Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Ресурсосберегающие технологии возделывания кормовых культур в полупустынной зоне Прикаспия при орошении
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель
Автореферат диссертации по теме "Ресурсосберегающие технологии возделывания кормовых культур в полупустынной зоне Прикаспия при орошении"
Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. II. Костякова
<=Х 02 О
сЗ На правах рукописи
о_ гх! РУДНЕВА Людмила Васильевна
кандидат сельскохозяйственных наук старший научный сотрудник
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В ПОЛУПУСТЫННОЙ ЗОНЕ ПРИКАСПИЯ ПРИ ОРОШЕНИИ
06.01.02 — Сельскохозяйственная мелиорация
.Г
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Москва, 1995
PaGoia выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники п мелиорации им. А. Н. Костякова (ВНИИГиМ)
Научный консультант — академик РАСХ11, доктор технических наук, профессор,
заслуженный деятель науки и техники РФ Б.Г.. ШУМАКОВ
Официальные оппоненты — академик РАСХИ, доктор сельскохозяйственныV наук,
профессор, заслуженный деятель науки РФ
И. П. КРУЖИЛИМ
— доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. II. ДУБЕИ.ОК.
— академик \'ЭА, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Г. В. БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ Ведущая организация — НПО "КОРМА"
Mf^ÜÍ/iÁ W5r.
Защита состоится ,1 l^/г. на заседании диссертационного совета
Д 099.05.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте им. А. Н. Костякова но адресу: t
127550, Москва, ул. Б. Академическая, 44
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИГиМ. Автореферат разослан" 1995 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
к. т. н. И. С. ЛАПИДОВСКАЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В условиях аридного климата орошение позволяет превратить ниэкопродуктивные естественные пастбища в высокопродуктивные кормовые севообороты. В Калмыкии,расположенной в основном в полупустынной зоне, орошаемые земли занимают 110 тыс. га , что составляет около 12 7. всех пахотных земель. На этой площади ежегодно производится до 60 % , а в острозасушливые годы - до 80 7. от всего заготавливаемого объема кормов.Урожайность орошаемых кормовых культур в среднем по Калмыкии по годам колеблется от 3,5 до 4,5 тыс.к.ед./га и пока еще далеко не исчерпывает их потенциальные возможности. Результаты опытов свидетельствуют о том, что при подборе культур, наиболее полно использующих почвенно-климатические ресурсы полупустыни ( обилие тепла, характер распределения в течение вегетационного периода осадков), применении разработанных режимов орошения и систем удобрений можно производить до 10-12 тыс.к.ед./га. При точном выполнении технологии в условиях производства передовые звенья получают до 8-9 тыс.к.ед./га.
Однако, как показывает практика, несоблюдение научно обоснованных рекомендаций при эксплуатации оросительных систем ( завышение оросительных норм, внесение больших доз удобрений в один прием) в сложных почвенно-мелиоративных условиях ( слабая естественная дреяированность, значительная комплексность, обусловленная наличием солонцов и засоленных почв) часто приводит к переувлажнению, поднятию уровня грунтовых вод, вторичному засолению и осолонцеванию почв, проникновению в дренажно-сбросные и грунтовые воды остаточных доз удобрений, ухудшению качества производимых кормов.
Имеющиеся случаи ухудшения мелиоративной и санитарно-гигиенической обстановки на территории, прилегающей к орошаемым массивам, вызванные неумелым орошением, порождают у значительной части населения негативное отношение к водной мелиорации. В то время, когда реальной альтернативы орошению в условиях полупустыни пока нет. Более того, значение орошения возрастает с появлением процессов опустынивания Черных земель и Кизлярских паст-
бвд, увеличения площади подвижных песков. Для приостановления деградации пастбищ/ занимающих 84 X от всего земельного фонда республики, необходимо уменьшение нагрузки скотом," что потребует производства дополнительного количества кормов в местах рекреации поголовья. Поэтому в "Генеральной схеме по борьбе с опустыниванием Черных земель и Кизлярских пастбищ", которая является альтернативным вариантом строительства канала Волго-Чограй, значительная роль отводится орошению.
В последние годы в Калмыкии , как и в других регионах России, резко ощущается дефицит оросительной воды. Проблема эта усилилась с переходом аграрного сектора и водохозяйственных организаций к рыночным отношениям. Резкое удорожание стоимости энергоносителей и минеральных удобрений привело к значительному увеличению себестоимости кормовой единицы, а с введением платы за воду производство кормов при существующем уровне урожайности будет нерентабельным.
Все это предопределяет необходимость поиска новых путей рационального и экономного расходования воды и удобрений при более пристальном внимании к агроэкологическим аспектам орошаемого земледелия.
Цель исследований заключается в разработке теоретических, научно-методических основ и практических рекомендаций по созданию ресурсосберегающих и экологически обоснованных технологий возделывания кормов на орошаемых землях полупустыни.
Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:
- изучить основные водно-физические и агрохимические показатели орошаемых бурых полупустынных и светло-каштановых почв полупустынной зоны и тенденции их изменения при орошении;
- изучить в полевых опытах влияние обеспеченности водой и питательными элементами на урожайность,и качественные показатели кормовых культур;
- сформулировать требования кормовых культур по фазам развития и укосам к режиму орошения и системе удобрений;
- изучить водопотребление кормовых культур в зависимости от влажности почвы, содержания в ней питательных элементов, температуры воздуха;
- изучить динамику и баланс биогенных веществ в орошаемых агроценозах при первой ротации севооборота по целине;
- обобщить экспериментальные материалы для создания банка данных, необходимых при балансовых расчетах поливных,ороситель-' ных норм и доз удобрений;
-разработать режимы орошения , системы удобрений и другие элементы технологий возделывания кормовых культур, 'обеспечивающие высокопродуктивные посевы, экономное расходование воды и питательных веществ,сохранение и повышение плодородия почвы.
Методология исследований.В основу теоретических исследований положены труды К.А. Тимирязева, В.Р. Вильямса, А.Н. Костяко-ва, H.A. Качинского, Б.А. Шумакова, Б.Б. Шумакова, И.П. Крулили-на.Д.Н. Прянишникова, С.П. Кравкова, А.Г. Дояренко, Д.П. Сабинина, Е.И.Ратнера, H.A. Максимова, И.И. Колосова, й.С. Шатилова, A.M. Алексеева, Н.С. Петинова, Б.П. Строганова, О.Г. Грамматика-ти, Н.М. Решеткиной, A.B. Петербургского и многих других о необходимости глубокого познания природных процессов, о закономерностях влияния природных и антропогенных факторов на продукционный процесс сельскохозяйственных культур и показатели плодородия почвы.
Научная новизна. На основании многолетних исследований .выполненных в многофакторных полевых опытах, разработаны теоретические и практические основы ресурсосберегающих технологии возделывания кормовых культур в условиях полупустынной зоны России.
При этом установлен и теоретически обоснован ряд новых положений и закономерностей:
- получены закономерности формирования суммарного водопот-ребления кормовых культур по фазам развития и укосам с учетом погодных и агрохимических условий;
- установлены адаптационные и мобилизационные способности орошаемых культур - люцерны 2-3-го года , ярового ячменя, суданской травы, кукурузы, позволяющие при достаточной обеспеченности питательными веществами избежать снижения продуктивности посевов в случае уменьшения влажности почвы на 8-12 Z от уровня, обеспечивающего нормальный рост и развитие растений (жесткий режим орошения),
- выявлено стимулирующее действие снижения ( в определенных
фазах развития растений и укосах ) предполивной влажности почвы до 55-58 Z HB на продукционный, процесс люцерны 2-3-го года жизни;
-установлены в условиях полупустынной зоны России зависимости для расчета суммарного водопотребления люцерны по укосам с учетом влажности почвы и среднесуточной температуры воздуха;
- установлено ,что при балансовых расчетах доз азотных удобрений под орошаемые кормовые культуры для учета содержания доступного растениям почвенного азота наиболее точным является метод определения щелочногидролмэуемого азота по Корнфильду; определены вынос питательных элементов.и коэффициенты использования азота и фосфора кормовыми культурами из почвы и удобрений , установлена глубина расчетного слоя для определения запаса питательных веществ на бурых полупустынных и светло-каштановых почвах при орошении;
- выявлена возможность прямого регулирования качества кормовых культур с помощью режима орошения;
- вопреки существующему мнению о низкой биогенности бурых полупустынных почв установлено, что жесткие режимы орошения и системы удобрений, обеспечивающие лишь частичную компенсацию выноса элементов минерального питания с урожаем , значительно повышают способность почвы воспроизводить содержание легкодоступных питательных веществ и гумуса.
Практическая значимость и реализация результатов работы.
Установленные положения и закономерности водопотребления позволяют на научной основе разрабатывать проектные и назначать эксплуатационные режимы при развитии орошения и возделывании кормовых культур на целинных автоморфных и полугидроморфных не-засоленных почвах полупустынной зоны.
Разработанные режимы орошения и системы удобрений и другие элементы технологии возделывания кормовых культур позволяют увеличить продуктивность посевов люцерны 2-3-го года.злаково-бобовых смесей .выращиваемых в системе двух урожаев, до 11-13 тыс.к.ед./га при экономии, по сравнению с традиционными технологиями, 25-30 % оросительной воды и 25-40 % удобрений.
Применение взаимоувязанных мероприятий: режима орошения, системы удобрений и режима уборки (фаза скашивания) позволяет улучшить качество кормов по таким показателям , как содержание
протеина, корьевых единиц, обменной энергии, сухого вещества и нитрахов ( в зеленых кормах ) и изменять их минеральный состав нужном направлении.
Разработанные модели режимов орошения и систем удобрений могут быть использованы специалистами хозяйств и фермерами для оперативного составления дифференцированных , в зависимости от почвенно-мелиоративных условий, технологий возделывания кормовых культур в условиях полупустынной зоны Прикаспия.
Материалы wcoi.ee,сеяния использовались при составлении Временных рекомендаций г:о режиму срссенкя и удобрению суданской травы (М.,1982); Системы ведения сельского хозяйства в Калмыцкой АССР (Элиста, 1585); Комплексной программы "Корма" в Калмыцкой АССР на 1986-1990 гг. (Элиста,1986); Рекомендаций по орошению кормовых культур мин'?рал^Ьсванными водами озера Сарпа ( Элис-га, 198'/ ); Реком*нд<и ий по проведению весенне-полевых работ (Элиста, 1^83-19881; Рекомендаций по заготовке кормоз (Элис-га, 1984,1385,1989); Типового технологического процесса по возделывание кормовых культур на мелиорированных землях (Ставрополь, 1993 ); при составлении нормативных документов, инструкций, указаний, методик, утвержденных и введенных в действие НТС МСХ Республики Калмыки*. Лично автором подготовлены "Рекомендации по совершенствовании технологий производства кормое на орошении с ограничением содержанием нотратоь", они одобрены МСХ Республики Калмыкия V. Екедр.чдася на плоюйдк 68 тыс. га.
Основные результата диссертации внедрены в 8 хозяйствах республики при непосредственном участии антсра.
¿пгобацкя работы и публикации. Результаты исследований и материалы диссертации доложены на научней конференции "Улучшение и рациональное использование Черных земель и Кмзлярсгеос пастбищ" (Элиста, 1965.); на съездах почзозедоз (Ташкент, 1985; Новосибирск, 1989); на Всесоюзных выездных совещаниях секции агрохимии ВРО ВАОХНИЛ (М.,1935; Махачкала, 1986,1989; Краснодар,1988); на Всесоюзной конференции "Повышение эффективности использования водных ресурсов в сельском хозяйстве" (Новочеркасск, 1989); на Всесоюзных научно-производственных семинарах по кормовым растительным ресурсам (Орджоникидзе, 1583; М., 1989; Владикавказ, 1990); на научно-практической конференции "Неотложные меры по
оздоровление экологотеской обстановки в КАССР" (Элиста, 199Ü); на Всероссийском совекании "Экологические основы орошаемого земледелия" (М., ВНЖГиМД992); на республиканских совещаниях и районных семинарах по орошаемому земледелию и орошаемому кормопроизводству (1982-1989); на научных конференциях Калмыцкого государственного университета и Калмыцкого НИИ мясного скотоводства (КНИШС) (1985-1989); на ученом совете Калмыцкого филиала (КФ) ВПИИГиМ (1983-1991) и вга®ш (19g0-1992)- Ло результатам исследований опубликовано и находится в печати 35 работ объемом 13,7 п.ж., в том числе о ,3 п.л. принадлежит лично соискателю.
На защиту выносятся: 1. Научно обоснованная схема и практические приемы экологизации технологий возделывания кормовых культур на вновь орошаемых автомофных и лолуавтоморфных незасо-'ленных почвах полупустынной зоны Прикаспия. Предлагаемые технологии обеспечивают повышение продуктивности использования ореша-емых земель, экономию оросительной воды и удобрений,сохранение и повышение плодородия почвы.
Z. Закономерности формирования уродая кормовых культур в зависимости от обеспеченности водой и питательными элементами и требования посевов люцерны 2-3-го года жизни,ранних алаково-бобовых смесей, повторных посевоз суданковых смесей к релиму орошения и системе удобрений, установленные з условиях многофакторных палевых опытов.
3. Зависимости суммарного зодопотрейленяя люцерны 2-3-го год заизнп ло укосам от влажности лочвы и среднесуточной температуры возхуха.
4. Приемы регулирования качества орошаемых кормовых культур.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, гестл глаз, выводов, списка литературы и грклохёний. Изложена на 434 _страницах машшопгеного текста, имеет 13 таблиц я 27 расуккм грилогение состоят из 165 страннц. Список литературы включает S7! наименований, ез отх 47 - зарубежных авторов.
Автор Еырайае? глубокую признательность профессору О.Г. Грамматикам за оказанную помощь при написании диссертации, а также благодарность сотрудникам Калмыцкого НИИ мясного ското-
4.
- 9 -
водстваIВ.H. Чурикозу{, Г.М. Кушлыновсй, B.C. Кубанцевой. K.M.
. Сизовой , сотрудникам Калмыцкого филиала ВНИИГиМ С.Д. Абаевой, B.C. Егорогу, С.-Б. А. Алушезу, аспиранту Московского государственного университета природообустройства Б.Г. Коровченко, принимавши* участие в выполнении экспериментальных исследований.
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ И ИЗУЧЕННОСТЬ ПРОБЛЕМ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ПОЛУПУСТЫ! ííf
Мировой опыт использования водной мелиорации в условиях аридного климата показывает, что она необходима не только для развития и стабилизации сельского хозяйства, а и для существования самого человека, на вместе с тем свидетельствует а довольно частых случаях низкой эффективности оросительных мелиорации, приводящих,при неправильном сращении к деградации почв, ухудшению экологической обстановки, снижению качества производимой продукции.
В последние годы в нашей стране разработаны и разрабатываются НОЕЫ5 концепции развития орошения (Шумаков Б.Б, Айдаров И.П., Голованов А.И., Маслов B.C., Гр&мматикати О.Г., Решеткина K.M., Воропаев Г.В., Зимовец Б.А., Рекс Л.М., Райнш В.Е., Парфенова Н.И., Кирейчева Л.В., и другие). Основываются они на пересмотре принципиальных подходов к. стратегии и тактике мелиорации. Авторами подчеркивается необходимость совершенствования технологий возделывания культур для наиболее рационального, экономически аффективного к экологически безопасного осуществления орошемого земледелия.
К.А.Тимирязев в статье "Борьба растений с засухой" писал: " Регулировать расход воды в растении, как и вообще все, касающееся отправлений и строения растения, человек мажет деумя путями: пользуясь наличными свойствами организма или оказывая на него воздействие при помощи внешних факторов." Здесь и в других работах К.А.Тимирязев подчеркивал, что человек должен подражать рас-тенгйо в подчинении себе враждебных сил природы и еще прежде а замене кровавой междоусобной борьбы бескровной борьбой с природой.
Изучению елияния обеспеченности растений влагай, питательными веществами и других условий на водный режим и в целой на продукционный процесс культур посвящены фундаментальные исследования К.А.Тимирязева, Д.Н.Прянишникова, В.Р.Вильямса, Д.Н.Сабинина, Е.И.Ратнера, Н.А.Максимова, ф.Д.Сказкина, И.И.Колосова, П.А.Генкеля, А.М.Алексеева и других. А.Н. Костиковым Епервые была высказана иден о необходимости применения комплексных мелиорации. Наиболее обоснованным является региональный подход к комплексным мелиерациям: он нашел отражение в работах Б.Б.Чумакова, М.Н.Багрова, A.M.Таврилова, Г.К.Льгова, И.П.Кружилина, М.С.Григорова, 0.Г.Грамматикати, Г.Ю.Шейнкина, Н.М.Решеткиной, Н.Н.Дубенка и др..
Многочисленными полевыми опытами установлено, что потребность в воде у возделываемых культур изменяется в зависимости от стадий и фаз развития, особенностей печвенно-гидрологических и климатических условий, уровня агротехники. На основании полученных данных для многих культур разработаны дифференцированные режимы орошения, основанные на поддержании высокой влажности почвы в период формирования вегетативной массы и снижении - при созревании репродуктивных органов. Опытами Н.И.Володарского, Н.Г.Сы-кало,. Л.В.Зиневич с кукурузой, К.Б.Шумаковой с овощными культурами и другими авторами получен даже положительный эффект от кратковременного снижения влажности почвы.
Кормовые травы, у которых урежаем является вегетативная масса, по мнению многих исследователей, требуют поддержания высокой влажности почвы в течение всего вегетационного периода. Но обобщенным дачным предполивная влажность почвы на почвах тяжелого мехсостава должна поддерживаться, в зависимости от биологических особенностей культуры, не нюхе 75-85 X НВ, среднего -65-75, легкого - 60-65 X НВ. Вместе с тем имеются данные и по кормовым культурам, указывающие на то, что некоторые сорта безболезненно переносят кратковременный дефицит воды, при этом они проходят процесс закаливания и более продуктивно используют воду в дальнейшем. Кроме того, ■ как отмечается в работах А.М.Аллать-ева, С.М.Алпатьева, роль биологических особенностей растений и физических, факторов испарения в формировании суммарного водопот-ребления может изменяться з зависимости от влажности почвы.
Физиологические основы повышения продуктивности культур и улучшения качественных показателей урожая при совместном применении орошения "и удобрений рассматриваются в работах И.С.Шатилова, Н.С.Пегинова, А.И.Петербургского, И.В.Мосолова, А.С.Кружили-ка,Н.Г.Андреева,Г.В.Благовещенского, В.А.Тюльдюкова, Ю.В.Алексеева и др.. И в то же время пока еще недостаточно изучено влияние уровня минерального питания на способность растений адаптироваться к снижению влагсюбеспеченности посевов и другим нерегулируемым факторам, лимитирующим урожайность орошаемых культур. Недооценивается влияние орошения на способность почв воспроизводить содержание доступных для растений питательных веществ за счет мобилизации их из труднодоступных соединений, что приводит к применению завышенных доз удобрений.
Д.Н.Прянишников подчеркивал, что управление питанием растения должно основываться на регулировании круговорота и баланса питательных веществ в системе почва-растение^удобрение. Изучение особенностей круговорота и баланса питательных веществ при орошаемом земледелии в различных регионах проводилось Е.И.Зверевой, В. И. Филиным, В.Е.Елешевым, В.И.Ивановым, Б.С.Носко,
A.А.Христенко, В.И.Пожшювым, А.А.Волоховой, Б.С.Басибековым и др.
В работах И.П.Проскуры, Ю.К.Новоселова, М.В.Михайличенко, П.Д.Шевченко, Н.Г.Андреева, И.П.Кружилина, З.П.Гудковой и др. показано, что рациональное использование кормовыми культурами природных ресурсов, экономное потребление оросительной воды и удобрений достигается только при правильном их чередовании. Опытами ВНИИОЗ, проведенными в условиях Поволжья, установлено, что при орошении наиболее продуктивными и' обеспечивающими бездефицитный баланс гумуса являются севообороты, включающие 55-60 % люцерны и 40-45 X однолетних культур. Работами А.М.Гаврилова,
B.М.Киреева.П.Д.Шевченко, В.В.Агеева.М.Н.Худенко, В.Г.Гребенникова и другими установлено, что продуктивность орошаемых севооборотов возрастает, на 10-20% при выращивании однолетних культур в системе двух-трех урожаев и применении смешанных посевов.
По полупустынной зоне ГГрикаспия исследований по возделыванию орошаемых кормовых культур, как и по общим вопросам орошаемого земледелия' крайне недостаточно и посвящены они решению от-
дельных проблем чаще всего связанных с возникновением негативных последствий орошения. Настоящие исследования направлены на отыскание комплексного решения задач по экономному, рациональному к экологически безопасному возделыванию кормовых культур.
Чтобы найти правильные пути решения этой триединой задачи, показать возможность и условия их успешного осуществления на практике, изучение поставленных вопросов начато с первой ротации севооборота по целине на типичных для орошаемой зоны бурых полупустынных и светло-каштановых почвах с автоморфным и полуавто-морфным водным режимом.
Объекты и методы исследований
Исследования проводились на Черноэемельской и Сарпинской оросительно-обводнительных системах на типичных бурых полупустынных и светло-каштановых незасоленных почвах в течение 1983-1992 гг., начиная с первого года освоения целинных земель при орошении. При постановке и проведении полевых и лабораторных опытов руководствовались общепринятыми методиками ВНИИ кормов им В.Р. Вильямса, Украинского НИИ орошаемого земледелия, ВНИИОЗ , ЦИНАО, ВИУА.
Люцерна 2-3-го года жизни (сорт Манычская улучшенная).
Влияние влажности почвы и содержания питательных элементов на продукционный процесс и качество люцерны изучалось в 2-х факторном опыте. На делянках первого порядка изучались два режима орошения: 1-й - основанный на поддержании в корнеобитаемой зоне (0-0,7 м) влажности почвы соответствующей пределу передвижения воды по капиллярам (70-73 % НВ) и 2-й - ниже этого показателя на 10Х (60-637. НВ). Повторность 3-х кратная. Полив ДКШ-64. На делянках второго порядка изучали влияние уровня минерального питания создаваемого внесением различных видов и сочетаний минеральных удобрений. Дозы удобрений рассчитывались балансовым методом. В первые годы проведения опытов с люцерной, а также и с другими культурами, при расчетах применялись данные по выносу и коэффициентам использования питательных веществ, полученные в результате обобщения ранее наработанных собственных материалов, а, недостающие - по справочным данным (Каюмов М.К.,1977).в последую-
•цуч годы, по мере накопления и обобщения результатов опытов, использовались данные автора. Повторность - 4-х кратная, учетная площадь делянки 54 м2.Агротехнические приемы, кроме режима орошения и внесения удобрений, проводились в соответствии с типовыми технологиями, принятыми для.зоны возделывания культур. Удобрения вносили по следующей системе: - перед возобновлением вегетации первого укоса №К с последующей заделкой бороной БИТ-3;подкормки № перед проведением ' полива.Кроме . вариантов с какроудобрениями изучалось влияние смеси микроудобрений в дозах из расчета: Си - 1,5; Со - 0,3; 2п - 0,1; Мп - 1,5; Мо - 2,5 кг/га действующего вещества (д.в.)-на фоне N. Р, ИР,
Изучение влияния различного сочетания сроков поливов, сроков и доз внесения удобрений на качественные показатели урожая и содержание нитратов проводилось в 2-х факторном опыте, где на делянках 1-го порядка изучали сроки внесения (в фазах отрастания, ветвления, бутонизации). На делянках 2-го порядка дозы азотных (30-60 кг/га) и азотно-фосфорных (по 30-60 кг/га) удобрений. В обоих опытах уборка урожая первого укоса проводилась в фазе полного цветения; второго - четвертого укосов - фазе начала цветения.Скашивание зеленой массы вручную по трансектам (2м х 5м).Учет урожая в поле, с последующим переводом в абсолютно сухое вещество (а.с.в.). .
Влияние влажности почвы и фаны развития люцерны 1-4 укосов на качественные показатели корма и содержанке нитратов изучалось в 2-х факторном опыте, где фактор А - фаза развития растений при уборке (бутонизация, начало цветения, полное цветение), фактор В - предуборочная влажность в слое 0-0,7 м (70-75% НВ, 60-65% НВ, 50-552 НВ).
Ранние злаково-бобовые смеси.
Изучалась продуктивность смесей с различным злаковым компонентом при жестком режиме орошения (поддержание влажности почвы 50-65Х НВ в период всходы-кущение.в слое 0-40 см, в последующем слое 0-60 см) и различном уровне минерального питания. На делянках 1-го порядка (А) испытывались две смеси: "ячмень (Донец-кий-4) + горох (Зерноградский-9)" и "овес (Астор) + горох (Зер-ноградский-9)повторность трехкратная. По фактору В 3 варианта: без удобрений и дозы рассчитанные на получение двух уровней
урожайности - 8,0 и 10,0 т/га а.с.в.. Площадь делянок 2-го порядка 54 кв.м.. Учет урожая по трансектам (2м х 5м).
Повторные посевы суданковых смесей .
Изучалась продуктивность смесей: суданская трава (Камышин-ская-541)+ кукуруза (гибрид Краснодарский 440 МВ>; суданская трава + кукуруза + соя (Пламя) (делянки 1-го порядка) при жестком режиме орошения (60-65% НВ) и различном уровне минерального питания: без удобрений и расчетные дозы азотных, фосфорных, азотно-фосфорных удобрений на получение 10,0 т/га а.с.в. (делянки 2-го порядка). Повторность 4-х кратная, учет урожая трансек-тами (2м х 5м).В однофакторных опытах изучалось влияние сроков, доз подкормок и влажности почвы на- содержание нитратов в надземной биомассе компонентов смеси по фазам развития растений.
Водно-физические показатели определяли в образцах отобранных иа скважин и разрезов через 10см на глубину до 2-х м. Наименьшая влагоемкость (НВ) определялась методом заливаемых площадок (2м х 2м). Влажность завядания (ВЗ) и предел передвижения воды в виде капиллярных токов (ВРК) - по методике О.Г.Граммати-кати. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом, удельную массу пикнометрическим способом, объемную массу - методом режущего'кольца, механический состав - по методу Н.А.Качинс-кого. Изучение распространения корневых систем в почвенном профиле и массы корней по слоям проводилось по методике Н.З.Станко-ва (1964). ' , ■
Определение агрохимических показателей проводили в смешанных образцах, отобранных из слоя 0-40 см и из скважин на глубину до 2 м. Гуыус определяли по методу Гюрина в модификации Симакова, валовый азот - с реактивом Неслера, валовый фосфор - по Шер-ману, емкость поглощения - по Бобко-Аскинази в модификации ЦИ-НАО, обменный натрий - в ацетатно-аммонииной вытяжке на пламенном фатометре, подвижный фосфор и обменный калий - по методу Ма-чигина в модификации ЦИНАО, щелочногидролизуемый азот - по Корн-фильду, аммонийный и нитратный азот - по методу ЦИНАО, состав водной вытяжки - по ОСТ 4652-76 (Методы агрохимических анализов ПОЧВ, 1977).
Химический состав кормовых культур определялся в лаборатории зооанализов' Калмыцкого НИИ мясного скотоводства и в Респуб-
ликанской станции химизации сельского хозяйства с использованием следующих методов: общий азот - по Къельдалю, сырой протеин -расчетом по коэффициенту 6,25, сырой жир - по Сокслету, сырая клетчатка - по Геннебергу и Штоману, каротин - коллориметричес-ки, зола - методом сухого озоления, фосфор - коллорйметрически с молибдатным реактивом, кальций - трилометрически. содержание нитратов определяли ионоселективным методом (ГОСТ 13496.19-86). Определение кормовых единиц - расчетным путем с использованием коэффициентов переваримости (М.Э.Томмэ, Корма СССР, 1964); обменной энергии - с использованием формул регрессии (Нормы и рационы кормления, 1985).
Все данные по урожаю, а также результаты сопутствующих наблюдений, учетов и анализов подвергались дисперсионному и регрессионному анализу по Б.А.Доспехову (1973). Значительная пестрота почвенного покрова часто обуславливает большую вариабельность почвенных характеристик и биометрических показателей даже в пределах одной опытной делянки. Для повышения достоверности и увеличения информативности данных полевого опыта нами применялся метод "точечного" отбора: на 4-х площадках (по 0.25 кв.м) учетной делянки проводили биометрические определения, затем отчуждение надземной массы и здесь же - отбор почвенных образцов. Полученные данные подвергали регрессионному анализу.
ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛ08ИЯ И ОЦЕНКА ФИТОЭКОЛОГИИ ПОЛУПУСТЫННОЙ ЗОНЫ КАЛМЫКИИ
Климат региона характеризуется континентальностью .большим разбросом метеорологических показателей по годам. Осадков выпадает 209-291 мм в год; из них 55-60 X приходится на вегетационный период.Обеспеченность суммой активных температур 3400-3600° ; ГТК - 0,3-0,5; испаряемость - 1000-1100 мм; безморозный период - 165-180 дней; продолжительность солнечного сияния - 2180-2250 часов в год; количество суммарной радиации -115-120 ккал/см2. Для территории характерны неблагоприятные метеорологические явления: засухи,суховеи (100-120 дней в год), часто сопровождаемые сильными ветрами ( > 15 м/сек), пыльные бури, град, поздние весенние и ранние осенние заморозки, метели,
гололед.
Почвенный покров отличается значительным разнообразием и комплексностью с преобладанием групп светло-каштановых и бурых почв в комплексе с лугово-бурыми и солонцами. Естественное плодородие почв низкое: светло-каштановые характеризуются совокупным почвенным баллом 48-52; бурые полупустынные - 33-46 (Земельные ресурсы республики Калмыкия - Х-Т, 1993).Грунтовые воды на вновь орошаемых участках находятся на глубине > 8 м.
Механический состав пахотного слоя разнообразен (по данным опытных наблюдений)- от легкого суглинка на незаселенных почвах, до тяжелого суглинка - на почвах с различной степенью солонцева-тости и засоления. Количество илистых частиц колеблется в легких суглинках от 6,1 до 8,4 % ; в средних - 9,1-17,5; в тяжелых -
17-28 %.Ниже по слоям почвенного профиля мехсостав разнообразен - в основном из-за распределения фракции физической глины. Увеличение ила в горизонте В\ сопряжено не только с увеличением обменного Иа ; часто оно совпадает с увеличением обменного М^. В иллювиальном горизонте .наряду с увеличением ила , отмечается увеличение фракций мелкой, а иногда и крупной пыли.
Водно-физические свойства почвенного профиля изменяются в соответствии с изменением мехсостава. Наблюдается тенденция изменения твердой фазы почеы с глубиной. На средних суглинках увеличение удельной массы отмечено в слое 20-40 см; на тяжелых - в слое 20-60 , а иногда - 60-80 см и сопряжено с увеличением в этом слое частиц ила , иногда мелкой пыли. Плотность твердой фазы почвы основной корнеобитаемой зоны (0-40см) на средних суглинках составляет 2,56 , на тяжелых суглинках - 2,48 г/см3, плотность скелета соответственно - 1,38 и 1,44 г/см3.
Влажность почвы .соответствующая (НВ) на средних суглинках, изменяется по профилю, равномерно снижаясь с глубиной с 20-22 до
18-20 7* от веса; на тяжелых суглинках она несколько выше и имеет другой характер распределения воды по профилю; отмечается некоторое увеличение в слое 20-40 см, 'что опять-таки связано с увеличением в этом слое илистых частиц.
Состав обменных катионов представляет довольно пеструю картину по элементам микрорельефа. На ровных и пониженных местах варьирование (уменьшение) обменного Са в пахотном слое с 14,5 до
7,3 мг-экв сопряжено с уменьшением гумуса и облегчением мехсос-тава. Исследование характера распределения Са2* и Mgz+ по почвенному профилю на различных элементах микрорельефа позволяет предположить, что процесс вымывания обменного Са2+ при орошении идет не только сопряженно с вымыванием илистых частиц и фракции мелкой пыли, но еще более активно; Mg2+ вымывается часто сопряженно с фракцией крупной пыли.
Емкость поглощения в пахотном слое легких и средних суглинков колеблется от 11,5 до 18,1 мг-экв/100 г; на тяжелых - от 18,8 до 24,7; в слое 20-40 см увеличивается соответственно до 15,2-24,0 и 20,4-28,2 мг-зкв. В составе обменных катионов почвенного профиля (0-200 см) в основном преобладает Са, он составляет по слоям от 55 до 75 % ; Mg - то 25 до 45 %. Содержание обменного Na в пахотном слое изменяется от 0 до 5 Z, ниже солонце-ватость увеличивается и максимума достигает в слое 120-140 см (14,9-15,6 X).
Состав водной вытяжки разнообразен по количеству солей и химизму засоления в зависимости от длительности срока орошения, минерализации оросительной воды и , з значительной мере, от элемента микрорельефа. На ровных участках содержание солей по профилю изменяется- от 0,066-0,095 % (0-20 см) до 0,130-0,424 Z (180-200 см); на понижениях .наоборот, прослеживается тенденция увеличения солей снизу вверх - с 0,072-0.084 Z (180-200 см) до 0,114-0,146 Z (0-2О см).Почти во веек исследуемых профилях обнаружено два максимума солей: 1-й - в слое 40-100 см ( за счет увеличения НС0з~. cr,SD42~,Caz+,Na+,)H 2-й - 140-200 см ( за счет S04Z~,Na+, иногда - Са2+).На повышенных элементах , где формируются солончаковые почвы, содержание SOa2- увеличивается с 0,06 (0-20 см) до 0,85 Z (180-200 см); Са2+ - с 0,010 до 0,102 Z;Na+ - с 0,012 до 0,235 %.Для многих профилей , особенно в микропонижениях , характерно высокое содержание биокарбонатов и наличие карбонатной щелочности. Максимум НСОз" (1.70 мг-экв -0,106 %) и С0з2+ (0,20 мг-экв - 0,006 X)отмечается в слое 40-80 см.
Оросительная вода поступает на поля по каналам и трубопроводам из водохранилищ, питаемых реками Волгой, Кумой, Тереком и из Каспийского моря ( в месте впадения Волги). В Чограйском во-
дохранилище, снабжающем Черноземельную ороситель но-обводнигель-ную систему минерализация изменяется от весны к осени от 1,1 до 2,2 г/л ( с колебаниями по годам 0,2-0,5 г/л); в Волге - от 0,3 до 0,6; В'Каспийском море - от 0,6 до 1,4 г/л.
Наиболее изучен химический состав воды из оросительных каналов ЧООС; он изменяется в течение вегетационного периода от сульфатно-натриевого до сульфатно-магниево-натриевого или хло-ридно- сульфатно-магниево-натриевого.Минерализация вторичных вод в сбросных каналах изменяется в зависимости от минерализации оросительной води и количества солей, выщелачиваемых из поч-во-грунтов при поливах , от 1,4 до 2,8 г/л. В водоприемниках и прудах количество солей повышается по мере разбора воды на орошение до 5 г/л.
В диссертации приводятся данные по химическому анализу и ирригационной оценке вод из различных водоемов Калмыкии, используемых для так называемого "малого" или "местного" орошения. Они характеризуются содержанием, в зависимости от места и срока отбора , от 2 до 6 г/л солей и различным химическим составом.
2.1. Воздействие орошаемого земледелия на природную среду
Анализ природных условий полупустыни и изучение биологических требований растений к условиям произрастания позволяет сделать вывод, что основными лимитирующими факторами земледелия могут быть:, недостаток влаги и питательных веществ - азота и фосфора; высокая засоленность; солонцеватость; большая плотность; неудовлетворительная воздухообеспеченность; 'поздние заморозки весной и ранние - осенью; недостаток положительных температур в начале-(март-апрель) и в конце (сентябрь-октябрь) вегетационного периода; высокие температуры летом (июнь-август) и ' усиливающие губительное действие жары суховеи.
Орошение позволяет в Калмыкии коренным образом изменить условия произрастания культур: устранить дефицит воды и снизить в значительной степени лимитирующее действие природной засоленности почв и высоких температур воздуха. Однако, наряду с положительными явлениями , орошение через 30 лег привело к появлению негативных процессов. К настоящему времени, по данным Калмыцкой
гидромелиоративной партии, на 34 % орошаемых площадей полупустынной зоны Калмыкии обнаружено поднятие грунтовых вод выше 3 м. Из обследованных 50 тыс.га около 95 X в различной степени засолены; из 43 тыс. га около 12 7. - средне и сильно, а 34 7. - слабосолонцеваты.
По наблюдениям автора орошение дождеванием при поливных нормах более 800 м3/га даже при безопасном уровне грунтовых вод часто приводит к ухудшению водно-физических свойств почвы. Увеличивается плотность в основной корнеобитаемой зоне, особенно под посевами люцерны 4-5 года (с 1,28-1,36 до 1,45-1,55 г/см3), уменьшается общая скважность, а скважность аэрации становиться агрономически неблагоприятной , особенно в иллювиальном горизонте (17-18 %).
Вода из оросительных каналов Черноэемельной 00С в течение вегетационного периода (апрель-октябрь) характеризуется неблагоприятными свойствами в отношении влияния на плодородие почв и урожайность культур. Степень опасности натриевого и магниевого осолонцевания и засоления почвы весной и летом "малая", а к осени возрастает до "средней'Ч оценка проводилась по табл.15.20, 15.21, рис.15.17. Справочник "Орошение",1990).По данным автора полив водой- с повышенным содержанием солей вызывает значительное увеличение количества водно-пептизируемого ила и подвижность обменного Са. В результате содержание его в пахотном слое уменьшается до 43-60 X , а обменных Мг и № повышается до 33-55 и 5-8 %. Допустимое содержание обменного магния в почве до сих пор не установлено . Условно принято, что его количество до 25-30 % емкости не вызывает отрицательного влияния на плодородие почв, а в количестве 50-60 7. является критическим.
По мере увеличения срока орошения бикарбонатная щелочность в микропонижениях увеличивается до 2,1 мг-зкв (0,128 %), карбонатная щелочность - до 0,40 мг-экв (0,012 %), рН - с 7,2 до 8,9. Высокое содержание бикарбонатной и присутствие карбонатной щелочности обусловливает сульфатно-содовый тип засоления и перевод почв в разряд слабозасоленных , несмотря на невысокое (до 0,20 X) содержание суммы солей.
Минерализованные воды из различных источников содержит биогенные вещества. С агрономической позиции, количество привнесен-
ных биогенов (от 1,5 до 12 кг/га азота и фосфора с одним поливом) можно оценить положительно, так как они являются резервом экономии удобрений.Экологическая оценка проводилась согласно Санитарным правилам и нормам охраны поверхностных вод от загрязнения N 4630-88 ОТ 1.01.1989 г. (ЦДК по NO3 - 45;Щг - 3,3;NH4 -2,0;Рг05 - 5,22 мг/л). Многие пробы, особенно из водоемов , вблизи которых расположены животноводческие точки, имели (в апреле-августе) повышенное содержание NH4 и Р2О5 ( в 1,5-3 раза). Часто в пробах обнаруживалось очень высокое содержание Кг0 (до 150 мг/л),При поливе водой с таким содержанием калия в растениях накапливается излишне высокое содержание этого элемента, что приводит к нарушению сбалансированности минерального состава кормов. Полученные данные свидетельствуют о необходимости установления ПДК калия в водах используемых для полива и контроля за этим показателем.
Вызывает тревогу тог факт , что биогенные вещества.обнаруживаются в грунтовых водах при глубоком уровне их залегания (6-8 м) в количествах, превышающих ПДК (по NH4 и Р2О5 ~ в 1,4-2,8 раза), даже при внесении на этой территории очень незначительных доз удобрений (N, Рго-зо).
Анализ изменений водно-фнэических и агрохимических показателей почвы , химического состава грунтовых вод при существующей практике орошения указывает на необходимость экологизации технологий возделываемых культур. Основной путь-к устранению возможных негативных последствий орошения, экономному и рациональному использованию природных и материальных ресурсов - это отыскание возможностей снижения поливных и оросительных норм и доз удобрений без значительных потерь урожаев.
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ВОДОЙ И ШИАШЫИУИ
ВЕЩЕСТВАМИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВЫХ. КУЛЬТУР И ПРИЕМУ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДНОГО И ПИТАТЕЛЬНОГО РЕШИВ
Для эффективного и экономного использования воды при орошении очень важно установить диапазон влажности почвы в котором осуществляется наиболее благоприятное соотношение деятельности корневой системы растений и их наземной части и исключаются
фильтрационные потери воды при поливах.
По результатам полевых опытов автором установлены взаимосвязи между биометрическими показателями культур по фазам развития и укосам и влияние на каждый из показателей - высоту, массу растения (побега), густоту стеблестоя влажности почвы, температуры воздуха, содержания в почве" доступных форм питательных элементов. Обобщение результатов корреляционного анализа позволило установить закономерности формирования урожаев кормовых культур при различном сочетании стартовой ( в период всходов или возобновления вегетации) обеспеченности водой и питательными элементами и обеспеченности этими факторами в последующие фазы развития.
По мнению многих авторов требование к верхней границе увлажнения почвы (Ищах) по условию минимума потерь на фильтрацию и сохранению достаточной аэрации в корнеобитаемой зоне растений удовлетворяется при влажности соответствующей наименьшей влаго-емкости (НВ).
Автором установлено,что Ш^ах, отвечающая физиологическим потребностям растений изменяется в зависимости от фазы вегетации и температурного режима в этот период от 85*до 100% НВ.Рано весной (начало апреля) на начальных этапах формирования урожая первого укоса люцерны прошлых лет," когда прирост надземной массы растений лимитируется низкой температурой воздуха, высокая влажность почвы ( более 85% НВ), сохраняющаяся при незначительном суммарном водопотреблении довольно продолжительный период (10-15 дней), обусловливает низкую скважность аэрации (на тяжелосуглинистых почвах в слое 20-60 см - 17-18%), что отрицательно сказывается на росте и развитии растений, так как подавляется деятельность корневой системы и отрастания побегов.Хорошее отрастание побегов весной также во многом зависит от сохранности почек в зимний период. Автором установлено,что в условиях малоснежных суровых зим, характерных для полупустынной зоны России, хорошая перезимовка почек происходит при влажности почвы в период вступления растений в состояние покоя 10,5-10,8%(48-52%НВ). При более высокой влажности почвы, а следовательно и растений, в них уменьшается концентрация клеточного сока и зимостойкость посевов снижается.
В ранневесенних посевах ячменя угнетающее влияние высокой влажности почвы (95-100Х HB), создаваемой поливами по всходам, усугубляется иа-за низкой температуры поливной воды.
Создание больших влагоэапасов (85-100% HB) в начале формирования 2-3 укосов люцерны прошлых лет и повторных посевов су-данковых смесей не противоречит требованиям растений, так как в летний период при значительном суточном водопотреблении влажность почвы быстро снижается, и не оказывает угнетающего действия на растения.
Нижний порог предполивной влажности почвы Wroin. по мнению большинства авторов не должен опускаться ниже предела, после которого начинается снижение интенсивности основных жизненных процессов (транспирации, фотосинтеза, дыхания) Wer. По энергетическим показателям Wmin соответствует влажности разрыва капилляров ВРК, которой отвечает сосущее давление почвы, близкое к силе де-сукции растений.В полевых опытах автором установлено, что в связи с изменяющимися в онтогенезе требованиями растений к влаге на определенных этапах развития Wer может быть ниже ВРК на 10-12Z.Выявлено, что количество сформировавшейся надземной массы находится в тесной зависимости от массы побега и густоты стеблестоя. На разных этапах вегетации влагообеспеченность посевов оказывает различное влияние на величину этих показателей.
Снижение влажности почвы < 85Z HB в фазе отрастания первого укоса приводит к снижению обводненности листьев и стеблей, уменьшению высоты и массы побегов и одновременно - к увеличению их количества в силу существования обратной связи мезвду высотой побега и густотой стеблестоя. Эти данные говорят о том, что орошаемые посевы могут также, как и естественные фитоценозы, адаптироваться к изменяющимся условиям влагообеспеченности через процесс саморегуляции. В результате при поддержании влажности почвы в период отрастание-начало ветвления в интервале 80-60X HB посевы формируюг практически одинаковое количество надземной массы. В годы с холодной весной урожай формирующийся при W 80Z HB может быть меньше, чем при W 60% HB, гак как при сочетании низкой температуры воздуха и высокой влажности почвы растения более активно растут в высогу. Положительная зависимость между высотой и массой побега после достижения высоты 96-110 см пере-
ходит в. отрицательную из-за значительной потери листьев при ухудшении условий освещения.В результате этого и по причине снижения густоты стеблестоя урожай снижается на 10-12%. При снижении влажности почвы с 60 до 50 % НВ происходит одновременное уменьшение высоты, массы побега,' густоты стеблестоя, что приводит к значительному недобору биомассы еще до момента вступления растений в фазу интенсивного роста. .
В задачу исследований.автора входило установление допустимого предела снижения влажности почвы перед вступлением люцерны в файу интенсивного роста ,при котором формируется наибольшая густота стеблестоя, а уменьшение активности основных жизненных процессов 'В растении не является необратимым и они восстанавливаются после проведения полива.Обобщение многочисленных данных полевых опытов позволило не только ответить на этот вопрос, но и установить факт стимулирующего действия снижения предполивной., влажности почвы на протекание синтетических процессов в растениях люцерны.Физиологическая сущность эффекта снижения влажности почвы на продуктивность люцерны по- И.А.Иванову заключается в том, что непродолжительная почвенная и воздушная засуха не вызывает необратимых нарушений в водном балансе растений, а приводит к перераспределению форм воды в сторону увеличения высокоупоря-доченных фракций (связанной воды), что в свою очередь, способствует повышению устойчивости к завяданию и стимулирует ростовые процессы.
Эффект подсушивания почвы зависел от величины предполнвного порога №т1П. При снижении влажности почвы в период прохождения фаз отрастание-ветвление с 73-85 до 55-58% НВ проведение полива способствовало резкому увеличению массы растений за счет активного роста боковых побегов, увеличения количества и массы листьев . Среднесуточный прирост массы одного побега после проведения полива (в течение 5-8 дней) составил 0,102 г а.с.в., в то время .когда до полива" был 0,041 г а.с.в.. На варианте с предполивной влажностью 70-75%,, НВ суточный прирост после полива увеличился всего на 6-8 %.В конечном итоге урожайность первого укоса при ^тт 55-58% НВ за' счет более интенсивного нарастания биомассы каждого побега и большей' густоты травостоя, была практически равна урожайности по варианту Цгнп 70-75% НВ.Стимулирующее дейс-
твие подсушивания отмечалось к при У^щ 45-48% НВ. Но поскольку ростовые и синтетические процессы*при такой предполивной влажности не нормализуются полностью после проведения полива, то эффект его значительно ниже - недобор урожая по сравнению с двумя первыми вариантами был 33-36%.
Необходимо подчеркнуть, что на стимулирующее действие подсушивания почвы можно рассчитывать только в том случае, когда проведение полива совпадает с периодом вступления в фазу интенсивного рост и протекания синтетических процессов в надземной части растения, т.е. в фазу бутонизации. Проведение полива в фазе цветения, когда интенсивность синтеза в надземной части замедляется, уже не вызывает резкого увеличения прироста.
При поливе в фазе бутонизации влажность почвы к моменту проведения первого укоса снижается до 55-60 % НВ и за период до качала отрастания следующего укоса (межукосный период) при уборке на сено (минимум 3-4 дня) снижается еще больше, ' поэтому важно еыяснить - до какого уровня возможно это снижение. Опыты показывают, что возобновление вегетации люцерны (2-3-го года) после укоса начинается при 10.5-11.8 % (50-53% НВ). Хорошо развитые корневая и проводящая системы, четкая работа устьичного аппарата, наличие других приспособительных реакций способствует тому, что после проведения полива начинается активное отрастание почек и продуктивность посевов не снижается по сравнению с более высокой стартовой влажностью.
Однако, здесь же нужно отметить значение своевременности полива, т.к. при указанной влажности через 2-3 дня рост растений прекращается, и далее наступают глубокое нарушение водного режима. По данным автора, при снижении влажности почвы до 7.3-7.8 % (35-27% НВ) наступает увядание м засыхание растений: после проведения полива отрастания побегов не происходит, хотя корневая система сохраняет жизнеспособность.Особенно опасно запаздывание с поливом при формировании 3-го укоса, когда лимитирующим фактором кроме воды становятся высокие (более 45 С°) дневные температуры воздуха.Кратковременное снижение влажности почвы (ниже 60% НВ) в период формирования 2-3-го укосов также может оказывать стимулирующий эффект. Но при нарастающей напряженности метеорологических факторов растительные клетки быстро теряют способ-
кость регулировать процесс отдачи воды .
Всплеск активности ростовых и синтетических процессов после проведения полива при wnin 60 % HB наблюдался и в ранних посевах злаково-бобовых смесей. Однако, для различных компонентов смеси эффект подсушивания почвы неоднозначен .что обусловлено биологическими особенностями культур.Ячмень отличается от овса более высокими темпами роста и энергией кущения. Проведение полива, совпадающее с вступлением растений в фазу интенсивного роста ячмень, овес - трубкование, горох - ветвление) способствует увеличению массы растений в основном за счет очень активного роста листьев на боковых побегах,потому более эффективно для ячменя, чем для овса. Эффективность следующего полива для ячменя значительно ниже , поскольку срок его приходится на период .характеризующийся снижением интенсивности прироста вегетативной массы. [-!о необходимость полива диктуется опасностью ускорения естественного процесса засыхания и опадания листьев при недостатке воды.
При наступлении водного дефицита избежать снижения урожая из-за потери листовой массы помогает применение минеральных /добрений.Проведение поздней (фаза трубкованке-начало колошения) азотно-фосфорной подкормки способствует тому,что у листьев повы-пается влажность (на 2,1-2,8 %), а значит и сохранность несмотря ia старение растения.В опытах с повторными посевами также уста--говлено влияние азотных, азотно-фосфорных и особенно одних фосфорных удобрений на увеличение влажности различных частей судан-ювой травы, кукурузы и сои (при wmin 55-60 7. HB).В опытах с лю-1ерной отмечалось влияние уровня минерального питания на водоу-}ерживающую способность растений: снижение влажности растений, вызванное уменьиением влагозапасов в почве (50-55 X 11В), кахо-(илось в тесной отрицательной зависимости с содержанием в нем 1ротеина. А содержание протеина, в свою очередь, зависело от обеспеченности посевов азотом и фосфором.Теоретическое подтверж-(ение полученных результатов находим в работах H.A. Максимова, :.и. Ратнера, С.Д. Сабинина, Н.С. Петинова, А. Леопольда и других. Положительное влияние минеральных удобрений на водный режим »астений объясняется , с одной стороны, непосредственным физи-¡еским действием катионов и анионов на трансляционное движение и
структуру воды и косвенным - через влияние на белковый обмен: увеличение нуклеиновых., кислот приводит к увеличению водоудержи-вающих сил и снижению степени обезвоживания при значительном снижении влагозапасов в почве.
Однако положительная роль минеральных удобрений в снижении лимитирующего влияния влагозапасов'в первую очередь" проявляется через воздействие на развитие корневой сйстемы и активизацию синтетических процессов в надземной части-растения. При содержании в почве питательных веществ в количествах, соответствующих • потребности растений, увеличивается объем корневых систем , что имеет большое значение в снабжении- их влагой после того как использован^ вся -вода , свободно протекающая в виде капиллярных токов, и осталась вода, используемая преимущественно при непосредственном контакте с корнями. Усиливается физиологическая.деятельность корневой системы .рост надземной массы - и это вызывает повышение продуктивности основных физиологических" процессов (транспирации, фотосинтеза,- дыхания). -
С помощью корреляционного анализа выявлено влияние каждого из основных элементов питания (Ы,Р,К) в зависимости от влажности почвы, на отдельные биометрические показатели по фазам развития и укосам и в целом на урожайность изучаемых кормовых культур. Установлено', что во всех фазах и укосах люцерна 2-3-го года жизни часто испытывает.недостаток азота. Эффект от увеличения- содержания в почве подвижного фосфора зависит от содержания азота: чем больше оно соответствует требованию'растений люцерны,тем выше отзывчивость на фосфор. При достаточном"йодержании в почве азота и фосфора в определенные периоды (чаще всего рано весной) посевы люцерны могут ощущать недостаток калия.Люцерна прошлых лет, по сравнению с другими опытными культурами, обладает высокой способностью усваивать труднодоступные питательные вещества. из почвы. Вместе с тем, внесение расчетных доз азотно-фосфорных удобрений , а в первом укосе полного удобрения (И Р К) способствует повышению урожайности, в зависимости от погодных условий, на 25-64 %.- Внесение микроэлементов на фоне азотно-фосфорных удобрений способствует увеличению прибавки еще на 10-15 X. А. в годы с холодной весной прибавка урожая первого укоса от .внесения N Р К + микроэлементы достигает 85-95
Потребление питательных веществ культурами-компонентами смешанных посевов в течение вегетационного периода происходит неравномерно и это обуславливает наиболее полное и эффективное использование удобрений. По злиянию на продукционный процесс ячменя, суданской травы, кукурузы в начальный период вегетации (всходы-куиение) на первом месте находится обеспеченность азотом, а затем фосфором; для гороха, сои, овса - наоборот. Все культуры и особенно овес, кукуруза, суданская трава на фоне достаточной обеспеченности азотом и фосфором положительно отзываются на увеличение обменного калия в почве.
Установлено, что на начальных этапах развития однолетних культур .когда ростовые процессы преобладают над синтетическими, высокое содержание аммонийного азота в почве может вызывать токсичное накопление этой формы азота в растениях. На кукурузу, горох, сою угнетающе действует содержание в почве перед посевом > 30-35 мг/кг N»4 , на овес, ячмень, суданскую траву - > 45-50 мг/кг.Внесение перед посевом азотных удобрений в форме аммиачной селитры на фоне высокого содержания в почве аммонийного азота и низкого (4-10 мг/кг) содержания подвижного фосфора еще больше угнетает растения. На фоне достаточного содержания Р2О5 (25-30 мг/кг) и внесения микроэлементов токсичное действие высокого содержания Ш4 проявляется значительно реже.
В начальный период вегетации все изучаемые культуры потребляют питательные элементы ,и особенно фосфор, из почвенных запасов. Эффект от фосфорных удобрений , внесенных под предпосевную культивацию для ячменя, овса, суданской травы начинает проявляться в фазе кущения - трубкования, для кукурузы - в фазе выметывания, для гсроха, сои - в фазе ветвления - начала цветения.
Обобщение многочисленных данных полевых опытов позволило установить требования кормовых культур к обеспеченности водой и питательными элементами по фазам развития растений, определить необходимость поведения поливов, внесения удобрений , других аг-роприемов, обеспечивающих и усиливающих эффективность первых двух, и на основании этого разработать комплекс приемов регулирования водного и питательного режимов, создающих условия для наиболее полного использования почвенно-климатических условий и экономного расходования удобрений и оросительной воды (табл.1).
Таблица 1
Требования кормовых культур я приемы комплексного регулирования водного и питательного режимов для формирования планируемых урожаев на орошении
Фаза развития,укос Требования культур Комплексное регулирование
Влажность ПОЧВЫ .Wrax (U.wm,„ (2),% ив Содержание пита-телшых веществ в почве (0-40 см),мг/кг Режим орошения Долы удобрений, кг/га д.в. Другие arpón рие- мы
Wfnr! %нв Полив ная норма м3 /га N
1 2 •)N РгОэ Кг О Р К
Люцерна 2 - 3 -го года жизни - 1S¡p Г/Га се*а
ПврвД возобновлением вегетации уюса i 85 60 75 25 >250 - 30 • 60 30 Лиссо-аание Боронование
2-3 100 55 85 30 >250 55 650 30 . 30 Щела-елмие Боронование
4 100 55 55 NH»<65 30 >250 55 400 30 30 Боронование
Ветвление 1 100 60 85 30 >250 60 60 500 500 30
-бутонизация 2-4 100 60 85 30 >250 60 650
")Перед уходом в зиму 52 ■ 48 50 25 >250 45 200 30 Боронование
■ : Ячмень * горох (раннавэтенний посев) - 20р Р/га сенахиой масс Ь(:':: :
Перед по -севом 85 60 57 NKi<45 28 >270 50 50 30 Культм-тиеацич
Кущение 85 60 75 29 >270
Трубювамие 100 60 75 25 >270 60 650 30 30
Колошение 100 60 75 25 >270 60 650 30 30
;;-:;; Суданская трава+кукуруза соя (лоукоско) - 3(\0 Г/га залвмой массы.:.
Перед посевом 100 60 65 NH4OO 28 >300 55 650 50 50 Дискование Культи-в^иич
Ку щенив 100 60 85 33 >400 60 650 40 40
Труб<оваиив 100 65 85 30 >400 65 650 30
*) N - по щелочногндролизуемай форме
■•) - откосится только к посевам 2-го года жизни
ГЛАВА 4. КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ УРОЖАЯ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР ПРИ ОРОШЕНИИ И СПОСОБЫ ИХ УЛУЧШЕНИЯ
Известно, что соотношение основных веществ, определяющих питательность кормовых культур и их смесей, зависит от принадлежности к виду и.соотношения компонентов, динамики' морфологических показателей ( удельной массы листьев, высоты, толщины стебля ), а также изменения химического состава под воздействием различных факторов.
Орошение способствует повышению качества кормов за счет улучшения условий для наиболее интенсивного протекания продукционного процесса и в результате более полного использования необходимых ему макро-'и микроэлементов из удобрений и почвы ( даже из труднодоступных форм). однако, при неумелом применении орошения и удобрений может происходить ухудшение качества урожая: чаще всего, из-за снижения содержания сухого вещества, протеина и обменной энергии в зеленом корме и увеличения в нем нитратов и калия.
Наблюдения автора свидетельствуют о том, что химический состав и питательность культур значительно изменяется по мере прохождения фаз и в зависимости от складывающихся погодных условий. Так, содержание протеина в люцерне уменьшается с 23-33 %;в фазе отрастания до - 13-19 % в фазе цветения. Обычно в растениях 2-3 укосов содержание протеина на 1,5-3,0 £ выше, чем в 1 укосе. По мере старения растений заметное снижение протеина происходит в стеблях (с 20-29 X до 9-15 7. ) , и менее - в листьях (с 24-36 до 19-26 X).Содержание протеина в ячмене ранневесённего срока посева уменьшается от фазы кущения до молочной спелости с 16 до 8 % ; в овсе - с 13 до 7 %• в суданской траве повторных-посевов от фазы трубкования до полного выметывания.- с 15,5 до 9.3 %.Содержание клетажи , наименее питательной части корма, с возрастом , наоборот, увеличивается: в стеблях люцерны - с 15 до 38 X, в листьях - с 11 до 13 X, ав общем в надземной массе - с 14 до 28 Содержание кормовых единиц (к.ед.) в надземной массе люцерны по мере старения растений при такой динамике протеина и « -5 клетчатки и уменьшения облиственности снижается с 0,63-0,86 ( в
фазе отрастания ) до 0,48-0,78 ( в фазе цветения). Питательность корма при уборке люцерны в одну и ту же фазу повышается от первого к четвертому укосу на 0,08-0,18 к.ед., что обусловлено повышением содержания протеина и снижением клетчатки.
По мере прохождения растением фаз развития изменяется его зольный состав. Среднее содержание фосфора в люцерне снижается с 0,46 % ( отрастание) до 0,23 X (цветение); при этом снижение в листьях с 0,48 % до 0,29 %,в стеблях - с 0,42 X до 0,17 X.Содержание калия в растении зависит от содержания этого элемента в 'почве, а оно, в свою очередь, определяется погодными условиями, поэтом/ подвержено большой вариабельности по годам исследований ,особенно в фазе отрастания (от 1,5 до 5,5 X). По мере прохождения фаз содержание калия снижается до 1,8-3,2 X. Во всех фазах более высокое содержание характерно- для стеблей - от 3,3-6,2 X в фазе отрастания до 2,7- 4,0 X в фазе цветения. Динамика кальция во всей надземной массе люцерны определяется изменением содержания в различных частях растения : в листьях количество его по мере прохождения фаз увеличивается с 0,88-1,71 до 2,11-2,55 X, а в стеблях - уменьшается с 0,80-1,15 до 0,51-1,00 %. Общее содержание при этом увеличивается ( с 1,15 до 1,45 X). В горохе содержание Ca уменьшается от фазы ветвления до созревания бобов с 1,38 до 0,95 X: в суданской траве от 0,58 ( трубкование) до 0,38 ( выметывание); в ячмене - от 0,48 ( кущение-трубкование) до 0,37 (молочно-вОсковая спелость). Все исследуемые культуры содержали больше C'a в листьях и меньше - в стеблях ( особенно ячмень и свес). Содержание натрия во всех культурах увеличивалось по мере старения растения и зависело от содержания водорастворимого натрия в почве. Более высокое содержание характерно для первого укоса люцерны (0,18-1,35 X ) и для ранневесеннего ячменя (0,12-1,17 X ). В остальных укосах люцерны и других культурах "(суданская трава, кукуруза, горох, соя) содержание натрия колеблется от 0,08 до 0,63.
Орошение и удобрения оказывают прямое и косвенное влияния на качественные показатели кормовых культур. Проведение полива способствует увеличению притока веществ к корням и поступлению их в надземную часть растения, в результате чего усиливаются процессы углеводного и белкового обмена. Но с повышением скорос-
ти синтетических процессов увеличивается и расход азота, фосфора и кальци на создание органического вещества. Поэтому при недостаточном содержании этих веществ в почве и применении небольших доз азотно-фосфорньк ( или одного какого-либо вида) удобрений орошение приводит .наряду с ростом урожая, к снижению в них протеина и зоЛькых элементов. Внесение повыиенных доз удобрений в один прием может привести к одностороннему накоплению соответствующего элемента в надземной массе и нарушению сбалансированности кормов по минеральному составу.
В опытах изучено влияние видов доз и сроков внесения удобрений в- сочетании с различной влажностью почвы на содержание в надземной массе кормовых культур (в различных фазах развития) 'зольных элементов, нитратов,протеина, клетчатки, кормовых единиц. Установлено, что дробное внесение расчетных доз удобрений (е соответствии с потребностью культур по фазам развития ) на фоне поддержания предполивной влажности почвы 60-70 7„ НВ и внесения микроэлементов способствуют увеличению содержания протеина в урожае 1-4-го укосов люцерны на 1,2-3,6 В ранних злаково-бо-бовых смесях расчетные дозы азотно-фосфорных удобрений увеличивают протеин как в злакоЕых, так и в бобовом (горохе) компонентах: содержание его в урожае повышается на 2,6-2,8 7.. Установлено, что влияние фосфорных удобрений на увеличение содержания фосфора в растениях проявляется только в конце вегетации. Увеличение же почвенных запасов фосфора (> 20-25 мг/кг) способствует увеличению этого элемента во всех культурах, особенно в ранневе-сенних посевах ячменя и овса и в первом укосе люцерны (в фазе отрастания' - ветвления).Азотно-фссфорные удобрения оказывают косвенное влияние на увеличение кальция : в люцерне и горохе -на 0,06-0,13 %, в ячмене - в 1,3-1,5 раза.
В результате прямого и косвенного влияния орошения наиболее питательное сено и зеленая масса люцерны получаются при поддержании влажности 60-70 7. НВ.При более высокой влажности в растениях уменьшается процент сухого вещества, увеличивается доля •стеблей, а следовательно, уменьшается содержание протеина - наиболее питательной части корма и наоборот - увеличивается содержание наименее питательной части клетчатки. В результате содер-•жание кормовых единиц в зеленой массе снижается с 0,19 до 0,15,
уменьшается и общий сбор протеина со всем урожаем. Снижение влажности почвы ( < 60 1 НВ) также приводит к накоплению клетчатки, уменьшению процентного содержания и общего сбора протеина, сбора кормовых единиц.
Однако, кратковременное снижение влажности почвы с последующим поливом перед вступлением растений в фазу интенсивного роста оказывает положительное влияние на улучшение качества корма. Во-первых, смена отрицательного водного баланса положительным вызывает резкий сдвиг соотношения гидролитических и синтетических процессов в сторону последних, что приводит к увеличению количества протеина в листьях на 2,8-3,3 %; с другой стороны, с •увеличением листовой массы ( более богатой протеином и менее -клетчаткой) увеличивается содержание протеина и уменьшается -клетчатки во всей надземной массе. В результате общий сбор протеина и кормовых единиц в первом укосе на варианте с предполив-ной влажностью почвы 55-58 7. НВ не только не уменьшается по сравнению с 70-75 7. НВ, но даже увеличивается на 5-7 X.
В последние годы большое внимание уделяется проблеме излишне высокого содержания в кормах нитратного азота. Некоторые авторы считают основной причиной накопления нитратов в растениеводческой продукции применение азотных удобрений.
Автором на основании сравнительного анализа многочисленных результатов полевых опытов и литературных данных установлено, что корма,производимые на орошаемых землях полупустыни ,даже без снесения азотных удобрений, имеют повышенное, по сравнению с более северными регионами России, содержание нитратов, обусловленное значительной инсоляцией и испаряемостью. Обнаружена значительная вариабельность содержания нитратов , в зависимости от вида, возраста растения, содержания азота и других питательных элементов'в почве, влагообеспеченности посевов и складывающихся погодных условий.В зависимости от перечисленных факторов содержание нитратов в люцерне изменяется от 5400-18000 в фазе ветвле--ния до 420-1400 мг/кг на абсолютно сухое вещество (а.с.в.)в фазе цветения; более высокое содержание характерно для первого укоса. В суданской траве количество нитратов снижается от 3000-10000 (трубкование) до 340-2700 (выметывание); в ячмене и овсе - с 2000-6500 ( трубкование) до 340-1100 мг/кг (молочно-восковая
спелость); в озимой ржи по тем же фазам - с 7000-10000 до 800-1800 мг/кг.
Установлено, что в ранневесенних и повторных посевах более активно утилизируют нитрат бобовые - соя, горох: содержание в них нитратов на всем протяжении вегетационного периода было ниже, чем в злаковых компонентах - ячмене, овсе, суданской траве, кукурузе. Большое количество нитратов содержат представители семейства крестоцветных-, в редьке масличной и рапсе в фазе розетки содержалось 15000-28000, в фазе бутонизации - 1100-2800 мг/кг.
Обобщение корреляционного анализа связи между содержанием нитратов в растении и количеством сформировавшейся биомасссы ; между количеством нитратов и содержанием протеина на различных фазах развития позволяет сделагь вывод, что для нормального протекания продукционного процесса и получения урожая с высоким содержанием протеина необходимо наличие определенного количества нитратов , причем в фазе интенсивного роста растений оно превышает ГИК содержания нитратов в кормах в 1,5-1,8 раза. Исходя из полученных результатов автор пришел к выводу о необходимости не одностороннего снижения в кормовых культурах нитратов,а двустороннего регулирования с целью доведения их содержания до уровня обеспечивающего нормальное протекание продукционного процесса, но при этом не ухудшающего качество кормов.
Автором впервые установлена возможность прямого воздействия режима орошения на содержание некоторых веществ в наземной части растений; в основном это относится к элементам} поступающим с транспирационкнм током влаги.Корреляционный анализ показывает, что между влажностью почвы С а следовательно, и влажностью растений) и содержанием в нем нитратного азота и калия существует прямая зависимость (2+0,87+0,98).Поэтому увеличивая или уменьшая влажность почвы можно уменьшать или увеличивать поступление этих элементов в надземную часть растения. Следовательно, проведением поливов можно добиться значительного увеличения поступления нитратов в период интенсивного роста растений, когда они быстро утилизируются на создание биомассы и повышение содержания в ней протеина. И .наоборот, снижением влажности почвы перед уборкой урожая - уменьшения опасности накопления в нем нитратов в количествах, превышающих ГЩК. С помощью регулирования влажности поч-
вы в предуборочный период можно изменять содержание сухого вещества и обменной энергии и доводить их до уровня .наиболее соответствующего нормам кормления животных (рис.1).
Первый укос. Фаза бутонизации.
40 • 60 80
Влажность почвыД НВ Рис. 1. Зависимость содержания сухого вещества . обменной энергии , Лалия, нитратов в урожае люцерны от влажности почвы.
По результатам опытов разработаны требования к режиму орошения и системе удобрений для обеспечения наилучших ( для данной культуры и фазы развития ) качественных показателей . урожая. В период вегетации культур они полностью совпадают с требованиями для нормального протекания продукционного процесса (таОл.1). Дополнительным условием для получения кормов с безопасным количеством нитратов является увязка норм, сроков поливов с фазами и сроками проведения последней подкормки и со сроками уборки уро-
ждя. Опытным путем установлены сроки уборки ( по фазам развития) позволяющие, при условии соблюдения в течении вегетации всех требований к режиму орошения и системе удобрений, получать корма с желаемыми качественными показателями и прежде всего - высоким содержанием протеина, безопасным - нитратов, оптимальным - (для животных) - сухого вещества. В урожае люцерны прошлых лет снижение нитратов до ПДК в первом укосе наступает в фазе полного цветения, когда содержание протеина и кормовых единиц заметно идет на убыль.Во 2-4 -м укосах удовлетворительные показатели по содержанию нитратов сочетаются с высокой питательностью растений в фазе начала цветения. В суданской траве и ее смесях содержание нитратов в пределах ПДК обнаруживается в фазе выметывания, в смеси ячмень+горох - в фазе молочной и молочно-восковой спелости ячменя и налива бобов гороха. В эти же фазы вышеуказанные культуры характеризуются высокой питательностью и хорошей поедае-мостью.
Необходимость в дополнительном регулировании качественных показателей возникает в том случае, когда культуры ,в силу производственной необходимости (для бесперебойного обеспечения зелеными кормами скота, находящегося на стойловом содержании), используются до наступления укосной спелости и скашиваются при высокой влажности почвы. Тогда корм из люцерны 1-го уксса и злако-во-бобовых смесей может иметь не совсем благоприятные показатели - повышенное содержание нитратов и калия и низкое содержание сухого вещества , а следовательно, и обменной энергии.
Для получения кормов с гарантированным качеством разработаны дополнительные требования к режиму орошения и систем удобрений указанным в табл. 1. Они заключаются в корректировке сроков и норм поливов, сроков внесения допустимых доз удобрений и снижения влажности почвы перед уборкой урожая в соответствии с различными фазами развития растений при скашивании (табл. 2).
ГЛАВА 5. БАЛАНС БИОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРОШАЕМЫХ АГР0ЦЕН03АХ
5.1. Водопотребление кормовых культур в зависимости от метеорологических показателей влажности почвы и удобрений
Таблица 2
Дополнительные требования к режиму орошения и система удобрений для выращивания кормов высокого качества при различных фазах уборки урожая
Фаза ( при уборке урожая ) Система удобрений Режим орошения
Фаза развития при вменим удобрений Доза удоб-рений.кг/ га д.в. Ваза развития при проведении полива Пред-поливная влажность почвы, % НВ Поливная юрма м /га Влаж-почвы при уборке уро жая,% НЗ Период от полива до уборки урожая, дней
Пю(1ёГ>НЯ 9-3 Г.:«ГМЛЙИ:Г1: - Й ЛЯГвС •
Начало 1 щете-ния Отрастали« МеюРбоКзо ..........» - Бутонизация 58 700 54 13-15
ЦООТС-ние Отрастание ЫзоРзпКзо
Начало бутонизации N30 Начало бутонизации 58 500
Бутонизация 53 500 57 7-9
. ■:;. Ячмень горох (: равдевесеннйй посев;) ■■;
Молочная спелость Перед посевом МбоРеоКзо
Трубкояание ^зоРзО Труб кование 60 650 55 14-16
Иолочно восковая :пелостъ Перед посевом ^боРго^зо
Труб кование МзоРзо Трубковани« 60 650
Колошение N30 Колошение 60 650 56 12-14
При изучении водного баланса орошаемого поля , занятого кормовыми культурами , учитывались поливы, осадки и изменение влагозапасов•в почве; пользуясь данными И.П. Айдарова , А.И. Голованова об отсутствии глубинного сброса при глубоком залегании грунтовых еод и поддержании влажности почвы ,не превышающей 70 % НВ , ограничивались наблюдением за динамикой влаги в 2-х м. слое почвы.
Известно, что интенсивность водопотребления посевами культур зависит от влажности почвы , физиологических свойств растений, метеорологических условий и уровня агротехники. Анализ результатов экспериментальных исследований автора показывает, что ^ежду среднесуточным водопотреблением растений люцерны .среднесуточной температурой воздуха и влажностью почвы существует прямая связь, но по фазам развития и укосам она значительно отличается по тесноте, поскольку в различные периоды вегетации повышение температуры неоднозначно влияет на увеличение расхода воды ча десукцию и физическое испарение.Сравнительный анализ влияния температуры воздуха и влажности почвы на биометрические показатели (высоту, массу побега, густоту стеблестоя) и влияние тех же факторов на среднесуточное водопотребление показал, что в первом /косе более значительное влияние на все вышеуказанные показатели ¿меет увеличение температуры воздуха с 12 до 19 °С (г+0,88+0,97) л менее значительное - увеличение влажности почвы с 60 до 80 % ■Ж (2+0,12+0,24 - для биометрических показателей; 2+0,24+0,36 -ия среднесуточного водопотребления). При формировании второго /коса увеличение температуры с 21 до 26 °С оказывает слабое по-южительное , а в третьем укосе слабое отрицательное влияние на трирост биомассы; на среднесуточное водопотребление влияние тем-1ературы в обоих укосах слабое. Эти данные свидетельствуют о гам, что изменение среднесуточного водопотребления в связи с повышением температуры имеет в большей мере биологический характер.
Наличие тесной связи мевду влажностью почвы и биометрическими показателями,влажностью почвы и среднесуточным водопотреб-гением при формировании урожаев 2-3 укосов (2+0,86+0,94) подт-эервдает мнение, высказанное К.А. Тимирязевым, о том,что расход юды на транспирацию хотя малополезен, но необходим, т.к. спо-
собствует охлаждению растительного организма и создает условия для нормального протекания жизненных процессов при высоких температурах. После отчуждения урожая надземной массы водопотребле-ние люцерновым полем уменьшается ив то же время зависит от влажности почвы. Это свидетельствует о бесполезности увеличения влагозапасов в межукосный период, т.к. вода расходуется преимущественно на физическое испарение. Необходимо отметить, что по' севы люцерны меньпе, чем другие культуры расходуют воду на физическое испарение , что обусловлено наличием густого сомкнутого травостоя во время вегетации и значительного слоя мульчи из отмерших побегов и листьев в межукосные периоды.
По обобщенным опытным данным получены уравнения регрессии для определения среднесуточного водопотребления (ЕТ) люцерны 2-3-го года жизни в период формирования 1-4 укосов и в межукосные периоды в зависимости от влажности почеы ( и, % от массы) и температуры воздуха (I °С).
1 укос ЕТ= 3,т + 7, И - 107,6 м3/га/сутки (1)
2 укос ЕТ= 9,ЗУ + 3,И - 145 мэ/га/сутки (2)
3 укос ЕТ= 12,ЗУ/ + 5,1Ь - 223,3 м3/га/сутки (3)
4 укос ЕТ= 4,5« + 1,П - 38,1 м3/га/сутки (4)
Мекукосные периоды
ЕТ= 13,Ш + 5,81 - 240 м3/га/сутки (5)
Суммарное водопотребление по слоям , а также глубина иссушения почвы зависит от предполивной влажности почвы и мощности корневой системы возделываемой культуры. Многие авторы указывают на то, ч^о люцерна прошлых лет способна использовать влагу из слоев глубже 1,0 м и объясняют это проникновением корней на большую глубину (до 1,5 м и глубже). Исследованиями автора установлено, что при поддержании жесткого режима орошения (»утш 60 7. НВ) распространение корней вглубь действительно увеличивается по сравнению с 70-75 X НВ, но не превышает 100-110 см из-за высокой плотности (1,55-1,70 г/см3) и засоленности нижележащих слоев. .Основная же масса корней до 67-91 % (в зависимости от года жизни, микрорельефа, плотности и засоления почвенных слоев, уровня минерального питания) находится в слое 0-40 см. В слое 90-110 см находятся от 0,8 до 2,4 X от всей массы корней в корнеобитаемой зоне и они .естественно, не могут играть значительную роль в ис-
сушении почвы. И тем не менее , когда влажность в основной кор-необитаемой зоне опускается до 60-65 X HB начинается заметное иссушение слоя 50-100 см ; к моменту уборки урожая влажность почвы в 1 м слое выравнивается и составляет 55-58 X HB. В межукосный период во влагооборот начинает вовлекаться влага из слоев ниже 100-110 см, в результате чего запас влаги в слое 100-120 см снижается на 100-130 м3/га. Проведение полива под 2 - 3-й укосы способствует более активному подтягиванию влаги из 2-го метра. Распределение воды по почвенному профилю через 2-3 дня после полива (нормой 8СО м3/га) показывают, что глубина промачивания •достигает лишь 40-50 см, но вместе с тем отмечается увеличение влажности в слое 60-70 см. После выпадания осадков в летний период также отмечалось не только увеличение влажности в верхнем слое почвы, но и передвижение воды вверх по профилю из слоев , расположенных глубже 30-40 см. В работах других авторов (Остап-чик В.П. и другие) также отмечалось передвижение воды из нижележащих слоев в пахотный слой после выпадения осадков и проведения поливов.
Обобщение экспериментальных материалов позволяет предположить, что снижение влакности в слоях расположенных глубже основной корнеобитаемой зоны обусловлено не только активной деятельностью корневой системы , но и связано с физическими процессами (например, наличием градиентов влажности и температуры почвы). К концу вегетации зона влагообмена под посевами люцерны 3-го года жизни достигает 140-150 см. а количество влаги ,используемой из слоев 100-140 см и 110-150 см составляет 600-700 м3/га или 7,6-8,8 X от суммарного водопогребления (рис.2).
При поддержании в течении вегетационного периода люцерны «min 58-60 % HB и снижении в 1-3-м межукосных периодах до 53-55 X HB суммарное водопотребление за вегетацию составляет в зависимости от складывающихся погодных условий, 7600-3000 м3/га.При ■68-79 Х-ной обеспеченности осадков в общем расходе еоды на долю почвенных запасов приходится 18-24 X, осадков - 16-25 X , поливов - 56-64 X. При поддержании wmin 70-73 X HB суммарный' расход возрастает всего на 7,6-8,4 X по сравнению с предыдущим вариантом, но значительно изменяется структура водопотребления. Доля оросительной воды увеличивается за счет проведения еще 3-х поли-
Месяц апрель май
Декада I 11 'Ш I п
1 °с . 9.2 12.6 13.6 14.3 15.1
Осадки, ш 0 3 19 2 3
Фаза Отрастание - ветвление Бутонизация - • цветение '
Динамика влажности почвы
90 80 70 60 50 40
8.0
7.0-
са
Й 6.0
Л 6-1
5.0 ■
1 3-° о
51 2.0
Динамика формирования урожая при влажности почвы
1 - 46-48 % НВ
2 - 50-60 % ,НВ
3 - 70-72 % ИВ х
Суммарное водопотребление м3/га Оросительная Коэффициент водопотробле-ния, м3/т
норма, м3/га Абсолютно сухого вещества Кормовых единиц
I 2100 600 382 668
2 2140 1100 268 476
3 2740 1800 315 570
Рис. 2 . Водопотребление люцерны при различной влажности почвы (0-1.0 м) в период формирования 1-го укоса, 1988 г.
вов (1800 м3/га) до 74-78 % , а участие почвенной воды уменьшается за счет уменьшения' зоны влагообмена (100-110 см) - до 5,0-5,9 7.\ участие осадков в формировании урожая снижается до 18,3-19,4 %.
В опытах с ранневесенними злаково-бобовыми смесями установлено, что при поддержании в фазе интенсивного роста растений 1*пип 60 7. НВ глубина распространения корней достигает 68-75 см, а основная масса (77-88 7.) находится в слое 0-40 см. Глубина активного влагообмена на протяжении всего периода вегетации превышает глубину распространения корней. К концу вегетации при иссушении почвы в корнеобитаемой зоне до 55-58 7. НВ зона влагообмена увеличивается до 90-100 см. Суммарное родопотребление ранних злаково-бобовых смесей при поддержании предполивной влажности почвы 60 7.' НВ составляет от 2000 до 2350 м3/га в зависимости от складывающихся погодных условий и выпадающих осадков. При 71-79 Х-ной обеспеченности осадков оросительная норма в среднем составляет 54 X от суммарного водопотребления; осадки - 31 7. ;поч-зенная влага - 15 %.
Расходование воды полем после уборки урожая и в период подготовки почвы под следующий урожай ( после проведения лущения и культивации), а также после посева повторных культур , сильно зависит от влажности почвы; при увеличении ее с 50 до 80 £ НВ среднесуточное водопотребление увеличивается более чем в два раза, а в первые дни после полива даже превышает испарение с открытой водной поверхности и составляет 100-118 м3/га. В первый период вегетации - от всходов до кущения суданской травы в трате воды преобладает физическое испарение; по мере развития корневой системы и нарастания надземной биомассы увеличивается расход на десукцию. Активная зона влагообмена при поддержании ит1п 60-65 % НВ к середине вегетационного периода ( фаза трубкование - выметывание) равна глубине корнеобитаемой зоны (85-95 см), а концу вегетации превышает ее на 15-20 см.
В суммарном водопотреблении смеси'суданская трава + кукурузу + соя оросительная норма при 63-78 %-ной обеспеченности осадков и поддержании «тп 60-65 7, НВ составляет 56-64 %, осадки -22-26 % , почвенные запасы влаги - 18-24 % -.при этом из слоев ниже корнеобитаемой зоны используется 5-8 % см общего водопот-
ребления.
Как отмечал А.К. Тимирязев, на протяжении всего времени существования агрономической науки одной из важнейших задач ученого было и остается отыскание приемов более рационального использования воды для формирования урожая: одним из наиболее действенных он считал применение удобрений.
В наших опытах внесение расчетных доз удобрений способствовало значительному приросту урожая надземной биомассы, повышенно в нем содержания протеина и кормовых единиц (табл.3) и почти не отражалось на увеличении суммарного водопотребления культур. Скорее наоборот - на неудобренных вариантах злаково-бобовых смесей и в повторных посевах суданковых смесей к концу вегетации, когда у всех культур наблюдается естественное подсыхание листьев, влажность почвы в пахотном слое была на 0,7-1.0 7. (от массы) ниже , чем на удобренных вариантах, где проведение поздней подкормки способствовало хорошей сохранности листовой поверхности -и, в следствие этого - снижению физического испарения.
При практически неизменяющемся суммарном водопотреблении на удобренных вариантах значительно повышается эффективность использования почвенных запасов влаги, выпадающих осадков и проводимых поливов. Удельный расход воды для производства 1 кормовой единицы на посевах люцерны прошлых лет при внесении расчетных доз удобрений снижается на 34 % , посевах рачних злаково-бобовых смесей - на 43 повторных посевах суданковых смесей - на 50 %.
5.2 . Динамика и баланс питательных веществ в системе почва-растение-удобрение при орошении.
В полевых опытах изучена сезонная динамика содержания в 1-м слое почвы легкоусвояемых форм питательных элементов: азота ще-лочногидролизуемого (И г.). аммонийного ( N114) и нитратного (N03), подвижного.фосфора (Р2О5) и обменного калия (К^О).
Установлено, что орошение оказывает двоякое действие на содержание питательных элементов в почве. С одной стороны, поливы способствуют наиболее интенсивному протеканию процессов мобилизации и трансформации: а периодическое подсушивание почвы до 60% НВ способствует всплеску активности почвенной микрофлоры, в ре-
Таблица 3
Влияние удобрений на продуктивность и удельное водрпотребле-ние кормовых культур при аодосберегающих режимах орошения в условиях полупустыни.Опытные данные 1988-1992 гг.
Культура * Дозы удобрений, кг/га Д.в. Урожай- Выход с 1 га, т Коэффициент во- /дельный рас
ность •*) сырого проте- кормовых допотребления, м3А ход оросительной воды
- • - ина единиц сухого вещества кормовых единиц на 1 т кормовых единиц, м3
Люцерна 2-3 года - 1
1-й укос 2-й укос 3 ^ й укос N0^80*30 N^30 4,5 7.4 4,2 515 , 2.5 3,5 0,71 1,32 0,81 1.13 0,49 0,75 2,43 4,29 2,94 4,07 1,73 2,60 477 291 511 391 860 629 884 50'1 731 528 1272 846 412 233 476 343 809 ' 538
4-й укос . ( ' N^30 % 1,8 2,6 0,37 0,58 1,33 2,00 805 558 - 1052 725 677 540
1-4 укосы М15оР16оКэо 13,0 19,0 2,38 3,78 8,43 •12,96 611 418 943 613 558 363
Ячмвьь+ горох (ранневе- сснний посев) МцоРпо 5,3 9,0 N. 0,58 1,24 3,71 6,57 453 267 646 365 - 350 197
Суданская тра-ва+куку-руэа+соя (повторный посев) N120? во 5,4 10,0 С 0,59 1,35 3,19 640 639 345 1082 539 611 304
*) Примечание: урожайность приведена в т/га абсолютно сухого вещества
зультате чего содержание легкодоступных форм питательных элементов повышается на 12-48% по сравнению с богарой. Одновременно орошение способствует увеличению в 8-20 раз выноса, что приводит к быстрому уменьшению содержания легкодоступных питательных элементов в почве и по этой причине снижению урожайности без применения удобрений уже на 2-3 год орошения.
Внесение различных видов удобрений при орошении оказывает неоднозначное влияние на содержание соответствующего элемента питания в почве. При содержании весной N4.r. 48-85 мг/кг азотные удобрения (в форме аммиачной селитры и нитроаммсфоса в дозе N30-90 ) слабо влияли на изменение (в течение i-4-го месяцев после внесения) этой формы азота: незначительное увеличение (на 5-8 мг/кг) отмечалось к концу вегетационного сезона. Данные по динамике NH4 и NO3 указывают на увеличение этих форм азота после внесения (на 12-22 мг/кг в зависимости от дозы), колебание в течение вегетационного сезона и уменьшение к осени.Такой характер динамики свидетельствует как об активном потреблении азота растениями, так и об интенсивном использовании его микроорганизмами. Биологическое связывание азота на означает его безвозвратную потерю, а наоборот способствует сбережению растворимых форм от вымывания при поливах: в дальнейшем иммобилизованный ааот постепенно минерализуется и снова включается в круговорот веществ.
Фосфорные удобрения способствуют заметному повышению Р2О5 в почве. При содержании в начале ротации (в слое почвы 0-40 см) в среднем 6 мг/кг Р2О5 внесение за ротацию 610 кг/га фосфора (в форме двойного суперфосфата и нитроаммофоса) способствует увеличению содержания к концу ротации до 26-33 мг/кг. Установлено, что при начальном содержании в почве (0-40 см) 4-6 мг/кг Р2О5 для повышения его запасов на 1 мг/кг необходимо внести фосфорные удобрения в дозе превышающей выкос с урожаем на 18-22 кг/га. по мере повышения содержания почвенного фосфора затраты удобрений на его увеличение сокращаются до 3,1 кг/га на 1 мг/кг Р2О5.
Внесение калийных удобрений рано весной в небольших дозах (30-40 кг/га) практически не отражается на содержании К^О в почве, поскольку более ощутимое влияние на калийный режим оказывает сочетание водного и температурного режимов почзы. Высокая (более 85% HB) влажность почвы при низких температурах обуславливает
самое низкое содержание КгО весной, по мере повышения температуры скорость обменных процессов в почве и мобилизационная способность корневых систем увеличиваются и содержание К^О повышается. В течение летнего периода чередование увлажнения почвы с ее подсушиванием до 60% НВ вызывает напряжение в решетчатых структурах минералов и облегчает выход из них калия, - в результате содержание обменного калия увеличивается на 18-28 мг/кг.
Существует мнение, что применение минеральных удобрений при орошении является источником загрязнения поверхностных и подземных вод. Наши наблюдения за миграцией питательных элементов по почвенному профилю на контрольных и удобренных делянках позволяют сделать выводы о подвижности различных элементов из естественных почвенных запасов и вносимых удобрений. После внесения азотных и фосфорных удобрений (аммиачной селитры, нитроаммофоса) <* проведения полива увеличение н-йиз, Кп4, Р2О5 вкиа по почвенному прсфилю происходит в основном на глубину соответствующую увлажнению почвы. В межполивной период происходит перераспределение веществ в результате физико-химических и микробиологических процессов в основном на глубине корнеобитаемой зоны возделываемой культуры.
Очень важным моментом при вскрытии причин проникновения биогенных веществ в грунтовые воды является установленная автором значительная подвижность почвенных питательных элементов. В диссертации приводится большое количество материалов по распределению питательных элементов по почвенному профилю под неудобренными посевами. Они показывают, что на глубине до 2-х м обнаруживается не только нитратный, но и аммонийный азот, обменный калий и подвижный фосфор, а также гумус. Полученные данные позволяют предположить, что основной причиной обогащения подземных вод биогенами является значительная растворимость гумуса и питательных элементов из естественных запасов почвы и большие поливные нормы (более 1000 м3/га).
Для изучения круговорота питательных веществ в системе почва-растение-удобрение проведен расчет биологического и хозяйственного балансов (табл.4). При составлении хозяйственного баланса, позволяющего дать объективную агроэкономическую оценку системе удобрений в орошаемом кормовом севообороте в приходную
Таблица 4
, Баланс питательных веществ в орошаемом кормовом севообороте при первой ротации по - целине на бурой полупустынной почве (кг/га)
Год
Культура
1 I !вне- Ис- !
!сено поль-!
!с зова-!
• ! удоб- но !
!рени- УРО- !
!ем ! жаем- !
Осталось , после уборки урохсая
В ра-! сти- !
7ель-!В почве кнх !(0-1,0м) оста-! тках 1
Баланс
I .
Хо- !Био-зяйс-!логи-твен-!чес-ный !ний
I
Из.'ло— кение содержания • в почве
а 1988 Люцерна под Я' 150 ■ 328 283 403 -178 +105 -216
покровом 180 . 88 •54 241 +92 •■+146 +125',
ячменя с и
К20 30 ' 399 257 3835 -363 -112 +340
1989 Люцерна ' Д' 150 202 374 464'' -52 +322 +91'
2 года , Р2°5 180 .126 71 . 325 +54 +125 +111
к2о 30 725 340 3610 -695 -355. +215
1990 Лвдерна £ 150 198 48? 506 -48 +439 +173
3 года ■ Р2°5 130 119 93 400 +11 +104 +106
к2о ' 30 651 442 3730 -621 -179 -30
1991 Суданская № 120 .386 266 438 -266 0 -12
трава Р2°5 90 ■108 71 440 , -18 +53 -1-60
к2о - . 482 326 3940 -482 -156 +530
1992 Ячмень+го- № 230 460 ' 260 -370 -230 +30 -13
рох;повтор. Р2°5 200 139 ' 88 488 +61 +149 +68
суд.тр.+ку- к* О
куруза+ соя к20' 30 , 455 360 3900 -425 -65 +420
1908- № 800 1574 1670 -774 +896 -249
1932 Р2°5 780 580 377 +200 +577 +372
к2о 120 2712 1725 -2592 -867 +405
часть включали: внесение с удобрением (для люцерны 2-3 года жизни еще и симбиотическую фиксацию азота). Другие статью прихода, ввиду их незначительного размера (с семенами - 3-4 , с осадками - 1.5-2.0, за счет свободных азотфиксаторов - 5-10 кг/га), приравнивали к потерям в результате вымывания и денитрификации. В расходную часть включали только вынос с урожаем.При расчете биологического баланса, более полно охватывающего статьи поступления питательных веществ, вовлекаемых в круговорот, 'в приходную часть, кроме удобрений, включали содержание питательных веществ .корневых и поукоснык остатках. Принято считать, что если вынос питательных веществ из почвы превышает их возврат, то складывается отрицательный,баланс; если наоборот - положительный. В расчетах использовались только экспериментальные данные, полученные в полевых опытах. Баланс азота рассчитывали по содержанию щелоч-ногидролизуемой формы азота в почве (0-1,0 м) и общего азота в надземной массе, корневых и поукосных остатках. Баланс фосфора и калия - по содержанию этих элементов в почве и растительной массе в форме Р2О5 и КгО.
Установлено, что при внесении удобрений рассчитанных на получение планируемых урожаев под всеми культурами севооборота складывается отрицательный хозяйственный баланс азота: то есть вынос из почвы с урожаем компенсируется за счет внесения удобрений на 31-83
Некоторые исследователи считают, что несоблюдение принципа полного возврата веществ выносимых с урожаем путем внесения удобрений влечет за собой уменьшение содержания гумуса.Опытами •автора установлено, что в первый год орошения (по целине) под влиянием дополнительной влажности почвы активизируется деятельность микрофлоры, более быстро протекает минерализация органического вещества: в результате содержание щелочногидролизуемого азота увеличивается по сравнению с богарой почти вдвое, но содержание гумуса при этом практически не уменьшается (табл.5), так как биологический баланс по азоту, за счет прихода с корневыми и поукосными остатками люцерны 1-го года жизни и покровной культуры (ячменя) складывается положительно.
В последующие годы орошения синергйтический эффект от совместного действия поливов и удобрений повышается за счет увели-
чения мобилизующей способности корневых систем растений; повышения их способности к извлечению питательных элементов, непосредственно из труднодоступных форм и полуразложившихся растительных остатков.
Таблица 5
Динамика'содержания гумуса в бурой полупустынной почве под культурами кормового севооборота при орошении. Опытные данные 1988-1992 гг.
Культура Содержание гумуса, % (1), т/га (2) по слоям почвы весной
0 - 40 40 - 100 0 - 100
1 2 1 2 1 2
Люцерна под покровом ячменя 1,34 70 0,57 53 0,88 123
Люцерна 2-го года 1,40 79 0,53 49 0,88 128
Люцерна З'-го года 1,51 85 0,56 52 0,94 137
Суданская трава 1,69 91 0,59 55 1,03 146
Ячмень+горох 1,66 90' 0,60 56 1,02 146
Установлено влияние каждой из культур кормового севооборота на изменение основных показателей почвенного плодородия. Ведущая роль в стабилизации и повышении содрежания гумуса и легкодоступ-
ных . питательных веществ принадлежит люцерне 2-3-го года жизни. Орошение и азотно-фосфорные удобрения способствуют активизации деятельности азотнофиксирувдего аппарата растения-в результате за счет фиксации из атмосферы люцерна не только обеспечивает себя ( на 55-83 X от общего выноса с урожаем) азотом, но. и способствует обогащению почвы этим элементом, а также накоплению гумуса. Как свидетельствуют балансы азота фактическое уменьшение этого элемента в почве значительно меньше ожидаемого при неполном возмещении выноса с урожаем за счет удобрений.
Считается, что азот и другие биогенные вещества растительных остатков становятся доступными для использования следующей культурой только после минерализации, которая заканчивается к концу второго года после распайки. Известно также, что ежегодно у люцерны происходит отмирание и обновление 40-60 % общей массы корней.Специальными опытами автора установлено, что при соприкосновении с водой в течение суток из корневых остатков в раствор переходит до 24-40 % азота, 13-18 7. фосфора, 40-50 % кадия от их первоначального содержания. Следовательно эти питательные элементы, содержащиеся в отмерших'корневых остатках могут быть повторно использованы самой люцерной еще до их минерализации. Внесение микроэлементов на фоне орошения и полного удобрения (ИРК) активизирует протекание ферментативных процессов как в иубеньках люцерны, так и в почве и это способствует быстрейшему шреводу полуразложившихся остатков в удобоусвояемые растениями юрмы питательных веществ. Особенно заметно влияние микроудоб->ений ранней весной, когда деятельность микроорганизмов протека-т вяло из-за низкой температуры почвы, и при формировании -4-го укосов на 3-м году жизни, когда из-за значительного уп-отнения почвы ухудшается воздушный режим, что также приводит к нижению активности почвенной микрофлоры.
Минерализация растительных остатков после распахивания лю-грны 3-го года при орошении происходит значительно быстрее, чем а богаре, поэтому питательные вещества могут быть использованы недующей культурой уже в начале вегетационного периода. Суданс-*я трава среди культур , изучаемых в данном севообороте, отли-1ется самым большим выносом азота с урожаем, поскольку формиру-? за вегетационный период три укоса и поэтому без внесения
удобрений значительно истощает почву. Однако, если суданская трава идет первой культурой после люцерны, то даже при восполнении выноса за счет удобрений на 1/3, обеднения почвы азотом не происходит, а количество гумуса даже увеличивается.
Важное значение имеет также тот факт, что у суданской травы, как и у других культур с многоукосным использованием одновременно с отчуждением и обновлением травостоя происходит отмирание и замена мелких корней. Поэтому суданская трава, как и люцерна, может повторно использовать ею же вовлеченные в круговорот питательные вещества.
Стабилизация азотного фонда и повышение содержания гумуса после суданки, идущей по пласту люцерны позволяет без отрицательных последствий допустить неполное возмещение выноса за счет удобрений и под следующую культуру - идущую по обороту пласта. Ранние злаково-бобовые смеси при использовании на зеленый корм или сенаж убираются до созревания репродуктивных органов, поэтому имеют более высокое содержание питательных веществ в растительных остатках, чем при уборке на зерно; из них легче происходит вымывание элементов, они быстрее минерализуются. Следовательно культуры первого урожая мобилизуют питательные вещества для второго урожая , который ,в свою очередь, обогащает почву своими растительными остатками. В конечном итоге за ротацию севооборота при отрицательном хозяйственном балансе складывается положительный биологический баланс азота, что обусловливает стабилизацию азотного фонда и увеличение гумуса в основной корнео-битаемой зоне (0-40см) на 0.32 %, а в 1 м слое - на 0.14 7..
Хозяйственный баланс фосфора в первые три года ротации севооборота положительный , так как возмещение выноса за счет удобрений составляли 277-109 7,-. по мере повышения содержания Р2О5 в почве расчетные дозы удобрений снижаются и восполняют вынос уже частично (на 83-52 X). Однако биологический баланс при этом остается положительным, как и в первые годы ротации севооборота. за счет пополнения из корневых и поукосных остатков.
ГЛАЗА 6. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР ДЛЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРОСИТЕЛЬНОЙ ВОДЫ, УДОБРЕНИЙ И ПОВЬШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ
Обобщение результатов исследований по влиянию орошения , удобрений и других агроприемов на формирование урожая и изменение показателей плодородия почвы позволяет сделать вывод о том, что для превращения традиционных технологий производства кормов на орошаемых землях в технологии ресурсосберегающие необходимо идти по пути их экологизации.Основываясь на определениях данных Н.Ф.Реймерсом (Природопользование, 1990) понятиям, "технология ресурсосберегающая" , "технология экологическая", " экологизация технологий" автором сформулирован основной принцип экологизации технологий при возделывании культур на орошаемых землях. Он заключается в том. что орошение и удобрение рассматриваются не только как основной источник при регулировании режимов водного и минерального питания растений , но и как приемы способствующие , при комплексном применении , наиболее полному использованию природно-климатических ресурсов мобилизации полезных биологических особенностей растений и положительных почвенных процессов ; вовлечению в биологический круговорот менее доступных форм влаги и элементов питания.
На основании обобщения собственных экспериментальных данных и анализа литературы автором разработана схема экологизации интенсивных технологий (рис..З) в основу которой положен комплексный подход к регулированию факторов обеспечивающих максимализацию продукционного процесса кормовых культур в условиях незначительного дефицита воды и частичной компенсации удобрением выноса питательных веществ из почвы с урожаем.
6.1. Разработка водосберегающих режимов орошения кормовых культур в условиях полупустыни.
Обобщение результатов полевых опытов позволили сделать вы-•вод, что экономия водных ресурсов при орошении кормовых культур в условиях полупустыни должна осуществляться по двум основным направлениям: уменьшению непроизводительных расходов ороситель-
>ис 3. Схема экологизации технологического процесса возделывания кормовых культур на основе комплексного оегуляюования соактошз ( - птмое. — косвенное влияние).
ной воды на физическое испарение в начальный период вегетации культур, а так же в предуборочный и межукосные периоды; максимализации продукционного процесса растений при временном незначительном дефиците воды путем использования способности посевов к саморегуляции и мобилизации жизненных функций и усиления этой же способности созданием оптимального для растений уровня минерального питания с помощью удобрений.Обоснованность этих положений подтверждается следующими результатами экспериментальных исследований.
- В начале весеннего отрастания при высокой относительной злажности воздуха ( более 70%) среднесуточное водопотребление госевов ничтожно, гак как физическое испарение практически от-:утствует, а вегетирующие растения способны поглощать водяные 1ары атмосферы. Поскольку в этот период снижение влажности почвы 10 60 X НВ не лимитирует прирост надземной массы, то запасов злати, накопленных за счет осенне-зимних осадков , достаточно зля интенсивного суточного прироста биомассы в течение 25-30 щей после отрастания.
- Снижение предполивной влачнссги почвы до 55-58 % перед зступлением в фазу интенсивного роста (начало бутонизации) при Нормировании первого укоса не только безболезненно переносится растениями за счет включения собственного механизма регулирова-шя жизненных процессов, но и оказывает стимулирующий эффект на ¡рирост биомассы и увеличение в ней содержания протеина; кроме 'ого, выпадающие в этот период осадки, охлаждая поверхность почвЫ) :пособотвуют переносу влаги из нижележащих слоев в основную кор-[еобитаемую зону.
- Хорошо развитые корневая и проводящая системы, наличие [ругих приспособительных реакций позволяют снижать влажность гачвы перед 1-м поливом под 2-3-й укосы до 50-55 X НВ, что дает юзможность без отрицательного влияния на формирование очередно-о укоса отказаться от создания влагозапасов перед уборкой пре-,ыДУШ,его укоса и тем самым уменьшить расход воды на физическое спарение в межукссный период.
- Улучшение условий минерального питания путем внесения зогно-фосфорных удобрений и микроэлементов способствует развито более мошной корневой системы и активизации обменных процес-
сов в надземной части растений вследствие этого у кормовых культур повышается способность к усвоению менее доступных форм почвенной влаги. При возникновении кратковременного водного дефицита удобрения способствуют предотвращению нарушения водного режима растений за счет повышения водоудерживающей способности листьев.
Для осуществления практического применения водосберегающих режимов орошения возникла необходимость в уточнении некоторых показателей, используемых в водобалансовых расчетах поливных и оросительных норм с учетом возможности уменьшения предполивной влажности почвы на определенных этапах развития культур и увеличения зоны активного влагообмена в почве.
По формуле А.Н.Костякова поливная и оросительная нормы при глубоком уровне залегания грунтовых вод определяются как разница между суммарным водопотреблением за определенный период или в целом за вёгетацш и природной влагообеспеченностыо. При определении суммарного водопотребления расчетными методами, чаще всего, используют величину испаряемости скорректированную коэффициентами , учитывающими роль растений, климата в испарении влаги орошаемым полем. По результатам экспериментальных данных автором определены биологические коэффициенты (табл.6), отражающие отношение величины фактического суммарного водопотребления кормовых культур по фазам развития к величине испаряемости (за эти же периоды) , определенной по формуле Н.Н.Иванова в модификации В.Н.ДанильЧенко. Применение полученных коэффициентов при определении дефицита водопотребления по фазам развития позволяет избежать излишней подачи воды на начальных и конечных этапах развития и не допускать иссушения почвы, приводящего к недобору урожая в период интенсивного развития растений и водопотребления.
Для учета запасов продуктивной влаги в почве опытных« путем установлена по фазам развития растений глубина слоя (¡1), из которого растения могут использовать воду. Поскольку здесь учитывается и возможность использования воды из слоев, расположенных ниже корнеобитаемой зоны, то Ь превышает глубину распространения корней в зависимости от культуры и фазы развития, на 20-50 см. Для глубины всего слоя ( а не только корнеобитаемой зоны) установлена влажность почвы , при которой растения могут про-
Таблица 6
Значение биологического коэффициента (Кь) .глубины слоя (И, см) и допустимого предела снижения влажности почвы ^„¡п, %НВ ) для расчета оросительных норм под кормовые культуры а условиях полупустыни
Показатель Культура, фаза развития, укос
ЛЮЦЕРНА 2 - 3 -го года
кь 1 - укос 2-й - 3-й - 4-й укосы
Отрастание Ветвление Бутонизация -цветение Отрастание - ветвление Бутонизация • цветение
0,24 1,00 1.07 0,91 - 0,91 - 0,81 1.29 - 1.11 - 0,44
h 60 (70) 70 (80) 100 (110) 100 -110 -120 (110) - (120) - (140) 100 - 110 - 130 (120) - (130) - (150)
Wmin 60 60 60 55 - 35 - 55 60-60-60
кь ЯЧМЕНЬ + ГОРОХ (ранневесенний посев) СУДАНСКАЯ ТРАВА + КУКУРУЗА + СОЯ (повторный посев)
Посев - кущение Кущение - колошение Колошение - мол очно-восковая спелость Посев-кущение Кущение - трубко-вание Трубкование-выметывание
0,47 1,12 1,06 0,45 0,81 1,27
h 30 70 100 30 60 110
Wmin 70 60 58 70 60 60
Примечание: h ( ) - Люцерна 3 - го года
дуктивно использовать воду (табл.6).
По мнению различных авторов количество используемых осадков зависит от частоты и обильности их выпадения и в связи с этим предлагается применять' в расчетах коэффициенты использования осадков от 0.25 до 1.00. По нашим данным более точным будет учет всех выпадающих осадков (в том числе и менее 5 мм).
Поливная норма , определяемая как- разность влагозапасов при экспериментально установленных Wmax и Vmin может изменяться от 100 до 1300 м3/га. ..Однако исследованиями различных авторов (Багров М.Н., Гаврилов A.M., Кружилин И.П., Костин Б.И. и др.) на среднесуглинистых почвах засушливой зоны установлено, что при поливе дождеванием наиболее приемлемы поливные нормы от 300-350 до 750-800 м3/га. Нормы менее 300 мэ/га не выгодны из-за быстрого расходования воды ( в течение 2-3 дней) на физическое испарение, а более 800 м3/га является эрозионно опасными и обусловливающими глубинное просачивание. Поэтому нормы , определяемые по Wmin Wmax корректируются с учетом этих данных.
6.2 Разработка системы удобрений для регулирования круговорота питательных веществ при орошении
Основным приемом вмешательства человека в круговорот питательных веществ в земледелии Д. Н. Прянишников считал применение удобрений.
Нашими опытами установлено, что поддержание отрицательного баланса азота, фосфора и калия при внесении умеренных доз удобрений под орошаемые кормовые культуры вызывает увеличение содержания легкодоступных питательных элементов и одновременно способствует увеличению мобилизирующей способности растений , в результате чего они могут использовать питательные вещества из труднодоступных соединений.
В настоящее время существует несколько подходов при определении возмещения выноса питательных веществ из почвы с урожаем возделываемых культур.Наиболее распространенные - определение доз удобрений с помощью коэффициентов возмещения Еыноса и применение балансовых методов определения доз удобрений на запланированный урожай или прибавку урожая.При балансовых расчетах ииро-
кое применение имеет формула, предложенная И.С. Шатиловым и М.К. Каюмовым ,в различных ее модификациях. В наших исследований при расчете доз азотно-фосфорных удобрений использовалась следующая формула.
100 В - РИ г кп
д „--(б)
ку
где
Д - доза удобрений, кг/га действующего вещества (д.в.);
В - вынос рассматриваемого элемента питания из почвы урожаем, кг/га;
Р - содержание доступной формы питательного вещества в почве, мг/кг;
- расчетный слой почвы, м;
г - объемная масса в слое почзы, т/ м3;
кп, ку - коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений, X.
Применение в течение ряда лет доз удобрений, рассчитанных таким методом показало, что многие показатели в указанной формуле требуют определения в конкретных почвенно-климатических условиях. По результатам обобщения наработанных материалов определены возможные уровни урожайности культур орошаемого кормового севооборота в полупустынной зоне и процентное содержание N. Р2О5, К2О в урожае при соответствующей фазе уборки (табл.7). Для определения выноса азота из почвы люцерной прошлых лет необходимо было установить количество азота, которое она может фиксировать
из атмосферы с помощью симбиотического аппарата. По литературным данным коэффициент азотфиксации люцерны изменяется от 0,25 .до 0,85. Автором в специальных микрополевых опытах с использованием методики, предложенной Е.П. Трепачевым (1981), определены коэффициенты азотфиксации люцерны при возделывании ее на среднесуг-линистых бурых полупустынных почвах на орошении : они составили в 1-м и 4-м укосах 0,55; 2-м - 3-м - 0.84; в среднем за вегетационный период - 0,73. Для более точного определения содержания доступных для растений легкорастворимых питательных веществ определена глубина учетного слоя почвы Ш): она у всех культур,
Таблица 7
Содержание питательных веществ в урожае и коэффициенты их использования из почвы и удобрений при первой ротации орошаемого кормового севооборота по целине.Опытные данные 1987 - 1992 гг.
Культура Фаза развития Урожайность, т/га а.с.в. Средневзвешенное содержание в урожае, % а г. и. Коэффициенты использования из почвы (К„) и чппбпеннпй почвы ГИГ Л %
а: ют фпггфг р
N Р2О5 КгО К, **)кп •Ч
Яровой ячмень (покровный) Мол смно-'воско-вая спелость 5,5 2.40 0,70 2,40 35 81 44 19
Люцерна 1-го года (2 укоса) Цветение 6,5 2,76 0,56 3,14 77 63 65 20
Люцерна 2-3 -го года ( 5 укосов) 1-й укос-цветен. , 2-4-й - нач.цве-тения,5-й - ветвление 21,8 3,08 0,59 3,27 52 56 82 28
Суданская трава (3 укоса) 1 -й укос-выме-тывани0,2-3-й - нач. выметыв. 1В.З 1,95 0,59 2.58 87 88 59 30
Ячмень+ горох (ранневесенний) Мол очно-восковая спелость 9,4 2,55 0,75 2,23 59 95 ' 28 28
Суданская трава+ку-куруза+ соя (поуко оно) Выметывание 10,0 2,20 . 0,68 2,48 46 83 - 26 34
»1 По июппи.<пгиппппия\яипи гЬоомя (пп Ксюн&ильтЛ'пои изк/ен<энии содержания а течение ротации в интервале 45-85 мг/кг
изучаемых в севообороте, соответствует глубине размещения основной массы корней п равна 0,4 м.
Для определения содержания в почве доступного для растений азота возникла необходимость в отыскании среди множества существующих методик определения различных форм азота той .которзя, с учетом воздействия орошения на процессы трансформации азота в почве , наиболее адекватно отражает обеспеченность конкретной культуры этим элементом. В результате корреляционного анализа связи между содержанием в почве различных форм азота ( щелочно-гидролизуемого, аммонийного и нитратного )по фазам вегетации культур и количеством сформировавшейся надземной биомассы установлено, что наиболее тесная и по годам устойчивая связь существует с шелочногидролизуемой формой азота .определяемой по методу Корнфильда. По многолетним опытным данным разностным методам определены кбэффицирнгы использования кп азота, фосфора из 0-0,4 м слоя почвы. Они в большей мере справедливы для указанного в табл. 7 чередования культур при первой ротации орошаемого севооборота по целине. При дальнейшем использовании орошаемых земель эти коэффициенты должны корректироваться , особенно по фосфору, т.к. по мере повышения содержания РгО в почве от внесения удобрений коэффициенты использования, рассчитанные разностным методом снижаются.
По разности между выносом азота и фосфора с урожаями культур на контрольном варианте и ца удобренных делянках определены коэффициенты использования этих элементов из удобрений ( точнее из удобренной почвы) ку (табл.7). .
Применение разработанных и уточненных показателей позволяет определить дозы азотных и фосфорных удобрений, наиболее точно отвечающих потребности культур и снизить непроизводительный расход удобрений на '¿Ъ-40 2 .
Для расчета доз калийных удобрений на бурых полупустынных светло-каштановых почвах балансовый метод мало подходит , т.к. значительная изменчивость содержания в почве обменного калия , связанная с погодными условиями и другими , пока еще мало изученными причинами, не позволяет правильно устачовить кп и ку. Многолетними опытами установлено,что необходимость в дополнительном внесении калия мсжет возникать ранней весной на посевах
люцерны 2-3-го года жизни и однолетних культур раннего срока сева при содержании в почве менее 230-270 мг/кг КгО. В атом случае хороший эффект дает внесение совместно с аэотно-фосфорными и калийных удобрений в дозе 30-40 кг/га. На посевах 2-3-го года жизни такой же эффект может достигаться при проведении агроприемов, улучшающих воздушный режим почвы (дискоЕаниэ, целевание, боронование) .
После обобщения накопленного экспериментального материала и составления баланса питательных элементов в системе почза-рас-тение-удобрение представляется возможность перейти к более простому методу определения доз удобрений - с применением коэффициентов возмещения выноса питательных элементов из почвы с урожаем (табл.^). '
Эффективность применения удобрений зависит не только от правильности определения доз , но и распределения их внесения в течении вегетационного периода в соответствии с потребностью культур по фазам развития. Для каждой культуры севооборота автором разработана (приводится в диссертации) система внесения расчетных доз удобрений , обеспечивающая хорошее развитие корневой
Таблица 8
Коэффициенты возмещения Еыноса азота и фосфора из псчвы удобрением при первой ротации орошаемого кормового севооборота по целине
Люцерна 1-го года под покровом ячменя Люцерна 2-го года Люцерна 3-го года Суданская трава Ячмень.+горох, повторно су-данковая смесь
Азот 0,55 0,60 0,60 0,30 0,50
Фосфор 2,05 1,40 1,10 0,85 1,40
системы , активное протекание синтетических процессов в надземной части растения повышение его водоудеряивающей и азотфиксиру-ющей способности у люцерны, а также вовлечение однажды внесенных удобрений в более длительный цикл использования через увеличение оставляемых б почве растительных остатков и активизацию почЕен-ной микрофлоры.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. На основании анализа современного состояния кормопроизводства б условиях полупустыни сделан быеод, что только водные мелиорации в комплексе с химическими мелиорациями ( применение удобрений) ■ позволяют превратить низкопродуктивные естественные пастбища (0,3-0,5 тыс./га к.ед.) в высокопродуктивные кормовые севообороты (8,0-9,0 тыс./га к.ед.); вместе с тем отмечается что. неумелое применение орошения и удобрений (завышение оросительных норм, внесение больших доз удобрений в один прием.) приводит к снижению эффективности орошения, ухудшению и без того сложной почЕенно-мелиоративной обстановки, снижению качества производимых кормов.
2. По результатам многолетних исследований , выполненных в многофакгорных полевых опытах, разработаны теоретические и практические основы ресурсосберегающих технологий возделывания кордовых культур на вновь орошаемых автоморфных и полуавтоморфных }езасоленных почвах полупустынной зоны Прикаспия. Предлагаемые гехкологии обеспечивают повышение продуктивности использования )рошаемых земель, экономию оросительной воды на 25-30 % и удоб->ений на 25-40 X по сравнению с общепринятыми технологиями.
3. Выявлено' влияние обеспеченности еодой и питательными эле-ентами на урожайность люцерны 2-го и 3-го года жизни, ранних лачово-бобовых смесей , повторных посевов суданковых смесей.Ус-ановлены по фазам развития растений диапазоны продуктивных вла-ззапасов и уровни содержания в почве доступных форм азота, фос-зра, калия, обеспечивающие интенсивное протекание продукционно-э процесса и способствующие усилению процесса адаптационного
саморегулирования , позволяющего избежать снижения урожая при возникновении кратковременного дефицита воды.
4. Выявлено, что при достаточной обеспеченности питательными элементами снижение предполивной влажности почвы под посевами люцерны 2-3-го года перед вступлением растений з фазу интенсивного роста С бутонизацию) до 55-58 У, НВ оказывает стимулирующее действие на ростовые и синтетические процессы , что обусловливает формирование такого же урожая .как и при постоянном поддержании влажности почвы 70 X НВ.
5. На основании экспериментальных данных разработаны еоеос-берег&щие режимы ороыеиия и системы удобрения, при которых наиболее полно используются осадки, почвенная влага из корнеобитае-мок зоны и нижерасположенных слоев, экономно расходуется оросительная вода.
Для лйцерны 2-3 -го года водосберегающий режим основывается ка поддержании предполивной Елачности (.иплП) в период формирования урожаев 1-4-го укосов 60 1 ИВ и снижении ъ мен/косные периоды до 55 % НВ при следующей системе удобрений: псд урожай 1-гс укоса - МзоРбоКуо - перед возобновлением вегетации ,№эоРэо -фазе начала бутонизации; под 2-4 -й укосы - по МзоРзо при отрастании, В среднесухие годы снижение влажности псчзи позволяет бе; ущерба в урожае экономить около 30 2, оросительной эодь! ( за сче" сокращения 3-х поливов) по сравнению с у;Г!11П»70 £ НВ. Внесенш расчетных доз удобрений способствует получению прибавки .рожает 25 до 60 X { в зависимости от укоса), увеличению сбора кормо зых единиц до 12-13 тыс./га за вегетацию; снижению расхода оро сительной воды на производство 1 к.ед. на 30 X.
6. В раниезесенних злаково-бобовых смесях около 70 % урс жая, убранного в фазе молочно-восковой спелости , формируется с счет осенней влагозарядки и осенне-весенних осадков.В средкес^ хие годы при поддержании кт1П 60 X НВ с помощью одного Сред двух) поливов и внесении расчетных доз удобрений по скемс ^50р50Кзс - перед посевом +■ ЫзоРзо в в фазе трубкования МзоР; - в фазе колошения, выход кормоБых единиц в урожае достига 6,5-7,0 тыс/га. Расход оросительной воды на производство проте на и кормовой единицы при внесении удобрений снижается на 40-X.
7. В повторных посевах суданковых смесей при Ирчп 60-65 7. НВ и внесении удобрений по схеме : - перед посевом + ^40Р40 в Фазе кущения + N30 - в фазе трубкования, создаются условия для формирования урожая с общим выходом 6,3-6,7 тыс/га к.ед.; при этом удобрения способствуют снижению удельного расхода оросительной воды на 50-55
8. Установлены закономерности формирования суммарного водо-потребления кормовых культур в зависимости от влажности и агрохимических показателей почвы, погодных условий. Получены зависимости для расчета среднесуточного водопотребления люцерны 2-3 года по укосам с учетом влажности почвы и среднесуточной температуры воздуха.Определены показатели , необходимые для балансовых расчетов оросительных норм при ресурсосберегающих режимах орошения: биологические коэффициенты - для определения дефицита водопотребления; глубина слоя, из которого потребляется почвенная влага- и ипип в этом слое по фазам вегетации - для определения запасов продуктивной влаги в почве.
9. Изучение динамики и баланса биогенных веществ в орошаемых агроценозах при первой ротации севооборота по целине позволило установить, что вопреки существующему мнению о низкой био-генности бурых полупустынных почв, они обладают высокой способностью воспроизводить содержание легкодоступных питательных веществ. Осуществление жестких режимов орошения и внесение доз удобрений,предусматривающих лишь частичную компенсацию выноса питательных веществ из почвы с урожаем, вызывает активизацию деятельности корневых систем и обменных процессов в почве, что способствует дополнительному вовлечению в биологический круговорот элементов минерального питания при одновременном повышении содержания гумуса к концу ротации севооборота на 0,32
10. Определены показатели, используемые для расчета доз удобрений балансовым методом при водосберегающих режимах орошения: уровни возможных урожаев кормовых культур и процентное содержание в них питательных элементов; коэффициенты азотфиксации люцерны 2-3 года жизни по укосам. Подобран наиболее приемлемый метод определения азота в почве ( щелочногидролизуемый азот по Корнфильду).Обоснована глубина учетного слоя (М для определения содержания в почве доступных питательных веществ. Установлены
коэффициенты использования питательных веществ из естественных запасов (кп) и удобренной почвы (ку).Обоснован подход к определению доз и сроков внесения калийных удобрений. Применение разработанных и уточненных показателей позволяет определить дозы, наиболее точно отвечающие потребности культур, и снизить непроизводительный расход удобрений на 25-40 X.
11. Установлено, что применение водосберегающкх режимов орошения в комплексе с разработанными системами удобрений оказывает положительное влияние на качество кормов ,т.к. способствует увеличению содержания сухого вещества, протеина, фосфора, кальция и уменьшению содержания клетчатки и нитратов.
Впервые установлено наличие прямого влияния режима орошения на содержание нитратов в кормовых культурах и выявлена возможность регулирования их поступления в растение путем изменения влажности почвы.
12. Применение в условиях производства комплекса разработанных и взаимоувязанных технологических приемов: режима орошения, системы удобрений и режима уборки кормовых культур позволяет производить на орошаемых землях корма высокого качества с общим выходом 7.5-8.0 тыс.к.ед. с I га севооборотной площади при снижении затрат оросительной воды и удобрений на 25-30
по сравнению с традиционными технологиями.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Временные рекомендации по режиму орошения и удобрению суданской травы при возделывании ее в восточной зоне Калмыкии. - М., ВНИИГиМ, 1982. - 9 с. (в соавт.).
2. Рациональное использование оросительной вода и минеральных удобрений при выращивании суданской травы. // Информ. лист. Калмыцкий ЦНТИ. - Элиста, 1282. - К 12. - 4 с.
3. Качество сена планируемого урожая суданской травы на орошении. // Информ.лист. Калмыцкий ЦНТИ. - Элиста, 1982. -№ 14. - 4 с.
4. Влияние влажности почвы на использование элементов минерального питания суданской травой из почвы и удобрений. // Повышение урожайности сельскохозяйственных культур и рациональное использование земель в КАССР. Межвузовский об.научн.тр.
-
Калмыцкий госуниверситет. - Элиста, 1982. - С.139-147 (в соавт.;
5. Влияние режима орошения и азотных удобрений на продукта ность суданской травы. // Там же. - С.77-83.
6. За высокий урожай зерна и кортов. // Рекомендации МСХ I лмыцкой АССР. - Элиста, 1983. - 15 с. (в соавт.).
7. Влияние влажности почвы и удобрений на пищевой режим 6} рых среднесутлинисгых почв Калмыкии. // Проблемы интенсификации овцеводства и мясного скотоводства в Калмыцкой АССР. Паучн.тр. ЙШС. - Элиста, 1283. - Вып.7 (13). - С.139-146.
8. Орошение и удобрение как факторы улучшения минеральной питания суданской травы. // Тезисы Всесоюзн,совещ, Задачи агроз мической науки по повышению окупаемости удобрений по зонам стрш ВИУА. Часть П. - М., 1984. '
9. Изменение содержания подвижного фосфора в почвах Калкан, кой АССР ло турам обследования. // Проблемы интенсификации овце! детва и мясного скотоводства в Калмыцкой АССР. Иаучн.тр.КНИШС. Злиста, 1985. - Вып.8 (14). - С.115-122 (в соавт.).
10. Питательный режим почвы при возделывании культур в сис: ме зеленого конвейера на орошении. // Там же. - С.128-137 (в соавт.).
11. Системы интенсивного земледелия. // Система ведения се. ского хозяйства Калмыцкой АССР. - Элиста, Калмыцкое кн.изд-во, 1985. - С.48-54.
12. Регулирование водного и питательного режимов почвы для получения'запланированного урожая. // Тезисы докл.на УП делегат; но?л съезде ВОП. - Ташкент, 1985 (в соавт.).
13. Комплексная программа "Кормив Калмыцкой АССР на 19861990 года. - С1яиста, Госагропром Калмыцкой АССР, 1966. - 40 с. > соавт.).
14. Рекомендации ло орошению кормовых культур минерализовав нышг водами озера Сарпа (Цаган-Нур). - Элиста, Госагропром Калл кой АССР, 1986. - 19 с. (в соавт.).
15. Агрохимическая характеристика орошаемых почв Калмыцкой АССР. // Материалы выездного засед.секции агрохимии Всеросо.отд ВАСХНИЛ. - М., 1986 (в соавт.).
16. Изменение питательного режима почвы при орошении и вне» кии удобрений. // Сб. Повышение эффективности использования ор< шаемых земель и перспективная техника полива в Нижнем Поволжье. Калмыцкий госуниверситет. - Элиста. - С.74-78 (в соавт.).
г
17. Возделывание люцерны при поливе водой повышенной минерализации. // Информ.лист. Калмыцкий ЦНТИ. - 1986. - № 4. -4с. (в соавт.).
18. Организация зеленого конвейера для молочных комплексов на орошаемых землях Калмыцкой АССР. // Информ.лист. Калмыцкий ЦНТИ. - Элиота, 1987. - $ 2. - 4 с. (в соавт.).
19. Опыт выраадевания элаково-бобовых смесей на орошаемых землях в Калмыцкой АССР. // Информ.лист. Калмыцкий ЦНТИ. - Элиста,
1989. - Лз 9. - 4 с. (в соавт.).
20. Динамика солевого состава почвы под посевами люцерны при орошении минерализованной водой. // Бюлл.Калмыцкого НИИ мясного скотоводства. - Элиста, 1989. - С.47-53 (в соавт.).
21. Оптимизация содержания нитратов в кормах. // Информ. . лист. Калмыцкий ЦНТИ. - Элиста, 1989. - £ 19. - 4 с.
22. О разработке модели управления плодородием при программированном выращивании урожаев кормовых культур в условиях Калмыцкой АССР. // Тезисы УШ Всесоюзного съезда почвоведов. Книга & 2. -Новосибирск, 1989. - С.30-31.
23. Заготовке кормов - высокие темпы, прогрессивную технологию (рекомендации). - Элиста, Госагролром Калмыцкой АССР, 1989. -20 с. (в соавт.).
24. Химический состав и питательность кормовых культур при орошении минерализованными водами. // Билл.Калмыцкого НИИ мясного скотоводства. - Элиста, 1989. - С.7-ГЗ (в соавт.).
25. Продуктивность орошаемой люцерны в зависимости от фазы скашивания и целевого использования посевов. // Сб. Вклад молодых ученых и специалистов в социально-экономическое развитие Калмыцкой АССР. Часть I. Калмыцкий госуниверситет. - Элиста, 1989. -С.62-64.
26. Опыт выращивания смесей суданской травы в повторных посевах на орошении. // Информ.лист. Калмыцкий Щ1ТИ. - Элиста,
1990. - № 20. - 4 с.
27. Урожайность и качество люцерны при орошении и удобрении. // Тр.У1 научно-практической республиканской конференции молодых ученых и специалистов. Калмыцкий госуниверситет. — Элиста, 1990. -С. 143-145.
28. Вынос питательных элементов из почвы кормовыми культурами на орошении. // Информ.лист. Калмыцкий ЦНТИ. - Элиста, 1991. -В 25. - 4 с.
29. Типовой технологический процесс по возделыванию коруовых ультур на мелиорированных землях. СтавНШГиМ. - Ставрополь, 993. - 78 с. (в соавт.).
30. Требования к технологиям возделывания экологически чистых ормов на орошаемых землях полупустынной зоны. // Сб.тр.ВНИИГиМ кологические основы орошаемого земледелия. - 1994 (в печати).
-
Руднева, Людмила Васильевна
-
доктора сельскохоз. наук
-
Москва, 1995
-
ВАК 06.01.02
- Возделывание пырея солончакового на орошаемых засоленных бурых полупустынных почвах
- Возделывание люцерны при поливе минерализованной водой на бурых полупустынных почвах Калмыкии
- Возделывание люцерны при орошении минерализованной водой на бурых полупустынных почвах Калмыкии
- Режим затопления и продуктивность многолетних трав при коренном улучшении лиманов Саратовского Заволжья
- Совершенствование технологии возделывания суданской травы на сено на бурых полупустынных почвах Калмыкии
