Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СИДЕРАТОВ ПОД ЗЕРНОФУРАЖНЫЕ КУЛЬТУРЫ НА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЛЯХ ДЕЛЬТЫ ВОЛГИ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СИДЕРАТОВ ПОД ЗЕРНОФУРАЖНЫЕ КУЛЬТУРЫ НА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЛЯХ ДЕЛЬТЫ ВОЛГИ"

317а

На правах рукописи

Резк Махмуд Ехиа Эль Саед

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СИДЕРАТОВ ПОД ЗЕРНОФУРАЖНЫЕ КУЛЬТУРЫ НА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЛЯХ ДЕЛЬТЫ ВОЛГИ

Специальность: 06.01.09. — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Астрахань 2004

ей

Работа выполнена на кафедре ботаники Астраханского Государственного Университета

Научный руководитель:

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Григоренкова Е.Н. Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Петров Н.Ю. Доктор биологических наук, профессор Фурсов В.Н.

Ведущая организация: Ставропольский научно - исследовательский институт животноводства и кормопроизводства

Защита диссертации состоится 28 декабря 2004 г, в 12 часов на заседании Регионального диссертационного совета КМ 212.009.01 при Аст-•раханском Государственном университете, по адресу: 414000, г. Астрахань, ул. Шаумяна, 1 Естественный инеппуг.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского Государственного Университета.

Автореферат разослан 27 ноября 2004 г. Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

М.Ю, Пучков.

Обшая характеристика работы Актуальность: Земля, почва - главное богатство любой страны, „^очнпЛуществова.шя всего человечества. Проблема сбережет» и по-вьТения почвенного плодородия приобретает первостепенное значение во

-Тй^« агрономических качеств почвы необход.^сп. ЧИТъ обильной снабжение орошаемых полей органн^ким веше^ С ^ целью, (Бабич, 1977; Лупашку, 1973; Дронова, 1995 «^"Р"1™ ^орошении севооборотах рекомендуете*

вые травы, которые дают большое количество корневой массы, улуч положительного влияния

оборотенеобходимы дополнительные источники органическое вешества,

ГчГх ™«х поколении сор™. «орк.о.ых да™

Нмостттчни щчонкот ешвршиониых куль™ » «

КУЛЬ1У1Для достижения поставленной пели необходимо было решит* сле-^""плексно оиеиить агроклиматические условия места прове-ЯС1ШЯГЛТГчНИть; биологические особенности и дать сравнительную

сорго от культур на плодородие

пЭТь энергетическую оценку возделывания екдерашюниых

биологических особенностей растений дано

ЦНБ МСХА фонд научной литературы

теоретическое обоснование ар го ценозам при возделывании на сидерацию в промежуточных посевах и на зернофураж в основных посевах в системе интенсивного использования орошаемой пашни.

Впервые для орошаемой зоны дельты Волги определены наиболее адаптированные и высокопродуктивные культуры для возделывания в промежуточных посевах на сидераты, на зернофураж в основных посевах.

Установлено влияние интенсивных приемов использования орошаемой пашни на повышение выхода кормов с единицы площади и их питательную ценность. Впервые, применительно к условиям региона, определено влияние сидерации на комплекс агрофизических, агрохимических свойств почвы, деятельность почвенных микроорганизмов и на численность сорной растительности,

Дайна энергетическая оценка возделывания итерационных и зернофуражных культур.

Практическая значимость работы. Выявление закономерности изменения продуктивности и химического состава сидерационых и зернофуражных культур и влияния их на плодородие почвы имеет большое значение при разработке структуры посевных площадей сельскохозяйственных культур и оптимизации землепользования.

Внедрение перспективных сидерационных культур в сельскохозяйственное производство позволит повысить урожайность зернофуражных культур.

Разработанные теоретические положения и рекомендации отражены в научных статьях, тезисах, книгах (система земледелия Астраханской области; Животноводство Астраханской области; Ресурсосберегающие основы орошаемого земледелия); используются в курсах лекций, а также при выполнении курсовых, дипломных и кандидатских работ на биологическом и аграрном факультетах Астраханского Государственного Университета.

Фактический материал и личный вклад соискателя. В основу диссертации положены научные исследования автора, проведенные на кафедре ботаники по планам НИР АГУ (1996 - 2000 гг.): «Растительный мир Астраханской области в условиях мелиорации земель»; целевой отраслевой комплексной программе Российской академии сельскохозяйственных наук - 20. Корма (2001 - 2005гг.).

Личное участие автора заключается в организации и выполнении полевых и лабораторных исследований, сборе материалов, их обработке, анализе и обобщении.

Апробация работы. Основные результаты исследований, вошедшие в диссертационную работу доложены: на международной конференции «Астраханская область в XX! веке - взгляд молодого поколения» (Астрахань, 1998); «IV ассамблеи ассоциации университетов прикаспийских государств» (Астрахань, 1999); международной конференции «Социально-экономические преобразования в прикаспийском регионе: поиск оптимальной модели устойчивого развития» (Элиста, 2002),

Основные положения работы докладывались и обсуждались на ежегодных заседаниях кафедры ботаники АГУ (1997 - 2003гг.)

Внедрение и производственная проверка результатов исследований проводилась в 2001 - 2003 годах на полях ТОО «Искра» Приволжского района Астраханской области.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений производству, список

использованной литературы включает____{.£.2*........наименований в том

числе /Л»на иностранном языке. Работа изложена на/ХРстраннцах компьютерного текста, содержит____таблиц, нллюстрироваиа .,____ рисунками.

Содержанке работы

Условия н методика проведения исследований. Исследования проводились в 1997 — 2003 гг. на аллювиально-луговых почвах дельты реки Волга в экспериментальном хозяйстве Государственного научного учреждения Всероссийскою НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства (г. Камызяк Астраханской области) и на полях агрофирмы «Искра» Приволжского района.

Среднегодовая температура воздуха за годы исследований была выше среднегодовой многолетней и составляла 20,4 - 22,5 °С, против 19,4 *С. Можно отметить лишь низкие майские температуры в 2000 г. (14,3 ""С) и 2002 г. (15,4 °С) сопровождающиеся поздними заморозками на почве в первой и второй декадах месяца.

Количество осадков было близко к среднемноголетней норме, однако но месяцам колебания были очень существенные и компенсировать их удалось орошением.

Опытные участки, на которых проводились исследования, представлены алл ю впал ьно-луговыми, тяжелосуглинистыми, темноиветнымн, слабо, средне-засоленными почвами. По механическому составу она изменяется от тяжелого до среднего суглинка или супеси в нижней части профиля. Тип засоления сульфатно - хлоридный. Содержание гумуса в слое О

- 20 - 1,7% в слое О - 40 - 1,1%, пшролнзуемого азота 29,4 и 26,2 мг на 1 кг сухой почвы соответствованио подвижного фосфора 48,2 - 35,0 мг на 1 кг сухой почвы.

Объемная масса, от 0 - 10 до 50 см слоя составляет 0,96 - 1,42 г/м\ Удельная пасса колеблется в пределах 2.50 - 2,75 г/м*, порозностъ - 45,5-63,5%.

Лабораторные исследования проводились в лабораторни'массовых анализов Государственного научного учреждения Всероссийского научно

- исследовательского института орошаемого овощеводства и бахчеводства и в областном агрохимическом центре «Астраханский».

Объектами исследований в 1997 — 2001гг. являлись вика, шаблар, Серейм, донник однолетний, пажитник, кукуруза и сорго; в 2001 - 2003 гг. тритикале Лкбзр, пшеница Сете Церрос и суданская трава.

Решение поставленных задач осуществлялось путем постановки следующих полевых опытов:

Опыт 1. Подбор и изучение различных видов сидеранионных культур. Изучались вика, шабдар, берсим, донник однолетний, пажитник (трнгонелла).

Опыт 2. Влияние сидерациоиных культур на биологические особенности, продуктивность и питательную ценность зернофуражных культур (кукуруза, сорго) и плодородие почвы.

Опыт 3. Влияние екдераиионных культур на продуктивность зерновых колосовых и силосных культур. Изучались пшеница Сете Церрос, тритикале Лкбар, суданская трава <2001 — 2003гг.)

Общая плошадь делянки 100 м2, учетная 50 мг. расположение делянок систематическое. По втор ноет ь четырехкратная.

На опытных посевах проводились фенологические наблюдения, учеты густоты стояния растений, линейного роста растений, формирования листовой по верк ностм, динамики накопления зеленой и сухой массы, структуры урожая и его ботанического состава, урожайности зеленой, сухой массы и зерна, количество поухосных и корневых остатков. Проводилось определение химического состава растений, поукосных и корневых остатков.

Густота стояния растении, исследуемых культур нодсчитывалось дважды - после всходов и перед уборкой урожая {методика полных опытов с кормовыми культурами ВИК, М., 1971).

При фенологических наблюдениях отмсчались основные фазы развития растений. При этом начальной фазой развития принималось наступление ее у 10% посевов, за полную-у 75% {В.В. Прокофьев, 1989).

Динамика линейного роста растений определялась путем ежедекадного измерения высоты 25 растений по каждому варианту опыта в 4-х кратной повторности {методика ВНИИ кормов, 1987). Динамика накопления зеленой и воздушно-сухой массы определялась путем ежедекадного скашивания растений с площади 1 м: в трех местах делянки каждого варианта опыта в 4-х кратной повторностн в те же сроки, при которых производился замер высоты растений.

Для определения воздушно-сухой массы отбирались образцы весом в 2 кг, после высушивания которых в теки определялся выход воздушно-сухой массы, а после высушивания в сушильном шкафу — сухого вешества.

Наблюдения за формнроилнием листовой поверхности проводились подекадно.

Динамику нарастания плошали листовой поверхности устанавливали весовым методом (Методические указания по учету важнейших показателей фотосинтетической деятельности растений в посевах, 1969. Ннчи-поровнч и др., 1961, Образцов, 1932),

Фогосинтетическнй потенциал определяется но формуле (Ничипо-рович и др., 1961; Шатилов, ЧудновскиЙ, 1986).

фП = ь, „т

I где

Ф11 — фотосинтетичсский потенциал, тыс. мг/га * сутки;

+ ~ средняя плоишь листьев за определенный период в тыс.

м'/пц

Т- продолжительность работы листьев (количество дней).

Интенсивность фотосинтетичсской деятельности растений в посевах характеризовали показателем чистой продуктивности фотосинтеза, то есть показателем количества обшей сухой биомассы, образованной растениями в течение этого дня (Ничипорович, 1961; Шатилов, ЧудновскиЙ, 1980):

ЧПФ= 1/2

В, — количество сухой биомассы урожая в предыдущей фазе;

В; — количество сухой биомассы урожая в последующую фазу; — нлошальлнетьев в предыдущей фазе;

Ьа — плошадь листьев в последующей фазе;

Тф„ - продолжительность фаз.

Отбор проб для определения динамики накопления биомассы проводился перед уборкой травостоя.

Качественное и количестве иное определение пигментов пластид было выполнено методом аналитической хроматографии на бумаге (Пигменты пластид зеленых растений и методика их исследований, 1964).

Углеводы (редунируюшие сахара и сахарозы) определялись методом Бертрана (Ермаков, Лбрасимович, 1972). Определение содержания азота проводились по микро — Кьельдалю. Содержание белкового азота определяли по разнице между обшим и небелковым.

Определение всех форм азота проводили минимум в трех повторно-стях, расхождения между которыми были не велики (не более 10%). При расчете содержания белков использовали коэффициент 6,25.

При агрономических исследованиях почвы и растений за основу было принято руководство Союз НИХИ (1977), Почвенного института им. Докучаева (Агрохимические методы исследований почвы. М., 1965, 1975); содержание гумуса определяли по Тюрину, валового азота - по Кьельдалю, нитратов - по Гранвальд-Лажу, подвижного фосфора - Мачигину и обменного калия — по Протасову, Содержание валового фосфора определяли по Мещерякову (1965).

Содержание кормовых единиц в наземной массе определяли на основании химических анализов и коэффициентов переваримости питательных вешесте (Томи Э., 1964; Дмитроченко, Пшеничный, 1975).

Расчет экономической эффективности проводился по методике ВНИИ кормов им. В.Р. Внльямса (методика полевых опытов с кормовыми культурами, 1971),

Экспериментальные данные подвергались статистической обработке методом дисперсионного анализа при уровне вероятности 0,95 (Урбах, 1964; Рокиикий, 1973; Доспехов, 1979).

Результаты исследований

I. Биологические особенности и продуктивность смдсрашшнпых культур

Тенлообеспеченносгь посевов. В зоне засушливого, резко континентального климата с неустойчивым увлажнением для возделывания и получения высокого урожая зеленой массы, сндерационных культур, после уборки зернофуражных, как показали каши исследования, достаточно тепловых ресурсов, количество суммарной солнечной радиации, поступающей на данную территорию, продолжительности вегетационного периода (табл. 1).

Таблица 1

Тепло-обеспеченность вегетационного периода сидерашюниых культур (среднее за 1997 — 2001 гг.) _

Культура, сорт Дата Период вегетации, дней Сумма эффект. температур выше 10 С Кол-во осадков мм

Всходов Цветения

ВИКА ТАДЖИКСКАЯ 60 29.07-7.08 23.09-4.10 56-58 700 40.8

ШАБДАР ВАХШСКИЙ 3 23,07-6,08 17.09-24.09 52-54 580 36.4

БЕРСИМ ВАХШСКИЙ 1 27.07-5.08 14.09-22.09 48-50 555 33.6

ДОННИК ОДНОЛЕТНИЙ (ЕГИПЕТСКИЙ) 30.07-8.0S 30.09-9.10 60-65 760 42.0

ПАЖИТНИК (ТРИ-ГОНЕЛЛА) 30.07-9.0S 2.10-12.10 62-67 790 45.7

Известно (Зубенко, 1976; Халнков, 1977; Агаджанян, 1978; Удовенко, Гончарова, 1982; Асроров, 1982 и др.), что для пожнивного посева подходят скороспелые, засухоустойчивые виды и сорта сидерационных культур. В наших опытах наиболее скороспелыми оказались берелм, шабдар и вика.

Эти культуры хорошо вписываются в структуру севооборотов, так как размешаются в основном в позлнсл сгний и осенний периоды и воздел ыеаются в пожнивных посевах.

При этом значительно повышается интенсивность использования орошаемой пашни и климатических ресурсов.

Расширение промежуточных посевов сидерационных культур способствует более полному и рациональному применению рабочей силы, водных ресурсов, оросительных систем, техники и других средств производства, Более продолжительная работа оросительных систем увеличивает коэффициент их использования и снижает себестоимость расходной воды (Максумов, Литвинов, Григоренкова, Бакланов, 1975; Лупашку, 1980; Лошаков, 1980; Каримов, 1999).

Полевая всхожесть. Урожайность сидерационных и зарнофураж-ных культур зависит от продуктивности растений, количества их на единице плошали. Густота же стеблестоя тесно связана с полнотой всходов. Б наших опытах наибольшей полнотой всходов отличались берсим, шабдар и вика(табл 2).

Таблица 2

Полнота всходов сидерационных культур, %

(средняя за 1997-2001 гг.)_

Культура, сорт Годы исследований

1997 1998 1999 2000 2001 Среднее

ВИКА ТАДЖИКСКАЯ 60 58,6 58,5 61,2 42,9 48,4 53,9

ШАБДАР ВАХШСКИЙ 3 57,8 58,2 62,4 41,8 47,6 53,6

БЕРСИМ ВАХШСКИЙ 1 65,7 59,4 64,5 49,7 50,4 57,9

ДОННИК ОДНОЛЕТНИЙ (ЕГИПЕТСКИЙ) 56,0 57,8 593 42,6 40,8 51,3

ПАЖИТНИК (ТРИГОНЕЛЛА) 55,3 51,4 48,8 40,9 41,7 48,6

Полевая всхожесть сидерационных культур в среднем за 5 лет составляла 46,6-57,9 %,

Известно, что продолжительность вегетационного периода и отдельных фаз развития растений зависит в основном от термического фактора и условий почвенного увлажнения (Вавилов, Гатаулина, 1978; Коло-мов, 1981; Житии, 1980; Коровин, 1984 и др.). Чем выше температура в тот или иной период развития растений, тем быстрее завершаются отдельные фазы развития.

Эта биологическая закономерность также подтверждается нашими наблюдениями (табл. 3).

Таблица 3

Продолжительность фаз развития растений

Культура, сорт От всходов до ветвления От ветвления до цветения

Число Среднесут. Сумма Число Среднесут. Сумма

дней т°с 1°с дней 1°с

ВИКЛ ТАДЖИКСКАЯ 60 17 22,5 267 40 18,6 433

ШАБДЛР ВАХШСКИЙ 3 15 25,3 265 38 20,3 315

БЕРСИМ ВАХШСКИЙ 1 15 25,3 265 34 19,5 315

ДОННИК ОДНОЛЕТНИЙ (ЕГИПЕТСКИЙ) 18 21,6 272 44 18,2 488

ПАЖИТНИК (ТРИ ГОН ЕЛ Л А) 19 20,8 278 46 173 512

От всходов до цветения берсиму и шабдару потребовалась сумма температур 315 °С, а доннику и пажитнику в 1,5-1,6 раза больше.

Одним из основных условий получения высоких урожаев следует считать правильное размещение и оптимальную густоту стояния растений. В связи с этим изучению их нами придавалось важное значение. Наибольшая густота стояния растений и меньший процент их гибели отмечались у берсима (табл. 4).

Таблица 4

Густот стояния растений сидерационных культур _ шт/ч' (среднее за 1997-2001 гг.)_

Культура, сорт Густота стояния растений шт./ м"

После всходов Перед эалаш кой Чо гибели

ВИКА ТАДЖИКСКАЯ 60 158 134 16

ШАЬДАР ВАХШСКИЙ 3 186 172 8

ЬЕРСИМ ВАХШСКИЙ ] 222 214 4

ДОННИК ОДНОЛЕТНИЙ (ЕГИПЕТСКИЙ) 159 145 12

ПАЖИТНИК (ГРИГОНЕЛЛА) 167 148 12

Фотосннтетнческзя деятельность. В формировании урожая ведущая роль принадлежит фотосинтезу. Результаты наших исследований показали, что в летне-осенний период вегетации «итерационных культур происходит быстрое нарастание ассимиляционной поверхности, и к периоду уборки урожая площадь листьев достигает 16,5-22,2 тыс. MJ/ra (табл. 5),

Наибольшую плошаль листьев формировали Серелм, вика и шабдар. Фотосинтетнческий потенциал (ФП) и чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) изменялись с такой же закономерностью, как и riлошадь листьев. Наибольшие показа1ели ФП и ЧПФ получены у берснма, вики и шабдара.

Таблица 5

Илошадь листьев и чистая продуктивность

фотосинтеза сидераинонных культур__

Культура, сорт Площадь листьев, тыс. мЛга Среднее

1998 1999 2000 2001

ВИКА ТАДЖИКСКАЯ 60 18,6 18,6 22,4 23,4 20,8

ШАБДАР ВАХШСКИЙ 3 17,9 18,0 21,6 21,8 19,8

БЕРСИМ ВАХШСКИЙ 1 19,3 19,2 24,5 25,8 22,2

ДОННИК ОДНОЛЕТНИЙ (ЕГИПЕТСКИЙ) 17,2 17,1 20,1 20,0 16,6

ПАЖИТНИК (ТРИГОНЕЛЛА) 16,4 12,4 193 ?7,9 16,5

Чистая продуктивность фотосинтеза сидерапионных культур (ЧПФ), г/м\ га * сутки

Культура, сорт 199S 1999 2000 2001 Среднее

ВИКА ТАДЖИКСКАЯ 60 5,91 6,46 7,24 7,01 6,7

ШАБДАР ВАХШСКИЙ 3 5,44 5,96 6,74 6,23 6,1

БЕРСИМ ВАХШСКИЙ 1 6,49 6,98 7,79 7,70 7,2

ДОННИК ОДНОЛЕТНИЙ (ЕГИПЕТСКИЙ) 3,27 3,79 4,57 4,22 3,9

ПАЖИТНИК (ТРИГОНЕЛЛА) 1,91 2,43 3,21 2,87 2,6

Берсим, в среднем за четыре гада исследований по фотосинтетическому потенциалу превышал пажитник на 32%, а донник однолетний на 27%. Чистая продуктивность фотосинтеза у Ссрсима превышала пажитник в 2,3 раза, а донник в 1,3 раза. Максимальная величина площади листьев в наших опытах всегда соответствовала максимальной величине ФП.

Урожайность сидерацнонных культур. Благо приятные условия начального развития растений летне-осенних сроков посева заметно повышают темпы формирования урожая зеленой массы. Наши наблюдения за динамикой прироста зеленой массы показали, что вегетация растений при летне-осенних посевах проходит ускоренно. Наибольший урожай зеленой массы имели берсим, вика и шабдар (табл. б).

Таблица 6

Урожайность силе рационных культур,

среднее за 1997-2001 гг. т/га__

Культура, сорт Наземная масса Корневая масса в Всего

слое 0-30 см сырой

Сырая Сухая Сырая Сухая массы, т/га

ВИКЛ ТАДЖИКСКАЯ 60 32,8 5,2 2,1 0,30 34,9

ШАБДАР ВАХШСКИЙ 3 28,6 6,3 2,3 0,30 30,9

БЕРСИМ ВАХШСКИЙ 1 33,6 6,8 2,7 0,40 36,3

ДОННИК ОДНОЛЕТНИЙ (ЕГИПЕТСКИЙ) 26,2 4,3 2,0 0,29 28,2

ПАЖИТНИК (ТРИГОНЕЛЛА) 24,6 42 1 —*т— 0,30 26,8

НСР05 1,3 0.07 0,5 0,09

По урожайности берсим превосходил пажитник в 1,3 раза, а донник в 1,2 раза. Бсрсиму, вике и шабдару характерен очень быстрый рост в течение всего вегетационного периода.

Основная масса сухого вещества растений представлена органическими псшествачи - углеводами (клетчатка, крахмал, сахар), белками и жирами, а также различными минеральными соединениями, образующимися в растениях в процессе обмена веществ и поступающими извне через корневую систему. Накопление сухого всшсства растений идет за счет углекислого газа воздуха, воды и минеральных солей, то есть сочетании воздушного и корневого питания (Прянишников, 1962; Булаткин, 1986; Дов-бан, 1992 и др.).

2. Влияние зернофуражных культур на плодородие и очны

При оценке зеленого удобрения следует учитывать не только урожай зеленой массы запаханной в почву, но и количество органического вещества, которое остается в почве в виде корневых остатков содержащих большое количество азотофиксируюших бактерий.

Поступление органического вещества в почву. В наших опытах при летне-осенних посевах итерационных культур и запашки их в позднее-осенний период в почву поступает с надземной массой к корневыми остатками от 6,2 до 9,5 т/га органического вешества.

Больше всего оставляют в почве органического вешества из силе-рашюнных культур те, которые лают самые высокие урожай зеленной массы. Это берсим, вика и шабдар.

Агрегатный состав почвы. Опыты показали, что лучше всего водопрочные агрегаты сохраняются и формируются пол зернофуражными культурами, которые возделывают после запашки сидератов.

Положительное влияние сидерацнонных культур четко проявилось в слое 0—20 см. В нижнем пахотном горизонте агрегатный состав мало отличался от участков, не занятых емдерационными культурами пожнивных посевов. Сидераты затеняя поверхность полей, резко снижают бесполезное испарение влаги самой почвой, корни растений перехватываю г входящие токи почвенного раствора, задерживая тем самым вредные солн в глу боких слоях почво-грунта.

На участках, свободных от растительности, имеется также опасность выщелачивания в глубокие подпочвенные горизонты некоторых важных химических соединений, в частности нитратов.

Снмбиотнческнн аппарат сидерацнонных культур. Симбиоти* чески и аппарат вики, шабдара, берсима, донника, пажитника, количество клубеньков и в том числе активных в значительной степени зависят ог фазы развития растений. Так, максимальные их значения наблюдались в фазе бутонизации - начало цветения от 12,2 до 14,2 нгг, на растение, а активные — от 5,7 до 6,4 шт. на растение.

Зеленная масса растений, попадая в почву, после отмирания подвергается вместе с корневыми остатками разложению при помоши микрофлоры.

При разложении запаханной зеленной массы в почве должны быть выполнены две основные задачи: во-первых, приток питательных всщсстн, освобождающегося при перегнивании зеленой массы, должен быть достаточным и своевременным, чтобы обеспечить нормальный рост удобряемой культуры. Во-вторых, влияние продуктов разложения растительной массы на улучшение физико-химичсскос свойств почвы должно быть максимальным как по силе, так н по продолжительности действия.

В условиях орошаемого земледелия разрушение органического вещества зеленого удобрения протекает в ускоренных темпах в результате быстрого разрушения, как перегноя почвы, так и вносимого зеленого удобрения н остающихся после уборки основных культур стерни и корней растений. Повышенная влажность орошаемой почвы при высоких температурах создает благоприятную обстановку для интенсивного, переживания всех видов растительных остатков.

Чем .моложе растение, тем быстрее перегнивает его масса при замахивании в почву. С возрастом растения в его составе накапливаются малоподвижные углеводы (целлюлоза, лигнин) и замедляются процессы разложения растительной массы в почве.

Биологическая активность почвы отражает комплекс протекающих в неЯ процессов превращения органических веществ (табл. 7).

Таблица 7

Биологическая активность почвы, % (1998-20001 г.)_

Культура, сорт Убыль сухой массы, % к +/-, % к контролю

исходящему

кукуруза сорго кукуруза Сорго

Зяблевая, вспашка, контроль 55,6 53,4 0,0 0,0

Вика Таджикская 60 62,1 60,5 6,5 7,1

Шабдар Вахшский 3 64,7 63,1 9,1 9,7

Верснм Вахшский 1 66,3 64,3 10,7 10,9

Донник однолетний (Египетский) 60,0 58,3 5,3 4,9

Пажитник (тригонелла) 61,4 60,8 5,8 7,4

Выявлено, что убыль льняной ткани после запашки (силерагоа выше в сравнении с контролем на 5,8-10,7% под посевами кукурузы и 4,910,9% под посевами сорго). Более высокая биологическая активность отмечена под посевами кукурузы и сорго возделываемые по берсиму.

Влнянпе ендератов па засоренность полей. Проведенные нами исследования по засоренности посевов зернофуражных культур показывают, что чередование культур способствует значительному подавлению сорняков и позволяет успешно бороться со многими видами их. В результате биологического подавления сорняков склеральными культурами уменьшалась засоренность посевов кукурузы и сорго. Уровень снижения засоренности полей после выращивания сиаеральных культур была равна 37-64%.

Влияние зеленого удобрения на микроклимат. Постоянное наличие растительного покрова оказывает большое влияние на свойства и режим почвы, миграцию солсй в ней, микробиологическую жизнедеятельность и микроклимат приземного слоя атмосферы (Довбан, 1989).

Наши наблюдения показали, что в жаркие дни конца августа и начало сентября температура поверхности почвы пол пожнивными посевами сидерацнонных культур оказывается на 5-10 сС ниже, чем на незанятом участке. Относительная влажность воздуха в пожнивных посевах сидерацнонных культур (берснма, вики, шаблар) на высоте 50 см достигала 8589%, а на открытых площадках в это время она составляла 38-12%.

Содержание нитратов под пожнивными посевами сидерацнонных культур было на 10-20 % больше, чем на занятом контрольном участке. Разумеется, что на содержание нитратов в почве влияет не только затенение, но и самн растения.

3. Влияние сидерацнонных культур на продуктивность зернофуражных культур

Рекогносцировочные испытания (1997) различных в плов и сортов пропашных кормовых культур возделываемых на зернофураж в весенне-летний период после запашки сидиратов показали, что лучшими сортами являются кукуруза ВИР 156 ТВ и сорго Юбилейное. Эти культуры благодаря наличию высокоэффективного фотосинтетического аппарата наиболее эффективно используют солнечную энергию и в сочетании с операционными посевами значительно повышают выход продукции с единицы площади.

Наиболее высокий урожай зеленой и сухой массы кукурузы и сорго отмечались при выращивании их по бсрсиму и вики.

В первый период развития зернофуражных культур особые различия в листообразовании не проявилось, однако через 42-45 дней растения образовали листья более энергично и за декаду формировали от 0,8 до 1,8 листьев.

Максимальные величины площади листьев имели сорю (56,7 тыс. мг/га) и кукурузы (52,2 тыс. мг/га), которые возделывались по берснму.

При оптимальных условиях увлажнения и минерального питания увеличение плошали листъсе и кукурузы шло до фазы выбрасывания метелок — начало цветения. После этою как нлошадь листьев достигала своей максимальной величины, начиналось отмирание нижних листьев, сравнительно медленно отмирали они у растений сорго.

Наши исследования показали, что кукуруза и сорго характеризуются высокими величинами продуктивности фотосинтеза (10,6 - 19,7 т/м: сутки) и высокими коэффициентами использования света от приходящей ФАР (1,9 — 3,6%).

При возделывании кукурузы и сорго после запашки различных си-дератов максимальный урожай зерна (3,4 т/га и 2,4 т/га соответственно) онн формировали по берсиму.

Анализ, данных но урожаю пропашки кормовых и силерационных культур выращиваемых на зеленый корм показал, что в сумме за два урожая одни гектар орошаемой пашни дает 78,4 - 83,4 т зеленой массы (табл. 8).

Таблица 8

Выход кормов с I га при выраишвапин кукурузы в сочетании с промежуточными посевами кормовых культу ____(среднее за 2001-2003 гг.)__

Культура, Сбор с 1 га/г Обменной

сорт и последокпель- энергии МДж/га

выращинакия Зеленой массы Сухой массы Корм, ел. Перевар, протеина

КУКУРУЗА ВИР 156 ТВ 49,8 15,8 13,8 1,05 154840

БЕЗ ЗАПАШКИ СИДЕРАТОВ

КУКУРУЗА НИН 156ТВ + ВИКА 49,8 15,8 13,8 1,05 154840

ТАДЖИКСКАЯ 60 32,8 4,2 3.2 1,80 47460

вент 82,6 20,0 16.0 2,85 202300

КУКУРУЗА ВИР 156 ТВ + ШАБДАГ влхшскиИз 49,8 28,6 15,8 4,4 13,6 З.б 1,05 1,7 154840 49720

ВСЕГО 78,4 20,2 17,4 2,75 204560

КУКУРУЗА ВИР 156ТВ + БЕРСИМ ВАХШСКИЙ 1 49.5 33.6 15,8 5,0 13,6 4,3 1,05 2,10 154840 56500

ВСЕГО 83,4 20,8 18.1 3,15 211340

НСР0.5 3.8 0,47 U 0,55

Наиболее высокий урожай зеленой и сухой массы кукурузы отмечался при выращивании ее в сочетании с берсимом. В этом случае выход кормов с 1 гектара, по сравнению с участком без запашки сиаератов увеличился в 1,7 раз.

Энергетическая оценка агроприемов возделывания зернофуражных культур в сочетании с пожнивными посевами сидератов показала, что в структуре затрат наибольший удельный вес занимают проведение поливов - 36-38%, внесение минеральных удобрений - 18-20%, топливо н машины -23-24 %, семена- 16-18%.

Применение сидерации повышает энергетический коэффициент и обеспечивает ресурсосберегающий эффект возделывания зернофуражных культур (табл. 9).

Таблица 9

Энергетическая оценка возделывания зернофуражных культур ____в сочетании с сндератами___

Предшественник Культура Урожайность Затраты Содержание Коэффиииыгг

т/га совокупной >нсргни в энср|«тическоЙ

эиергии урожае эффективности

МДж/га МДжЛа

Без «шератов Кукуруза 3,2 24533 44160 1.8

Сорго 2,1 15700 26760 1,7

Пшеница 3,0 25125 40200 1,6

Тритикале З.К 25894 49020 1,9

Берснм Кукуруза 3,4 26275 499 1,9

на снлераты Сорго 2,4 16800 30240 1,8

Пшеница 3,2 25224 42880 1,7

Тритикале 4,0 25800 51600 2.0

Повышение энергетической эффективности возделывания зернофуражных культур после запашки сидерагов связано, прежде всего, с рациональным использованием удобрений, максимальным использованием климатических ресурсов.

При ежегодной запашке скдератов расход энергии на удобрение можно снизит на зернофуражных культурах на 3-5 ГДж/га, на силосных на 5-8 ГДж/га.

Экономия энергии возможна также за счет снижения норм внесения семян кукурузы, сорго и зерновых культур.

Выводы

Анализ многолетних полевых к лабораторных исследований изучения биологических особенностей, продукт в поста, фотосинтетической деятельности различных видов сидераииоиных и зернофуражных культур, их энергетической опенке позволяет сделать следующие выводы:

!, В агроклиматических условиях дельты Волги с се высокой теп-л«обеспеченностью, обильным приходом солнечной радиации при испытании в промежуточных посевах на орошаемых аллювиальио-луговых почвах различных видов однолетних бобовых культур. Наиболее продуктивными оказались: берсим Вахшский 1, вика Таджикская 60, шаблар Вахшский 3.

2. На величину полевой всхожести семян оказывают влияние но* годные условия и биологические особенности культуры, сорта. Наиболее полевая всхожесть отмечалась у версима — 57,9%, вики — 53,9% и шабдара — 53,6%. Донник однолетний уступал по всхожести этим культурам па 6,6%, 2,6% и 2,3%. Пажитник (триногополла) - на 9,1%, 5,3% и 4,1%.

3. По продолжительности вегетационного периода выделились: берсим - 49 дней, шабдар — 52 дня, вика — 57 дней.

Доннику однолетнему и пажитнику от всходов до цветения потребовалось 62-65 дней.

4. Фотосинтетическая деятельность при формировании зеленой массы у берсима, вики и шабдара была сравнительно высокой. Площадь листьев составляла 22,2 тыс, м5/га, 20,8 тыс. мг/га и 19,8 тыс. м:/га соответственно. Чистая продуктивность фотосинтеза составляла у берсима 7,2 г/м* дн., у вики 6,7 г/м1 дн„ у шабдара 6,1 г/м2 дн. Благодаря мошному развитию ассимиляционного аппарата и более чистой продуктивности фотосинтеза они формировали высокий урожай биомассы.

5. Максимальный урожай зеленой и сухой массы <|юрмировая берснм Вахшский 1 - 33,6 т/га и 6,8 т/га. Дополнительно к надземной массе берсим накопил в 0-30 см слое почвы 2,7 т/га сырой корневой массы. В сумме в почву ежегодно запахивали 36,3 т/га органической массы. Вика и шабдар по этому признаку уступали берсиму на 2,5,5,4 т/га соответственно,

6. Установлено, что однолетние бобовые культуры, используемые на сидераты улучшают агрегатный состав почвы на 0,07-0,16%, уменьшает объемный вес почвы на 0,06-0,09%, и повышают содержание гумуса в ней на 0,17-0,18%.

7. За пять лет исследований (1997 - 2001 г.) наиболее стабильное преимущество в развитии симбиотнческого аппарата отмечено у берсима, шабдара и вики. Эти культуры формировали от 12 до 14,2 шт, клубеньков на растение, в том числе активных от 5,7 до 6,4 шт,

8. Выявлено, что биологическая активность почвы, после заиашки биомассы силерзциоиных культур, но сравнению с контролем, выше на 4,9

— 10,9%, Под посевами кукурузы убыль льняной ткани составляла 00,9 — 6б,3?о, пол посевами сорго — 58,3 - 64,3%. Более высокая биологическая активность почвы (66,3 и 64,3%) отмечалась под посевами кукурузы и сорго возделываемых после запашки берсима.

9. Уровень снижения засоренности полей после выращивания и за* пашки силератов составляет 37 — 64%. В посевах кукурузы и сорго преобладали яровые сорняки (марь белая, гречншка вьюнковая, ширина колосистая, куриное просо и др.), отделенными растениями отмечались осот розовый, вьюнок полевой.

10. При вохчелыванни после запашки сидератов кукуруза В И? 156 ТВ формировала 2,8 — 3,4 т/га зерна, сорго Юбилейное (зерно силосного направления), 1,4 - 2,4 т/га, пшеница Сете Церрос 3,0 - 3,2 т/га, тритикале Акбар 3,8 — 4,0 т/га. Максимально высокий коэффициент энергетической эффективности получен при сочетании зернофуражных культур с берси-мом-1,7-2,0.

Предложении производству

1. Хозяйствам рекомендуется использовать на силсрагы скороспелые сорта однолетних бобовых культур: берснм Baxiнекий I, вика Таджикская 60, шабдар Вахшскнй 3, Па зернофураж; кукурузу ВИР 156 ТВ, сорго Юбилейное, тритикале Лкбар.

2. Посевы сидероционных культур проводить в летне-ранне-осенний период после уборки зернофуражных культур.

Список опубликованных ра&ог по теме лиссер|анин

1. Резк М.В, Григоренкова E.H. Особенности интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. В кн.: Земледелие в Астраханской области, Астрахань, 1998г. С. 121 — 145.

2. Резк М,Е, Григоренкова E.H. Влияние абиотических и антропогенных факторов на продуктивность сидерационных культур. Тезисы докладов итоговой научной конференции АГПУ Астрахань 2000. С. 37.

3. Григоренкова E.H., Резк М.Е. Однолетние бобовые культуры на корм скоту н зеленые удобрения (клевер, донник, вика яровая). В кн.: Животноводство Астраханской области, Астрахань 2001, С. 9 - 23.

4. Резк М.Е. Продуктивность силераиионных культур на орошаемых землях дельты Волги. Материал международной научно - практической конференции. Астрахань: ЛГУ, 2001. С. 215-217.

Рсзк Махмуд Ехиа Эяь Саед

Экологическое обоснование применения сидератов под зернофуражные культуры на орошаемых землях дельты Волга.

На орошаемых аллюв нал ьно-луговых почвах дельты Волги испытаны различные виды однолетних бобовых культур на сидераты, пропашных и зерновых на зернофураж и зеленый корм. Впервые комплексно изучены их биологические особенности, фотосинтетнческая деятельность, продуктивность, питательная ценность и влияния на плодородие почвы. Дана энергетическая опенка сидерационным и зернофуражным культурам и выделены наиболее эффективные; бсрсим, вика, шабдар, кукуруза, сорго и тр1гтикале.

Rezk Mahmoud Yehia El Sayed

The ccological aspects of using siderative crops under seed forage crops on irrigated lands of the delta of river Volga.

On irrigated alluvial-meadow soils of the delta of river Volga, various sorts of annual legume crops were tested as siderative crops (green fertilizers), furrows, seed crops for forage and green feed. For the first rime a complex study was carried out of their biological characteristics, photosynthetic activities, productivity, nutritional values and their effect on soil fertility. An energetic evaluation of siderative and seed forage crops was given and the most effective sorts were allocated: bersccm (Alexandrian clover), vica, shabdar (Iranian clover), com, sorghum and triticate.

Ио.шисаиов печать 25.11.2004. Заказ №659. Тираж 100 экз Уч.-изд. л. 1,3. Усл. печ. л 1,2,

Издательский дом «Астраханский университет» 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 Тел. (3512) 54-01-89,54-01-87, факс ДО 12) 25-¡7-18, E-mail: asup ressaya ml с* ru

#2508 1