Приемы повышения продуктивности посевов люцерны на рисовых оросительных системах Ростовской области

Гончар, Сергей Дмитриевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Приемы повышения продуктивности посевов люцерны на рисовых оросительных системах Ростовской области
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Приемы повышения продуктивности посевов люцерны на рисовых оросительных системах Ростовской области"

На правах рукописи

ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОСЕВОВ ЛЮЦЕРНЫ НА РИСОВЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.02 - "Мелиорация, рекультивация и охрана земель"

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Новочеркасск - 2004

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Новочеркасская государственная мелиоративная академия". Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Макаров Виктор Валентинович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

Ольгаренко Геннадий Владимирович

кандидат сельскохозяйственных наук, профессор Амелин Валерий Павлович

Ведущая организация - ФГНУ "Российский научно-исследовательский

институт проблем мелиорации"

Защита состоится " 23 " декабря 2004 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.049.01 в ФГОУ ВПО "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" по адресу: 346428, г. Новочеркасск, Ростовской области, ул. Пушкинская, 111, ауд. 339.

С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки ФГОУ ВПО "Новочеркасская государственная мелиоративная академия".

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью предприятия, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета. Автореферат разослан "22_" ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук,

профессор, Заслуженный мелиоратор РФ^-^^^у^/1-^^ Сенчуков Г.А.

2006-4 "2442.

гШ9Чб8

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Сложная социально-экономическая ситуация и связанное с этим ухудшение материально-технического обеспечения усилили негативные процессы на рисовых оросительных системах.

В связи с переходом сельскохозяйственного производства на рыночные отношения, с начала 90-ых годов наблюдается сокращение посевов риса и снижение его урожайности.

Сокращение площадей под посевами риса сопровождается ослаблением и почти полным невыполнением соответствующих работ по агротехнике, селекции риса, а также по строительству и эксплуатации рисовых оросительных систем. Повсеместно наблюдается нарушение рисовых севооборотов. Доля риса в таких севооборотах сокращается до 40-37 %, поля не занятые рисом не используются под другие зерновые культуры из-за дефицита ресурсов. В связи с этим, а также с целью обеспечения высокой продуктивности рисовых систем при минимальных затратах, появилась объективная необходимость увеличить сроки использования люцерны с двух до четырех лет. Увеличение сроков приводит к возникновению ряда проблем и, прежде всего, это необходимость обеспечения высокой продуктивности люцерны. Очевидно, что высокая урожайность старовозрастной люцерны в рисовых севооборотах может быть достигнута за счет рационализации агротехники, в том числе с применением агромелиоративных приемов. Однако научно обоснованные рекомендации по этой проблеме отсутствуют.

В связи с этим, разработка и совершенствование агротехники с использованием агромелиоративных приемов, направленных на повышение продуктивности люцерны в условиях рисовых оросительных систем обусловливает актуальность научных исследований.

Цель исследований заключается в совершенствовании агротехники с использованием агромелиоративных приемов люцерны третьего и четвертого года жизни в рисовых севооборотах, обеспечивающей повышение продуктивности, улучшение мелиоративного состояния почв и рациональное использование

ресурсов.

гии. ИПЦИУ!""""

БИБЛИОТЕКА СПстс

оа и

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

Достижение поставленной цели связано с решением следующих задач:

- обобщить существующий опыт и выявить особенности возделывания люцерны в условиях рисовых оросительных систем (РОС);

- установить влияние щелевания, орошения и удобрения на продуктивность люцерны в условиях РОС;

- установить водный и пищевой режимы почвы в посевах люцерны;

- определить водопотребление люцерны и третьего и четвертого года жизни;

- обосновать эффективность использования оросительной воды при возделывании люцерны на РОС;

- определить эффективность разработанных приемов повышения продуктивности люцерны при возделывании на РОС.

Объектом исследований являются посевы люцерны в условиях рисовых оросительных систем.

Предмет исследований - приемы повышения продуктивности люцерны на рисовых оросительных системах.

Научная новизна исследований заключается в том, что в условиях рисовой оросительной системы:

- определено влияние щелевания, орошения и удобрения на урожайность зелёной массы люцерны;

- обоснованы водный и пищевой режимы почвы и их влияние на рост, развитие и урожайность зеленой массы люцерны;

- разработан режйм орошения и оценено водопотребление люцерны в условиях РОС;

- установлена зависимость прибавки урожайности зеленой массы люцерны от оросительной нормы;

- обоснована эффективность использования оросительной воды при возделывании люцерны в условиях РОС;

- определены технико-экономические показатели возделывания люцерны в условиях РОС.

На защиту выносятся:

- оценка влияния щелевания, режимов орошения, способов полива и удобрения на урожайность и питательную ценность зеленой массы люцерны;

- зависимость прибавки урожайности зеленой массы люцерны от оросительной нормы;

- показатели эффективности использования оросительной воды при возделывании люцерны в условиях рисовых систем;

- технико-экономическая оценка возделывания люцерны третьего и четвертого года жизни в условиях РОС.

Методология исследований заключалась в использовании методов системного анализа и полевого эксперимента. Обработка экспериментальных данных осуществлялась методами математической статистики.

Достоверность результатов исследований подтверждена большим объемом информации, полученной в результате многолетних полевых экспериментов, достаточным объемом расчетных данных при установлении зависимостей на ПЭВМ; апробацией результатов экспериментальных исследований в опытно-производственных условиях, высокой эффективностью внедрения разработок в производстве.

Практическая ценность и реализация работы. Научно обоснованы и рекомендованы сельскохозяйственному производству приемы повышения продуктивности посевов люцерны в условиях РОС, обеспечивающие рациональное использование ресурсов и улучшение плодородия почв.

Результаты исследований позволяют осуществлять обоснованное принятие решений при возделывании люцерны третьего и четвертого года жизни в условиях рисовых оросительных систем.

Полученные результаты исследований внедрены на площади 65 га в ОАО "Южное" и на 47 га в ОАО "Северный" Сальского района Ростовской области.

Работа выполнялась согласно тематическому плану ФГОУ ВПО "НГМА" по теме 11.01 "Разработать ресурсосберегающие, экологически безопасные технологии возделывания кормовых культур с высокой питательной ценностью в условиях орошения".

Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, составлении программы работ, проведении полевых исследований, отработке и анализе экспериментальных данных, разработке выводов и предложений производству.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях и семинарах: Новочеркасск, ФГНУ "РосНИИПМ" - "Исследования в области проблем мелиорации" (февраль, 2002 г.); Новочеркасск, ФГОУ ВПО "НГМА" - "Проблемы и перспективы развития мелиорации в России", посвященной 70-летию академика Б.Б. Шумакова (10.09.2003 г.); Новочеркасск ФГОУ ВПО "НГМА" - "Проблемы и перспективы развития мелиорации на Юге России", посвященной 95-летию мелиоративного образования на Юге России (октябрь, 2003 г.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 5 печатных работах, в том числе I монография.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста, состоит из 5 глав, выводов и предложений производству, списка литературы из 145 наименований, содержит 26 таблиц, 28 рисунков и 12 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведены актуальность и общая характеристика работы, сформулированы защищаемые положения.

Первая глава посвящена проблеме повышения продуктивности люцерны в условиях рисовых оросительных систем и перспективам ее решения.

Основной сопутствующей рису культурой является люцерна, ее мелиорирующая роль общеизвестна. В условиях орошения люцерна развивает мощную корневую систему, улучшает водно-физические свойства почвы, оставляет корневые и пожнивные остатки, накапливает азот.

Люцерна является многолетней культурой и способна обеспечивать высокую продуктивность на протяжении ряда лет. Она обладает большой пластичностью, высокой зимостойкостью, длительной жизнеспособностью, быстрыми темпами отрастания после скашивания, относится к биологическим ме-

лиорантам, обогащает почву азотом и обладает радом других ценных биологических свойств. Кроме этого, она обладает высокой солеустойчивостью и способствует рассолению почвы.

Туляковой З.Ф., Величко Е.Б., Щупаковским В.Д. и другими установлено, что люцерна является лучшим предшественником риса во всех зонах рисосеяния.

Анализ имеющейся научно-технической литературы подчеркивает разноречивость мнений по поводу длительности возделывания и продуктивности люцерны в условиях рисовых оросительных систем.

Существуют и различные мнения ученых, касающихся агротехники люцерны, режимов орошения и способов полива, минерального питания (Ольга-ренко Г.В., Иванова H.A., Сенчуков Г.А., Марков Ю.А., Новиков В.Д., Егорова Г.А., Линьков B.C., Грызлов Е.В. и др.).

Вместе с тем, отсутствуют четкие рекомендации по применению приемов повышения продуктивности люцерны третьего и четвертого года жизни в условиях рисовых оросительных систем.

Во второй главе обоснованы вопросы исследований и схемы полевых опытов, изложены почвенно-климатические условия места выполнения работ и методика исследований.

На основании имеющихся материалов для проведения исследований был выбран участок в рисовых чеках ОАО "Южное" в условиях Манычской оросительной системы.

Исследования на посевах люцерны первого и второго года жизни проводились согласно схеме опыта 1.

Опыт I - Изучить влияние режимов орошения на урожайность зеленой массы люцерны в условиях РОС.

Вариант 1 - Без орошения.

Вариант 2 - Поливы проводятся при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80% HB.

Вариант 3 - Поливы проводятся при снижении влажности почвы в слое 0,6 м до 75-80 % HB.

Общая площадь под опытом - 12 га, повторность вариантов в опыте - четырёхкратная. Поливы проводились дождеванием ДДА-100 МА.

Исследования на посевах люцерны третьего и четвертого года жизни проводились согласно схемам опытов II, III, IV.

Опыт II - Изучить влияние режимов орошения на продуктивность посевов люцерны на фоне щелевания почвы в условиях РОС.

Вариант 1 - Влагозарядка + вегетационные поливы дождеванием при снижении влажности почвы в слое 0,6 м до 75-80 % HB без щелевания.

Вариант 2 - Влагозарядка + вегетационные поливы дождеванием при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80 % IIB без щелевания.

Вариант 3 - Влагозарядка + вегетационные поливы дождеванием при снижении влажности почвы в слое 0,6 м до 75-80 % HB на фоне щелевания.

Вариант 4 - Влагозарядка + вегетационные поливы дождеванием при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80 % HB на фоне щелевания.

Вариант 5 - Влагозарядка + вегетационные поливы по полосам при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80 % HB.

Вариант 6 - Влагозарядка + вегетационные поливы по щелеванным полосам при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80 % HB.

Повторность вариантов в опыте 3-кратная. Общая площадь под опытом -12 га, площадь опытных делянок - 0,5-1,0 га.

Минеральные удобрения вносились общим фоном, ДОЗОЙ N]2oP 120^60 КГ д.в. на 1 га.

Опыт III - Изучить влияние различных доз минеральных удобрений на урожайность и качество зеленой массы люцерны при орошении дождеванием в условиях РОС.

Вариант 1 - Р60Кб0 кг/га д.в. (осенью) + N60 кг/ia д.в. под первый укос.

Вариант 2 - Р|2оКбо кг/га д.в. (осенью) + N№ кг/га д.в. под первый и третий укосы.

Вариант 3 - РшКби кг/га д.в. (осенью) + N&o кг/га д.в. под первый, второй и третий укосы.

Опыт IV - Изучить влияние различных доз минеральных удобрений на урожайность и качество зеленой массы люцерны при орошении по полосам в условиях РОС.

Вариант 1 - РбоКЙО кг/га д.в. (осенью) + Н^ под первый укос.

Вариант 2 - РшКбо кг/га д.в. (осенью) + N50 под первый и третий укосы.

Вариант 3 - РдаК® кг/га д.в. (осенью) + N¿0 под первый, второй и третий укосы.

Общая площадь под опытами II и III - 12 га. Площадь опытных делянок 400 м2, учетная -100 м2, повторность - четырехкратная.

Полевые исследования на посевах люцерны проводились с использованием рекомендаций и методик Б.А. Доспехова, М.М. Горянского и др., а также по "Методическим указаниям по проведению полевых опытов с кормовыми культурами" ВНИИК.

Полевые исследования на посевах люцерны выполнялись в 2000-2003 г:

Годы исследований отличались по погодным условиям, а их вегетационные периоды были разными по обеспеченности осадками: 2000 г. - 60 %, 2001 -70 %, 2002 - 90 %, 2003 г. - 95 %.

Почвы опытно-производственного участка представлены террасовыми черноземами, характеризующимися небольшой мощностью гумусовых горизонтов и повышенным уплотнением. Водно-физические свойства опытного участка характеризуются следующими показателями: наименьшая влагоем-кость в слое 0,6 м - 27,2 %, 1,0 м - 26,3 %, плотность почвы в слое 0,6 м равна 1,30 г/см3, 1,0 м - 1,33 г/см3. Общая скважность в слое 1,0 м - 30,3 %, максимальная гигроскопичность - 11,6 %. По степени засоления почвы относятся к слабозасоленным. Результаты агрохимического анализа позволили установить, что почвы опытного участка пригодны для возделывания сельскохозяйственных культур, но требуют агромелиоративных приемов, не позволяющих развиваться процессам солонцеватости и засоленности на этих почвах.

В третьей главе изложена агротехника люцерны на зеленый корм, приведены результаты исследований по изучению влияния водного и пищевого режимов почвы на рост, развитие и продуктивность посевов люцерны. Показа-

но влияние щелевания, орошения и удобрения на урожайность зеленой массы люцерны. Приведены показатели продуктивности и питательной ценности зеленой массы люцерны.

В результате исследований обоснованы основные элементы агротехники люцерны при возделывании в условиях РОС. Приведена функциональная модель технологического процесса возделывания люцерны второго и последующих лет жизни на орошаемых землях (рисунок 1).

Рисунок 1 - Функциональная модель технологического процесса возделывания люцерны второго и последующих лет жизни на орошаемых землях

В опытах на посевах люцерны второго и последующих лет жизни, во избежании полегания и потерь при уборке, первый укос проводился в фазу бутонизации - начало цветения, второй - в фазу цветения, третий - в фазу бутонизации. Такое чередование позволяло растениям люцерны накопить запас пластических веществ в корневой шейке к концу вегетации. Во время укоса зеленая масса сразу же вывозилась за пределы поля.

Удобрения в опытах на посевы люцерны вносили вручную, согласно схеме. На опытные делянки вносилась аммиачная селитра, гранулированный суперфосфат и хлористый калий. Гербициды на посевах люцерны прошлых лет жизни не применялись.

Кроме этого, посевы люцерны подвергались ежегодно механизированной обработке почвы (щелеванию) с целью улучшения ее водопроницаемости согласно схеме опыта 1. Щелевание посевов люцерны проводилось ранней весной.

Большое значение при проведении исследований уделялось изучению водного и пищевого режимов почвы на посевах люцерны.

Водный режим в каждом конкретном году складывался под влиянием метеорологических условий и орошения. Для поддержания заданного порога влажности в зависимости от сложившихся условий в 2002 году потребовалось на люцерне третьего года жизни проведение 8 вегетационных поливов дождеванием и 5 по полосам. На люцерне четвертого года жизни в 2003 году также были даны в период вегетации 8 поливов дождеванием и 5 по полосам.

Обеспеченность дефицита водного баланса в 2002 и 2003 году была примерно одинаковой и составила соответственно 10 и 5 %.

Поливы осуществлялись дождеванием и по полосам по щелеванной и нещелеванной поверхности почвы. Слой увлажнения почвы в зависимости от способа полива равнялся 0,6 и 1,0 м. Поливные нормы при дождевании в зависимости от слоя увлажнения и щелевания составляли 500-700 м3/га, при поливах по полосам - 900-1100 м3/га.

Наблюдения за динамикой подвижных питательных веществ в почве показали, что почвы опытных участков были достаточно обеспечены питательными веществами. В пахотном горизонте количество легкогидролизуемого азота было в пределах 4,4 мг, подвижного фосфора - более 4,0 мг, калия 32 мг на 100 г почвы. Содержание гумуса в почве - 3,7 %. Однако, несмотря на внесение минеральных удобрений, к концу вегетации люцерны на всех вариантах опытов наблюдалось уменьшение запасов питательных веществ в почве, так как при повышении влажности почвы растения люцерны усваивают из почвы большее

количество питательных веществ (азота, фосфора, калия), переходящих из недоступных форм в легкодоступные.

Водный и пищевой режимы почвы оказали влияние на продуктивность посевов люцерны (таблицы 1,2).

Таблица 1 - Урожайность зеленой массы люцерны в зависимости от

способа полива и режима орошения

Вариант Третий год жизни Четвертый год жизни

Урожайность зеленой массы, т/га

I II III IV Всего I II III IV Всего

1 9,2 8,7 6,5 6,3 30,7 8,6 7,4 7,6 6,1 29,7

2 10,6 9,4 8,9 6,0 34,9 9,4 8,9 6,5 5,8 30,6

3 123 11,0 9,1 9,8 42,2 11,4 11,0 10,1 8,3 40,8

4 12,9 11,7 9,5 10,2 443 12,0 11,5 10,2 8,6 42,3

5 12,2 8,8 8,0 7,5 36,5 11,0 8,2 7,5 7,3 34,0

6 14,1 13,0 10,0 11,0 48,1 13,5 12,1 11,0 8,4 45,0

Таблица 2 - Продуктивность люцерны на зеленый корм в зависимости от

способа полива и минерального питания

Год жизни люцерны Л .ождевание Поливы по полосам

Урожайность, т/га Выход, т/га Урожайность, т/га Выход, т/га

зеленой массы воздушно-сухого вещества кормовых единиц переваримого протеина зеленой массы воздушно-сухого вещества кормовых единиц переваримого протеина

3 год жизни (2002 г.) 443 123 11,9 2,3 48,1 13,4 12,9 2,6

4 год жизни (2003 г.) 42,3 12,0 П,4 2,2 45,0 12,8 12,1 2,4

Полученные данные показывают высокую отзывчивость люцерны не только на способ полива и режим орошения, но и на щелевание почвы. При дождевании посевов люцерны и при поливах по полосам наибольшая урожайность зеленой массы обеспечивалась на фоне щелевания посевов у люцерны третьего года жизни. К концу вегетации люцерны четвертого года жизни продуктивность ее снижалась в среднем по вариантам опыта на 2,35 т/га или на 6 %, такого незначительного снижения урожайности зеленой массы люцерны в среднем по всем вариантам опыта I удалось достичь за счет достаточного увлажнения корнеобитаемого слоя почвы, улучшения ее водно-воздушного и питательного режимов. Снижение продуктивности посевов люцерны четвертого года жизни объясняется частичным выпадением растений. Следует также отметить, что в пределах конкретного года жизни максимально высокая урожайность зелёной массы люцерны обеспечивалась на всех вариантах опыта в первом укосе, этому способствовали благоприятные температурные условия, наличие больших запасов продуктивной влаги и наиболее продолжительный период его нарастания.

Урожайность в последующих укосах снижалась, это объясняется тем, что при многократном скашивании люцерны запас пластических веществ в корневой шейке к концу вегетации истощается. Лишь в четвертом укосе наблюдалось на вариантах 3, 4 и 6 некоторое повышение урожайности, что объясняется более удлиненным вегетационным периодом четвертого укоса и благоприятными условиями для растений люцерны на этих вариантах.

Анализ показателей таблицы 2 позволил установить, что при орошении дождеванием на фоне щелевания с влагозарядкой и режимом орошения 7580 % НВ в слое 1,0 м урожайность зеленой массы составила 44,3 т/га на третий год жизни и 42,3 т/га - на четвертый, здесь же выход кормовых единиц составил соответственно 11,9 и 11,4 т/га, переваримого протеина 2,3-2,2 т/га.

При орошении по полосам при аналогичном режиме орошения и минеральном питании урожайность зеленой массы люцерны третьего и четвертого

года жизни составила соответственно 48,1 и 45,0 т/га; выход кормовых единиц -12,9 и 12,1 т/га, а переваримого протеина - 2,6 и 2,4 т/га.

При изучении водного и пищевого режимов почвы отмечено влияние способа и режима орошения на качество зеленой массы люцерны.

В опытах оценивалась не только продуктивность посевов люцерны, но и питательная ценность зеленой массы, как по вариантам опыта II, так и опытов III и IV.

При этом изучалось влияние уровня увлажнения и минерального питания на качество зеленой массы люцерны по вариантам опытов в течение вегетации по укосам (таблица 3).

Таблица 3 - Влияние способа орошения и минерального питания на

химический состав зеленой массы люцерны третьего года _жизни, в % на абсолютно сухое вещество*_

Элементы питания Дождевание Полив по полосам

Укосы

1 2 3 4 1 2 3 4

Азот 3,49 2,98 3,56 4,20 3,71 3,15 2,29 3,17

Сырая зола 10,85 9,50 10,61 11,37 13,73 10,77 9,71 11,24

Кальций 16,26 11,12 11,59 22,43 25,34 9,03 11,01 20,00

Фосфор 3,82 3,47 5,05 3,12 3,44 3,47 2,40 3,01

КзО 2,09 2,08 1,99 1,74 2,09 2,52 2,24 2,82

Влага 8,51 7,93 8,93 7,30 8,45 7,94 8,52 7,22

"Сырой" протеин 21,86 18,65 22,30 26,28 23,21 19,68 14,34 19,86

"Сырой" жир 2,06 1,40 1,64 1,94 2,29 1,19 1,46 2,15

Клетчатка 27,98 36,70 32,94 31,02 24,86 24,64 32,13 25,91

БЭВ 37,23 33,73 34,41 27,45 35,90 43,69 42,33 34,82

* Поливы проводились при снижении влажности почвы в слое 1,0 до 80 % НВ

Результаты анализов растительной массы люцерны показали, что при всех способах полива с увеличением сырого протеина количество клетчатки резко снижалось.

При поливах дождеванием содержание сырого протеина колебалось по укосам от 18,65 до 26,28 %, при поливах по полосам о 14,3 до 23,21 % при этом количество клетчатки снижалось соответственно от 36,70 до 27,98 и от 32,13 до 24,64 %.

Определение в растениях люцерны азота, фосфора и калия показало, что при уборке на зеленую массу в фазу полной бутонизации - начала цветения процентное содержание азота в биомассе люцерны высокое и колеблется при дождевании от 2,97 до 4,20, поливах по полосам - 3,15-3,71 г на 1 кг продукции.

В течение вегетации количество азота в растениях люцерны третьего года жизни изменялось незначительно. Содержание фосфора колебалось в зависимости от способа полива 3,12-5,05 и 2,40-3,47 г на кг зеленой массы соответственно при дождевании и поливах по полосам. Изменение содержания фосфора в растениях по укосам было незначительное.

Содержание калия в растениях по укосам составило соответственно при дождевании 1,74-2,09, поливах по полосам 2,09-2,82 г на кг биомассы Следует также отметить, что при орошении по полосам происходило колебание в содержании калия по укосам люцерны.

Таким образом, в результате исследований установлено, что при орошении дождеванием и по полосам качественный состав зеленой массы люцерны третьего года жизни не снижается.

В четвертой главе представлены показатели суммарного водопотребле-ния люцерны, его структура и удельный расход влаги на единицу продукции.

В результате исследований установлено, что наиболее высокие показатели среднесуточного водопотребления люцерны на посевах третьего года жизни наблюдались при дождевании и поливах по полосам на фоне щелевания в период формирования всех четырех укосов, так как с улучшением влагообеспечен-

ности растений, суточные расходы влаги увеличивались. При поливах дождеванием по щелеванию среднесуточное водопотребление люцерны было несколько выше, чем без щелевания (рисунок 2). м3/га

▲

60 • 50 40 30 20 10 •

I П Ш-IV-Укосы ►

Рисунок 2 - Среднесуточное водопотребление люцерны третьего года жизни при разных способах полива на фоне щелевания (Р = 10 %)

Аналогичная картина наблюдалась по укосам и на люцерне четвертого года жизни, однако необходимо отметить, что по укосам среднесуточное водопотребление было несколько ниже в сравнении с люцерной третьего года жизни (рисунок 3).

Таким образом, в результате исследований установлено, что в сухой год расход воды по укосам на посевах люцерны в зависимости от варианта опыта колеблется в значительных пределах. На люцерне третьего года жизни наиболее высокое среднесуточное водопотребление наблюдалось на варианте 6 в третьем укосе и составило 52 м3/га, на люцерне четвертого года жизни оно составило на аналогичном варианте 39,6 м3/га.

Анализ результатов, полученных при расчете среднесуточного водопо-требления люцерны, позволяет утверждать, что недостаточная влагообеспечен-ность в периоды высокого среднесуточного водопотребления приводит к снижению урожайности.

м'/га 60 50 40 30 20 10

' 1 П m IV-Укосы »

—— - дождевание; - - - - поливы по полосам

Рисунок 3 - Среднесуточное водопотребление люцерны четвертого года жизни при разных способах полива на фоне щелевания (Р = 5 %)

Суммарное водопотребление люцерны рассчитывалось по методу водного баланса поля с учетом осадков, оросительной нормы, используемых продуктивных запасов влаги в почве и подпитки грунтовыми водами.

Показатели и структура суммарного водопотребления люцерны третьего и четвертого года жизни представлены в таблицах 4, 5.

Так на люцерне третьего года жизни в зависимости от варианта опыта величина суммарного водопотребления колебалась от 6150 м3/га до 7771 м3/га.

Наименьшее суммарное водопотребление было отмечено на варианте 3 при проведении влагозарядкового полива дождеванием нормой 700 м3/га и вегетационных поливов, при снижении влажности почвы в слое 0,7 м до 75-80 % HB на фоне щелевания, здесь структура суммарного водопотребления была следующей: осадки - 23,6 %; оросительная норма - 68,3 %; подпитка грунтовыми водами - 5,7 %; используемые запасы влаги из почвы - 2,4 %.

На этом варианте опыта урожайность зеленой массы имела среднее значение 42,2 т/га при наименьшем расходе влаги 146 м3 на 1 тонну продукции.

Таблица 4 - Водопотребление люцерны третьего года жизни, на зеленую

массу, опыт 1, 2002 г. (Р = 10 %)

Вариант Используемый запас продуктивной влаги из почвы, м3/га Осадки, м3/га Оросительная норма, м /га Подпитка фунтовыми водами, м3/га Суммарное водопотребление, м3/га Урожайность, т/га Коэффициент водопо-требления, м3/т

1 187 1454 4200 350 6191 30,7 202

2 214 1454 5600 436 7704 34,9 221

3 148 1454 4200 348 6150 42,2 146

4 214 1454 5600 437 7715 44,3 174

5 309 1454 4800 394 6957 36,5 191

6 277 1454 5600 440 7771 48,1 161

Таблица 5 - Водопотребление люцерны четвертого года жизни,

на зеленую массу, опыт 1,2003 г. (Р = 5 %)

Вариант Используемый запас продуктивной влаги из почвы, м3/га Осадки, м3/га Оросительная норма, м /га Подпитка грунтовыми водами, м3/га Суммарное водопотребление, м3/га Урожайность, т/га Коэффициент во-допотреб-ления, м3/т

1 257 1305 4200 346 6108. 29,7 206

2 158 1305 5600 424 7487 30,6 245

3 268 1305 4200 346 6119 40,8 150

4 261 1305 5600 430 7596 42,3 179

5 341 1305 4800 387 6833 34,0 208

6 388 1305 5600 437 7730 45,0 172

На варианте 4 при аналогичном режиме орошения и увлажнении метрового слоя почвы на фоне щелевания, урожайность была несколько выше в сравнении с вариантом 3, на 2,1 т/га или на 4,8 %, но расход влаги на 1 тонну зеленой массы люцерны здесь составил 174 м3 или на 28 м3 выше в сравнении с ва-

риантом 3. На вариантах 5 и 6 поливы люцерны проводились по полосам более высокими поливными нормами на фоне щелевания и без него. Наиболее высокое суммарное водопотребление люцерны было на варианте 6 при поливах по полосам при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80 % НВ на фоне щелевания и составило 7771 м3/га при урожайности 48,1 т/га и коэффициенте водопотреблсния 161 м3/т. Однако следует отметить, что на варианте 6 происходило наиболее продуктивное использование влаги растениями люцерны, так как коэффициент водопотребления на этом варианте был ниже на 30,0 м3/т в сравнении с вариантом 5.

На посевах люцерны четвертого года жизни, на всех вариантах опыта наблюдалось некоторое снижение их продуктивности. В среднем продуктивность посевов люцерны четвертого года жизни снизилась в сравнении с третьим годом жизни на 2,4 т/га или на 7 %. Это объясняется некоторым выпадением растений на отдельных вариантах опыта в 2003 году.

Суммарное водопотребление определялось также и на вариантах опытов 2 и 3, на которых изучалось влияние различных доз минеральных удобрений на урожайность и качество зеленой массы люцерны при орошении дождеванием и по полосам в условиях РОС.

В результате исследований установлено, что наиболее продуктивно используется влага как на посевах люцерны третьего года жизни, так и четвертого при орошении дождеванием на фоне щелевания при внесении дозы минеральных удобрений Р!2оКбо кг/га д.в. в осенний период - под первый и третий укосы.

Эффективность внесения удобрений выше указанной дозой объясняется тем, что в период второго и третьего укосов люцерна, имея развитую корневую систему и вегетативную массу, более интенсивно использует азот из воздуха и накапливает его в почве. Однако, учитывая то, что посевы люцерны прошлых лет жизни, мы посчитали необходимым внести азот в дозе N60 кг/га д.в. под третий укос, для того, чтобы не ослабить питание растений в конце вегетационного периода перед уходом в зиму.

В пятой главе обоснована эффективность использования оросительной воды посевами люцерны и представлены технико-экономические показатели применения щелевания, орошения и удобрения.

Основными экономическими показателями эффективности возделывания люцерны на зеленый корм являются: урожайность, затраты на I га, в том числе на орошение, себестоимость продукции, чистый доход, рентабельность, расход оросительной воды на 1 тонну зеленой массы.

Анализ показателей экономической эффективности возделывания люцерны третьего и четвертого года жизни в условиях различной водообеспечен-ности позволил установить, что наиболее высокая эффективность обеспечивается при проведении влагозарядки и вегетационных поливов дождеванием при снижении влажности почвы в слое 0,6 м до 75-80 % HB на фоне щелевания, а также при проведении вегетационных поливов по щелеванным полосам при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80 % HB. На этих вариантах опыта II наблюдался наиболее высокий чистый доход, который составил соответственно 3333 и 6965 руб./га и рентабельность 30 и 76 %. Кроме этого на этих вариантах наиболее эффективно использовалась оросительная вода, расход ее составил соответственно 99 и 116 м3/га. Аналогичные показатели были получены и на люцерне четвертого года жизни, однако следует отметить, что они имели на некоторых вариантах тенденцию к снижению, а себестоимость продукции была несколько выше в сравнении с люцерной третьего года жизни. Все это объясняется некоторым снижением урожайности зеленой массы люцерны на четвертый год жизни.

Доя установления технико-экономических показателей приемов повышения продуктивности люцерны был выполнен расчет на основании технологической карты на возделывание люцерны прошлых лет жизни при орошении и экспериментальных данных, полученных в результате полевых исследований.

Сравнивались 3 и 6 варианты, предусматривающие проведение влагозарядки и соответственно вегетационных поливов дождеванием при снижении

влажности почвы в слое 0,6 м до 75-80 % от НВ на фоне щелевания и по щеле-ванным полосам при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80 % НВ.

Результаты расчетов стоимости валовой продукции, ежегодных издержек, объемов оросительной воды, затрат на производство сельскохозяйственной продукции представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Технико-экономические показатели возделывания

люцерны в зависимости от вариантов опыта

№ п/п Показатели Размерность Расчетная формула Третий год жизни Четвертый год жизни

вариант 3 вариант 6 вариант 3 вариант 6

1 Площадь участка, нетто, га - 100 100 100 100

2 Объем воды на орошение, Ум> м3 420000 560000 420000 560000

3 Выручка, В (без НДС) тыс. руб. - 1280 1450 1240 1370

4 Издержки производства с.-х. продукции, С тыс. руб. 1098,7 916 1005,6 890

5 Прибыль, П тыс. руб. в-с 188,3 534 234,4 480

6 Дополнительная прибыль, ЛП тыс. руб. ПГП2 - 345,7 - 245,6

7 Прибыль: на единицу площа- тыс. руб./га АП/А 3,46 2,46

ди на единицу ороси-тельной воды руб./м3 АП/У» 0,61 0,44

Анализ результатов расчетов показал, что наиболее эффективно возделывать люцерну при проведении влагозарядки и вегетационных поливов по щеле-ванным полосам при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80 % НВ. Прибыль на единицу площади и единицу оросительной воды на люцерне третьего и четвертого года жизни составила соответственно 3,46 тыс. руб./га, 0,61 руб./м3 и 2,46 тыс. руб./га, 0,44 руб./ м3. Прибыль на варианте 6 в 2,8 раза

превышает показатели варианта 3 на люцерне третьего года жизни и в 2,0 раза на люцерне четвертого года жизни.

Таким образом, орошение посевов люцерны прошлых лет жизни по ще-леванным полосам позволяет не снижать их продуктивность и иметь прибыль от возделывания.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что высокая продуктивность люцерны третьего (44,3 и 48,1 т/га) и четвертого года жизни (42,3 и 45,0 т/га) при возделывании на зеленую массу в условиях рисовых оросительных систем обеспечивается при дождевании и поливах по полосам на фоне щелевания при поддержании влажности почвы не ниже 75-80 % HB в течение всего периода вегетации, что достигается в сухой год при проведении восьми вегетационных поливов дождеванием и пяти по полосам на фоне осенней влагозарядки.

2. Установлено, что при режиме орошения люцерны 75-80 % HB в слое 1,0 м и 0,6 м при дождевании и поливах по полосам, а также на фоне щелевания посевов, создаются различные условия для усвоения растениями питательных веществ из почвы, так при повышении влажности почвы растения люцерны усваивают из почвы большое количество азота, фосфора и калия, переходящих из недоступных форм в легкодоступные. В результате исследований установлено, что наибольшая урожайность люцерны обеспечивается при орошении дождеванием на фоне щелевания при внесении дозы минеральных удобрений Р|2оКйо кг/га д. в. в осенний период и N^ под первый и третий укосы.

3. Определено влияние орошения и щелевания на накопление и распределение корней в конце вегетации люцерны третьего и четвертого года жизни, так масса корней в слое 1,0 м на люцерне третьего года жизни при дождевании составила 85,5 ц/га, поливах по полосам - 94,4 ц/га, на люцерне четвертого года жизни соответственно 102,86 и 113,8 ц/га, что позволяет люцерне не утрачивать продуктивность в посевах третьего и четвертого года жизни и не снижать качественный состав зелёной массы.

4. Установлена зависимость прибавки урожайности люцерны от оросительной нормы, которая позволяет утверждать, что для увеличения урожайности по сравнению с богарными условиями в пределах 24-25,8 т/га на единицу продукции затраты поливной воды составляют 163-175 м3/га.

5. Определено, что наиболее высокое суммарное водопотребление 7771 м3/га, при урожайности зеленой массы люцерны 48,1 т/га и коэффициенте водопотребления 161 м3/т в условиях засушливого года наблюдалось на люцерне третьего года жизни при поливах по щелеванным полосам.

6. Обоснована эффективность возделывания люцерны третьего и четвертого года жизни при поливах дождеванием и по полосам на фоне щелевания, расход оросительной воды на создание 1 тонны зелёной массы люцерны третьего года жизни составил соответственно 99 и 116 м3, чистый доход 3333 и 6965 руб./га, рентабельность 30 и 76 %, на люцерне четвертого года жизни эти показатели несколько снизились, чистый доход уменьшился соответственно на 7,2 и 10,2 %, рентабельность составила 30 и 70 %.

7. Установлено, что наиболее высокие технико-экономические показатели обеспечиваются при орошении люцерны по щелеванным полосам. Прибыль на единицу площади и единицу оросительной воды на люцерне третьего и четвертого года жизни составила соответственно 3,46 тыс. руб./га, 0,61 руб./м3 и 2,46 тыс. руб./га, 0,44 руб./м3. Прибыль при поливах люцерны по щелеванным полосам в 2,8 раза превышает показатели при дождевании по щелеванию.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Высокая продуктивность люцерны третьего и четвертого года жизни обеспечивается при дождевании по щелеванной поверхности и при поливах по щелеванным полосам.

2. При разработке проектов по повышению продуктивности рисовых оросительных систем следует использовать щелевание, орошение и удобрение на посевах люцерны третьего и четвертого года жизни, а также экономически обоснованные оросительные нормы и дозы минеральных удобрений.

3. Для достижения высокой продуктивности люцерны третьего и четвертого года жизни необходима доза минеральных удобрения Р^оКбо кг/га д.в. в осенний и N6o под первый и третий укосы.

Список работ опубликованных по теме диссертации.

1. Макаров В.В., Гончар С.Д., Назаренко В.А., Макаров И.В. Оценка мелиоративного состояния орошаемых земель Манычской ОС. "Мелиорация антропогенных ландшафтов", т. 14. Вопросы водного хозяйства и орошаемого земледелия - Новочеркасск: ПГМА, 2001. - С. 43-46 (Соискатель - 30 %).

2. Гончар С.Д. Люцерна на орошаемых землях Северного Кавказа //Социально-экономические и экологические проблемы развития производственных систем: Сб. науч. трудов. - Новочеркасск: "НОК", 2002. - С. 45-47.

3. Арженовский В.Н., Макаров В.В., Гончар С.Д. Адаптивная технология возделывания люцерны на сено и зелёный корм в рисовых чеках Манычской оросительной системы Ростовской области //Мелиорация и водное хозяйство: Материалы региональной научно-практической конференции. Вып. 2 //ФГОУ ВПО "НГМА" - Новочеркасск: ООО НПО "Темп", 2003, - Т. 1. - С. 120-123. (Соискатель - 50 %).

4. Гончар С.Д., Макаров В.В. Возделывание четырёхлетней люцерны в рисовых севооборотах. /Мелиорация и водное хозяйство: Материалы научно-технической конференции. Вып. 1. - Новочеркасск, 2003. - С. 229-232. (Соискатель - 65 %).

5. Арженовский В.Н., Макаров В.В., Гончар С.Д. Люцерна на орошаемых землях Дона. - Новочеркасск: НГМА, 2004. - 150 с. (Соискатель - 40 %).

Подписано в печать 17.11.2004 Тираж 100 экз. Формат 60 х 84 6 Объем 1 п. л. Заказ № 294

Типография НГМА, 346428, Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111

Це» e - lb РНБ Русский фонд

2006-4 2442

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Гончар, Сергей Дмитриевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЛЮЦЕРНЫ В УСЛОВИЯХ РИСОВЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

1.1. Значение люцерны на рисовых оросительных системах.

1.2. Биологические особенности и требования люцерны к условиям произрастания.

1.3. Основные агротехнические приемы повышения продуктивности посевов люцерны.

1.4. Эффективность возделывания люцерны на рисовых оросительных системах.

2. УСЛОВИЯ МЕСТА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, МЕТОДИКА

И СХЕМЫ ОПЫТОВ.

2.1. Климатическая и почвенная характеристики места выполнения работ.

2.2. Изучаемые вопросы и схемы опытов.

2.3. Методика исследований.

3. АГРОМЕЛИОРАТИВНЫЕ ПРИЕМЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЮЦЕРНЫ НА ЗЕЛЕНЫЙ КОРМ В УСЛОВИЯХ РИСОВЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ.

3.1. Агротехника.

3.2. Водный и пищевой режимы почвы.

3.3. Рост, развитие растений и урожайность зеленой массы люцерны

3.4. Влияние агромелиоративных приемов на урожайность зеленой массы люцерны.

3.5. Оценка продуктивности и питательной ценности зеленой массы люцерны.

4. ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ ПОСЕВОВ ЛЮЦЕРНЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ НА ЗЕЛЕНУЮ МАССУ НА РИСОВЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ.

4.1. Среднесуточное водопотребление люцерны.

4.2. Суммарное водопотребление и удельный расход влаги на на

1 тонну зеленой массы люцерны.

5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ АГРОМЕЛИОРАТИВНЫХ ПРИЕМОВ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОСЕВОВ ЛЮЦЕРНЫ НА РИСОВЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ.

5.1. Обоснование эффективности использования оросительной воды при возделывании люцерны третьего и четвертого года жизни.

5.2. Технико-экономические показатели применения щелевания на посевах люцерны в условиях рисовых оросительных систем.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Приемы повышения продуктивности посевов люцерны на рисовых оросительных системах Ростовской области"