Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Биомелиоративное действие и режим орошения многолетних трав при близком залегании грунтовых вод в Заволжье
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель
Автореферат диссертации по теме "Биомелиоративное действие и режим орошения многолетних трав при близком залегании грунтовых вод в Заволжье"
На правах рукописи
Попеко Владимир Михайлович
БИОМЕЛИОРЛТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ И РЕЖИМ
ОРОШЕНИЯ МНОГОЛЕТИЯХ ТРАВ ПРИ БЛИЗКОМ ЗАЛЕГАНИИ ГРУНТОВЫХ ВОД В ЗАВОЛЖЬЕ
06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Саратов 2011
9 «ЮН 2011
4849704
Работа выполнена в Федеральном государственном научном учреждении «Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации».
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, заслуженный мелиоратор РФ
Туктаров Бари Искяндярович
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, заслуженный деятель науки РФ,
Денисов Евгений Петрович
доктор сельскохозяйственных, наук, профессор
Чамышев Алексей Васильевич
Ведущая организация: ФГНУ «Научно-исследовательский
институт сельского хозяйства Юго-Востока»
Защита состоится 23 июня 2011 года в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.06 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная площадь, 1.
Автореферат разослан 23 мая 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
В.В. Афонин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. Интенсивное развитие мелиорации в Саратовской области в 70-90-х гг. привело к ряду негативных проблем. На значительной части орошаемых земель произошло вторичное засоление и заболачивание почв, подъем уровня фунтовых вод и подтопление населенных пунктов. Наряду с этим снизились запасы гумуса и плодородие почв.
Эффективным направлением мелиорации почв и восстановления их плодородия является применение биологического метода, предусматривающего фитомелиорацию. которая наряду с другими приемами способствует повышению агропроиз-водительной способности орошаемых почв. Поддержание на должном уровне н улучшение условий природной среды на орошаемых землях возможно также благодаря широкому применению экологически обоснованных режимов орошения сельскохозяйственных культур.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - улучшение мелиоративного состояния и повышение плодородия староорошаемых темно-каштановых почв в условиях близкого залегания грунтовых вод путем подбора высокопродуктивного состава многолетних трав в севооборотах и разработки ресурсосберегающего режима орошения их в сухостепной зоне Саратовского Заволжья.
Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
1. Подобрать высокопродуктивный состав многолетних трав, определить их урожайность и качество продукции.
2. Определить биомелиоративное действие многолетних трав на староорошаемые темно-каштановые почвы в условиях близкого залегания грунтовых вод.
3. Разработать экологически безопасный режим орошения многолетних трав в орошаемых севооборотах в условиях неблагополучного мелиоративного состояния староорошаемых земель.
4. Показать особенности роста и развития многолетних трав в условиях различного уровня залегания грунтовых вод и режимов орошения.
5. Изучить влияние бобовых и бобово-злаковых многолетних трав на сработку уровня близлежащих грунтовых вод и рассоление почв, улучшение плодородия и мелиоративного состояния староорошаемых темно-каштановых почв.
6. Дать агроэнергетическую и экономическую оценку возделывания бобовых и бобово-злаковых многолетних трав в условиях близкого залегания грунтовых вод и использования ресурсосберегающего режима орошения.
Научная новизна. На староорошаемых землях сухостен-ной зоны Заволжья в условиях различного уровня залегания грунтовых вод проведен подбор видового состава многолетних трав, возделываемых в севооборотах в качестве фитоме-лиорантов почв, определено их биомелиоративное действие при использовании экологически обоснованного ресурсосберегающего режима орошения, что обеспечивает снижение уровня грунтовых вод и рассоление почв, получение высоких урожаев зеленой массы, экономию и рациональное использование оросительной воды, повышение содержания гумуса, улучшение плодородия и мелиоративного состояния почв. Дана экономическая, экологическая и агроэнергетическая оценка режимов орошения и биомелиоративного действия многолетних трав различного видового состава на староорошаемые земли.
Практическая значимость работы. Предложен производству комплекс мер по подбору высокопродуктивного состава многолетних трав при возделывании в севообороте и применению ресурсосберегающего режима орошения в условиях близкого залегания грунтовых вод, что позволяет снизить уровень грунтовых вод и затраты оросительной воды на единицу продукции, восстановить плодородие и улучшить мелиоративное состояние орошаемых почв.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка и внедрение результатов исследований были проведены в 2007-2010 гг. па территории Энгельсской оросительной системы ФГУ «Саратовмелиоводхоз» на площади 144 га.
Апробация работы. Основные результаты исследований и положения диссертационной работы были обсуждены на заседания ученого совета ФГНУ «ВолжНИИГиМ», на международных научно-практических конференциях «Вавилонские чтения» (г. Саратов, 2007,2008 и 2009 гг.).
Публикации результатов исследовании. По материалам диссертации опубликованы 7 научных работ, в том числе 2 в журналах, рецензируемых ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 165 страницах, включая 49 таблиц, состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству, заключения, списка литературы из 197 наименований, в том числе 6 иностранных авторов, и 12 приложений.
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
- эффективность возделывания различного видового состава многолетних трав на староорошаемых темно-каштановых почвах с близким уровнем залегания грунтовых вод, обеспечивающего получение стабильно высоких урожаев и улучшение качества зеленой массы, снижение уровня грунтовых вод и рациональное использование оросительной воды, повышение плодородия и улучшение мелиоративного состояния почв;
- использование ресурсосберегающего режима орошения многолетних трав в условиях различного залегания грунтовых вод, способствующего сокращению затрат оросительной воды при выращивании орошаемых культур в севооборотах;
- изменение водно-, агрофизических и агрохимических свойств староорошаемых темно-каштановых почв при возделывании бобовых и бобово-злаковых многолетних трав в составе севооборота в условиях близкого залегания грунтовых вод при использовании ресурсосберегающего режима орошения;
- агроэнергетическая и экономическая эффективность возделывания многолетних трав различного видового состава и применения ресурсосберегающего режима орошения на орошаемых землях с близким залеганием грунтовых вод.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Условия, схема и методика полевого опыта. Научно-исследовательская работа была проведена в 2003-2006 гг. на землях Энгельсской оросительной системы, расположенной в сухостепнон зоне Заволжья.
Климат засушливый, резко континентальный, среднегодовое количество осадков - 350 мм, сумма активных температур воздуха (выше 10 °С) -- 2900 °С, продолжительность безморозного периода - 150 дней. По гидротермическим условиям годы проведения опытов были среднезасушливыми.
Преобладающий тип - террасовые темно-каштановые маломощные тяжело-суглинистые почвы. Опытный участок расположен на поле, орошаемом в течение 40-45 лет, с залеганием грунтовых вод от 1,4 до 6,0 м и минерализацией 3,1-3,8 г/л. Содержание гумуса (по Тюрину) в пахотном слое (0-0,3 м) составило 2,7 %, тарификационная способность почв - 18-20 мг, содержание подвижного фосфора - 31 мг и обменного калия - 310-345 мг на 1 кг почвы. Плотность верхнего 0-0,3-метрового слоя почвы - 1,27 т/м3, метрового слоя - 1,36 т/м3, наименьшая влагоемкость (НВ) - соответственно 27,3 и 24,2 % от массы сухой почвы.
Трехфакторный полевой опыт по установлению оптимального комплекса афобиологнческих и агромелиоративных приемов рационального использования и улучшения мелиоративного состояния староорошаемых земель в условиях близкого залегания грунтовых вод закладывался по методике БА. Доспехова (1985) и ВНИИОЗ (1983) в 4-кратной повторности методом расщепленных делянок (табл. 1). Площадь делянок фактора А - 1,08 га (120*90 м), фактора В - 0,27 га (90x30 м) и фактора С - 0,09 га (30*30 м). Основные и сопутствующие наблюдения были проведены в соответствии с общепринятыми методами и гостами: нитрификационная способность - по методу Кравкова (ГОСТ 26107-84), содержание гумуса - по методу Тюрина, подвижною фосфора - по методу Мачигина (ГОСТ 26205-84), плотность почвы - но методу Качинского, структура почвы - по методу Саввннова. наименьшая влагоемкость - по метод}' заливаемых площадок, влажность почвы - по термостатно-весовому методу
Роде (ГОСТ 28268-89), контроль уровня грунтовых вод - по методу Харченко, масса корневой системы - по методу Стаикова, фенологические и биометрические исследования - по методике ВНИИК им. В.Р. Вильямса.
Таблица I
Схема трехфакторного ноленого опыта
Фактор А Фактор В Фактор С
Глубина залегання грунтовых вод, м Видовой состав многолетних трав Режим орошения многолетних трап с иредполивнон влажностью почвы. % НВ
1. 5,0-5,5 (глубокий уровень) 1. Люцерна синегиб-рндная 1. 80 (интенсивный)
2. 2,5-3,0 (критический уровень) 2. Люцерна синсгчб-ридиая в смеси с кострецом безостым 2. 70 (умеренный)
3. 1,5-2,0 (близкий уровень) 3. Козлятник восточный 3. 60 (жесткий)
Урожай учитывали методом сплошной уборки на каждой повторное™ варианта. Агроэнергети ческу го и экономическую оценку возделывания разных видов многолетних трав и различных режимов орошения осуществляли в соответствии с методиками ВНИИК им. В.Р. Вильямса (1995) и РАСХН (1995). Экспериментальные данные обрабатывали статистическим» методами дисперсионного и регрессионного анализа по Дос-пехову (1985).
Использовалась рекомендуемая зональная система орошаемого земледелия. Поливы осуществляли дождевальной машиной ДДА-100МА.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Режим влажности почвы. Подъем уровня грунтовых вод в результате длительного проведения интенсивных режимов орошения сельскохозяйственных культур привел к значительному изменению водообеспеченности растений, поступлению капиллярно-подпертой влаги в зону их аэрации и повышению влажности почвы.
Соблюдение принятого ранее интенсивного режима орошения с предиоливной влажностью почвы 80 % НВ на посевах мно-
голетних трав с глубиной залегания грунтовых вод более 5 м вызывало необходимость проведения 9 поливов зрозионно безопасной нормой 400 м7га с оросительной нормой 3600 м7га. Однако такой режим орошения вызывал перенасыщение почвы влагой и ежегодный подаем уровня фунтовых вод (табл. 2). При критическом УГВ (2,5-3,0 м) в связи с использованием многолетними травами грунтовых вод в объеме 259 м:'/га количество необходимых поливов снизилось до 8, а оросительная норма - на 400 м7га. В условиях близкого УГВ (1,5-2.0 м) использование грунтовых вод многолетними травами увеличилось до 704 м7га, а оросительная норма сократилась до 2800 мУга.
При поддержании умеренного ресурсосберегающего режима орошения с предполивиой влажностью почвы 70 % НВ по сравнению с интенсивным режимом оросительная норма при критическом и близком уровне грунтовых вод снижалась на 800 м7га, или на 22-28 %, а объем использования растениями грунтовых вод повышался до 644 и 983 м7га. При жестком режиме орошения с предполивной влажностью почвы 60 % НВ увеличилось использование фунтовых вод на участках с критическим УГВ до 707 м3/га и при близком УГВ - до 1165 м7га.
Таблица 2
Водопотреблснис люцерно-кострсцовой травосмеси в зависимости от УГВ и режимов орошения, среднее т 2004-2006 гг.
УГВ, м Режим орошения Суммарное водопотребленне, м3/га В том числе потребление. м3/га Коэффициент водопо-требле-ния, м3/т Расход оросительной воды, м3/т
оросительной воды грунтовых вод
>5 Интенсивный 5204 3600 0 96,3 66,6
Умеренный ~4777 2800 0 99.1 58,1
Жесткий 4475 2000 0 114,1 51,0
2,5-3,0 Интенсивный 5338 3200 259 96.0 57,8
Умеренный 4962 2400 644 96,8 46,8
Жесткий 4565 1600 707 102,9 36,0
1,5-2,0 Интенсивный 5504 2800 704 129,7 66,0
Умеренный 5096 2000 983 125.8 49,3
Жесткий 4722 1200 1165 128.6 32.7
Водопотребленне многолетних трав. Рациональное применение оросительной воды является основой ресурсосберегающей
технологии возделывания многолетних трав. При глубоком залегании УГВ проведение интенсивного режима орошения повышало долю оросительной воды в суммарном водопотреблении до 70 %, остальная часть приходилась на осадки и почвенную влагу. Применение умеренного и жесткого режимов орошения приводило к снижению доли оросительной воды соответственно до 60 и 51 %.
В условиях повышения УГВ до критической величины 2,5-3,0 м доля оросительной воды при интенсивном режиме орошения снижалась до 60 %, а грунтовых вод - до 4,8 %. Доля оросительной воды при умеренном режиме орошения уменьшалась до 59 %, жестком - до 35 %. В то же время доля грунтовых вод увеличивалась соответственно до 12,9 и 15,5 %. Близкое расположение УГВ (1,5-2,0 м) при рассматриваемых режимах орошения способствовало более интенсивному использованию грунтовых вод и повышению их доли от 12,8 до 24,7 %. Доля оросительной воды в суммарном водопотреблении снижалась от 51 до 25 % (табл. 3).
Таблица 3
Водсшотрсбленнс много легких трав при различном уровне залегания грунтовых вод в условиях умеренного режим:« орошения, среднее ¡а 2004-2006 гг.
УГВ, м Видовой состав трап Суммарное водопо-треблеиие, м'/га В том числе потребление, м'/га Д 2 з 1 ё 1 & й £ й Г-
оросительной воды грунтовых вол
> 5 Люцерна 4706 2800 0 125.5 74,7
Люцерна + кострец 4777 2800 0 99,1 58,0
Козлятник 4722 2803 0 102 8 61,2
2,5-3,0 Люцерна 4892 2400 573 119,4 58,6
Люцерна +■ кострец 4962 644 96,8 46,8
Козляпник 5028 2400 664 108,1 51.6
1.5-2,0 Люцерна 5068 2000 904 180,5 71,2
Люцерна + кострец 5096 2000 983 125,8 49.3
Комэтннк 5113 2000 1051 Г"! 44,0 56,3
Коэффициент водопотребления изменялся в зависимости от уровня залегания грунтовых вод, режима орошения и видового состава многолетних трав. На посевах бобово-злаковых трав с УГВ 2,5-3,0 м и более 5.0 м наименьшим коэффициент водоиотребления был при ресурсосберегающем режиме оро-
шения - до 96-99 м3/т. На орошаемых землях с критическим (2,5-3,0 м) и близким (1,5-2,0 м) УГВ применение жесткого режима орошения снижало расход оросительной воды на 1 т урожая соответственно до 36 и 32 м3.
Более эффективное использование воды наблюдалось на посевах люцерно-кострецовой травосмеси. Залуженис староорошаемых земель чистыми посевами люцерны и козлятника повысило коэффициент водогютребления трав соответственно на 23,3 и 14,4%.
Плодородие почвы. Возделывание однолетних культур на староорошаемых землях приводило к ежегодному отрицательному балансу гумуса до -0,4 и -0,5 т/га (табл. 4). Выращивание многолетних трав в течение четырех лет в связи с накоплением пожиивио-корневых остатков способствовало формированию положительного баланса гумуса до 8-10 т/га и повышению его содержания в почве с 2,7 до 2,90-2,92 %.
Таблица 4
Изменение мелиоративного состояния орошаемых земель при возделывании многолетних трав в зависимости от УГВ за 2003-2006 гг.
УГВ, м Видовой состав трав Баланс | гумуса, т/га | Нитрифнкацн-оннаяспособность ПОЧВЫ, мг/кг Содержание в почве Р20>5, мг/кг Ежегодные изменения ; УГВ, м Содержание. %
солей в слое 01 м N3* в ПИК в слое 0-0,3 м
>5 Коигроль(однолетние культуры) -0,50 20,1 32,4 +0,26 0,08 1,4
Люцерна 7,32 33,7 28.5 0 0,07 1,3
Люцерна + кострец 9,90 30,9 30,1 0 0,07 1.3
Козлятник 9,30 34,2 28,6 0 0,07 1,3
2.5-3,0 Контроль(однолетние культуры) -0,42 20,4 32,4 +0,0?, 0,11 3,7
Люцерна 8,45 34,0 29,4 -0,40 0,09 2,8
Люцерна + кострец 10,62 31,8 32,7 -0.45 0,08 ' 2.7
Козлятник 10,05 34,5 30,3 -0,42 0,08 2,8
1,5-2,0 Контроль (однолетние культуры) -0,54 19,0 31,2 +0,03 0,23 6,9
Люцерна 4,89 31,9 28,5 -0,63 0,19 4,3
Люцерна + кострец 7,96 30,2 32.1 -0,69 0,18 4,3
Козлятник 7,32 32,0 30,2 41,63 0.19 4,3
При глубоком УГВ (более 5 м) многолетние травы хорошо произрастают и в зависимости от видового состава накапливают 7,3 и 9,9 т гумуса на ] га. Наилучшее развитие корневой системы трав в связи с подпиткой капиллярной влаги происходит при критическом УГВ (2,5-3,0 м), где выход гумуса из ложнивно-корневых остатков за 4 года достиг 8,4 и 10,6 т/га.
В условиях близкого УГВ (1,5-2,0 м), где капиллярная влага грунтовых вод располагалась на уровне 1-1,2 м, корневая система многолетних трав, в особенности люцерны и козлятника, имеющих стержнекорневую и корнеотпрысковую корневые системы, со второго года жизни трав вымокла и погибла, что снизило накопление гумуса в почве до 4,9 и 7,9 т/га. Наибольшее накопление гумуса в почве до 10,6 т/га было отмечено на посевах люцерно-кострецовой травосмеси с УГВ 2,5-3.0 м, что на 5,6 % больше, чем на посевах козлятника, и на 25,6 %, чем на чистых посевах люцерны.
Староорошаемые темно-каштановые почвы обладают средней нитрификациониой способностью на уровне 19-20 мг/кг. Четырехлетнее выращивание многолетних трав способствовало ее повышению до 30-32 мг на 1 кг почвы, что повлияло на уровень обеспеченности растений азотом и почти не оказало действия на изменение подвижного фосфора в почве. При близком УГВ доступность азота для растений была на 5-7 % ниже, чем на участках с критическим и глубоким уровнем запегання грунтовых вод. На посевах бобово-злаковых трав в отличие от однови-довых посевов люцерны и козлятника нитрификационная способность была меньше на 1-3 мг, а количество подвижного фосфора больше на 1,5-3,0 мг на 1 кг почвы.
Мелиоративное состояние староорошаемых земель. Возделывание однолетних культур на орошаемых участках с глубиной залегания грунтовых вод 5-5,5 м приводило к ежегодному их подъему на 26 см. Эти почвы не засолены и содержат в метровом слое не более 0,08 % водорастворимых солей. При критическом УГВ (2,5-3,0 м) ежегодный подъем их уменьшался до 8 см вследствие сработай купола грунтовых вод и потребления капиллярно-подпертой влаги однолетними культурами.
При возделывании однолетних культур в условиях близкого УГВ (1,5-2,0 м) произошла стабилизация уровня грунтовых вод в связи с растеканием образовавшегося купола при орошении. Подъем минерализованных грунтовых вод в зону аэрации растений способствовал накоплению солей в почве с 0,08 до 0,23 % от массы сухой почвы и по содержанию 1Ча+ в ПИК до уровня слабой степени осолонцеватости.
Возделывание многолетних трав на участках с глубоким УГВ слабо влияло на изменение мелиоративного состояния орошаемых земель. С повышением уровня грунтовых вод биомелиоративное значение многолетних трав значительно возрастало. В условиях критического УГВ (2,5-3,0 м) в связи с ростом и развитием корней трав в глубокие слои и потреблением ими грунтовой влаги в виде биологического дренажа ежегодная сработка уровня грунтовых вод составляла 0,40-0,47 м, а содержание водорастворимых солей в почве снижалось с 0,11 до 0,08 %. При близком УГВ (1,5-2,0) действие многолетних трав как биологического дренажа усиливается. Ежегодно уровень грунтовых вод снижался до 0,63-0,69 м, а содержание солей в метровом слое почвы за 4 года выращивания трав уменьшилось с 0,23 до 0,18-0,19 % от массы сухой почвы, то есть происходил переход почв из слабой степени засоления в неза-соленные несолонцеватые. При этом из испытуемых многолетних трав наилучшим биомелиоративным действием на почвы в условиях близкого УГВ обладает люцерно-кострецовая травосмесь.
Структурное состояние почв. Длительное орошение темно-каштановых почв и возделывание на них однолетних культур привело к значительному снижению органического вещества и распаду структуры почвы. При глубоком УГВ (5-5,5 м) содержание агрономически ценных агрегатов (10-0,25 мм) не превышало 20,3 %, а повышение его до критического уровня 2,5-3,0 м и затем до близкого 1,5-2,0 м привело к снижению этого показателя соответственно до 17,1 и 10,1 %. Содержание фракции физической глины (< 0,01 мм) как показателя ухудшения агрофизических свойств почвы увеличилось с 51,6 до 52,3 и 58,9 %, коэффициент структурности почвы снизился с 0,25 до 0,11 (табл. 5).
Изменение структурного состоянии пахотного слоя (0-03 м) почвы при возделывании многолетних трав с умеренным увлажнением посевов на участках с различным УГВ за 2003-2006 гг.
УГВ, м Видовой состав трав Состав почвенных агрегатов, % Коэффициент структурности
10-0,25 мм 0,25-0,01 мм <0,01 мм
>5 Контроль (однолетние культуры) 20,3 28,1 51,6 0,25
Люцерна 42.8 12,8 44,4 0,75
Люцерна + + кострец 52,0 9,5 38,5 1,08
Козлятник 45,3 11,4 43,3 0,83
2,5-3,0 Контроль (однолетние культуры) 17,1 30,6 52,3 0,21
Люцерна 42,5 13.5 44,0 0,74
Люцерна + + кострсц 52,6 9,3 38,1 1.11
Козлятник 46,1 10,7 43,0 0.86
1,5-2,0 Контроль (однолетние культуры) 10,1 31,0 58,9 0,11
Люцерна 32,2 19,1 48,7 0.47
Люцерна + + кострец 39,0 15,4 45,6 0,62
Когпятник 33,6 16.7 49,7 0,51
Возделывание многолетних трав как важнейшего фактора оструктуривания почвы в течение 4 лет способствовало увеличению содержания в почве ценных агрегатов размером 10-0,25 мм в условиях глубокого УГВ (5-5,5 м) с 20.3 до 42,8-52,0 %, критического УГВ (2,5-3,0 м) - с 17,1 до 42,5-52,6 % и близкого УГВ (1,5-2,0 м) - с 10,1 до 32,2-39,0 %. В результате фракция < 0,01 мм в составе почвенных агрегатов уменьшилась на 13-14 %, улучшились агрофизические свойства пахотного слоя поты. Коэффициент структурности почв с близким УГВ (1,5-2,0 м) повысился с 0,11 до 0,62, критическим (2,5-3,0 м) - с 0,21 до 1,11.
Наилучшее оструктуривающее действие на почвы оказала люцерно-кострецовая травосмесь, которая благодаря сочетанию стержнекорневой и корневищной систем способствовала увеличению в почве агрономически ценных агрегатов (0,25-10 мм) по сравнению с одновидовым составом бобовых трав люцерны на 21-23 %, козлятником - на 14-16 %.
Структурное состояние почв ухудшалось при использовании интенсивного режима орошения (табл. 6).
Водосберегающий режим орошения многолетних трав по сравнению с интенсивным снизил распад структурных агрегатов на 8-12 % (>0,25 мм) и повысил коэффициент структурности орошаемых почв.
Таблица 6
Изменение структурного состояния пахотного слоя (0-03 м) почвы при возделывании люцерно-кострецовой травосмеси в зависимости от режимов орошения и УГВ за 2003-2006 гг.
УГВ, м Режим орошения Состав почвенных агрегатов, % Коэффициент структурности ^'гтр
10-0,25 мм 0,25-0,01 мм <0,01 мм
>5 Интенсивный 47,2 12,3 40,5 0,90
Умеренный 52,0' 9,5 38,5 1,08
Жесткий 55,3 8,7 36,0 1,24
2,5-3,0 Интенсивный 48,7 11,4 39,9 0.79
Умеренный 52,6 9,3 38.1 1,11
Жесткий 55,8 8,9 35,3 1,26
1,5-2,0 Интенсивный 34,9 15,6 49,5 0,53
Умеренный 39,0 55,4 45,6 0,62
Жесткий 44.6 12,3 43 Д 0,80
Формирование агрофитоценоза многолетних трав различного видового состава. Состав посевов многолетних трав на орошаемых землях претерпевает значительные изменения в связи с комплексом факторов: видом и биологическими особенностями трав, длительностью их использования, близостью грунтовых вод, степенью засоленности почвогрунтов и применением различных режимов орошения (табл. 7).
Формирование травостоя многолетних трав различного видового состава в зависимости от длительности использования и уровня УГВ на орошаемых землях при умеренном режиме орошения
УГВ, м Видовой состав трав 1-й год использования (2004) 2-й год использования (2005) 3-й год использования (2006)
Плотность, шт./м3 Высота, см Плотность, шт./м* Высота, см Плотность, шт./м2 Высота, см
>5 Люцерна 463 84 404 87 264 56
Люцерна + + кострец 397 87 331 95 108 64
281 108 419 107 594 103
Козлятник 216 81 371 106 495 118
2,5-3,0 Люцерна 464 86 407 94 267 62
Люцерна + + кострец 392 93 340 101 115
283 108 445 107 619 102
Козлятник 227 88 395 116 544 122
1,5-2,0 Люцерна 417 79 241 82 203 51
Люцерна + + кострец 355 85 186 92 65 60
301 103 487 105 511 102
Козлятник 221 86 384 96 419 105
В условиях глубокого (5-5,5 м) и критического УГВ (2,5— 3,0 м) люцерна емнегнбриднач в первый год пользования развивала высокую плотность стеблей, достигающую 464 штУм2. На второй год она сохранила плотность стеблей травостоя на уровне 404 и 407 шт. на 1 м2 при высоте 87 и 94 см. На третий год способность вегетативного возобновления люцерны резко снизилась до плотности стеблей 264 и 267 шт./м2, или на 22 и 34 %. Уменьшилась и высота травостоя до 56 и 62 см.
При посеве люцерно-кострецовой травосмеси проявляется лучшая адаптация бобово-злаковых трав к экологическим условиям орошаемых земель. В первый год пользования в агро-фитоценозе орошаемого поля преобладала люцерна, ее содержание в травостое по числу стеблей достигло 58 %.
Кострец безостый в первый год имел небольшую энергию побегообразования. Количество его стеблей не превышало 283 шт./м2, или 48 % в травостое. На второй и третий годы плотность стеблей костреца увеличилась соответственно до 445 и 619 шт./м2, или до 57 и 85 %, в составе травостоя при высоте
стеблей 102 и 107 см. Вытеснение люцерны из травостоя наиболее отчетливо проявилось на третий год - плотность ее стеблей в травостое снизилась до 115 шт./м2, или до 15 %.
Козлятник восточный имеет корнеотпрысковую систему и развивает плотность стеблестоя из года в год. Наибольшее количество стеблей 495 и 544 шт./м2 было отмечено на третий год пользования при высоте 118 и 122 см.
В условиях близкого УГВ (1,5-2,0 м) и недостатка воздуха для развития корней люцерна начинает сильно изреживаться на второй год пользования, что резко снижает продуктивность орошаемого поля. К третьему году плотность стеблей не превышала 203 шт./м2, или 48 % от исходной величины в первом году. В бобово-злаковом травостое число стеблей люцерны вследствие вытеснения ее из агрофитоценоза поля кострецом и вымокания корней к третьему году уменьшилось до 65 шт./м2 и доля их в травостое - до 11 %. Кострец безостый как многолетний корневищный злак лучше адаптируется и развивает высокую плотность травостоя в условиях повышенной влажности почвы при близком УГВ (1,5-2,0 м). Козлятник восточный в этих условиях снижает интенсивность сгеблеобразования.
Продуктивность многолетних трав в различных экологических условиях. Урожайность многолетних трав определяется условиями выращивания и адаптивностью создаваемого агрофитоценоза к орошаемому полю (табл. 8).
На участках с глубоким (5-5,5 м) и критическим (2,5-3,0 м) УГВ и незаселенными почвогрунтами формируются высокие урожаи всех видов выращиваемых кормовых культур. Однако они различаются по годам пользования многолетних трав. Люцерна в чистом посеве в первые два года пользования обеспечивает урожайность зеленой массы 43 и 48 т/га, а затем изреживается и снижает продуктивность до 25 и 27 т/га при средней урожайности за три года 37,5 и 40,9 т/га Люцерно-кострецовая травосмесь наращивает продуктивность ко второму и третьему годам пользования. За три года урожайность составила 48,2 и 51,3 т/га, что на 25-28 % больше, чем люцерны в чистых посевах. Урожайность зеленой массы козлятника достигает максимума только к третьему году пользования при средней урожайности 45,7 и 48,9 т/га что на 2,5 т/га, или 5 %, ниже, чем бобово-злаковых трав.
Урожайность зеленой массы многолетних трав различного видового состава при умеренном увлажнении посевов в зависимости о г УГВ
УГ В, м Видовой состав грай Урожайность, т/га Выход к. ед., т/га Содержание протеина, г/к.ед.
2004 г. 2005 г. 2006 г. Средняя
>5 Люцерна 44.6 43,1 24.8 37.5 6,00 212
Люцерна + + кострец 46.3 49,3 49,1 48,2 8,19 166
Козлятник 39X1 48.2 49.5 45.7 8.22 230
2,5-3.0 Люцерна 47.3 48.7 26,9 40.9 6.54 212
Люцерна + + кострец 51.7 51,2 50,9 51,3 8,72 166
Козлятник 48,6 50,1 46,5 8,37 230
1.5-2,0 Люцерна 42,1 25,1 17,1 28.1 4,50 205
Люцерна + + кострец 43,7 40,6 37,3 40,5 6,88 160
Козлятник 38,0 35,9 32,6 35.5 6,39 225
НСР05 Фактор Л Фактор В 1.8 1,2 2.2 1,1 2,5 1.4
При близком УГВ (1.5-2.0 м), в связи с неблагоприятными условиями увлажнения и аэрации корней трав, продуктивность люцерны на вторые и третьи годы пользования резко снижалась до 17-25 т/га. В этих условиях люцерно-кострецовая травосмесь сохраняла стабильную продуктивность в связи с мощным развитием корневищ костреца безостого в верхнем метровом слое почвы. Средняя урожайность за три года составила 40,5 т/га, что на 44 % выше, чем чистых посевов люцерны. Козлятник также снижал урожайность зеленой массы до уровня 35,5 т/га.
Сравнительный анализ показал, что при ухудшении состояния орошаемых земель урожайность зеленой массы многолетних трав снижается на 11-12 т/га, или на 24-31 %.
Применение интенсивного режима орошения на посевах люцерно-кострецовой травосмеси обеспечивало наибольшую прибавку урожая до 6 т зеленой массы с I га, или на 12 %, по сравнению с умеренным режимом орошения только в условиях глубокого УГВ (5-5,5 м). С поднятием УГВ до критического (2.5-3,0 м), а затем до близкого (1,5-2,0 м) эффективность
интенсивного режима орошения в повышении урожаев трав снижается. Поэтому при критическом УГВ возрастает целесообразность применения ресурсосберегающего умеренного режима орошения, а при близком УГВ - жесткого.
Выход и качество кормов. Наибольший выход кормовых единиц обеспечивался при выращивании люцерно-кострецовой травосмеси и козлятника восточного в условиях глубокого (5-5,5 м) - 8,2 т/га и критического (2,5-3,0 м) УГВ - 8,7 и 8,4 т/га. Поднятие уровня грунтовых вод до 1,5-2,0 м снижало продуктивность этих трав до 6.9 и 6,4 т к. ед. с 1 га. Содержание переваримого протеина в 1 к. ед. на посевах бобовых трав люцерны и козлятника составило 212 и 230 г. При возделывании высокоурожайных бобо-во-злаковых трав этот показатель уменьшился до 166 г/к. ед. Ухудшение экологических условий возделывания многолетних трав снизило содержание протеина в кормовой единице на 5-12 г.
Агроэиергетическая и экономическая оценка выращивания многолетних трав. Экономическая оценка выращивания многолетних трав показала, что на староорошаемых землях наиболее эффективно выращивание люцерно-кострецовой травосмеси и козлятника восточного, которые при глубоком (5-5,5 м) и критическом (2,5-3,0 N1) УГВ обеспечивают условный чистый доход 9,6 и 8,8 тыс. руб. с 1 га при уровне рентабельности 99 и 91 % и высоком коэффициенте энергетической эффективности - 3,9 и 3,5. В условиях близкого УГВ (1,5-2,0 м) уровень рентабельности посевов люцерно-кострецовой травосмеси составил 72 %, коэффициент энергетической эффективности 3,4. Эффективности выращивания козлятника восточного и люцерны в неблагоприятных мелиоративных условиях была значительно ниже.
Применение интенсивного режима орошения на посева?: бобово-злаковых трав было высокорентабельным (76 %) и энергетически эффективным (3,3) только в условиях с глубоким УГВ (5,0-5,5 м). При критическом УГВ наиболее эффективным было использование водосберегающего умеренного режима орошения, в условиях близкого УГВ - жесткого режима орошения. Уровень рентабельности выращивания трав повышался соответственно экологическим условиям до 100— 102 и 83 % с энергетической эффективностью 3,9-4,0 и 3,7.
выводы
1. Подъем уровня фунтовых вод, дегумификация почв и снижение их плодородия в результате интенсивного использования орошаемых земель Саратовской области в течение 30-49 лет вызвали необходимость восстановления уровня плодородия деградированных орошаемых почв такими малозатратными и экологически обоснованными приемами, как возделывание в течение трех-четырех лет в составе севооборота многолетних трав, адаптивных к экологическим условиям орошаемых почв.
2. Интенсивный режим орошения многолетних трав обеспечивал в условиях глубокого уровня залегания грунтовых вод (5-5,5 м) получение высоких урожаев зеленой массы - 54 т/га, но приводил к большим до 3600 м'/га затратам оросительной воды, фильтрационным потерям и ежегодному поднятию УГВ.
3. Применение на посевах люцерно-кострецовой травосмеси водосберегающего умеренного режима орошения с эро-зионно безопасной поливной нормой 400 м3/га снизило оросительную норму на 800 м7га, или на 22 %, предотвратило фильтрацию воды и подъем грунтовых вод, уменьшило долю оросительной воды в суммарном водопотреблении.
4. В условиях критического уровня залегания грунтовых вод (2,5-3,0 м) происходит использование до 537-664 м' грунтовых вод на 1 га многолетними травами, снижение оросительной нормы на 400 м3/'га и ежегодная сработка уровня грунтовых вод около 0,40-0,45 м. С поднятием грунтовых вод до близкого уровня (1,5 -2,0 м) оросительная норма уменьшилась на 800 м7га. а ее доля в суммарном водопотреблении - до 25 %, использование грунтовых вод повысилось до 983-1051 м7га и сработка УГВ - до 0,68-0.69 м.
5. Длительное интенсивное орошение и возделывание однолетних сельскохозяйственных культур ухудшило эколого-мелио-ративнуто обстановку. На участках, с критическим УГВ (2,5-3,0 м) увеличилось накопление водорастворимых солей в метровом слое почвы с 0,08 до 0,11 %, а с близким УГВ (1,5-2,0 м) содержание солей достигло 0,23 % и по содержанию в ПГЖ - 6,9 %.
6. Четырехлетнее возделывание многолетних трав в составе севооборотов улучшило состояние орошаемых земель. Биоме-
лиоратизное действие их на орошаемые почвы возросло с повышением уровня грунтовых вод. В условиях критического УГВ (2,5-3,0 м) ежегодная сработка уровня грунтовых вод составила 0,40-0,47 м, снизилось содержание водорастворимых солей в метровом слое почвы с 0,11 до 0,08 %. При близком УГВ (1,5-2,0 м) снижение его достигло 0,63-0,69 м, рассоление почв уменьшилось с 0,23 до 0,18-0,19 % от массы сухой почвы, то есть отмечено восстановление мелиоративного состояния почв с переходом из слабой степени засоления в незаселенные.
7. Применение интенсивного режима орошения на посевах бобово-злаковых трав привело к инфильтрационным потерям оросительной воды. Умеренный и жесткий водосберегающие режимы орошения исключают инфильтрацию влаги, усиливают процесс использования грунтовых вод растениями и увеличивают ежегодную сработку УГВ.
8. Возделывание однолетних культур на староорошаемых землях приводило к дегумификации почв и ежегодному отрицательному балансу .гумуса до 0,4-0,5 т/га. Многолетние травы в течение четырех лет способствовали накоплению гумуса в почве до 8-10 т/га и повышению его содержания с 2,7 до 2,90-2,92 % и нигрификационной способности с 19-20 до 3134 мг на 1 кг почвы, то есть переходу на уровень повышенной обеспеченности растений азотом.
9. Длительное орошение однолетних культур привело к деструктуриванию почв: содержание агрономически ценных агрегатов (0,25-10 мм) снизилось до 20,3 %, а при поднятии УГВ - до 10-17 % с низким коэффициентом структурности почв (0,11-0,21). Четырехлетнее возделывание бобово-злаковых многолетних трав способствовало восстановлению ценных агрегатов в условиях глубокого УГВ с 20,3 до 52,0 %, критического с 17,1 до 52,6 %, близкого с 10,1 до 39,0 % и повышению коэффициента структурности орошаемых почв до 1,1 ед. Водосберегающий режим орошения снизил распад структурных агрегатов (>0,25 мм) на 8-12 % и повысил коэффициент структурности орошаемых почв.
10. Люцерна синегибридная как биомелиорант в орошаемых севооборотах развивала высокую плотность стеблей около
450-500 шт./м2 только в первые два года пользования. На третий год снижались способность вегетативного возобновления на 45-47 % и высота травостоя. При посеве люцерно-косгрецо-вой травосмеси проявилась лучшая адаптация бобово-злаковых трав к экологическим условиям орошаемых земель.
11. В условиях близкого УГВ (1,5-2,0) люцерна сильно из-реживалась со второго года пользования. Кострец безостый как многолетний корневищный злак лучше адаптируется к условиям повышенной влажности почвы. В связи с этим бобово-злаковые травы обеспечивали в течение трех лет высокую плотность травостоя - на уровне 600 шт./м2. Козлятник восточный с корнеотпрысковой системой снижал интенсивность стсблеобразоваиня на тяжелых почвах в связи с близостью залегания минерализованных грунтовых вод.
12. При выращивании многолетних трав на орошаемых землях с критическим УГВ (2,5-3,0 м) стабильно высокую урожайность в течение трех лет обеспечивала люцерно-костре-цовая травосмесь -51т зеленой массы, или 8,7 т к. ед. с 1 га. Содержание переваримого протеина в 1 к. ед. достигло 166 г. В условиях близкого УГВ (1,5-2,0 м) в связи с вымоканием и гибелью люцерны урожайность зеленой массы бобово-злаковых трав снизилась до 40,5 т/га с выходом 6,9 т к. ед. при наименьших - 46-49 м3 затратах оросительной воды на единицу урожая.
13. Использование на староорошаемых землях с критическим и близким уровнем минерализованных грунтовых вод люцерно-кострецовой травосмеси в качестве биомелиоранта почв обеспечивало в течение трех-четырех лет восстановление плодородия деградированных почв, создание 6,9-8,7 т к. ед. с 1 га, наибольшую экономическую (уровень рентабельности 72-99 %) и агроэнергетическую (3,4-3,9) эффективность.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
1. В целях восстановления плодородия и улучшения мелиоративного состояния староорошаемых деградированных темно-каштановых почв в условиях поднятия фунтовых вод до критического (2,5-3,0 м) и близкого (1,5-2,0 м) уровня необходимо выращивание в течение трех-четырех лет в составе орошаемого
севооборота люцерно-кострецовой травосмеси, что обеспечивает ежегодное снижение грунтовых вод на 0,45-0,69 м, повышение содержания гумуса на 8-10 т/га и нитрификационной способности почв на 41-^15 %. осгруктуривание и рассоление сла-бозасоленных почв, получение высокой продуктивности (51,3 и 40,5 т/га) и увеличение уровня рентабельности (99 и 72 %) производства кормов. Козлятник восточный целесообразно выращивать в качестве биомелиоранта почв на незасоленных орошаемых землях с глубоким залеганием грунтовых вод.
2. Для снижения процессов деградации почвы, увеличения сработки уровня близлежащих грунтовых вод ¡1 экономии расхода оросительной воды на формирование урожая следует применять при критическом УГВ (2,5-3,0 м) ресурсосберегающий умеренный режим орошения и при близком УГВ (1,52.0 м) жесткий режим орошения многолетних трав.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ НО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
В изданиях, рекомендованных ВАК РФ
1. Туктаров, Б. И. Биологическая мелиорация деградированных орошаемых земель / Б. И. Туктаров, В. М. Попеко, Д. В. Чадин К Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2009. -№ 6. - С. 39-42.
2. Фитомелиорацня для улучшения эколого-мелиоратив-ного состояния орошаемых земель Заволжья / В. А. Нагорный, Б. И. Туктаров, Д. Ш. Рамазанов, В. М. Попеко, Д. В. Чадин // Мелиорация и водное хозяйство. - 2010. - № 3. - С. 31-33.
В прочих научных изданиях
3. Биомелиоративное действие многолетних трав на орошаемых землях Саратовского Заволжья / Б. И. Туктаров, В. А. Нагорный, Д. Щ. Рамазанов, В. М. Попеко, Д. В. Чацин /У Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Вавиловские чтения - 2007». -Саратов, 2007. - С. 184-185.
4. Трансформация плодородия орошаемых почв при биомелиоративном действии многолетних трав / Б. И. Туктаров, В. А. Нагорный, Д. Ш. Рамазанов, В. М. Попеко, Д. В. Чадин // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Вавиловские чтения - 2007». - Саратов, 2007. - С. 190-191.
5. Особенности восстановления эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель с близким залеганием грунтовых вод при выращивании многолетних трав / Б. И. Туктаров, В. А. Нагорный, Д. Ш. Рамазанов, В. М. Попеко, Д. В. Чадин // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Вавиловские чтения - 2008». - Саратов, 2008. - С. 224-225.
6. Особенности водосберегающего режима орошения на темно-каштановых террасовых почвах Саратовского Заволжья / В. А. Нагорный, Д. Ш. Рамазанов, В. М. Попеко, Д. В. Чадин // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Вавиловские чтения - 2009». - Саратов, 2009. - С. 198-199.
7. Туктаров В. И. Биомелиоративное действие многолетних трав на орошаемых землях / Б. И. Туктаров, В. М. Попеко, Д. В. Чадин; ФГНУ «Волжский НИИГиМ» // Проблемы повышения эффективности использования водных и земельных ресурсов Поволжья : сб. науч. тр. - Саратов, 2011, - С. 203-208.
Подписано в печать 19.05.2011 Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 177/2011
Типография ОООп «Орион» 410031, г. Саратов, ул. Московская, 62 тел.: (8452) 23-60-18
Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Попеко, Владимир Михайлович
Введение
1. Эколого-мелиоративное состояние орошаемых земель и пути его улучшения в условиях Поволжья
1.1. Современное эколого-мелиоративное состояние орошаемых земель
1.2. Регулирование плодородия орошаемых почв
1.3. Биомелиоративное значение многолетних трав в орошаемых севооборотах
1.4. Особенности водного режима и водосбережения при выращивании многолетних трав
1.5. Формирование урожая многолетних трав в условиях с различным мелиоративным состоянием орошаемых земель
2. Задачи, условия и методика проведения исследований
2.1. Почвенно-климатические и погодные условия
2.2. Схема опытов и методика исследований
2.3. Технология возделывания многолетних трав
3. Особенности выращивания орошаемых многолетних трав в условиях близкого залегания грунтовых вод
3.1. Применение ресурсосберегающих режимов орошения многолетних трав
3.2. Водопотребление многолетних трав
3.3. Использование грунтовых вод для формирования урожая
4. Динамика травостоя бобовых и бобово-злаковых многолетних трав на орошаемых землях с различным мелиоративным состоянием
4.1. Видовой состав травостоя по годам пользования многолетних трав
4.2. Высота травостоя
4.3. Формирование площади листьев посевов многолетних трав
5. Продуктивность бобовых и бобово-злаковых посевов многолетних трав на орошаемых землях
5.1. Урожайность многолетних трав
5.2. Эффективность использования оросительной воды
5.3. Экологическая безопасность и питательная ценность зеленой массы
6. Восстановление плодородия орошаемых почв при биомелиоративном воздействии бобовых и бобово-злаковых многолетних трав в се- 101 вооборотах
6.1. Изменение содержания гумуса в почве
6.2. Питательный режим почвы
6.3. Структурное состояние орошаемых почв
6.4. Снижение уровня грунтовых вод
6.5. Изменение солевого режима почв
7. Агроэнергетическая и экономическая эффективность выращивания многолетних бобовых и бобово-злаковых трав при различных режи- 121 мах орошения в условиях близкого залегания грунтовых вод
7.1. Агроэнергетическая эффективность выращивания многолетних трав
7.2. Экономическая эффективность выращивания многолетних трав 124 Выводы 128 Предложения производству 133 Список использованной литературы 134 Приложения
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Биомелиоративное действие и режим орошения многолетних трав при близком залегании грунтовых вод в Заволжье"
Актуальность темы. Интенсивное использование орошаемых земель Саратовской области в 70-90-х гг. XX столетия привело к ряду негативных проблем. На значительной части произошло вторичное засоление и заболачивание почв, подъем уровня грунтовых вод и подтопление населенных пунктов. Наряду с этим, произошло сокращение запасов почвенного гумуса и снижение плодородия орошаемых земель.
Эффективным направлением в мелиорации почв и восстановлении плодородия орошаемых земель является применение биологического метода, который включает фотомелиорацию и другие приемы, способствующие улучшению почвенно-мелиоративного состояния и повышению агропроизводительной способности орошаемых почв за счет внесения органических биологически активных удобрений. Значительный интерес представляет использование не только соле- и солонцеустойчивых растений для первичного окультуривания низкоплодородных почв, но и растений, способных за счет повышенной транспирации понижать уровень расположенных близко от поверхности почвы грунтовых вод, снизить засоленность и увеличить содержание гумуса и улучшить структурное состояние почв. Поддержание на должном уровне и улучшение условий природной среды на орошаемых землях также возможно благодаря широкому применению экологически обоснованных режимов орошения сельскохозяйственных культур.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - улучшение мелиоративного состояния и повышение плодородия староорошаемых темно-каштановых почв в условиях близкого залегания грунтовых вод путем подбора высокопродуктивного состава многолетних трав в севооборотах и разработки их ресурсосберегающего режима орошения в сухостепной зоне Саратовского Заволжья.
Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
1. Определить высокопродуктивный состав многолетних трав и их биомелиоративное действие на староорошаемые темно-каштановые почвы в условиях близкого залегания грунтовых вод;
2. Разработать экологически безопасный режим орошения многолетних трав в орошаемых севооборотах в условиях неблагополучного эколого-мелиоративного состояния староорошаемых земель, обеспечивающий высокую и стабильную урожайность, водосбережение, рациональное использование оросительной воды, предупреждение дальнейшего подъема грунтовых вод и ухудшения качественного состояния орошаемых почв;
3. Показать особенности роста и развития многолетних трав в условиях различного уровня залегания грунтовых вод и режимов орошения;
4. Изучить влияние бобовых и бобово-злаковых многолетних трав на сработку уровня близлежащих грунтовых вод и рассоление почв, на улучшение уровня плодородия и мелиоративного состояния староорошаемых темно-каштановых почв;
5. Определить элементы и коэффициент водопотребления различного видового состава многолетних трав в условиях различного уровня залегания грунтовых вод;
6. Дать агроэнергетическую и экономическую оценку возделывания бобовых и бобово-злаковых многолетних трав в условиях близкого залегания грунтовых вод и использования ресурсосберегающего режима орошения.
Научная новизна. На староорошаемых почвах сухостепной зоны Заволжья в условиях различного уровня залегания грунтовых вод проведен подбор видового состава многолетних трав при возделывании в севооборотах в качестве фитомелиорантов почв, определено их биомелиоративное действие при применении экологически обоснованного ресурсосберегающего режима орошения, что обеспечивает снижение уровня грунтовых вод и рассоление почв, получение высоких урожаев зеленой массы, экономию и рациональное использование оросительной воды, повышение содержания гумуса, улучшение плодородия и эколого-мелиоративного состояния почв. Дана экономическая, экологическая и агроэнергетическая оценка режимов орошения и биомелиоративного действия многолетних трав различного видового состава на староорошаемые земли.
Практическая ценность работы. Предложен производству комплекс мер по подбору высокопродуктивного состава многолетних трав при возделывании в севообороте и применении ресурсосберегающего режима орошения в условиях близкого залегания грунтовых вод, обеспечивающего путем фитомелиоративного воздействия снизить уровень грунтовых вод и затраты оросительной воды на единицу продукции, восстановить плодородие и улучшить эколого-мелиоративное состояние орошаемых почв.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка и внедрение результатов исследований были проведены в 2007-2010 гг. в ГОС «Энгельская» Энгельсского района Саратовской области на площади 144 га.
Апробация работы. Основные результаты исследований и основные положения диссертационной работы обсуждались на заседании Ученого Совета ФГНУ «ВолжНИИГиМ», на международных научно-практических конференциях (г. Саратов, 2007, 2008 и 2009 гг.).
Публикации результатов исследований. Основные положения по теме диссертации опубликованы в 7 научных работах, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы из 197 наименований, в том числе 6 иностранных авторов и 12 приложений. Содержание работы изложено на 165 страницах, включает 49 таблиц.
Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Попеко, Владимир Михайлович
128 Выводы
1. Интенсивное использование орошаемых земель Саратовской области в течение 30-40 лет привело на значительной их части к подъему уровня грунтовых вод, дегумификации почв, снижению уровня плодородия и эколого-мелиоративного состояния староорошаемых земель, что вызывает необходимость восстановления уровня плодородия деградированных орошаемых почв такими малозатратными и экологически обоснованными приемами, как возделывание в течение трех-четырех лет в составе севооборота адаптивных к экологическим условиям орошаемых почв многолетних трав.
2. Интенсивный режим орошения многолетних трав, рекомендованный зональной системой орошаемого земледелия и рассчитанный на оптимальное удовлетворение биологических потребностей растений во влаге, обеспечивал в условиях глубокого уровня (5-5,5 м) залегания грунтовых вод (УГВ) получение высоких урожаев зеленой маел сы — на уровне 54 т/га, но приводил к большим до 3600 м /га затратам оросительной воды, фильтрационным потерям и ежегодному поднятию УГВ на 7 см. При возделывании однолетних культур ежегодный подъем УГВ достигал 26 см.
3. Применение на посевах люцерно-кострецовой травосмеси водосбе-регающего умеренного режима орошения с эрозионно-безопасной поливной нормой 400 м /га ведет к снижению оросительной нормы на 800 м /га или на 22 %, предотвращению фильтрации воды и подъема грунтовых вод, снижению доли оросительной воды в суммарном водопотреблении с 70 до 60 % и затрат оросительной воды на формирование 1 т урожая с 66 до 58 м при незначительном на 6 т/га (10,8 %) снижении урожайности многолетних трав.
4. В условиях залегания грунтовых вод при критическом уровне (2,53,0 м) происходит использование грунтовых вод многолетними тра
3 3 вами до 537-664 м /га и снижение оросительной нормы на 400 м /га. Ежегодная сработка уровня грунтовых вод составляет 0,40-0,45 м, а коэффициент водопотребления и расход оросительной воды соото ветственно не превышают 97-103 и 47-49 м на 1 т урожая. С поднятием грунтовых вод до близкого уровня (1,5-2,0 м) по сравнению с глубоким УГВ (5-5,5 м) уменьшается оросительная норма на 800 м3/га и ее доля в суммарном водопотреблении снижается до 25 %, повышается использование грунтовых вод до 983-1051 м /га и сработка УГВ до 0,68-0,69 м, увеличивается коэффициент водопотребления на 29 %.
5. В результате длительного интенсивного орошения и возделывания однолетних экономически выгодных сельскохозяйственных культур произошел подъем уровня минерализованных грунтовых вод и ухудшение эколого-мелиоративной обстановки. На участках с критическим уровнем (2,5-3,0 м) увеличилось накопление водорастворимых солей в метровом слое почвы с 0,08 до 0,11 %, то есть на 37,5 %, а с близким уровнем (1,5-2,0 м) содержание солей достигло 0,23 % или слабой степени засоленности почвогрунтов и по содержанию Na+ в 1IL1K (6,9 %) - до уровня слабой степени осолонцеватости.
6. Четырехлетнее возделывание многолетних трав в составе севооборота улучшает мелиоративное состояние орошаемых земель и их биомелиоративное действие на орошаемые почвы возрастает с повышением уровня грунтовых вод. В условиях критического УГВ (2,5-3,0 м) в связи с биологическим дренажом ежегодная сработка уровня грунтовых вод составляет 0,40-0,47 м, снижается содержание водорастворимых солей в метровом слое почве с 0,11 до 0,08 %, а при близком УГВ (1,5-2,0 м) снижение уровня грунтовых вод достигает до 0,63-0,69 м и рассоление почв с 0,23 до 0,18-0,19 % от массы сухой почвы, то есть отмечено восстановление мелиоративного состояния почв с переходом из слабой степени засоления в не засоленные. Наилучшим биомелиоративным действием на почвы в условиях близкого УГВ обладает люцерно-кострецовая травосмесь.
7. Применение интенсивного режима орошения на посевах бобово-злаковых трав ведет к инфильтрационным потерям оросительной воды. Умеренный и жесткий водосберегающие режимы орошения по сравнению с интенсивным исключают инфильтрацию влаги, усиливают процесс использования грунтовых вод растениями и увеличивают ежегодную сработку УГВ при критическом их уровне с 0,15 до 0,50 м и при близком - с 0,24 до 0,81 м.
8. Возделывание однолетних культур на староорошаемых землях приводило к дегумификации почв и ежегодному отрицательному балансу гумуса до 0,4-0,5 т/га. Многолетние травы в течение четырех лет способствовали накоплению гумуса в почве до 8-10 т/га и повышению его содержания с 2,7 до 2,90 - 2,92 % и нитрификационной способности почвы с 19-20 до 31-34 мг/кг почвы, то есть на уровень повышенной обеспеченности растений азотом. В условиях близкого УГВ (1,5-2,0 м) в связи с вымоканием и гибелью корней люцерны снижаются темпы восстановления плодородия староорошаемых земель. Наибольшее восстановление плодородия почвы происходит при выращивании люцер-но-кострецовой травосмеси.
9. Длительное орошение и возделывание однолетних культур привели к деструктуриванию почв. При этом содержание агрономически ценных агрегатов (0,25-10 мм) снизилось до 20,3 %, а при поднятии УГВ до 10-17 % с низким коэффициентом структурности почв (0,11-0,21). Четырехлетнее возделывание многолетних трав способствовало восстановлению ценных агрегатов в условиях глубокого УГВ с 20,3 до 52,0 %, критического УГВ с 17,1 до 52,6 % и близкого УГВ с 10,1 до 39,0 %, снижению илистой фракции (<0,01 мм) в структуре почвы на 22-27 % и повышению коэффициента структурности орошаемых почв до 1,1 ед. Из многолетних трав наилучшим оструктуривающим действием на почвы обладает бобово-злаковая травосмесь.
10. Структурное состояние почв ухудшилось при применении интенсивного режима орошения многолетних трав. Водосберегающий режим орошения снизил на 8-12 % распад структурных агрегатов (> 0,25 мм), уменьшил на 5-8 % образование илистых частиц и повысил коэффициент структурности орошаемых почв.
11. Люцерна синегибридная, как биомелиорант в орошаемых севообол ротах развивает высокую плотность стеблей около 450-500 шт./м только в первые два года пользования, а на третий год снижается способность вегетативного возобновления на 45-47 % и высота травостоя. При посеве люцерно-кострецовой травосмеси проявляется лучшая адаптация бобово-злаковых трав к экологическим условиям орошаемых земель. В первый год пользования в агрофитоценозе орошаемого поля преобладает люцерна до 58 %, а на второй год доля стеблей костреца безостого в травостое увеличивается до 57 % и на третий год - 85 %. У козлятника восточного наибольшая плотность травостоя отмечается лишь на третий год.
12. В условиях близкого УГВ (1,5-2,0) люцерна сильно изреживается со второго года пользования. Кострец безостый, как многолетний корневищный злак лучше адаптируется к условиям повышенной влажности почвы, и в связи с этим бобово-злаковые травы обеспечивают в течение трех лет высокую плотность травостоя — на уровне 600 шт/м . Козлятник восточный с корнеотпрысковой системой снижает интенсивность стеблеобразования на тяжелых почвах в связи с близостью залегания минерализованных грунтовых вод.
13. При выращивании многолетних трав на орошаемых землях с критическим (2,5-3,0 м) уровнем грунтовых вод стабильно высокую урожайность в течение трех лет обеспечивает люцерно-кострецовая травосмесь на уровне 51т зеленой массы или 8,7 т кормовых единиц с 1 га, где содержание переваримого протеина достигает 166 г в 1 кормовой единице. В условиях близкого УГВ (1,5-2,0 м) в связи с вымоканием и гибелью люцерны урожайность зеленой массы бобо-во-злаковых трав снижается до 40,5 т/га с выходом 6,9 т кормовых единиц при наименьших - 46-49 м затратах оросительной воды на единицу урожая.
Использование на староорошаемых землях с критическим и близким уровнем минерализованных грунтовых вод в качестве биомелиоранта почв в течение трех-четырех лет люцерно-кострецовой травосмеси обеспечивало восстановление плодородия деградированных почв, создание 6,9-8,7 т корм, ед./га с наибольшей экономической (уровень рентабельности 72-99 %) и агроэнергетической (3,4-3,9) эффективностью.
Рекомендации производству
1. В целях восстановления плодородия и улучшения эколого-мелиоративного состояния староорошаемых деградированных слабозасоленных темно-каштановых почв в условиях поднятия грунтовых вод до критического (2,5-3,0 м) и близкого (1,5-2,0 м) уровня необходимо выращивание в течение трех — четырех лет в составе орошаемого севооборота люцерно-кострецовой травосмеси, что обеспечивает ежегодное снижение грунтовых вод на 0,450,69 м, повышение содержания гумуса на 8-10 т/га и нитрифика-ционности способности почв на 41-45 %, оструктуривание и рассоление слабозасоленных почв, получение высокой продуктивности (51,3 и 40,5 т/га) и уровня рентабельности (99 и 72 %) производства кормов. Козлятник восточный целесообразно выращивать в качестве биомелиоранта почв на незасоленных орошаемых землях с глубоким залеганием грунтовых вод.
2. Для снижения процессов деградации почвы, увеличения сработки уровня близлежащих грунтовых вод и экономии расхода оросительной воды на формирование урожая следует применять при критическом УГВ (2,5-3,0 м) ресурсосберегающий умеренный режим орошения и при близком УГВ (1,5-2,0 м) жесткий режим орошения многолетних трав, где по сравнению с ранее принятым интенсивным на 800 м /га сокращается оросительная норма и фильтрационные потери, на 0,30-0,45 м больше ежегодная сработка уровня грунтовых вод и на 19-25 % меньше затрат оросительной воды на единицу урожая.
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Попеко, Владимир Михайлович, Саратов
1. Федеральный закон № 4 «О мелиорации земель», «Российская газета», 10.01.1996 г.
2. Абрамов A.A. Роль козлятника восточного в биологическом земледелии /Козлятник восточный — проблемы возделывания и использования. Тез.докл. 3-го межрегионального научно-производственного семинара. Пенза, 1993. С. 45-46.
3. Адров C.B. Симбиотическая азотфиксация, продуктивность люцерны и ее последействие на урожайность сельскохозяйственных культур в подзоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья //Автореф.канд.дисс. Волгоград, 1997.
4. Айдаров И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режимов орошаемых земель. М.: Агропромиздат, 1985. — 304 с.
5. Айдаров И.П., Голованов А.И. Мелиоративный режим орошаемых земель и пути его улучшения //Гидротехника и мелиорация. 1986. -С.44-47.
6. Алексеенко И.М. Применение удобрительных подкормок под люцерну при орошении //В кн.: Доклады Межвузовской научно-теоретической конференции аспирантов. Волгоград, 1968. С. 652658.
7. Алиев Д.А. Фотосинтетическая деятельность, минеральное питание и продуктивность растений. Баку, «ЭЛМ», 1974. С. 335.
8. Алпатьев A.M. Регулирование водно-солевого и питательного режима орошаемых земель. М.: Агропромиздат, 1985. - 364 с.
9. Антипов Каратаев И.Н., Филиппова В.Н. Влияние длительного орошения на почвы. - М.: Изд-во АН СССР, 1955. - 204 с.
10. Багров М.Н., Кружилин И.П. Прогрессивная технология орошения сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1980. 208 с.
11. Балябо Н.К., Дютев Г.А. и Караханов О. Основные изменения свойств почв при орошении //Труды института леса. М.: Изд-во АН СССР, 1954. Т. 1 С. 18-24.
12. Баранников П.В. Сроки и способы выращивания многолетних трав в зоне достаточного увлажнения Краснодарского края //Автореф. канд. дисс. Краснодар, 1956. — 24 с.
13. Барцев Б.П. Система фитомелиорации мелиоративно-неблагополучных орошаемых земель в Заволжье //Проблемы мелиорации в условиях рыночной экономики //Сб.науч. трудов ГУ Волж-НИИГиМ, 1999, С. 89-92.
14. Башмаков Б.А. Люцерна в севообороте. Удмуртия, 1967. — 124 с.
15. Белинская Н.П. Люцерна на культурных пастбищах. Киев, 1970. -145 с.
16. Беляк В.Б. Козлятник восточный в Поволжье //Вопросы совершенствования сельскохозяйственного производства. Сб. науч. трудов /Пензенский НИИСХ, Пенза, 1995, 4.1. С. 30-37.
17. Беляк В.Б. Интенсификация кормопроизводства биологическими приемами /В.Б. Беляк. Пенза: Изд-во ПТИ, 1998. -184 с.
18. Блинков Г.Н. Азотфиксация клубеньковых бактерий в симбиозе с бобовыми растениями и ее значение //Сб.: Микрофлора почв и водных бассейнов Сибири и Дальнего Востока. Томск, 1976. — С. 11-17.
19. Бова В.Н. Влияние минеральных удобрений на урожай люцерны при орошении в южной степи УССР //В кн.: Тезисы докладов совещания молодых ученых по кормопроизводству, посвященного 50-летию ВЖСМ. М., 1968. С. 45-47.
20. Божко И.А., Ларионов А.Г., Беляк В.Б., Рекомендации по подбору и возделыванию кормовых культур на орошаемых землях Поволжья. — Саратов. 1976. 61 с.
21. Болдырев А.И., Андрусенко И.И., Сафонова Е.П. Баланс гумуса в темно-каштановой орошаемой почве //Почвоведение, 1978. № 1. — С. 67-75.
22. Бурыкин A.M. Влияние растительности на водопроницаемость почв в связи с процессами эрозии //Почвоведение. 1968. № 4. С. 68-77.
23. Вавилов П.П., Кондратьев А.Л. Новые кормовые культуры. М.: 1995.-341 с.
24. Вавилов П.П., Посыпанов Г.С. Бобовые культуры и проблемы растительного белка. М.: Россельхозиздат, 1983. — 256 с.
25. Вадюнина А.Ф. Агрофизическая и мелиоративная характеристика каштановых почв Юго-Востока Европейской части СССР. М.: Изд-во МГУ, 1970. 294 с.
26. Васильченко И.Т. Люцерна лучше кормовое растение //Труды Ботанического института АНСССР, 1949. Вып. 8. - С. 124-156.
27. Веденяпина Н.С., Колесниченко Г.С., Сухов В.А. Симбиотическая азотфиксация и ценность люцерны как предшественника под озимую пшеницу //В сб.: Микроорганизмы и продуктивность сельского хозяйства. Рига, 1980. Т. 5. С. 32-33.
28. Веденяпина Н.С., Коровин П.И., Сухов В.А. и др. Эффективность применения нитрагина при возделывании люцерны в Волгоградской области //Сб. трудов Волгоградской СХИ. Волгоград, 1982. T.LXXIX. С. 65-69.
29. Вериго С.А., Разумова JI.A. Почвенная влага. JL: Гидрометеоиздат, 1973.
30. Воронин Н.Г. Орошаемое земледелие в Поволжье. Саратов, 1978. 280 с.
31. Воронин Н.Г. Орошаемое земледелие. М.: Агропромиздат, 1989. — 336 с.
32. Гаврилов A.M. Интенсивное использование орошаемых земель. М.: Колос, 1971.-310 с.
33. Галицина А.Я. Сроки и способы посева люцерны на сено в условиях орошения //Труды Волгоградской СХИ, 1970. т. 29. С. 121-124.
34. Голодновский B.JL, Голодновский JI.JT. Корневая система люцерны и плодородие почвы. Ташкент, 1937. 79 с.
35. Голодновский B.JL, Мелентьева Е.В. Динамика выпадения растений люцерны в первый год их жизни по укосам при различной густоте стояния и различных поливных режимах //Известия акад. наук УзССР, 1956. № 10. С. 45-50.
36. Голубев В.Д. Применение удобрений на орошаемых землях. М.: Колос, 1977.-101 с.
37. Гончаров П.Л. Люцерна в Восточной Сибири //Автореф. дисс. на соискание ученой степени доктора с.-х. наук. М., 1971. 42 с.
38. Горбачев A.A. Особенности формирования урожая сена люцерны при разных уровнях минерального питания в условиях орошения на светло-каштановых почвах Волгоградской области //Автореф. канд. дисс., 1989.- 22 с.
39. Горельников В.П., Кшникаткина А.Н. Рекомендации по возделыванию и использованию козлятника восточного. Пенза, 1991. 12 с.
40. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Саратовской области в 2007 году. Управление Ростехнадзора по Саратовской области. Саратов, 2008. — С.73-74.
41. Грамматикати О.Г. Концепция мелиоративный севооборотов на засоленных землях. Мелиорация и водное хозяйство, 1993, — С. 29-30.
42. Гриценко A.B., Кузютина A.B. Урожай и качество сена многолетних трав в зависимости от способа и глубины обработки почвы //Доклады ТСХА, 1976. Вып. 161. С. 76-79.
43. Григоров С.М., Емельянова О.Н., Полицинако А.Н. Влияние люцерны на экологическое состояние агроценоза //Гидротехническое строительство, водное хозяйство и мелиорация на современном этапе. Сб. материалов. Под. ред. Вдовина Ю.И. Пенза, 1999. С. 44-46.
44. Григорьев М.С. Экологические особенности фитомелиорации орошаемых земель в Нижнем Поволжье. Мелиорация и водное хозяйство, 1995. №6.-С. 6-8.
45. Гришин Ю.М. Влияние органических удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур в травяном звене севооборота //Сборник научных работ СГСХА «Пути повышения эффективности использования сельскохозяйственных земель». Саратов, 1997. С. 22-27.
46. Гудкова З.П. Агроэкономическая оценка специализированных севооборотов //Севообороты в условиях орошения: Сб.научи, трудов ВНИИОЗ. Волгоград, 1983. С.4-17.
47. Демакин А.Г. Урожайность люцерны на сено при различных норах посевами сроках скашивания в условиях орошения на светлокаштановых почвах Волгоградской области //Автореф. канд. дисс. Волгоград, 1982. С. 23.
48. Денисенко Ю.И., Чудина Т.В. Изменение свойств светло-каштановых почв в условиях интенсивного использования орошаемых земель //Мелиорация и использование орошаемых земель степной зоны / Сб.науч.работ. М.: Агропромиздат, 1988, С.16-96.
49. Денисенко Ю.И., Чудина Т.В. Гумусное состояние орошаемых светло-каштановых почв Нижнего Поволжья //Повышение плодородия орошаемых почв при интенсивном использовании /Сб.науч.работ ВНИИОЗ. Волгоград. 1988. С. 69-78.
50. Денисов Е.П. , Солодовников А.П. Роль многолетних трав как предшественника при орошении // Проблемы земледелия в Поволжье / Сб.науч.работ СГСХА им. Н.И. Вавилова. Саратов, 1996. - С. 2126.
51. Денисов Е.П., Солодовников А.П. Повышение плодородия почвы при использовании комплексных мелиораций в Поволжье: Рекомендации ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». Саратов, 2007. - 27 с.
52. Денисов Е.П., Солодовников А.П., Денисов Е.К. Эффективность комплексных фитомелиораций в Поволжье. Саратов. 2007. 200 с.
53. Денисов Е.П., Солодовников А.П. и др. Влияние многолетних трав на плодородие каштановых почв Заволжья //Нива Поволжья, 2008, № 1.-С. 4-8.
54. Дмитриев E.H. Роль навоза и биологического азота в обеспечении бездефицитного баланса гумуса //Тезисы докл. научн., конфер. Волгоград, 1989.-С. 22-23.
55. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь /В.В. Докучаев. М.: Л.: Сельхозгиз, 1936. - 117 с.
56. Долгов С.И. Основные закономерности поведения почвенной влаги и их значение в жизни растений. В сб.: « Биологические основы орошаемого земледелия». М., 1966. Изд-во АН СССР. С. 15-25.
57. Донских H.A. Создание долголетних укосных травостоев с козлятником //Материалы VII Всероссийского симпозиума по новым кормовым растениям. Сыктывкар. 1993. — С. 21-24.
58. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. -351 с.
59. Дронова Т.Н. Влияние покровных культур на изреживание люцерны: Сб. научных трудов / Особенности агротехники возделывания полевых культур на орошаемых землях Поволжья. Волгоград. 1975. -С. 48-51.
60. Дронова Т.Н., Белякова H.A. Оптимизация условий выращивания люцерны на орошаемых землях в Нижнем Поволжье //Кормовые культуры на орошаемых землях /Сб. науч. трудов. Волгоград, 1991. -С. 5-17.
61. Дронова Т.Н., Белякова H.A. Продуктивность люцерны в кормовом севообороте при подпокровном способе посева в различных условиях минерального питания //Полевое и луговое кормопроизводство на мелиорированных землях. Волгоград, 1987. С. 24-33.
62. Дронова Т.Н. Научное обоснование и технологии выращивания программированных урожаев многолетних трав на орошаемых землях в зоне Нижнего Поволжья //Автореф. дисс. д.с.-х. наук. Волгоград, 1995. 45 с.
63. Егоров В.В. Органическое вещество почвы и ее плодородие //Вестник с.-х. наук, 1978. №5. С. 12-20.
64. Емельянова О. Н. Дифференцированный режим орошения люцерны на сено //Автореф. канд. дисс. Саратов, 1999. — С. 23.
65. Ефимов Г.С., Манько А.Д. Лизиметрические исследования испарения и транспирации в Заволжье: Отчёт Б 418186 ВНТИЦ // Сб. рефератов НИР и ОКР. Серия 21. 1976.
66. Зайдельман Ф.Р. Экологическая защита мелиорируемых почв и агро-ландшафтов. Почвоведение. 1993. № 1. С. 5-12.
67. Иванов А.Ф., Галицина А .Я. Влияние способов посева и удобрений на побегообразование люцерны при орошении //Труды ВСХИ, 1970. Т. 29.-С. 125-130.
68. Иванов А.Ф., Горбачев A.A. Приемы индустриальной технологии возделывания подпокровной люцерны при орошении для получения запрограммированных урожаев сена //Сб. научн. трудов ВСХИ. Волгоград, 1983. Т. 82. С. 32-39.
69. Иванов А.Ф., Медведев Г.А. Возделывание люцерны в условиях орошения. М.: Россельхозиздат, 1977. — 112 с.
70. Иванова H.A., Юрина Л.И. Сравнительная оценка продуктивности культур фитомелиорантов //Сб. науч. тр. НГМА «Кадры и научно-технический прогресс», - Новочеркасск, 1997. — С. 125-126.
71. Иванова H.A., Юрина Л.И. Обоснование выбора культур фитомелиорантов //Сб. науч. тр. НГМА «Мелиорация антропогенных ландшафтов», т.4. «Современные проблемы земледелия на Дону» -Новочеркасск. 1998.-С. 140-141.
72. Ивушкин И.Ф. Влияние удобрений на урожай и корневую микрофлору люцерны в Донбассе. Киев, 1969. 163 с.
73. Кальянов Д.Г. Причины гибели многолетних трав в зависимости от сроков их посева //Кормовая база. 1952. № 1. — С. 11 13.
74. Каюмов М.К. Справочник по программированию продуктивности полевых культур. М.: Россельхозиздат, 1982, 288 с.
75. Каюмов М.К. Программирование урожаев сельскохозяйственных культур. М.: Агропромиздат, 1989, 320 с.
76. Кац Д.М. Влияние орошения на грунтовые воды. — М.: 1979. 271 с.
77. Ковда В.А. Водный и солевой баланс местности и орошаемых почв //Почвы аридной зоны как объект орошения. — М.: 1968. С. 105136.
78. Ковда В.А. Советское почвоведение на службе продовольственной программы. М.: Знание, 1983. 64 с.
79. Кожемякин А.П., Доросинский JI.M. Роль нитрагинизации в повышении урожая и накоплении белка бобовыми культурами //Труды ВНИИ с.-х. микробиологии. Л., 1987. Т. 57. С. 21 -26.
80. Козырев А.Х. Оптимальная влажность почвы для люцерны //Тезисы докладов к конференции по итогам работы за 1998 г. Владикавказ, 1999,-С. 45-47.
81. Кононова М.М. Проблемы почвенного гумуса и современные задачи его изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1951. 389 с.
82. Кононова М.М. Органическое вещество почвы /Земледелие. 1969. № З.-С. 45-50.
83. Константинов А.Н. Люцерна. М.: ВАСХНИЛ, 1936. 260 с.
84. Корнилов A.A. Особенности фотосинтеза зернобобовых культур //В кн.: Важнейшие проблемы фотосинтеза в растениеводстве. М.: Колос, 1970.-С. 221-234.
85. Копержинский В.В. Отношение люцерны к климату и почве. М.: Сельхозгиз, 1950.
86. Косова Л.А., Морковин В.Т., Гвоздюк Т.Н., Иванова Л.П. Обоснование рационального поливного режима в целях экономики оросительной воды. В кн.: Мелиорация земель Поволжья. М., ВНИИГиМ, 1979, С. 120-124.
87. Косова Л.А., Иванов В.В., Гвоздюк Г.Н., Панченко Ю.Н. Влияние предполивной влажности почвы на урожайность сельскохозяйственных культур // Эксплуатация оросительных систем Поволжья. -М., ВНИИГиМ, 1987, С. 147-155.
88. Костяков А.Н. Основы мелиорации. М.: Сельхозгиз, 1960. -621 с.
89. Креницкий П.Р. Агротехника орошаемой люцерны. Сталинград, 1946. 28 с.
90. Кружилин И.П. Резервы повышения эффективности использования орошаемых земель //Сб. науч. трудов «Оптимизация условий формирования урожаев на орошаемых землях». Волгоград, 1988. С. 516.
91. Кружилин И.П. Программирование урожаев люцерны в условиях Нижнего Поволжья. /И.П. Кружилин, Т.Н. Дронова. //Мелиорация и водное хозяйство. 1992. - № 3. — С. 47-50.
92. Кружилин И.П., Дронова Т.Н., Киреев В.М. Современные проблемы и перспективы производства кормов на орошаемых землях России // Кормопроизводство России //Сб. науч. трудов. М.: 1997. С. 98-105.
93. Кузин E.H. Эффективность возделывания козлятника восточного в условиях орошения //Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений /Материалы Всероссийской научно-производственной конференции. Пенза, 1998. Т. 3. С. 154-155.
94. Кузник И.А. Особенности водно-балансовых расчетов оросительных систем Заволжья. Сб. научных трудов ВАСХНИЛ. Биологические основы орошаемого земледелия. М.: Колос, 1976. С. 76-80.
95. Кузник И.А. Орошение в Заволжье. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. -159 с.
96. Кузник И.А. Региональные параметры для расчета режимов орошения в Заволжье // Гидротехника и мелиорация, 1981. № 3. С. 16-18.
97. Кутузова A.A. Использование биологического азота бобовых трав на культурных пастбищах (обзор). М., 1967. — 64 с.
98. Кутузов Г.П., Шагаров A.M. Приемы повышения урожайности козлятника восточного //Кормопроизводство, № 10, 1983.-С. 11-14.
99. Кшникаткина А.Н. Рекомендации по возделыванию и использованию козлятника восточного. — Пенза, 1993. 15 с.
100. Кшникаткина А.Н., Варламов В.А. Формирование продуктивности бобово-злаковых агрофитоценозов //Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений /Материалы Всероссийской научно-производственной конференции. Пенза, 1998. т. 3. С. 7-9.
101. Кшникаткина А.Н., Варламов В.А., Галиуллин A.A., Кшникаткин С.А. Роль козлятника восточного в биологизации земледелия //Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. Саратов, №3, 2004.-С. 18-21.
102. Лапинская Э.Б. Эффективность штаммов клубеньковых бактерий кормовых бобов в зависимости от содержания минерального азота. 1973. Т. XII. Вып 1. С. 122-128.
103. Ларионов А.Г., Морковин В.Т. О выживаемости орошаемой люцерны в Заволжье //Луга и пастбища. 1970. № 4. — С. 27-28.
104. Ларионов А.Г., Морковин В.Т. Пути повышения урожая люцерны //Степные просторы. 1970. № 5. С. 43.
105. Листопад Г.Е., Иванов А.Ф., Климов A.A. и др. Программирование урожаев //Труды ВСХИ. Т. 67. 1978. С. 303-305.
106. Лубенец П.А. Люцерна. М.: Сельхозгиз, 1956. — 240 с.
107. Лузько А.Т. Корневая система и приемы ухода за старовозрастными посевами люцерны на темно-каштановых почвах Целиноградской области Целиноград. 1977. 21 с.
108. Малышев В.И., Медведев Г.А. Многолетние травы в Поволжье. Саратов, 1998.-250 с.
109. Маслов Б.С. Проблемы мелиорации ландшафтов. СПб.: АФИ, 1999.
110. Матвеева Л.Г. Продуктивность травостоя и симбиотическая азотфик-сация люцерны в зависимости от условий минерального питания при орошении на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья //Ав-тореф. канд. дисс. Волгоград, 1988. 23 с.
111. Медведев Г.А. Многолетние травы при орошении. М.: Росагропром-издат,1989. 176 с.
112. Меерсон Г.М. Корневая масса люцерны и травосмесей в условиях орошения//Советская агрономия. 1939. № 7. С. 23-24.
113. Мелентьева Е.В. Накопление массы у люцерны и содержание в них азота и фосфора //Изд-во АН УзССР. 1956. № 11. С. 46 - 52.
114. Методика эколого-экономической оценки ландшафтной системы земледелия/РАСХН, 1995, 66 с.
115. Методика полевого опыта в условиях орошения / рекомендации. -Волгоград, ВНИИОЗ, 1983.-41 с.
116. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / Рекомендации ВНИИК им. В.Р. Вильямса. М.: ВНИИК. - 1990. - 68 с.
117. Методика ресурсно-экологической оценки эффективности земледелия на биоэнергетической основе / Рекомендации ВНИИЗ и ЗПЭ. -Курск.-1999.-48 с.
118. Мишустин E.H. Биологический азот и его значение в сельском хозяйстве. //Вестник АН СССР. 1979. № 3. С. 59-67.
119. Мишустин E.H., Лебедев Е.М., Черепкова Н.И. Интенсификация, хи-микации земледелия и охрана природы. Л.: Зоолог, ин-т АН СССР, 1981.-С. 34-39.
120. Нагорный В.А. Основы водосбережения при орошении в Саратовской области / В.А. Нагорный; сарат. гос. агр. Ун-т им. Н.И. Вавилова. Саратов. 2001. — 153 с.
121. Нагорный В.А. Фитомелиорация для улучшения эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель Заволжья /В.А. Нагорный, Б.И. Туктаров, Д.Ш. Рамазанов, В.М. Папеко, Д.В. Чадин //Мелиорация и водное хозяйство. 2010. - № 3. - С. 31-33.
122. Невский С.П. Орошение люцерны //Сб. статей: Вопросы орошения и обводнения. Ставрополь, 1969. С. 130-138.
123. Ничипорович A.A. Фотосинтез и урожай. М.: 1966.
124. Ничипорович A.A., Строганова Л.Е., Чмора С.Н. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах. М.: Изд-во АН СССР. 1969.
125. Овчинников В.Ф. Районы покровных и беспокровных посевов люцерны //Советская агрономия. 1939. №10-11.
126. Орлов Д.С. Проблемы контроля и улучшения гумусового состояния почв //Биологические науки. 1981. № 2. — С. 9 -20.
127. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрения и урожай. М.: Агропромиздат, 1987. 511 с.
128. Парфенова Н.И. Прогноз режима грунтовых вод в орошаемых районах.-М.: 1981.-246 с.
129. Парфенова Н.И., Решеткина Н.М. Экологические принципы регулирования гидрогеохимического режима орошаемых земель. СПб.: Гидрометеоиздат, 1995. -358 с.
130. Парфенова Н.И. Принципы экологического обоснования мелиорации земель //Мелиорация и водное хозяйство. — 1999. № 5. - С.
131. Петинов Н.С. Режим орошения сельскохозяйственных культур. Минск, 1965. 256 с.
132. Плешаков В.А. Оптимизация водного режима для получения запланированных урожаев сена, люцерны на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья //Автореф. канд. дисс. Волгоград, 1981. 24 с.
133. Посыпанов Г.С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха: Справочное пособие. М.: Агропромиздат, 1991. 300 с.
134. Пронько H.A., Корсак В.В., Маслова JI.A. и др. Способы и приемы сохранения природного потенциала орошаемых земель Заволжья //Материалы Всерос. науч.-практич. конф. Саратов, 2004. - С. 8184.
135. Прянишников Д.Н. Азот в жизни растений и в земледелии СССР. М., 1945.- 199 с.
136. Рабинович В.М., Жариков В.И. Люцерна. Киев, 1973. 159 с.
137. Решетов Г.Г. Использование биологических мелиораций на орошаемых землях Поволжья //Мелиорация и водное хозяйство. 1990. №6. -С. 49-52.
138. Решетов Г.Г., Денисов Е.П. Фитомелиоративная способность дю-церны в Поволжье //Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова, 2008, № 7. С. 37-41.
139. Роде A.A. Водный режим и его регулирование. М., 1963. 120 с.
140. Сабинин Д.А. Избранные труды по минеральному питанию растений. М.: Наука, 1971. 572 с.
141. Сазонов Ф.В. Оптимизация водного и питательного режимов люцерны и ее смеси с кострецом при программировании урожаев //Итоги научных исследований и внедрения методов программирования урожайности «ТСХА». М.:, 1987. С. 174-177.
142. Собко A.A. Влияние орошения на эффективное плодородие почв и урожай основных сельскохозяйственных культур степной зоны Украины // Плодородие почв и пути его повышения. М.: 1983. С. 5765.
143. Соколов A.B. Использование азота бобовыми травами в земледелии //Труды почвенного института АН СССР. 1957. Вып. 50. С. 13-16.
144. Станков Н.З. Корневая система полевых культур. М.: Колос, 1964. — 280 с.
145. Справочник мелиоратора Поволжья. Саратов. 1983. — 215 с.
146. Тарковский М.И. Люцерна. М.: Колос, 1964. 385 с.
147. Тимирязев К.А. Земледелие и физиология растений //Избр. сочинения. М.: Сельхозгиз, 1948 Т. 2. 423 с.
148. Томмэ М.Ф. Корма СССР. М.: Колос. 1964. С. 86-90.
149. Трегубенко М.Я., Непомнящий В.И. Водопотребление и продуктивность орошаемой люцерны //Вестник с.-х. науки. 1964. № 3. С. 82 -86.
150. Трепачев Е.П., Атрашкова H.A. Минеральный азот и бобовые растения //Агрохимия. 1973. № 6. — С. 3 12.
151. Трепачев Е.П. Возможные размеры накопления биологического азота и степень его использования в земледелии //Агрохимия. 1977. №4. -С. 135-146.
152. Троц В.Б. Формирование планируемых урожаев люцерны в условиях орошения обыкновенных черноземах Самарского Заволжья //Ав-тореф. кан. дисс. Кинель. 1994. — 21 с.
153. Трухановский М.И. Опыты и наблюдения по травосеянию в Нижнем Поволжье за 10 лет //Сельский хозяин. 1998. № 27, 29.
154. Туев Н.Я. Микробиологические процессы гумусообразования. М.: Агропромиздат, 1989.- 135 с.
155. Туктаров Б.И., Нагорный В.А., Лисконов A.A. Роль многолетних трав в фитомелиорации земель лиманного орошения Саратовского Заволжья //Производство кормов и зерна. Сборник статей. Саратов, СГАУ им. Н. И. Вавилова, 2003. С. 59-66.
156. Туктаров Б.И. Биологическая мелиорация деградированных орошаемых земель Заволжья /Б.И. Туктаров, В.М. Папеко, Д.В. Чадин // Вестник Саратовского госагроуниверситета им.Н.И. Вавилова. -2009. № 6. - С. 39-42.
157. Украинский В.Г. Причины изреживания посевов люцерны и эспарцета после перезимовки //Советская агрономия. 1949. № 4. — С. 19 -23.
158. Унетев Х.М., Посыпанов Г.С. Люцерна и плодородие почвы //Земледелие. 1996. №3. С. 8.
159. Усов H.H. Почвы Саратовской области . 4.2. / Саратов: Облгиз, 1948, 288 с.
160. Устенко Г.П. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах как основа формирования высоких урожаев //Сб.: Фотосинтез и вопросы продуктивности растений. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 142 - 147.
161. Устименко A.C., Данильчук П.В., Гвоздиковская А.Т. Корневые системы и продуктивность сельскохозяйственных растений. Урожай. Киев. 1975.- 368 с.
162. Федоров А.К. Биология многолетних трав. М.: Колос, 1968. С. 174.
163. Федоров М.В. Подьяпольская В.П. Биологическая фиксация азота атмосферы //Докл. АН СССР, 1951. Т. 77. Вып. 1. С. 121 - 126.
164. Федоров М.В., Главачкова Е.В. Азотфиксирующая активность клубеньковых бактерий люцерны //Изд. ТСХА. Вып. 1. 1956. С. 25 38.
165. Филатов Ф.И. Агробиологические основы возделывания многолетних трав. Саратов, 1951. — 287 с.
166. Филатов Ф.И. Многолетние травы на Юго-Востоке. Саратов, 1966. -124 с.
167. Филатов Ф.И. Многолетние травы на орошаемых землях. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1971. 86 с.
168. Филин В.И. Биологические и технологические основы программированного возделывания сельскохозяйственных культур при орошении в зоне сухих степей Нижнего Поволжья //Автореф. докт. дисс. Волгоград. 1989. 49 с.
169. Харченко С.И. Гидрогеология орошаемых земель //Л.: Гидрометео-издат, 1975, 372 с.
170. Худенко М.Н., Прохоров A.A. Смешанные посевы кормовых культур в условиях орошения. Саратов, 1993. — 122 с.
171. Цыганков М.С. Многолетние травы как восстановители структуры почвы //Почвоведение. 1948. № 9. С. 560 - 568.
172. Черепков Н.И. Круговорот биологического азота в сельском хозяйстве СССР //В кн.: Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. М.: Наука, 1985. С. 37-40.
173. Чиканова В.М. Сравнительная эффективность применения различных доз минерального азота и нитрагина под бобовые культуры //Бюлл. ВНИИ с.-х. микробиологии. Л., 1978. № 19. Вып. 2. С. 21-24.
174. Чурзин В.Н. Влияние приемов агротехники на урожайность и качество кормов из люцерны //Достижения науки и техники АПК. 1989. №7. С.28-31.
175. Шабаев А.И., .Медведев И.Ф., Демьянова Т.В. Почвозащитное земледелие // Сборник научных трудов НИИСХ Юго-Востока. Саратов. 1994.-С. 39-61.
176. Шаин С.С. Агротехника многолетних трав //Госиздат с.-х. литературы. М., 1959. 263 с.
177. Шамсутдинов З.Ш. Биологическая мелиорация деградированных земель. -М.: 1996. 172 с.
178. Штойко Д.А. Водопотребление и режим орошения с.-х. культур // Мелиорация на Украине. Киев, «Урожай», 1979. С. 100-108.
179. Шумаков Б.Б. Шамсутдинов З.Ш., Крылова Н.М. Мировой отчёт биологической мелиорации засоленных земель. М.: 1993. 116 с.
180. Шумаков Б.Б. Научные основы ресурсосбережения и охраны природы в мелиорации и водном хозяйстве: Избранные статьи и доклады. — М.: 1998.
181. Юрина Л.И. Экономическая эффективность возделывания культур-фитомелиорантов в мелиоративных севооборотах. // «Пути повышения эффективности орошаемого земледелия» // Сб.науч.тр. ГУ «Юж-НИИГиМ» Вып. № 32-33. Новочеркасск. 2001. - С. 236-238.
182. Янюк В.М., Фалькович B.C. Расчет водно-солевого режима каштановых почв Заволжья //Почвоведение. 1984. № 12. — С. 12-14.
183. Mensel Н. Ubur die verbereitung einier Papilionaceen Gottungen. Die Kukturpflanie. Berlin, 1962. - P. 117.
184. Witty I.F., Day I.M., Dart P.I. The nitrogen economy of the broadbalk experiment. Harpender, 1976. — P. 110-112.
185. Zindstron M.I., Skidmore E.Z. Soil conservation limitations on removal of cropresidues for energy. Zourn Evizon. Qual, 1979. № 8. — P. 17-21.
186. Klapp E. Grunladvegelation and standart. Berlin and Hamburg: Verb P. Perey, 1965.-P. 17-27.
187. Noslerger I., Opitz W., Boberfeld V. Grundfutter production. Vcrland Panl Paref Berlin and Hamburg, 1986. - P. 21-28.
188. Метеорологические данные по метеостанции г. Энгельс, Саратовской области за теплый период 2003-2006 годов
189. Год Показатель Апрель Май Июнь Июль Август Сентяб. эь Октябрь1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 32003 Температура воздуха, °С 9,3 11,5 159 10,2 8,5 17Д 21,5 18,4 20,3 19,9 26,3 27,1 25,3 23,0 23,5 20,7 12,8 8,7 8,7 5,6 7,6
190. Сумма осадков, мм 0,2 14,9 11,0 11,7 8,4 15,7 4,5 66,9 43,4 52,6 0,0 12,8 11,0 27,4 0,0 4,3 42,8 55,3 0,0 15,2 1,02004 Температура воздуха, °С 8,7 12,1 18,4 17,0 17,2 15,0 16,7 20,7 22,3 24,0 27,1 28,8 22,1 26,3 16,9 15,0 17,5 11,8 12,7 11,5 7 Л
191. Сумма осадков, мм 1,5 0,0 0,0 5,5 14Д 21,0 51,7 17,3 2,2 0,0 0,0 0,0 8,6 4,4 29,3 24,4 0,0 26,5 0,0 0,6 44,22005 Температура воздуха, °С 4,5 9,6 13,5 17,5 13,4 13,7 17,9 20,9 21,7 27,2 25,0 29,5 24,0 21,0 16,7 20,7 14,8 15,0 8,3 5,2 7,1
192. Сумма осадков, мм 12,8 10,0 0,5 0,0 9,3 9,3 13,4 2,5 2,0 2,8 0,0 0,0 2,0 13,6 0,0 10,7 14,2 34,6 2,4 26,42006 Температура воздуха, °С 2,6 7,1 9,9 15,7 17,4 21,3 15,6 16,5 19,3 24,1 22,6 22,3 23,7 21,8 21,7 14,9 15,2 11,7 13,8 8,8 зд
193. Сумма осадков, мм 10,1 0,2 П,9 - 4,4 4,1 35,9 13,4 4,8 24,0 27,1 4,5 17,5 2,8 50,5 - - 15,9 18,3 40,9
194. Среднее многолетнее Температура воздуха, °С 4,1 8,9 11,5 14,4 16,6 17,7 19,8 21,6 21,9 22,5 23,2 23,3 22,5 21,1 19,9 17,7 14,7 11,8 8,8 7,2 4,5
195. Сумма осадков, мм 5,9 6,3 10,0 9,8 6,9 11,5 9,2 13,2 11,8 11,4 15,1 11,7 12,7 14,9 10,1 9,5 12,9 11,6 6,8 7,9 9,9
-
Попеко, Владимир Михайлович
-
кандидата сельскохозяйственных наук
-
Саратов, 2011
-
ВАК 06.01.02
- Режим затопления и продуктивность многолетних трав при коренном улучшении лиманов Саратовского Заволжья
- Агроэкологический мониторинг и приемы повышения плодородия орошаемых земель сухостепной зоны Саратовского Заволжья
- РЕЖИМ ЗАТОПЛЕНИЯ И ПРОДУКТИВНОСТЬ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ ПРИ КОРЕННОМ УЛУЧШЕНИИ ЛИМАНОВ САРАТОВСКОГО ЗАВОЛЖЬЯ
- Приемы улучшения эколого-мелиоративного состояния почв и повышения производства кормов на крупных системах лиманного орошения в Саратовском Заволжье
- Влияние орошения на агрофизические свойства черноземных почв Южной лесостепи
