Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность многолетних трав в зависимости от разных способов обработки почвы на сильнозасолённых почвах Терско-Сулакской дельтовой подпровинции Республики Дагестан

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность многолетних трав в зависимости от разных способов обработки почвы на сильнозасолённых почвах Терско-Сулакской дельтовой подпровинции Республики Дагестан"

На правах рукописи

Мусаева Зарема Магомедовна

Продуктивность многолетних трав в зависимости от разных способов обработки почвы на сильнозасолённых почвах Терско-Сулакской дельтовой подпровинции Республики Дагестан

Специальность 06.01.01.- общее земледелие, растениеводство

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

12 ФЕВ 2015

005558742

Махачкала - 2015

005558742

Диссертационная работа выполнена на кафедре землеустройства и кадастров ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный аграрный университет» им. М.М. Джамбул атова»

Научный руководитель- Магомедова Днана Султановна,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия, почвоведения и мелиорации ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный аграрный университет имени М.М. Джамбулатова»

Официальные оппоненты: Аднпьяев Эмануил Данаевич,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный работник Высшей школы РФ, заслуженный деятель науки Северо-Осети некой, Кабардино-Балкарской и Чеченской Республик, заведующий кафедрой земледелия и

землеустройства ФГБОУ ВПО «Горский

государственный аграрный университет».

Гамидов Псабек Рамазановнч,

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела растениеводства и семеноводства ФГБНУ «Дагестанский НИИ сельского хозяйства имени Ф.Г. Кисриева».

Ведущая организация: ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства» ФАПО России

Защита диссертации состоится 26 марта 2015 г. на заседании объединенного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.026.01 при ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный аграрный университет имени М.М. Джамбулатова» (ФГБОУ ВПО «Даг ГАУ») по адресу: 367032, РД, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 180, зал заседаний ученого совета, тел./факс: (88722) 69-61-03.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «ДагГАУ имени М.М. Джамбулатова»

Автореферат размещен на сайтах Министерства образования и науки РФ htt://vak2.ed.gov.ru и ДагГАУ http://dissovetcx.blogspot.ru «16» января 2015 г.

Автореферат разослан почтой «5» февраля 2015 г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 367032, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 180, ФГБОУ ВПО «Даг ГАУ имени М.М. Джамбулатова», ученому секретарю диссертационного совета Д 220.026.01 и обязательно отсканированные в формате pdf. на электронную почту: isrigova@,mail.ru.

В отзыве необходимо указать ФИО автора, почтовый адрес (можно организации), телефон, адрес электронном почты, наименование организации, должность. Отзывы должны прийти в совет за 15 дней до зашиты.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

/ Т.А. Исригова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Сельскохозяйственное производство в Северо - Кавказском регионе находится в крайне неблагоприятном состоянии из-за интенсивного развития различных видов деградаций.

Из 587 тыс. га сельскохозяйственных угодий в равнинной зоне Республики Дагестан почти 70% засолены в той или иной степени, в том числе 68,3% пашни, около 70% сенокосов и 58,9% пастбищ.

Под пашню и многолетние насаждения отводятся слабо и среднезасоленные почвы, а сильнозасоленные (около 50 тыс. га) постепенно выходят из оборота.

Высокие среднесуточные температуры летних месяцев (22-23 С), аритмичность атмосферного увлажнения и ненормированное орошение способствуют увеличению площади вторично засоленных почв.

Стабилизировать сложившуюся ситуацию можно при помощи коренной мелиорации, с помощью промывок. Однако, данная задача в настоящее время трудноосуществима из-за отсутствия финансовых средств. Поэтому на первый план выдвигается фитомелиорация с использованием культур - освоителей. Поэтому именно фитомелиорация является актуальной задачей науки и производства, направленная на оздоровление состояния засоленных земель республики.

Цель исследований: подбор культур для освоения сильнозасолённых почв с помощью рациональной системы основной обработки почвы. Задачи исследований:

- установить влияние приёмов основной обработки на агрофизические показатели почв;

- изучить пищевой режим почвы, накопление стерневых и корневых остатков в зависимости от приемов основной обработки засоленных почв;

- провести фенологические наблюдения за прохождением основных фаз роста и развития трав;

- определить динамику формирования площади листовой поверхности, фотосинтетического потенциала, чистой продуктивности фотосинтеза, коэффициентов использования ФАР;

- исследовать динамику засоренности почв и посевов в зависимости от способов и глубин основной обработки почвы;

- оценить влияние приёмов обработки почвы на урожайность, химический состав, кормовую и энергетическую ценность кормовых культур;

- установить влияние изучаемых культур и способов обработки почвы на параметры миграции и выноса солей;

- дать экономическую и энергетическую оценку возделывания трав.

Научная новнзна заключается в том, что впервые на луговой сильнозасолённой почве равнинного Дагестана установлена длительность прохождения и формирования укосов люцерны и пырея удлинённого с учётом агроклиматических ресурсов и разработан рациональный способ основной обработки.

Объект исследований - многолетние травы - люцерна посевная и пырей удлинённый.

Предмет исследований - продуктивность многолетних трав на сильнозасолённой луговой почве с разработкой наиболее рационального способа основной обработки почвы.

Основные положения, выносимые на защиту:

¡.Адаптивный потенциал люцерны посевной и пырея удлинённого на луговой сильнозасолённой почве;

2. Фитомелиорирующая и средоулучшающая роль люцерны посевной и пырея удлинённого на луговой сильнозасолённой почве;

3. Почвоуглубление, как средство улучшения водно-физических свойств почвы и продуктивности культур;

4.Экономическая эффективность изучаемых агроприемов.

Методика исследований заключалась в использовании методов полевого эксперимента с применением стандартных методик, приборов, оборудования и обработкой экспериментальных данных методами математической статистики.

Личный вклад автора заключался в разработке и постановке целей и задач исследований, проведении полевых опытов, их обработке и анализе, публикации полученных материалов, а также подготовке диссертации и внедрении полученных результатов в производство. Доля личного участия автора составляет 80%.

Достоверность результатов подтверждается трёхлетними опытами; достаточным объёмом расчётных материалов и полученных зависимостей на компьютере; достоверностью статистической обработки экспериментов и положительными результатами производственной проверки.

Практическая ценность выполненных исследований заключается в том, что внедрение результатов позволяет:

- в качестве фитомелиоранта засолённых земель рекомендовать пырей удлиненный;

- не допускать подъема солей в метровый и пахотный слои почвы из нижележащих слоев, регулировать солевой режим почв и улучшить её водно-физические свойства;

- получить с 1 га сильнозасолённой почвы более 22,0 т зеленой массы, вынести из почвы 1,30 т/га вредных солей; улучшить экологическое состояние территории, повысить рентабельность производства до 148 % и получить 7,19 тыс. руб. чистого дохода.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований в СПК «Новая жизнь» Казбековского района подтвердила высокую экономическую эффективность возделывания пырея удлинённого по сравнению с традиционной культурой - люцерной посевной.

Апробация работы. Основные положения диссертации' доложены и одобрены на международных научно-практических конференциях: «Проблемы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды» (Москва-Махачкала 2011), «Исторические аспекты, состояние и перспективы развития земледелия в Сибири и Казахстане» (Омск 2014), «Инновационные процессы в АПК» (Москва 2014), «Актуальные экологические проблемы сельского хозяйства» (Махачкала 2014); Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы инновационного развития в АПК» (Махачкала 2012); отчетных научно - методических конференциях профессорско-преподавательского состава, студентов и аспирантов факультета агротехнологии и землеустройства ДагГАУ имени М.М. Джамбулатова.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 работы в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Место и годы проведения опытов. Опыты проводились в прикутанном хозяйстве СПК «Новая жизнь» Казбековского района РД в 2008-2011гг.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 133 страницах компьютерного текста, содержит 23 таблиц, 25 рисунка и 49 приложений. В списке использованной литературы приведено 216 источников, из которых 2 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана краткая характеристика работы, обоснована актуальность проведённых исследований; сформулированы цели и задачи, новизна полученных результатов и основные положения,

выносимые на защиту; представлена информация о практической значимости, апробации и внедрении основных результатов исследований.

В первой главе «Агроэкологическая оценка земель Западного Прикаспия» путём детального анализа почвенно-климатических условий Западно-Прикаспийской низменности выявлено, что общая площадь засоленных земель равнинного Дагестана составляет 2311,3 тыс. га и что для повышения плодородия этих земель в условиях коренной мелиорации на первый план выдвигается фитомелиорация.

С целью повышения плодородия засоленных земель необходимо определить адаптивный потенциал люцерны посевной и пырея удлинённого, подобрать перспективную культуру для засоленных почв и разработать вопросы основной обработки почвы.

Во второй главе рассмотрены вопросы рационального природопользования в засушливых регионах России. Приведён детальный анализ состояния аридных земель.

Теоретические и экспериментальные исследования Григорова М.С., Зволинского В.П., Шамсутдинова З.Ш., Цаган-Манджиева НЛ., Кравцова В.В. и др. ученых показали, что в целях борьбы с вторичным засолением наиболее эффективным является использование фитомелиорантов. Отсутствие же элементов агротехники их возделывания (особенно вопросы основной обработки почвы) определило задачу наших исследований.

В третьей главе приведены программа, методика исследований, условия проведения опытов и дана общая характеристика зоны проведения исследований.

Полевые опыты закладывались в условиях прикутанного хозяйства СПК «Новая жизнь» Казбековского района, расположенного на территории Бабаюртовского района в 2008^2011 гг.

Климат территории характеризуется сухим жарким летом и холодной зимой. Среднемноголетняя температура самого теплого месяца составляет 24,1°С (в отдельные годы достигает 40 -41°С), а минимальная опускается до минус 30-31°С. Годовое количество осадков колеблется от 306 до 476 мм, возрастая с севера на юго-запад.

Вегетационный период колеблется в пределах 233-237 дней, в том числе для теплолюбивых культур 191-193 дня. В целом климат зоны аридный, так как испарение с поверхности почвы достигает 800-900 мм.

Вегетационные периоды 2008 и 2009 гг. характеризовались как очень засушливые (ГТК - 0,5).

Крайне неблагоприятные погодные условия сложились в 2010 году, когда в весенние месяцы температура воздуха превысила средний

6

показатель, а атмосферные осадки выпали в незначительном количестве. В летний период температура воздуха достигла аномальных значений, с незначительным количеством осадков и показателем увлажнения 0,1-0,2. Год можно характеризовать - как сухой. Аналогичные данные (в меньшей степени) установлены и в 2011 году.

Исследования проводились на луговой сильнозасолённой тяжелосуглинистой почве. Величина плотности пахотного слоя составляет 1,03 г/см3 (возрастая в подпахотных слоях до 1,30-1,21 г/см3), общей пористости -50,0-57,5% и водопроницаемости - 252 мм в течение первого часа, 133,2 мм - второго, 129,6 мм - третьего и 122,4 мм - четвертого. Сравнительно повышенное содержание гигроскопической влаги (7,457,94%), высокие значения наименьшей вагоемкости (30-40%), общей пористости и воздухоемкости (19,9-26,9 %) обусловили тяжелый гранулометрический состав почвы.

Содержание водорастворимых солей с 1,03 на поверхности увеличивается до 2,058% (по сухому остатку) в нижних слоях. Засоление -хлоридно-сульфатное. Обеспеченность гумусом невысокая - 2,6%, а обменным калием и подвижным фосфором - хорошая (в пахотном слое их содержится: 2,6-5,0 и 30-40 мг на 100 г почвы). Схема опытов следующая:

Опыт 1. Подбор фитомелиорантов - люцерна посевная (Medicago Sativa L.) и пырей удлиненный (Elytrigia elonqoto). Площадь делянки 100 м2, повторность - четырёхкратная.

Опыт 2. Разработка рациональной системы основной обработки почвы.

1. Отвальная обработка плугом ПЛН-4-35 на глубину 0,3 м (контроль);

2. Отвальная обработка плугом ПЛН-4-35 на глубину 0,2 м;

3.Безотвальная обработка плугом ПЛН-4-35 на глубину 0,2 м;

4. Безотвальная обработка плугом ПЛН-4-35 на глубину 0,3 м;

5. Отвальная обработка плугом ПЛН-4-35 на глубину 0,2 м + рыхление слоя 0,2-0,3 м стойками СибИЭМ.

Площадь делянки 500 м2. Повторность - четырёхкратная. Размещение делянок в повторностях - рендомизированное, а повторностей -систематическое.

В четвёртой главе представлены результаты экспериментальных

исследований по подбору фитомелиорантов для сильнозасолённых луговых

почв Терско-Сулакской дельтовой подпровинции.

Установлено, что длительность периода от посева до 1 укоса люцерны

в первый год использования составила: в 2008 году - 119 дней; 2009 - 116;

2010 - 120; у пырея соответственно 115; 118 и 118 дней.

7

В оставшийся теплый период, в год посева у люцерны провели еще два укоса, а у пырея удлиненного - один.

Фенологические данные показаяи, что во втором и третьем годах жизни отрастание у люцерны отмечено в третьей декаде марта - в начале апреля. Приблизительно такие же данные отмечены и у пырея удлиненного.

В целом количество укосов во втором и третьем годах жизни составило: у люцерны - четыре и у пырея - два. Длительность первого укоса люцерны составила 69 дней, а остальных 32 дня. На посевах пырея удлиненного соответственно -101 день, а второго- 54 дня.

В первый год использования люцерна на формирование первого укоса потребляла 1594°С, а пырей - 1885°С. Во втором и третьем годах жизни наибольшее количество тепла для формирования первого укоса у люцерны составило 1200-1490 °С, а у пырея удлиненного - 1688-1760°С.

Из общего количества тепла люцерна для первого укоса использовала 40,7%, второго - 22,7%, третьего - 23,4%, четвертого - 13,2%, а пырей удлиненный соответственно - 55,9% и 44,1%.

Полнота всходов у пырея удлинённого составила: 282 шт / м2 и 36,2 %, а у люцерны - 252 шт/м2 и 33,2 шт/м2, то есть уже в начальный период вегетации, в условиях засолённой среды проявлялось преимущество пырея удлинённого перед люцерной.

Установлено, что в первый год выращивания люцерны количество растений в первом укосе (в среднем за 3 года) составило до 246 шт. на 1 м2, до 131 шт. на 1 м2 во втором и - до 76 шт. на 1 м2 в третьем. Из перезимовавших 185 растений к концу вегетационного периода во втором году жизни сохранялось - 70, а к концу третьего года - всего 66 экземпляров. Из 283 растений пырея удлинённого в первом укосе к концу вегетационного периода сохранилось соответственно 196, второго года - 109, третьего года -75 растений.

На сильнозасоленной почве изреженность посевов снижалось с каждым годом: люцерны с 50,5 до 33,1%; пырея - с 48,9 до 23,2 %.

Наиболее высокорослым (172 см.) в исследованиях был пырей удлиненный. Люцерна уступала пырею в первом укосе более трёх раз. Однако урожайность люцерны оказалась выше, так как она компенсировала этот недостаток своей высокой оттавностью, проводя в первый год три укоса, а в остальные годы - по 4 укоса Пырей же обеспечивал всего - 2 укоса.

Исследования показали, что у пырея удлиненного наибольшая площадь листовой поверхности - 52,1 тыс. м2/га формировалась перед 1 укосом. У люцерны в этот период он составил 25,9 тыс. м2/га. В остальной период площадь листовой поверхности уменьшалась. Перед вторым укосом пырея

8

площадь листьев снизилась в два раза. У люцерны перед вторым укосом она снизилась на 8,1; перед третьим - 45,0 и перед четвертым - 67,2% (рис.1).

11 укос 8 2 укос 3 укос ■ 4 укос Всего

Рис. 1. Площадь листовой поверхности изучаемы* культур по укосам и годам жизни за 2008...2011 гг., тыс.м2/га

В среднем по годам и укосам набольшей площадью листовой поверхности выделялся пырей удлинённый - 77,6 тыс. м2/га, при - 72,7 тыс. м /га у люцерны.

4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 О

__

11 укослюцерны

12 укослюцерны 3 укослюцерны

14 укос люцерны

1 укос пырея

2 укос пырея

-за вегетационный период

за вегетационный период

1 год 2 год 3 год Среднее

Рис. 2. Фотосинтетнческий потенциал посевов изучаемых культур по укосам и годам жизни за 2008...2011 гг. (тыс.м2/га день)

Наибольший показатель фотосинтетического потенциала посевов отмечен перед первым укосом у люцерны - 0,94 тыс. м2/га х день, а у пырея удлинённого - 2,71 м2/га х день. Затем величина фотосинтетического потенциала снижалась от укоса к укосу (рис.2).

Максимальная величина фотосинтетического потенциала выявлена в среднем за годы исследований и укосы у пырея удлиненного 3,31 тыс. м2/га х день, а у люцерны - 1,75 тыс. м2/га день.

Анализ полученных данных по площади листовой поверхности изучаемых трав и ФП посевов показывает, что между ними существует коррелятивная связь, которая выражается уравнениями регрессии.

Люцерна: у=0,2948 х- 5,7155, при R2 =0,7255;

Пырей: у=0,3425 х- 7,5309, при R2 =0,8119.

Динамика накопления абсолютно - сухой биомассы массы показала, что первый укос формировал достаточно высокие показатели — у люцерны 2,91 т/га, а у пырея — 6,70 т/га. В последующие укосы она существенно снижалась.

Максимальный показатель абсолютно — сухой надземной массы выявлен у пырея удлиненного - 8,22 т/га, против 7,74 т/га - у люцерны.

В неразрывной связи с площадью листовой поверхности, фотосинтетическим потенциалом и абсолютно сухой массой находится чистая продуктивность фотосинтеза.

Наиболее высокий показатель ЧПФ (в среднем за Згода) отмечен у люцерны - 22,28 г/м2сут., тогда как у пырея удлинённого — 5,10 г/м2сут. Выявлено, что чистая продуктивность фотосинтеза в первом укосе была невысокой, а в дальнейшем она увеличивалась.

Нами установлена прямая коррелятивная связь между ФПП (х) и ЧПФ (у) люцерны и пырея.

Люцерна: у=0,2488 х- 3,28, при R2 =0,7804;

Пырей: у=0,3784 х- 8,4721, при R2 =0,8899.

Максимальный коэффициент использования ФАР составил у пырея — 073, при 0,66 — у люцерны, который увеличивался с возрастом трав. Так, у люцерны первого года он был на уровне 0,35; второго - 0,72, третьего - 0,91. Такая же закономерность характерна и для пырея - 0,49; 0,75; 0,96 и 0,73.

В первый год использования наибольший урожай формировал пырей удлиненный (табл.1). Если урожайность люцерны в первый год составила соответственно 11,8; 14,0 и 11,7 т/га, то у пырея удлинённого она была -14,5;15,1 и 13,5 т/га или на 22,8; 7,8 и 15,4% выше.

Аналогичные данные получены во второй и третий годы жизни исследуемых многолетних трав. Установлено, что в год посева люцерны на долю первого укоса приходилось 45,6 %, второго 33,6 %, третьего 20,8 %. В

10

остальной период жизни, то есть во втором-третьем годах доля первого укоса была максимальной, а остальных - постепенно снижалась.

У пырея удлиненного уже в год посева наибольшая продуктивность зеленой массы выявлена в первом укосе - 82,6%. а во втором - 17,4%. Во второй и третий годы жизни складывалась аналогичная ситуация. Математические расчеты подтвердили достоверность полученных данных.

Таблица 1 - Урожайность зеленой массы люцерны н пырея удлиненного на сильнозасолённой лугово-каштановой почве (т/га)

Год Люцерна Пырей удлиненный НСРо,5

1 -го года пользования

2008 11,8 14,5 1,39

2009 14,0 15,1 0,38

2010 11,7 13,5 1,48

2-го года пользования

2009 20,0 25,4 3,28

2010 18,9 22,2 2,73

2011 21,1 23,4 1,62

3-го года пользования

2010 21,1 25,5 2,58

2011 23,4 28,4 2,31

2012 24,2 31,0 3,06

Нами получены коррелятивные связи между площадью листовой поверхностью (х) и урожайностью (х) люцерны и пырея удлиненного.

Люцерна: у=0,5775 х-16,7 при Я2 =0,7898;

Пырей: у=0,4961 х-13,38, при Я2 =0,9377.

Самые лучшие показатели качества кормов наблюдались у люцерны. В 1 кг корма содержалось 0,110 кормовых единиц и 14,85 МДж переваримого протеина. По этим показателям пырей удлинённый уступал люцерне на -0,094 и 11,70.

Особенностью галофитов является повышенное содержание золы. Так, в воздушно-сухой массе люцерны содержалось 8,71% золы, тогда как у пырея

— 9,01%. Это способствовало повышению содержания кормопротеиновых единиц и обменной энергии в общем урожае - 2,83-11,59, против 2,66-11,00.

В среднем за 3 года урожай зеленой массы люцерны составил - 18,5 т/га, а пырея удлиненного - 22,1 т/га, что на 3,6 т выше. Затраты на производство люцерны составили 46,0 % от стоимости полученной продукции, а у пырея 40,2 %. Чистый доход у люцерны составил 5,94 тыс. руб./га, а у пырея-7,19 тыс. руб./га соответственно с рентабельностью! 15% и 148%.

Приведенные данные экономической эффективности подтверждают преимущество производства пырея на засоленных землях по сравнению с люцерной.

В пятой главе обобщены результаты исследований по эффективности разных способов основной обработки почвы.

Исследования показали, что выращивание многолетних трав положительно сказывалось на увеличение агрономически ценных агрегатов.

Агрегаты размером 0,25-10 мм (в среднем за 3 года) увеличились под посевами люцерны на 5,2-8,3%, а под пыреем на 5,3-8,7%. При сравнении способов обработки почвы выявлено, что самый низкий прирост агрегатов был при отвальной обработке на 0,3 м - составивший соответственно 5,2 и 5,3%.

Значительное повышение агрегатов отмечено также на вариантах с безотвальной обработкой почвы на 0,2 и 0,3 м - 7,4-7,8 и 7,6-8,4 %.

При проведении отвальной обработки на 0,2 м + рыхление на 0,2-0,3 м, агрегатов 0,25-10 мм было больше — после люцерны — на 8,3, а после пырея удлиненного - на 8,7%, что показывает лучшую приспособленность пырея к экстремальным условиям.

До закладки эксперимента водопрочных агрегатов содержалось в почве от 26,0 до 27,0 %. За три года выращивания люцерны их содержание увеличилось в пределах 6,0-10,5%, а после пырея на 6,2-10,9% (табл. 2).

Более высокое содержание водопрочных агрегатов зафиксировано под люцерной на вариантах, где проводилась безотвальная обработка почвы на 0,2 м — 7,7 % и в сочетании с рыхлением - 10,5%, а у пырея удлиненного -на 3 и 4 вариантах - 8,3 и 8,8 %, а максимальное - на 5 варианте - 10,9%.

Выявлено, что на сильнозасоленной почве наблюдалась более высокая плотность почвы, которая варьировала от 1,36 до 1,41 г/см3.

После второго года пользования, плотность почвы достигла исходного значения и к концу третьего года в 1 и 2 вариантах она превышала начальный уровень на 0,03-0,01 г/см3. Наилучшие результаты выявлены в последнем варианте, когда плотность почвы была на 0,02 г/см3 ниже начального

12

показателя (1,37 против 1,39 г/см3). Практически такая же тенденция выявлена и под посевами пырея удлиненного.

Действие движителей уборочной техники и транспортных средств, а также вегетационные поливы являются основными причинами повышения плотности почвы после 3-х лет пользования люцерны и пырея удлинённого.

Таблица 2 - Влияние разных способов и глубины основной обработки почвы на содержание водопрочных агрегатов (в ср. за 2008-

Варианты опыта Исходное содержание Культуры

Люцерна Пырей удлиненный

1-год 2 год 3 год 1 год 2 год 3 год

Отв. обработка ПЛН-4-35 на 0,3 м (контроль) 26,8 27,7 30,0 32,8 28,2 30,4 33,0

Отв. обработка ПЛН-4-35 на 0,2 м 27,0 28,4 31,5 34,2 28,2 32,1 34,4

Безотвальная обработка ПЛН-4-35 на 0,2 м 26,8 29,0 32,1 34,5 28,8 32,6 35,1

Безотвальная обработка ГШН-4-35 на 0,3 м 26,0 27,5 33,4 34,0 28,0 32,0 34,8

Отв. обработка ПЛН-4-35 иа+0,2 м + рыхление на 0,2-0,3 м 26,0 28,7 33,0 36,5 28,8 33,1 36,9

почвы выявила, что проведение отвальной обработки на глубину 0,3 м снижала содержание азота под люцерной - на 45,0%, а под пыреем - 42,5%. В вариантах без оборота пласта (на 0,2 и 0,3 м), азота содержалось больше (55,0 - 50,0 % и 57,1- 52,3%) , чем в контроле и меньше, по сравнению со 2 вариантом. Безотвальная обработка почвы на 0,2 и 0,3 м приводила к некоторому уменьшению содержания азота, а отвальная - на 0,3 м оказалась нежелательной. Люцерна на всех вариантах обработки почвы больше накапливала азота, чем растения пырея удлиненного.

При изучении динамики подвижных фосфатов выявлено, что на засоленных почвах их содержится в незначительных количесивах.

В связи с потреблением фосфора изучаемыми культурами, отмечено снижение его запасов по сравнению с исходным уровнем. Наибольшее

снижение отмечено на контрольном варианте опыта. Во 2 и 5 вариантах к концу третьего года использования люцерны содержание фосфатов было на уровне - 0,6; 0,7 и 0,8 мг/100 г почвы. Наиболее благоприятные условия фосфатного питания сложились в последнем варианте - 1,1 мг/100 г почвы. Аналогичные данные установлены и под посевами пырея удлиненного.

Калия содержалось перед посевом трав соответственно 21,1; 21,6; 21,4; 21,0 и 21,8 мг/100 г почвы. После трегьего года пользования люцерны снижение К20 составило 4,9; 1,7; 3,0; 1,7 и 1,4 мг/100 г. Аналогичные данные выявлены и под пыреем. В конце третьего года пользования травами, содержание подвижных форм питательных элементов снижалось.

Засоренность посевов люцерны по вариантам опыта была ниже соответственно на 20,5; 14,5;16,5;25,7 и 16,0 % чем у пырея, что связано с более продолжительным периодом формирования первого укоса (рис.3).

■ Отвальная обработка плугом ПЛН-4-35 на глубину 0,3 м (контроль)

■ Отвальная обработка плугом ПЛН-4-35 на глубину 0,2 м

безотвальная обработка плугом ПЛН-4-35 на глубину 0,2 м

а Безотвальная обработка плугом ПЛН-4-35 на глубину 0,3 м

и Отвальная обработка плугом ПЛН-4-35 на глубину 0,2 м + рыхление на 0,2-0,3 м

Рис. 3. Засоренность трав 1 года жизни перед первым укосом в »ависимоста от приемов обработки почвы за 2008...2010 гг.

а также сроками посева: пырея высеивается осенью, а люцерны - весной, после тщательной предпосевной подготовки почвы.

Увеличение количества продуктивных побегов на единице площади, явилось основной причиной уменьшения засоренности трав в последующие годы использования.

Данные исследований показали, что по всем способам и глубинам основной обработки почвы, пырей удлиненный формирует наибольшую

поукоено - корневую массу, составившую 9,37т/га, что на 34,5% выше, чем люцерна. При сравнении способов обработки почвы выявлено, что при отвальной обработке накапливалось больше поукоено - корневой массы, чем при безотвальной. При этом на посевах люцерны, на контроле она составила 5,81 т/га, а по вспашке на 0,2 м - 7,31 т/га. В вариантах без оборота пласта на 0,2 и 0,3 м эта величина превысила контроль на 15,0 и 19,2 % , и была ниже по сравнению со вторым и пятым вариантом соответственно на 5,2 и 14,8%. Аналогичная зависимость отмечена и в вариантах с пыреем удлинённым. Существенное увеличение вышеуказанной массы (8,14 и 10,13 т/га) отмечено при проведении отвальной обработки на 0,2 м + рыхление нижележащего слоя на 0,2-0,3 м.

Следовательно, на силвнозасоленной почве, при близком расположении к пахотному слою соленосного горизонта, отвальная обработка на 0,2 м + рыхление нижележащего слоя (0,2-0,3 м) обеспечивает благоприятные условия для формирования растениями большой органической массы.

Урожайные данные показали, что урожайность пырея удлиненного в среднем по приемам обработки почвы была наибольшей и составила 24,2 т/га, а люцерны снизилась на 19,0%, указывает на высокие адаптивные возможности пырея удлиненного-на засоленных почвах по сравнению с традиционной культурой - люцерной (табл.3).

Однако при реализации этих возможностей в производственных условиях надо учесть, что основную обработку почвы под посев трав надо проводить в случае применения оборота пласта на глубину не более, чем на 0,2 м, а при применении рыхлящих орудий таких ограничений глубины не требуется. При этом урожайность зеленой массы трав по сравнению с контролем повышается на 17,8-17,2 %, в то время как при безотвальной обработке на 0,2 и 0,3 м - на 7,2- 6,7 и 6,1-9,0 %, а при отвальной на 0,2 м соответственно -13,8-14,0%.

С 1 га посевов пырей удлиненный обеспечивает наибольший выход кормовых единиц и обменной энергии. Так, в среднем по всем изучаемым агроприемам они составили соответственно - 2,29 т и 15,60 ГДж. Люцерна же уступала пырею по этим показателям.

К снижению кормовых единиц с 1 га на 0,24-0,28 т, переваримого протеина - на 0,02-0,03 т, кормопротеиновых единиц - на 0,02-0,35 т, обменной энергии - на 1,87-1,98 ГДж приводило проведение отвальной обработки на большую глубину - 0,3 м. В вариантах без оборота пласта, выход кормовых единиц снижался - на 0,12-0,14 т, переваримого протеина -

на 0,02 т, обменной энергии - на 0,91-0,99 ГДж.

15

Таблица 3 - Влияние разных приемов основной обработки почвы на

урожайность изучаемых трав (среднем за 2008-2011 гг.), т/га

Варианты опыта Культуры Средняя по обработке В % к контролю

Люцерна Пырей

Отвальная обработка ПЛН-4-35 на 0,3 м (контроль) Отвальная обработка ПЛН-4-35 на 0,2 м 18,0 22,1 20,0 100,0

20,5 25,1 22,8 114.0

Безотвальная обработка ПЛН-4-35 на 0,2 м 19,3 23,6 21,4 107,0

Безотвальная обработка ПЛН-4-35 на 0,3 м 19,1 24,1 21,6 108,0

Отвальная обработка ПЛН-4-35 на 0,2 м + рыхление на 0,2-0,3 м 21,2 25,9 23,5 117.5

Среднее по культуре 19,6 24,2 21,9

НСР05 Люцерна: 2008-1,17; 2009-1,12; 2010-1,62; 2011-2,36 Пырей: 2008-2,11; 2009-2,42; 2010-1,89; 2011-1,83

Самые высокие показатели установлены на варианте с оборотом пласта на 0,2 м + дополнительное рыхление нижележащих слоев.

Наибольший расход энергии при выращивании люцерны объясняется многоукосностью люцерны и возникающими дополнительными расходами на уборку и перевозку более высоких урожаев, чем при выращивании пырея. Анализ энергетической эффективности показал, что на долю применяемых способов и глубины обработки почвы под люцерну приходилось от 1,41 до 1,55 ГДж/га, пырея - 1,91-2,10 ГДж/га.

Экономические показатели у пырея были выше, чем у люцерны. Так, значения чистого дохода по вариантам обработки почвы составили соответственно 11,0; 13,65; 12,98; 13,29 и 14,58 тыс. руб./га. На посевах люцерны они были ниже в 2,1 раза. Более приемлемыми оказались у пырея и показатели рентабельности: 176,3; 230,2; 239,1; 241,2 и 259,0 %.

В шестой главе рассмотрен вопрос - влияния фитомелиорантов и изучаемых способов основной обработки почвы на вынос токсичных солей из почвы.

На рис.4 показано, что вынос солей люцерной в среднем за 3 года в верхнем - 0 -0,25 м слое составил 0,62 т/га. В нижнем слое (0,25- 0,50 м) он снизился до 8,1 %. На посевах пырея удлиненного вынос в верхнем слое был выше и составил 0,91т/га (рис.5). Более значительным вынос был также в нижнем слое - 0,75 т/га.

Выявлено, что из метрового слоя почвы растения люцерны извлекают 0,43 т/га солей, тогда как пырея - 1,30 т/га, или в три раза выше.

Анализируя вынос солей изучаемыми культурами при разных способах основной обработки почвы установлено, что при обычной отвальной обработке почвы на глубину 0,3м люцерна выносила за 3 года 0,43 т/га вредных солей. Более значительным был вынос пыреем удлинённым

- 0,75 т/га, Аналогичные данные получены на вариантах без оборота пласта

- 0,48 - 0,88 и 0,46 - 0,91 т/га.

□ Баланс

О В конце опыта

□ Исходное

Рис.4. Показатели выноса вредных солей люцерной, в среднем за 2008...2011 гг., т/га

□ Баланс в В конце опыта о Исходное

Рис.5. Показатели выноса солей пыреем удлиненным, в среднем за 2008...2011 гг., т/га

Наибольший вынос токсичных солей отмечен на последнем варианте, когда люцерна вынесла - 0,60 т/га, а пырей удлинённый -1,28 т/га.

Следовательно, более высокими адаптивными способностями к засолённым почвам обладает пырей удлинённый. Из способов обработки почвы наибольшее предпочтение следует дать отвальной обработке на глубину 0,2 м + дополнительное рыхление нижележащего слоя (0-0,1м) стойками СибИЭМ.

ВЫВОДЫ

1.Люцерна посевная, при весеннем посеве в условиях Западного Прикаспия формирует три укоса в первый год использования и по четыре укоса в последующие годы. Пырей удлиненный формирует по два укоса.

2.Длительность периода от посева до первого укоса люцерны в первый год использования составила: в 2008 году-119; 2009-116 и в 2010-120 дней. У пырея удлинённого он составил соответственно 115,118,118 дней. В среднем за 3 года продолжительность первого укоса люцерны составила 69 дней, а остальных- 32 дня. На посевах пырея удлинённого эти показатели соответственно составили 101 и 54 дня.

3. На формирование первого укоса, в первый год использования люцерна потребляет 1594°С, а пырей - 1885°С. Во втором и третьем годах жизни у трав наибольшее количество тепла необходимо для формирования первого укоса: у люцерны 1200-1490 °С, а у пырея удлиненного 1688-1760°С.

Из общего количества температур за период вегетации люцерна для первого укоса использует 40,7% тепла, второго - 22,7%, третьего - 23,4%, четвертого - 13,2%. На посевах пырея удлиненного вышеприведенные значения составили соответственно 55,9% и 44,1%.

4. Исследуемые травы в зависимости от многих факторов изреживаются из года в год. Существенное влияние на изреженность оказывает и степень засоленности почвы. В среднем за годы исследований изреженность на сильнозасоленной почве снижается с каждым годом: люцерны с 50,5 до 33,1% у люцерны и с 48,9 до 23,2 % -пырея удлинённого.

5. Наибольшая площадь листовой поверхности у пырея удлинённого достигала - 77,6 тыс. м2/га, при 72,7 тыс. м2/га у люцерны.

6. Максимальная величина фотосинтетического потенциала зафиксирована в среднем за годы проведения исследований и укосы у пырея удлиненного 3,31 тыс. м2/га день, что на 52,8% выше данных по люцерне.

7. На сильнозасолённых почвах наибольший урожай формирует пырей удлиненный. Урожайность его в первый год пользования составила 14,5; 15,1 и 13,5 т/га, что на 22,8; 7,8 и 15,4 % выше, чем у люцерны. Аналогичные показатели отмечены во второй и третий годы жизни.

18

8. По сравнению с люцерной, эффективность производства пырея на засоленных землях очевидна. Затраты на производство люцерны составили 46,0 % от стоимости полученной продукции, а у пырея 40,2 %. Чистый доход у люцерны составил 5,94 тыс. руб./га, а у пырея -7,19 тыс. руб./га, соответственно с рентабельностью! 15% и 148%.

9. Выращивание многолетних трав на сильнозасоленной луговой почве является действенным приемом улучшения её структуры. Исследуемые способы и глубина обработки почвы не сказываются на ее формировании, за исключением отвальной обработки на 0,3 м, при которой приросты почвенных агрегатов снижаются по сравнению с другими вариантами обработки. Между вариантами по способам обработки почвы не выявлено существенной разницы по показателю плотности почвы.

10. Наиболее благоприятный пищевой режим для роста и развития изучаемых трав сложился на варианте со вспашкой 0,2 м с дополнительным рыхлением почвы на 0,2-0,3 м.

11. Засоренность посевов люцерны была соответственно на 20,5; 14,5; 16,5; 25,7 и 16,0% ниже, чем у пырея, что связано с более продолжительным периодом формирования первого укоса. По сравнению с контролем (на 0,3 м), засоренность люцерны и пырея при вспашке на 0,2м снижалась

соответственно на 34,2-38,8 %.

На вариантах без оборота пласта отмечено увеличение засоренности и сырой массы сорняков. На посевах люцерны эти показатели составили соответственно 48,2 и 39,9 %, а у пырея удлиненного -41,0 и 32,5.

12. Урожайность пырея удлиненного в среднем по приемам обработки была наибольшей и составила 24,2 т/га, а у люцерны на 19,0% ниже. Наилучшие результаты экономической эффективности обеспечивала отвальная обработка почвы на глубину 0,2 м + рыхление нижележащего слоя почвы.

13. На посевах пырея удлиненного вынос солей из верхнего слоя почвы составил 0,91т/га, а нижнего - 0,75 т/га. В целом из метрового слоя почвы растения люцерны извлекают 0,43 т/га солей, а пырея удлиненного в три раза больше (1,30 т/га).

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На сильнозасолённой луговой почве необходимо выращивать пырей удлинённый (сорт Ставропольский 10), как наиболее приспособленную культуру;

2. Основная обработка под пырей удлинённый, должна предусмотреть проведение вспашки на глубину 0,2 м с дополнительным рыхлением нижележащего слоя (0-0,1м) стойками СибИЭМ.

Основные положения диссертационной работы опубликованы - в журналах, рекомендованных в перечень ВАК Минобрнауки России.

1.Мусаева З.М., Мусаев М.Р., Магомедова Д.С. Разработка рациональной системы основной обработки почвы под многолетние травы на сильнозасолённых почвах Республики Дагестан // Проблемы развития АПК региона.- 2014. -№1(17).- С. 13-16.

2. Мусаев М.Р., Мусаева З.М., Магомедова Д.С. Биоресурсный потенциал пырея удлинённого на засолённых землях РД// Известия Горского ГАУ/Том 51 (часть 3).- 2014,- С.341-344.

3. Мусаев М.Р., Магомедова Д.С., Мусаева З.М. Фитомелиоративный потенциал пырея удлинённого на сильнозасолённых почвах Республики Дагестан // Проблемы развития АПК региона.- 2014 -№ 3 (19) - С. 21-24,- в других изданиях:

4.Мусаев М.Р., Мансуров Н.М., Мусаева З.М. Перспективы фитомелиорации рисовых севооборотов РД //Материалы международной научно -практической конференции «Проблемы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды»,- Махачкала, 2011,-С.333-335.

5. Мусаева З.М., Мусаев М.Р., Магомедова Д.С. Деградация орошаемых земель республики Дагестан и пути выхода из ситуации// Материалы международной научно - практической конференции, посвящённой 60-летию освоения целинных и залежных земель «Исторические аспекты, состояние и перспективы развития земледелия в Сибири и Казахстане». -Омск, 2014.-С.182-185.

6.Мусаев М.Р., Мусаева З.М., Магомедова Д.С. Продуктивность многолетних трав на сильнозасолённых почвах Терско-Сулакской дельтовой подпровинции в зависимости от приёмов основной обработки //Сборник статьей Международной научно- практической конференции «Инновационные процессы в АПК».- Москва,2014.-С. 57-59.

7. Мусаев М.Р., Мусаева З.М., Магомедова Д.С. Перспективы выращивания пырея удлинённого в рисовых севооборотах РД //Сборник материалов Всероссийской научно- практической конференции.-Махачкала,2014.- С. 9597.

8. Мусаев М.Р., Мусаева З.М., Магомедова Д.С. и др. Разработка системы основной обработки почвы под многолетние травы на сильнозасолённых почвах Республики Дагестан// Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции.-Махачкала,2014,- С. 97-99.

9. Мусаева З.М., Мусаев М.Р., Магомедова Д.С. Рациональная система основной обработки почвы под многолетние травы на сильнозасолённых

20

почвах Республики Дагестан // Материалы республиканской научно -практической конференции,- Махачкала, 2014.-С.105-107

Подписано в печать 26.01.15г. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная Усл.п.л.1,3 Тираж 100 экз. Зак. № 15 Размножено в типографии ИП «Магомедалиева С.А.» г. Махачкала, ул.М.Гаджиева,176