Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технология возделывания козлятника восточного при орошении

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Технология возделывания козлятника восточного при орошении"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГ(} КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ Л ^МЕЛИОРАЦИИ им. А. Н. КОСГЯКОВА (ВНИИГиМ) Т-ТЗ--:-

„.,.-. ■ — На правах рукописи

БОНДАРЕН КО Александр Николаевич

УДК 631.67 : 631.81

ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО ПРИ ОРОШЕНИИ

Специальность 06.01.02 —сельскохозяйственные , мелиорации

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1995

Работа выполнена в отделе орошения Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А. И. Костикова (ВНИИГиМ).

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор, академик РАСХН Б. Б. Шумаков.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, ил.-кор. РАСХН 3. Ш. Шамсутдинов; кандидат биологических наук, доценг В. Г. Головатый.

Ведущая организация — НПО «Кустанайское» Казахской академии сельскохозяйственных наук, г. Кустанай.

Защита состоится января 1996 г. >в 13 часов на

заседании диссертационного совета по присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук К-099.05.01 при Всероссийском институте гидротехники и мелиорации им. А. П. Костяком ко адресу: 127550, Москва, ул. Большая Академическая, 44, ВНИИГиМ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

ВНИИГиМ.

декабря 1995 г.

Ученый секретарь специализированного к. т. II.

Р

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Создание надежной и сбалансированной кормовой базы для животноводства в- условиях юга Западной Сибири (Северный Казахстан) - одно из основных направлений в увеличении продуктов питания. Згу задачу можно решить путем расширения посевов районированных сортов кормовых культур, повышением их урожайности, а также внедрением в производство кормов новых высокобелковых бо-. бовых культур.

Козлятник восточный (Galega orientalis Lam) из семейства бобовых, которому в последнее время уделяется большое внимание со стороны ученых и производственников, как к перспективной многолетней культуре СМ. С. Рогов (1970), Р. А. Доценко, ILA. Доцен-ко (1973), IL П. Вавилов, А. А. Кондратьев, R Л. Филатов, Х.А. Райг (1975, 1980, 1382), А. И. Свешников (1979), И. М. Семенова (1S90), RE Головин, 3.И. Шаысутдинов и др. (1992)], принадлежит к числу культур интенсивного формирования биологической ыассы в условиях ограниченных тепловых ресурсов СМ. С. Ворейша (1982,1985)3. Ш данным Челябинского КИИСХ в условиях области возможно произвести до грех укосов и получить 300... 600 ц/га зеленой масса 15э-кет произрастать на одном поле без пересева 10... 15 лет СЕ К Семенова (1990)].

Одной из основных причин, одерживающих широкое внедрение козлятника восточного в производство кормов, является отсутствие опыта возделывания культуры на орошаемых землях в условиях резко континентального климата юга Западной Сибири, когда-каркое лето сменяется холодной зимой с незначительным снекным покровом, глубоким промерзанием почвы и интенсивным ветровым режимом.

Развитие орошаемого'земледелия в. данном регионе с использованием современной дождевальной техники представляет реальную возможность включения козлятника восточного в кормовые се. вообороты с целью производства высокобелкового корма.

Цельи задачи исследований

Целью " настоящей работы является установление качественной а количественной характеристики элементов технологического про-

цесса возделывания козлятника восточного при орошении в условиях юга Западной Сибири на юиых черноземах. В связи с тем, что технология возделывания культуры.зависит от многих факторов, в ■Задачи исследований включены, на наш взгляд, наиболее существенно влияюще на эффективность производства кормов:

- установить возможности выращивания козлятника восточного при орошении в условиях Северного Казахстана (юг Западной Сибири); _

- дать качественную и количественную' характеристику особенностей формирования регкима орошения и потребностей в оросительной воде по фазам развития культуры и в зависимости от ме- , теорологических условий; ,

- выявить эффективность минеральных удобрений на урожай-кость культуры; '

- оценить влияние норы и схем посева семян козлятника на формирование травостоя культуры и ее урожайность.

Научная новизна и прастическая значимость результатов работы

Для условий Северного Казахстана (юг Западной Сибири) теоретически и экспериментально доказана возможность формирования устойчивого травостоя культуры и получения высоких урожаев ае-леной массы высокобелкового растительного гарма, установлен ре-жиы орошения и методика расчета потребностей в оросительной воде по параметрам метеорологических условий, определены удельные показатели потребностей культуры в минеральных удобрениях и наиболее рациональные схемы ее посева.; -

Подученные результаты могут быть использованы как исходные . данные при планировании будувдс экспериментов, для составления ; нормативных документов и проектной документации при освоении земель под производство кормов с включением в севооборот коз- : латника восточного, при формировании сбалансированных по белку кормовых рационов для животных; при обосновании проектных и эк- . сплуатационных режимов орошения культуры на год с заданной Обеспеченностью дефицита водопотребления.

На защиту выносятся: .,' . . ;

- результаты полевых экспериментов по выявлению возможности выращивания козлятника восточного в условиях юга Западной

- 5 -

Сибири (Северный Казахстан) при ороиеяии;

- качественная и количественная характеристика режима орошения и методика расчета потребностей в оросительной воде по данным характеристики метеорологических условий;

- данные. о влиянии норм минеральных удобрений на урожайность козлятника восточного;

- оценка принятых схем и норм высева семян на формирование травостоя культуры и его продуктивность.

Апробация работы

Результаты исследований были доложены и одобрены:

- на XIX научна-практической конференции "Прогрессивные формы интеграции науки и производства АПК" (г. Кустанай, 1991 г.);

- на Всероссийской научной конференции "Экологические основы орошаемого земледелия" (Москва, ВНИИГиМ, 1992 г.);

- на объединенном заседании лабораторий полевого и орошаемого кормопроизводства НПО "Кустанайское" Казахской академии сельскохозяйственных наук (г.Кустанай, пос. Заречный, 1993).

Публикация

Основные поЯойэшйг диссертации содержатся в трех (из семи) опубликованных статьях и двух научно-технических отчетах ВНИИГиМ.

Реализация работы

Результаты исследований использованы при составлении проекта технологии возделывания козлятника восточного, разрабатываемого по Государственному плану НИР ГЛАВЮДХОЗА при Министерстве сельского хозяйства РФ, и при внедрении технологии в производственных условиях на площади 15 га в учхозе им. Ю. А. Гагарина Кустанайского СЖ

Объем работы

Диссертация состоит из введения,- пяти глав, выводов и предложений. Работа изложена на 111 страницах машинописного текста и включает 27 таблиц и 9 рисунков. Список используемой литературы содержит 78 наименований.

Краткое содержание работы

В пёрвой г лавево результатам исследований А. А. Абрашева, Е Г. Алькова, М. С.Борейш, ЕЕ Вавилова, ЕП. Головина, Е ЛДри* дигера, Р. А. Доценко, Е С. Епифанова, Ы Ф. Концевой, Г. ЕЙутувойа,

Е ЕЛукашова, Р. М. Николаева, Х.А.Райга, Ы. С. Рогова. А. М. Свешникова, Е Е Свешниковой, Н М. Семеновой, К И. Скоблиной, А. Ф, Степанова, й А. УтеуВД, А. А. Хребтова, А. И. Шагарова, 3. Ш. Шамсутдинова, •Г. И. Янковского, М. И. Ярошевича и других ученых проведен анализ опыта возделывания козлятника восточного в Белоруссии, Литве, России и Казахстане.

Рассмотрены природно-хозяйственные условия, определяющие . эффективность возделывания культуры в различных регионах; ее ботанические и биологические особенности; хозяйственное значе-кие, кормовые достоинства.и использование; агротехника возделывания культуры; водный режим почвы, водопотребление культурой'и режимы орошения; технологии ухода за посевами и уборки.

В работах П. П. Вавилова, Е Я «Платова (1930); Е П. Дридигера (1991); Ы. Ф. Концевой и А. П. Заяц (1938); В. Ф. Косторной (1989); Г. И Кутузова, А. Ы. Шагарова (1383-1986); Е Е .Дукашова, Е К. Жума- , гулова, К Т. Салтыкова (1991); Р. М. Немакаева, А. А. Семоянина (1987); К С. Рогова (1970); Е Е Свешниковой, А. М. Свешникова . (1987); Е М. Семеновой (1990); Е И. Скоблиной, Е Г. Тазиной и др. (1984,1985, 1986, 1987); А. & Степанова (1991); А. И. Щагарова, Г. И. Янковского, А. А. СтрукчинкасЗ., А. Е Сушинасаса( 1988) , показано, что технология возделывания козлятника восточного при ее общности с другими технологиями возделывания многолетних бобовых культур имеет также свои особенности и в значительной степени зависит от региональных природно-хозяйственных условий.

Во второй главе "Ериродно-хозяйственные условия в регионе проведения полевых экспериментов" приведены метеорологическая характеристика по среднесуточной температуре н влажности воэду- , . ха, атмосферным осадкам, испаряемости и дефициту испаряемости ;. за вегетационные периоды с 19бЗ по 1993 гг. (по ближайшей метеостанции Кустанай), почвенные и .гидрогеологические условия,; гранулометрический состав, водно-физические и агрохимические;, свойства почвы, условия организации полива с использованием. дождевальной машины "Кубань - ЛК". •

; .За четыре года проведения полевых экспериментов (1900-1993 гг.) два вегетационных периода характеризуется экстремальными; • значениями обеспеченвя тепловыми. ресурсами: 1891 г. ,-, ывкси-, ,' шльным,1 а 1992 г'шкиыадьнш. "-.V г^-р^^СУ.

Самым неблагоприятным для развития культуры в этом регионе сформировался вегетационный период 1991 года. Дефицит испаряемости составил 562 мм. Вегетационные периоды 1990, 1992 и 1993 гг. можно характеризовать благоприятными. Величины дефицитов составили соответственно 192, 223 и 128 мм, что ниже среднего многолетнего значения (359 мм).

Почвы опытного участка представлены южными черноземами. Основная масса гумуса - 1,48. ..2,82 % (в среднем - 2,03 X); азота нитратного, фосфора и калия, соответственно: 4,4. ..15,9 (7,3); 10. ..24 (15,5) и 253. ..442 (322) мг/кг почвы находится в : пахотном слое 0,3 м. Согласно классификации Е А. Ковды, КЕЕго-1, рова и др. (1989) почвы опытного участка не засолена Содержание солей в почвенном профиле мсшостью о,5 м не превышает 0,033 7..

Грунтовые воды залегают на глубине более 8-9 метров.

В разделе "Техническая характеристика поливной техники" приведены технологические параметры доддевальной машины "Кубань- ЛК", с помощью которой проводились поливы на опытном участке.

Б третьей главе рассмотрены вопросы организации и проведения полевого эксперимента, методика водобалансовых наблюдений, методика изучения влияния уровня минерального питания, норм высева семян на продуктивность травостоя козлятника восточного и фенологических наблюдений.

Полевые эксперименты проводились на ■ одном из производственных полей. Под опыты был выбран на поле типичный участок, который был разбит на делянки с различкши нормами и схемами высева семян и внесем« доз минеральных удобрений. Опыт заложен весной 1990 года. Площадь делянки 5x5м. Ограничение площади делянки было вызвано лимитом посевного материала и не противоречило" методике постановки подобных экспериментов с культурами сплошного сева СКА.Доспехов (1985)].

Швторность опытов трехкратная. Варианты опытов с минеральными удобрениями райполойвны на участке рендомизировано СИ А. Доспехов (1985)3.

В связи с отсутствием количественной характеристики потребностей культуры а минеральном питании доды удобрений опреде-

лены по люцерне исходя из наличия элементов минерального питания в почве опытного участка и планируемой продуютивности травостоя в 60 т/га зеленой массы. Расчет был выполнен для од-•ного варианта. Так как отзывчивость козлятника на удобрения отличается от люцерны, принято еще по два варианта в сторону убывания и увеличения доз удобрений от расчетного с предположением, что оптимальный вариант будет находиться в пределах крайних значений принятых доз, удобрений. Для контроля один вариант был заложен без удобрений. Удобрения внесены под основную обработку почвы. ■ Минимальная доза удобрений (вариант 2) N50P90K45, а максимальная (вариант 6) - N150P350K125.

Опыты залолзны с плотностью высева всхожих семян от 8 до 20 кг/га (четыро варианта). Загущэние посевов осуществлялось через уменьшение расстояния ые)эду рядками высева от 0,75 до 0,24 il Такой подход к формированию платности травостоя в начальный период развития культури позволял реализовать различную агротехнику обработки почвы в междурядьях. На варианте с нормой высева семян 16 icr/ra произведен двухстрочный посев с расстояниями незэду рядкаш 0,6 м и в рядках - 0,15 м.

Водно-балансовые наблюдения включали контроль за влажностью' почвы с использованием нейтронного влагомера, регистрацию атмосферных осадков и поступлений оросительной води пра поливах почвеннцш доэдемераьш.

Расходная часть водного баланса иди эвалогранспирацщ устанавливалась но разности ыевду суммарным значением поступлений воды с атмосферными осадками, поливами и вдагозапасаш на начало расчетного периода и вдагоааласами на конец расчетного пе-. Риода. i

Очередной полив назначался при достижении влажности почвы 66,..75 % НВ в расчетном слое, который в первый год ;шзни культуры изменялся пропорционально от 0,3 м (в начале) до 0,6 м в конце вегетационного периода. В последующие годы предпо-ливной уровень влажности почвы был ориентирован в тех аз пределах, но для постоянного слоя - 0,6 ы.

Суммарное водопотребление культурой устанавливалось расчетный путей по водному балансу.

Нэрыа полива определялась та условий водоудераивашцзй

способности почвы и мощности расчетного слоя по методике А. Н Костикова (1960).

Поливы проводились без образования поверхностного стока.

После очередного укоса проводился полив нормой, рассчитываемой по разности между наименьшей влагоемкость» и влажностью почвы, сформировавшейся сразу после укоса.

Критерием оценки эффективности проводимых мероприятий принята продуктивность травостоя, формирующаяся на единице площади.

Очередной укос и учет биологической массы производился в фазу бутонизации - начале; цветения культуры на типичном фоне делянки с 1 м. кв.. Из общей массы отбирались по вариантам образцы корма и подвергались химическому анализу по стандартным методикам в областной агрохимической лаборатории.

В четвертой главе приведены дакниэ пшгкаас наблвденний за поступлением атмосферных осадков и поливной воды на опытный участок, динамикой влагозаласов в почве, элементами водного баланса по режимам орошения, условиям перезимовки козлятника после первых лет и в последующие годы жизни, а тага® результаты фенологических наблюдений и агрохимического анализа почвы и растений (корма).

За вегетационные периоды поступило с атмосферными осадками соответственно по годам наблюдений: 2070, 1265, 2453 и 1797 м** 3/га еоды. Наиболее обеспеченными атмосферными .осадками посевы ¡созляткика были в 1992 году, когда их вкпало в два раза больше по сравнению с 1991 годом. Если сравнивать количество атмосферных осадков за вегетационные периоды в процентах от годового количества (с учетом осадков межвегетациояньх холодных периодов) , то их часть составил^ соответственно годам исследований^ 45, 43, 67 и М %.

При продолжительности вегетационных периодов соответственно: 102, 116, 137 ж 115 суток, число дней с осадками составило в 1990 г. - 32. в 19.91 - 34, в 1992 - 29 И в 1993 г. - 28 дней, т. е. на каждый 3-5 день. Однако, их распределение в течение вегетационного периода .неравномерное: в мае - 1.. .12, в июне -6...15, в коле - 7... 12 н августе - 5... 11 дождей. Кроме этого имели место случаи, ' ешда за .один день выпадало гбалее 40 мм

осадков; в 1992 году - 21 мая и 4 июня. В 1991 году осадков более 14 мм за один день не зарегистрировано. Ливневой характер ашадешш осадков члщо всего отмечался в июле месяце.

Зарзгистрирозанного количества атмосферных осадков было недостаточно для компенсации дефицита мдопотребдоикя, особенно, в поегедувдао годы лизни козлятника. Пэ кзро увеличения плотности травостоя возрастала потребность в дошляетедькой подаче оросительной воды. £ашше по ре ж;: идам орошения культури представлены б таблице 1.

Таблица 1. гвяаш оровзиаз козллтксса восточного по даннш подового эксперимента.

.1 I Годи !

N н/н! Йхрааерайтика 5--------------------------1

! ! 1990 ! 1991 ! 1992 I 1993 !

------I---------------------------!------1------}_;----1------1

1. Продолжительность вегетационного перш да, сут 102 116 137 116 :

2. Продолжительность побитного

периода, сут 27 80 100 93

3. _ Число поливов 5 7 3 3

4. Средний ицялодлвной период, .

еут 6,8 13,3 50,0 41,5

5. Поливная норма О), ш 10-20 12-30 35-40 51-53

6. Оросительная нориа (М), ш 72.0 182,5 110,0 156,0

Как видно из таблицы 1, число поливов для первого года тш-. ни культуры колебалось от пяти до семи (включая и предпосевной полив). Бэр>1а полива изменялась от 10 до 30 ш. Увеличение по-Л1Шной. нормы осуществлялось по изре развития культуры, ее корневой скстецц я соответствувдш уииененгдо шпщости расчетного слоя почвы.

1992 год отличался высокой обеспеченностью посевов атше-"эрныыи осадками и низкой - тепловыми ресурсами. Для формирования полноценного урокая к первой/ укосу потребовалось проведение одного полива норуэй 35 им, ко второму - двух поливов нориаАи 35 и 40 ш. Качало вегетационного периода в 1993

году характеризовалось затяжной холодной весной и достаточным галичеством естественных атмосферных осадков. Потребность в проведении полива возникла лись к 18 мая. Доля оросительной воды по отношении к осадкам вегетационных периодов составила соответственно: 0,35; 1,44; 0,45 и 0,87. В среднем за четыре года исследований это соотношение составило 0,78. Отмечается возрастающая роль оросительной воды в последующи? • годы жзни козлятника. Обязателен послеукосний полив.

£ соответствии с методикой проведения исследований водный баланс за вегетационные периоды составлен для двухметрового слоя почвы. В приходную часть баланса вошли атмосферные осадки, поливная вода и разность меяду влагозаласами на начало и конец вегетационного периода. Расходная часть баланса представлена эвалотранспирацией С 0. Г. Грамматикам, Е. А. Нестеров (1980) ], включающей собственно транспирацию воды растением и испарение влаги с поверхности почвы. Перераспределение влаги на нижней границе расчетного слоя приравнено нулю. Такое допущение сделано по следующим соображениям: 1 - уровень грунтовых вод на опытном участке находился на глубине 8-9 метров. При высоте капиллярного поднятия воды в средних суглинках 3-4 метра подпитывание слоя активного влагообмена, который в годы исследований был ограничен О,5 м с поверхности, исключается. В этом случае коэффициент использования грунтовых вод с достаточной степенью точности можно приравнивать нулю СБ. С. Маслов и др. (1989)]; 2 -перераспределение атмосферных осадков и поливной воды яихе расчетного слоя в пределах вегетационных периодов также исключается, так как поливы производились дождевальной машиной "Кубань - ЛК" малыми норма;«! без образования поверхностного стока в понижения, а выпадение атмосферных осадков .в подавляющем большинстве зарегистрировано в небольших количествах. Результаты определения элементов водного баланса представлены в таблице 2.

Как видно из приведенных данных (табл. 2), основным источником формирования водного питания растений были атмосферные осадки летнего периода, доля которых в суммарном водопотребле-нии составила соответственно годам: 0,7; 0,33; 0,67 и 0,48. С уменьшением атмосферных "осадков возрастает роль оросительной воды в формировании урожая. Так, в 1991 году, затраты ороси-,

- 12 -

Таблица 2. Влешнты водного баланса по годам исследований

Годы 1 Осадки (Р),( Оросительная ! Изменение I Суммарное во-! ! мы I норма (ш), мм!влагозапасов! допотребление! 1 1 1 (ДЧ), мм ! (Еф), мм ! --------,--------------1------------1--------------1

-1-

1990 207,0 72,0 17,5 296,5

1991 126,5 182,5 69,7 378,7

1992 До первого укоса

142,7 35,0 -37,4 140,3

До второго укоса

103,1 75,0- 48,1 226,2

Всего 245,8 110,0 10,7 366,5

1993- До первого укоса

82,6 52,0 23,6 158,2

До второго укоса

97,1 104,0 10,6 211,7

Всего- 179,7 156,0 34,2 369,9

тельной воды на покрытие дефицита водопотребления составили 48,21. Участие влагозапасов в водном питании козлятника незначительно и не превышало 18,4 % в сухом 1991 году.

Как уже отмечалось, козлятник восточный обладает довольно высокой холодо-и морозостойкостью. Не погибает при температуре до минус 25 гр. С, а при наличии сне&ного покрова - до минус 40 гр. О 1КЦ. Семенова (1990)3. Если ориентироваться на приведенные данные, то возделывание культуры в данном регионе не вызывает сомнений. Вместе с тем, как показали проведенные исследования, особое внишние при возделывании козлятника в условиях резкс^гантинентального климата должно быть обращено на сохранение травостоя при перезимовке после посевов в первый год его лизни. Поэтому в этой регионе,, характеризующемся интенсивным ветровым режимом, необходимо создавать условия для накопления снега на полях, занятых культурой. Для этого последний укос делается на высокой срезе (15-18 си), а в первый год после посе-если козлятник в своей развитии не достиг фазы массового цветения, вообще укос не производится. Формирование устойчивого

снежного покрова способствует снижению абсолютного минимума температуры почвы на глубине 0,2 м и, как следствие, меньшей глубине ее промерзания.

Анализ опытных данных по продуктивности травостоя козлятника показывает, что устойчиво высокие урожаи культуры формируется на третий год жкзак. В первый год после посева при благоприятных условиях развития культуры можно получить 100-240 ц/га зеленой массы. На второй год, с увеличением плотности травостоя, урожайность возрастает и может, достигать 430-480 ц/га; на трейтий год - 560-720 ц/га зеленой массы (табл.3).

Таблица 3. Про дуга кг кос1ь травостоя козлятника восточного (ц/га зеленой массы)

Варзгакгы по нормам! Варианты по дозам минеральных удобрений I

и.схемам высева !------------------------------------------1

семян ! 1 ! 2 ! 3 ! 4 ! 5 ! б!

!.....-I------!------!------!------!-------1

Ка второй год жизни (1992 г., два ук ^а)

А-75; Н- 8 . 148,2 150,1 149,5 254,5 200,8 248,1

А-45; Н-12 181,1 317,2 323,8 264: ? 262,0 326.0

А-60; Н-16 227,6 260,8 267,4 362,4 291,3 263,5

, А-24; Н-20 296,8 481,0 353,3 328,9 426,4 469,0

' На тоегий год жизни (1993 г., два укоса)

А-75; Н- 8 229,4 301,3 366,3' 504,0 504,3 475,0

А-45; Н-12 414,0 472,2 490,2 500,2 543,4 529,4

А-60; Н-16 418,8 505,1 439,8 435,9 557,9 601,6

А-24; Н-20 467,2 496,7 562,5 589,5 678,5 720,7

Если за один укос в 1990 году получено в средйем по опытному

участку 171,4 ц/га зеленой массы. то за два укоса на втором го-

ду его жизни - 285, а на третьем - 492,5 ц/га зеленой массы.

: При этом на отдельных вариантах максимальная продуктивность травостоя составила соответственно годам развития: 285, 481 и 721 ц/га зеленой массы. Приведении? данные указывают на рост урожайности культуры в первые три года его жизни. Ш нашим данный урожайность культуры на третьем году возросла по сравнении со вторыМ/На 72,2 , с первым - на 187,4 X.

Потенциальна* гз продуктивность травостоя при внесении со-

ответствуютх доз удобрений и схем высева семян может возрасти к третьему годуfпо сравнению со вторым - на 50%, а с первым -на 153 Эти показатели интенсивности накопления биологической массы культуры свидетельствует о ее высокой отзывчивости на внесение удобрений и загущение посевов. Для анализа эффективности различных схем, норм высева семян и доз минеральных удобрений использованы данные по продуктивности травостоя козлятника восточного за дт;а год?, (табл. 4).

Таблица 4. Продуктивность травостоя козлятника восточного за два года (ц/га зеленой массы, 1992-1993 гг.).

Варианты по норкам ! и схр?.ем высева семян !

Варианты по дозам минеральных удобрений I -----------------------------------------j

1 ! 2 1 3 ! 4 t о * 6 f -----------------------------------------j

А-75; Н» 8

А=45; Н=12

А-60;, Н-16

А-24; Н-20

377,6 451,4

605,1 789,4

645,4 765,3

764,0 977,7

515,8 758,5 705,1 723,1

814,0 764,8 805,4 855,4

707,2 798,3 849,2 865,1

915,8 918,4 1104,5 1189,7

По абсолютному значению наибольшее количество зеленой кассы сформировалось на шестом варианте с удобрениями на загущенных посевах - 1189,7 ц/га (табл. 4), что больше на 55,7 %, по сравнен™ с вариантом без удобрений при этой же плотности посевов, и на 315,1 %, по сравнению с разреженными посевами.

С целью выявления существенности влияния того или иного агроприема на формирование урожая проведена статистическая обработка данных таблицы 4 по методике Б. А. Доспехова (1985).

Статистическая проверка гипотезы влияния схем и норм высева семян показывает, что уровень значимости, характеризующийся доверительным интервалом на 95 % уровне вероятности, отвергает нулевую гипотезу (Но) при сравнении вариантов: 1) А-75; Н-8 и А=45; К--12 и 2) А=60; Н-16 "и А=24; Н-20. Как в первом, так и во Егором случае разности между выборочными средними с31 - у"2 - \ и 62 - - зг больше генеральных разностей между ними, имея положительные значения. Что касается вариантов А-45; Н-12 и А-60; Н-16, то здесь кулевая гипотеза не отвергается, так как довери--

тельные интервалы включают нуль и область отрицательных величин, т. е. разность меньсэ предельной случайной о'лнбгс! (d < tas * ^d)- Сравнительная оценю вариантов А«75; Н"В и Д-2-1; 11-20 поксоыэаот, что уровень значимости разностей, иаракгеризуггдхся яоверитедьнод интервалом и на G3 % уровне вероятности, отвергает нулэзу» гипотезу (Но), что дает основания утверждать о несомненном преимуществе в услозиях региона загу-гршшх лосевсз культуры f по сравнению с разрешенными ис малыми нормами Еысева семян.

Статистический анализ данных по влиянию минеральных удобрений на продуктивность культуры показывает, что изменения s пределах одного фона существенны. Доверительные границы разброса случайных величин на 95 X уровне вероятности не охватываю? ряды, нулевая гипотеза (Но) отвергается, а полученные данные могут быть проанализированы с позиций влияния различных доз удобрений на урожайность козлятника восточного.

В пятой гласе сделана оценка результатов экспериментальных исследований по зффекткшоста доз минеральных удобрений л повышении уротайности культуры, приведена методика определения суммарного испарения с оропаемого поля и расчета режимов орошения на год с заданной обеспеченностью дефицита зодопотребдения, сделана оценка состава и питательности корма из козлятника восточного.

Эффективность доз минеральных удобрений устанавливалась по удельные показателям, которые были представлены как отношение суммарной урожайности за Z года к внесенной дозе минеральна удобрений и как отношение прибавки урогая на единицу дозы минерального удобрения. В том и другом случае тенденйи в изменениям: удельных показателей сохраняется. Результаты определений представлены з таблице 5.

Ездо отметить, что увеличение доз удобрений свыше проектного (четвертый вариант) сопровождается некоторой устойчивость« удельных показателей. Такая тенденция свидетельствует о том, что проектный четвертый вариант по дозам удобрений для данных почЕенно-клзшатичэсгага и хозяйственных условий является предельным и дальнейшее увеличение их не дает существенных прибавок в урогайности культуры. ' . , -

Таблица 5. Эффективность одного килограмма действующего вещества минерального удобрения по суммарной продуктивности посевов козлятника за два года (ц/кг д.в.).

Варианты

по плотности ! по удобрениям

посева (--------------------------------------------

! 2 I 3 ! 4 ! 5 ! 6 --------------1--------»---------{---------,--------,------

А 3 0 г а

А"75; Н- 8 9,03 5,73 6,32 5,04 4,82

А-45; Б»12 15,79 8,90 6,37 5,75 5,70

А—60; Н-16 15,32 7,86 6,65 6,06 5,77

А-24; Н-20 19,55 10,18 7,65 у. аз 7.93

Ф о с Ф о р а

А=75; Н- 8 5,(22 3,03 3,16 35 2.07

А-45; Н-12 8,77 4,79 3,19 2.Б8 2.44

А=бО; Н=16 8,51 4,16 3,33 2.33 2.47

А-24; Н-20 10,86 5,39 3,83 3.68 3,40

К а л и я

А-75; Н- 8 10,03 6,45 7,22 5,88 5.78

А=45; К-12 17,54 10,18 7,28 6,71 6,-84

А=60; Н«16 17,02 8,84 7,60 7,08 6,92

А=24; Н-24 21,73 11,45 8,75 9,20 9,52

Вместе с тем, необходимо отметить, что приведенный выше анализ носит в некоторой степени субъективный характер, так как продуктивность травостоя зависела не только от внесенных удобрений, но и от начального плодородия почв, которое в первом приближении мояно характеризовать урожайностью культуры на контрольных вариантах без удобрений. А она бала довольно высокой. Например, по абсолютному значению урожайности вариант А-24:Н«20 превосходил все варианты с удобрениями на фоне с плотностью посевов варианта А-75:В=8, т.е. от густоты стояния травостоя. Поэтому к более объективным показателям оценки эффективности удобрений относят удельные показатели по прибавке урожая на

единицу дозы минерального удобрения [М.ККаюмов (1989)3. 'При' таком подходе представляется- возможность исключить влияние вариантов по плотности высева семян и исходного уровня минерального питания растений в почве на показатель эффективности вносимых удобрений. I при таком подходе оценки эффективности минеральных удобрений отмечается наибольший прирост урожайности культуры во втором варианте. Здесь на единицу внесенного в почву азота, фосфора и калия, в среднем прирост урожайности соста-вил(соответственяо 2,36; 1,64 и 3,28 ц/кг д. в.. В дальнейшем с увеличением дозы минерального удобрения прирост урожайности стабилизируется.

Наибольшая эффективность отмечается на затушенных посевах. При этом внесение К50К50К45 обеспечивает прирост урожайности7по сравнению с контролем на 28 %. Дальнейшее же увеличение доз удобрений з 3,4 раза, что соответствует шестому варианту, обес-■печивает прирост урожайности, по сравнению со вторым вариантом, всего лкыь на 22 процента. Такая диспропорция свидетельствует об очевидной экономической невыгодности увеличения затр^Г минеральных удобрений свыше, чем во втором варианте.

Основой получения высотах и устойчивых урожаев коалятюпса восточного и рационального использования еодных ресурсов в данном регионе является режим орокения, бесперебойно восполняющий ' дефицит водопотребления культурой. .В практике находят широкое ■ применение ряд методов, с помощью которых представляется возможность устанавливать суммарное испарение с поля С С. М. Алпатьез (1965), Л. Ы. Алпатьев (1969), 11 И. Будыко (1956), ЕВ. Ванников и др. (1976), 0. Г. Грачматшати, Е. А. Нестеров (1980), Ф.Ф. Давитая и Ю. С. Мельник (1970), Н. В. Данильченко (1964, ^1965, 1978), Е Н. Иванов (1657), А. Р. Константинов (1968), Р. А. Кван и др. (1981), А. Н. Костяков (1950), Я П. Айдаров и др. (1990), 11 А. Шаров (1948)]. В данной работе ш воспользовались биоклиматичес-¡отм методом, получившим распространение в регионе исследований при обосновании регяшов орошения люцерны и других районированных сортов сельскохозяйственных культур СР. А. Кван и др. (1981)3. Его преимущество состоит в той, что суммарная потребность в воде приравнивается к испаряемости, скорректированной биологическими коэффициентами, отражающими роль культуры в формировании

- 18 -

потока почвенной влаги на испарение.

В нашем случае биологические коэффициенты (Кб) для козлятника (табл.6) рассчитаны как отношение фактических затрат почвенной влаги, установленных водобалансовыми наблюдениями, к испаряемости, рассчитываемой по формуле Иванова ЕЕ (1955) с' поправочным коэффициентом О,8.

Ввиду того, что в первый год жизни козлятника его травостой практически не сомкнут, значения биологического коэффициен-Таблица 6. Подекадные значения, биологического коэффициента (Кб) козлятника восточного .

Год Декада ! ! 1990 ! ! ! ! 1991 ! 1992 ! ! ! ! 1993 !

1 0,60 0,61 0,65 0,75

2 0,62 0,64 0,68 0,81

3 0,69 0,71 0,75 0,90

4 0,77 0,82 0,86 1,04

5 . 0,89 0,95 0,92 1,16

6 0,99 1,03 1,03 0,89

7 1,06 1,07 0,77 1,01

. 8 ' 1,09 1,10 0,88 1,16

9 1,10 1,10 1,04 1,25

10 1,10 1,09 1,16 1,29

И 1,22 1,30

12 1,24

13 1,25

та меньше единицы на протяжении 50-60 дней. В последующие годы с увеличением плотности травостоя и его более интенсивным развитием биологический коэффициент увед!чивается. К моменту проведения первого укоса на 2-ом году жизни уже достигает 1,03, а при формировании второго укоса - 1,22-1,25. На третьем году 2Ш5КИ культуры, когда практически заканчивается формирование плотности биоценоза, значения коэффициента до первого укоса из- . меняются от 0,75 до 1,16 и до второго укоса - от 0,89 до 1,30. Для'получения планируемой'урожайности козлятника .восточного в последующие годы необходимо ориентироваться при расчетах реж- ,

мов орошения на коэффициенты, полученные для третьего года его жизни. В том случав, если продолжительность накопления биомассы по метеорологическим условиям будет превышать указанные пределы, необходимо ориентироваться на значения коэффициента по последней декаде. .

По полученным коэффициентам рассчитаны проектные режимы орошения культуры на годы с заданной на 25, 50 и 75 Z обеспеченность« дефицита водопотребления ( табл. 7).

Рентабельное промышленное производство молока, мяса, шерсти и других продуктов животноводства требует рационального расходования кормов, которое достигается при сбалансированном кормлении животных, основанном на точных данных о химическом составе и питательности кормов. Осредненные значения химического анализа корма из козлятника представлены в таблице 8.

. Учитывая продуктивность травостоя козлятника на третьем ' ■году жизни, представляется возможным за вегетационный период получать с одного гектара при минимальных затратах удобрений (ва-• риант 2) до 00 ц кормовых единиц, содержащих 17 ц перевари, у-мого протеина

Потребность культуры в минеральных удобрениях может быть оценена по отчуждению азота, фосфора и калия из почвы с продукцией, наличие легко доступных форм этих элементов в почве и ' проектируемой продуктивности ; травостоя. •

Сравнительная характеристика химического анализа люцерны и козлятника свидетельствует о меньшей зависимости последнего от минерального питания, содержащего фосфор. Потребность культуры в азоте должза удовлетворяться в начальный период , развития, , в последующие годы она компенсируется за счет фш&ации его растением из атмосферы. Наибольшую • потребность козлятник испытывает в калийном питании.

Таблица 7. Проектный режим орошения козлятника восточного на различные годы обеспеченности дефицита водопотребления

Обеспеченность дефицита водопотребления, 7.

25

Год

50

развития

75

культуры

»

к»

0

1

1-ый 1 ' 2-ой I 3-ий ! 1-ый I 2-ОЙ. I 3-ий 1 1-ый I 2-ой ! 3-ий

Режим орошения

N п/п! Дата? Норма! Дата! Норма! Дата! Норма! Дата! Норма! Дата! Норма! Дата! Норма! Дата! Норма! Дата! Норма! Дата! Норма

. 1 10.05 15 22.06 40 17,06 50 28.04 15 2.07 40, 23.06 50 7.05 15 12.06 40 29.05 50

2 14.06 20 30.06 50 26.06 50 24.06 25 17.07 50 7,07 50 20.05 15 23.06 50 19.06 50

3 23.06 20 25.08 50 7.07 50 7.07 25 10.08 50 гг. 07 50 10.06 20 3.07 50 28. Об 50

4 29.06 25 13.09 50 26.08 50 16.07 30 30.08 50 13.08 50 18.06 25 13.07 50 6.07 50

5 20.08 35 - - 12.09 60 29.07 30 17.09 50 2.09 50 29.06 25 27.07 50 15.07 50

6 30.08 35 - - • . - - 12.08 35 - - 20.09 50 4.07 .30 21.08 50 27.07 50

7 - - - - - , - 28.08 35 -- - - - 9.07 30 12.09 50 19.08 50

8 17.07 35 - - 8.09 50

9 25.07 35 - - - -

10 - ■ - - - - - - - 14.08 35 - - -

Итого 6 150 4. 190 5 250 7 195 5 240 6 . зоо 10 265 7 340 8 400-

- 21 -

Таблица 5.4.1. Количественная характеристика состава и" питательности козлятника восточного.

Показатель I Варианты с удобрениями !

11! _2_! __3_! _о _5_! _6_1 _Ср. _

1. Сырая зола, % 9,3 9,5 • 8,7 9,2 9,4 8,7 9,16

2. Сырой протеин, X 18,7 19,0 18,0. 18,5 18,4 18,3 18,5

3. Сырой жир, % 2,6 2,6 2,6 2,5 2,6 2,5 2,57

4. Сырая клетчатка, % 26,1 26,5 26,1 25,7 25,8 26,0 26,0

5. Сахар, % 2,23 2,46 2,54 2,37 2,01 2,42 2,34

6. Кормовые единицы 0,70 0,70 0,72 0,72 0,72 0,71 0,71

7. Перевари,. -ыый про-

теин, г/кг 133,0 135,7 128,6 131,6 131,2 130,3 131,7

8. Кальций, г/кг . 15,6 17,2 17,3 16,7 17,9 15,7 16,7

9. Босфор, г/кг 2,00 2,10 2,13 2,14 2,14 ' 2,04 2,09

10.Кадий, г/кг 2,71 2,86 2,75 2,63 2,90 2,62 2,75

11. Азот, мг/кг 1748 1939 2003 1656 1831 17,-33 1825

12. Каротин, мг/кг 92,4 99,4 85,1 84,4 98,4 79,2 89,8

ВШОДЦ II ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. В условиях Северного Казахстана (юг Западной Сибири) получен устойчивый травостой козлятника восточного.

Орошение дождеванием способствует быстрому отрастанию о?д-еы и формированию высоких урогаев: в первый год яизви - до 240, во второй - до 480 и в последующие годы - до 720" .ц/га зеленой массы. •

2. Раннее начало п позднее окончание вегетационного периода обеспечивает наиболее полное использование фотосинтетически активной радиации и формирование более продолжительного зеленого конвейера для животноводства с содержанием до 0,72 кормовых единиц в единице оухого корна, обеспеченной 160-180.г перевари- .

мого протеина в каждой; каротина - до 75 иг/кг, что. значи-

- 22 -

тельно больше, чем в'биомассе-люцерны.

3. При выращивании козлятника восточного на корм наибольший эффект по формированию травостоя в этих условиях достигнут при высеве 20 кг/га всхожих семян с междурядьями в 0,24 м. На этом варианте был подучен более плотный травостой с первого года жизни культуры. Более разреженные посевы с норкой 'высева семян 8 кг/га с междурядьями 0,75 м практически в первый год жизни культуры не обеспечивают формирование полноценного укоса. Ео второй и третий год продуктивность травостоя на этом варианте значительно уступала варианту с более плотным высевом семян. Такая схема посева возмо>ша на чистых полях и для целей производства семян этой культуры.

4. Козлятник восточный отзывчив на минеральные удобрения и в условиях орошения. Наибольший уронай культуры получен по шестому варианту, где было внесено под осгговную обработку почвы 150 кг азота, 350цг фосфора и 125 кг калия.

Вместе с тем, эффективность внесенных удобрений была наибольшей во втором варианте.

5. Химический анализ полученного корма показал, что козлятник восточный в этих условиях потребляет азота нитратного, фосфора, калия и кальция на килограмм абсолютно сухого корма ^соответственно 1,825; 2,09; 2,75 и 16,7 граммов.

Полученные данные, по выносу элементов минерального питания козлятником восточным из почвы позволяют с достаточной степенью точности устанавливать дозы минеральных удобрений на планируемую урожайность.

6. Релям орошения козлятника восточного при прочих равных условиях существенно зависит от фазы его развития. В первый год иизни потребность культуры в воде незначительна, поскольку травостой продолжительное время, остается несомкнутым, ' а транспири-рукэдзя поверхность листьев не превышает 2 м. кв. /м. кв.. Для восполнения дефицита водопогребления в этот период требуется провести 6-10 поливов нормой" от 150 до 350 м. куб./га, оросительной нормой 1500-2650 м. куб./га. Во второй год жизни культуры, когда травостой смыкается, потребность в дополнительном увлажнении почвы возрастает и в зависимости от метеорологических условий потребность в оросительной воде составляет 1900-3400. ы. куб. /га.

В последующие годы, когда сформируется устойчивый травостой, оросительная норма увеличивается до 2500—4000 м куб./га.

7. Интенсивность оттока влаги из почвы — величина переменная и изменяется в сторону увеличения от посева до цветения— начала плодообразованпя и от начала отрастания травостоя до очередного укоса. Относительно испаряемости, устанавливаемой по формуле Н. Н. Иванова, удельная величина испарения в период от посева до появления третьей пары листочков характеризуется коэффициентом — 0,6—0,8, по мере развития культуры коэффициент увеличивается до 1,1. На втором году жизни культуры этот показатель возрастает и в фазу цветения — начала плодообразованпя достигает 1,05—1,2. В последующие годы ег.о величина к моменту очередной уборки может достигать 1,2—1,3 Ео.

Публикации автора по теме диссертации

1. Эффективность минеральных удобрений при орошении козлятника восточного па деградированных южных черноземах//Создание мелиоративных систем нового типа. — М.: ВНИИГиМ, 1991, —С. 146—149.

2. Выращивание козлятника восточного при орошении в условиях Северного Казахстана. — Аграрная наука, 1993, № 5, с. 45 (в соавторстве).

3. Возделывание козлятника . восточного — экологически безопасное производство высокобелковых кормов на орошаемых землях / Экологические основы орошаемого земледелия.—■ М: ВНИИГиМ, 1995, —С. 119—123 (в соавторстве).

Объем 1'Д п. л.

Тираж 100

Заказ 1141

Типография издательства МСХА им. К- А. Тимирязева 127550, Москва 14-550, Тимирязевская ул., 44