исследуемых факторов на показатели плодородия почвы и продуктивность люцерны; использованием корректных методик, трехлетним сроком полевых экспериментов, дополнительным производственным испытанием, апробацией предложенных соискателем научно -

практических рекомендаций, подтвержденных актом производственного испытания и внедрения.

Реализация результатов исследований. Производственное испытание результатов исследований проведено в Племхозе — СПК «Красный Октябрь» Казбековского района в Бабаюртовской зоне отгонного животноводства на площади 70га. Полученные данные полностью подтвердили обоснованность полученных экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на международной научно-практической конференции «Проблемы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Экологические и правовые аспекты», Махачкала, 27-28 ноября, 2013г. и отчетных сессиях ГНУ «Дагестанский научно — исследовательский институт сельского хозяйства» в 2009 - 2013 гг.

По материалам выполненной работы опубликовано пять научных статей, в том числе три в изданиях, вошедших в перечень ВАК Минобрнауки РФ.

Структура диссертации. Диссертация написана на 127 стр. компьютерного набора, состоит из 7 глав, выводов и предложений производству, содержит 3 рисунка, 35таблицы и 6 приложений. Список использованной литературы включает 143 источника, в том числе 6 — иностранных.

1 .СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕНОСТИ ВОПРОСА

По материалам литературных источников приводится обзор результатов научных исследований в нашей стране и за рубежом по вопросам размещения люцерны в севооборотах, сроках посева и нормах высева семян. Особое внимание уделено решению этих проблем в регионе Северного Кавказа и Дагестана.

2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

Исследования проводились в 2009-2011 гг. в СПК "Кегер" Гунибского района в Бабаюртовской зоне отгонного животноводства Дагестана.

Исследования проводились в трехфакторном полевом опыте, где в двух звеньях севооборота испытывалась эффективность двух сроков посева, четырех норм высева семян люцерны (табл. 1).Площадь учетной делянки первого порядка (предшественник) - 400м2, второго (срок посева) - 200м2, третьего (норма высева семян) - 100м2. Повторность в пространстве 4-х кратная, во времени - три года.

Почва опытного участка - лугово-каштановая тяжелосуглинистая. Плотность пахотного слоя - 1,30 г/см3, метрового слоя 1,45г/смЗ, наименьшая влагоемкость (НВ) -соответственно 31,5 и 27,2%, глубина расположения

соленосного горизонта - 85 см, сумма водорастворимых солей в этом слое 0,26 %, тип засоления - хлоридно-сульфатный. В пахотном слое содержится: гумуса 2,21 %, Р205 - 1,5 мг, К20 - 282 мг/100 г.

Таблица 1- Схема трехфакторного полевого опыта

№ п/п Звено севооборота Срок посева Норма высева семян, млн. штУм2

1 Озимая пшеница- люцерна Август 2,5

2 .5,0

3 7,5

4 10,0

5 Март 2,5

6 5,0

7 7,5

8 10,0

9 Озимая пшеница + кукуруза пожнивная -люцерна Август 2,5

10 5,0

11 7,5

12 10,0

13 Март 2,5

14 5,0

15 7,5

16 10,0

Программа предусматривала проведение водно-физических

(Практикум по земледелию, Б.А. Доспехов и др., 1987), агрохимических (ГОСТ 26107-84; ГОСТ 26261-84) исследований, учет засоренности посевов, особенностей роста и развития, накопления фитомассы растений (Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур», 1971), энергетической (Методические рекомендации по топливно-энергетической оценке сельскохозяйственной техники, технологических процессов и технологий в растениеводстве, ВАСХНИЛ, 1982) и экономической эффективности по общепринятым методикам. Математическая обработка результатов исследований проводились по Б.А. Доспехову (1979).

Убирали озимую пшеницу сорта Безостая 1(по годам) 30 июня - 2 июля, высевали пожнивную кукурузу (гибрид РОСС - 299) - 3-5 июля, а убирали ее фитомассу в фазе выметывания 20-22 августа (для посева после нее люцерны) и молочно-восковой спелости зерна 10-12сентября (в случае посева люцерны весной следующего года). Сеяли люцерну сорта Кизлярская синегибридная при летнем посеве - 26-28 августа, при весеннем сроке - 2-6 марта. Способ посева - рядовой с междурядьем 15см.

Почву под люцерну при весеннем сроке посева пахали(ДТ - 75 с плугом ПН-4-35)в первой- второй декадах декабря с последующим выравниванием ее поверхности малой-выравнивателем—МВи влагозарядковым поливом. Предпосевная обработка почвы заключалась в двукратном проходе тяжелых зубовых борон БЗСТ-1.

При летнем сроке посева после озимой пшеницы обработку проводили по полупаровой системе (вспашка во второй декаде июля, выравнивание поверхности почвы, влагозарядковый полив в конце первой - начале второй декады августа, предпосевная обработка тяжелыми дисковыми боронамиБДТ-3, выравнивание малой — выравнивателем и посев - в третьей декаде августа).Вегетационные поливы кукурузы и люцерны проводили по дефициту влаги в метровом слое почвы - при снижении ее показателя до 7075 % НВ. Норму полива рассчитывали из расчета увлажнения метрового слоя с учетом фактической влажности почвы, плотности и наименьшей влагоемкости. Во всех случаях под пожнивную культуру вносили NgoPeo, под люцерну - Р, 60.

3. ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКА И СРОКА ПОСЕВА ЛЮЦЕРНЫ В ЗВЕНЬЯХ СЕВООБОРОТА НА ДИНАМИКУ ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИХ И АГРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ

Динамика влажности почвы при основной, предпосевной обработке и в период вегетации люцерны в зависимости от предшественника и срока посева. Водопотребление растений. В условиях Терско - Сулакской подпровинции термические ресурсы при любом из исследуемых сроков посева не лимитируют получение всходов люцерны даже при самых ранних сроках посева. Решающим фактором получения дружных всходов, а в будущем и высоких урожаев фитомассы, является наличие достаточного количества влаги в посевном и нижележащих слоях почвы. В наших исследованиях роль предшественника в регулировании этого фактора совершенно не проявляется, поскольку по каждому из них посев проводился после влагозарядкового полива. Влажность почвы при летнем сроке посева люцерны в метровом слое по предшественникам составила 25,0%- 25,3%, после пожнивной кукурузы при весенней сроке посева -24,4 -24,6%. Но в случае с августовским сроком посева люцерны показатели ее уже в первой декаде марта оказались ниже в среднем по обоим предшественникам на 2,5% (22,0% против 24,5%). В последующем (после каждого укоса и в конце вегетации) влажность почвы па вариантам опыта имела практически одинаковые значения -19,3-20,2%.

Суммарное водопотребление в среднем по предшественникам, срокам посева, нормам высева семян и годам исследований в 1-4 звеньях составила 10190м3/га, в 5-8 звеньях -9790, в 9-12-10110, в 13-16 звеньях - 9020м3/га. Минимальные показатели получены в звеньях с посевом люцерны весной -

9400 м3/га, максимальные - при летнем сроке посева по озимой пшенице -10190м3/га.

Коэффициент водопотребления растений имел минимальные значения при весеннем сроке посева, причем увеличение нормы высева семян при этом сроке посева по обоим предшественникам от 5,0 до 10,0 млн.шт./га не оказал существенного влияния на его динамику, а при летнем сроке посева увеличивается по мере увеличения нормы высева семян(табл.2).

Таблица 2- Коэффициент водопотребления растений в звеньях _ севооборота, 2009-2011 гг._[_

Предшест венник Срок посева Норма высева семян, млн.шт./га Среднии

2,5 5,0 7,5 10,0

Озимая пшеница Август 3490 2799 2375 2005 2667

Март 1527 1082 1029 1032 1168

Кукуруза пожнивная Август 4268 3721 3203 2755 3487

Март 1628 1131 1105 1100 1241

Сред ний 2728 2183 1928 1723

Роль предшественников люцерны в динамике структурно-агрегатного состава почвы выражена слабо (69,5-70,6%). Максимальное количество агрегатов размером 0,25-10 мм образуются в звеньях севооборота с весенним сроком посева люцерны -76,4-78,4%, независимо от предшественника и нормы высева семян (в пределах 2,0-10,млн./га).

Существенные колебания в показателях плотности почвы выявлены при уборке последнего укоса люцерны в зависимости от срока посева, а роль предшественника люцерны оказалась незначительной. Средний показатель ее при летнем сроке посева составил 1,21 г/см , при весеннем -1,13 г/см3. Такую разницу в ее показателях между рассматриваемыми вариантами эксперимента мы связываем с накоплением здесь большей корневой массы, чем при летнем сроке посева.

Общая пористость почвы, которая является функцией ее плотности, в сущности, повторяет ее динамику. Существенное влияние на пористость почвы оказывает только срок посева люцерны и вытекающее отсюда увеличение в ней органической массы корней. Средняя по нормам высева и предшественникам величина ее при августовском посеве составила 53,3%, весеннем (мартовском) сроке - 56,4%.

Качество основной и предпосевной обработки почвы. Средняя величина крошения почвы после предпосевной обработки (двукратное боронование зубовыми боронами) к весеннему сроку посева составила 95,2% и соответствовало отличному качеству обработки почвы. При летнем сроке посева, где обработку почвы перед посевом проводили паровыми культиваторами, показатель качества снизился до 86,7% - соответствовал удовлетворительной градации качества. Такая разница в качестве

предпосевной обработки почвы в зависимости от сроков посева люцерны не может не сказаться на полевой всхожести семян.

Проведенные исследования показали, что динамика питательных элементов в пахотном слое почвы в звеньях севооборота не претерпевает существенных изменений в связи с проводимыми технологическими приемами. Объективную оценку тому, как складывается этот режим, можно дать на основании данных по выносу питательных веществ из почвы с биологическим урожаем выращиваемой культуры. Увеличение нормы высева семян люцерны с 2,5 до 5,0 млн. всхожих семян приводит к увеличению выноса всех питательных элементов из почвы при обоих исследуемых сроках посева и предшественниках: азота с 140,2 до 236,3 кг/га, фосфора с 33,7до 57,1 кг/га, калия - с 86,2 до 143,4кг/га. Дальнейшее увеличение выноса ОТКпри увеличении нормы высева семян до 10кг/га отмечено в тех звеньях севооборота, где посев проводился в августе - соответственно по элементам питания до 236,3кг, 57,1 и 143,4кг/га. Однако в тех же звеньях, но с весенним сроком посева люцерны дальнейшее увеличении нормы высева семян приводит к увеличению выноса указанных выше элементов всего на 2,5-3,0%.

4. РОЛЬ ПРЕДШЕСТВЕННИКА, СРОКА ПОСЕВА И НОРМЫ ВЫСЕВА СЕМЯН В ФОРМИРОВАНИИ ВЫСОКОПРОДУКТИВНОГО ФИТОЦЕНОЗА ЛЮЦЕРНЫВ ЗВЕНЬЯХ СЕВООБОРОТА

4.1.3асоренность посевов люцерны, в зависимости от предшественника, срока посева и нормы высева семян

Максимальная засоренность посевов люцерны отмечена в первом укосе. По остальным четырем укосам она снижается и составляет соответственно 35,3; 17,3;7,б и 1,4% от первого(78экз./мг). Из исследуемых приемов наибольшее влияние на засоренность посевов люцерны оказывает срок посева(табл.З). В среднем по нормам высева семян и предшественникам при августовском посеве показатель ее перед первым укосом люцерны составил 134экз., при мартовском - в два раза меньше (68экз). В звене севооборота «озимая пшеница-люцерна» в среднем по четырем нормам насчитывалось 112 экз./м2 стеблей сорняков, во втором звене с пожнивной кукурузой - 89 экзУм2. Сочетание этих двух приемов - мартовского посева и предшественника (пожнивная кукуруза) позволяет добиться минимальной засоренности посевов люцерны - 49 стеблей на 1м2. Очевидна роль и норм высева семян в снижении засоренности посевов: по мере увеличения его с 2,5 до 10,0 млн.шт./га количество стеблей сорняков снижается в среднем по исследуемым варианта и укосам люцерны с 34 до 16ЭКЗ./М2.

Таблица З-Засорениость посевов люцерны, в зависимости от предшественника, срока посева и нормы высева семян

за 2009-2011гг.,экз./м2.___

Звено севообо рота Срок посева Норма высева семян, млн. шт./м2 Количество стеблей по укосам Сред нее

1 2 3 4 5

Озимая пшеница люцерна Август 2,5 138 45 24 10 6 45

5,0 115 37 20 14 2 38

7,5 96 31 12 4 - 29

10,0 88 28 13 6 - 27

Март 2,5 84 41 19 5 - 30

5,0 70 34 14 3 - 24

7,5 67 33 10 3 - 23

10,0 35 11 2 - - 10

Озимая пшеница + кукуруза пожнивн ая -люцерна Август 2,5 129 40 31 16 4 44

5,0 111 35 21 14 1 37

7,5 87 25 13 7 - 26

10,0 68 22 11 6 2 24

Март 2,5 68 18 10 4 - 18

5,0 47 25 11 3 - 17

7,5 29 10 5 - - 9

10,0 13 4 - - - 3

Среднее по укосам 78 27 14 6 1

4.2.Разделыюе и совокупное действие предшественника, срока посева и нормы высева семян на продуктивность люцерны.

4.2.¡.Сроки наступления и продолжительность прохождения фаз развития растений. При августовском сроке посева люцерна уходит в зиму в фазе стеблевания, отрастание начинается 1-6 марта, бутонизация-начало цветения - 13-16 мая. При посеве в первой декаде марта всходы появляются через 8-11дней (10-14 марта), фаза стеблевания наступила 19-22 апреля. Первый укос по обоим срокам посева проводился одновременно (соответственно по срокам в фазе начала цветения и начало бутонизации). Сроки наступления остальных укосов были одинаковыми, они проводились с интервалом по одному месяцу.

4.2.2. Полнота всходов и густота стояния растений по укосам. Основной фактор, влияющий на полевую всхожесть семян люцерны, -срок сева. В среднем по обоим предшественникам и четырем нормам высева семян при посеве ее в августе она составила 20,6 %, в марте -54,9 % (табл. 4).

Полевая всхожесть семян люцерны повышается в два с лишним раза в случае весеннего срока посева люцерны, особенно после пожнивной кукурузы (52,0-58,8% против 24,2%).Объясняется это исключительной эффективностью применяемой системы обработки почвы под эту культуру, главное звено которой - предпосевная обработка почвы зубовыми боронами и возможность посева люцерны в самые ранние сроки.

Таблица 4- Количество растений люцерны первого года жизни в

зависимости от предшественника, срока посева и нормы _высева семян, 2009-2011гг., шт./м2_

Звено севообо рота Срок посева Норма высева семян, млн. шт./м2 Фаза всходов При уборке укосов

1 2 3 4 5

Озимая пшеница люцерна Август 2,5 64 62 60 58 55 52

5,0 121 118 115 111 106 103

7,5 182 178 172 166 157 150

10,0 244 236 227 219 209 196

Март 2,5 130 127 122 117 111 110

5,0 262 253 243 233 224 215

7,5 388 376 - 365 354 340 323

10,0 515 510 502 486 462 440

Озимая пшеница + кукуруза пожнивн ая -люцерна Август 2,5 47 45 43 41 39 35

5,0 81 78 76 73 69 64

7,5 120 117 113 109 104 95

10,0 168 161 156 150 143 132

Март 2,5 143 140 136 134 127 118

5,0 294 280 271 260 245 235

7,5 439 414 395 379 366 358

10,0 570 541 505 486 470 455

Роль нормы высева семян (в пределах 2,5-10,0 млн./га всхожих семян) в повышении их полевой всхожести незначительна. При весеннем севе люцерны после озимой пшеницы она колеблется в пределах 51,5-52,4 %, после пожнивной кукурузы - 57,0-58,8 %.

За период вегетации люцерны количество растений сокращается на 2327 % во всех звеньях опыта, но число продуктивных побегов при этом увеличивалось до двух раз (табл. 5).

Таблица 5-Количество продуктивных побегов по укосам люцерны первого года жизни в зависимости от предшественника, срока посева и нормы высева семян за 2009-2011гг., чгг./м_

Звено севообо рота

Озимая пшеница -люцерна

Озимая пшеница+ кукуруза пожнивная -люцерна

Срок посева

Август

Март

Август

Март

Норма высева семян, млн. шт./м2 2,5 5,0 7,5 10,0 2,5 5,0 7,5 10,0 2,5 5,0 7,5 10,0 2,5 5,0 7,5 10,0

Укос

67 130 200 260 133 263 388 517 45 85 129 170 146 280 428 554

87 170 259 330 140 270 394 540 50 94 140 183 153 286 439 578

107 207 319 404 146 285 425 558 60 111 165 216 160 298 463 607

121 230 357 450 153 295 440 572 63 120 180 240 168 306 482 620

Между количеством растений и количеством продуктивных побегов существует коррелятивная связь, которая выражается уравнением регрессии:

У=1,8339х-0,9105.

4.2.3. Линейный рост растений во втором-пятом укосах по звеньям

севооборота был одинаковым и колебался от 83см до 53см в пятом укосе. Только в первом укосе высота растений августовского срока посева в фазе начала цветения составила 94см, а мартовского срока в начале бутонизации -81см.

4.2.4. Накопление сухой органической массы. Увеличение количества продуктивных побегов люцерны в звеньях с более высокой нормой высева семян сопровождается уменьшением средней массы 10 побегов (табл. 6).Зависимость между ними отражает уравнение: У=0,0189х+11,36.

Увеличение нормы высева семян в среднем по исследуемым предшественникам и срокам сева люцерны с 2,5 млн. до 5,0 млн. всхожих семян на 1 га сопровождалось уменьшением массы 10 побегов с 13,1 до 8,4 г, дальнейшее увеличение нормы до 7,5 и 10,0 млн. шт./га приводило к снижению ее, соответственно, до 6,0 и 5,5 г.

Таблица 6- Масса 10 побегов люцерны первого года жизни в зависимости от предшественника, срока посева и нормы высева семян, __2009-2011гг., г._

Звено севообо рота Срок посева Норма высева семян, млн. шт./м2 Укос

1 2 3 4 5

Озимая пшеница -люцерна Август 2,5 30,9 16,1 9,3 6,0 3,0

5,0 18,4 9,6 6,5 5,6 2,0

7,5 14,5 7,1 4,2 2,4 1,8

10,0 12,9 6,9 3,9 2,3 1,4

Март 2,5 20,2 16,7 12,6 11,0 7,4

5,0 7,3 6,2 4,4 3,7 2,9

7,5 3,6 3,2 2,4 2,2 1,9

10,0 1,9 1,6 1,0 1,0 0,8

Озимая пшеница+ кукуруза пожнивная -люцерна Август 2,5 41,4 24,8 14,7 10,3 5,3

5,0 25,6 15,5 9,0 6,5 3,5

7,5 18,6 12,5 7,9 4,7 2,6

10,0 14,0 11,7 7,0 4,2 2,4

Март 2,5 10,4 13,5 9,65 8,2 6,3

5,0 7.0 5,8 4,2 3,6 0,9

7,5 3,16 2,7 0,4 0,5 0,6

10,0 1,9 1,6 1,1 1,0 0,8

При мартовском сроке сева люцерны по этому же предшественнику масса указанного количества побегов уменьшалась с 13,6 г до 4,9; 2,7 и 1,2 г, соответственно. По другому предшественнику- кукурузе пожнивной -отмечено снижение ее при рассматриваемых нормах высева семян, по сравнению с минимальной нормой при августовском сроке сева с 19,9 г до 12,0; 8,9 и 8,3г, соответственно, при мартовском посеве - с 9,6 г до 4,3; 1,5 и 1,2 г.

4.2.5. Урожайность и качество сена люцерны при исследуемых приемах возделывания. Сборы сена с 1га в среднем по исследуемым нормам высева семян при размещении после пожнивной кукурузы и августовском сроке сева составили 8,60 т/га, по раноубираемому предшественнику (озимой пшенице) - на 0,45 т/га больше (табл. 7).Но при ранневесеннем сроке сева средняя урожайность ее при тех же нормах высева семян и предшественнику, наоборот, повышается на 1,19 т/га (7,7 %). Роль предшественника в формировании урожайности люцерны, по сравнению с другими исследуемыми факторами, незначительна.

Таблица 7- Урожайность сена люцерны в зависимости от предшественника, срока посева и нормы высева семян, 2009-2011гг.,

т/га.__

Звено севообо рота Норма высева, млн.шт./м2 Предшественник Средняя по норме высева семян и предшест веннику В % к контро лю

Озимая пшеница Кукуруза пожнивная

Озимая пшеница -люцерна 2,5 5,61 5,00 5,30 60,1

5,0 6,49 5,89 6,19 70,2

7,5 7,65 7,08 7,36 83,4

10,0 9,05 8,60 8,82 100,0

Озимая пшеница+ кукуруза пожнивная -людерна 2,5 11,42 11,50 11,46 129,9

5,0 16,14 17,85 17,00 192,7

7,5 16,95 18,37 17,66 200,2

10,0 16,92 18,48 17,70 200,7

церна ___L_

НСРо,5 в 2009г.- 3,2, в 2010г.-1,8,2011г. - 2,4 т/га.

Наиболее важные факторы, влияющие на ее продуктивность, - срок сева и норма высева семян. Средняя урожайность сена по предшественникам и нормам высева семян при августовском сроке сева люцерны составляла 8,82 т/га, а при мартовском - в 1,8 раза больше.

Вопрос об эффективности исследуемых норм высева семян люцерны следует рассматривать в зависимости от срока ее посева. Приведенные данные показывают, что при весеннем сроке увеличение нормы высева с 2,5 млн. до 5,0 млн. всхожих семян на 1га способствует повышению урожайности сена на 5,54 т/га (65,6 %). Дальнейшее увеличение ее до 7,5 млн. и 10,0 млн./га связано с дополнительным расходом, соответственно 5 и 10 кг семян на 1 га без существенного повышения урожайности сена. В случае же августовского срока сева увеличение нормы высева семян с 2,5 млн. до 5,0; 7,5 и 10,0 млн./га способствует повышению урожайности сена, соответственно, на 0,89; 2,06 и 3,52 т/га. Но даже при самых высоких прибавках августовский посев люцерны по лучшему для этого срока предшественнику дает почти в два раза меньше урожая сена (9,05 т/га), чем весенний (17,85 т/га) с нормой 5,0 млн. всхожих семян на 1га.

Разницы по содержанию кормовых единиц и переваримого протеина в сене люцерны по звеньям севооборота нами не обнаружено. В 1кг его кормовых единиц содержалось 0,52, переваримого протеина- 197г. Исследуемые звенья отличались только по обеспеченности кормовой единицы протеином (табл.8).

Наибольшее влияние на накопление растениями пожнивно - корневой массы (ПКМ; оказывает, как и на урожайность сена, срок посева люцерны.

15

Средняя величина ее составила (т/га): при мартовском посеве - 5,55, при августовском — 2,64, по предшественникам озимая пшеница и кукуруза пожнивная - соответственно 4,05 и 4,14, по нормам высева семян:2,5;5,0;7,5 и 10,0 млн.шт./га - 3,02;4,15;4,44 и 4,76. Максимальное количество органической массы остается в почве после люцерны мартовского срока посева, размещаемой по кукурузе пожнивной. Норма высева в пределах 5 -10 млн. шт./га существенного влияния на этот показатель не оказывает (6,25-6,45т/га). Зависимость между ПКМ и урожайностью сена люцерны выражается уравнением: У=0,031+3,2948.

5. ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С РАЗЛИЧНЫМИ ПРЕДШЕСТВЕННИКАМИ, СРОКАМИ ПОСЕВА И НОРМАМИ ВЫСЕВА СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ

Урожайность зерна озимой пшеницы - первой культуры звена севооборота - в среднем за 2009-2011гг.составила 2,84т/га, соломы -2,56т/га. При расчете продуктивности звеньев севооборота ее урожайность не учтена, поскольку по всем вариантам опыта она имела одинаковые значения. Максимальный выход кормовых единиц обеспечивается в звеньях, где люцерна высевалась в марте после пожнивной кукурузы, нормой 5-10кг/га - 15,1-15,37 т/га (табл.8).

Таблица 8-Продуктивность звеньев севооборота с люцерной при различных

сроках посева и нормах высева семян за 2009-2011гг.

Звено севообо Срок посева Норма шсева Урожайность, т/га Выход кормовых единиц, т/га Выход переваримого протеина, т/га Обес печен

рота* люцер семян куку люцер куку люце всего куку люце всего ность

ны люцер ны рузы пожн ив ной ны руза пож нив пая рна руза пож нив ная рна к.е. проте ином, г

Озимая Ав 2,5 - 5,61 - 2,92 2,92 - 0,575 0,575 197

пшени густ 5,0 - 6,49 - 3,64 3,64 - 0,717 0,717 197

ца- 7,5 - 7,65 - 4,29 4,29 - 0,845 0,845 197

люцер 10,0 - 9,05 - 5,08 5,08 - 1,001 1,001 197

на Март 2,5 - 11,42 - 6,41 6,41 - 1,263 1,263 197

5,0 - 16,14 - 9,05 9,05 - 1,783 1,783 197

7,5 - 16,95 - 9,51 9,51 - 1,873 1,873 197

10,0 - 16,92 - 9,49 9,49 - 1,870 1,870 197

Озимая Ав 2,5 14,6 5,00 1,75 2,80 4,55 0,131 0,552 0,683 150

пшени густ 5,0 14,6 5,89 1,75 3,30 5,05 0,131 0,650 0,781 155

ца + 7,5 14,6 7,08 1,75 3,97 5,72 0,131 0,782 0,913 160

кукуру 10,0 14,6 8,60 1,75 4,82 6,57 0,131 0,950 1,081 164

за Март 2,5 23,8 11,50 5,00 6,45 11,45 0,340 1,271 1,611 141

пожнив 5,0 23,8 17,85 5,00 10,01 15,01 0,340 1,972 2,312 154

нал - 7,5 23,8 18,37 5,00 10,31 15,31 0,340 2,031 2,371 155

люцер на 10,0 23,8 18,48 5,00 10,37 15,37 0,340 2,043 2,383 155

Эти же звенья оказались эффективными и по сбору переваримого протеина - 2,31-2,3 8т/га. Осенний срок посева по тому же предшественнику и теми же нормами высева семян приводит к недобору 5,80-5,96 т/га кормовых единиц и 0,50- 0,53т/га переваримого протеина.

По обеспеченности кормовой единицы протеином предпочтительными являются звенья с посевами люцерны после озимой пшеницы (197г). Но удовлетворительная продуктивность этих звеньев, все же, уступающая по выходу кормовых единиц звеньям с пожнивной культурой почти в 3,5раза (4,82-5,05т/га к.е против 15,01-15,37т/га), достигается только при максимальной норме высева семян- 20кг/га.

6. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯОЦЕНКА ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С РАЗЛИЧНЫМИ ПРЕДШЕСТВЕННИКАМИ, СРОКАМИ ПОСЕВА И НОРМАМИ ВЫСЕВА СЕМЯН

Выращивание люцерны в полевых севооборотах, как многолетней бобовой культуры, является важным резервом освоения экологически безопасных ресурсо сберегающих технологий производства продукции сельского хозяйства. Как бобовая культура она обеспечивает накопление до 300кг/га биологического азота за счет ризобиального синтеза из атмосферы, что позволяет получать высокие урожаи этой культуры без внесения азотных удобрений, которые, как известно, являются наиболее энергозатратными, соответственно, и дорогостоящими. Как многолетняя культура, люцерна обеспечивает получение высоких урожаев при выращивании в течение 3-4 лет на одном и том же поле. При этом затрачивается в 3-4 раза меньше денежных средства на приобретение ГСМ, запчастей к тракторным агрегатам, амортизационные отчисления и дорогостоящих семян, по сравнению с выращиванием однолетних кормовых культур. Существенно снижаются выбросы в атмосферу экологически вредных продуктов сгорания ГСМ.

Применение разработанных нами звеньев севооборота с рациональным размещением в севообороте, сроком посева и нормой высева семян позволяет существенно повысить энергетическую и экономическую эффективность выращивания люцерны. Несмотря на то, что в последние годы значительно увеличились затраты на ее возделывание, чистого дохода с 1га площади можно получить даже при существующих технологиях выращивания (табл. 9).

Таблица 9 -Экономическая эффективность выращивания люцерны в зависимости от предшественника, срока посева и нормы высева семян за 2009-2011г., тыс. руб./га(без учета продукции озимой пшеницы)

Затраты на выращивание

Звено Норма в том числе на Стой мость урожая сена Рента бель ность, %

севообо рота Срок посева высева семян, млн. шт./м2 всего обработку почвы,стой мость семян и посев уборку, перевоз ку и скир дование сена Чистый доход

Озимая 2,5 17,81 6,60 10,66 22,44 4,63 26,0

пшеница - Август 5,0 20,03 6,60 12,33 25,96 5,93 29,2

люцерна 7,5 22,79 6,60 14,54 30,60 7,81 34,3

10,0 26,00 6,60 17,20 36,20 10,20 39,2

2,5 27,45 5,20 21,70 45,68 18,23 66,4

Март 5,0 36,97 5,20 30,67 64,56 27,59 74.6

7,5 39,05 5,20 32,20 67,80 28,75 73,6

10,0 39,55 5,20 32,15 67,68 28,13 71,1

Озимая 2,5 27,10 6,60 9,50 37,50 10,40 38,4

пшеница + Август 5,0 29,39 6,60 11,19 41,06 11,67 39,7

кукуруза 7,5 32,20 6,60 13,45 51,88 19,68 61,1

пожнив 10,0 35,64 6,60 16,34 57,96 22,32 62,6

2,5 39,90 5,20 21,85 74,60 34,70 87,0

ная — Март 5,0 52,52 5,20 33,92 100,00 47,48 90,4

люцерна 7,5 54,05 5,20 34,90 102,08 48,03 88,9

10,0 54,81 5,20 35,11 102,52 47,71 87,0

Если рассматривать роль каждого из исследуемых факторов в формировании экономической эффективности выращивания люцерны, то наиболее важным из них следует считать срок посева. Средний показатель чистого дохода, получаемого с 1га, при августовском посеве по озимой пшенице и пожнивной кукурузе составила соответственно 7,14 и 5,98тыс.руб., а при втором сроке (мартовском) -в 3,6 и 4,7раза больше. Рентабельность производства сена в первом сроке составила по предшественникам 32,2-37,0%, во втором- 71,4-73,5%.

Эффективность норм высева семян люцерны следует увязывать со сроками посева люцерны. При августовском посеве наибольший чистый доход (9,26-10,2тыс.руб/га) и рентабельность (36,8-39,2%) по предшественникам получены при высеве Юмлн.семян, при весеннем посеве-при норме 5 и 7,5млн. семян. Средний показатель чистого дохода по предшественникам при высеве 5 млн. семян составила 27,6тыс. (по озимой пшенице) — 31,2 тыс. руб./га(по кукурузе пожнивной), 27,6 и 31,7 тыс. руб./га при 7,5млн.семян /га. Рентабельность производства в обоих случаях была одинаковой - 75%. При таких показателях эффективным в

экономическом отношении следует считать норму 5 млн. семян на 1га, поскольку при этом, по сравнению с рекомендуемыми нормами, экономятся 5-10кг семян.

Роль предшественника люцерны, если не считать продукцию пожнивнои кукурузы, проявляется не столь, рельефно как срока посева и нормы высева семян. Чистого дохода в среднем по исследуемым вариантам при размещении люцерны по озимой пшенице получено 16,4 тыс.руб., по кукурузе пожнивной - 17,1тыс,руб./га. Если учесть полученную фитомассу пожнивной кукурузы, то чистого дохода в среднем нормам высева семян при августовском посеве после озимой пшеницы получено 7,1 тыс, руб., при мартовском сроке - 25,7тыс.руб., а в звене с пожнивной кукурузой соответственно 16,0 и 44,5 тыс.руб./га. Соответственно увеличивается и рентабельность производства. Наибольшая экономическая эффективность обеспечивается в звене севооборота «озимая пшеница + пожнивная кукуруза - люцерна» при ранневесеннем сроке посева нормой 5 млн. всхожих семян на 1га. В этом звене с 1га получено 47,5тыс. руб. чистого дохода при рентабельности 90,4%. В этом же звене обеспечивается максимальная энергетическая эффективность. При затратах совокупной дополнительной энергии 6,8 ГДж/га получена продукция, содержащая 13,96ГДж/га, коэффициент энергетической эффективности составил в среднем по всем нормам высева семян 2,04, против соответственно 6,68 и 12,86ГДж/га и 1,94после озимой пшеницы и посева в тот же срок и 3,53 и 6,88ГДж/га и 1,95-при августовском посеве после по озимой пшенице.

ВЫВОДЫ

1. В условиях Терско-Сулакской подпровинции звенья севооборота «озимая пшеница - люцерна» и «озимая пшеница +кукуруза пожнивная -озимая пшеница» с различными сроками посева и нормами высева семян люцерны равноценны по своему влиянию на агрофизические и агрохимические показатели плодородия лугово-каштановой тяжелосуглинистой почвы. Исключение составляют варианты с августовским посевом люцерны в первом звене, где оросительные нормы и суммарное водопотребление по сравнению с посевами весной следующего года увеличиваются соответственно на 420 и 770 м /га.

2. В среднем по рассматриваемым предшественникам и нормам высева семян при августовском посеве количество стеблей сорняков перед первым укосом люцерны увеличивается в два раза (134экз./м2) по сравнению с мартовским сроком. Увеличение нормы высева семян с 2,5 до 10,0 млн.шт./га способствует снижению количества стеблей сорняков в среднем по исследуемым варианта и укосам люцерны с 34 до 16экз./м .

3. Размещение люцерны после раноубираемого предшественника в случае проведения летнего посева обеспечивает более высокую полевую всхожесть семян, густоту посевов и повышение урожайности сена на 5,3% (0,68т/га) по сравнению с размещением после пожнивной кукурузы. Но при

весеннем сроке посева предпочтительным является посев люцерны после поздноубираемого предшественника (пожнивной кукурузы), поскольку перечисленные показатели продуктивности растений при этом повышаются соответственно в 3,5; 2,6 раза и на 1,56т/га (9,2%).

4,Оптимальным сроком посева люцерны в рассматриваемых звеньях севооборота является весенний (первая декада марта), который обеспечивает повышение полевой всхожести семян до 52,0-58,0% и урожайности люцерны по сравнению с летним сроком посева в среднем по предшественникам на 4,46 т/га (33,7%).

5.Увеличение нормы высева семян люцерны при весеннем сроке посева с 2,5 до 5,0 млн. шт./га сопровождается повышением урожайности сена люцерны на 5,54т/га (48,3%). Дальнейшее увеличение ее до 7,5 и 10,0 млн. игг./га способствует увеличение количества растений в среднем по предшественникам соответственно на 51,1 и 99,1%, количества продуктивных побегов на 46,5 и 88,9%. При этом масса 10 продуктивных побегов уменьшается в 2,2 и 3,7 раза. Существенного увеличения урожайности сена при этом не наблюдается, а расход дорогостоящих семян увеличивается в 1,5-2,0 раза (5-10 кг/га).

6.Максимальный выход кормовых единиц обеспечивается в звеньях севооборота, где люцерна высевалась в марте после пожнивной кукурузы, нормой 5-10кг/га - 15,1-15,37 т/га. Эти же звенья эффективны и по сбору переваримого протеина - 2,31-2,3 8т/га. Осенний срок посева приводит к недобору 5,80-5,96 т/га кормовых единиц и 0,50- 0,53т/га переваримого протеина.

7.Наиболыпая экономическая эффективность обеспечивается в звене севооборота «озимая пшеница + пожнивная кукуруза - люцерна» при ранневесеннем сроке посева нормой 5 млн. всхожих семян на 1га- 47,5тыс. руб. чистого дохода с 1га при рентабельности 90,4%. В этом же звене обеспечивается максимальная энергетическая эффективность. При затратах совокупной дополнительной энергии 6,8 ГДж/га получена продукция, содержащая 13,96ГДж/га, коэффициент энергетической эффективности составил 2,04, против соответственно 6,68 и 12,86 ГДж/га и 1,94 после озимой пшеницы и посева в тот же срок и 3,53 и 6,88ГДж/га и 1,95- при августовском посеве по озимой пшенице.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На лугово-каштановых тяжелосуглинистых почвах Терско-Сулакской подпровинции в полевых и других севооборотах период с июля по октябрь после уборки озимых зерновых культур (пшеницы, ячменя) следует использовать для выращивания пожнивной культуры на силос или зерно, а посев люцерны проводить весной в первой декаде марта после поздноубираемого предшественника.

2. При весеннем посеве люцерны, когда подъем зяби, послепахотное выравнивание и влагозарядковый полив проводятся в ноябре декабре, а

весенняя допосевная обработка почвы - зубовыми боронами, норму высева семян культуры можно сократить до 5млн. всхожих семян на 1га (10кг/га) без ущерба урожайности и качеству сена.

З.В тех случаях, когда возникает необходимость проведения летних посевов люцерны, норму высева семян необходимо сохранить на рекомендуемом ныне уровне- Юмлн. семян на 1га (20кг/га).

Список публикаций по теме диссертации

Статьи в научных изданиях, рекомендуемых ВАК Минобнауки РФ:

1. Гасанов Г.Н., Давудов М.Д., Салихов С.А. Факторы формирования высокопродуктивного фитоценоза с люцерной в орошаемых условиях Терско -Сулакской подпровинции //Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук.- 2012.-№5,-С.52-55.(0,25/0,Юпл.).

2.Гасанов Г.Н., Давудов М.Д., Ибрагимов А.Д. Продуктивность люцерны в зависимости от предшественников и норм высева семян в орошаемых условиях Терско-Сулакской подпровинции //Проблемы развития АПК региона.-2012.-№2.-С.8-12. (0,5/0, Зп.л.).

3.Гасанов Г.Н., Давудов М.Д., Аджиев Ас.М. Эффективность летних и весенних сроков посева люцерны при орошении в зависимости от предшественников // Проблемы развития АПК региона.-2012.-№4.-С.27-31.(0,6/0,30п.л.).

в других изданиях:

4. Давудов М.Д., Бексултанов A.A., Аджиев Ас. М. Продуктивность звеньев севооборота с различными предшественниками, сроками посева и нормами высева семян люцерны в Терско-Сулакской подпровинции // Материалы НПК «Проблемы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Экологические и правовые аспекты».-Махачкала, 2013.-С. 197-203.(0,25/0,15 п.л.).

5. Давудов М.Д. Бексултанов A.A., Ибрагимов А.Д. Эколого-экономическая эффективность звеньев севооборота с разными сроками посева, предшественниками и нормами высева семян люцерны в Терско-Сулакской низменности// Материалы НПК «Проблемы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Экологические и правовые аспекты».-Махачкала, 2013.-С.203-207.(0,25/0,15 пл.).

Подписано в печать 25.03.14г. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная Усл.п.л.1,3 Тираж 100 экз. Зак. № 10 Размножено в типографии ИП «Магомедалиева С.А.» г. Махачкала, ул.М.Гаджиева,176

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Давудов, Марат Давудович, Махачкала

Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение «Дагестанский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

На правах рукописи

04201457922

Давудов Марат Давудович

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С РАЗЛИЧНЫМИ ПРЕДШЕСТВЕННИКАМИ, СРОКАМИ ПОСЕВА И НОРМАМИ ВЫСЕВА СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ В ТЕРСКО-СУЛАКСКОЙ ПОДПРОВИНЦИИ

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

кандидат сельскохозяйственных наук, профессор Бексултанов А.А.

Махачкала - 2014

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

1 .ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР................................................. 9

1.1.Размещение люцерны в севооборотах и сроки посева............9

1.2. Норма высева семян........................................................21

2.ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ....................................................................28

2.1. Программа исследований.................................................28

2.2. Методика учетов и наблюдений..........................................29

2.3.Условия проведения опытов...............................................31

3. ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКА И СРОКА ПОСЕВА ЛЮЦЕРНЫ НА ДИНАМИКУ ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИХ И АГРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ...............36

3.1. Динамика влажности почвы при основной и предпосевной обработке и в период вегетации люцерны в зависимости от предшественника и срока посева. Водопотребление растений...........36

3.2.Структура пахотного слоя почвы........................................47

3.3.Динамика плотности и пористости почвы............................53

3.4. Качество основной и предпосевной обработки почвы при летнем и весеннем посеве люцерны по разным предшественникам...............57

3.5. Динамика содержания питательных элементов в пахотном слое почвы......................................................................................60

4. РОЛЬ ПРЕДШЕСТВЕННИКА, СРОКА ПОСЕВА И НОРМЫ ВЫСЕВА СЕМЯН В ФОРМИРОВАНИИ ВЫСОКОПРОДУКТИВ НОГО ФИТОЦЕНОЗА ЛЮЦЕРНЫ В ЗВЕНЬЯХ СЕВООБОРОТА...66

4.1. Засоренность посевов люцерны в зависимости от предшественника, срока посева и нормы высева семян ...............66

f

4.2.Раздельное и совокупное действие предшественника, срока посева и нормы высева семян на продуктивность люцерны в звеньях севооборота...............................................................................70

4.2.1. Сроки наступления и продолжительность прохождения фаз развития растений..............................................................................70

4.2.2. Полнота всходов и густота стояния растений по

укосам.........................................................................................74

4.2.3. Линейный рост растений.....................................................83

4.2.4. Накопление сухой органической массы...................................86

4.2.5. Урожайность и качество сена люцерны при исследуемых технологических приемах......................................................................90

4.2.6. Поэ/снивно - корневые остатки люцерны при применяемых технологических приемах и звеньях севооборота....................................101

5. ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С РАЗЛИЧНЫМИ ПРЕДШЕСТВЕННИКАМИ, СРОКАМИ ПОСЕВА И НОРМАМИ ВЫСЕВА СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ..................................105

6. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С РАЗЛИЧНЫМИ ПРЕДШЕСТВЕННИКАМИ, СРОКАМИ ПОСЕВА И НОРМАМИ ВЫСЕВА ЛЮЦЕРНЫ..............................................111

7. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ИСПЫТАНИЯ... 116

ВЫВОДЫ...........................................................................116

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ......................................120

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ......................121

ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................134

ВВЕДЕНИЕ

Люцерна - ведущая кормовая культура в орошаемых районах юга нашей страны. Ценность ее, в первую очередь, определяется высокими кормовыми достоинствами. Она оказывает положительное воздействие на плодородие почвы и урожайность всех культур в севообороте. Поэтому доля люцерны в севооборотах орошаемых районов равнинного Дагестана составляет не менее 30-35 %. Расширение посевных площадей под ней оправдано также с экономической стороны. Она не нуждается во внесении азотных удобрений, обработка почвы и посев ее, как многолетней культуры, проводят раз в три-четыре года, а реализационная цена 1 т сена высокая - 4...5 тыс. руб. Однако урожайность этой культуры в сельскохозяйственных предприятиях Дагестана остается на уровне 3,5-5,0 т/га, хотя потенциальные возможности ее значительно в 2-3 раза выше.

Серьезная причина низкой продуктивности люцерны - неэффективность существующих рекомендаций по технологии ее возделывания. Так, до сих пор продолжаются споры среди ученых-аграриев о том, когда высевать эту культуру. Сторонники летних сроков считают, что люцерна в этом случае успевает хорошо укорениться до наступления морозов, а в следующем году формирует пять полноценных укосов, в связи с чем, повышается и урожайность этой культуры.

Однако в засушливых условиях юга нашей страны трудно получить полноценные всходы люцерны при летних сроках сева из-за недостатка влаги в почве, что приводит к значительным недоборам урожая.

При выборе оптимального срока сева люцерны неизбежно приходится сталкиваться с подбором предшественников для этой культуры, поскольку летом высевать ее можно только после раноубираемого предшественника, чаще всего, после озимых или яровых зерновых культур - пшеницы, ячменя. А яровые культуры, в том числе и люцерну весеннего срока, высевают после поздноубираемых - подсолнечника, кукурузы, в том числе пожнивной, корнеплодов, сахарного и зернового сорго. Однако в этом случае

4

невозможно установить, какой из факторов оказал влияние на продуктивность люцерны: срок сева или предшественник. Во избежание такой методической ошибки эффективность каждого из этих сроков сева люцерны следовало бы изучать в звеньях севооборота на фоне двух предшественников - раноубираемой зерновой и поздноубираемой пропашной культур.

Узким звеном в технологии выращивания люцерны остаются увеличивающиеся с каждым годом затраты на приобретение семян. В настоящее время один килограмм люцерны стоит 200-250 руб. При рекомендуемых нормах высева (20-25 кг) только на приобретение семян расходуется 4-5 тыс. руб. в расчете на 1 га. В этой связи резонен вопрос: насколько обоснованы существующие высокие нормы высева семян люцерны?

Целью проведенных нами исследований было выявить наиболее эффективное звено севооборота с лучшим для люцерны предшественником, оптимальным сроком посева, позволяющим сократить нормы высева семян в полтора-два раза, по сравнению с рекомендуемыми, сохраняя при этом и даже значительно повысив ее продуктивность.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: исследована динамика влажности почвы при основной обработке почвы, посеве люцерны и в период ее вегетации в зависимости от предшественника и срока посева, а также водопотребление растений;

изучена динамика основных водно-физических свойств почвы (плотности, общей пористости, структурно-агрегатного состава, водопрочной структуры) при размещении люцерны по зерновому и пропашному предшественникам и посеве в летный и весенний сроки;

выявлено совокупное действие предшественника и комплекса технологических приемов, связанных со сроками посева люцерны, на качество основной и предпосевной обработки почвы;

дана динамика содержания питательных элементов в пахотном слое почвы при исследуемых технологических приемах;

установлена динамика засоренности посевов люцерны, размещаемой по различным предшественникам, срокам посева и нормам высева семян;

выявлена роль раздельного и совокупного действия предшественника, срока посева и нормы высева семян на продуктивность люцерны по следующим показателям:

полнота всходов полевая всхожесть семян и густота стояния растений по укосам люцерны;

линейный рост, накопление сухой органической массы и пожнивно -корневых остатков;

урожайность и качество сена люцерны при исследуемых технологических приемах возделывания;

продуктивность звеньев севооборота при размещении люцерны по озимой пшенице и пожнивной кукурузе, весеннем и летнем сроках посева и различных нормах высева семян;

экологическая, биоэнергетическая и экономическая оценка звеньев севооборота с учетом предшественников, сроков посева и норм высева семян люцерны.

Научная новизна. Впервые, в условиях Терско - Сулакской

подпровинции в многофакторном полевом эксперименте исследованы и выявлены звенья севооборота с оптимальным предшественником, сроком посева и нормой высева семян люцерны, при которых достигается максимальная продуктивность самой люцерны и звена в целом.

Основные положения, выносимые на защиту: пожнивной период после уборки урожая озимой пшеницы в условиях подпровинции целесообразно использовать для выращивания кукурузы на силос, а не люцерны; в условиях подпровинции лучшими предшественниками для люцерны являются поздноубираемые культуры, в частности, кукуруза пожнивная, а оптимальным сроком посева - ранневесенний; при весеннем

посеве норму высева семян люцерны можно сократить до 5,0 млн. шт.; только при летнем (августовском) сроке посева после озимой пшеницы (если по каким-то причинам не удается посеять ее весной) норму высева семян следует сохранить на рекомендуемом ныне уровне -10,0 млн. шт./га.

Личный вклад автора в выполнение настоящей работы заключается в выборе темы и методики исследований, постановке целей и задач, выполнении экспериментальных исследований, обработке и анализе полученных результатов, написании диссертации, формулировании выводов и предложений производству, а также в проведении производственной проверки и внедрения результатов исследований в производство.

Исследования проведены в рамках выполнения тематического плана НИР отдела земледелия ГНУ «Дагестанский научно - исследовательский институт сельского хозяйства» по федеральному заданию 020103: «Усовершенствовать адаптивно - ландшафтные системы земледелия по регионам России на основе использования современной базы данных и новых технологических проектов» за 2008-2011гг.

Степень обоснованности и достоверности. Результаты экспериментальных исследований, полученные выводы и предложения производству, подтверждаются анализом теоретических достижений российских и зарубежных ученых, установленными ими

закономерностями действия исследуемых факторов на показатели плодородия почвы и продуктивность люцерны; использованием корректных методик, трехлетним сроком полевых экспериментов, дополнительным производственным испытанием, апробацией предложенных соискателем научно - практических рекомендаций, подтвержденных актом производственного испытания и внедрения.

Практическая значимость работы заключается в том, что внедрение результатов исследований в производство позволит освоить в производстве систему выращивания люцерны, обеспечивающую получение 170-185т/га высококачественного сена в звене полевого севооборота и дополнительно

более 23 т/га силосной массы кукурузы в пожнивном посеве при одновременном повышении плодородия почвы и снижении засоренности посевов 2 раза, получить до 47,5 тыс.руб./га чистого дохода при

рентабельности производства более 70%.

Реализация результатов исследований. Производственное испытание результатов исследований проведено в Племхозе - СПК «Красный Октябрь» Казбековского района в Бабаюртовской зоне отгонного животноводства на площади 70га. Полученные данные полностью подтвердили обоснованность полученных экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на международной («Проблемы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Экологические и правовые аспекты», Махачкала, 2011), научно-практической конференции в 2013г. и отчетных сессиях ГНУ «Дагестанский научно - исследовательский институт сельского хозяйства» в 2009-2013 гг.

По материалам выполненной работы опубликовано три научных статьи, все в изданиях, вошедших в перечень ВАК Минобрнауки РФ.

Структура диссертации. Диссертация написана на 133 стр. компьютерного набора, состоит из 7 глав, выводов и предложений производству, содержит 3 рисунка, 34 таблицы и 6 приложений. Список использованной литературы включает 143 наименования, в том числе 6 -иностранных.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1.Размещение люцерны в севооборотах и сроки посева

В орошаемых условиях юга России люцерна размещается во всех типах и видах севооборотов. Она является ценным предшественником практически для всех полевых культур и поэтому находит широкое применение в полевых, кормовых, рисовых и овощных севооборотах как улучшатель плодородия почв. В рассматриваемых условиях люцерна рационально использует продолжительный вегетационный период, богатые термические ресурсы и оросительную воду и обеспечивает получение высоких урожаев высококачественного сена и зеленой массы (Станков, 1964; Тен, Роктанен, 1977; Феско, Бажов, 1980; Снеговой, 1976а, 19766, 1981; Кружилин, Дронова,1993) .

На орошаемых землях люцерна своими глубоко проникающими корнями дренирует плотные слои почвы, улучшая, тем самым, ее водно-физические свойства. Кроме того, имея мощно развитую надземную массу, она затеняет поверхность почвы, вследствие чего уменьшается испарение влаги с поверхности почвы, что способствует снижению концентрации солей в верхних горизонтах. В оставляемых ею в большом количестве поукосных и корневых остатках содержится 100-160 кг/га азота, а также большое количество других элементов питания растений (Прянишников Д.Н.,1963; Кружилин, Плешаков, 1986; Кружилин, Дронова, Сизенко,1988; Кружилин, Дронова, Белякова, Чумаченко,1991; Медведев, 1989)

Согласно многолетним исследованиям Всероссийского НИИ орошаемого земледелия (Филимонов, Мамин, 1983) в семипольных севооборотах хозяйств животноводческого и зерно - животноводческого направлений люцерна занимает около 43% площади (три поля в семипольных севооборотах). В разработанном Донским зональным НИИСХ севообороте под люцерну отводится 50% площади. Преимуществом люцерны как предшественника полевых культур авторы считают очищение

почвы от сорняков, значительное повышение ее плодородия, обогащение азотом. Поэтому, отмечают они, кукуруза, посеянная по пласту люцерны, обеспечивает очень высокие урожаи зерна даже без применения гербицидов и считают это одним из приемов перевода выращивания этой культуры на индустриальную основу.

Выращивание люцерны в севооборотах с хлопчатником, зерновыми и другими культурами, в Среднеазиатских республиках бывшего СССР Тарковский с соавторами (1974) считают важным путем повышения производительности орошаемых земель и успешной борьбы с засолением почвы. По их мнению, во всех районах люцерносеяния при подборе предшественника для нее в севооборотах нужно учитывать необходимость обеспечения сохранности всходов от сорняков. Поэтому ее рекомендуют размещать на полях, хорошо очищенных от сорняков. С учетом этого, одними из лучших предшественников люцерны и покровных зерновых культур они считают пропашные, в частности кукуруза, сахарная свекла, картофель и другие, при возделывании которых поля очищаются от сорняков. Эти же авторы не исключают возможность размещения люцерны в районах европейской части России после зерновых колосовых культур.

Люцерна может возделываться на одном и том же поле 3-5 лет, но затем на протяжении остальной части ротации она уже становится несовместимой сама с собой, считают Неринг К. и Люддекке Ф.(1974), поэтому в дальнейшем в условиях ГДР приходится выдерживать перерывы в ее выращивании на том же поле продолжительностью 5-6 лет. Эти же авторы считают люцерну очень хорошим предшественником для других культур. Ее влияние, по их мнению, прослеживается до третьей культуры, поскольку хороший травостой люцерны в типичных районах ее выращивания оставляет в почве 60-120 ц/га корневых остатков и 60-120 кг/га азота. Люцерна - пишут они, - имея проникающие в глубокие слои корни, поглощает питательные вещества из подпочвы и оставляет часть их с отмершими корнями в верхних слоях почвы. Кроме того, она обогащает

почву органическим веществом корней. Поэтому, считают они, люцерна является хорошим предшественником для картофеля всех сроков

созревания, овса, пшеницы, сахарной и кормовой свеклы. При посеве весной в чистом виде подходящими для нее предшественниками считают сахарную и кормовую свеклу, среднеранний и поздний картофель.

Рассматривая роль люцерны в севооборотах, как предшественника других культур, Гасанов Г.Н. (1998) указывает, что в орошаемых условиях равнинной зоны Дагестана после двух лет использования она оставляет в почве 13,2 т/га, после трех лет-16,4 т/га растительных остатков. Это составляет 49,0-52,3% от общей биомассы, сформированной растениями люцерны за годы выращивания. За три года выращивания эта культура на 1га использует из атмосферы 769кг азота, что составляет 74% от нако�