Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние интенсивных факторов удобрения и орошения на плодородие чернозема обыкновенного и продуктивность кормовых культур

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние интенсивных факторов удобрения и орошения на плодородие чернозема обыкновенного и продуктивность кормовых культур"

российская академия сельскохозяйственных наук

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЛОСЫ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА (НИИСХ ЦЧП ии. в.в.Докучаева)

УДК•631•582:631.а16:631.54В.З:631.452:631•445.4.

ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНЫХ ФАКТОРОВ УДОБРЕНИИ И ОРОШЕНИИ НА ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО И ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР

I и О А г ИЮН 1997

ГРИДНЕВА КЛАВДИЯ ИВАНОВНА

Специальность 06-01.04. - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Каненная Степь - '1997 г.

Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знане* Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Цент рально-Черноземной полосы им. В.В.Докучаева в 19Б6-1993 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных на»:

Г ■ II. ПОКУДИН

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных натг

Р.ф.МАКАРОВ

кандидат сельскохозяйственных нау Н. М • АУИЕНК0

Ведущее учреждение - Курский научно-исследовательски

институт агропромышленного произ водства

Защита состоится " " Л^СОЛ-_1997 года

_2_ часов на заседании диссертационного Совет

К>020-22.01-при Научно-исследовательском институте сельског хозяйства Центрально-Черноземной полосы им. В.В.Докучаева п адресу: 397463, Воронежская обл., Таловский район, п/о Инс титут Докучаева, уч> 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке институ

Автореферат разослан " Я " со\1997 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат сельскохозяйственных наук В-В.Бакалова

- .1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тепы- Одним из важнейших направлений интенсификации кормопроизводства ЦЧЗ является орошение- 13 настоящее время орошаемые земли занимают здесь около 400 тыс« га-

Являясь важным фактором повышения урожайности,' орошение и удобрения оказывают определенное воздействие на свойства почвы и могут изменять интенсивность и направленность почвенных процессов. Например, в ряде случаев в Центрально-Черноземной зоне установлено снижение плодородия черноземов при орошении минерализованными водами. Поэтому вопросы сохранения и повышения плодородия черноземов являются весьма актуальными.

Данные о влиянии орошения, удобрений и многолетних трав на плодородие черноземов в ЦЧЗ немногочисленны. К тому же, результаты, полученные разными исследователями, противоречивы (Адерихин П.Г., Тихава Е.П., 1959! Ахтырцев Б-П-» Аепилин И-А-, 1979). Кроме того, вопросы применения кальцийсодержа-щих удобрений, в частности фосфогипса, на еще недеградированных черноземах в орошаемых условиях юго-востока ЦЧЗ с целью предотвращения негативного влияния применяемых поливных вод, улучшения плодородия почвы и увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур практически не изучены-На обыкновенных черноземах ЦЧЗ не установлена продолжительность возделывания многолетних трав при орошении.

Решению этих проблей и посвящена настоящая работа. Диссертационная работа является составной частью плана исследований НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева по государственной проблеме 0Ц.041.03.14. "Усовершенствовать и внедрить системы кормовых севооборотов при орошении, обеспечивающие устойчивую продуктивность пашни 12-14 тыс- кормовых единиц, снижение себестоимости кормов на 5-7М и расширенное воспроизводство плодородия почвы" и выполнена в соответствии с тематическим планом научных исследований отдела кормопроизводства в течение 19(36-1993 гг.

Цель и задачи исследований. Целью исследований явля! дальнейшее изучение теоретических и практических вопросо! проблеме сохранения плодородия орошаемых обменовенных чв] зеков, повышению продуктивности и качества корковых куль' Изучить влияние фосфогипса совместно с азотными, фосфор! и калийными удобрениями на плодородие недеградирован! обыкновенного чернозема и продуктивность кукурузы на сил1 условиях орошения и без орошения•

В соответствии с этим в задачу исследований входило

- определить и дать оценку качеству применяемой поной воды;

- определить влияние злаково-бобовой травосмеси и церны в условиях орошения на плодородие чернозема обыкно! ного?

- изучить влияние кальцийсодержачих удобрений на пл( родие почвы",

- изучить продолжительность пользования многоле1; трав в орошаемых севооборотах при интенсивном использовг пашни?

- определить продуктивность кормовых культур в сис орошаемых севооборотов с различным насыщением многолет! травами на Фоне азотных, фосфорных, калийных и кальцийсо^ жацих удобрений?

- изучить влияние фосфогипса на фоне минеральных у^ рений на продуктивность кукурузы на силос в орошаемых и гарных условиях.

Научная новизна полученных результатов исследова заключается в том, что впервые в условиях ЦЧЗ установи высокая эффективность применения кальцийсодержащих удобрЕ (фосфогипса) под кукурузу на силос на черноземе обыкнове! при орошении. Установлено положительное влияние мелиор; на качество силосной культуры и содержание нитратов в рас ниеводческой продукции- Определена продолжительность вое лывания многолетних трав на орошаемых участках ЦЧЗ..

Практическая ценность работы. Результаты исследовг позволили выявить особенности изменения агрохимичес

зойств обыкновенного чернозема в зависимости от ¿применения глиоранта, минеральных удобрений и различных кормовых сево-?оротов. Производству ЦЧЗ рекомендован наиболее продуктивен кормовой севооборот (58'/, многолетних трав, 42У, пропашных ;льтур), а также азотные, фосфорные, калийные и кальцийсо-эржащие удобрения, обеспечивающие продуктивность севооборо-

* 109 ц/га кормовых единиц. Определена расчетная доза фос->гипса (3 т/га), позволяющая поддерживать содержание каль-[я в ППК на оптимальном для обыкновенного чернозема уровне. I орошаемых участках ЦЧЗ продолжительность возделывания юголетних трав, без существенного снижения их продуктивен, составляет 4 года.

Положения, выносимые на защиту!

1■ С целью предотвращения деградационных процессов и вышения продуктивности кормовых культур на ороиаемых чер-земах следует применять кальцийсодержащие удобрения.

2- Продолжительность возделывания люцерны и злаково-бо-

вой травосмеси на орошаемых участках ЦЧЗ составляет 4 го-

•

Апробация работы- Основные положения диссертационной боты докладывались на заседаниях проблемного совета НИИСХ П им- В.В.Докучаева <1991-1993 гг.), на зональной (Тамбов, 93 г.), региональной (Воронеж, .1993 г.) научно-практичес-х конференциях, на Всероссийском совещании молодых ученых специалистов (Липецк, 1995г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять ра-

г-

Структура и объем работы- Диссертация изложена на 175

эаницах, содержит 33 таблицы и .19 приложений. Состоит из здения, семи глав, выводов, предложений производству. Спи-с использованной литературы включает 202 наименования ра-г отечественных и зарубежных авторов.

Условия и методика проведения исследований. Исследова-

1 проводились в 1986-1993 гг. в отделе кормопроизводства [СХ ЦЧП им. В.В.Докучаева.

Почва опытного участка - чернозем обыкновенный средне-

гунусный тяжелого механического состава. Содержание общеп азота в пахотной слое 0,295'Л, валового фосфора и калия соот ветственно 0,181 и 1,70'Л, гумуса (по Тюрину) - 6,4'/,, сунн, поглощенных оснований - 50,06 мг-зкв. на 100 г почвы, рН солевой вытяшси - 7,03.

Стационарный опыт заложен треня полями - начиная с 198< года, ежегодно по одной закладке с последовательным ежегодным вхождением культур в соответствии со схемой их чередования, приведенной в таблице 1.

Размещение делянок систематическое- Посевная площад1 делянки - 210 кв.и, учетная - 100 кв.м-

Минеральные удобрения вносили под зяблевую обработку почвы. В качестве стартового удобрения (согласно вариантаь опыта) под многолетние травы применяли Изо под вспашу. Остальную дозу азотных удобрений (N90) вносили после каждогс скашивания многолетних трав поверхностно.

Доза азота, фосфора и калия составила .120 кг/га действующего вещества под многолетние травы, кукурузу на силос, кормовую свеклу и 60 кг/га - под однолетние травы. Кальций-содержащие удобрения (фосфогипс) вносили из расчета 3 т/гс под пропашные культуры.

Кроме того, в четвертой севообороте в условиях орошения и без орошения изучали варианты со следующими минеральными удобрениями под кукурузу на силос: 1. контроль, без удобрений? 2. N120P.120K120; 3. N120P120K120 + 3 т/га фосфогипса? 4. 3 т/га ФосФогипса-

Агротехника возделывания кормовых культур в опыте - общепринятая в ЦЧЗ. В опыте высевались районированные сорта.

Наблюдения, учеты и анализы растительных и почвенных образцов проведены по общепринятым методикам и ГОСТам.

Таблица 1

Схемы кормовых орошаемых севооборотов -Севооборот

1-й

2-й

15-И

4-й

Однолетние тра- однолетние тра- однолетние тра- однолетние вы с подсевом вы с подсевом вы с подсевом травы с под-

многолетних люцерны

злаково-бобо-

вых трав

Злаково-бобовые люцерна

люцерны

люцерна

севом люцерны

люцерна

Злаково-бобовые люцерна

Злаково-бобовые люцерна

люцерна люцерна

люцерна люцерна

Злаково-бобо- люцерна вые

кормовая свекла

кукуруза на силос

Злаково-бобо-вые

люцерна

кукуруза на силос

кукуруза на силос

Однолетние травы (основная) + <поу-косно) однолетние травы

однолетние травы < основная) + (поу-косно) однолетние травы

кукуруза на силос

кукуруза на силос

- 6 -

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Качественная оценка поливной воды. Оценка поливных основного источника орошения в Каменной Степи - верхнего ловского водохранилища произведена исходя из теоретиче разработок по оценке ирригационных вод и основываясь на комендациях исследователей, учитывающих возможность осо цевания почв при орошении их водани различной минерализ и химического состава.

По общей минерализации поливная вода в течение поли сезонов 1986-1993 гг. была пресная. Водородный показа изменялся в пределах 7,5-8,5 единиц. По химическому сос оросительная вода относилась к классу гидрокарбонатно-с Фатно-натриевых.

В целом эти воды характеризуются благоприятным хими ким составом по классификациям А.М.Можейко и Т.К.Ворот (Na+ + К+ < 65*/ от суммы катионов, 195В), И.Н.Антипова-К таева и Г.М.Кадера Са2+ + Мд2+

(-----------------> 1, 1961).

Ыа+ • О,23С

2+ Однако в этих водах резервы кальция невелики, отнош Са /Ыа колеблется в пределах 0,2-1,0 при допустимых знач ях 2,0 и более (по Еездниной С.Я., 1989).

С целью уточнения пригодности поливной воды для ор ния на основании ее свойств и состава, а также свойств ыаемого ею чернозема была рассчитана величина "приведенн SAR* (Панкова Е.И., Прохоров А.Н., 1985). При этом расче величина рНс оказалась ниже критической (8,4) и колебала пределах 6,9...7,5, что указывает на тенденцию осаждения СОз из раствора и сокращение тен самым количества актив кальция в немi что увеличивает опасность осолонцевания вы.

Водный режим почвы. Полученные экспериментальные да свидетельствуют, что в кормовых орошаемых севооборотах большее 'потребление культурами продуктивной влаги отмене следующей последовательности: нноголетние травы > корм

- 7 -

зекла > кукуруза на силос > однолетние травы.

По нерв своего развития многолетние травы снижают общее употребление, и при этом увеличивается расход воды на армирование единицы урожая- Самое высокое потребление влаги зблюдалось на второй (4153-4476 куб.м/га) и третий 1103-4299 куб.м/га) годы жизни трав-

Суммарное водспотребление злаково-бобовой травосмеси на -7'/, выше, чем у чистых посевов люцерны, а ее коэффициент -1 9-29'/.

Запасы продуктивной влаги в почве под кукурузой на сию без орошения определялись количеством атмосферных осад->в, видами удобрений и Фазой развития растений. Запасы вла-1 в метровом слое почвы к периоду всходов кукурузы были вы-исиии и составили 167,9-175,2 мм в 1991 году, 97,3-110,0 мм в 1992 и 92,9-106,2 мм - в .1993 году.

В последующие фазы роста и развития, когда растения тленно накапливали питательные вещества и развивали болью вегетативную массу, содержание влаги в почве в 199.1 г. зко уменьшалось■ В 1992-1993 гг. содержание продуктивной аги к концу вегетационного периода повышалось в связи с падением атносферных осадков.

На орошаемых делянках содержание и запасы продуктивной аги были значительно выше на протяжении всего периода ве-тации. Орошение в среднем за 1991-1993 гг- увеличило общее допотребление на различных вариантах от ВЭЭ до 942 б-м/га- На удобренных вариантах суммарное водопотребление стениями кукурузы было выше, чем на контрольных, на 0-9,1'/ при орошении и на 5,6-10,6'/ - на богаре. Удобрения, вышая суммарное водопотребление, способствовали более эко-иному использованию влаги на образование единицы урожая.

- а -

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ И ОРОШЕНИЯ НА ЭЛЕМЕНТЫ ПЛОДОРОДИЯ почвы

Содержание подвижных Форм элементов питания в почве. ] результате изучения динамики питательных веществ в 0-40 а слое почвы отмечено снижение основных элементов питани: (Ы-ЫОз, Р205, К20) от начала к концу вегетации.

От начала к концу ротации различных кормовых сввооборо-тов произошло увеличение нитратного азота в почве с низко: степени обеспеченности до средней (табл. 2). При этом четырехлетнее возделывание злаково-бобавой травосмеси на фош минеральных удобрений и орошения (1 севооборот) повысило содержание азота на 30,1!^, а люцерны (в среднем из 2-х севооборотов, 3-й и 4-й) - на 40,?•/{.

Значительное повышение содержания N-N03 в почве наблюдалось при совместном внесении (в трех последних полях I конце ротации севооборотов) минеральных ^120Р120К120) 1 кальцийсодержащих <3 т/га) удобрений под кормовую свеклу I кукурузу на силос. Применение этих удобрений способствовалс увеличению нитратного азота в третьем севообороте на 68,0'/. в четвертом севообороте - на 81,4'/1. Общая закономерност! заключается в том, что внесение в почву под пропашные культуры севооборотов фосфогипса позволяет увеличить содержание нитратов в среднем на 2,3-2,8 иг/кг по сравнению с первьн севооборотом без применения мелиоранта. Здесь же следует отметить, что использование кальцийсодержащего удобрения два I три года подряд не приводит к увеличению азота в почве.

Результаты изучения в почве подвижного фосфора по; культурами данных севооборотов показали, что обеспеченность почвы этим элементом отличалась высокой стабильностью пс всем вариантам и была на уровне повышенной и высокой обеспеченности.

Содержание обменного калия в 0-40 см слое чернозема г течение ротации кормовых севооборотов находилась на уровне средней и повышенной обеспеченности.

В условиях опыта с кукурузой на силос, где изучались

- ч

Таблица 2

Содержание основных элементов .минерального.питания в почве под культурами кормовых севооборотов (слой почвы 0-40 см, 1986-1993 гг.)

Культура 1 1 1 1 Ы-Ы0з, мг/кг Р205, мг/100 г I К20, ¡мг/100 г

Севооборот N 1

днолетние травы (покровная) +

лаково-бобовая травосмесь 10,3 .11,8 9,2

лаково-бобовая травосмесь .12,0 13,6 9,5

лаково-бобовая травосмесь 13,3 14,8 .1.1,0

лаково-бобовая травосмесь 13,4 .14,7 .12,2

лаково-бобовая травосмесь .13,0 13,3 11,2

лаково-бобовая травосмесь 15,7 16,1 .11,2

днолетние травы 16,7 14,0 8,2

среднем по севообороту 13,4 .14,0 .10,5

Севооборот N 3

днолетние травы (покровная) +

:оцерна 9,0 .12,6 8,8

оцерна .14,2 12,6 7,8

оцерна 12,8 .14,8 9,7

оцерна 12,5 17,0 10,1

зрмовая свекла 10,6 14,3 9,4

№уруза на силос 21,7 .16,3 7,3

-]куруза на силос 21,0 17,2 7,4

среднем по севообороту .15,7 15,0 8,7

Севооборот N 4

цнолетние травы (покровная) +

оцерна 8,7 л О 1 о 9,2

ацерна 13,1 13,9 8,6

зцерна 14,2 .14,7 9,6

зцерна 12,4 .15,9 9,7

!куруза на силос 22,4 13,2 8,8

[куруза, на силос 19,9 16,7 '1 п J 1 /

[куруза на силос оп, " им 1 и 17,9 7,1

среднем по севообороту 16,2 15,1 8,7

четыре варианта с удобрениями и орошением, максимальное кс личество нитратов отмечено в варианте с применение Ы120Р120К120 и калъцийсодержащих удобрений в дозе 3 т/т (табл. 3).

Таблица 3

Влияние удобрений и орошения на пищевой режим чернозена обыкновенного под кукурузой на силос в слое почвы 0-40 с!

(1991-1993 гг.)

Вариант

Ы-Ы0з, мг/кг

Р205, мг/100 г

К20,

мг/100 г

При орошении

Контроль, без удобрений Ы120Р120К120 Ш20Р120К120 + 3 т/га ФосФогипса 3 т/га ФосФогипса

21,2 23,9

25,8 23,4

10,3 12,5

13,9 12,5

8,3

9.0

8,6

8.1

Без орошения Контроль, без удобрений 21,5 Ы120Р120К120 23,9

Ы120Р120К120 + 3 т/га

ФосФогипса 26,7

3 т/га ФосФогипса 23,3

10.5

12.6

14,7 .13,4

7,0 8,5

8,4 8,4

Наибольшее содержание подвижных фосфатов отмечено такж на вариантах с применением минеральных удобрений в комплекс с кальцийсодержащими.

Увеличение обменного калия за годы исследований обеспе чило в основном внесение в почву калийных туков в дозе 12 кг д-в., но отдельно по годам его количество варьировало при этом не удалось установить какую-либо зависимость о применяемых удобрений. Обеспеченность почвы калием был средней.

- 11 -

Обменный кальций. Результаты исследований свидетельствуют о снижении количества обменного кальция в ППК чернозема |быкновенного под культурами кормовых севооборотов при оро-гении (табл. 4)-

Таблица 4

Содержание обменного кальция в почвенно-поглотцающем комплексе чернозена обыкновенного, мг-зкв. на .100 г почвы < в 0-40 см слое почвы)

ево- ¡Насыщенность ороша-!Начало '.Через ¡Конец ¡Отклонение бо- !еных севооборотов ¡опыта 14 года¡опыта ¡от исхсд-от ¡многолетними трава- ! ! ! ¡ного со-

! вами, % ! I ! ¡держания

-и -й -й

В6

5В 5S

Г» Г»

О О J sJ

33,0 33,0

31.8 3.1,2

30.9

29,2 3.1,9 31,6

-4,1 -1,1 -1,4

До закладки опыта его содержание составляло 33,0-33,3 г-экв. на 100 г почвы- Четырехлетнее выращивание многолет-их трав в различных севооборотах привело к уменьшению его оличества на 1,5-2,1 мг-экв./100 г почвы- Включение в сево-Зороты после многолетних трав пропашных культур и внесение альцийсодержащих удобрений (фосфогипса) приостановило прочее снижения обменного кальция и увеличило его запасы к энцу ротации севооборота на 0,7 мг-зкв. на 100 г почвы. При эстилетнем возделывании многолетних трав и однолетнем - од-злетних происходит дальнейшая убыль обменного кальция в ППК эчвы.

Изучение динамики содержания обменного кальция в почве эд кукурузой на силос в условиях орошения и без орошения ззволяет отметить, что растения кукурузы наиболее активно зглощали кальций из почвы в начальные стадии своей вегета-1и (табл. 5). Снижение его содержания в почве наблюдается 5 Фазы выметывания - цветения метелки (середина вегетации

кукурузы)• В дальнейшей потребность кукурузы в этом элемент снижается и к концу вегетации наблюдается накопление в почв обменного кальция.

Таблица 5

Влияние удобрений и орошения на динамику содержания обменного кальция под кукурузой на силос в слое почвы 0-40 см, мг-экв• /100 г почвы < 1991-199:3 гг.)

Вариант

Срок отбора образцов

¡Отклонени

----------------------------¡от исход-

перед закл'веснаIсеред¡убор-!ного со-опыта 1 !веге-!ка ¡держания

! !тации! !

Контроль, без удобрений Ы120Р120К120 Ы120Р120К120 + 3 т/га фосфогипса 3 т/га фосфогипса

При орошении

32,2 31,8

31,2 3.1,8

29,7 32,6

29,7 32,6

30,3 31,8 -0,4

30,7 31,0 -0,2

31.0 32,2 +2,5

31.1 32,4 +2,7

Без орошения

Контроль, без

удобрений 32,2 30,7 27,1 30,7 -1,5

М120Р120К120 31,2 31,4 2В,1 30,0 -1,2

Ы120Р120К120 +

3 т/га фосфогипса 29,7 31,7 30,4 31,8 +2,1

3 т/га фосфогипса -29,7 31,4 29,9 32,3 +2,6

Наибольшее содержание кальция к уборке наблюдалось н вариантах с внесением одного фосфогипса и при совместном минеральными удобрениями- Здесь его количество превышал значения контрольных вариантов на 0,6-1,6 и 0,4-1, мг-экв./100 г почвы соответственно.

Установлено, что однолетнее применение фосфогипса н черноземе обыкновенном способствует увеличению обменног

альция ППК: содержание его от закладки опыта до уборки ультуры увеличилось на вариантах с внесением одного мелио-анта на 2,6-2,7 и при совместном с минеральными удобрениями а 2,1-2,5 мг-экв./ЮО г почвы. Снижение кальция наблюдалось а контрольных вариантах (на 0,4 и 1,5 мг-экв./ЮО г почвы) с внесением одних азотных, фосфорных и калийных удобрений на 0,2 и 1,2 мг-экв./ЮО г почвы).

Следовательно, с целью регулирования содержания в почве альция целесообразно возделывать на орошаемых участках кор-□вые севообороты, насыщенные до 50'/ многолетними травами и □ 42'/ - пропашными культурами, а также необходимо применять альцийсодержащие удобрения, в частности фосфогипс.

Гумус. Полученные результаты исследований подтвердили звестное положительное влияние многолетних трав на плсдоро-ие почвы.

Перед закладкой опыта содержание гумуса в слое почвы -40 см составило 6,3.1-6,41'/. Прирост гумуса от 4-летнего сращивания злаково-бобовой травосмеси составил 0,04'/, лю-зрны - 0,11-0,13VÍ•

Введение в севообороты после 4-летнего выращивания лю-эрны пропашных культур и внесение под них кальцийсодержаще-з удобрения (фосфогипса) совместно с минеральными туками зеличило содержание гумуса еще на 0,09-0,14'/.

Микробиологическая активность. При изучении микробиоло-яческой активности почвы установлено, что наиболее благоп-лятные условия для минерализации органического вещества и азложения клетчатки в почве создавались под многолетними завами 1-го и 3-го года жизни (МПА : КАА = 0,41 - 0,51 и 3,6-44,2'/ соответственна). С возрастом трав эти процессы злабевают.

Изменения в структуре комплекса почвенных микроорганиз-эв, наблмдаеные при повторном (2-й год подряд) внесении ие-юранта совместно с минеральными туками под кукурузу на сизо в севообороте, способствуют снижению интенсивности иине-ализационных процессов. Соотношение МПА : КМ повышается от 150 до 0,80. При этом снижается скорость разложения клет-

чатки в почве! с 30)1 до 22,7'/ на второй год внесения и л 8,9'/, - на третий год- Кроне того, происходит снижение наксп ления свободных аминокислот от 2-летнего их применения н 43'/, 3-летнего - еще на 27'/.

Следовательно, применение мелиоранта в орошаемых севоа боратах на недеградированных черноземах необходимо ограни чить одногодичным внесением-

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ И ОРОШЕНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР И ИХ КАЧЕСТВО

Урожайность кормовых культур. Установлено, что продук тивность как злаково-бобовой травосмеси, так и люцерны уве личивается с первого до третьего года их жизни на 14-27'/ причем урожайность люцерны в чистом посеве на 10-12'/ выше в смеси с кострецом безостым <табл. 6). На четвертом году жиз ни нноголетние травы уменьшают свою продуктивность н 14-19'/. Минимальная урожайность установлена на шестом год жизни трав.

Многолетние травы в орошаеных условиях дают до тре урожаев за вегетационный период до пятого года их жизни, на посевах с пяти- и шестилетним использованием - только дв укоса■

В системе орошаемых севооборотов наибольшую продуктов ность кукурузы на силос по различным предшественникам обес печило совместное внесение в почву фосфогипса и минеральны удобрений в первый (66,0 т/га) и второй <62,1-66,6 т/га) го ды- Применение мелиоранта третий год подряд на этой же куль туре снизило ее урожайность до 60,3-61,3 т/га.

Урожайность горохо-овсяной смеси в орошаемых севооборо тах в среднем по трем закладкам опыта составила 46,3 и 42,: т/га, кормовой свеклы - 92,9 т/га.

Таблица 6

Продуктивность многолетних трав в различных орошаемых кормовых севооборотах,т/га (1986-1993 гг.)

ево-

Год

жизни

трав

борот ! Культура 1 1 1 : 1-Й ! 2-й ! 3-й 4-й 5-й ! 6-й

-й Злаково-бобовая

травосмесь 40,5 50,5 51,4 44,0 30,0 20,6

-й Люцерна 46,6 60,6 57,2 46,6 2В,6 15,9

-й Люцерна 50,2 64,0 57,5 47,3 - -

-й Люцерна 49,7 65, .1 56,7 48,8 - -

НСР 05 3,7 3,8 4,1 2,5 2,8 1,5

В условиях опыта N 2 наиболее высокая продуктивность акурузы на силос установлена при внесении М.120Р.120К120 сов-эстно с ФосФогипсом (табл. 7). Эти удобрения способствовали зеличению урожайности культуры до 67,5 т/га при орошении и з 49,9 т/га - без орошения, что превысило контрольные варимы соответственно на 27 и 18'Л- Кроме того, кукуруза отзыв-*ва и на внесение одних кальцийсодержащих удобрений- Они эвысили продуктивность культуры как в орошаемых, так и нео-зшаемых условиях соответственно на 2.1 и 14*/£ •

Качество растениеводческой продукции. По качественному зставу и питательности кормовые культуры располагаются в аедующем порядке: многолетние травы, однолетние травы, ку-фуза на силос, кормовая свекла.

По питательности зеленый корн злаково-бобовой травосме-I уступает люцерне- Обеспеченность одной корновой единицы феваримым протеином люцерны выше на 27-38'/, чем злако-гбобовой травосмеси.

Таблица 7

Действие удобрений и орошения на урожайность кукурузы на силос, т/га

Вариант

Среднее за 1991-1993 гг.

Прибавка урожа;

т/га

Контроль, без удобрений Ы120Р120К120 Ы120Р120К120 + 3 т/га

фосфогипса 3 т/га фоофогипса

При орошении 53,1

60.0 6,9

67,5 14,4

64.1 11,0

.13

¿1 21

Без орошения Контроль, без удобрений 42,4

Ш20Р120К120 47,3 4,9

Ы.120Р120К120 + 3 т/га

фосфогипса 49,9 7,5

3 т/га фосфогипса 48,5 6,1

НСР 05

¡,9-3,В

11

1В

14

Установлено, что ежегодное в течение 3-х лет внесен! фосфогипса совместно с минеральными удобрениями на 2-й и 3-год приводит к снижению качества и питательности зелено! корма кукурузы на 14-28'/. Лучший результат по этим показатг лям получен после 4-летнего использования люцерны и внесен! один раз в ротацию севооборота 3 т/га мелиоранта- В этс случае в 1 центнере зеленой нассы кукурузы содержалась 1. кг перевариного протеина и 19,3 корнопротеиновых единю. Обеспеченность одной кормовой единицы переваримым протеине на этом варианте составила 63 г-

Сравнительная оценка орошаемых кормовых севооборотов различным насыщением многолетними травами показала, что на!

5ЛЕе продуктивными по сбору питательных веществ были севоо-зроты, насыщенные до 58'/ многолетними травами и до 42'/ -юпашными культурами. Из них наиболее продуктивным оказался ■вооборот с четырьмя полями люцерны и тремя - кукурузы на 1ЛОС) который обеспечил с каждого гектара севооборотной ющади 109 ц/га кормовых единиц и 122 ц/га кормопротеино-IX, что превысило севооборот с насыщением до 86У, многолетни травами и 14'/ - однолетними по этим показателям соот-(тственно в 1,7 и 1,5 раза.

Максимальный сбор кормовых (134,9 ц/га при орошении и |9,8 ц/га - без орошения) и кормопротеиновых (114,7 ц/га и орошении и 94,8 ц/га - без орошения) единиц в опыте М 2 кукурузой на силос получен на вариантах с внесением ФосФо-пса с минеральными удобрениями и с применением одного Фос-гипса« При этом прибавка от орошения и удобрений на Фоне лиоранта составила." сухого вещества - 31,3 ц/га, кормовых иниц - 28,6 и кормопротеиновых - 29,7 ц/га. Прибавка на ом же варианте, но без орошения по данным показателям была же в 1,7-2,1 раза.

Изучение содержания нитратов в растениеводческой про-кции кормовых культур показало, что на всех вариантах опы-содержание их не превышало предельно-допустимых концент-ций (ПДК). Исключение составил поукосный посев горохо-ов-ной смеси, в зеленой массе которой содержание нитратов евысило ПДК в 1,3 раза-

Применение мелиоранта в орошаемых севооборотах привело значительному снижению нитратов в зеленой массе кукурузы." и ежегодном внесении минеральных удобрений (М120Р120К120) мелиорантом в первый год содержание нитратов составило 273 /кг ЫОз в корме? во второй год от их применения содержание гратов снизилось на 30-46'/ (до 147-192 мг/кг), а на третий зще не 18-25'/, (до 99-124 мг/кг).

Биоэнергетическая оценка выращивания кормовых культур, гановлено, что наибольшую энергетическую эффективность эспечили орошаемые кормовые севообороты, насыщенные до 58'/ зголетнини травами и до 42'/ - пропашными культурами.

- 18 -

Коэффициент энергетической эффективности в данных сева оборотах выше на 0,3 и 0,4, чей в севообороте, насыщенном д 86'/, многолетними травами и до 14'/, - однолетними травами.

Результаты расчета энергетической эффективности пр возделывании кукурузы на силос (опыт 2) показали, что приме нение удобрений и орошения способствовала повышению коли чества энергии, накопленной в сельскохозяйственной продукци и энергетических затрат на применение данных интенсивны Факторов.

Максимальный коэффициент энергетической эффективност (КЭЭ) установлен на контрольном варианте и на варианте внесением под культуру одного фосфогипса и составил соот ветственно 3,4 и 2,7 - в орошаемых севооборотах, 4,0 и 2,9 в неорошаемых.

При внесении одних минеральных удобрений и совместном I мелиорантом КЭЭ снижался соответственно до 2,5 и 2,3 - пр; орошении и до 2,8 и 2,3 - без орошения-

ВЫВОДЫ

1. Ирригационная оценка поливной воды из верхнего Та-ловского водохранилища указывает на необходимость ее профилактического мелиоративного улучшения с целью изменения показателя рН, соотношения катионов натрия и кальция.

2- В орошаемых кормовых севооборотах потребление продуктивной влаги сельскохозяйственными растениями установленс в следующей последовательности: многолетние травы, кормова5 "свекла, кукуруза на силос, однолетние травы-

Продуктивность посевов кукурузы на силос во многом определяется запасом влаги в почве- Орошение увеличивает содержание влаги в почве и поддерживает его на более высоко* уровне, чем без орошения, до конца вегетации растений- Орошение создает болев благоприятные условия для роста и развития растений, что способствует повышению урожайности силосной кукурузы на 10,7-17,6 т/га.

- 19 -

3. Систематическое применение минеральных удобрений при орошении способствует более экономному и продуктивному расходованию воды растениями кукурузы на Формирование единицы урожая. Расход воды на Формирование 1 т зеленой массы кукурузы под действием ФосФогипса при орошении уменьшился в 1,2 раза по сравнению с контролем.

С возрастом многолетних трав при орошении увеличивался расход воды на Формирование единицы урожая. Минимальный коэффициент водопотребления отмечен на 2-й и 3-й годы жизни трав.

Наиболее продуктивно почвенная влага используется при бессменном 2- и 3-летнен посеве кукурузы на силос. С введением в севооборот кормовой свеклы увеличивается до 3'/ расход воды на единицу урожая.

Расход воды на образование 1 т зеленой массы однолетних трав ноукосного посева был в 3,4 раза выше, чем при основной посеве.

4. Бессменное четырехлетнее возделывание многолетних трав способствовало увеличению содержания в почве элементов минерального питания: нитратного азота - в 1,3-1,4 раза, подвижного фосфора - в 1,2-1,3, обменного калия - в 1,1-1,3 раза.

Трехлетнее выращивание пропашных культур в севооборотах после многолетних трав в сочетании с мелиорантом и минеральными удобрениями повысило содержание азота и фосфора в почве в среднем соответственно на 74 и 7'/.

Применение минеральных удобрений (Ы120Р120К120) в сочетании с фосфогипсом (3 т/га) под кукурузу на силос способствует повышению в почве содержания подвижных Форм азота, фосфора и калия как в орошаемых, так и неорошаеных условиях-

Внесение одного мелиоранта также увеличивает содержание основных элементов питания в почве, но в несколько меньших количествах.

5. Бессменное выращивание многолетних трав при орошении в течение 6-ти лет приводит к снижению обменного кальция в почвенно-поглоцающем комплексе чернозема обыкновенного•

- 20 -

Применение фосфогипса оказывает положительное вли: на содержание обменного кальция в ППК почвы.

6. Применение кальцийсодержащих удобрений в сочетай] выращиванием многолетних трав при орошении оптимизирует I цессы гумификации, приводящие к улучшению гумусного сос ния чернозема обыкновенного.

7- Наиболее благоприятные условия для минерализации ганического вещества и разложения клетчатки в почве созд; лись под многолетними травами первого и третьего года жи: С возрастом трав эти процессы ослабевают.

Ежегодное (в течение 3-х лет) внесение фосфогипса кукурузу на силос в кормовых севооборотах способствует с женшо интенсивности минерализационных процессов. Применс мелиоранта в орошаемых севооборотах необходимо ограни1 одногодичным его внесением в дозе 3 т/га-

8. Возделывание многолетних трав на орошаемом учас более четырех лет неэффективно.

В связи со снижением урожайности многолетних трап пятом году жизни наиболее продуктивным (109 ц к.ед. с ген ра) оказался севооборот с возделыванием многолетних трап года) и кукурузы на силос и кормовой свеклы (3 года), ч севооборот, насыщенный до 5В'Х многолетними травами и до - пропашными культурами-

Положительный эффект от совместного внесения в пс под кукурузу на оилос в системе кормовых севооборотов фос гипса и минеральных удобрений получен в первый и второй г Применение мелиоранта повторно 3-й год под эту же культ не дает прибавки урожая.

На продуктивность кукурузы на силос в условиях опыта значительное влияние оказывали орошение и нинеральные уд рения, обеспечивающие существенную прибавку урожайности лосной культуры (от 68,7 до 143,2 ц/га). Максимальной была при совместном внесении минеральных удобре (Ы120Р120К120) и фосфогипса <3 т/га).

9. Включение в кормовые севообороты пропашных куль после 4-летнего использования многолетних трав позвол

- 1 -м Л

ачительно увеличить продуктивность гектара орошаемой пашни повысить сбор протеина-

Внесение в почву ФосФогипса с азотными, фосфорными и лийныни удобрениями обеспечивает максимальный сбор протеи, кормовых и кормопротеиновых единиц в зеленой массе куку-зы- Прибавка от орошения и удобрений на Фоне мелиоранта ставила! сырого протеина - '3,6 ц/га, кормовых единиц -,6 ц/га и кормопротеиновых - 29,7 ц/га- Без орошения при-вка на этом же варианте по данным показателям была ниже в 7-2,1 раза-

При ежегодном трехлетнем внесении кальцийсодержащих эбрений на второй и третий годы наблюдается снижение ка-зтва и питательности-зеленого корма кукурузы на 14-28'/-

10« Применение рекомендованных доз минеральных удобре-\ и мелиоранта на орошении не приводит к накоплению нитра-} (свыше ПДК) в урожае кормовых культур.

Внесение мелиоранта в орошаемых севооборотах обеспечи-?т снижение нитратов в зеленой массе кукурузы: на 2-й и \ год использования ФосФогипса совместно с минеральными ¡брениями содержание нитратов по сравнению с 1-м годом ¡ньшилось в среднем соответственно на 38-22'/.

11. Наибольший вынос основных питательных веществ выяв-I в севообороте, насыщенном до 58'/ многолетними травами и 42'/, - пропашными культурами-

Необходимость в кальцие и калие обусловливалась биоло-ескими потребностями культур. На первом месте по выносу х элементов питания оказались многолетние травы, затем -олетние, кукуруза на силос, кормовая свекла- Вынос ФосФа-зависел от урожайности соответствующих культур.

Внесение в севооборотах под кукурузу на силос ФосФогип-совместна с минеральными удобрениями три года подряд спо-ствует снижению процентного содержания азота в зеленых тениях кукурузы и уменьшению выноса данного элемента урони силосной культуры.

Удобрения повышали интенсивность потребления элементов ания и увеличивали их содержание в растениях- Внесение

минеральных удобрений с мелиорантом под кукурузу на силс способствовало увеличению содержания в растениях и вынос т азота, фосфора, калия и кальция, что превысило контроль ь 34-47'/ в орошаемых условиях и на 15-37'/, - без орошения. Вне сение одного фосфогипса увеличило вынос их с отчуждаемс частью урожая соответственно на 15-29 и 10-22'/,•

12. Наиболее энергосберегающими являются кормовые орс шаемые севообороты, насыщенные до 58'/ многолетними травами 42'/ - пропашными культурами.

Энергетическая оценка возделывания кукурузы на сила при применении интенсивных Факторов, обеспечивающих высоки валовый сбор питательного корма, показала затратный характе производства. В затратах технической энергии большой удель ный вес занимает производство удобрений. Снижение затра энергии с незначительным снижением выхода продукции достига лось в варианте с использованием одного мелиоранта.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1■ С целью расширенного воспроизводства плодородия не деградированных орошаемых черноземов, особенно в связи о снижением обменного кальция в почвенно-поглощающем комплек се, и повышения урожайности кормовых культур необходимо вно сить на орошаемых участках рекомендуемые дозы азотных, Фос Фарных, калийных удобрений и кальцийсодержащие, в частност! фосфогипс, из расчета 3 т/га раз в ротацию кормового севоо борота•

2. Для осуществления значительного подъема урожайност! сельскохозяйственных культур (.100-120 ц к-вд. с гектара) сохранения плодородия почвы на орошаемых участках ЦЧЗ целесообразно возделывать кормовые севообороты, насыщенные дс 58'/ многолетними травами и 42'/ - пропашными культурами. Многолетние травы здесь следует возделывать бессменно 4 года. Более длительное выращивание многолетних трав приводит ! значительному снижению продуктивности севооборота.