Режим орошения и водопотребление эспарцета в Волгоградском Заволжье

Гузенко, Елена Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Режим орошения и водопотребление эспарцета в Волгоградском Заволжье
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Режим орошения и водопотребление эспарцета в Волгоградском Заволжье"

На правах рукописи

Гузенко Елена Юрьевна

РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ И ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ ЭСПАРЦЕТА В ВОЛГОГРАДСКОМ ЗАВОЛЖЬЕ

06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Волгоград 2005

Работа выполнена в Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии на кафедре «Мелиорация земель и эксплуатации ВХО».

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники РФ, академик РАСХН, доктор технических наук, профессор М.С. Григоров

Официальные оппоненты - академик РАСХН, доктор сельскохозяйст

Защита диссертации состоится » Ш?Л< _ 200^ года в 10.15 часов на заседании диссертационного совета Д 220.008.01 при Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, ауд. 214

по адресу: 400002, г. Волгоград, пр. Университетский, 26, ВГСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан » ¿V _200ч/" года

венных наук, профессор И.П. Кружилин

- кандидат сельскохозяйственных наук, С.В. Умецкий

Ведущее организация - Комплексный отдел ВНИИ

Учёный секретарь диссертационного совета, доцент

В.В. Ножкина

/9175"

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В создании прочной кормовой базы одно из ведущих мест принадлежит многолетним бобовым травам.

Экологическое испытание большого набора многолетних бобовых трав на орошаемых землях Т.Н. Дроновой (1995) показало, что наряду с люцерной высокие показатели по продуктивности имели клевер луговой, козлятник восточный, эспарцет песчаный, которые формировали урожаи на уровне районированных сортов люцерны.

Среди испытываемых культур наиболее полно отвечает природно-климатическим условиям зоны исследований эспарцет песчаный, который обладает высокой зимостойкостью, стабильной семенной продуктивностью, большой засухоустойчивостью и очень отзывчив на дополнительное увлажнение.

В связи с этим особую актуальность приобретают исследования по изучению вопросов агротехники выращивания эспарцета в условиях орошения и прежде всего разработка наиболее оптимального режима орошения, уровня минерального питания и режима использования по годам жизни.

Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось разработка режимов орошения эспарцета песчаного на каштановых почвах Волгоградского Заволжья, обеспечивающих при поддержании необходимого водного и питательного режимов высокую продуктивность посевов в течение 3-х лет пользования.

В соответствии с поставленной целью, программой исследований предусматривалось решение следующих задач:

1. Изучить особенности роста и развития эспарцета в зависимости от режимов орошения, уровня минерального питания и продолжительности использования.

2 Установить особенности и закономерности водопотребления и формирования водного режима посевов эспарцета при различных режимах орошения.

3. Выявить закономерности формирован

.30-

вания и укосам в зависимости от условий водного режима и доз минеральных удобрений.

4. Установить коэффициенты водопотребления в посевах эспарцета по укосам и годам пользования.

5. Изучить мелиоративную роль эспарцета в условиях орошаемого земледелия.

6. Провести экономическую и энергетическую оценку разработанной технологии выращивания эспарцета при орошении.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые была обоснована и экспериментально подтверждена возможность эффективного возделывания эспарцета при орошении в подзоне каштановых почв Волгоградского Заволжья. Определены основные закономерности водопотребления и формирования водного режима посевов эспарцета при различных режимах орошения.

Выявлена мелиоративная роль эспарцета в условиях орошаемого земледелия.

Практическая значимость работы состоит в разработке практических рекомендаций по технологии возделывания эспарцета в условиях орошаемого земледелия, обеспечивающих высокую продуктивность культуры и улучшение мелиоративного состояния орошаемых земель Волгоградского Заволжья.

Разработанные приёмы технологии возделывания эспарцета на корм в условиях орошения обеспечивают урожаи сена по годам пользования при оптимальном режиме орошения (70...75% НВ) на уровне 9,1-10,1 т/га.

Результаты исследований прошли производственную проверку в условиях ГУП ОПХ «Россия» Николаевского района Волгоградской области на площади 51 га.

Основные положения, выносимые на защиту:

- особенности роста и развития эспарцета по годам пользования в зависимости от приёмов возделывания;

- особенности водопотребления эспарцета при различных уровнях

влагообеспеченности и минерального питания;

- влияние изучаемых факторов на урожайность эспарцета по годам пользования и укосам;

- мелиоративная роль эспарцета в условиях орошаемого земледелия;

- обоснование биоэнергетической и экономической эффективности возделывания эспарцета в зависимости от уровня влагообеспеченности 'и минерального питания.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на межвузовских конференциях молодых учёных (г. Волгоград, 2003, 2004 гг), на научно-практических конференциях (г. Новочеркасск, 2003, 2004 гг), на международной научно-практической конференции, посвященной 40-летию ЭМФ ВГСХА (г. Волгоград, 2004 г), на международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию Победы в Великой отечественной войне (г. Волгоград, 2005).

Публикации результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 6 печатных работах.

Структура и объСм диссертации. Работа изложена на 162 страницах компьютерного текста, состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству, включает 40 таблиц, 13 рисунков, а также библиографического списка использованной литературы из 95 наименований и 27 приложений.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 2001 - 2004 гг в ГУЛ ОПХ «Россия» Николаевского района Волгоградской области.

Климат Волгоградского Заволжья, где расположено ОПХ «Россия» отличается сильно выраженной засушливостью, очень жарким летом и неустойчивой зимой (резкие перепады температур, нестабильность снежного покрова).

Общее количество осадков составило: в 2002 году - 289,8 мм, в 2003 году - 290,9 мм, в 2004 году - 283,3 мм, при среднемноголетнем значении -

271,0 мм.

Полевые исследования проводились на каштановых почвах, содержание гумуса в пахотном слое (0...30 см) - 2,15%. Обеспеченность почв опытного участка легкогидролизуемым азотом в слое 0...25 см - 80,2 мг/кг, подвижным фосфором - 28,5 мг/кг, обменным калием - 310,5 мг/кг.

Плотность сложения в пахотном (0..30 см) слое - 1,16 т/м3, для слоя 0...70 см - 1,25 т/м3, для слоя 0...100 см плотность сложения увеличивается ,до 1,32 т/м3.

Наименьшая влагоёмкость для расчётного слоя почвы (0...70 см) -22,5% от массы абсолютно сухой почвы, для слоя 0... 100 см - 20,5%. Общая прристость для слоя 0...70 см - 51,1%, в слое 0... 100 см - 49,0%.

Решение поставленных задач осуществлялось в полевых 2-х факторных опытах.

Фактор А включал три варианта режимов орошения:

1. Поддержание предполивной влажности почвы в слое 0,7 м не ниже 80... 85% НВ (контроль).

2. Поддержание предполивной влажности почвы в слое 0,7 м не ниже 75... 80% НВ.

3. Поддержание предполивной влажности почвы в слое 0,7 м не ниже 70...75% НВ.

По фактору В изучалось два варианте минерального питания растений:

1. Контроль (без внесения удобрений).

2. Внесение N30?по под основную обработку, + N30 под каждый укос по годам пользования.

Полевые двухфакторные опыты закладывались в соответствии с общепринятыми методиками. Повторность опытов трехкратная, размещение делянок рендомизированное. Площадь делянки по фактору А (водный режим) - 4,3 га, В (удобрений) - 0,5 га. Учётная площадь делянки - 100 м2.

Полив осуществлялся дождевальной машиной «Фрегат». Расположение вариантов опыта и их повторностей осуществлялось по секторам, по ме-

тодике ВНИИОЗ.

Агротехника возделывания была общепринятой для данной зоны. В опытах сорт эспарцета Песчаный 1251 под покров овса (сорт Астор - 3,0 млн всхожих семян/га). Способ посева эспарцета обычный рядовой, норма высева - 6,0 млн всхожих семян/га. Предшественник - кукуруза на зерно. Уборку покровной культуры на зеленый корм проводили в фазу вымётывания на высоте 0,08-0,1 Ом.

Для всесторонней оценки конечных результатов проводились следующие наблюдения и исследования: фенологические наблюдения за фазами роста и развития; определяли густоту стояния растений по годам пользования на меняющихся площадках (0,25 м2) в четырехкратной повторности перед уходом в зиму и в начале вегетации; учет урожая по методике ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса; показатели фотосинтетической деятельности растений (площадь листьев, ФП, ЧПФ, КПД ФАР) определяли по методике A.A. Ничи-поровича и др., 1961; активность симбиотического аппарата по методике Г.С. Посыпанова; наименьшая влагоёмкость по методике JI.H. Александровой, O.A. Найдёновой (1976), влажность почвы - термостатно-весовым методом на закреплённых площадках в 3-х кратной повторности в слое 0...70 см, через каждые 10 см; плотность сложения почвы определялась кольцом Д.Н. Колесникова объёмом 100 см3, повторность трехкратная; содержание сухого вещества в зелёной массе определяли весовым методом путём высушивания измельчённой навески до постоянного веса при температуре 70 - 105°С; суммарное водопотребление определялось методом водного баланса по А.Н. Костикову (1961); запас воды в почве; коэффициенты водопотребления; биоклиматические коэффициенты испарения; среднесуточное водопотребление по соответствующим методикам и формулам; химический анализ растительных остатков проводили в зональной агрохимлаборатории; выход кормовых единиц, содержание ОЭ проводили на основании данных зоотехнического анализа в соответствии с методикой разработанной ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса; математическая обработка данных урожайности проведена мето-

дом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985) на ПЭВМ; расчёт энергетической эффективности проведён в соответствии с методическими указаниями ВНИИОЗ (1983), ВИК (1983), ВАСХНИЛ и РАН (1983, 1989); экономическая эффективность возделывания эспарцета определялась по результатам затрат трудовых, материальных ресурсов на основе технологических карт по нормативам и расценкам действующих в ОПХ «Россия».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Формирование густоты стояния эспарцета в зависимости от режима орошения. Исследованиями установлено, что полнота всходов эспарцета - один из основных показателей создания изначальной плотности травостоя, от которой зависит его продуктивность и долголетие. Весна в Заволжье обычно бывает сухая с сильными ветрами и поэтому ранний срок посева позволяет получать дружные и полные всходы. Высокая полевая всхожесть у эспарцета (75,5%) получена за счёт проведения полива в период появления всходов овса (200м3/га).

Густота стояния растений эспарцета в период полных всходов составляла 453 шт/м2, выживаемость к концу первого года жизни составила 77,2%, что характеризует эспарцет, как более, устойчивую культуру к угнетению покровной культурой. Данные исследований показали, что изреживание эспарцета по годам пользования и укосам зависело не только от уровня питания, в большей степени это связано с режимом орошения и продолжительностью жизни.

Постоянное скашивание в фазу начало цветения приводило к более сильному изреживанию на режиме 80...85% НВ (табл. 1). Более высокий режим орошения при внесении N30 под укос ослабляет растения, у них формируется несколько не типичная для этой культуры корневая система, которая располагается в более верхних слоях почвы, которая сильнее уплотняется, ухудшается аэрация и условия для симбиотической азотфиксации.

Таблица 1

Сохранность эспарцета песчаного по годам пользования в зависимости от режима орошения и минерального питания*

2002 (первый) 2003 (второй) 2004 (третий)

Режим Количество растений, шт/м2 о4 Количество растений, шт/м2 Сохранилось, % Количество растений, шт/м2 Сохранилось, %

орошения, фон питания В период отрастания Перед уходом в зиму и о к и) £ о о В период отрастания Перед уходом в зиму За вегетацию | К 2002 году В период отрастания Перед уходом в зиму 1 За вегетацию 1 К 2002 году

70...75%

Контроль б/у о СЧ го со (-■ сч со «Л оо о, с) сч ЧО 71,6 51,2 г-СЧ £ ОЧ„ VI VI СЧ, сч" гч

Р120 N30 под укос го со со 00 с-<ч •л СО оо (Ч о г- 70,5 © <Л1 сч г-чо О VI »-н о" <ч

75...80%

Контроль б/у о ГЦ со о г-гч со оо сч сч гч ЧО 70,2 48,7 со г—* о чо 53,0 18,7

Рш + Изо под укос со со со сч сч 81,7 г-сч гч 1Л> 68,0 46,2 ' оо о «1 54,6 17,7

80...85%

Контроль б/у о сч со оо ЧО сч 82,4 о 68,2 45,6 § со т <э »—< V. 16,5

Р120+^о под укос со со со о Р--(Ч 81,1 о сч сч со тГ 65,0 42,9 оо 1Л о" <л 14,4

* - норма высева 6,0 млн всхожих семян/га.

Количество растений в конце первого года жизни (2001 г): контроль (б/у) - 342 шт/м2 КюР^о-350 шт/м2

На основании данных по динамике густоты стояния эспарцета по годам пользования целесообразно ограничить продуктивное использование эспарцета до двух лет, а на посевах третьего года пользования получать один или два укоса. В последующих исследованиях целесообразно изучить увеличение норм высева эспарцета до 8 - 9 млн всхожих семян/га.

Таблица 2

Основные показатели фотосинтетической деятельности посевов эс-

парцета второго года пользования, 2003 год

Режим орошения, фон питания Урожайность сухой массы, т/га Максимальная площадь листьев, тыс м2/га ___ Г ФП посева, тыс/м2-сутки/га Продуктивность фотосинтеза 1 г/м2-сутки Суточный прирост сухой массы, кг/га КПД приходящей ФАР, % * **

1-й укос

70...75%

Контроль б/у 2,67 32,7 997,3 2,67 43,8 0,71

Рш + Изо 3,27 36,3 1107,1 2,95 53,6 0,87

80...85%

Контроль б/у 2,30 33,5 1021,7 2,25 37,7 0,61

Р|20+>Ьо 2,76 37,1 1131,5 2,43 45,2 0,73

2-й укос

70...75%

Контроль б/у 2,58 22,5 607,5 4,24 47,7 0,71

Рш+Изо 3,20 23,8 642,6 4,97 59,2 0,88

80...85%

Контроль б/у 2,26 25,1 677,7 3,33 41,8 0,62

Р120 N30 2,67 26,7 720,9 3,70 49,4 0,73

3-й укос

70...75%

Контроль б/у 2,31 20,7 558,9 4,13 42,7 0,93

2,52 21,3 575,1 4,38 46,6 1,02

80...85%

Контроль б/у 2,07 22,2 599,4 3,45 38,3 0,83

Р120+N30 2,43 23,5 634,5 3,82 45,0 0,98

* - приход ФАР по укосам, КДж/см2: 62,7; 60,8; 41,3,

** - калорийность сухого вещества - 16,69 МДж/кг. Фотосинтетическая деятельность в посевах эспарцета по годам поль-

зования и режимов орошения. Проведённые исследования представляют собой одну из первых научного решения вопроса по оценке влияния режимов орошения на фотосинтетическую продуктивность посевов эспарцета, так как фотосинтез у эспарцета в условиях орошения вообще не изучался.

В посевах эспарцета значительная роль в формировании урожая сухого вещества принадлежит не только листьям, но и стеблям. В опытах исследования по фотосинтетической продуктивности эспарцета проведены на двух режимах 70. ..75% НВ и 80...85% НВ в 2002 и 2003 годах. Установлено, что площадь листьев у эспарцета незначительно изменялась от режимов орошения. Величина площади листьев в большом диапазоне изменялась по укосам. Внесение Ы30 под укос на фоне основного внесения Р12о приводило к некоторому увеличению площади листьев, но закономерности по снижению площади листьев по укосам сохранились (табл. 2). В посевах эспарцета второго года пользования наиболее высокие показатели фотосинтетической деятельности характерны для первого и второго укосов (площадь листьев, ФП, ЧПФ). Невысокий КПД ФАР в посевах эспарцета (0,62 - 1,02%) следует отнести за счёт режима использования. При уборке на сено продукционные процессы довольно длительный период (скашивание, провяливание, уборка, отрастание) затормаживались.

Режим орошения и водопотребление эспарцета по годам пользования. В практике орошаемого земледелия разработкой режима орошения эспарцета в Нижнем Поволжье никто не занимался. Проведённые исследования представляют одну из первых попыток научного решения вопроса по оценке влияния режимов орошения на продуктивность эспарцета по годам пользования.

В соответствии с водоудерживающей способностью почвы и расчётной глубины промачивания (0,7 м) величина поливной нормы составляла на режиме 70...75% НВ - 600 м3/га, на режиме 75...80% НВ - 500 мэ/га, на режиме 80...85% НВ 400 м3/га.

Динамика влажности почвы и количество поливов имели свои особенности, которые определялись изменением водопотребления культуры в

зависимости от предполивного порога и погодных условий (табл. 3).

Таблица 3

Распределение поливов в посевах эспарцета по годам пользования и

укосам

Пред- 1-й укос 2-й укос | 3-й укос За вегетацию

поливная Количество поливов Количество поливов/оросительная норма

влажность, S en о S (N о Ci о S <N О о о о <ч о CI о ■ч- о

%НВ (N <ч CN сч rs (N ОЧ fN сч <N (N сч

70...75 1 1 1 3 2 3 3 2 2 7/4200 5/3000 6/3600

75...80 2 2 2 4 3 3 3 2 3 9/4500 7/3500 8/4000

80...85 3 4 3 5 3 4 4 2 3 12/4800 9/3600 10/4000

Данные таблицы 3 показывают, что количество поливов на травостоях эспарцета разных лет при различном гидротермическом режиме может быть рекомендовано только с учётом складывающихся погодных условий и уровня предполивной влажности почвы.

Продолжительность межполивных периодов на посевах эспарцета по годам пользования, укосам и в среднем за три года отражена в таблице 4.

Таблица 4

Продолжительность межполивных периодов на посевах эспарцета разных лет

пользования в зависимости от предполивного порога влажности почвы

Предполивной порог влажности почвы, % НВ

80...85 75...80 70...75

Количество поливов по укосам/Межполивной период, дн. Количество поливов по у косам/М ежпол ив ной период, дн. Количество поливов по укосам/Межполивной период, дн.

1 | 2 3 1 1 2 | 3 1 | 2 | 3

Первый год пользования, 2002 год

3/7 | 5/8 4/7 | 2/7 | 4/8 | 3/10 | 1/ | 3/13 | 3/10

Вто рой год пользования, 2003 год

4/7 | 3/7 | 2/6 2/10 3/8 | 2/9 1/ | 2/9 | 2/13

Третий год пользования, 2004 год

3/8 | 4/8 3/10 | 2/10 3/10 | 3/12 1/ ! 3/12 1 2/13

Среднее за три года, 2002 - 2004 гг

3/7 | 4/8 | 3/8 | 2/9 | 3/9 | 3/10 | 1/ | 3/11 | 2/13

В среднем за три года на режиме предполивного периода 80...85% для формирования первого укоса требуется провести 3 полива, второго укоса - 4, третьего укоса - 3 полива. На режиме 75...80% НВ соответственно 2, 3, 3 полива, на режиме 70...75% НВ - 1, 3 и 2 полива.

Таблица 5

Структура суммарного водопотребления в посевах эспарцета по го-

дам пользования и режима орошения

Элементы водного баланса, м3/га Предполивной порог влажности, % НВ

80...85 75...80 70...75

м3/га % м3/га % м3/га %

Использование запасов почвенной влаги:

2002 год 714 11,43 822 13,6 930 15,9

2003 год 457 8,8 524 10,1 590 12,5

2004 год 683 12,4 645 11,8 700 137

Поступление воды с осадками:

2002 год 735 11,76 735 12,1 735 12,5

2003 год 1155 22,2 1155 22,3 1155 24,3

2004 год 840 15,2 840 15,3 840 16,3

Сумма норм вегетационных поливов:

2002 год 4800 76,81 4500 74,3 4200 71,6

2003 год 3600 69,0 3500 67,6 3000 63,2

2004 год 4000 72,4 4000 72,9 3600 70,0

Суммарное водопотребление:

2002 год 6249 100 6057 100 5865 100

2003 год 5212 100 5179 100 4745 100

2004 год 5523 100 5485 100 5140 100

Суммарное водопотребление и соотношение его составляющих колебались по годам, в структуре суммарного водопотребления доля оросительной воды составляла от 63,2% (70...75% НВ) до 76,8% (80...85% НВ). Чем

больше сумма атмосферных осадков за вегетационный период, тем меньше разница в величине суммарного водопотребления по режимам орошения.

Различная влагообеспсченность активного слоя почвы в вариантах опытов с различными порогами влажности почвы приводила к изменению продуктивности по годам пользования, что соответственно изменяло и потребность в воде на формирование тонны сена эспарцета (табл. 6).

Таблица 6

Урожайность и коэффициенты водопотребления эспарцета по годам пользо-

вания в зависимости от уровня питания и режима орошения (2002 - 2004 г.г.)

2002 2003 2004

Предполивная влажность, % НВ Фон питания Урожайность сена, т/га Коэффициент водопотребления, м3/га Урожайность сена, т/га Коэффициент водопотребления, м3/га Урожайность сена, т/га Коэффициент водопотребления, м3/га

70... 75 б/у 8,05 728,5 8,50 558,2 6,15 835,7

Р,20 + N30 9,17 639,6 10,1 469,8 7,90 650,6

75...85 б/у 7,60 796,9 8,00 647,3 5,60 979,4

Рш + N30 8,80 688,3 9,55 542,3 6,80 806,6

80...85 б/у 7,25 861,9 7,45 699,5 5,30 1042,0

Р120 + N30 8,53 732,5 8,84 589,5 6,20 890,8

НСР05, т/га

Общая (АВ) 1,20 0,69 0,46

А 1,20 0,56 0,46

В 0,98 0,69 0,37 Фактор А - орошение В - удобрения

Поддержание влажности на уровне 70...75% НВ без внесения удобрений обеспечивало формирование урожайности в первый год - 8,05 т/га, во второй год - 8,50 т/га, в третий - 6,15 т/га. Внесение Р12о под основную обработку и N30 под укос обеспечивало наиболее высокую продуктивность эспарцета, которая в первый год пользования достигала 9,17 т/га, во второй - 10,1 т/га, в третий - 7,90 т/га. За счёт повышения урожайности показатели коэф-

фициента недопотребления на варианте Р12о + N30 были наиболее низкими и составили от 639,6 м3/т в первый год, до 469,8 м3/т во второй год пользования.

Наиболее продуктивно эспарцет расходовал влагу на формирование единицы урожая во второй год пользования на всех режимах орошения, где коэффициент водопотребления на режиме 70...75% НВ по фону питания изменялся от 558,2 м3/т (б/у), до 469,8 м3/т (Р120 + N30).

Повышение предполивного порога влажности до 75...80% НВ и внесение удобрений способствовало снижению коэффициента водопотребления по сравнению с вариантом 70...75% (б/у) до 542,3 м3/т. На посевах второго года пользования наиболее высоким коэффициент водопотребления был на варианте предполивного порога 80...85% НВ, так на варианте б/у он достигал - 699,5 м3/т, при 589,5 м3/т на фоне Рш + N30.

На третьем году пользования коэффициент водопотребления был наиболее высоким и изменялся от 650,6 м3/т (70...75% НВ - Р)2о + N30), до 1042,8 м3/т (80... 85% НВ - б/у).

Внесение удобрений (Р120 + N30) оказывало значительное влияние на эффективность использования воды посевами на всех режимах орошения, но более эффективны удобрения на режиме 70... 75% НВ.

Биоклиматические коэффициенты испарения позволяют установить закономерности изменения водопотребления посевами эспарцета в связи с биологическими особенностями культуры и почвенно-климатическими условиями (табл. 7).

Таблица 7

Биоклиматические коэффициенты испарения на посевах эспарцета,

70..75% НВ

Годы пользования Уко сы Водопо-требле-ние, мм Сумма среднесуточных температур, °С Биоклиматический коэффициент, Ю;

1 2 3 4 5

Первый, 2002 1 118,5 620 0,19

2 254,8 1386 0,18

3 213,2 1048 ОДО

За вегетацию I 586,5 3054 0,19

1 2 3 4 5

1 139,5 855 0,16

Второй, 2003 2 181,0 1146 0,16

3 154,0 951 0,16

За вегетацию Г, 474,5 2952 0,16

1 137,0 738 0,18

Третий, 2004 2 217,0 1113 0,19

3 160,0 1182 0,14

За вегетацию 1 514,0 3033 0,16

Установленные значения биоклиматических коэффициентов испарения могут быть использованы для расчётов суммарного водопотребления за вегетацию и по укосам по прогнозу среднесуточных температур, а также определение сроков проведения очередных поливов. Установленные Ю могут колебаться в зависимости от погодных условий и технологических приёмов.

Среди применяемых в орошаемом земледелии показателей оценки оптимальности водного режима особое место, как указывают А.Н. Костяков (1960), Б.А. Шумаков (1974), И.П. Кружилин (1986, 1988), И.П. Кружилин, В.П. Часовских (1997, 1999) и другие занимает среднесуточное водопотреб-ление.

Установленные значения среднесуточного водопотребления для культуры эспарцета позволяют с учётом запасов доступной влаги в период начала вегетации или после укоса рассчитать даты последующих поливов (табл. 8).

Таблица 8

Среднесуточное водопотребление посевов эспарцета разных лет

пользования, мм

Первый год Второй год Третий год

Предполивная влажность почвы, % НВ

Укосы и-1 о т >г> о 4-1 т о 1Г>

г» оо оо г- во во г- 00 00

о о о 1П о о о

г-- г» 00 г- во г- оо

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Первый 2,15 2,85 3,17 2,28 2,52 3,47 2,44 2,60 3,01

Второй 4,99 5,22 1мгГ 3,35 4,07 3,48 4,09 3,90' 4,07

_ Продолжение таблицы 8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Третий 4,02 3,44 3,62 2,85 2,65 2,26 2,85 3,49 2,99

Среднее 3,72 3,83 3,95 2,82 3,07 3,07 3,12 3,33 3,35

♦межполивной период 2002 год: 55, 51, 53

2003 год: 61, 54, 54

2004 год: 56, 53, 56

Мелиоративная роль эспарцета в орошаемом земледелии. Общеизвестна роль корневой системы многолетних бобовых трав, обеспечивающая за счёт накопления большого количества органического вещества улучшение водно-физических свойств и плодородие почвы.

Полученные результаты исследований выявили определённые закономерности в формировании корневой системы в зависимости от режима орошения и минерального питания. К концу первого года пользования, в слое 0...30 см накапливалось на режиме 70...75% НВ в варианте Р120 + N30 - 4,85 т/га сухой массы корней, на режиме 80...85% НВ - 4,90 т/га, во второй год пользования соответственно 6,15 и 5,90 т/га, в третий год - 4,60 и 3,70 т/га. В слое 0...70 см сухая масса корней в первый год составила на указанных вариантах - 7,85 и 8,10 т/га; 9,70 и 9,10 т/га и 7,60 и 6,15 т/га.

Исследования выявили определённую взаимосвязь изменения плотности сложения в посевах эспарцега, как по годам пользования, так и периодам вегетации (весна, осень), которая снижалась к началу вегетации, что связано с разуплотнением /точвы за счёт жизнедеятельности корневой системы (табл. 9).

Возделывание эспарцета оказало положительное влияние на изменение водно-физическое свойств почвы. Так, сумма агрономически ценных агрегатов (0,25... 10 мм) более высокой была в посевах второго года пользования (73,6%), содержание водопрочных агрегатов достигало 62,0%, коэффициент структурности составил 2,80 (70...75% НВ).

Таблица 9

Плотность сложения почвы в посевах эспарцета в зависимости от режима орошения по годам пользования в слое 0...30 см

Пред- Перед noce 1 -й год пользо- 2-й год пользо- 3-й год пользова-

полив- вания, 2002 вания, 2003 ния, 2004

ная влажность почвы Начало Конец Начало Конец Начало Конец

вом вегета- веге- вегета- веге- веге- вегета-

ции тации ции тации тации ции

70...75 1,18 1,23 1,27 1,22 1,30 1,26 1,32

80... 85 1,18 1,23 1,30 1,24 1,32 1,26 1,34

Результаты исследований показали, что эспарцет за три года жизни накапливает в пахотном слое (0...30 см) на контроле от 106,6 кг/га (70. ..75% НВ), до 99,1 кг/га (80...85% НВ) азота, соответственно 26,2 и 24,4 кг/га фосфора и 30,8 - 28,6 кг/га калия. При внесении Р12о + N30 накопление в корнях азота возрастает до 129,2 кг/га, фосфора до 30,7 и калия до 35,1 кг/га.

Размеры фиксированного азота в посевах первого года по вариантам опыта достигали от 24,8 кг/га (контроль) до 46,0 кг/га (Р,2о + N30), второго года от 49,8 до 57,8 кг/га, третьего года от 30,4 до 44,0 кг/га.

Энергетическая и экономическая эффективность возделывания эспарцета на сено при орошении. Более высокие показатели КЭЭ были на режиме 70...75% НВ и на фоне естественного плодородия в первый год пользования - 2,31; во второй - 2,44; в третий - 1,81. Внесение Р120 + N30 повышало КЭЭ соответственно по годам до значений 2,38; 2,57 и 2,02.

В среднем за три года пользования себестоимость 1 т сена на контроле (70...75% НВ) составила 433,8 р, при внесении*Р120 + N30 - 397,8 р/т, при 509,7 р/т и 508,3 р/т на режиме 80. ..85% НВ.

Условно чистый доход на режиме 70...75% НВ составил - 3695 р/га (б/у) и 4755 р/га (Р^о + N30).

На варианте предполивного порога 80...85% НВ чистый доход снижался до 2755 р/га (б/у) и 3255 р/га (Р]2о + N30).

Уровень рентабельности наиболее высоким (132,1%) был на режиме

70...75% НВ при внесении минеральных удобрений.

Основные выводы

1. Агроклиматические ресурсы Волгоградского Заволжья вполне отвечают требованиям для возделывания эспарцета песчаного в условиях орошения. Оптимизация условий водного режима и применение минеральных удобрений обеспечивают получение до 10,1 т/га сена эспарцета.

2. Полнота всходов эспарцета - один из основных показателей создания изначальной плотности травостоя, от которой зависит его продуктивное долголетие. Полнота всходов определяется погодными условиями в период посев - всходы. При отсутствии осадков проведение увлажнительного полива (200 м3/га) в период всходов покровной культуры (овса) положительно сказалось на полевой всхожести эспарцета (75,5%). Продолжительность периода посев - всходы составила 14 дней, при сумме положительных температур - 220°С.

3. Для получения высоких и гарантированных урожаев эспарцета в последующие годы, в первый год жизни следует исключить укосное использование травостоя эспарцета, а покровную культуру убирать на зелёный корм в фазу выметывания на низком срезе (6...8 см), так как при более высоком скашивании может наблюдаться отрастание овса.

4. Сохранность растений эспарцета зависит от продолжительности использования травостоя, уровня питания и режима орошения. Постоянное скашивание в фазу начало - полное цветение приводило к более сильному изреживанию на режиме 80...85% НВ. К концу первого года пользования сохранность растений на режиме 70...75% НВ на контроле составила 85,3%, на режиме 75. ..80% НВ - 83,1%, на режиме 80...85% НВ - 82,4%.

На посевах второго года сохранность растений к количеству растений после перезимовки соответственно достигала 71,6%; 70,2 и 68,2%. На посевах третьего года этот показатель соответственно был: 55,9%, 53,04 и 51,0%.

Внесение Р12о под основную обработку способствовало повышению

полевой всхожести, внесение N30 в первый и последующие годы пользования снижало сохранность растений.

5. В рассматриваемых природных условиях эспарцет первого и последующих лет пользования формирует по три укоса. Количество дней от возобновления вегетации до первого укоса в среднем составило 57 дней (55 -61), второго 53 дня (51 - 54), третьего 54 дня (53 - 56). На формирование первого укоса требовалась сумма положительных температур порядка 737°С, второго - 1215°С, третьего - 1060°С.

6. Проведенные исследования представляют одну из первых попыток научного решения вопроса по оценке влияния режимов орошения на урожайность эспарцета.

Наиболее высокие урожаи сена эспарцет формировал на режиме предполивного порога 70...75% НВ, которая в первый год пользования достигал 9,17 т/га, второго года пользования - 10,1 т/га, третьего - 7,90 т/га. На режиме 75...80% НВ урожайность сена составила соответственно по годам: 8,80; 9,55 и 6,80 т/га. На режиме 80...85% соответственно: 8,53; 8,84 и 6,20 т/га.

7. Во все годы пользования доля первого укоса в структуре общего сбора была наибольшей и составила в среднем за три года пользования от 35,0 до 38,5%, доля второго укоса достигала 33,4 - 34,5%, третьего от 26,2 до 30,6%.

8. Количество поливов и сроки проведения определяются погодными условиями и режимом орошения. В 2002 году для поддержания заданного порога 70...75% НВ потребовалось 7 поливов, в 2003 году - 5 поливов, в 2003 году - 6 поливов с поливной нормой 600 м3/га.

Поддержание влажности активного слоя почвы не ниже 80...85% НВ требовало проведение в 2002 году - 12 поливов, в 2003 году - 9 поливов, в 2004 году - 10 поливов с поливной нормой 400 м3/га.

9. Суммарное водопотребление эспарцета наиболее низким было на режиме 70...75% НВ. На травостоях первого года пользования состви-ло - 586,5 мм, второго года - 479,5 мм, третьего года - 514,0 мм.

Самое высокое суммарное водопотребление на травостоях эспарцета по годам пользования складывалось на режиме 80. ..85% НВ (624,9 мм; 521,2 мм; 552,3 мм).

10. Наиболее высокие показатели суммарного водопотребления характерны для второго укоса на режиме 80...85% НВ и составили по годам пользования: 258,6 мм; 188,0 мм; 216,0 мм.

11. Суммарное водопотребление и соотношение его составляющих колебалось по годам и определяется режимам орошения и погодными условиями.

Доля оросительной воды в суммарном водопотреблении составляла на режиме 80...85% НВ в 2002 году - 76,8%, в 2003 году - 69,0%, в 2004 году - 72,4%. На режиме 75.. .80% соответственно: 74,3%; 67,6%; 72,9%. На режиме 70...75% НВ доля оросительной воды снижалась до значений: 71,6%; 63,2%; 70,0%.

12. В среднем за вегетацию среднесуточный расход влаги по режиме 70...75% НВ на посевах первого года пользования составил - 3,72 мм, второго - 2,82 мм, третьего - 3,12 мм. На режиме 80...85% среднесуточное водопотребление повышалось в посевах первого года пользования до 3,95 мм, второго года - 3,07 мм, третьего годы - 3,35 мм.

13. Наибольших значений биоклиматические коэффициенты испарения достигали в посевах первого и третьего года пользования (0,20; 0,19 мм/°С).

14. Внесение минеральных удобрений положительно влияло на повышение питательной ценности корма. Содержание «сырого» протеина в первом укосе от внесения Р120 + N30 повышалось до значений 20,4%, на контроле (б/у) -18,5%, во втором укосе - 19,8% против 18,3% на контроле.

Энергетическая питательность (ОЭ) 1 кг сухого вещества в пределах 8,43-8,51 МДж.

15. Эспарцет в условиях орошения формирует довольно мощную корневую систему. В слое 0...70 см накапливалось к концу первого года пользования на режиме 70...75% НВ (Р12о + N30) - 7,85 т/га корнеевой массы,

на режиме 80...85% НВ - 8,10 т/га. Максимальное накопление корневой массы отмечалось в посевах второго года пользования и составляло на режиме 70...75% НВ - 9,70 т/га, на режиме 80...85% НВ - 9,10 т/га.

16. С биомассой корней и режимом использования травостоя тесно связана плотность сложения почвы под эспарцетом, которая повышается к концу вегетации и снижается перед началом вегетации, что связано с разуплотнением почвы за счёт жизнедеятельности корневой системы. К концу третьего года пользования плотность сложения достигала значений 1,26 -1,32 г/см3 на режиме 70...75% НВ и 1,26 - 1,34 г/см3 на режиме 80..85% НВ.

Содержание водопрочных агрегатов более высоким было под эспарцетом второго года пользования (56,9 - 62,0%), при коэффициенте структурности 2,65 - 2,80.

17. Эспарцет песчаный при трехлетнем возделывании на каштановых почвах Волгоградского Заволжья накапливает за счёт корневых остатков в пахотном слое (0...30 см) на контроле до 106,6 кг/га азота, 26,2 кг/га фосфора и 30,8 кг/га калия. При внесении Рш + N30 накопление азота достигает - 129,2 кг/га, фосфора - 30,7 кг/га, калия - 35,1 кг/га.

18. Возделывание эспарцета в условиях орошения обеспечивает высокую энергетическую эффективность. На фоне естественного плодородия (70...75% НВ) КЭЭ достигал в первый год пользования - 2,31, во второй -2,44, в третий - 1,81. Внесение Рш + N30 повышало КЭЭ соответственно по годам до значений: 2,38; 2,57 и 2,02. Более высокие значение КЭЭ характерны для посевов первого и второго года пользования и поэтому целесообразно ограничить продуктивное долголетие травостоев эспарцета песчаного в условиях орошения до 3-х лет жизни.

19. Экономическими расчётами подтверждена более высокая экономическая эффективность предполивного порога 70...75% НВ в сочетании с применением Р12о под основную обработку и Ы30 под укосы. Условно чистый доход составил 4755 р/га, при уровне рентабельности - 132,1%.

Предложения производству

1. В системе полевого травосеяния на орошаемых землях Волгоградского Заволжья для повышения устойчивости производства высокобелковых кормов наряду с люцерной и клевером целесообразно в кормовые севообороты включать эспарцет песчаный.

2. На кормовые цели эспарцет следует высевать под покров с нормой высева овса - 3,0 млн всхожих семян на гектар и эспарцета - 6,0 млн/га всхожих семян.

3. Наиболее продуктивным следует считать режим орошения с предполивным порогом 70...75% НВ при внесении Р120 под основную обработку и N30 под укосы.

4. Целесообразно ограничить продуктивное использования эспарцета до двух лет пользования (3 года жизни).

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Гузенко Е.Ю. Режим орошения и водопотребление эспарцета в Волгоградском Заволжье/М.С. Григоров, Е.Ю. Гузенко//Мат. научно-практ. конференции. - Новочеркасск, 2003. - С. 74 - 76.

2. Гузенко Е.Ю. Исследования режима орошения и водопо-требления при выращивании эспарцета в левобережных районах Волгоградской области/М.С. Григоров, Е.Ю. Гузенко//Научный вестник. Инженерные науки, вып. 4. - Волгоград, 2003. - С. 66 - 68.

3. Гузенко Е.Ю. Режим орошения и водопотребления эспарцета в Волгоградском Заволжье/М.С. Григоров, Е.Ю. Гузенко/Юсновы достижения устойчивого развития сельского хозяйства. Мат. межд. научно-практ. конф., посвященной 60-летию образования ВГСХА. - Волгоград, 2004. - С. 112-113.

4. Гузенко Е.Ю. Влияние режима орошения на урожайность сена эспарцета/М.С. Григоров, Е.Ю. Гузенко//Современные оросительные мелиорации - состояние и перспективы. Мат. межд. научно-практ. конф., посвященной 40-летию ЭМФ ВГСХ. - Волгоград, 2004. - С. 99 - 100.

24 »2166}

5. Гузенко Е.Ю. Суммарное водопотребление эспарцета при

различных режимах орошения/М.С.Григоров, Е.Ю.Гузенко//Мелиорация и водное хозяйство. Мат. научно-практ.конф. «Рациональное использование орошаемых ландшафтов на юге России (Шумаковские чтения). - Новочеркасск, 2004. - С.

6. Гузенко Е.Ю. Урожайность сена эспарцета при различных режимах орошения/М.С. Григоров, Е.Ю. Гузенко//Акгуальные проблемы развития АПК. Мат. межд. научно-практ. конф., посвященной 60-летию Победы в Великой отечественной войне. - Волгоград, 2005. - С. 141 - 142.

РНБ Русский фонд

2006-4 19175

Подписано в печати 4 С>* / С Формат 60x84 1/16 Уч.-изд. л. Тираж 100 Заказ. З&У Бумага писчая. Печать трафаретная. Типография ФГОУ Волгофадской государственной сельскохозяйственной академии 400002, Волгоград, пр. Университетский, 26

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Гузенко, Елена Юрьевна

Введение.

1. Обзор литературы по технологии выращивания эспарцета.

2. Условия проведения опытов и методика исследований.

2.1. Природные условия Волгоградской области.

2.2. Местоположение и условия проведения исследований.

2.3. Агротехника возделывания эспарцета в опыте.

2.4. Схема опытов и методика исследований.

3. Рост и развитие эспарцета в зависимости от режимов орошения, уровня минерального питания и продолжительности использования

3.1. Динамика густоты стояния и изреживания травостоев эспарцета по годам жизни.

3.2. Фотосинтетическая деятельность в посевах эспарцета по годам пользования и режимов орошения.

3.3. Продолжительность межукосных периодов и потребность в тепле для формирования укосов в посевах эспарцета.

3.4. Урожайность эспарцета по годам пользования и режимов v<| орошения.

3.5. Химический состав и питательность корма из эспарцета.

4. Режим орошения и водопотребление эспарцета по годам пользования.

4.1. Динамика влажности почвы в посевах эспарцета по годам пользования при различных режимах орошения.

4.2. Составляющие суммарного водопотребления в посевах эспарцета по годам пользования в зависимости от режимов орошения.

4.3. Коэффициенты водопотребления в посевах эспарцета по годам пользования и укосам в зависимости от режима орошения.

4.4. Биоклиматические коэффициенты испарения и среднесуточное водопотребление в посевах эспарцета.

5. Мелиоративная роль эспарцета в повышении плодородия орошаемых земель.

5.1. Влияние режима орошения на развитие и накопление корневой массы в посевах эспарцета разных лет пользования.

5.2. Влияние продолжительности использования эспарцета на водно-физические свойства почвы и показатели почвенного плодородия.

5.3. Формирование бобово-ризобиального аппарата в посевах эспарцета разных лет пользования.

5.4. Размеры биологической фиксации молекулярного азота в посевах эспарцета по годам пользования.

6. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания эспарцета на сено при орошении в условиях Волгоградского Заволжья.

6.1. Энергетическая эффективность технологии возделывания эспарцета на сено в условиях орошения.

6.2. Экономическая эффективность технологии возделывания эспарцета на сено в условиях орошения.

Выводы.

Предложения производству.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Режим орошения и водопотребление эспарцета в Волгоградском Заволжье"

В Нижнем Поволжье одним из приоритетных направлений создания устойчивой кормовой базы является совершенствование структуры посевных площадей кормовых культур на орошении. Значительные площади орошаемых земель традиционно занимаются люцерной, так как эта культура обладает высокой продуктивностью и по сравнению с другими бобовыми культурами, более соответствует природно-климатическим условиям зоны исследований. Люцерна принята базовой культурой в полевых кормовых севооборотах. В последние годы произошло резкое снижение удельного веса этой культуры в орошении, частично за счёт массового поражения её посевов болезнью «карликовая кустистость», но в большей степени это связано с резким сокращением производства семян этой культуры.

Всё это серьёзно осложняет проблему производства высокобелковых травянистых кормов.

За последние годы (1990 - 2005) в животноводстве Волгоградской области произошли серьёзные, далеко не положительные изменения. Произошел резкий сброс поголовья скота, снизилась его продуктивность. В ближайшей перспективе общая потребность в кормах для КРС на 75 — 80% будет ^ решаться за счёт полевого кормопроизводства как в богарном, так и орошаемом кормопроизводстве. Расширение площадей посева многолетних трав и повышении их продуктивности диктуется необходимостью перехода на сено-сенажный тип кормления скота, как в общественном, так и в личных хозяйствах.

Следовательно, проблема совершенствования укосных площадей многолетних трав в орошении в направлении расширения видового состава наиболее ценных и продуктивных бобовых трав актуально для науки и практики сельского хозяйства региона.

Экологическое испытание большого набора многолетних бобовых трав на орошаемых землях Т.Н. Дроновой (1995) показало, что наряду с люцерной высокие показатели по продуктивности имели клевер луговой, козлятник восточный, лядвенец рогатый, эспарцет песчаный, которые формировали урожаи на уровне районированных сортов люцерны.

Среди испытываемых культур наиболее полно отвечают природно-климатическим условиям зоны исследований клевер луговой и эспарцеты. По содержанию в растениях протеина клевер луговой и эспарцет песчаный незначительно уступают наиболее высокобелковым бобовым травам люцерне и козлятнику.

По данным многих научно-исследовательских учреждений, эспарцет является серьезным конкурентом люцерне в зоне каштановых и чернозёмных почв Нижнего Поволжья, как по урожайности, так и по ряду других хозяйственно полезных признаков. Он обладает высокой зимостойкостью, стабильной семенной продуктивностью, большой засухоустойчивостью и очень отзывчив на дополнительное увлажнение.

Однако на пути расширения площадей его посева на орошении существенным препятствием выступают не отработанные вопросы агротехники выращивания эспарцета в условиях орошения и прежде всего разработка наиболее оптимального режима орошения, уровня минерального питания и ^ режима использования по годам жизни.

В условиях мощного антропогенного воздействия в орошении стали прогрессировать такие формы деградации почвы, как дегумификация, переуплотнение, рост потерь влаги за счёт стока и эрозии почв, тогда как по исследованиям В.Н. Чурзина (1990, 2003); Т.Н. Дроновой (1995, 2003); И.П. Кружилина, В.Н. Часовских (1999); Е.П. Борового (1999), Г.С. Егоровой (2002) и др. возделывание многолетних бобовых трав и их смесей с мятлико-выми в кормовых севооборотах на орошении позволяет оптимизировать водно-физические показатели почв, что создает предпосылки для более полного использования, сохранения и повышения плодородия орошаемых земель.

Широкое развитие орошения в Волгоградском Заволжье позволило в 1970 — 1990 гг решить многие проблемы сельскохозяйственного производства, в том числе создать прочную кормовую базы для животноводства за счёт выращивания кукурузы и многолетних бобовых трав.

В то же время искусственное орошение явилось сильным антропогенным фактором влияния на окружающую среду, в первую очередь на почву, подземные и поверхностные воды. На орошаемых территориях изменяется водный и солевой режим зоны аэрации, уровень залегания и минерализации грунтовых вод, поэтому роль многолетних бобовых трав, обеспечивающих определенную стабилизацию почвенного плодородия в условиях орошаемого земледелия, будет безусловно возрастать. Особое место в этих условиях должно отводится изучению режима орошения более засухоустойчивых и солеустойчивых бобовых трав, среди которых эспарцет песчаный более всего отвечает указанным требованиям.

Целью настоящей работы явилось разработка режимов орошения эспарцета песчаного на каштановых почвах Волгоградского Заволжья, обеспечивающая при поддержании необходимого водного и питательного режимов высокую продуктивность посевов в течение 3-х лет пользования.

В соответствии с поставленной целью, программой исследований предусматривалось решение следующих задач:

2. Установить особенности и закономерности водопотребления и формирования водного режима посевов эспарцета при различных режимах орошения.

3. Выявить закономерности формирования урожая по годам использования и укосам в зависимости от условий водного режима и доз минерального удобрений.

4. Установить коэффициенты водопотребления в посевах эспарцета по укосам и годам пользования.

5. Изучить мелиоративную роль эспарцета в условиях орошаемого земледелия.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые была обоснована и экспериментально подтверждена возможность эффективного возделывания эспарцета при орошении в подзоне каштановых почв Волгоградского Заволжья. Определены основные закономерности водопотребления и формирование водного режима посевов эспарцета при различных режимах орошения.

Выявлена мелиоративная роль эспарцета в условиях орошаемого земледелия.

Исследования проводились в соответствии плана научно-исследовательских работ кафедры «Мелиорация земель и эксплуатации ВХО» Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии в 2001-2004 гг.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Гузенко, Елена Юрьевна

ВЫВОДЫ

2. Полнота всходов эспарцета - один из основных показателей создания изначальной плотности травостоя, от которой зависит его продуктивное долголетие. Полнота всходов определяется погодными условиями в период посев - всходы. При отсутствии осадков проведение увлажнительного полива (200 м /га) в период всходов покровной культуры (овса) положительно сказалось на полевой всхожести эспарцета (75,5%). Продолжительность периода посев - всходы составила 14 дней, при сумме положительных температур - 220°С.

3. Для получения высоких и гарантированных урожаев эспарцета в последующие годы, в первый год жизни следует исключить укосное использование травостоя эспарцета, а покровную культуру убирать на зелёный корм в фазу выметывания на низком срезе (6.8 см), так как при более высоком скашивании может наблюдаться отрастание овса.

4. Сохранность растений эспарцета зависит от продолжительности использования травостоя, уровня питания и режима орошения. Постоянное скашивание в фазу начало - полное цветение приводило к более сильному изреживанию на режиме 80.85%) НВ. К концу первого ода пользования сохранность растений на режиме 70.75% НВ на контроле составила 85,3%, на режиме 75.80% НВ - 83,1%, на режиме 80.85% НВ - 82,4%.

Внесение Р120 под основную обработку способствовало повышению полевой всхожести, внесение N30 в первый и последующие годы пользования снижало сохранность растений.

Наиболее высокие урожаи сена эспарцет формировал на режиме предполивного порога 70.75% НВ, которая в первый год пользования достигал 9,17 т/га, второго года пользования - 10,1 т/га, третьего - 7,90 т/га. На режиме 75.80% НВ урожайность сена составила соответственно по годам: 8,80; 9,55 и 6,80 т/га. На режиме 80.85% соответственно: 8,53; 8,84 и 6,20 т/га.

8. Количество поливов и сроки проведения определяются погодными условиями и режимом орошения. В 2002 году для поддержания заданного порога 70.75% НВ потребовалось 7 поливов, в 2003 году - 5 поливов, в

2003 году - 6 поливов с поливной нормой 600 м3/га.

Поддержание влажности активного слоя почвы не ниже 80.85% НВ требовало проведение в 2002 году - 12 поливов, в 2003 году - 9 поливов, в

2004 году - 10 поливов с поливной нормой 400 м3/га.

9. Суммарное водопотребление эспарцета наиболее низким было на режиме 70.75% НВ. На травостоях первого года пользования составило -586,5 мм, второго года - 479,5 мм, третьего года - 514,0 мм.

Самое высокое суммарное водопотребление на травостоях эспарцета по годам пользования складывалось на режиме 80.85% НВ (624,9 мм; 521,2 мм; 552,3 мм).

10. Наиболее высокие показатели суммарного водопотребления характерны для второго укоса на режиме 80.85% НВ и составили по годам пользования: 258,6 мм; 188,0 мм; 216,0 мм.

Доля оросительной воды в суммарном водопотреблении составляла на режиме 80.85% НВ в 2002 году - 76,8%, в 2003 году - 69,0%, в 2004 году -72,4%. На режиме 75.80% соответственно: 74,3%; 67,6%; 72,9%. На режиме 70.75% НВ доля оросительной снижалась до значений: 71,6%; 63,2%; 70,0%.

12. В среднем за вегетацию среднесуточный расход влаги по режиме 70.75% НВ на посевах первого года пользования составил - 3,72 мм, второго - 2,82 мм, третьего - 3,12 мм. На режиме 80.85% среднесуточное водопотребление повышалось в посевах первого года пользования до 3,95 мм, второго года — 3,07 мм, третьего годы - 3,35 мм.

14. Внесение минеральных удобрений положительно влияла на повышение питательной ценности корма. Содержание «сырого» протеина в первом укосе от внесения Р120 + N30 повышалось до значений 20,4%, на контроле (б/у) - 18,5%, во втором укосе - 19,8% против 18,3% на контроле.

Энергетическая питательность (ОЭ) 1 кг сухого вещества в пределах 8,43-8,51 МДж.

15. Эспарцет в условиях орошения формирует довольно мощную корневую систему. В слое 0.70 см накапливалось к концу первого года пользования на режиме 70.75% НВ (Р120 + N30) - 7,85 т/га корневой массы, на режиме 80.85% НВ — 8,10 т/га. Максимальное накопление корневой массы отмечалось в посевах второго года пользования и составляло на режиме 70.75% НВ - 9,70 т/га, на режиме 80.85% НВ - 9,10 т/га.

16. С биомассой корней и режимом использования травостоя тесно связана плотность сложения почвы под эспарцетом, которая повышается к концу вегетации и снижается перед началом вегетации, что связано с разуплотнением почвы за счёт жизнедеятельности корневой системы. К концу третьего года пользования плотность сложения достигала значений 1,26 -1,32 г/см3 на режиме 70.75% НВ и 1,26 - 1,34 г/см3 на режиме 80.85% НВ.

Содержание водопрочных агрегатов более высоким было под эспарцетом второго года пользования (56,9 — 62,0%), при коэффициенте структурности 2,65 - 2,80.

17. Эспарцет песчаный при трехлетнем возделывании на каштановых почвах Волгоградского Заволжья накапливает за счёт корневых остатков в пахотном слое (0.30 см) на контроле до 106,6 кг/га азота, 26,2 кг/га фосфора и 30,8 кг/га калия. При внесении Р12о + N30 накопление азота достигает — 129,2 кг/га, фосфора - 30,7 кг/га, калия - 35,1 кг/га.

18. Возделывание эспарцета в условиях орошения обеспечивает высокую энергетическую эффективность. На фоне естественного плодородия (70.75% НВ) КЭЭ достигал в первый год пользования - 2,31, во второй — 2,44, в третий — 1,81. Внесение Р(2о + N30 повышало КЭЭ соответственно по годам до значений: 2,38; 2,57 и 2,02. Более высокие значение КЭЭ характерны для посевов первого и второго года пользования и поэтому целесообразно ограничить продуктивное долголетие травостоев эспарцета песчаного в условиях орошения до 3-х лет жизни.

19. Экономическими расчётами подтверждена более высокая экономическая эффективность предполивного порога 70.75% НВ в сочетании с применением Р12о под основную обработку и N30 под укосы. Условно чистый доход составил 4755 р/га, при уровне рентабельности - 132,1%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

3. Наиболее продуктивным следует считать режим орошения с предполивным порогом 70.75% НВ при внесении Р12о под основную обработку и N30 под укосы.

4. Целесообразно ограничить продуктивное использования эспарцета до двух лет пользования (3 года жизни).

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Гузенко, Елена Юрьевна, Волгоград

1. Адаптивные технологии возделывания кормовых культур/Г.А.

2. Медведев., В.М. Иванов., В.Н. Чурзин и др. Волгоград, 2000.-88 с

3. Алиев, Д.А. Фотосинтетическая деятельность, минеральное питание и продуктивность растений/Д.А. Алиев. Баку: изд-во «ЭЛМ»», 1974. - С. 11 - 36.

4. Алиев, Ш.А. Биологизация земледелия требование времени/Ш.А.

5. Алиев., В.З. Шакиров/ААгрохимический вестник. 2000. -№4.-С. 21-23.

6. Бабич, Т.В. Орошаемое земледелие необходимость социальноэкономического развития региона/Т.В.Бабич//Актуальные проблемы развития АПК. Мат. межд. научно-практ. конф. Направление: социально-экономическое развитие АПК. -Волгоград, 2005. С. 13 - 15

7. Багров, М.Н. Прогрессивная технология орошения сельскохозяйственных культур/М.Н. Багров, И.П. Кружилин. М.: Колос, 1980. - 208 с.

8. Барановская, В.А. О процессах трансформации органической частипочв Нижнего Поволжья при орошении/В.А. Барановская,

9. B.И. Азовцев, А.А. Околелова// Повышение плодородия орошаемых почв при интенсивном использовании. Сб. науч. тр. ВНИИОЗ. Волгоград, 1989. - С. 79 - 80.

10. Барановская, В.А. О балансе гумуса в степных почвах Нижнего

11. Поволжья/В.А. Барановская, Ю.Б. Базюхин, А.А. Околе-лова//Агрохимия. 1988. - №8. - С. 76 - 81.

12. Благовещенский, Г.Ф. Многолетние бобовые травы как фактор повышения продуктивности севооборотов/Г.Ф. Благовещенский, В.Д. 1Птырхунов//Агрохим. Вестник. 2001. №1. 1. C. 19-21.

13. И. Бокарёв, В.Г. Роль многолетних трав/В.Г. Бокарёв//Агрохимия, 1997.-№5.-С. 77-78.

14. Боровой Е.П. Научное обоснование техники и технологии внутрипочвенного орошения кормовых культур: автореф. дис. д-ра. с.-х. наук: 06.01.02/Боровой Евгений Павлович. Саратов, 1999.-48 с.

15. Брагин А.А. приёмы создания травостоев многолетних трав дляконвейерного производства кормов в степной зоне Среднего Поволжья: автореф. дис. канд. с.-х. наук: 06.01.09/Брагин Александр Александрович. Кинель, 2004. - 23 с.

16. Вавилов, П.П. Эспарцет/П.П. Вавилов. М.: Колос, 1975. -492 с.

17. Васин, В.Г. Сравнительная характеристика одновидовых посевовмноголетних трав и бобово-злаковых тарвосмесей/В.Г. Васин., JI.B. Кисилёва//Достижения и новейшие технологии в агрономии на рубеже веков. Саратов, 2002. - с. 154 - 156.

18. Веденяпина, Н.С. Влияние последействия бактеризации бобовогокомпонента на продуктивность последующей культу-ры/Н.С. Веденяина, С.В. Адров//Сб. науч. тр. Проблемы агропромышленного комплекса. — Волгоград, 2003. — С. 99-101

19. Веденяпина, Н.С. Влияние минеарльного азота на эффективностьнитрагина в посевах люцерны/Н.С. Веденяпина, В.А. Сухов/Яр. ВСХИ, Т. 59. Волгоград, 1974. - С. 152, 155 -156.

20. Вериго, С.А. Почвенная влага/С.А. Вериго., JI.A. Разумова. — Л.:

21. Гидрометеоиздат, 1973.-328 с.

22. Говердов, Д.В. Влияние фитомелиорантов на плодородие почвы/Д.В. Говердов//Мат. межд. конф. молодых учёных и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа. Саратов, 2003. - С. 35 - 36

23. Говердов Д.В. Продуктивность многолетних трав и эффективностьих использования как фитомелиорантов для повышения плодородия южных чернозёмов Поволжья: автореф.дис. канд. с.-х. наук: 06.01.02/Говердов Дмитрий Владимирович. Саратов, 2005. - 24 с.

24. Говердов, Д.В. Влияние полевых культур на физические свойстваюжного чернозёма/Д.В. Говердов//Мат. 39-ой науч. конф. молодых учёных, аспирантов и студ. агроном. Ф-та. — Пенза, 2000.-С. 60-61.

25. Григоров, М.С. Режим орошения и водопотребления эспарцета в

26. Волгоградском Заволжье/М.С. Григоров, Е.Ю. Гузен-ко//Мат. научно-практ. конф. Новочерксск, 2003. - С. 74 -76.

27. Григоров, М.С. Режим орошения и водопотребления эспарцета в

28. Волгоградском Заволжье/М.С. Григоров, Е.Ю. Гузен-ко//Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства. Мат. межд. научно-практ. конф., посвещенной 60-летию образования ВГСХА. — Волгоград, 2004. С. 112-113

29. Григоров, М.С. Влияние режима орошения на урожайность сенаэспарцета/М.Г. Григоров, Е.Ю. Гузенко//Современные Ф оросительные мелиорации состояние и перспективы.

30. Мат. межд. научно-практ. конф., посвященной 40-летию ЭМФ ВГСХА. Волгоград, 2004. - С. 99 - 100.

31. Григоров, М.С. Исследования режима орошения и водопотребления при выращивании эспарцета в Левобережных районах

32. Волгоградской области/М.С. Григоров., Е.Ю. Гузен-ко//Научный вестник. Инженерные науки, вып. 4 Волгоград, 2003.-С. 66-68.

33. Грязева, Т.В. Эспарцет необходимая культура в современном растениеводстве/Т.В. Грязева//Кормопроизводство. 2004. -№2.-С. 13-15.

34. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта/Б.А. Доспехов. М.: Аг-• ропромиздат, 1985. - 315 с.

35. Дронова Т.Н. Пути интенсификации травосеяния на орошаемыхземлях/Т.Н. ДроноваУ/Кормопроизводство, 2002. №1. -С. 11-16.

36. Дронова Т.Н. Возделывание клевера лугового при орошении/Т.Н.

37. Дронова//Агротехнология и научное обеспечение интенсивного земледелия Нижней Волги на современном этапе. — М.: Изд-во «Современные тетради», 2005. С. 420 -502.

38. Дронова Т.Н. Научное обоснование и технологии выращиванияпрограммируемых урожаев многолетних трав на орошаемых землях в зоне сухих степей Нижнего Поволжья: Ав-тореф. дис. д-ра с.-х. наук: 06.01.09/Дронова Тамара Николаевна. Волгоград, 1995. - 45 с.

39. Егорова, Г.С. Влияние разновозрастных посевов люцерны на плодородие почвы в севообороте при орошении/Г.С. Егоро-ва//Сб. науч. тр. Волгоградский с.-х. ин-т. Волгоград, 1995.-С. 75-79.

40. Егорова, Г.С. Симбиотическая фиксация азота в посевах люцерны/Г.С. Егорова, П.М. Лемякина/ЛСормопроизводство, 2003.-№1.-С. 23-24.

41. Епифанов, B.C. Эспарцет сорта Петушок/В.С. Епифанов//Достижения науки и техники АПК. 2000. - №9. - С. 17-19

42. Епифанов, B.C. Приёмы возделывания многолетних бобовых травна семена/В.С. Епифанов., О.А. Тимошкин., И.В. Епифа-нова//Земледелие. 2004. - №4. - С. 44.

43. Епифанов, B.C. Эспарцет засухоустойчивая культура/В.С. Епифанов//Кормопроизводство. 2000. - №4. - С. 31 - 32.

44. Епифанов, B.C. Влияние норм высева на урожайность многолетнихтрав/В.С. Епифанов., И.В. Епифанова//Кормопроизводство. 2004. - №5. - С. 26 - 28.

45. Епифанова И.В. Приёмы возделывания многолетних бобовых травна семена и кормовые цели в условиях лесостепи Среднего Поволжья: автореф. дис. канд. с.-х. наук. 06.01.09, 06.01.05/Епифанова Ирина Васильевна. Пенза, 2004. -18 с.

46. Жидков В.М. Основная обработка светло-каштановых почв в интенсивном орошаемом земледелии Нижнего Поволжья: автореф. дис. д-ра с.-х. наук: 06.01.02/Жидков Владимир Михайлович. Волгоград, 1987. — 37 с.

47. Жизнь растений. Т.1. М.: «Просвещение», 1974. - С. 359.

48. Кетерер, А.Я. Покровные культуры для эспарцета песчаного/А.Я.

49. Кетерер//Мат. межд. научно-практ. конф. по проблемам повышения эффективности сельскохозяйственного производства. Оренбург, 1999. - С. 34 - 35.

50. Кетерер, А.Я. Фитомелиоративная роль эспарцета песчаного/А.Я.

51. Кетерер//Сб. науч. тр.: Пути увеличения производства и повышения качества животноводческой продукции. -Оренбург, 2001. С. 53 - 54.

52. Кетерер А.Я. Подбор покровных культур и норм высева для эспарцета песчаного в степной зоне Оренбургской области: автореф. дис. канд. с.-х. наук: 06.01.09/Кетерер Артур Яковлевич. Оренбург, 2001. - 24 с.

53. Кетерер, А.Я. Подбор покровных культур и норм высева для эспарцета песчаного в степной зоне Оренбургской облас-ти/А.Я. Кетерер//Региональная научно-практич. конф. молодых учёных и специалистов. Оренбург, ИПК ОГХ, 2001.-С. 23-24.

54. Кормилицын, В.Ф. Сбалансированность процессов минерализациии гумификации как экологический показатель устойчивости почвенного блока орошаемой агроэкосистемы/В.Ф. Кормилицын//Почвоведение. 1995. - №11. - С. 136 -137.

55. Кружилин, И.П. Суданская трава на орошаемых землях России/И.П. Кружилин., В.П. Чсовских. Волгоград, 1997. -С. 70-71.

56. Кружилин, И.П. Многолетние травы на орошаемых землях Западной Сибири/И.П. Кружилин., В.П.Часовских. Барнаул: ТИПП «Алтай», 1999. - 231 с.

57. Кружилин, И.П. Агромелиоративная оценка влагообеспеченноститерритории Нижнего Поволжья/И.П. Кружилин. Волго-Ф град, 1976. - 66 с.

58. Кружилин, И.П. Основные принципы управления формированиемурожаев на программированных посевах при ороше-нии/И.П. Кружилин//Программирование урожаев сельскохозяйственных культур на орошаемых землях Нижнего Поволжья. Волгоград, 1986. - С. 5 - 32.

59. Кружилин, И.П. Принципы районирования способов орошения встепной зоне/И.П. Кружилин., А.Г. Болотин., Н.В. Кузне-цова//Агротехнология и научное обеспечение интенсивного земледелия Нижней Волги на современном этапе. —

60. М.: изд-во «Современные тетради», 2005. С. 3 - 12. * 57. Кружилин, И.П. Многолетние травы на орошаемых землях Западной Сибири/И.П. Кружилин., В.П. Часовских. - Барнаул: ГИПП «Алтай», 1999. - 231 с.

61. Кружилин И.П. Агромелиоративная оценка влагообеспеченноститерритории Нижнего Поволжья/И.П. Кружилин. Волгоград: ВСХИ, 1976.-66 с.

62. Кутузова, А.А. Увеличение производства растительного белка/А.А.

63. Кутузова., Ю.К. Новоселов., А.В. Гарий и др. М.: Колос, 1984.-192 с.

64. Левахин, Г.И. Сравнительный анализ технологических свойствлюцерны и эспарцета/Г.И. Левахин, А.Г. Мещеря-ков//Кормопроизводство, 2002. -№10. С. 31 - 32.

65. Левахин, Ю.И. Влияние технологии и срока заготовки на качествокорма из эспарцета/Ю.И. Левахин., В.Д. Марса-ков//Кормопроизводство. 2002. - №6. — С. 28 - 30.

66. Лихолетов, Е.А. Современное состояние орошаемого земледелия/Е.А. Лихолетов//Актуальные проблемы развития АПК ф мат. межд. научно-практ. конф. Направление: социальноэкономическое развитие АПК. Волгоград, 2005. - С. 105 -107.

67. Льгов, Г.К. Орошаемое земледелие/ Г.К. Льгов. М.: Колос, 1979.-191с.

68. Малышев, М.И. Элементы биологизации земледелия//М.И. Малышев//3емледелие, 2002. №6. - С. 19 - 20.

69. Методика полевых опытов с кормовыми культурами/ВНИИ кормовим. В.Р. Вильямса. М., 1971. 52 с.

70. Медведев, Г.А. Многолетние травы при орошении/Г.А. Медведев.

71. М.: Росагропромиздат, 1989. 176 с.

72. Мишустин, Е.Н. Биологический азот в земледелии СССР/Е.Н. Мишустин., Н.И. Черепков//Изв. АН СССР. Сер. биол. 1976. -№3.-С. 325-334.

73. Мишустин, Е.Н. Биологический азот как источник белка и удобрений/Е.Н. Мишустин., Н.И. Черепков//Изд. АНСССР. Сер. биол. 1979. №5. - С. 656 - 676.

74. Мишустин, Е.Н. Биологическая фиксация атмосферного азота/Е.Н.

75. Мишустин., В.К. Шильникова. М.: Наука, 1968. - 531 с.

76. Мосиенко, Н.А. Агрогидрологические основы орошения/Н.А. Мосиенко. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 216 с.

77. Нагорный, В.А. Основы водосбереження при орошении в Саратовской области (В.А. Нагорный Саратов: Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова, 2001.- 153 с.

78. Овчаров, К.Е. Физиологические основы всхожести семян/К.Е. Овчаров. М.: «Наука», 1969. - С. 59 - 80.

79. Овчаров, К.Е. Физиологические основы всхожести семян/К.Е. Овчаров. М.: Наука, 1969. - С. 148 - 150.

80. Околелова А.А. Почвенно-генетическое разнообразие Волгоградской области/А.А. Околелова., Г.С. Егоро-ва//Экологические и социально-экономические аспекты устойчивого развития региона Нижней Волги. — М.: Изд-во «Современные тетради», 2005. — С. 17 — 24.

81. Посыпанов, Г.С. Методы изучения биологической фиксации азотавоздуха/Г.С. Посыпанов. М.: Агропромиздат, 1991 - 300 с.

82. Производство грубых кормов/Под общей ред. д-ра с.-х. наук, профессора иностранного члена РАСХН Д. Шпаара. Тор-жак: ООО «Вариант», 2002. - Книга 1. - 360 с.

83. Ревут, И.Б. Физика почв/И.Б. Ревут. М.: Колос, 1972. - 368 с.

84. Роде, А.А. Методы изучения водного режима почв/А.А. Роде. М.:

85. Изд-во академии наук СССР, 1960. 243 с.

86. Роде, А.А. Основы учения о почвенной влаге/А.А. Роде. JL: Гидрометеоиздат, 1995.-663 с.

87. Рябинина, О.В. Эспарцет песчаный резерв кормовой базы Иркутской области/О.В. Рябинина//Аграр. Наука. 2002. С. 10 -И

88. Рябинина, О.В. Возделывание эспарцета песчаного в Иркутскойобласти/О.В. Рябинина/ЛСормопроизводство. 2002. - №7.-С. 28-29.

89. Свинцов, И.П. Проблемы мелиорации в России/И.П. Свинцов//Сб.науч. тр. Рациональное природопользование и сельскохозяйственное производство в южных регионах Российской Федерации. М.: Изд-во «Современные тетради», 2003. -С. 342-345.

90. Слободяник, Т.М. Влияние норм высева и сроков уборки на урожайность эспарцета песчаного /Т.М. Слободян-ник//Кормопроизводство. 2002. - №7. - С. 22 - 25.

91. Соловиченко, В.Д. Многолетние бобовые травы повышают плодородие почв/В.Д. Соловиченко, В.Б. Азаров//Земледелие, 1999.-№5.-С. 19.

92. Станков, Н.З. Корневая система полевых культур/Н.З. Станков.1. М.: Колос, 1964.-279 с.

93. Трепачёв, Е.П. Биологический азот бобовых: вклад в плодородиепочвы и урожайность зерновых культур/Е.П. Трепа-чёв//Сельскохозяйственная биологи, 1987. №1. - С. 42 -49.

94. Филин В.И. Биологические и технологические основы программированного возделывания сельскохозяйственных культур при орошении в зоне сухих степей Нижнего Поволжья:автореф. дис. д-ра с.-х . наук: 06.01.09/Филин Валентин Иванович. Волгоград, 1987. - 49 с.

95. Филин В.В. Управление элементами плодородия светлокаштановых почв при интенсивном возделывании люцерны в условиях орошения: автореф. дис. канд. с.-х. наук: 06.01.09/Филин Виктор Валентинович. Волгоград, 2000. -23 с.

96. Шадских В.А. Научные основы технологий программированноговозделывания сельскохозяйственных культур в степной и сухостепной зонах Заволжья при орошении: автореф. дис. д-ра с.-х. наук: 06.01.09, 06.01.02/Шадских Владимир Александрович, 1996. 51 с.

97. Качественная оценка сельскохозяйственных угодий по Заволжскомрайонам Волгоградской области (третий земельно-оценочный район)

98. Административные районы Площадь с/х угодий, тыс. га Балл бонитета с/х угодий1997 20031. Быковский 295,5 56 471. Николаевский 288,9 54 51

99. Старополтавский 338,3 64 551. Ленинский 207,4 45 45

100. Среднеахтубинский 131,7 53 56

101. В среднем по земельно-оценочным районам 54 51

102. В среднем по области 69 62

103. Характеристика тепловых ресурсов зоны исследований (по данным Палласовской АМС)

104. Период со среднесуточной температурой воздуха выше0°15°гг

Информация о работе