Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Научное обоснование и технологии выращивания программируемых урожаев многолетних трав на орошаемых землях в зоне сухих степей Нижнего Поволжья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Научное обоснование и технологии выращивания программируемых урожаев многолетних трав на орошаемых землях в зоне сухих степей Нижнего Поволжья"

На правах рукописи

Р Г В ОД ДРОНОВА ТАМАРА НИКОЛАЕВНА

г , РЛЯ

УДК 633.31:633.28:631.559:631.67

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ТЕХНОПОШП ВЫРАШИВАНИЯ ПРОГРАММИРУЕМЫХ УРОЖАЕВ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ НА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМПЯХ В ЗОНЕ СУХИХ СТЕПЕЙ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

05.01.09 —растспиеводстпо

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных паук

Волгоград 1995

Диссертационная работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте орошаемого земледелия Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный консультант — академик Российской академии сельскохозяйственных наук и Нью-Йоркской академии наук, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации И. П. Кружилин

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. II. Чурзип;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. II. Худепко;

доктор сельскохозяйственных наук В. Л. Филопепко.

Ведущее предприятие — Нгакне-Волжский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.

Защита состоится « 21 » НОйбрд_1995 г. в 10'- _часов на

заседании диссертационного совета Д. 120. 56.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, ауд. 242.

Адрес академии: 400041, Волгоград, ул. Институтская, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан « » ОМТЯВрЯ_1995 г.

Учепый секретарь диссертационного совета.

.В. И. Захаревский

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы определяется необходимостью поиска научно обоснованных путей снижения дефицита кормов и растительного белка в кормопроизводстве Российской Федерации. Решение белковой проблемы во многом зависит от расширения посевных площадей и увеличения урожайности многолетних бобовых трав. Определяется это высоким потенциалом их продуктивности, долголетием, многоукосностью, прекрасными кормовыми и агротехническими достоинствами. В засушливой степной и полупустынной зонах Нижнего Поволжья среди многолетних трав люцерна на орошаемых землях занимает ведущее место. Потенциальная продуктивность ее при КПД приходящей фотосинтетически активной радиации 3..,4% оценивается получением 80...120 т/га зеленой массы, 0,8-1,2 т/га семян (Г. Е. Листопад, А. А. Климов, А. Ф. Иванов, Г. П. Устенко, 1975; И. П. Кружилин, 1982; Г. А. Медведев, 1982; В. И. Филин, 1987; В. Н. Чурзин, 1990). Передовые хозяйства получают по 50-70 т высокобелковой зеленой массы, однако и это составляет 55-75% возможной ее урожайности. В среднем по рассматриваемому региону продуктивность поливной люцерны не превышает 30...40 т/га. В связи с этим совершенствование технологии выращивания люцерны на орошаемых землях, направленной на получение программируемых урожаев, не утратило своей актуальности.

В условиях массового распространения заболевания люцерны особую теоретическую и практическую значимость приобретает поиск альтернативных ей многолетних бобовых трав, способных в агроклиматических условиях Нижнего Поволжья утилизировать 2...3% ФАР, формировать такие же урожаи, получать не уступающие ей по энергетической и протеиновой ценности корма, оказывать подобно люцерне позитивное влияние на плодородие орошаемых почв.

Наиболее полно требованиям производства сбалансированных и дешевых кормов отвечает выращивание смесей из многолетних бобовых и злаковых трав. Подбор и оценка видов, определение их оптимальных соотношений, разработка технологий, обеспечиваю-

щих получение запланированных урожаев экологически безопасной продукции при расширенном воспроизводстве плодородия почвы имеет важное значение не только для кормопроизводства региона, но и для орошаемого земледелия в целом.

Цель и задачи исследований. Цель исследований сводилась к разработке научных основ и технологических процессов выращивания на орошаемых землях многолетних трав в одновидовых и смешанных агрофитоценозах, обеспечивающих получение запланированных урожаев при рациональном использовании водных, трудовых, материальных и энергетических ресурсов с соблюдением требований и ограничений экологических допусков.

Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:

выявить особенности формирования урожая многолетних трав в одновидовых и смешанных посевах; определить сочетание регулируемых факторов, обеспечивающих наиболее полное использование агроклиматических ресурсов зоны, генетической продуктивности многолетних трав, высокую экономическую эффективность и экологическую безопасность орошения;

обосновать режимы орошения, уровни минерального питания, сортовые особенности люцерны, способствующие получению запланированных урожаев от 40 до 100—120 т/га зеленой массы;

дать агроэкологическую оценку нетрадиционным для Нижнего Поволжья многолетним бобовым травам, выявить лучшие из них по комплексу хозяйственно-ценных признаков, адаптированных к местным условиям, способные статв хорошим дополнением к люцерне, а в отдельных случаях и заменить ее;

усовершенствовать видовой состав травосмесей, соотношение и размещение бобовых и злаковых компонентов при многоукосном использовании травостоя; изучить изменения химического и аминокислотного состава многолетних трав в одновидовых и смешанных агрофитоценозах в зависимости от изучаемых приемов;

определить показатели экологической, энергетической и экономической эффективности технологий выращивания запланированных урожаев многолетних трав в условиях орошения в зонах сухих степей и полупустыни Нижнего Поволжья.

Научная иовизна. На основе учета агроклиматических ресурсов региона и биологических особенностей растений теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены параметры создания простых и сложных агрофитоценозов из многолетних трав, обеспечивающие наиболее полную реализацию потенциала их продуктивности при многоукосном использовании на орошаемых землях Нижнего Поволжья.

Дана комплексная оценка основных урожаеобразующих факторов и элементов технологии выращивания люцерны разных лет жизни; впервые для каждого уровня урожайности разработаны рациональные сочетания режимов орошения, расчетных доз удобрений, возрастных и сортовых особенностей новых интенсивных сортов, обладающих комплексом хозяйственно-ценных признаков.

Впервые выдвинута гипотеза о возможности возделывания при орошении в агроклиматических условиях зоны сухих степей альтернативных люцерне нетрадиционных бобовых трав. Многолетними исследованиями установлено соответствие почвенно-климати-ческих условий региона для программированного выращивания клевера лугового, козлятника восточного, лядвенца рогатого и др., способных аккумулировать от 2,0...2,5 до 3,0-3,5% ФАР, формировать урожаи на уровне 40-100 т/га зеленой массы, улучшать плодородие орошаемых почв, обеспечивая получение экологически безопасных, высокобелковых кормов.

Экспериментально подтверждена теория целесообразности создания смешанных многолетних агрофитоценозов из бобовых и злаковых трав для получения сбалансированных и дешевых кормов с зоотехнически обоснованным содержанием питательных веществ и соотношением минеральных элементов, отвечающих экологическим требованиям при позитивном влиянии на почвенное плодородие.

В комплексе изучено влияние числа, соотношения и пространственного размещения бобовых и злаковых компонентов на формирование запланированных урожаев разновозрастных травостоев; выявлены особенности изменения побегообразования растений, ботанического состава, накопления органики при оптимизации условий выращивания; определены экологические, энергетические и экономические параметры получаемого корма в зависимости от изучаемых факторов.

Новизна предложенных способов выращивания люцерны и бо-бово-злаковых травосмесей, включая технические средства для их осуществления, защищена авторским свидетельством СССР № 1639502 и положительным решением о выдаче патента РФ по заявке на изобретение № 93048614/15, 94030508/15, 94035248/15.

Практическая ценность работы определяется разработкой и усовершенствованием научно обоснованных технологий выращивания многолетних трав в одновидовых и смешанных агрофитоцено-зах для получения разных уровней урожайности. Рациональные сочетания водного и пищевого режимов почвы с учетом биологических и сортовых особенностей растений дают возможность при различном ресурсном обеспечении выбирать приемлемый уровень урожайности, обеспечивающий высокую эффективность выращи-

вания многолетних трав в конкретной почвенно-климатической зоне и хозяйстве.

Внедрение научных разработок на орошаемых землях Волгоградской, Астраханской и Оренбургской областей на площади более 100 тыс. гектаров позволило повысить продуктивность многолетних трав на 2,0...5,0 т сена, или на 1,0—2,5 т/га кормовых единиц. Практическим результатом исследований является районирование для Волгоградской области пяти новых перспективных сортов люцерны, совместное испытание с Госсортсетью высокопродуктивных сортов клевера лугового, козлятника восточного и нетрадиционных бобовых трав для последующего их районирования.

Реализация результатов исследований по разработке научно обоснованных технологий выращивания многолетних трав получила широкое применение в работе агропромышленного комплекса Нижнего Поволжья. Результаты исследований нашли отражение в рекомендациях по увеличению производства кормов с орошаемых земель региона, Волгоградской и Астраханской областей (1976— 1995 гг.).

Материалы исследований вошли составной частью в «Руководство по использованию орошаемых земель Волгоградской области» (Волгоград, 1976), «Систему орошаемого земледелия Волгоградской области» (Волгоград, 1980), «Методические указания по программированию урожаев на орошаемых землях Поволжья» (Волгоград, 1984), «Систему орошаемого земледелия Волгоградской области с программированным выращиванием урожаев сельскохозяйственных культур» (Волгоград, 1992), <<Научно обоснованные системы ведения агропромышленного производства Волгоградской области на 13-ю пятилетку» (Волгоград, 1992), «Программированное возделывание люцерны на корм на орошаемых землях» (Москва, 1992), «Практическое руководство по освоению технологии выращивания люцерны на орошаемых землях Нижнего Поволжья» (Астрахань, 1993).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на научных конференциях Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (1974—1995 гг.), всесоюзных и республиканских семинарах и совещаниях по проблемам орошаемого земледелия и кормопроизводства (г. Москва, 1981, 1983, 1986, 1990; г. Волгоград,

1980, 1981, 1985, 1988, 1991, 1993; г. Орджоникидзе, 1979; г. Элиста,

1981, 1985, 1988; г. Казань, 1989; г. Херсон, 1990; г. Оренбург, 1990; г. Астрахань, 1990; г. Ставрополь, 1991; г. Уфа, 1995); ИТС МСХ и продовольствия РФ (1985, 1987, 1991); международных конференциях (Югославия, г. Белград, 1991; г. Астрахань, 1994); на курсах

повышения квалификации специалистов Волгоградской, Астраханской, Оренбургской областей и Калмыкии (1976—1994 гг.).

Результаты исследований экспонировались на ВДНХ СССР и отмечены серебряными и бронзовыми медалями.

Публикации результатов исследований. Материалы диссертации опубликованы в 135 печатных работах общим объемом 37 печатных листов в республиканских и региональных изданиях; имеются заключительные отчеты общим объемом 36 печатных листов (номера государственной регистрации 73072013, 76056488, 81092171, 81092172, 01860130881, 01860130882, 06930534767).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на^ДЙ страницах машинописного текста и содержит введение, 7 глав, выводы и предложения производству, 17 рисунко!|, 96 таблиц в тексте и 57 в приложениях. Список использованной литературы включает 388 наименований, в том числе 27 иностранных авторов.

Под руководством и при непосредственном участии автора вели исследования и производственную проверку 11 научных сотрудников, двое из которых защитили диссертации и получили ученую степень кандидата наук, часть из них готовится к защите. Доля личного участия автора в получении результатов исследований составляет 80%.

Основные положения, выносимые на защиту: теоретическое обоснование и экспериментальные возможности получения разных, в пределах 40...120 т/га урожаев зеленой массы многолетних бобовых трав при экономном использовании материальных, энергетических и трудовых ресурсов, отвечающих требованиям получения высокой экономической эффективности и экологической безопасности кормов;

необходимость замены стародавних сортов люцерны новыми высокопродуктивными сортами интенсивного типа, адаптированными к местным условиям;

научное обоснование и экспериментальная проверка подбора видов и сортов трав, обеспечивающих получение высококачественных, энергетически насыщенных кормов, конкурентоспособных с люцерной. Оценка по комплексу хозяйственно-ценных признаков и установление закономерностей формирования урожаев нетрадиционных многолетних бобовых трав при оптимизации условий выращивания;

научные основы и механизм создания высокопродуктивных аг-рофитоценозов многолетних бобовых и злаковых трав для интенсивного многоукосного использования;

влияние видового состава, соотношения и размещения компонентов на продуктивность разновозрастных травостоев, получение сбалансированных, экологически безопасных кормов;

энергетическое и экономическое обоснование эффективности с соблюдением требований экологической безопасности технологий выращивания многолетних трав в одновидовых и смешанных посевах на орошаемых землях.

Содержание работы

1. Многолетние травы на орошаемых землях Нижнего Поволжья и проблемы их выращивания (обзор литературы)

Многолетние бобовые травы независимо от почвенно-климати-ческих условий зон, размеров и специализации хозяйств, типа и назначения севооборотов сохраняют главную роль в получении высокобелковых и дешевых кормов, улучшении водно-физических свойств почв, приумножении их плодородия, обеспечении последующих культур доступными элементами питания (В. И. Букин, 1984; В. Р. Вильяме, 1948; П. Л. Гончаров, 1965; Ю. Д. Зыков, 1971; А. Ф. Иванов, 1977; М. Ф. Лупашку, 1981; Г. А. Медведев, 1989; М. И. Тарковский, 1964; В. Н. Чурзин, 1983; W. Lampater, 1967; U. Luttge, 1984; К. Nering, 1971 и др.).

В Нижнем Поволжье люцерна занимает основные площади посева многолетних трав, является главным продуцентом растительного белка и хранителем почвенного плодородия. Г. П. Устенко (1963), Г. Е. Листопадом, А. Ф. Ивановым (1978), И. П. Кружилиным (1982), В. И. Филиным (1987) и др. предложен для практического применения метод оптимального программирования урожаев, обеспечивающий реализацию потенциала продуктивности этой ценной кормовой культуры. Особое внимание в связи с этим обращается на разработку рациональных сочетаний доз удобрений с оросительной водой, снижение негативного воздействия сорняков, болезней и вредителей на рост и развитие растений, использование биологических особенностей и генетических возможностей современных интенсивных сортов, обеспечивающих получение запланированных урожаев экологически безопасной продукции при бездефицитном балансе элементов питания в почве в процессе многолетнего выращивания.

С учетом этих положений формировалась программа исследований по технологии выращивания люцерны на орошаемых землях Нижнего Поволжья.

Клевер луговой и белый, козлятник восточный, лядвенец рогатый, по сведениям П. П. Вавилова (1975), Е. С. Воробьева (1981), А. С. Новоселовой (1986), И. С. Шатилова (1969), С. Meinsen (1985), Н. Neusei (1962) и др., имеют широкий адаптивный потенциал,

формируют долговечные и продуктивные травостои, утилизирующие до 2...3% ФАР, отличаются высокими кормовыми достоинствами, оказывают позитивное влияние на сохранение плодородия почвы.

С созданием интенсивных зимостойких и жароустойчивых сортов этих культур, несмотря на неудачные попытки решения этой проблемы в более ранний период (А. Ф. Иванов, 1957; Ф. И. Филатов, 1966), возникла необходимость привлечения их в орошаемое земледелие Нижнего Поволжья. Особая актуальность решения ее обозначилась в связи с массовым поражением посевов люцерны «карликовой кустистостью».

Разработке теоретических основ и практических принципов создания сложных агрофитоценозов многолетних трав для условий Прибалтики посвящены работы Л. Ю. Каджюлиса (1977), Р. Тоомре (1966), Г. И. Черняускаса (1977), для Нечерноземной зоны — Н. Г. Андреева (1972), А. А. Кутузовой (1987), И. В. Ларина (1990), И. П. Мининой (1972), С. П. Смелова (1977), Северного Кавказа — Ю. Ф. Миронова (1991), В. А. Филоненко (1983), П. Д. Шевченко (1.990) и др. Однако в Нижнем Поволжье с его резко континентальным климатом исследований по разработке экологически безопасных, энергетически обоснованных технологий выращивания многолетних бобово-злаковых травосмесей для получения запланированных урожаев при многоукосном использовании практически не проводилось.

Обзор литературы, включающий результаты исследований по выращиванию многолетних трав в одновидовых и смешанных посевах, позволил обосновать выбор направления, сформировать программу и схему опытов, результаты которых изложены в предлагаемой работе.

2. Постановочные вопросы, условия и методика проведения исследований

Для разработки и усовершенствования технологий программированного выращивания многолетних трав на орошаемых землях в аналитических, лабораторно-полевых и полевых исследованиях изучались следующие основные вопросы:

влияние норм, сроков и способов посева люцерны и покровных культур на урожайность люцерны; определение приемов снижения конкуренции между ними при создании продуктивных травостоев;

оценка эффективности применения нитрагина, роли биологического и минерального азота в формировании урожая люцерны;

установление потребности растений в воде и минеральном питании при определении допустимых границ колебания основных параметров регулируемых факторов;

определение основных показателей фотосинтетической деятельности многолетних трав, характер взаимодействия их с регулируемыми факторами выращивания;

агроэкологическая оценка видов и сортов нетрадиционных многолетних бобовых трав, определение комплекса хозяйственно-ценных признаков при оптимизации условий выращивания на орошаемых землях региона;

установление рациональных соотношений видов многолетних бобовых и злаковых трав в смешанных агрофитоценозах, выявление влияния размещения компонентов на получение запланированных урожаев и продуктивное долголетие травостоев;

изменение биохимического состава трав в одновидовых и сложных агрофитоценозах под влиянием комплекса биологических и агротехнических воздействий, качественная оценка урожая по протеиновой, энергетической питательности и аминокислотному составу;

определение экологической, энергетической и экономической эффективности технологий программированного выращивания многолетних трав на орошаемых землях.

Экспериментальная часть работы выполнялась в 1971—1994 гг. в опытно-производственных хозяйствах «Орошаемое» и «Россия» Всероссийского НИИ орошаемого земледелия, в 1990—1994 гг. в ОПХ «Ленинское» Черноярского района Астраханской области, в 1994—1995 — на Оренбургском опорном пункте ВНИИОЗа. Производственная проверка полученных результатов проводилась в этих же и других хозяйствах Волгоградской, Астраханской и Оренбургской областей.

Исследования выполнялись на светло-каштановых почвах, характеризующихся низким содержанием гумуса — 1,52...1,70 и общего азота — 0,09...0,15%. Обеспеченность почв подвижным фосфором составила 2,1...2,6 мг, обменным калием — 22...2Э мг на 100 г почвы, рН водной вытяжки — 7,0...7,5. По механическому составу почвы средне- и тяжелосуглинистые слабооструктуренные. Плотность в слое 0,7 м — 1,34 т/м3, наименьшая влагоемкость — 22,2, порозность — 48,4%.

По обеспеченности осадками 12 лет исследований относятся к сухим и среднезасушливым с выпадением за вегетационный период от 75 до 210 мм (1971, 1972, 1975, 1979, 1980, 1981, 1983, 1984, 1985, 1986, 1991, 1994), 6 — к среднесухим — 220...300 мм (1973, 1974, 1978, 1982, 1987, 1990), 4 — к средневлажным — 320...360 мм (1976, 1977, 1988, 1989) и 2 — к влажным с выпадением за вегетацию 370...

400 мм осадков (1992, 1993). Сумма активных температур > 5'С за вегетацию изменялась от 3000...3200'С в холодные 1976, 1978, 1987, 1992 гг. до 4000...4200 — в жаркие 1972, 1975, 1991. В остальные годы исследований она заметных отклонений от среднемноголетнего климатического показателя — 3600'С не имела.

Полевые опыты закладывались одно-, двух- и трехфакторные. В опыт по определению оптимальной густоты стояния люцерны в подпокровных посевах (1971—1973 гг.) было включено 5 вариантов: посев нормой 4,5, 6,0, 7,5, 9,0 и 10,5 млн всхожих семян на гектар.

Исследования по подбору покровных культур (1972 — 1980 гг.) закладывались по схеме: посев люцерны под покров озимой и яровой пшеницы, тритикале, ячменя, горчицы, проса, кукурузы и суданской травы на зерно и зеленый корм. Контролем служили беспокровные посевы люцерны сорта Ленинская местная.

Обоснование оптимальных норм высева покровных (1976—1980 гг.) включало три культуры: овес, ячмень, кукурузу с нормами, сниженными на 20, 40 и 60% от принятых. Возможность совмещения двух высокоурожайных кормовых культур люцерны и суданской травы (1977—1980 гг.) изучалась в опыте с пятью нормами высева суданской травы: 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5 млн всхожих семян на гектар.

В 1981—1985 гг. закладывались блоки по изучению влияния нитрагинизации семян и подкормок минеральным азотом на продуктивность люцерны. На фоне РК-удобрений изучалось внесение азота 30, 60, 90 кг/га.

Исследования по программированному выращиванию люцерны (1987—1990 гг.) проводились в трехфакторных полевых опытах. По фактору А изучались три варианта режима орошения с поддержанием предполивного порога влажности почвы — 60, 70, 80% НВ, по фактору В — внесение расчетных доз удобрений на пять уровней урожайности — 40, 60, 80, 100 и 120 т/га зеленой массы, по фактору С — пять сортов люцерны: Ленинская местная, ВНИИОЗ 16, Вавиловка, Синская и Зарница.

В агроэкологическое испытание (1991—1994 гг.) включено 7 видов многолетних бобовых трав: люцерна, клевер луговой и белый, донник, козлятник восточный., эспарцет, лядвенец рогатый и вязель пестрый. Изучался комплекс хозяйственно ценных признаков 71 сорта этих культур из различных эколого-географических зон. Одновременно с этим проводился трехфакторный опыт по изучению пяти норм высева — 5, 7, 9, 11 и 13 млн всхожих семян на гектар четырех сортов клевера лугового (ВПК 7, ВПК 84, Пеликан, Наследник) при беспокровном и подпокровном способе посева.

Трехфакторные полевые опыты по изучению основных параметров получения запланированных урожаев бобово-злаковых траво-

смесей (1991—1994 гг.) на уровне 60 т в первый и третий, 80 т/га зеленой массы во второй год пользования включают 12 вариантов по видовому составу смесей, в которые входят люцерна синегибрид-ная, клевер луговой, кострец безостый, ежа сборная, овсяница луговая, три соотношения бобовых и злаковых компонентов: 45+70, 60+55, 75+40%, Два способа размещения семян компонентов: обычный и черезрядный параллельно чередующимися рядами.

Опыты закладывались в соответствии с требованиями методики полевого опыта Б. А. Доспехова (1965, 1985), методических указаний ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса (1971, 1987), методических указаний по программированию урожаев на орошаемых землях Поволжья (1984), методики полевого опыта в условиях орошения (1983).

Для всесторонней оценки результатов исследований на всех вариантах опытов проводили фенологические наблюдения, учет густоты стояния и изреживания растений, определяли в динамике влажность почвы, суммарное водопотребление, основные показатели фотосинтетической и симбиотической деятельности растений, накопление корневой массы, учитывали динамику пораженности люцерны «карликовой кустистостью», определяли ботанический, химический и аминокислотный состав, питательную ценность трав. Вели поделяночный учет урожая, рассчитывали энергетическую и экономическую эффективность технологий программированного выращивания многолетних трав в одновидовых и смешанных посевах. Математическая обработка урожайных данных проведена методом дисперсионного анализа на ЭВМ.

Расчет доз внесения удобрений на запланированный урожай трав проводили по методике ВолгоградЬкой СХА (В. И. Филин, 1984). Фосфорно-калийные удобрения вносили в запас на 3...4 года пользования травостоем под отвальную вспашку. Азотные удобрения рассчитывали на погашение 1/3 выноса азота, формируемого в каждом укосе урожаем, принимая погашение 2/3 потребности в азоте за счет симбиотической азотфиксации. Азотные удобрения вносили под укосы дифференцированными дозами согласно нашим данным о доле участия каждого укоса в общем урожае.

Для облегчения анализа полученных результатов по применению удобрений дозы их внесения выражались шифром, который соответствует различным уровням урожайности. Например, шифр 111 соответствует запланированной урожайности 36 т/га зеленой массы для люцерны первого года жизни при внесении за вегетацию N70 Р40 К45, 60 т/га — для посевов второго — N120 Р70 К75, 48 т/га — для люцерны третьего года жизни при годовой дозе N100 Р50 КбО-Шифр 333 соответствует максимальным уровням урожайности: 60 т/га в первый — N120 Р70 К75, 100 т/га — во второй — N200 Pi 10 Kl25, 80 т/га зеленой массы — в третий год при внесении за вегетацию

N160 Рэо Кюо. Шифр ООО соответствует получению в первый год 24, во второй — 40, в третий год жизни — 36 т/га зеленой массы без применения удобрений.

Поливы осуществляли дождевальным агрегатом ДДА-100 МА расчетными нормами. Уборку бобовых трав проводили в фазе начала цветения, злаковых — колошения, выметывания метелки.

Агротехника выращивания трав, применяемая в опытах, разрабатывалась на основе действующих зональных рекомендации с дополнениями их вариантами изучаемых приемов.

3. Концептуальные подходы и экспериментальное обоснование получения высокопродуктивных травостоев люцерны

Обобщение литературного материала, результатов собственных исследований и производственных данных позволило нам выделить три основные агроэкологические предпосылки формирования высокопродуктивных травостоев люцерны на орошаемых землях:

обоснование оптимальных способов посева и густоты стояния растений, при которых создаются условия для более полного использования приходящей солнечной радиации в течение вегетации, подтвержденное высоким КПД ФАР;

на основе учета биологических особенностей сортов люцерны определение потребности в тепле, воде, удобрениях, позволяющих при рациональных сочетаниях регулируемых факторов утилизировать не менее 3,0...3,5% ФАР, формировать урожаи с высоким выходом питательных веществ;

управление плотностью травостоя, ассимилирующей поверхностью, выбором сортов, орошением, удобрением с целью формирования таких агрофитоценозов, которые наиболее полно реализуют генетический потенциал продуктивности люцерны и природные ресурсы степной и полупустынной зон Нижнего Поволжья.

Создание оптимальной густоты травостоя в значительной степени определяется полнотой всходов. В наших исследованиях полнота всходов люцерны не зависела от вида, густоты стояния покровной культуры и доз удобрений, но изменялась в зависимости от погодных условий периода посев — всходы. Низкие температуры воздуха и почвы, частые возвраты холодов и низкая солнечная инсоляция обуславливали снижение полноты всходов с 59...63 до 33...387о- При повышении нормы высева семян подпокровной люцерны с 4,5 до 10,5 млн/га изреживание растений возрастало, однако наибольшая сохранность их к концу первого года жизни оставалась на вариантах с высевом 7,5...10,5 млн. Увеличение нормы высева с 4,5 до 7,5 млн сопровождалось повышением урожая как в год посева, так и в

последующие годы жизни, тогда как высев 0,О...1О,5 млн всхожих семян на гектар не обеспечивал получение достоверных прибавок урожая (табл. 1).

1. Влияние густоты стояпия растений (шт./м2) па урожайпость люцерны разпых лет жизпи (т/га сспа), 1971—1973 гг.

Норма Первый год Второй год Третий год

высева, млн всхожих семян на 1 га Полные всходы Урожайность Весеннее отрастание Урожайность Весеннее отрастание Урожайность

4,5 269 3,0 212 11,0 192 9,4

6,0 332 3,1 241 13,2 209 11,2

7,5 400 3,5 281 16,4 236 13,5

9,0 455 3,4 277 16,0 233 13,5

10,0 493 3,2 273 15,8 231 12,8

НСР05 0,1-0,3 1,2—1,5 0,8—1,1

Таким образом, для создания оптимальной плотности травостоя люцерны необходимо иметь в фазу всходов не менее 400...450, в начале вегетации второго — 250...280, третьего года жизни — не менее 200...230 растений на 1 м2. Получение таких травостоев обеспечивается посевом люцерны нормой 7,5 млн всхожих семян на гектар.

Многочисленными исследованиями, проведенными в различных зонах, установлена целесообразность подпокровных посевов люцерны на корм. В Нижнем Поволжье ее сеяли в основном под покров яровых зерновых, которые сильно угнетали всходы. Нами в 1971— 1980 гг. в качестве покровных культур для люцерны изучались практически все возделываемые на орошаемых землях зоны сельскохозяйственные культуры. Анализ влияния покровных на изре-живание люцерны позволил нам разделить их на три группы: малоугнетающие, убираемые на зеленый корм или сено через 60...65 дней после посева; среднеугнетающие — яровые, убираемые на зерно и семена через 90...105 дней; сильноугнетающие — озимые на зерно и суданская трава, растущая вместе с люцерной в течение всей вегетации.

Наименьшая гибель люцерны к концу первого года жизни (17,4—26,0%) отмечалась в вариантах под покровом овса, ячменя, кукурузы на зеленый корм и горчицы на семена, обеспечивающих

получение урожайности люцерны 8,4...9,7 т/га сена. Изреживание под покровом яровых на зерно увеличивалось до 27,8—33,8% при снижении урожайности до 5,8...6,8 т, под покровом озимых на зерно эти показатели изменялись соответственно в пределах 5о,0...63,2% и 3,7...4,2 т/га сена (табл. 2).

2. Влияпмс покровпых культур па изрсжипапис, урожайпость и засорсппость лтоцсрпы первого года жизпн, 1972—1980 гг.

Покровные культуры

Продолжительность совместного произрастания, дней

Изреживание до выхода из-под

покрова,

%

Доля сорняков в урожае,

На зеленый корм:

Ячмень 60 23,4 8,4 6,4

Овес 65 17,4 9,7 6,4

Просо 60 29,0 5,7 16,1

Кукуруза 61 26,0 8,5 12,4

Просо на зерно 64 33,8 5,8 13,0

Ячмень 90 28,2 6,8 4,0

Яровая пшеница 102 27,8 6,7 4,3

Горчица 105 18,0 8,7 8,1

Суданская трава 150 47,2 4,6 6,2

Тритикале 255 39,0 6,7 4,4

Озимая пшеница на зерно 285 63,2 3,7 4,1

Беспокровная люцерна_—_17,7_14,8_27,0

HCPos 0,7-1,1

В подпокровных посевах люцерны при оптимизации водного и пищевого режимов почвы лимитирующим фактором становится освещенность. Чтобы снизить негативное воздействие затенения покровных культур на люцерну, были выполнены опыты с уменьшением их норм высева. Лучшие условия освещенности люцерны, как показали результаты наших исследований, складывались при снижении нормы высева ячменя и овса на 40% (3,5 млн), кукурузы — на 20% (150 тыс. растений) и суданской травы — на 60% от принятых (1,5 млн всхожих семян на гектар). В таких агроценозах к люцерне даже в период образования наибольшей ассимиляционной поверхности покровных (в фазу колошения, выметывания метелки) поступало от 30 до 68% солнечного света, при посеве покровных полными нормами — от 12...15 до 20...22%.

Оценивая продуктивность посевов подпокровной и беспокровной люцерны, следует отметить, что выход питательных веществ за счет урожая покровных культур делает их более эффективными. Содержание кормовых единиц в урожае люцерны и покровных изменяется от 6,5 до 12,7, переваримого протеина — от 1,08 до 2,68 т/га. Беспокровная люцерна, третья часть урожая которой приходится на долю сорняков, обеспечивает получение в год посева 6,9...8,4 т кормовых единиц и 1,8...1,9 т/га переваримого протеина. В последующие годы жизни на лучших вариантах влияние покровных культур нивелируется, и люцерна формирует урожаи на уровне 70...90 т/га зеленой массы.

В исследованиях по испытанию сортов люцерны из различных эколого-географических зон за основные критерии их оценки были приняты продуктивность, устойчивость к «карликовой кустистости», кормовые достоинства. При оптимизации условий выращивания сорта люцерны, относящиеся к синегибридному сортотипу, в наших условиях аккумулировали до 3,0...3,6, пестрогибридные — 2,7...3,0, желтогибридные — 1,7...2,2% ФАР. Максимально высокие урожаи получены на посевах второго года жизни в первой группе по сортам Вавиловка, Зарница, Синская, Надежда, Полтавчанка, Капчагайская 80 — 87,5-97,7, во второй группе — Кокше, Винни-чанка, Вега 87 — 76,9-88,1, в третьей группе Кубанская желтая за 4 укоса формировала 74,1 т/га зеленой массы (табл. 3).

3. Урожайпость зеленой массы люцерны разных сортов по годам жизни и отклонение от стандарта (%), 1990—1993 гг.

Сорт Первый Второй Третий

т/га <Ь т/га т/га %

Синегибридпые

Ленинская 31,9 — 81,8 — 76,5 —

Вавиловка 37,7 18,1 98,7 20,6 85,8 12,1

Синская 30,8 -3,5 83,6 2,2 74,4 -2,8

Зарница 31,8 -0,4 87,6 7,0 77,2 0,9

Чишминская 131 31,5 -1,3 88,0 7,4 78,4 2,5

Полтавчанка 37,1 16,3 97,7 19,4 85,4 11,6

Надежда 36,4 14,7 95,7 16,9 86,0 12,4

Омская 7 27,3 -14,5 67,9 -17,0 60,3 -21,2

Капчагайская 80 33,7 5,6 93,3 14,0 79,3 3,7

Клон 124 30,9 -3,2 77,1 -5,8 68,8 -10,1

Донская 2 30,1 -5,7 85,8 4,9 78,2 2,2

Сорт Первый Второй Третий

т/га % т/га % т/га %

Кевсала 31,4 -1,6 87,3 6,7 78,2 2,7

Ерусланка 29,7 -6,9 71,2 -13,0 68,0 -11,2

Пестрогибридные

Краснокутская (бО 30,4 — 75,5 — 66,3 —

Бега 87 30,3 -0,3 76,9 1,8 67,9 2,7

Айслу 28,6 -5,7 76,2 0,9 62,6 -5,6

Кокше 33,0 9,2 83,0 9,8 70,8 6,7

Онохойская 6 27,8 -8,0 70,9 -6,1 58,2 -12,3

Винничанка 31,1 2,9 88,1 16,6 <8,0 17,6

Пестрая 57 27,8 -8,0 74,7 -1,1 62,4 -5,9

Флора 2 25,4 -15,9 68,9 -8,8 56,3 -15,1

Желтогибридные

Краснокутская (б!) 26,7 — 62,3 — 56,3 —

Якутская 21,4 -19,9 51,6 -17,2 48,9 -13,2

Кубанская 27,0 1,1 74,1 18,9 65,5 16,3

НСР05 2,8...5,7 5,1.-7,5 8,2...9,9

Пораженность посевов заболеванием «карликовая кустистость» по сортам имела одинаковый характер. В первый год больных растений практически не было, на посевах второго года жизни к концу вегетации пораженность сортов Ленинская местная, ВНИИОЗ 16, Смуглянка, Клон 124, Айслу уже составляла 7.2...18,4%. На посевах третьего года жизни из 48 изучаемых сортов лишь очень немногие не имели характерных признаков «карликовой кустистости». В первую очередь, это желтогибридные сорта Краснокутская, Якутская и Кубанская, растения которых не поражались заболеванием в течение трех-, четырехлетнего выращивания. Из пестрогиб-ридных выделился сорт Кокше, а среди синегибридных наиболее толерантными оказались сорта Чишминская 131, Капчагайская 80, Вавиловка, Надежда, Донская 2, Кевсала.

Растения синегибридных сортов отличались высоким содержанием азота — 2,88...3,43 против 2,50...2,53 по пестро- и 2,40-2,94% — по желтогибридным сортам. Количество фосфора составляло соответственно 0,58...0,68, 0,60—0,70 и 0,61-0,71, калия — 1,90-2,40, 2,12-2,45 и 2,26-2,53%. По содержанию протеина выделились растения сортов Вавиловка, Синская, Зарница, Надежда, Винничанка — от 156 до 214 г в кг сухой массы.

В наших опытах подтверждено положительное влияние внесения удобрений на увеличение в растениях люцерны содержания

протеина и аминокислот. Внесение азотных подкормок на фосфор-но-калийном фоне, например, на посевах сорта Синская способствовало повышению содержания переваримого протеина в вариантах с поддержанием 60%-ного порога увлажнения со 137 до 158...166, 70% — со 149 до 173...180 и 80% НВ — со 157 до 166...182 г. Сумма незаменимых аминокислот при этом соответственно увеличивалась на режиме 60% НВ с 52,42 до 53,18...53,86, на режиме 70% — с 53,15 до 54,15—54,97 и на режиме 80% НВ — с 54,65 до 54,96...55,37 г в кг сухого вещества.

Содержание обменной энергии в сухой биомассе люцерны сине-гибридных сортов изменялось от 9,88 до 10,57, пестрогибридных — от 9,82 до 10,19, желтогибридных — от 9,7 до 9,83 МДж/кг.

4. Оптимизация режима орошения и доз виссепмя удобрений для получении запланированных урожаев люцерны

Важным фактором, оказывающим непосредственное влияние на урожай люцерны, является режим орошения. В основу наших исследований было положено установление отзывчивости растений на различную предполивную влажность почвы. Самое высокое водопотребление люцерны складывалось в варианте с наиболее высокой урожайностью, которая, как правило, формировалась на фоне назначения поливов с предполивной влажностью почвы 80% НВ. Суммарный расход воды в этом варианте на посевах первого года жизни составил 628...635 мм. Люцерну второго года жизни на получение 4...5 укосов в варианте режима орошения 80% НВ расходовала 747...755 мм. На посевах третьего года жизни в связи с естественным старением растений и снижением урожайности суммарное водопотребление составило 650...662 мм.

В варианте с предполивной влажностью 70% НВ общий расход воды уменьшался на посевах первого года до 583...590, второго — до 701...709, третьего — до 620...629 мм. Снижение предполивной влажности до 60% НВ сопровождалось дальнейшим падением урожайности и уменьшением суммарного водопотребления в год посева до 522_528, во второй — до 66В..674 и в третий год жизни — до 573_579 мм (табл. 4).

На посевах второго и третьего годов жизни, как правило, самым высоким водопотреблением характеризовались первый и второй укосы, на долю которых приходилось 54...56% общего расхода влаги. В третьем и четвертом укосах с уменьшением продуктивности растений и снижением температуры воздуха водопотребление растений уменьшалось на 12—22%.

4. Суммарпос подопотрсблспие люцерпы второго года жизпн, 1988—1990 гг.

Запланированная урожайность, т/га зеленой массы ГТродполив- ная влажность почвы, % НВ Шифр вариантов по удобрениям Суммарное водопотреб-ление, мм Структура суммарного водопотребления,%

использовано почвенной влаги осадки просительная норма

40 60 000 668 9,7 37,0 53,8

60 111 670 10,3 36,8 52,9

80 222 674 10,8 36,7 52,5

40 70 000 701 7,5 33,5 59,0

60 111 704 7,9 33,3 58,8

80 222 706 8,5 33,1 58,4

100 333 709 8,7 33,0 58,3

60 80 000 747 6,3 31,4 61,8

80 222 750 7,0 31,1 61,9

100 333 752 7,3 31,0 61,7

120 444 755 7,7 30,8 61,5

Наиболее эффективно влагу на построение урожая использовали посевы второго года жизни. Поддержание влажности почвы на уровне 60% НВ и внесение расчетных доз удобрений обеспечивало получение урожаев на уровне 52,8...78,0 т/га при затратах 95...132 м воды на 1 т зеленой массы. Повышение предполивной влажности до 70 и 80% НВ при тех же дозах удобрений способствовало увеличению урожайности люцерны до 76... 112 т и снижению коэффициентов водопотребления до 65... 100 м /т. В целом коэффициенты водопо-требления посевов синегибридных сортов изменялись в пределах 72...100, пестрогибридных — 77..108, желтогибридных — 92...132 м3/т. Более продуктивным использованием влаги отличались сорта Ва-виловка, Синская, Надежда, Капчагайская 80, Кокше, Винничанка.

Работалто А. А. Ничипоровича (1961), К.А.Тимирязева (1948), Г. П. Устенко (1963) установлено, что на процесс фотосинтеза активное влияние оказывают приемы агротехники. В наших исследованиях максимальные показатели фотосинтеза отмечены на посевах второго года жизни в вариантах с поддержанием 80%-ного предполивного порога влажности. Так, на контроле площадь листьев по изучаемым сортам изменялась от 54,9 до 58,6, при внесении

поукосных подкормок азотом на фоне запасного внесения фосфор-но-калийных удобрений она составляла 61,4...75,0 тыс. м2/ га.

Численные значения фотосинтетического потенциала также определялись главным образом уровнем влагообеспеченности и минерального питания растений. Максимальных величин этот показатель достигал в вариантах с режимом орошения 80% НВ по сортам Вавиловка и Синская и составлял в первый год жизни в зависимости от доз удобрений 1,47...2,23, во второй — 3,70...4,44, в третий — 2,61...3,96 млн м2 • дней/га.

Расчеты КПД ФАР показали, что опытные посевы люцерны первого года жизни использовали лишь 0,75...1,68% приходящей ФАР, второго — 1,22—3,59, третьего — 0,96...2,47%. При этом улучшение условий влагообеспеченности и питания растений способствовало повышению эффективности использования приходящей ФАР посевами изучаемых сортов. КПД ФАР в вариантах с предпо-ливной влажностью почвы 80% НВ и внесением расчетных доз удобрений на посевах синегибридных сортов Вавиловка, Синская, Надежда, Чишминская 131, Капчагайская 80 составлял 3,15...3,59, пестрогибридных — Вега 87, Кокше и Винничанка — 2,69...3,08, желтогибридных — Кубанская — 2,74%.

Высокие показатели фотосинтеза на посевах второго года жизни определили их максимальную продуктивность, на которых в зависимости от сочетания регулируемых факторов за 4...5 укосов формировалось от 36...41 до 75...112 т/ га зеленой массы. Урожайность люцерны первого года жизни за 2...3 укоса составляла 23...54, третьего за 4...5 укосов — 30...95 и четвертого года за 3...4 укоса — 32-67 т/га зеленой массы.

Оптимизация условий выращивания оказала положительное влияние на накопление корневой массы и развитие симбиотического аппарата люцерны. Улучшение условий влагообеспеченности повышением предполивной влажности почвы с 60 до 70% НВ способствовало увеличению массы корней на посевах третьего года жизни с 8,0-8,9 до 8,3-9,1, а внесение расчетных доз ИРК по этим же вариантам — до 9,9...11,0 т/га. Наибольшее количество корней оставляли в полуметровом слое почвы травостои сортов Вавиловка, Синская, Чишминская 131, Надежда, Кокше, Кубанская желтая.

Нашими исследованиями установлено, что в почвах опытных участков сравнительно мало спонтанных клубеньковых бактерий. При вхождении в севооборот первого поля люцерны лишь 35-37% растений имели на корнях клубеньки, при возвращении люцерны на поле через 4 года — 50,2-55,4%. Инокуляция семян люцерны увеличивала количество растений с клубеньками до 65,1... 89,0%, а количество самих клубеньков — с 15,1...23,8 до 31,8-43,2, в том числе

розовых с 6,5...11,8 до 16,8—24,7 шт./раст. Продуктивность посевов люцерны с обработкой семян нитрагином возрастала на 5,9-12,7%.

Максимально высокое количество клубеньков на режимах 70 и 80% НВ и при внесении дифференцированных доз удобрений отмечено по сортам Унитро, Синская, Вавиловка, Зарница, Надежда. Увеличение доз азота в год посева до 120, во второй год до 200, в третий год — до 160 кг/га оказывало ингибирующее влияние на симбиотическую активность и приводило к снижению числа розовых клубеньков с 15,0...24,7 до 13,4—18,6 шт./раст. (табл. 5).

5. Влняпие режимов орошепия и доз азотпых удобрспий па развитие симбиотичсского аппарата люцерпы второго года жизпи. Сорт Сипская

Предполив-ная влаж- Дозы внесения азотных удобрений по укосам, кг да/га Количество розовых клубеньков по укосам, шт./раст.

ность почвы, %НВ 1 2 3 4 1 2 3 4

60 Без удобрений 18,3 12,8 7,7 4,1

60 50 30 20 28,2 19,6 10,7 6,8

75 60 40 25 18,5 13,0 8,0 4,0

70 Без удобрений 18,0 13,3 10,5 6,1

60 50 30 20 28,2 20,9 11,7 7,1

75 60 40 25 26,7 18,8 10,6 4,0

80 Без удобрений 21,7 19,9 14,0 8,6

60 50 30 20 34,4 24,2 19,1 11,0

75 60 40 25 33,4 23,2 18,0 9,7

Определение участия биологического азота в урожае и корневой массе люцерны, проведенное методом сравнения с небобовой культурой, кострецом безостым, показало, что при поддержании оптимального режима орошения (80% НВ) его доля в общем количестве азота, накопленного в урожае, составляет 53...58, в корневых остатках — 53-61%. Внесение азотных подкормок снижало эти показатели до 56-44 и 46-26%. Коэффициент азотфиксации при этом изменялся от 59...50 до 50-47% соответственно.

Проведенные расчеты с использованием экспериментальных данных по выносу и накоплению элементов питания в почве на посевах люцерны при трехлетнем выращивании в севообороте показали, что положительный баланс азота отмечен во всех вариантах с поддержанием 60%-ного порога увлажнения — 37...90 кг/га. Улучшение влагообеспеченности на режиме орошения с назначением поливов при влажности почвы 70% НВ и внесением расчетных доз удобрений обеспечивало получение положительного баланса

азота по сортам Ленинская местная и ВНИИОЗ 16, а на посевах Синской, Зарницы и особенно Вавиловки дефицит азота по вариантам опытов составлял 5...85 кг/га.

Оптимальное орошение люцерны в варианте 80% НВ по всем дозам удобрений в значительной мере повышало урожайность и расходную часть азота из почвы на посевах всех изучаемых сортов. В варианте без удобрений приход азота был меньше выноса его растительной массой на 80...150, а при выходе на запланированную урожайность 144 т/га за 3 года жизни — 30...90, в том числе по сорту ВНИИОЗ 16 — 37, а по Синской — 74 кг/га. Внесение минерального азота на фосфорно-калийном фоне расчетными дозами для получения суммарной урожайности 240...288 т/га способствовало повышению прихода над расходной частью баланса на 27... 104 кг по ВНИИОЗ 16 и 31...145 кг/га по сорту Синская.

Без применения удобрений в условиях интенсивного орошения (80% НВ) в сумме на три года использования травостоя люцерны складывается отрицательный баланс фосфора, достигающий на посевах ВНИИОЗ 16 — 153, Синской — 167, Вавиловки — 185 кг/га. Внесение фосфорных удобрений дозами 220, 270 кг/га способствовало созданию бездефицитного баланса фосфора по ВНИИОЗ 16, а по более интенсивным сортам Синская и Вавиловка положительный баланс фосфора обеспечивало внесение 270...320 кг/га на три года жизни люцерны.

Максимальный дефицит калия в наших опытах сложился на вариантах с самой высокой фактической урожайностью. При поддержании влажности почвы на уровне 80% НВ и внесении в запас на три года жизни 300—360 кг калийных удобрений дефицит калия составил 530...586 кг/га.

Статистическая обработка большого массива урожайных данных разновозрастной люцерны позволила нам определить соотношение продуктивности посевов по годам жизни. Так, если за единицу принять урожайность люцерны первого года жизни, то на второй год в зависимости от различных сочетаний водного и пищевого режимов почвы она повышается в 1,6...2,1, на третий — в 1,2...1,7, на четвертый год — в 1,2—1,5 раза в сравнении с первым.

Установленные закономерности изменения продуктивности люцерны в зависимости от возраста посевов, сумм активных температур за вегетацию и потребном количестве тепла по укосам дают возможность более точно определять уровни планируемой урожайности при 2...3 укосах в год посева, 4...5 — во второй и третий и 3.-4 — в четвертый год жизни. Учитывая полученные данные по снижению продуктивности люцерны третьего и четвертого года жизни, пора-женности ее заболеванием, засоренности посевов, в орошаемых севооборотах рекомендуется трехлетнее использование люцерны.

6. Сочстапие факторов, обеспечивающих получспис разных уровпсй урожайпости люцсрпы пторого года жизпн, 1988—1990 гг.

Урожайность зеленой массы, т/га Отклонение от программы, % Сочетание факторов

плановая фактическая предполив- ная влажность почвы, % нв доза удобрений, кг дв./га сорт

40 36,7 37,7 41,3 41,9 -8,3 -5,8 3,2 4,7 60 Без удобрений ВН1Ш03 16 Ленинская местная Синская Зарница

60 56,4 58,6 63,4 -6,0 -2,4 5,6 60 К12оР"оК75 Зарница Синская Вавиловка

57,4 -4,4 70 Без удобрений Вавиловка

60,9 1,5 К12оР-оК75 ВНИИОЗ 16

61,2 2,2 Ленинская местная

61,5 2,5 80 Без удобрений Ленинская местная

61,8 3,0 ВН1ШОЗ 16

80 75,4 78,0 -5,8 -2,5 60 К16оР9оКпо Синская Вавиловка

82,5 3,1 70 Синская

82,7 3,3 ВНИИОЗ 16

82,8 3,5 80 Ленинская местная

84,1 5,1 ВНИИОЗ 16

87,0 8,7 Синская

87,0 8,7 Зарница

100 92,9 93,5 -7,1 -6,5 70 ^ооРиоКш Ленинская местная ВНИИОЗ 16

97,6 -2,4 70 Вавиловка

98,0 -2,0 80 Зарница

101,6 1,6 Синская

106,5 6,5 Вавиловка

120 113,6 -5,4 80 ^10Р130К150 Вавиловка

НСРов Л - 5,8..7,8; В - - 3,9_.8,0; С — 3,8....6,3

При определении сочетания регулируемых факторов установлено, что суммарная за 3 года жизни урожайность 96 т/га зеленой массы (24, 40, 32) обеспечивается поддержанием 60%-ного порога увлажнения при естественном плодородии почвы по всем изучаемым сортам. При этом площадь листьев на посевах второго года жизни составляет 44,8...46,8 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал — 2,50...2,76 млн м2-дней/га. Оросительная норма изменяется от 1700 до 4250 м3Да.

Урожайность 144 т/га зеленой массы на 3 года жизни (36, 60, 48) на посевах сортов Вавиловка, Синская, Зарница можно получить при том же режиме орошения, но внесении в запас Р160К180 в сочетании с азотными подкормками дозами 45... 10 кг/га. Для получения такой продуктивности посевов местных сортов влажность почвы необходимо повысить до 70%НВ, увеличив ассимиляционную поверхность до 50,5—60,1 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал — до 2,90...3,37 млн м2-дней/га.

Урожайность с наименьшими отклонениями от программы при получении за 3 года 192 т/га зеленой массы (48, 80, 64) была получена при всех режимах орошения и внесении в запас Р220К240 с поукосными подкормками азотом 60... 15 кг/га. Оросительная норма на посевах второго года должна быть увеличена до 2650...4550 м /га. При этом если водный режим с допустимым порогом иссушения почвы до 80% НВ приемлем для всех сортов, то ВНИИОЗ 16 и Синская могут формировать такую же урожайность на режиме 70, а Вавиловка — 60% НВ (табл. 6).

Максимальная урожайность на ур'овне 60 в первый, 100 во второй и 80 т/га зеленой массы в третий год жизни (240 т/га в сумме) получена по всем сортам на режиме 80% НВ, на фоне внесения Р270К300 в запас на 3 года и поукосных азотных подкормках 75...20 кг/га.

Продуктивность, близкую к 288 т/га зеленой массы за 3 года жизни (72,120, 96), сформировали лишь посевы высокоинтенсивного сорта Вавиловка. На этих вариантах показатели фотосинтеза имели максимально! значение — 66,4...71,1 тыс. м2/га площадь листьев,

О

3,69...4,16 млн м -дней/га фотосинтетический потенциал, 5,20... 5,60 г/м2-сутки продуктивность фотосинтеза.

Оценка новых перспективных сортов по эффективности использования приходящей ФАР, продуктивности, устойчивости к «карликовой кустистости», качеству корма позволили нам рекомендовать их для испытания в системе Госсортсети, и в 1990—1992 гг. лучшие из них Синская, Зарница, Надежда, Вега 87 районированы для Волгоградской области. Сорта Чишминская 131, Полтавчанка, Унитро и др. с 1993 г. проходят испытание на сортоучастках области.

5. Агроэкологичсская оценка выращивания многолетних бобовых трав на орошаемых землях

Решение белковой проблемы в Нижнем Поволжье обоснованно связывается с расширением посевных площадей и увеличением урожайности люцерны. Но наряду с нею такие, считавшиеся нетрадиционными культурами, как клевер луговой, козлятник восточный, лядвенец рогатый и др., обладающие высокими кормовыми и агротехническими свойствами, должны найти достойное место на орошаемых землях региона. Особую актуальность расширение ассортимента бобовых трав приобрело в последние годы в связи с массовым поражением посевов люцерны «карликовой кустистостью».

Нашими исследованиями установлено, что нетрадиционные многолетние бобовые травы в рассматриваемых природных условиях имеют сравнительно низкую полноту всходов, изменяющуюся по годам исследований для клевера лугового в пределах 36,8-57,2, донника — 38,3...54,8, эспарцета — 43,4...64,8, козлятника — 38,3...48,3, вязеля пестрого — 35,4.„38,3, лядвенца рогатого — 42,0...46,2%. По характеру изреживания изучаемые виды близки к люцерне, максимальная гибель растений приходится на первый год жизни, до уборки покрова — 26,3...34,3%. Однако на посевах второго, третьего и четвертого годов жизни темпы изреживания травостоев клевера, вязеля, лядвенца, эспарцета, козлятника изменяются от 3,0 до 12,9%, а по люцерне — от 7,4 до 16,1%. В сумме за 4 года жизни посевы клевера изреживались на 41,9...54,6 против 72,6...74,9% по люцерне. Наибольшую сохранность растений на посевах всех лет обеспечивали посевы изучаемых сортов клевера нормой 9 млн всхожих семян на гектар.

Следует отметить, что испытываемые виды бобовых трав в экстремальных условиях зимы 1993—1994 гг. погибли лишь на посевах третьего и четвертого годов жизни. Сохранность клевера второго года составляла 45,7...60,2, вязеля, лядвенца, козлятника и эспарцета — 52,0...60,2, люцерны — 49,0...54,5%.

Наблюдения за развитием корневой системы показали различия в накоплении корневой массы по годам жизни изучаемых трав. Наибольшее количество корней клевер луговой и белый, вязель, лядвенец и козлятник накапливали к кощу третьего и четвертого — 7,12—12,80, а эспарцет и люцерна — на посевах второго и третьего годов жизни — 7,35...11,23 т/га.

Проведенный химический анализ корневых остатков бобовых трав показал, что содержание азота в них составляет 1,50...1,77, фосфора — 0,74...0.S6, калия — 0,8б..Л,24%. С учетом этого следует отметить, что клевер, козлятник и люцерна оставляют в почве от 155 до 304 кг азота, 59-74 кг фосфора и 85...159 кг/га калия.

Динамика образования активных клубеньков тесно коррелирует с видом, возрастом и укосом травостоя. Максимально высокое число клубеньков с леггемоглобином отмечено на посевах второго года жизни эспарцета виколистного Мустанг в первом укосе — 60,0, козлятника восточного Донецкий 90 — 35,0, вязеля пестрого Полтавский 51 — 33,3, клевера лугового Пеликан — 32,6 и люцерны Надежда — 31,0 шт./раст. В четвертом укосе количество розовых клубеньков составило соответственно 10,5, 3,8, 6,0, 2,6 и 4,0.

Если оценивать соотношение активных клубеньков к общему их числу в наших опытах, где семена всех бобовых перед посевом обрабатывались специальными для каждого вида штаммами ризо-торфина, то можно отметить, что по эспарцету оно колеблется от 44,5 до 65,5, клеверу — от 44,1 до 54,4, козлятнику — от 46,1...54,2 и люцерне — от 50,3 до 67,2%. Таким образом, даже при искусственном заражении количество активных клубеньков на корнях бобовых трав составляет лишь половину от общего числа образующихся клубеньков.

Изучаемые бобовые травы имели высокие показатели фотосинтетической деятельности. Клевер луговой ВИК 7, ВИК 84, Марс, Пеликан за вегетацию второго года жизни накапливал от 18,8 до 22,3 т/га сухой массы с суточным приростом от 224 до 260 кг,

фотосинтетический потенциал изменяется при этом от 3,11 до 4,02

р

млн м -дней/га, а КПД ФАР — от 2,29 до 3,33%. Козлятник восточный Донецкий 90 и люцерна синегибридная Надежда утилизировали 2,98...3,22%, а вязель пестрый, лядвенец рогатый и люцерна желтогибридная — 1,95...2,34% ФАР.

Высокие показатели фотосинтеза посевов клевера лугового, эспарцета и люцерны второго года жизни определили их максимальную продуктивность — 65,4...97,8 т против 60,5...89,1 в третий и 47,2...76,6 т/га зеленой массы в четвертый год жизни. Клевер белый, вязель пестрый, лядвенец рогатый и козлятник восточный на посевах второго года формировали 54,6...85,1, третьего — 54,5...83,8 и четвертого года жизни — 55,0...73,2 т/га зеленой массы (табл. 7).

7. Урожайность многолетних бобовых трап разных лет жизни, 1990—1993 гг. (т/га зелепой массы)

Вид, сорт

Первый Второй Третий Четвертый

Клевер луговой ВИК 7 ВИК 84

32.2 97,8 88,7 76,6

32.3 96,5 89,1 74,0 30,0 90,8 84,1 68,8 29,3 87,8 83,2 69,8 29,0 85,1 82,9 65,2

Марс

Пеликан

Заря

Вид, сорт Первый Второй Третий Четверты

Скриверский 27,2 72,7 67,0 60,4

белый Атоляй 27,2 64,8 66,3 68,8

Донник белый Шевакен 26,7 91,2 — —

желтый Акбас 26,6 79,1 — —

Вязель пестрый Полтавский 51 22,5 54,6 54,-5 55,6

Лядвенец рогатый Гельсвис 21,5 62,7 65,3 62,3

Козлятник восточный Донецкий 90 30,2 85,0 83,8 73,2

Эспарцет виколистный Мустанг 28,4 74,2 66,0 51,5

песчаный Песчаный 1251 25,0 65,4 60,5 47,4

Люцерна синегибридная Надежда 41,0 94,4 70,5 50,5

пестрогибридная Вега 87 35,9 76,4 68,8 50,5

желтогибридная Краснокутская 39,8 62,9 59,0 45,4

НСР05 2,6—5,9 3,7—6,8 7,1.-10,5 6,9

При этом если в год посева все изучаемые виды и сорта бобовых трав по урожайности значительно уступали лучшему районированному сорту синегибридной люцерны Надежда (15,9...46,7%), то на второй год жизни урожайность, близкая к сорту Надежда, получена практически по большинству сортов клевера лугового, а на посевах ВИК 7, ВИК 84, Крушевачка 17 и 27 — на 2,2...5,4% выше. Посевы клевера лугового третьего года превзошли по урожайности люцерну Надежда на 16,0...26,2, четвертого года жизни — 19,8...26,6%.

Долголетние травы клевер белый, вязель, лядвенец, козлятник третьего года формировали урожаи на уровне районированных сортов люцерны, а на посевах четвертого года превосходили их. Суммарная урожайность за четыре года по сортам клевера лугового изменялась от 227 до 295, вязелю, лядвенцу, эспарцету, клеверу белому и козлятнику — от 186 до 272 т/га. Урожайность люцерны лучших районированных сортов составила в сумме за 4 года 198...256 т/га зеленой массы.

Продолжительность меж укосных периодов клевера белого, клевера лугового, лядвенца изменялась от 53...57 в первом до 30...37 дней в последующих укосах, люцерны, донника, вязеля, козлятника и эспарцета — соответственно 60...65 и 38...45 дней. На формирование одного укоса клевер и лядвенец затрачивали в среднем 715±40, донники — 810+20, козлятник, эспарцет, вязель — 770±20'С. При этом клевер белый, клевер луговой и лядвенец рогатый достигли фазы цветения в первом укосе на 3...7, в последующих укосах — на 2...3 дня раньше, чем люцерна. Вязель, козлятник и эспарцет фор-

мировали первый укос на 5...6, последующие — на 2...8 дней позже, чем люцерна. Доля первого укоса в общем урожае изменялась от 35 до 41, второго — от 27 до 36, третьего — от 21 до 24 и четвертого — от 6 до 16%.

На посевах многолетних трав всех лет жизни прослежено достаточно четкое разделение изучаемых бобовых трав по содержанию в растениях азота, а соответственно и протеина. В первую группу с содержанием в сухой массе 2,6...2,9% азота следует отнести лядве-нец, клевер луговой, донник желтый и эспарцет песчаный. Во вторую группу — 3,0—3,3% входят клевер белый, донник белый, вязель и эспарцет виколистный. К третьей группе с содержанием 3,5...3,7% азота отнесены люцерна и козлятник. Количество сырого протеина в растениях первой группы составляет 16,2-18,2, второй — 18,7-20,7, третьей — 21,9-23,2% (табл. 8).

По содержанию клетчатки растения бобовых трав различались довольно заметно — от 18,5-22,2% по лядвенцу, клеверу и люцерне до 24,0-26,1% по доннику, козлятнику и эспарцету. Количество БЭВ в сухой листостебельной массе растений по укосам составляло по клеверам — 36,5-40,5, доннику и эспарцету — 33,8-37,3, козлятнику, вязелю и лядвенцу — 32,9-37,9%.

8. Содержание осчотплх элементов и питательность многолетних бобовых (% в сухой массе)

трав

Вид N Р2О5 КгО 1 Протеин Жир Клетчатка БЭВ

Клевер луговой 2,91 0,71 3,16 18,1 2,7 21,1 37,6

белый 3,02 0,77 3,07 18,8 3,0 19,9 38,8

Донник белый 3,11 0,86 2,70 19,4 3,5 24,0 37,2

желтый 2,88 0,83 2,60 18,0 3,7 26,1 36,0

Вязель пестрый 3,24 0,68 3,30 25,2 3,3 24,5 34,3

Лядвенец рогатый 2,59 0,67 2,68 16,1 2,8 18,5 45,9

Козлятник 3,71 0,68 2,83 23,1 2,9 26,3 32,9

восточный

Эспарцет 3,32 0,72 3,30 29,7 3,3 24,5 33,8

виколистный

песчаный 2,82 0,70 2,90 17,6 3,3 25,5 35,6

Люцерна 3,63 0,70 2,50 22,6 2,3 21,2 35,7

синегибридная

пестрогибридная 3,50 0,68 2,45 21,8 2,3 22,2 35,0

желтогибридная

3,59

0,65

2,33

22,4

2,3

24,4

36,5

Максимально высоким показателем по сумме незаменимых аминокислот характеризовались растения козлятника восточного, в килограмме сухой массы которого в среднем по 4 укосам их содержалось 53,48 г. Минимальное количество незаменимых кислот отмечено в растениях донников, эспарцета I! лядвенца — 31,25...41,56 г.

По содержанию критической аминокислоты — лизина выделились растения вязеля, козлятника, люцерны — 7,56—7,90 г. Высокой суммой аминокислот лейциновой группы отличались растения клевера Пеликан, вязеля Полтавский 51, козлятника Донецкий 90, по содержанию лимитирующей кислоты — треонина — клевер, козлятник, фенилаланина — клевер, вязель, лядвенец, люцерна (табл. 9).

9. Содсржапие пезамспиммх амипокислот п растениях бобопых трав второго года яшзпи, г в кг сухой массы

Вид, сорт Сумма кислот В том числе

лизин треонин изолейцин фенилала-нин

Клевер ВПК 7 48,53 6,63 7,70 6,13 8,93

ВПК 8-1 48,23 6,46 7,27 6,32 8,95

Пеликан 49,17 6,77 7,70 7,07 8,85

Лтоляй 48,92 6,85 7,75 6,00 8,70

Донник Шевакон 32,91 9,70 5,29 3,25 4,55

Акбас 31,25 6,11 4,89 3,15 5,00

Вязель Полтавский 51 49,76 7,56 7,35 6,35 9,20

Лядвенец Гельсвис 41,06 4,45 5,02 3,93 9,25

Козлятник Донецкий 90 53,48 7,71 7,15 7,40 10,12

Эспарцет Мустанг 41,56 6,74 6,12 4,65 6,12

Песчаный 1251 41,04 6,46 5,88 4,70 6,05

Люцерна Надежда 49,95 7,86 6,94 5,77 9,42

Вега 87 48,36 7,90 6,99 4,86 9,28

Краснокутская желтая 45,22 6,70 6,09 4,86 8,74

В наших исследованиях при оптимизации условий пищевого и водного режимов светло-каштановых почв накопление нитратов в растениях нетрадиционных бобовых трав зависело в основном от вида, укоса и температурного режима вегетационного периода. Больше нитратов в сухой биомассе накапливали растения вязеля пестрого, козлятника восточного, эспарцета виколистного и люцерны сине- и пестрогибридной. Среднее содержание нитратов в них

колебалось от 514 до 599 мг, в то время как в растениях клевера, лядвенца, эспарцета песчаного и люцерны желтогибридной — 274...311 мг при ПДК 500 мг/кг.

При этом в годы с прохладным и пасмурным летом поглощенные растениями из почвы нитраты не полностью расходуются на построение органических соединений, вследствие чего часть их аккумулируется в свободной форме. Так, в 1992 г., вегетационный период которого отличался холодной и дождливой погодой с суммой активных температур 2600'С, уже в первом укосе накопление нитратов в сухой массе бобовых трав составило 340...565, а в четвертом — 590...785 мг/кг. В то же время в условиях сухой и жаркой погоды 1991 и 1993 гг. с суммой температур 3600...3900'С количество нитратов даже в четвертом укосе не превысило допустимых концентраций и составило по клеверу 242...400, козлятнику — 350...428, эспарцету — 370...470, люцерне — 250...509 мг/кг.

По питательной ценности выделились посевы клевера лугового Вик 7, Вик 84, Пеликан, донника белого Шевакен и люцерны синегибридной Надежда. С каждого гектара посевов этих культур получено от 12,6 до 13,7 т кормовых единиц, 2,7...3,6 т переваримого протеина.

6. Особенности формирования смешанных посевов многолетних трав

Выращивание бобовых и злаковых культур в смешанных посевах обеспечивает более эффективное использование ФАР, продуктивное долголетие, сбалансированность корма по основным питательным веществам, толерантность к болезням и вредителям, улучшение водно-физических свойств и повышение плодородия почв (А. Ф. Иванов, 1974; А.А.Кутузова, 1973; И.В.Ларин, 1991; И. П. Минина, 1972; Ю. Ф. Миронов, 1990; В. А. Филоненко, 1985; М. Н. Худенко, 1991 и др.).

По данным наших наблюдений, динамика плотности смешанных травостоев изменяется в довольно широких пределах и зависит от видового состава, соотношения компонентов и способов их пространственного размещения, а также имеет существенные различия в количестве побегов на единицу площади в начале и конце вегетации. Злаки образовывали по всем вариантам на посевах первого года в 1,6...2,8 раз побегов больше, чем бобовые, на посевах второго — в 1,9...4Д и на посевах третьего года пользования — в 2,7...5,6 раза.

Динамика плотности травостоя в зависимости от возраста у бобовых и злаковых трав имела разный характер. Бобовые максимально высокое число побегов образовывали весной первого года пользования — 658...730 шт./ м2 с последовательным уменьшением

к концу вегетации третьего года жизни до 235...404, при этом наиболее заметное снижение отмечено в смесях, состоящих из одного бобового и двух злаковых компонентов — с 658 до 253 побега. Интенсивность побегообразования злаков также снижалась к концу вегетации третьего года, но при этом на посевах второго года она достигала максимальной величины — 1252...1552 побега.

Лучшие условия для создания высокой плотности травостоя складывались в четырехчленных смесях из люцерны, клевера, костреца, ежи и овсяницы при посеве их параллельно чередующимися рядами: от 710...902 в первый до 532...640 побегов бобовых в третий год пользования, злаков — от 1272...1458 до 1469...1694 игг./м .

Наибольшее количество корневой массы в полуметровом слое почвы накапливали посевы этих же смесей к концу вегетации третьего года пользования— 12,45-13,08 при обычном и 13,00-13,70 т/га при черезрядном посеве компонентов. Лучшая смесь из люцерны, клевера, ежи и овсяницы оставляла в почве 178 кг азота, 74 кг фосфора и 146 кг/га калия или практически такое же количество питательных веществ.

Максимальным накоплением биомассы изучаемые смеси отличались на посевах второго года — 73,3...94,7 т, урожайность травостоев первого и третьего годов пользования составляла 75....80% от нее — 54,1...66,7 т/га зеленой массы. Введение второго бобового компонента клевера лугового повышало урожайность травосмесей на 2,2-4,6%, а увеличение нормы высева бобовых с 45 до 60% сопровождалось повышением урожайности на 3,7.-15,5%, с 60 до 75% — обеспечивало недостоверные прибавки урожая.

При посеве параллельно чередующимися рядами семян бобовых и злаковых трав создавались лучшие условия для жизни растений, благодаря чему во все годы пользования травостоем формировалась урожайность на 5,1-10,2% выше по сравнению с обычным посевом (табл. 10).

Полученные в результате статистической обработки большого массива данных закономерности по динамике урожайности позволили предложить аналитическое выражение для прогнозирования урожайности травосмесей с учетом их возраста, видового состава, насыщенности бобовыми, способа размещения компонентов в агро-фитоценозах, которое имеет вид:

У = Уб • К1 • К2 • Кз • К4,

где Уб — базовая (наибольшая урожайность), зафиксированная в опытах;

К.1 — коэффициент учета возраста травостоя, равный 1 для второго года, 0,76-0,79 — для травостоев первого и третьего годов пользования;

Кг — коэффициент учета особенностей видового состава травосмесей: для двухчленных смесей — 0,92...0,93, трехчленных с двумя бобовыми — 0,95...0,97, с двумя злаковыми — 0,84...0,87, четырехчленных — 1,0;

Кз — коэффициент учета влияния на урожайность сочетания бобовых и злаковых компонентов. Принимается равным 1 при соотношении бобовых и злаковых компонентов 60:55, 0,92...0,94 — 45:70, 0,95...0,98 — при соотношении 75:40%;

К4 — коэффициент учета влияния способа размещения компонентов. Для посева семян бобовых и злаковых трав параллельно чередующимися рядами равен 1, для обычного посева — 0,90—0,95.

10. Урожайпость бобово-злаковых смесей второго года пользовапия, 1991—1994 гг.

Видовой состав травосмесей Обычный посев Черезрядный посев

зеленой массы, т/га отклонение от программы, % зеленой массы, т/га отклонение от программы, %

Люцерна+кострец 78,3 -2,2 86,6 8,2

Люцерна+ежа 78,2 -2,3 88,0 10,0

Люцерна+овсяница 82,9 3,6 90,2 12,7

Люцерна+клевер+кострец 83,3 4,1 87,4 9,2

Люцерна+клевер+ежа 82,3 2,8 87,8 9,7

Люцерна+клевер+овслница 85,5 6,8 92,2 15,2

Люцерна+кострец+ежа 70,9 -11,4 77,5 -3,2

Люцерна+кострец+овсяница 73,5 -8,2 77,0 -3,8

Люцерна+ежа+овсяница 73,3 -8,4 79,1 -1,2

Люцерна+клевер+косгрец+ежа 86,6 8,2 91,7 14,6

Люцерна+клевер+костроц+овсяница 85,2 6,5 90,0 12,5

Люцерна+клевер+ежа+овсяница 88,1 10,0 94,7 18,3

Предложенная аналитическая зависимость позволяет не только прогнозировать урожайность многолетних агрофитоценозов, но и конструировать наиболее перспективные виды смесей с различным видовым составом и соотношением компонентов.

Ботанический состав травостоев и их питательная ценность в значительной степени определялись нормами высева бобовых компонентов, увеличение которых с 45 до 60-75% способствовало по-

вышению доли бобовых в урожае с 37,6...39,0 до 50,5...67,5%, содержания протеина — с 13.0...14,2 до 15,9.-17,5%.

Основой рационального расходования протеина является балансирование рационов кормления животных по аминокислотам. Наши исследования показали наличие существенной разницы по сумме аминокислот, содержащихся в растениях бобовых, злаковых и бобово-злаковых смесей, — 131, 33, 50, 16 и 62, 33...71, 71 г/кг. Сумма незаменимых аминокислот в смесях с повышением доли бобовых компонентов возрастала с 24,64-27,58 до 26,37-31,71 г/кг (табл. 11).

11. Влшшие соотпошспий компопептов па содержание незаменимых амипокислот в бобопо-злакопых смесях пторого года пользопапня (г в кг сухой массы)

Сумма кислот В том числе

Видовой состав смесей лизин треонин фенилала-нин

■15 + 7070

Люцерна + овсяница 25,85 4,65 4,08 4,58

Люцерна + клевер + овсяница 27,58 5,15 4,65 4,87

Люцерна + ежа + овсяница 24,64 4,23 3,05 4,35

Люцерна + клевер + ежа + овсяница 26,65 5,05 4,55 4,95

60 + 55^0

Люцерна + овсяница 26,96 4,80 4,18 4,87

Люцерна + клевер + овсяница 30,05 5,65 4,84 5,15

Люцерна + ежа + овсяница 25,85 4,35 3,15 4,50

Люцерна + клевер + ежа + овсяница 29,15 5,30 4,88 2,25

75 + 40?с

Люцерна + овсяница 28,61 4,98 4,30 4,91

Люцерна + клевер + овсяница 31,71 5,58 4,93 5,24

Люцерна + ежа + овсяница 26,37 4,47 3,31 4,54

Люцерна + клевер + ежа + овсяница 30,36 5,37 4,80 5,38

Накопление нитратов в урожае смесей, состоящих из одного бобового и двух злаковых компонентов, в годы с холодным и дождливым вегетационным периодом превышало ПДК в первом укосе в 1,4-1,5, в последнем — в 1,8-2,2 раза. Допустимое содержание нитратов во все годы исследований отмечено в вариантах четырехчленных смесей из двух бобовых и двух злаковых трав.

Энергетическая питательность смесей также повышалась с увеличением количества бобовых и их доли в травостое. Содержание обменной энергии, например, в смеси люцерна + овсяница при норме высева бобовых 45% составило 9,51, а люцерна + клевер + овсяница — 9,80 МДж; увеличение доли бобовых до 60...75% сопровождалось повышением энергетической ценности корма до 9,76...10,17 МДж/кг. Смеси с преобладанием злаков, и в частности смесь люцерна + ежа + овсяница, содержали в килограмме сухой массы на 0,65—1,06 МДж меньше.

Обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином в смесях увеличивалась с введением второго бобового компонента с 45 до 60-75% — на 2,3-11,0 и 14,0-29,4% соответственно. В четырехчленных смесях из люцерны, клевера и двух злаков (костреца, ежи, овсяницы) на 1 к. ед. приходилось от 152 до 188 г переваримого протеина. Близкое к оптимальному соотношение протеина и обменной энергии (9,5-9,8 г на 1 МДж) получено в четырехчленных смесях при увеличении доли бобовых до 60%. Эти посевы характеризовались наивысшей продуктивностью — 22,6 т сухой массы, 11,8... 13,1 т кормовых единиц, 1,9-2,1 т переваримого протеина и 201-226 ГДж ОЭ с гектара.

7. Научно обоснованные технологии, экологическая, энергетическая и экономическая эффективность выращивания многолетних трав на орошаемых землях

Основой для разработки технологии выращивания запланированных урожаев многолетних трав на орошаемых землях явились данные наших и обобщение результатов исследований М. Н. Багрова (1975), И. П. Кружилина (1981), Г. А. Медведева, А. Ф. Иванова (1977), В. И. Филина (1987), В. Н. Чурзина (1990), а также включенные в научно обоснованные системы орошаемого земледелия материалы.

Особенности предлагаемой нами технологии сводятся к следующему".

расчет доз удобрений на запланированные урожаи люцерны, выполняемый по методике опытной станции по программированию урожаев и обеспечивающий высокую сходимость расчетных и фактических результатов;

внесение азотных удобрений дифференцированными дозами, рассчитанными на вынос с урожаем каждого укоса, по рекомендованной схеме при четырех укосах — 38, 31, 20, 11%, при пяти укосах — 31, 24, 20, 15, 10% годовой дозы;

использование для посева высокоурожайных сортов интенсивного типа: Вавиловка, Синская, Зарница, Надежда и др.;

применение при весенних посевах лучших покровных культур, ослабляющих угнетающее действие на люцерну при норме посева последней 7,5 млн всхожести семян на гектар;

сочетание управляемых урожаеобразующих факторов, способствующих получению планируемой продуктивности на уровне 36...60 т в первый, 60...120 т во второй, 48...96 т/га зеленой массы в третий год жизни при рациональном использовании оросительной воды и минеральных удобрений, не оказывающих негативного воздействия на плодородие почвы и качество получаемой продукции.

Клевер луговой до последнего времени считался нетрадиционной для Нижнего Поволжья культурой. С созданием новых высокопродуктивных, зимостойких, жароустойчивых сортов стало возможным привлечение клевера в орошаемое земледелие региона. Основные параметры технологии выращивания клевера: создание оптимальной густоты стояния: 400...450 раст./м в фазу полных всходов, 250...300 — в начале второго, 220...250 — в начале третьего и 190...200 раст./м в начале вегетации четвертого года жизни, норма высева — 9 млн всхожих семян на гектар;

улучшение пищевого режима почвы с внесением расчетных доз фосфорно-калийных удобрений в запас на 3...4 года пользования травостоем, азотных — дробно под укосы дифференцированными с учетом доли укоса в общем урожае дозами;

поддержание заданных уровней увлажнения активного (0,6 м) слоя почвы для получения разных уровней урожайности;

внедрение новых интенсивных сортов, обеспечивающих получение запланированных урожаев высокого качества;

прогрессивные приемы ухода за посевами и уборки, направленные на сохранение продуктивного долголетия травостоев.

При разработке технологии выращивания запланированных урожаев смесей из многолетних бобовых и злаковых трав использовались данные наших многофакторных опытов и обобщенные результаты исследований П. П. Бегучева (2975), А. Ф. Иванова, М. Н. Короленко (1974), И. П. Кружилина (1975), В. Г. Горбункова (1979), В. Ф. Мамина (1988) и др.

Отличие разработанной нами технологии от ранее рекомендованных заключается в следующем:

определено рациональное сочетание основных урожаеобразующих факторов для получения заданных уровней урожайности бо-бово-злаковых травосмесей;

даны оптимальные соотношения бобовых и злаковых компонентов в двух-, трех-, четырехчленных смесях, определяющих не только величину урожая, но и качество получаемого корма;

в качестве второго бобового компонента рекомендован клевер луговой, повышающий продуктивное долголетие и питательность смесей;

предложен способ размещения семян бобовых и злаковых компонентов в параллельно чередующиеся рядки, обеспечивающий превышение урожая по сравнению с обычным способом посева на 6... 10%;

уточнены и усовершенствованы основные элементы технологии выращивания многолетних бобово-злаковых смесей при интенсивном многоукосном использовании травостоев.

Важное значение в улучшении экологических условий мелиорированных земель имеет способность многолетних трав оставлять большое количество органики в почве. Многолетние травы в наших опытах, выращенные по разработанным технологиям, накапливали в полуметровом слое почвы от 9,8 до 13,0 т/га сухих корней. Содержание питательных веществ в этой массе составляло 112..265 кг азота, 40...77 фосфора, 64...138 кг/га калия.

Благодаря увеличению массы корней за счет улучшения условий выращивания трав содержание агрономически ценных агрегатов почвы в сравнении с исходчиш повышалось на 21,8...32,0% при программированном возделывании люцерны и на 17,8—23,8% — на посевах бобово-злаковых смесей.

Показателем благополучного экологического состояния почвы является образование клубеньков на корнях бобовых трав. Внесение поукосных азотных подкормок дозами, рекомендованными нами с учетом выноса этого элемента с урожаем каждого укоса при оптимальном фосфорно-калийном фоне и поддержании влажности почвы на уровне 80% НВ, способствовало в сравнении с неудобренным контролем повышению как общего количества, так и числа активных клубеньков на корнях люцерны. Внесение азота более высокими дозами (160...200 кг/га за вегетацию) оказывало ингиби-рующее влияние на развитие симбиотического аппарата, снижение коэффициента азотфиксации и продуктивности посевов люцерны.

Полученные данные по содержанию энергии в урожае и затраты на его выращивание свидетельствуют о высокой энергетической эффективности технологии программированного возделывания люцерны. Даже на фоне естественного плодородия почвы и жесткого режима орошения с назначением поливов при влажности почвы 60% НВ коэффициент энергетической эффективности по сортам ВНИИОЗ 16 и Синская на посевах второго года жизни составил 2,80...2,96. Улучшение пищевого режима почвы внесением расчетных доз удобрений на этом режиме орошения сопровождалось повышением коэффициента энергетической эффективности до 3,22—3,77, на режиме 70% НВ — до 3,45-40,08, 80% НВ — 3,84-4,42

(табл. 12). На посевах третьего года жизни показатели биоэнергетической оценки программированного выращивания люцерны были достаточно высокими и изменялись от 2,37...3,10 до 3,91...3,65.

При оптимизации водного и пищевого режимов почвы коэффициент энергетической эффективности на посевах второго года жизни клевера лугового, донника белого, козлятника восточного составил 4,35, 4,20, 4,14. Энергоемкость производства сухой массы, кормовых единиц и переваримого протеина этих культур мало отличалась от люцерны и изменялась соответственно в пределах 5,2...6,8, 7,7-11,1 и 38,8-61,0 МДж/кг.

Технология выращивания многолетних бобовых и злаковых трав в смешанных агрофитоценозах характеризовалась высокой энергетической эффективностью. Наиболее выгодное соотношение аккумулированной и затраченной энергии отмечено на посевах четырехчленных смесей из двух бобовых и двух злаковых компонентов при размещении их семян в индивидуальные рядки — 4,55-4,75, коэффициент энергетической эффективности на обычном посеве в первый год пользования составлял 3,85-4,20, во второй — 4,40—4,52 и в третий год пользования — 3,90-4,25.

Экономическая оценка технологий выращивания многолетних трав в одновидовых и смешанных посевах, проведенная с учетом сопоставимых цен, сложившихся на 1 января 1995 г., свидетельствует о их высокой эффективности. Рентабельность выращивания в одновидовых посевах изменялась от 67 до 86%, в смешанных посевах со злаками — от 68 до 78%.

12. Эпсргетичсская эффективность шлращиваппя люцерны второго года жизни, МДж/га

Предпо-ливная влаж- Шифр вариантов по удобре- Содержание энергии в урожае Затраты совокупной энергии Коэффициент энергетической эффективности

ность

почвы, %НВ ниям ВШ1ИОЗ 16 Синская ВН1ШОЗ 16 Синская внниоз 16 Синская

60 000 168090 194287 60179 65510 2,80 2,96

111 248862 281607 77260 82290 3,22 3,42

222 320900 347097 89210 92642 3,59 3,77

70 000 218300 242313 67448 71345 3,23 3,41

111 279424 323084 79000 86924 3,45 3,71

222 390757 388574 100860 95400 3,90 4,08

333 388574 408220 101200 102777 3,84 4,00

80 000 390339 309986 81325 84695 3,58 3,69

222 394208 406038 99300 98280 3,84 4,14

333 438783 464979 104344 105478 4,21 4,42

444 419136 458430 105415 109568 4,02 4,20

выводы

1. В агроклиматических условиях зоны сухих степей Нижнего Поволжья с его высокой тепло- и низкой влагообеспеченностью, обильным приходом солнечной радиации, частой повторяемостью засух и суховеев устойчивое выращивание многолетних бобовых трав и их смесей со злаками при сравнительно высокой реализации потенциала их продуктивности возможно только при орошении. Оптимизация условий водного и пищевого режимов почвы обеспечивает утилизацию их посевами 1,5...3,5% ФАР, получение в первый год за 2...3 укоса 30...55, а в последующие годы — за 3...5 укосов от 60 до 110 т/га зеленой массы.

2. Одним из важнейших условий реализации потенциала продуктивности люцерны является создание и поддержание в течение всего срока использования достаточно плотного травостоя. Достигается исходная высокая густота стояния люцерны благодаря использованию покровных культур, разделенных нами на три группы: малоугнетающие, убираемые на зеленый корм или сено через 60...65 дней после посева, среднеутнетающие, убираемые через 90-105 дней на зерно, сильноугнетающие — озимые культуры и суданская трава, растущие вместе с люцерной в течение всей вегетации.

Лучшие условия освещенности и меньшая гибель растений люцерны (17,4—23,4%) складывались под покровом малоугнетающих культур: кукурузы, ячменя, овса, проса на зеленый корм и горчицы на семена. Наибольшее изреживание люцерны (до 47,2—62,0%) в силу острой конкуренции за свет отмечено под покровом озимой пшеницы на зерно и суданской травы. Овес и ячмень как покровные культуры следует высевать нормами, сниженными на 40% от принятых (3,5 млн), кукурузу — на 20 (150 тыс. растений), суданскую траву — на 60% (1,5 млн всхожих семян на гектар). Созданию оптимальной плотности травостоя люцерны, 400-450 растений в фазу полных всходов, 250...280 — в начале вегетации второго и не менее 200...230 раст./м2 в начале вегетации третьего года жизни, соответствует норма высева 7,5 млн всхожих семян на гектар.

3. По показателям продуктивности, устойчивости к «карликовой кустистости», кормовым достоинствам выделились синегибридные сорта Вавиловка, Зарница, Синская, Надежда, Полтавчанка, Кап-чагайская 80, Чишминская 131. При оптимизации условий выращивания они обеспечивали утилизацию 3,0-3,6% ФАР, формировали урожайность 87-97 т/га зеленой массы, отличались невысокой пораженностью болезнями — от 1,0 до 6,5-10,0 против 24,0-55,5% по сортам Ленинская местная и ВНИИОЗ 16, высоким содержанием переваримого протеина — 142...163 г, обменной энергии — 9,8... 10,5 МДж, незаменимых аминокислот — 49,6-50,1 г/кг.

Лучшие среди пестрогибридных сортов Бега 87, Кокше, Винни-чанка аккумулировали 2,7...3,0% ФАР, что позволило им формировать урожайность на уровне 76-88 т/га. Растения этих сортов мало поражались «карликовой кустистостью» — 1,0—2,5%, имели высокие кормовые достоинства: 131... 142 г протеина, 9,8... 10,2 МДж ОЭ, 50,6-51,4 г/кг незаменимых аминокислот. Желтогибридные сорта формировали самую низкую урожайность — 52...74 т зеленой массы с гектара, утилизируя 1,7-2,2% ФАР, но характеризовались абсолютной толерантностью к заболеваниям. По кормовым достоинствам они мало отличались от пестрогибридных сортов.

4. Суммарное водопотребление люцерны изменялось в зависимости от уровня формируемого урожая, водного режима почвы, возраста травостоя и погодных условий вегетации. Самым высоким потреблением влаги характеризовались наиболее продуктивные посевы второго года жизни в варианте с назначением поливов при влажности почвы 80% НВ. На получение 90...100 т/га зеленой массы люцерна расходовала 7,5-7,6 тыс. м /га воды. На варианте с пред-поливной влажностью 70% общий расход влаги снижался до 7,0-7,2 тыс м3/га при одновременном уменьшении урожайности до 65..90 т/га. Снижение предполивной влажности до 60% НВ сопровождалось дальнейшим падением урожайности до 55-70 т/га при суммарном водопо-треблении 6,6_6,8 тыс. м /га. Самым продуктивным использованием влаги на получение урожая характеризовались растения второго года жизни сортов Вавиловка, Синская, Зарница, коэффициент водопотребления составил 65-99 м /т, что на 14,6-18,2% меньше, чем по местным сортам Ленинская и ВНИИОЗ 16.

5. Получение суммарной за три года жизни урожайности 96 т/га зеленой массы обеспечивается поддержанием 60%-ного порога увлажнения на фоне естественного плодородия почвы посевами всех изучаемых нами сортов. При этом площадь листьев на посевах второго года жизни должна составлять не менее 44,8-46,0 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал — 2,50-2,76 млн м2-дней/га. Оросительная норма в зависимости от количества выпавших за вегетационный период осадков изменяется от 1700 до 4250 м3/га. На посевах сортов Вавиловка, Синская и Зарница урожайность 144 т/га можно получить при том же режиме орошения, но внесении в запас Р160К180 в сочетании с дифференцированными азотными подкормками из расчета внесения 45...10 кг/га под укосы. Для получения такой продуктивности на посевах местных сортов предполивной порог влажности почвы необходимо поднять до 70% НВ, увеличив ассимиляционную поверхность до 50,5-60,1 тыс. м /га, фотосинтетический потенциал до 2,90-3,37 млн м2-дней/га.

6. Общий за три года сбор зеленой массы люцерны на уровне 192 т/га получен при всех режимах орошения и внесении в запас Р220К240 с подкормками азотом под укосы — 60.. 15 кг/га. Оросительная норма на посевах второго года увеличивалась до 2650...4550 м3/га. При этом если большинство изучаемых нами сортов такую урожайность формирует при водном режиме с допустимым порогом иссушения почвы до 80% НВ, то ВНИИОЗ 16 и Синская обеспечивают ее получение на режиме влажности почвы 70, а Вавиловка — 60% НВ.

Максимальная урожайность на уровне 60 в первый, 100 — во второй и 80 т/га зеленой массы в третий год жизни (240 т/га) получена по всем сортам при поддержании 80%-ного порога увлажнения и внесении на фоне Р270К300 азотных подкормок от 75 до 20 кг/га под укосы. Продуктивность, близкую к 288 т/га, за три года жизни сформировали лишь посевы высокоинтенсивного сорта Вавиловка.

На этих вариантах показатели фотосинтеза имели максимальное

2 2 значение: 66,4...71,1 тыс. м /га — площадь листьев, 3,69-4^16 млн м •

дней/га — фотосинтетический потенциал, 5,20-5,60 г/м • сутки —

продуктивность фотосинтеза.

7. Инокуляция семян люцерны активной расой ШшоЫит способствует увеличению количества растений с клубеньками до 65,1-89,0%, а число самих клубеньков с 15...24 до 32...43, в том числе активных с 6...12 до 17...25 шт./раст. Максимальное количество клубеньков отмечено в вариантах режимов орошения 70 и 80% НВ и внесения дифференцированных доз удобрений по сортам Унитро, Синская, Вавиловка, Зарница, Надежда. Увеличение доз азота до 100...120 в год посева, 160...200 во второй, 130...160 кг/га за вегетацию в третий год жизни оказывало ингибирующее влияние на развитие симбиотического аппарата и приводило к снижению общего и активного потенциала. Доля биологического азота в урожае люцерны изменялась от 53 до 58, в корневой массе — от 53 до 61%. Внесение азотных подкормок снижало эти показатели с 56 до 44%, а коэффициент азотфиксации — с 59 до 47%.

8. Нетрадиционные многолетние бобовые травы в рассматриваемых природных условиях по полноте всходов и изреживанию травостоя при правильном орошении мало отличались от люцерны. Полнота всходов клевера, козлятника, лядвенца, вязеля колебалась по годам исследований от 35,4 до 48,3...54,8%, изреживание до выхода из-под покрова составляло 26,3-34,3, на посевах прошлых лет — от 3,0-6,0 до 10,0-12,9%. За четыре года жизни травостои клевера лугового, клевера белого, козлятника восточного, лядвенца рогатого изреживались меньше, чем люцерны, — 41,9...58,5 против 72,6-74,9%.

9. Бобовые травы при оптимизации условий выращивания формировали 20,2-35,5 т/га зеленой массы в первый, 65,4-97,8 — во

второй, 60,5—89,1 — в третий и 47,4...76,б — в четвертый год жизни. При этом если в год посева они уступали люцерне, то на второй год урожайность, близкая к лучшему районированному сорту люцерны Надежда, была получена почти по всем изучаемым сортам клевера лугового, а ВИК 7, ВПК 84, Крушевачка 17 превзошли ее на 2,2—5,4%. На посевах третьего года разница в пользу клевера составила 16,0-26,2, четвертого года жизни — 19,8...28,5%.

Суммарная за 4 года урожайность клевера лугового изменялась от 117 до 295, лядвенца, вязеля, эспарцета песчаного и клевера белого — от 186 до 227, эспарцета виколистного и козлятника восточного — от 220 до 272, урожайность люцерны синегибридной Надежда составила 256, пестрогибридной Бега 87 — 230, желтогиб-ридной Краснокутская — 198 т/га зеленой массы.

10. Клевер, козлятник, вязель, лядвенец после выхода из-под покрова во все годы исследований давали два, на посевах прошлых лет — четыре полноценных укоса. Наименьшие межукосные периоды характерны для клевера белого — 53 в первом, 30...35 дней в последующих укосах. Клевер луговой и лядвенец затрачивали на 2...4, вязель, козлятник и эспарцет — на 7 ...12 дней больше, чем клевер белый. Сумма температур от возобновления вегетации до первого укоса колебалась от 696 до 812'С, на образование последующих укосов клеверу и лядвенцу требовалось в среднем 715, вязелю, козлятнику, эспарцету — 770, люцерне — 745±29'С.

11. Максимальные урожаи бобовых трав в смеси с многолетними злаками получены на посевах второго года — 73,3...94,7 т/га зеленой массы. Продуктивность травостоев в первый и третий годы пользования составляла 75-80% от нее. Введение в смеси второго бобового компонента, клевера лугового, способствовало повышению урожайности на 2,2...4,6%. Смеси из люцерны и двух злаков давали самые низкие урожаи — 54,2-72,5 т/га. Стабильно высокой продуктивностью с наименьшими отклонениями от запланированной урожайности отличались агрофитоценозы, состоящие из двух бобовых и двух злаковых компонентов: люцерна + клевер + ежа + овсяница — 222, люцерна +- клевер 4- ежа + кострец — 218, люцерна + клевер + кострец + овсяница — 214 т/га зеленой массы за три года пользованием травостоем.

Увеличение доли бобовых при повышенап нормы высева с 45 до 60% сопровождалось закономерным повышением урожая на 3,7-15,5%, с 60 до 75% давало недостоверные прибавки урожая. Размещение семян бобовых и злаковых трав в отдельные рядки в сравнении с обычным посевом обеспечивало прибавку урожая в первый год 5,6..10,0, во второй — 6,4_.10,2, в третий год пользования ■— 5,1-9,2%.

12. Люцерна к концу третьего года жизни на вариантах с поддержанием 80%-ного порога увлажнения и внесением доз удобрений, рассчитанных на получение 80...100 т/га зеленой массы, накапливала 10,0...10,5 т/га сухих корней. Клевер луговой и козлятник восточный на посевах третьего года составляли 10,3...11,2, а после четырехлетнего пребывания в севообороте — 12,2—12,8 т/га корневой массы с содержанием от 211 до 304 кг азота, 70...74 кг фосфора и 115-159 кг/га калия. Максимальное количество корней накапливали четырехчленные смеси из двух бобовых и двух злаковых компонентов — 7,2—9,0 т/га к концу первого, 11,5...13,2 — второго и 13,1—13,7 т/га сухих корней к концу вегетации третьего года пользования. Доля корней в слое 0-0,25 м на посевах бобовых трав первого года изменялась от 67 до 75, второго — 55-65, третьего — от 53 до 59%, на посевах смесей — соответственно 81...89, 77...83 и 72-77%.

13. Многолетние бобовые травы характеризовались высокими кормовыми достоинствами. По содержанию протеина они делятся на три группы. К первой с содержанием его 16,2-18,2% относятся клевер луговой, лядвенец рогатый, донник желтый, эспарцет песчаный, ко второй — 18,7-20,7% — клевер белый, вязель пестрый, эспарцет виколистный. Третья группа с содержанием в сухой массе 21,9-23,2% протеина включает люцерну синегибридную и козлятник восточный. Содержание протеина в биомассе изучаемых бобовых трав увеличивалось от первого к последнему укосу от 14,37-20,62 до 18,10-25,37%.

14. Наибольшей суммой незаменимых аминокислот характеризовались растения козлятника восточного — 52,4 г, минимальное их количество отмечено в растениях донника — 31,2-32,9 г. По содержанию лизина выделились растения вязеля, козлятника и люцерны — 7,6...7,9 г в кг сухой массы. В растениях клевера содержание обменной энергии изменялось от 10,0 до 10,4 МДж, количество переваримого протеина — от 121 до 132 г. С гектара посевов бобовых трав выход кормовых единиц составил 8,6-13,7 т, переваримого протеина — 1,5-3,4, обменной энергии — 122-217 ГДж.

Обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином в смешанных посевах из двух бобовых и двух злаковых трав варьировала от 152 до 168-188 г, близкое к оптимальному соотношению протеина и энергии обеспечивал посев смеси люцерна + клевер + ежа + овсяница при увеличении доли бобовых до 60...75% — 9,5-11,0 г на МДж.

15. Дробные подкормки азотом дифференцированными дозами по укосам (от 45-75 до 10-20 кг/га) при оптимизации условий водного режима почвы не вызывали накопления нитратов в растениях люцерны, превышающие ПДК. Минимальное количество нит-

ратов (274...311 мг в кг сухой массы) содержали растения клевера, лядвенца, донника и эспарцета. Превышение ПДК по нитратам получено в урожае вязеля и козлятника в годы с холодными и дождливыми вегетационными периодами (в 1,4...2,0 раза). Многолетние злаки и смеси с преобладанием злаков накапливали нитратов больше, чем одновидовые посевы бобовых и смеси с преобладанием бобовых. В первом укосе в зависимости от метеоусловий в период вегетации превышение ПДК по ним составляло 1,4... 1,5, в третьем укосе — 1,8...2,2 раза. Допустимое содержание нитратов во все годы исследований отмечено в вариантах четырехчленных смесей из двух бобовых и двух злаковых компонентов.

16. Энергетическая оценка выращивания многолетних трав в одновидовых и смешанных агрофитоценозах свидетельствует о высокой эффективности их на орошаемых землях региона. Даже на фоне естественного плодородия почвы и при поддержании порога увлажнения 60% НВ коэффициент энергетической эффективности по сортам люцерны составил 2,80—2,96. Улучшение условий пищевого режима внесением расчетных доз удобрений на режиме 60% НВ сопровождалось повышением Кэ до 3,22-3,77, 70% -— до 3,45-4,08, 80% НВ — до 3,84-4,42.

Коэффициент энергетической эффективности выращивания клевера лугового, козлятника восточного, донника белого изменялся от 4,14 до 4,35, четырехчленных смесей из люцерны, клевера, овсяницы, ежи и костреца при обычном посеве — от 4,40 до 4,52, при черезрядном — от 4,55 до 4,75.

Выращивание многолетних трав и их смесей экономически целесообразно. При сложившихся на 1 января 1995 года ценах себестоимость зеленой массы бобовых трав и бобово-злаковых смесей составляла 14,3...16,7 тыс. руб., условный чистый доход — 701,0-1203,0 тыс. руб., рентабельность — 67-86%.

Предложения производству

1. Многолетние бобовые травы на орошаемых землях Нижнего Поволжья следует сеять под покров овса, ячменя, кукурузы, суданской травы. При уборке покровных на зеленый корм, сено, сенаж, монокорм норма высева овса и ячменя — 3,5, суданской травы — 1,5 млн и кукурузы — 150 тыс. всхожих семян на гектар. Посев люцерны нормой 7,5, клевера 9 млн всхожих семян на гектар обеспечивает получение долговечных и продуктивных травостоев с густотой стояния в фазу полных всходов 400...450, в начале второго — 250-280 и в начале третьего года жизни — не менее 200...230 растений на 1 м .

2. Для получения высоких гарантированных урожаев люцерны на орошаемых землях необходимо использовать новые высокопродуктивные районированные и перспективные сорта Синская, Зарница, Надежда, Вавиловка, Вега 87, Полтавчанка и др. Травостой этих сортов мало поражается заболеванием «карликовая кустистость» и обеспечивает выход 2,5...3,5 т переваримого протеина и 115...220 ГДж обменной энергии с гектара.

3. Урожайность 80...90 т/га зеленой массы люцерны в сумме за три года жизни можно получать без применения удобрений, поддерживая влажность в слое почвы 0,7 м не ниже 60% HB, давая под каждый укос по одному поливу нормой 850 м /га.

Для получения 140...190 т/га зеленой массы за три года предпо-ливной порог влажности почвы на посевах люцерны необходимо поднять до 70% HB. Поддержание такого режима влажности почвы обеспечивается проведением 1...2 поливов под укос нормой 650 м /га. В дополнение к этому следует вносить в запас 160...220 кг фосфора, 180...240 кг калия с дифференцированными подкормками азотом в зависимости от уровня планируемой урожайности и укоса от 45...60 до 10...15 кг/га.

Получение максимальной урожайности 240 т/га зеленой массы за три года возможно на посевах сортов Синская, Зарница, Вавиловка, Надежда на фоне предполивной влажности почвы 80% HB. Для этого требуется проведение 2...3 поливов под каждый укос нормой 450 м3/га и повышение вносимых в запас доз фосфора до 270, калия — до 300, подкормок азота от 60...75 до 15...20 кг/га.

4. Необходимо широкое внедрение в орошаемое кормопроизводство нетрадиционной для Нижнего Поволжья культуры клевера лугового сортов ВИК 7, ВИК 84, Марс, Пеликан, Наследник, Заря. Основные элементы оптимизации условий выращивания клевера: поддержание влажности почвы не ниже 80% HB, внесение в запас P220...270K240...300 при дифференцированных подкормках азотом дозами от 45...60 до 10...15 кг/га под укосы и уборке в фазу начала цветения. Из малораспространенных бобовых трав наибольший интерес представляет козлятник восточный, клевер белый, лядве-нец рогатый, формирующие на посевах третьего года урожаи на уровне местных районированных сортов люцерны, а на посевах четвертого года жизни — превосходящие их.

5. Основные элементы создания высокопродуктивных бобово-злаковых смесей многолетних трав для интенсивного сенокосного использования: посев двух-, трех- и четырехчленных смесей, состоящих из одного, двух бобовых и одного, двух злаковых трав (люцерна синегибридная, клевер луговой, овсяница луговая, ежа сборная, кострец безостый) при соотношении бобовых и злаковых

трав 60 к 55% с размещением семян каждого компонента в индивидуальные параллельно чередующиеся рядки;

внесение в запас на три года из расчета получения в первый и третий годы по 60, во второй год пользования травостоем — 80 т/га зеленой массы 160 кг фосфора, 180 кг калия с поукосными подкормками азотом по 70...20 кг/га;

поддержание влажности в слое почвы 0,6 м не ниже 70...75% НВ проведением 1...2 поливов под укос нормой 650 м /га.

Освоение рекомендуемых технологий выращивания многолетних трав применительно к почвенно-климатическим условиям Нижнего Поволжья позволит всем типам хозяйств стабилизировать производство высокобелковых кормов, улучшить водно-физические свойства и повысить плодородие орошаемых почв, более экономно использовать энергетические ресурсы, укрепить экономику и дать для животноводства региона ценные, экологически безопасные корма.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Люцерна под покровом// Степные просторы. —1974. — Л"? 4. — С. 26. — 27.

2. Люцерна// Руководство по использованию орошаемых земель в Волгоградской области. — Волгоград, 1976. — С. 67—75 (в соавторстве).

3. Лучшие покровные культуры для люцерны// Земледелие. — 1976. — JV? 9. — С. 59—61.

4. Влияние покровных культур на продуктивность люцерны при орошении// Научные труды ВАСХНИЛ: Биологические основы орошаемого земледелия. — М., 1976. — С. 90—93.

5. Многолетние травы// Технология возделывания сельскохозяйственных культур на орошении. — Волгоград, 1977. — С. 28—32 (в соавторстве).

6. Люцерна// Рекомендации по эффективному использованию орошаемых земель в степных зонах РСФСР. Ч. 1, 2,3. — Волгоград, 1978. — С. 28—31 (в соавторстве).

7. На орошаемых землях// Корма. — 1978. — Л'? 6. — С. 4—6 (в соавторстве).

8. Подпокровный посев люцерны// Земледелие. — 1979. —• Ко 12 — С. 37—39.

9. Многолетние травы// Временные рекомендации по эффективному использованию орошаемых земель в районах Урала, Сибири и Дальнего Востока. — Волгоград, 1980. — С. 43—47 (в соавторстве).

10. Люцерна при орошении// Степные просторы. — 1980. — № 8. — С. 53—54.

11. Люцерна// Система ведения орошаемого земледелия в Волгоградской области (Практические рекомендации). — Волгоград, 1980. — С. 96—102 (в соавторстве).

12. Совмещенные посевы люцерны с озимыми культурами// Орошение и мелиорация почв в Поволжье. — Волгоград, 1983. — С. 93—101.

13. Возделывание люцерны на корм// Сб. научи тр.: Возделывание люцерны и сои в Нижнем Поволжье. — Волгоград, 1983. — С. 3 —14.

14. Управление формированием урожая люцерны// Земледелие. — 1987. — № 7. — С. 26—27 (в соавторстве).

15. Люцерна на корм// Система орошаемого земледелия Волгоградской области с программированным выращиванием урожаев сельскохозяйственных культур. — Волгоград: Ниж.-Волж. кн. изд-во, 1987. — С. 97—102 (в соавторстве).

16. Продуктивность люцерны в кормовом севообороте при подпокровном способе посева и различных уровнях минерального питания// Полевое и луговое кормопроизводство на мелиоративных землях. — Волгоград, 1987. — С. 24—33 (в соавторстве).

17. Реальность программированного выращивания люцерны в Волгоградской области// Вести, с.-х. науки — 1988. — № 4. — С. 68—73 (в соавторстве).

18. Повышение продуктивности люцерны на орошаемых землях// Научные труды ВАСХНИЛ: Мелиорация и использование орошаемых земель степной зоны. — М.: Лгропромиздаг, 1988. — С. 139—149.

19. Агротехнологическая модель выращивания люцерны на корм// Сб. научн. тр.: Оптимизация условий формирования урожаев на орошаемых землях. — Волгоград,

1988. — С. 25—32 (в соавторстве).

20. Эффективность выращивания люцерны в кормовом севообороте// Сб. научн. тр.: Севообороты и эффективность использования орошаемых земель. — Волгоград,

1989. — С. 38—44.

21. Оптимизация условий выращивания новых сортов люцерны//Сб. научн. тр.: Оптимизация водного режима почвы при программировании урожая в орошаемом земледелии. — Волгоград, 1990. — С. 65—78.

22. Продуктивность и кормовая ценность различных сортов люцерны на орошаемых землях// Вести. с.-х. науки. — 1991. — С. 103—108 (в соавторстве).

23. Программирование урожаев люцерны в условиях Нижнего Поволжья// Мелиорация и водное хозяйство. — 1992. — № 3—4. — С. 31—32 (в соавторстве).

24. Возможности новых сортов люцерны// Степные просторы. — 1992. — № 5—6. — С. 30—31.

25. Кормопроизводство// Научно обоснованные системы ведения агропромышленного производства Волгоградской области на 13-ю пятилетку. — Волгоград: Универсал, 1992. — С. 51—54 (в соавторстве).

26. Оценка кормовых качеств новых сортов люцерны при оптимизации условий выращивания// Актуальные проблемы агроэкологии и земледелия Нижней Волги. — М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1992. — С. 151—154 (в соавторстве).

27. Реакция люцерны посевной на различные режимы использования// Актуальные проблемы агроэкологии и земледелия Нижней Волги. — М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1992. — С. 157—162 (в соавторстве).

28. Программированное возделывание люцерны на корм на орошаемых землях// Рекомендации. — М.: Нива России, 1992. — 35 с. (в соавторстве).

29. Аминокислотный состав и кормовая ценность люцерны в условиях орошения// Сб. научн. тр.: Кормопроизводство на орошаемых землях, проблемы и решения. — Волгоград, 1992. — С. 50—58.

30. Оздоровление семенного материала люцерны вегетативным размножением// Сб. научн. тр.: Селекция и семеноводство полевых культур в условиях орошения. — Волгоград, 1992. — С. 25—31.

31. Программирование урожая орошаемой люцерны// Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. —1993. — С. 28—35 (в соавторстве).

32. Практическое руководство по освоению технологии выращивания люцерны на орошаемых землях Нижнего Поволжья. — Астрахань, 1093.— 41 с. (а соавторство).

33. К вопросу о расширении ассортимента многолетних бобовых трав ня орошаемых землях Нижнего Поволжья// Рациональное природопользование на Северном Прикаспии. Часть 2. — Астрахань, 1993. — С. 102—111 (в соавторстве).

34. Сравнительная оценка многолетних бобовых трав по устойчивости к «карликовой кустистости» на орошаемых землях юга России// Сб. научн. тр.: Технологические и экологические аспекты земледелия в аридных зонах. — Волгоград, 1993. — С. 160—165.

35. Ассортимент бобовых трав как источник плодородия орошаемых земель// Вопросы мелиорации. — 1994. — N° 2. — С. 49—53 (в соавторстве).

36. Агрофитоценозы для орошаемых земель// Еопросы мелиорации. — 1994. — № 2. — С. 53—57 (в соавторстве).

37. Эффективность выращивания многолетних бобовых трав на комплексных почвах Нижнего Поволжья// Почвенные ресурсы Прикаспийского региона и их рациональное использование в современных социально-экономических условиях. Тезисы и доклады международной конференции почвоведов. — Астрахань, 1994. — С. 134—137 (в соавторстве).

38. Ассорти для крупного рогатого скота// Степные просторы. — 1994. — № 8. — С. 14—15 (в соавторстве).

39. Эффективность выращивания орошаемых многолетних сложных агрофито-ценозов в зоне сухих степей// Сб. научн. тр.: Орошаемое земледелие в агроланд-шафтах степей. — Волгоград, 1994. — С. 97—103 (в соавторстве).

40. Потенциал продуктивности и кормовой ценности перспективных сортов люцерны// Вопросы мелиорации. — 1995. — N° 1—2. — С. 33—36 (в соавторстве).

41. Возделывание клевера на орошаемых землях Нижнего Поволжья// Доклады Российской академии с.-х. наук. — 1995. — N° 4. — С. 13—16 (в соавторстве).

42. А. С. № 16339502 (СССР). Устройство для выращивания люцерны в лабораторных условиях (в соавторстве). — Опубл. в Б. И. 1991, N° 13.