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

ГОНЧАР СЕРГЕЙ ДМИТРИЕВИЧ

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, аул, 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 Сенчуков Г.А.

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 начата 90-ых годов наблюдается сокращение посевов риса и снижение его урожайности.

Сокращение площадей под посевами риса сопровождается ослаблением п 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 «елью 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 люцеркы третьего и четвертого года жизни в рисовых севооборотах, обеспечивающей повышение продуктивности, улучшение мелиоративного состояния почв и

ресурсов.

Достижение поставленной цеди 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 исследования являются посевы люцерны в условиях рисовых оросительных систем.'

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

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

- определено влияние шелевания, 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 режим 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 зашиту выносятся:

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

— зависимость прибавки урожайности зеленой массы люцерны от ороси* тельной нормы;

— показатели эффективности использования оросительной волы при возделывании люцерны в условиях рисовых систем;

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

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

Достоверность результатов исследован и К 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 люиерны 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" Сапьского района Ростовской области.

Работа выполнялась согласно тематическому плану ФГОУ ВПО "НГМЛ" 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 па научно-практических конференциях и семинарах: Новочеркасск, ФГНУ "РосНИИПМ" - "Исследования в области проблем .мелиорации" (февраль, 2002 г.); Новочеркасск, ФГОУ ВПО "НГМД" - "Проблемы н перспективы развития мелиорации в России", посвященной 70-летию академика Б.Б. Шумакова (10.09.2003 г.); Новочеркасск ФГОУ ВПО "НГМЛ" - "Проблемы и перспективы развития мелиорации на Юге России", посвященной 95-летню мелиоративного образования на Юге России (октябрь, 2003 г.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 5 печатных работах, в том числе 1 монография.

Структура II объем работы. Диссертационная работа изложена нз 140 страницах машинописного текста, состоит из 5 глав, выводов и предложений производству, списка л!ггературы 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, се 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 п обладает рядом других ценных биологи* ческнх 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 тонах рисосеяния.

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

Существуют и различные мнения ученых, касающихся зоотехники лю-нерны, режимов орошення и способов полива, минерального питания (Ольга-ренко Г.В., Иванова H.A., Сснчуков Г.Л., 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 нолевых опытов, изложены почвешо-кл и магические условия места выполнения рабог и методика исследований.

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

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

Опыт 1 - Изучить влияние режимов орошения па урожайность зеленой массы люцерны в условиях ЮС.

Вариант 1 - Вез 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 плоишь 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.

BapnaitT 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 % HB 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 б - Влагозарядка + вегетационные поливы по шеле&анным полосам при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80 % ИВ.

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^oPinoK«) кг л. 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 - Р6оКбо кг/га д.в. (осенью) + N¿o кг/ra д.в. под первый укос.

Вариант 2 - Р^сК^ кг/га д.в. (осенью) + кг/га д.в. под первый и третий укосы.

Вариант 3 - РиоКьо кг/га д.в. (осенью) + Neo кг/га д.в. под первый, второй и третий укосы.

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

Вариант I - Р$ф(Сы> кг/га д.в. (осенью)+ N«) под первый укос.

Вариант 2 - P^cK^ кг/га д.в. (осенью) + М<л под первый и третий укосы.

Вариант 3 - Р^Кйл кг/га д.в. (осенью) NM под первый, второй и третий укосы.

Обит площадь под опытами И н III - 12 га. Площадь опытных дслчнок 400 м\ учетная -100 м1, повторность - четырехкратная.

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

Полевые исследования на посевах люиерны 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/см1, 1,0 м - 1,33 г/см\ 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 солонцеватостл и засоленности на этих почвах,

В третьем главе изложена агротехника люцерны на зеленый корм, приведены результаты исследований по изучению влияния водного н 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).

Получить урожай люцерны

о ь. ш ж

о

£ В 2 « 3 5 ^ о я «О

I—

» о § £

о

« в

§ 9,-

о и

8. а

ч

ц

О о ~ ю

л гз

II

ч> Г

II

Обработать посевы

Убрать урожай

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 деляики вносилась аммиачная селитра, гранулированный суперфосфат и хлористый калий. Гербициды на посевах лкжерны прошлых лет жизни не применялись.

Кроме этого, посевы люцерны подвергались ежегодно механизированной обработке почвы (щелсванию) 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 нешелеванной поверхности почвы. Стой 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 м'/га, при поливах по полосам - 900-1100 м!/га.

Наблюдения за динамикой подвижных питательных вешеств в почве показали, что почвы опытных участков были достаточно обеспечены питательными веществами, В пахотном горизонте количество легко гидролизу ем от 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 вешеств 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 111 IV Всего 1 11 111 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 Ш 11,0 «м 9.8 42,2 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 р 1 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 люиерны на зеленый корм в зависимости от

способа полива и минерального питания

Дождевание Поливы по полосам

Год жнзнн Урожайность, т/га Выход, т/га Урожайность, т/га Выход, т/га

люцерны зеленой массы воз-душ но-сухого вещества кормовых единиц переваримого протеи на зеленой массы воздушно-сухого вещества кормовых единиц переваримого протеина

3 год жизни (2002 г.) 44,3 123 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 шелевания посевов у люцерны третьего года жизни. К концу вегетации люцерны четвертого года жизни продуктивность ее снижалась в среднем по вариантам опыта па 2,35 т/га или на 6 %, такого незначительного снижения урожайности зеленой массы люцерны в среднем по всем вариантам опыта I удалось достичь та 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 б 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 шелевания 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 И, так и опытов III и IV.

При этом изучалось влияние уровня увлажнения и минерального питания на качество зеленой массы люцерны но 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

У косы

1 2 г 3 4 1 2 3 4

Лзот 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 163 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 *> 52 2,24 2,82

Влага 8,51 7,93 8,93 730 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 ири всех способах полива с увеличением сырою 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 но 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 но 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 влага 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 щелеаания в период формирования всех четырех укосов, так как с улучшением влагообеспечен-

ностн растений, суточные расходы .влаги увеличивались. При поливах дождеванием по щелеванию среднесуточное водопотребление люцерны было несколько выше, чем без шелевання (рисунок 2). м'/га

60

50

40

30

20

10

"I п ш-ГС-Укосы 1

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 но 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 м'/га, на люцерне четвертого года жизни оно составило на аналогичном варианте 39,6 м'/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.

MVra

. L

60 ■ 50

40 • 30 ■ 20 10

I п rn-П7-Укосы »

" " Дождевание; — — — - поливы no полосам

Рисунок 3 - Среднесуточное водопотребленне люцерны четвертого года жизни при разных способах полива на фоне щелевания <Р ~ 5 %)

Суммарное водопотребленне 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 м'/га до 7771 м'Ла.

Наименьшее суммарное водопотребление было отмечено на варианте 3 при проведении вл агозаряд ко во го полива дождеванием нормой 700 м'/га и вегетационных поливов, при снижении влажности почвы в слое 0,7 м до 75-80 % HB на фоне шелевания, 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 м1 на 1 тонну продукции.

Таблица 4 - Вод (»потребление люцерны третьего года жизни, на зеленую

массу, опыт 1,2002 г. (Р = 10 %)

Вариант Используемый запас продуктивной влаги из почвы, м'/га Осадки, м*/га Оросительная норма, м/га Подпитка грунтовыми водами, м'/га Суммарное водопотребление, м'/га Урожайность, т/га Коэффициент водо потребления, 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, м'/га Осадки, м7га Оросительная норма, м/га Подпитка грунтовыми водами, м'/га Суммарное водопотребление, м'/га Урожайность, т/га Коэффи-1шент во-допотреб-ления, м'/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 щелевання, 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 м' 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 водонотребление люцерны было на варианте б при поливах по полосам при снижении влажности почвы в слое 1,0 м до 75-80 % HB на фойе щелевания и составило 7771 м'/га при урожайности 48,1 т/га и коэффициенте водонотребления 161 м'/т. Однако следует огметнгь, что на варианте 6 происходило наиболее продуктивное использование влага растениям» люцерны, так как коэффициент водонотребления на этом варианте был ниже на 30,0 м'/г 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 водонотребление определялось также и на вариантах опытов 2 и 3, на которых изучалось влияние различных доз минеральных удобрений на урожайность и качество зеленой массы люиерны 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 РцоКад кг/га д.в. в осенний период - Nw 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 Nm 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 люперны и представлены технико-экономические показатели применения шелевания, орошения и удобрения.

Основными экономическими показателями эффективности возделывания люперны на зеленый корм являются: урожайность, затраты на 1 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 сниженин влажности почвы в слое 0,6 м до 75-80 % HB на фоне шелевания, 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 И наблюдался наиболее высокий чистый доход, который составил соответственно 3333 и 6965 рубУга и рентабельность 30 и 76 %. Кроме этого на этих вариантах наиболее эффективно использовалась оросительная вода, расход ее составил соответственно 99 и 116 м'/га. Аналогичные показатели были получены и на люиерне 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.

Для 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 шелсвания 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

Хч п/п Показатели Размерность Расчетная формула Третий год жизни Четвергий год жизни

вариант 3 вариант 6 взриант 3 вариант 6

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

2 Объем воды на орошение, Кн» м' 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 Допо лн ител ьн ая прибыль, ¿1/7 тыс. руб. пгп2 - 345,7 - 245,6

7 Прибыль: на единицу площади на единицу ороси-тедьной воды тыс. рубУга рубУм' ЛП/А Ал/к 3,46 0,61 2,46 0,44

Анализ результатов расчетов показал, что наиболее эффективно возделывать люцерну при проведении влагозарядки и вегетационных поливов по шеле-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 рубУм* и 2,46 тыс. руб./га, 0,44 руб./ м5. 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-лсванным полосам позволяет не снижать их продуктивность н 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 гол 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 РсоКло кг/гад. 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,& т/га иа единицу продукции затраты поливной воды составляют 163-175 м'/га.

5. Определено, что наиболее высокое суммарное водопшреблсние 7771 м'/га, при урожайности зеленой массы люцерны 48,1 т/га и коэффициенте недопотребления 161 м'/т в условиях засушливого года наблюдалось на люцерне третьего года жизни при поливах по щелеваниым полосам.

6. Обоснована эффективность возделывания люцерны третьего и четвертого года жизни при поливах дождеванием и по полосам на фоне шелсвания, расход оросительной воды на создание 1 тонны зелёной массы люцерны третьего года жизни составил соответственно 99 и 116 м\ чистый доход 3333 и 6965 рубУга, 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 щелеваниым 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./м5 и 2,46 тыс. рубУга, 0,44 рубУм'. Прибыль при поливах люцерны по щелеваниым полосам в 2,8 раза превышает показатели при дождеваннн по щелеванию. -

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Высокая продуктивность люцерны третьего и четверлгого года жизни обеспечивается при дождевании по шелеванной поверхности и при поливах по щелеваниым полосам.

2. При разработке проектов по повышению продуктивности рисовых оросительных систем следует использовать щелевалие, 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 РшКео кг/га д.в, в осенний и Nw "од первый и третий укосы.

Список работ опубликованных по теме доссертацмн.

1. Макаров В.В., Гончар С.Д., Назаренко В.Л., Макаров И.В. Оценка мелиоративного состояния орошаемых земель Манычской ОС. "Мелиорация антропогенных ландшафтов", т. 14. Вопросы водного хозяйства и орошаемого земледелия - Новочеркасск; НГМА, 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. I. - 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 60x84 "" Объем ! п. л. Заказ X® 294

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

-- п