Возделывание поливидовых однолетних кормовых культур на мелиорированных землях Республики Калмыкия

Даваев, Александр Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Возделывание поливидовых однолетних кормовых культур на мелиорированных землях Республики Калмыкия
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Возделывание поливидовых однолетних кормовых культур на мелиорированных землях Республики Калмыкия"

На правах рукописи

ДАВАЕВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

ВОЗДЕЛЫВАНИЕ ПОЛИВИДОВЫХ ОДНОЛЕТНИХ ОРМОВЫХ КУЛЬТУР НА МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЛЯХ РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ

Специальность: 06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Б ¡¡Л? ¿014

Москва - 2014

005545866

Диссертационная работа выполнена в Калмыцком филиале Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костикова Россельхозакадемии

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Дедова Эльвира Батыревна

Официальные оппоненты: Овчинников Алексей Семенович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Волгоградский государственный аграрный университет, заведующий кафедрой сельскохозяйственного водоснабжения и гидравлики

Калиниченко Роман Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Российский государственный аграрный университет - МСХА им.К.А.Тимирязева, доцент кафедры мелиорации и геодезии

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия

Защита состоится 24 апреля 2014 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.038.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова по адресу: 127550, Москва, ул. Большая Академическая, д. 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИГиМ и на сайте http://sovet.vniigim.rii/download/disser davaev.pdf.

Автореферат разослан 24 февраля 2014 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Создание устойчивой кормовой базы для животноводства является основной задачей земледелия, главным направлением в увеличении продуктов питания и решении продовольственной проблемы. С каждым годом проблема обеспечения кормами сельскохозяйственных животных обостряется. В связи с этим руководством Российской Федерации поставлена масштабная задача экономического возрождения страны путем реализации национальных проектов по приоритетным направлениям, в частности по развитию агропромышленного комплекса. Для условий Калмыкии основной отраслью сельскохозяйственного производства является животноводство (овцеводство и мясное скотоводство).

В условиях аридного климата увеличение животноводческой продукции возможно только за счет укрепления кормовой базы, чего можно добиться только путем развития орошаемого земледелия, обеспечивающего животноводство гарантированными объемами кормов высокого качества. Значительное повышение продуктивности орошаемого кормопроизводства достигается при возделывании культур, обладающих высокими адаптационными свойствами к экстремальным условиям произрастания, дающими не только высокие урожаи и позволяющие рационально использовать пашню для производства высокорентабельных кормов, но и способствующие улучшению плодородия почв. Однако для получения высоких урожаев зеленой массы, максимальных сборов растительного белка, увеличения обменной энергии и кормовых единиц на мелиорируемых землях необходимо разработать технологические основы возделывания поливидовых агроценозов однолетних трав, что является актуальной и своевременной задачей.

Степень разработанности темы. Результаты теоретических исследований и практического опыта по разработкам технологий возделывания поливидовых агроценозов И.П. Кружилина, Л.В. Рудневой, В.И. Филина, Т.Н. Дроновой, Б.А. Гольдварга, М.М. Оконова, В.Б. Троца, А.Г. Кобзина и многих других ученых показали, что увеличение производства высококачественных кормов на мелиорируемых землях достигается при насыщении полевых севооборотов многокомпонентными смесями однолетних кормовых культур. При этом, целесооб-

разно включать в поливидовые посевы высокоотавные культуры, такие как суданская трава, сорго-суданковые гибриды, а для увеличения питательности кормов - бобовые культуры.

Для полупустынной и пустынной зон Республики Калмыкия недостаточно изучен ассортимент кормовых культур, способных противостоять экстремальным условиям среды (высокий температурный фон воздуха, атмосферная засуха, жесткие почвенно-мелиоративные условия) и формировать при этом высокие урожаи. В связи с этим, данная работа, посвящена повышению устойчивости кормопроизводства в аридных условиях путем формирования смешанных агроценозов однолетних кормовых культур при регулировании их водного и питательного режимов, обеспечивающих высокую продуктивность и экологическую безопасность мелиорированных агроландшафтов.

Цель исследований — разработать технологические основы формирования высокопродуктивных поливидовых кормовых агроценозов на мелиорируемых землях, обеспечивающих в аридных условиях Калмыкии устойчивость кормопроизводства за счет оптимизации водного режима почвы и уровня минерального питания.

Программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач:

- проанализировать научный и производственный опыт возделывания смешанных агроценозов однолетних кормовых культур, наметить пути совершенствования технологических процессов, направленных на повышение продуктивности посевов;

- изучить закономерности формирования продукционного процесса сорго сахарного в смешанных посевах в зависимости от режимов орошения;

- определить влияние различных доз минеральных удобрений на рост, развитие и продуктивность надземной массы амаранта в поливидовых агроценозах при орошении;

- изучить особенности водопотребления и формирования водного режима смешанных агроценозов однолетних кормовых культур при многоукосном использовании в условиях близкого залегания грунтовых вод;

- провести сравнительную оценку кормовой ценности надземной массы поливидовых агроценозов;

- выполнить оценку экономической и энергетической эффективности агротехнических приемов возделывания смешанных агроценозов однолетних кормовых культур в полевом севообороте.

Научная новизна. В результате проведенных экспериментальных исследований впервые для аридных условий Калмыкии определены закономерности формирования продукционного процесса и урожайности высокопродуктивных смешанных агроценозов однолетних кормовых культур. Установлены закономерности водопотребления поливидовых однолетних агроценозов по укосам, которые позволяют оптимизировать режим орошения в условиях близкого залегания уровня грунтовых вод. Определены закономерности влияния минеральных удобрений на показатели продуктивности и урожайность амаранта в смешанных посевах при орошении. Дана комплексная оценка качества полученной продукции однолетних трав и их смесей и выявлена их положительная роль в накоплении элементов питания в пахотном слое почвы. Разработаны агротехнические приемы возделывания смешанных однолетних агроценозов при орошении и регулировании минерального питания.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая ценность данной работы заключается в обосновании создания поливидовых агроценозов однолетних кормовых культур при орошении в аридных условиях, позволяющих при регулировании водного и питательного режимов обеспечить производство зеленых кормов. На основании проведенных исследований рекомендовано производству возделывание трехкомпонентных смешанных посевов ("амарант + овес + рапс", "сорго сахарное + соя + рапс"), позволяющих при рациональном сочетании доз минеральных удобрений и режимов орошения получать 65,40... 118,0 т/га зеленой массы и 9,76... 10,01 МДж обменной энергии в 1 кг сухого вещества.

базировались на анализе литературных и фондовых материалов, включали теоретические разработки, полевые и лабораторные исследования.

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности продукционного процесса и формирования урожая зеленой массы поливидовых посевов амаранта метельчатого и сорго сахарного при орошении;

- закономерности водопотребления и формирования водного режима смешанных агроценозов однолетних кормовых культур при многоукосном использовании в условиях близкого залегания грунтовых вод;

- технологические основы создания поливидовых агроценозов кормовых культур на мелиорированных землях аридной зоны, обеспечивающие получение 60... 100 т/га зеленой массы при оптимизации условий минерального питания и влагообеспеченности.

Достоверность результатов исследований подтверждается проведением многолетних полевых исследований с использованием апробированных методик экспериментов, применением методов математической статистики для обработки полученных экспериментальных данных, а также результатами производственной проверки основных положений диссертации.

Личный вклад автора состоит в постановке и проведении полевых и лабораторных исследований, выявлении закономерностей водопотребления, водного режима агроценозов, продукционного процесса и формирования урожая зеленой массы, в разработке технологических основ создания поливидовых агроценозов кормовых культур на мелиорированных землях аридной зоны.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по созданию смешанных агроценозов кормовых культур при орошении дождеванием внедрены в СПК ПЗ "Первомайский" Чернозе-мельского района Республики Калмыкия на площади 120 га, урожайность зеленой массы составила 108... 127 т/га, при этом получен среднегодовой экономический эффект 24.. .26 тыс. руб./га.

шения» (Волгоград, 2011); «Агрокомплекс - 2012» (Уфа, 2012); «Мелиорация и проблемы восстановления сельского хозяйства России» (Москва, 2013); на научно-практических конференциях «Актуальные проблемы селекционной работы в животноводстве» (Элиста, 2012), «Инновационный бизнес как основа модернизации региональной экономики» (Элиста, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, изложена на 226 страницах машинописного текста, в том числе основного текста 154 страницы, иллюстрирована 17 рисунками, содержит 54 таблицы и 57 приложений. Список использованной литературы включает 206 источников, в том числе 6 - зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введение показана актуальность проблемы, цель и задачи исследований, обозначена научная новизна полученных результатов, их достоверность и практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе "Кормопроизводство на мелиорируемых землях: проблемы и пути их решения" рассмотрены теоретические вопросы и практический опыт возделывания поливидовых агроценозов однолетних кормовых культур в различных природно-климатических зонах страны. Выполненный анализ свидетельствует о том, что эффективное возделывание смешанных посевов кормовых культур зависит от почвенно-климатических условий, подбора компонентов травосмесей, их соотношения, сроков и способов посева, применения удобрений и влагообеспечения. Вопросам изучения конструирования смешанных посевов однолетних кормовых культур и повышению их продуктивности на мелиорируемых землях посвящены работы Н.С. Камышева, И.П. Кружилина, A.A. Корнилова, JI.B. Рудневой, Б.А. Гольдварга, В,Г. Игловикова, М.С. Григо-рова, Т.Н. Дроновой, В.И. Филина, М.М. Оконова, И.Н. Корчугановой, Д.П. Гостищева, А.Н. Кшникаткиной, В.А. Варламова, В.Б. Троца и мн. другие.

Результаты исследований показали, что высокоэффективное кормопроизводство в аридных условиях возможно только при регулировании водного и

питательного режимов почвы. Обобщение имеющихся научных исследований и практического опыта позволило обосновать программу работы, сформулировать цель и задачи исследований, решение которых направлено на повышение эффективности возделывания поливидовых агроценозов однолетних кормовых культур и обеспечение устойчивого функционирования агромелиоландшафтов.

Во второй главе "Комплексная оценка почвенно-климатических условий и методика проведения исследований" приведена характеристика почвенно-климатических условий опытных участков, дана схема постановки и проведения полевых экспериментов, изложена методика исследований. Экспериментальные исследования по подбору высокоурожайных однолетних кормовых культур, разработке усовершенствованной технологии возделывания поливидовых посевов проводились на территории СПК ПЗ "Первомайский" Чернозе-мельского района Республики Калмыкия, расположенной в зоне деятельности Черноземельской ООС. Все материалы обрабатывались в почвенно-мелиоративной лаборатории и лаборатории адаптивных технологий и фитоме-лиорации Калмыцкого филиала ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии.

Почвы опытного участка - бурые полупустынные легкосуглинистые, характеризуются щелочной реакцией среды (рН = 7,9...8,2). Плотность сложения пахотного слоя 1,25... 1,28 т/м3, с глубиной этот показатель увеличивается до 1,66 т/м3. Содержание гумуса низкое: в слое 0.. .0,4 м - 0,92... 1,77%, нитратного азота 2,2...8,9 мг/кг почвы и подвижного фосфора - 2,2...8,6 мг/кг, со средним и повышенным содержанием обменного калия - 220...512 мг/кг. Ёмкость поглощения почвы низкая и составляет в пахотном слое - 7,5...9,5 мг-экв. на 100 г почвы. Содержание воднорастворимых солей в горизонте Апах варьирует от 0,096 до 0,443%, в слое 0...0,4 м - от 0,204 до 0,452%, в метровом - от 0,408 до 0,674%. Глубина залегания грунтовых вод в приканальной зоне составляет 1,25... 1,30 м, минерализация - 6,0...7,8 г/л. По мере удаления от коллектора-оросителя глубина увеличивается, а минерализация падает и на расстоянии 400 м уровень грунтовых вод - 3,30.. .3,45 м, минерализация воды 3,2...3,9 г/л.

Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными по температурному режиму и атмосферному увлажнению в период активной вегетации поливидовых посевов. Так, максимальный дефицит испаряе-

мости (309,5 мм) отмечен в 2012 году в период формирования I укоса надземной массы, что на 63% больше среднемноголетних значений. В 2010 году дефициты испаряемости за этот период были на уровне среднемноголетних данных (178 мм), в 2011 году - на 187,1 мм меньше среднемноголетних дефицитов испаряемости (рис. 1). По интегральному показателю напряжённости метеоусловий вегетационные периоды 2010 г и 2012 г характеризуются как сухие (дефицит испаряемости - 17...23 % обеспеченности), в 2011 г - как средневлаж-ный (дефицит испаряемости - 52 % обеспеченности).

мм

ции Яшкуль в годы проведения исследований, мм

Исследовано возделывание поливидовых посевов однолетних культур (амарант метельчатый, сорго сахарное, соя, рапс, горчица, пайза, чумиза) на зеленую массу в орошаемых севооборотах аридной зоны Калмыкии.

Для решения поставленных в работе задач в полевом орошаемом севообороте были заложены и проведены в 2010 - 2012 гг. три полевых опыта.

Опыт 1. Оценка влияния минеральных удобрений на формирование продукционного процесса и урожайности зеленой массы поливидовых агроценозов амаранта метельчатого (Атагапйшэ рашсиЫш) при орошении.

Двухфакторный полевой эксперимент был заложен методом организованных повторений, который включал делянки с полным набором всех вариантов схемы. Повторность опытов четырехкратная. Размер учетных делянок 108 м2, общей площадью 0,648 га. Схема опытов по фактору А (дозы минеральных удобрений) включала следующие дозы внесения азотно-фосфорных удобре-

ний: вариант А1 - без применения удобрений (контроль); вариант Аг - внесение ИбоРад кг/га д.в. для формирования планируемой урожайности зеленой массы 60 т/га; вариант Аз - внесение ЫюоРво кг/га д.в. для формирования планируемой урожайности зеленой массы 80 т/га. На фоне внесения азотно-фосфорных удобрений изучались пять вариантов травосмесей однолетних кормовых культур (фактор В): вариант В] - "амарант метельчатый" (контроль); вариант В2 -"амарант+овес+горчица"; вариант В3 - "амарант+овес+рапс"; вариант В4 -"амарант+чумиза+соя"; вариант В5 - "амарант+пайза+соя. Посев проводили в третьей декаде апреля. Способ посева рядовой. Норму высева для трехкомпо-нентных травосмесей брали по 40% от рекомендуемой нормы высева для одно-видовых агроценозов. Способ полива - дождевание (ДКШ-64 "Волжанка"); режим орошения основывался на поддержании предполивной влажности почвы в горизонте (0...0,7 м) не ниже 65...70% НВ. Агротехника возделывания смешанных посевов на зеленую массу в опытах разрабатывалась на основе действующих зональных рекомендаций с дополнениями их вариантами, предусматривающими изучаемые приемы.

Опыт 2. Оценка влияния режима орошения на рост, развитие и продуктивность надземной массы смешанных агроценозов сорго сахарного.

Объектом исследований являлись поливидовые агроценозы сорго сахарного. Расположение вариантов в двухфакторном опыте рендомизированное, по-вторность четырехкратная. Общая площадь участка 1,04 га. Учетная площадь делянки I порядка 216 м2 (20 м х10,8 м). Схема опытов по фактору А (режим орошения) включала два варианта: 1 - поддержание влажности почвы не ниже 60...65% НВ; 2- поддержание влажности почвы не ниже 70...75% НВ. Подбор однолетних кормовых трав для формирования высокопродуктивных смешанных агроценозов сорго сахарного (фактор В) проводился по следующей схеме: В] - "сорго сахарное" (контроль); В2 - "сорго сахарное + соя"; В3 - "сорго сахарное + рапс"; В4 - "сорго сахарное + амарант"; В5 - "сорго сахарное +соя + рапс"; В6 - "сорго сахарное + амарант + рапс".

Полевые эксперименты были проведены в соответствии с требованиями «Методики полевого опыта» (Б.А. Доспехов, 1985), «Методики полевого опыта в условиях орошения» (ВНИИОЗ, 1983), «Методики биоэнергетической оценки

эффективности технологий в орошаемом земледелии» (ВАСХНИЛ, 1989). Математическая обработка данных проводилась методами корреляционного, регрессионного, дисперсионного анализа, с помощью программы STATISTICA 6.0 и процессора электронных таблиц Microsoft Excel ХР. Опыты сопровождались определением влажности почвы, фенологическими наблюдениями, проводился биометрический учет. Выполнены анализы почвенных образцов (содержание гумуса по Тюрину, подвижных форм фосфора и калия - по Мачигину - ГОСТ 26205-86). Определение влажности почвы проводили термостатно-весовым методом (ГОСТ 20915- 75), наименьшую влагоемкость определяли методом заливания площадок, суммарное и среднесуточное водопотребления (методом водного баланса по А.Н.Костякову). Показатели фотосинтетической деятельности растений по методике А.А. Ничипоровича (1979, 1985).

В третьей главе "Результаты экспериментальных исследований по разработке агротехнологических приемов возделывания поливидовых агроценозов однолетних кормовых культур при орошении" представлены закономерности

формирования продукционного процесса и урожайности зеленой массы смешанных агроценозов амаранта метельчатого и сорго сахарного на мелиорируемых землях; приведены зависимости показателей продуктивности и урожайности зеленой массы поливидовых посевов от различных доз минеральных удобрений и водного режима; исследованы качественные показатели и питательность зеленой массы поливидовых посевов. За годы исследований высокая полевая всхожесть смешанных посевов амаранта метельчатого отмечена в варианте внесения минеральных удобрений в дозе NjooPgo кг/га д.в. - 91,0...97,5%, что на 13,1...21,0% больше контрольного варианта. Решающая роль в формировании урожая зеленой массы принадлежит фотосинтетической деятельности посевов, которая зависела от дозы внесения минеральных удобрений и от компонентов травостоя (табл. 1).

Площадь листовой поверхности смешанных посевов амаранта метельчатого в среднем за годы исследований изменялась от 21,5 до 28,2 тыс.м2/га, что на 31,6...40,2% ниже, чем в одновидовом посеве. При этом, максимальная площадь листьев амаранта метельчатого сформирована в варианте NiooPso кг/га д.в.

- 47,2 тыс.м2/га, что на 7,6 тыс.м2/га больше контрольного варианта. Самый высокий индекс листовой поверхности был сформирован трехкомпонентными посевами "амарант+овес+рапс" - 5,27...5,92. Выявлены прямые зависимости урожая сухой биомассы от площади листовой поверхности, продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) и фотосинтетического потенциала (ФП), коэффициенты корреляции^) соответственно составляют 0,93.. .0,98; 0,85.. .0,92 и 0,87.. .0,96.

Таблица 1. Влияние доз минеральных удобрений на показатели фотосинтетической активности в поливидовых агроценозов амаранта метельчатого, за 2010...2012 гг. (среднее за 2 укоса)

№ Состав травосмеси (фактор В) ФП млн.м2 дней/га ЧПФ г/м2 в сутки Урожай сухой биомассы т/га

Дозы минеральных удобрений (фактор А)

без удобрений (контроль)

1 Амарант (контроль) 1,347±0,06 2,28+0,22 3,07+0,19

2 Амарант+овес+горчица 1,742±0,09 2,88+0,23 5,02+0,30

3 Амарант+овес+рапс 1,840±0,09 3,05+0,25 5,60+0,33

4 Амарант+чумиза+соя 1,770±0,09 2,89+0,31 5,10+0,38

5 Амарант+пайза+соя 1,770±0,09 2,83+0,29 5,00+0,36

ИбоРткг/га д.в.

1 Амарант (контроль) 1,588±0,08 2,68+0,55 4,31+0,63

2 Амарант+овес+горчица 1,839+0,09 3,19+0,45 5,90+0,68

3 Амарант+овес+рапс 1,958±0,10 3,32+0,54 6,47+0,98

4 Амарант+чумиза+соя 1,889+0,10 3,17+0,52 6,02+0,84

5 Амарант+пайза+соя 1,848+0,09 3,19+0,55 5,93+0,88

ЫюоРво кг/га д.в.

1 1 Амарант (контроль) 1,603±0,09 3,04+0,49 5,09+0,73

2 Амарант+овес+горчица 1,910±0,10 3,31+0,59 6,32+0,98

3 Амарант+овес+рапс . 2,014±0,10 3,48+0,68 7,07+1,21

4 Амарант+чумиза+соя 1,955+0,10 3,43+0,70 6,82+1,23

5 Амарант+пайза+соя 1,983+0,10 3,32+0,64 6,65+1,13

НСР05 фактора А 0,01 0,23 0,47

НСР05 фактора В 0,02 0,3 0,61

НСР05 факторов АВ 0,03 0,52 1,06

Урожайность зеленой массы чистых посевов амаранта метельчатого за вегетационный период варьировала по годам исследований от 27,16 до 52,0 т/га. Максимальная урожайность зеленой массы в смешанных посевах получена в 2011 году на фоне внесения минеральных удобрений в дозе ИюоРво кг/га д.в. 64,34...80,54 т/га. В среднем за годы исследований наибольший урожай зеленой

массы в поливидовых посевах амаранта метельчатого получен в варианте "ама-рант+овес+рапс", который по фонам минерального питания за весь период вегетации составил 55,43.. .65,40 т/га (табл. 2).

Установлена линейная регрессионная связь урожайности зеленой массы по>-ливидовых агроценозов амаранта метельчатого от доз внесения минеральных удобрений, при этом коэффициент корреляции (г) варьировал от 0,58 до 0,79.

В результате исследований по лучшему варианту состава травосмеси "ама-рант+овес+рапс", разработана модель влияния различных доз внесения минеральных удобрений и оросительных норм на урожайность зеленой массы (рис. 2, табл.3):

У = 123,178 + 0,1184хД-0,02x0, (1)

где У - урожайность зеленой массы травосмеси "амарант+овес+рапс", т/га; О — оросительная норма, м3/га; Д - доза внесения минеральных удобрений, кг/га д.в.

Результаты анализа полевой всхожести и густоты стояния растений в смешанных посевах сорго сахарного показали, что растения хорошо сохраняются к уборке и обеспечивают плотность посевов, достаточную для получения высоких урожаев зеленой массы. Повышение предполивной влажности почвы с 60...65% НВ до 70...75% НВ обеспечивало повышение выживаемости растений на 18,4... 19,2%.

Самые высокие растения сорго сахарного за период формирования первого укоса отмечены в варианте предполивной влажности почвы 70...75% НВ в трехкомпонентных травосмесях "сорго сахарное+соя+рапс", которые достигали высоты 113,3 см, растения сои в этом варианте имели высоту - 52,2 см, рапса — 90,0 см. В варианте режима орошения 60..65% НВ растения этой травосмеси имели соответственно высоту: 93,3 см, 46,2 см, 80,9 см.

Максимальную суммарную листовую поверхность в опытах формировали трехкомпонентные посевы, скашиваемые на зелёный корм - 79,3...87,1

Таблица 2. Урожайность зеленой массы поливидовых агроценозов амаранта метельчатого, т/га (средние значения за 2010.. .2012 гг.)

Состав травосмеси (фактор В) Укосы Урожайность зеленой массы за вегетацию У,%

I II

урожайность зеленой массы У,% урожайность зеленой массы V, %

Дозы минеральных удобрений (фактор А)

без удобрений (контроль)

Амарант (контроль) 19,44±1,45 12,95 10,50±0,98 16,19 29,94±2,42 14,08

Амарант+овес+горчица 26,11±1,38 9,17 14,74±3,24 38,07 40,85±4,62 19,59

Амарант+овес+рапс 26,86±2,46 15,88 17,19±1,62 16,28 44,05±3,17 12,44

Амарант+чумиза+соя 27,52±2,43 15,27 14,86±0,83 9,72 42,38±3,17 12,96

Амарант+пайза+соя 23,74±3,24 23,68 12,91±1,15 15,47 36,65±4,17 19,72

ЫбоР40«г/га д. в

Амарант (контроль) 24,93±2,52 17,48 15,60±2,18 24,21 40,53±4,63 19,79

Амарант+овес+горчица 29,23±3,21 19,00 22,52±3,50 26,93 51,75±6,66 22,27

Амарант+овес+рапс 32,02±3,62 19,57 23,41±2,68 19,81 55,43±6,27 19,58

Амарант+чумиза+соя 31,64±3,39 18,57 19,83±1,41 12,27 51,47±4,72 15,88

Амарант+пайза+соя 30,80±2,6б 14,97 18,46±2,14 20,07 49,26±4,70 16,53

МюоРво кг/га д. в.

Амарант (контроль) 2б,44±2,9б 19,17 16,85±2,35 24,64 43,29±5,31 21,25

Амарант+овес+горчица 32,50±3,83 20,41 22,28±2,44 18,98 54,78±5,73 18,10

Амарант+овес+рапс 38,09±3,99 18,16 27,31±4,60 29,20 65,40±8,59 22,75

Амарант+чумиза+соя 35,73±3,38 16,36 26,48±4,53 29,66 62,21±7,88 21,94

Амарант+пайза+соя 37,08±3,49 16,31 21,32±2,20 17,87 58,40±5,67 16,83

НСРоз фактора А 1,93 2,54 3,43

НСР05 фактора В 2,50 3,28 4,43

НСР05 факторов АВ 4,32 5,69 7,67

Рисунок 2 - Зависимость урожайности зеленой массы поливидовых посевов "амарант+овес+рапс" от уровня минерального питания и оросительной нормы

Таблица 3 - Расхождение фактических и модельных данных по урожайности зеленой массы поливидовых посевов "амарант+овес+рапс"

Урожайность зеленой массы, т/га Расхождение, %

фактическая, расчетная

42,37 41,18 2,8

50,18 55,18 10,0

39,61 35,18 11,2

54,73 53,02 3,1

66,61 67,02 0,6

44,94 47,02 4,6

64,86 62,49 3,7

80,54 76,49 5,0

50,8 56,49 11,2

тыс.м2/га при режиме орошения 70...75% НВ, что на 16,6...27,5% больше по сравнению с вариантом при предполивной влажности 60...65% НВ. Чистая продуктивность фотосинтеза в опытах варьировала от 2,58 до 4,31 г/м2 сутки.

Методом корреляционного анализа выявлена прямая зависимость урожая сухой биомассы поливидовых посевов сорго сахарного от площади листовой поверхности (г = 0,87...0,91), фотосинтетического потенциала (г= 0,90...0,93), и продуктивности фотосинтеза (г= 0,80.. .0,85).

Максимальная урожайность зеленой массы отмечена в 2011 году в трехком-понентных травосмесях "сорго сахарное+соя+рапс", которая за три укоса составила по вариантам опыта 124,0... 127,2 т/га. Наименьшая урожайность зеленой массы за весь вегетационный период сформирована в 2012 году в варианте поддержания предполивной влажности почвы на уровне 60...65% НВ, которая в трехкомпонентных посевах составила 78,6...82,1 т/га, в двухкомпонентных посевах - 75,9...77,8 т/га. Выявлено, что урожайность зеленой массы зависела от режима орошения и состава компонентов в травосмеси (табл. 4).

Таблица 4. Влияние режимов орошения на урожайность зеленой массы поливидовых агроценозов сорго сахарного, т/га (средние значения за 2010...2012 гг)

Режим орошения (фактор А) Состав травосмеси (фактор В) Укосы и урожайность зеленой массы, т/га Всего за вегетацию, т/га

I II III

предполив ная влажность почвы 60...65% Сорго сахарное (контроль) 29,2+2,02 17,4+1,64 14,5+1,53 61,1+2,89

Сорго сахарное+соя 37,0+6,67 26,9+2,66 17,3+0,61 84,0+4,52

Сорго сахарное+рапс 36,9±3,70 27,1+2,82 17,3+1,27 81,3+2,18

Сорго сахарное+амарант 40,6+5,01 24,8+2,08 18,2+0,58 83,6+4,32

Сорго сахарное+соя+рапс 45,8+7,68 33,0+3,52 24,2+3,53 103,0+12,10

Сорго сахарное+амарант+рапс 43,1+6,18 22,9+2,50 19,0+1,64 85,0+3,98

предполив ная влажность почвы 70...75% Сорго сахарное (контроль) 35,8+4,69 19,8+1,86 16,6+2,15 72,2+5,37

Сорго сахарное+соя 41,0+7,67 31,8+3,94 21,0+1,20 95,2+9,27

Сорго сахарное+рапс 44,6+4,91 34,9+2,51 24,0+1,89 103,5+6,54

Сорго сахарное+амарант 47,7+4,51 26,2+2,08 19,0+1,04 91,6+1,85

Сорго сахарное+соя+рапс 53,6+1,28 37,5+4;75 26,9+2,74 118,0+6,77

Сорго сахарное+амарант+рапс 44,5+4,82 34,5+4,04 27,1+0,45 106,1+1,36

НСР05 фактора А 3,36 3,27 2,92 8,13

НСР05 фактора В 5,83 5,67 5,05 14,09

НСР05 факторов АВ 8,24 8,02 7,15 19,92

При увеличении предполивного порога увлажнения с 60...65% НВ до 70...75% НВ формируется наибольшая урожайность однолетних кормовых культур за три укоса в трехкомпонентных травосмесях "сорго сахар-ное+соя+рапс" - 118,0 т/га, что на 45,8 т/га больше в сравнении с чистыми посевами сорго сахарного и на 14,5...25,7 т/га больше в сравнении с двухкомпо-нентными травосмесями. Установлена линейная регрессионная связь урожайности зеленой массы поливидовых агроценозов "сорго сахарное+соя+рапс" по годам исследований от величины оросительной нормы, при этом коэффициент корреляции составляет 0,83... 0,96.

В четвертой главе "Режим орошения и водопотребление поливидовых посевов однолетних кормовых культур" приведены результаты экспериментальных исследований по вопросам водопотребления и формирования водного режима почвы в смешанных посевах амаранта метельчатого и сорго сахарного.

Как показали полевые исследования, режим орошения поливидовых посевов амаранта метельчатого существенно зависел от напряженности метеорологических условий. Наиболее благоприятным был 2011 года, когда дефицит испаряемости за вегетационный период сформировался меньше многолетней величины на 121 мм или на 14%. Для поддержания предполивной влажности почвы не ниже 65...70% НВ в 2011 году (для обеспечения двух укосов) понадобилось провести 6 вегетационных поливов оросительной нормой 3400 м3/га; в 2010 году и 2012 году по 7 поливов нормой 4100 м3/га и 4400 м3/га.

В структуре суммарного водопотребления смешанных посевов амаранта метельчатого доля атмосферной влаги за весь период вегетации составляла в 2010 году 6,7...29,1 %, в 2011 году- 1,3...35,5%, в 2012 году- 6...21,2%; почвенные запасы составили 2,5... 13,4 %. Суммарное водопотребление посевов на 70,8...71,3 % осуществлялось за счёт поливных вод (табл. 5). Близкое залегание грунтовых вод (1,0... 1,5 м) в поливидовых посевах приводило к увеличению расхода влаги. Так использование влаги за счет подпитывания грунтовыми водами за вегетацию посевов составило 457...789 м3/га.

Как показали результаты исследований запасы продуктивной влаги в слое почвы 0...0,7 м при закладке полевых опытов со смешанными посевами сорго сахарного варьировали по годам исследований от 1160 м3/га до 1475 м3/га.

Для получения трех укосов зеленой массы поливидовых посевов сорго сахарного в варианте с поддержанием влажности почвы на уровне 60...65% НВ потребовалось за годы исследований проведение 8... 10 вегетационных поливов, с оросительной нормой 4400. ..5450 м3/га (табл. 6).

Таблица 5. Структура суммарного водопотребления поливидовых посевов ама-

ранта метельчатого при уровне предполивной влажности почвы 65...70 % НВ

Укосы Оросительная норма Осадки Использовано почвенной влаги (0...0,7м) Использовано грунтовых вод Суммарное водопотребление, м3/га

м /га 1 % кг7га % м^/га % к^/га %

2010 год

I 1200 52,6 663 29,1 242 10,6 175 7,7 2280

II 2900 82,7 238 6,7 87 2,5 282 8,1 3507

всего за вегетацию 4100 70,8 901 15,5 329 5,8 457 7,9 5787

2011 год

I 1000 41,7 853 35,5 120 13,4 224 9,4 2197

II 2400 76,7 40 1,3 121 4,0 565 18,0 3126

всего за вегетацию 3400 63,8 893 16,8 241 4,6 789 14,8 5323

2012 год

I 2600 82,0 190 6,0 118 3,7 264 8,3 3172

II 1800 60,0 635 21,2 96 3,2 471 15,6 3002

всего за вегетацию 4400 71,3 825 13,3 214 3,4 735 12,0 6174

В варианте с режимом орошения при предполивной влажности 70...75% НВ количество вегетационных поливов составило по годам исследований 15... 16, при оросительной норме 4850...6000 м3/га. Суммарное водопотребление смешанных посевов сорго сахарного зависело от складывающихся погодных условий в годы проведения исследований и режима орошения. Максимальное водопотребление поливидовых посевов сорго сахарного отмечено в 2012 году в варианте поддержания влажности почвы на уровне 70...75% НВ, которое за весь вегетационный период составило 8409 м3/га. Эта величина на 1109 м3/га больше по сравнению с водопотреблением в 2011 г. Наименьшее суммарное водопотребление посевов наблюдалось в 2011 году в варианте поддержания влажности почвы на уровне 60.. .65% НВ - 6891 м3/га.

В структуре суммарного водопотребления на долю оросительной влаги за весь вегетационный период приходится по годам исследований в варианте предполивного порога увлажнения 60...65% НВ 63,8...71,8%, в варианте режима орошения при предполивной влажности 70...75% НВ - 66,4...73,1% от суммарного водопотребления. Количество атмосферной влаги в структуре суммарного водопотребления варьировало по годам исследований от 11,4 до 15,7%. Таблица 6. Структура суммарного водопотребления поливидовых посевов сор-

го сахарного

Год Укосы Оросительная норма Осадки Использовано почвенной влаги (0...0,7м) Использовано грунтовых вод Суммарное водопо-требление, м3/га

м7га | % м3/га | % м7га | % м-7га | %

предполиеная влажность почвы 60...65%

2010 I 1350 55,0 663 27,0 258 10,4 188 7,6 2459

II 1800 73,5 238 9,7 107 4,4 304 12,4 2449

III 2300 85,8 23 1,0 61 2,2 295 11,0 2679

всего за вегетацию 5450 71,8 924 12,2 426 5,6 787 10,4 7587

2011 I 1100 43,8 853 34,0 102 13,8 98 8,4 2153

II 1500 73,2 40 1,7 402 17,1 415 17,6 2357

III 1800 63,6 172 7,2 52 2,2 357 15,0 2381

всего за вегетацию 4400 63,8 1065 15,4 556 8,1 870 12,7 6891

2012 I 1800 74,4 190 7,8 162 6,7 267 11,1 2419

II 1800 62,0 635 21,8 85 3,0 385 13,2 2905

III 1800 71,0 422 16,6 104 4,0 212 8,4 2538

всего за вегетацию 5400 68,7 1247 15,7 351 4,6 864 11,0 7862

предполиеная влажность почвы 70...75%

2010 I 1500 58,3 663 25,8 216 8,4 192 7,5 2571

II 2000 75,4 238 9,0 94 3,6 319 12,0 2651

III 2400 84,1 23 1,0 42 1,4 386 13,5 2851

всего за вегетацию 5900 73,1 924 11,4 352 4,4 897 11,1 8073

2011 I 1350 56,3 853 35,5 92 3,8 104 4,4 2399

II 1600 66,1 40 1,7 323 13,4 457 18,8 2420

III 1900 76,6 172 7,0 84 3,4 325 13,0 2481

всего за вегетацию 4850 66,4 1065 14,7 499 6,8 886 12,1 7300

2012 I 2100 78,3 190 7,1 147 5,5 245 9,1 2682

II 2000 66,2 635 21,0 - 88 3,0 297 9,8 3020

III 1900 70,2 422 15,6 77 2,8 308 11,4 2707

всего за вегетацию 6000 71,3 1247 14,8 312 3,7 850 10,2 8409

Для формирования продуктивности смешанных посевов использовано почвенной влаги 3,7...8,1%, доля использования влаги из грунтовых вод -10,2...13,5% от суммарного водопотребления. Коэффициент водопотребления варьировал по годам в целом за вегетационный период смешанных посевов сорго сахарного от 55,37 до 102,77 м3/т.

В пятой главе "Эколого-экономическая и энергетическая эффективность агротехнических приемов возделывания поливидовых посевов однолетних кормовых культур на мелиорированных землях" рассмотрены усовершенствованные элементы технологии возделывания поливидовых посевов (компоненты травосмесей амаранта метельчатого и сорго сахарного, режим орошения, дозы минеральных удобрений). Рассчитан баланс питательных веществ, характеризующий содержание питательных веществ в почве на конкретной площади или объекте исследования с учетом всех статей их поступления и расхода в течение определенного промежутка времени (Д.Н. Прянишников, 1976; А.Т. Пономарева, 1988; В.Г. Минеев, 2004 и др.). За год возделывания поливидовых посевов при орошении в почве аккумулируется с поукосными и корневыми остатками 4,73... 18,88 т/га органического вещества. Сложившийся биологический баланс питательных элементов положительный: азот составляет + 30,5...68,5 кг/га, фосфор + 18,5...62,5 кг/га, калий +3,0...57,0 кг/га. Результаты экономической оценки технологий возделывания поливидовых посевов в аридных условиях Республики Калмыкия показали, что внесение минеральных удобрений повышало величину накопленного оттока, так наибольшее его значение отмечено в

варианте КюоРвокг/га д.в. в посевах "амарант+овес+рапс" - 32,70 тыс.руб./га, при

индексе доходности затрат 2,26. Максимальное значение накопленного эффекта в поливидовых посевах сорго сахарного было получено при режиме орошения с предполивной влажностью 70. ..75% НВ в варианте "сорго сахарное+соя+рапс", где сальдо денежного потока составило 45,79 тыс. руб./га, что на 6,21 тыс. руб./га или 15,86% больше по сравнению с вариантом режима орошения 60...65% НВ. Экономический эффект возделывания трехкомпонентной травосмеси сорго сахарного составил 20,73...22,64 тыс.руб./га или 97,80... 110,32 %.

Агроэнергетическая оценка изучаемых приемов возделывания поливидовых посевов подтверждает сделанные выводы об экономической эффективности. Установлено, что наибольшее количество энергии, накапливаемой с урожаем, было в варианте "амарант+овес+рапс" на фоне внесения минеральных удобре-

ний ЫшоРво кг/га д.в. - 70,77 ГДж/га. При этом биоэнергетический коэффициент составил 2,79. Выявлено, что повышение предполивной влажности почвы с 60..65% НВ до 70...75% НВ способствовало увеличению урожая в 1,46... 1,55 раза, при этом энергозатраты возрастали в 1,18...1,24 раза или на 4,9...32,12 ГДж/га. Наибольший биоэнергетический коэффициент получен в варианте трехкомпонентных посевов "сорго сахарное+соя+рапс", который варьировал от 3,87 до 4,02.

ВЫВОДЫ

1. В агроклиматических и почвенных условиях аридной зоны Республики Калмыкия реализация биологического потенциала кормовых однолетних культур лимитируется дефицитом почвенной влаги и легкоусвояемых питательных веществ. В связи с этим разработаны технологические основы приемов возделывания поливидовых посевов на основе подбора высокопродуктивных однолетних кормовых культур, обеспечивающих получение до 60... 100 т/га зеленой массы при оптимизации условий минерального питания и влагообеспеченно-сти.

2. Исследованиями выявлено, что для реализации потенциала продуктивности поливидовых посевов однолетних кормовых культур в аридных условиях на бурых полупустынных почвах необходимо внесение минеральных удобрений в дозах ^о...юоР4о...80 кг/га д.в. в сочетании с режимом орошения 65...70% НВ, которые обеспечивают за вегетационный период получение двух укосов смешанных посевов амаранта метельчатого 40,01...80,54 т/га зеленой массы. Наибольшая урожайность зеленой массы отмечена в варианте внесения дозы минеральных удобрений ЫюоРго кг/га д.в. трехкомпонентной травосмеси "ама-рант+овес+рапс". Урожайность в среднем за годы исследований составила 65,40 т/га.

3. Увеличение предполивного порога влажности почвы с 60..65% НВ до 70...75% НВ в смешанных посевах сорго сахарного обеспечивало получение урожайности зеленой массы в среднем за 2010...2012 гг. до 91,5...118,0 т/га. Наибольшая урожайность зеленой массы за три укоса получена в трехкомпонентных посевах "сорго сахарное+соя+рапс" в варианте поддержания влажности почвы на уровне 70...75% НВ и составила 104,8... 127,2 т/га.

4. В работе показано, что оросительная норма для поливидовых посевов однолетних кормовых культур зависит от доз внесения минеральных удобрений, режима орошения и биологических особенностей растений. Режим орошения

поливидовых посевов сорго сахарного зависит от напряженности метеорологических условий. Так, установлено, что во влажный год для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 60...65% НВ в смешанных посевах сорго сахарного достаточно провести 8 вегетационных поливов с оросительной нормой 4400 м3/га. Для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 70...75% НВ оросительная норма - 4850 м3/га. В сухие по влагообеспеченности годы необходимо 9... 10 поливов с оросительной нормой 5400...5450 м3/га при варианте с предполивной влажностью 60...65% НВ и 5900...6000 м3/га - 70...75% НВ. При подержании предполив-ного порога увлажнения на уровне 65...70% НВ в поливидовых посевах амаранта метельчатого на бурых полупустынных почвах оросительная норма в сухие по влагообеспеченности годы составила 4100...4400 м3/га, во влажный год -3400 м3/га.

5. Суммарное водопотребление и структура водного баланса поливидовых посевов амаранта метельчатого и сорго сахарного показали, что основную часть расхода воды при возделывании поливидовых посевов составляет оросительная вода, на которую приходится по годам исследований за вегетационный период от 63,8 до 73,1%. Количество атмосферной влаги в структуре суммарного водо-потребления по годам исследований составляло 11,4. ..16,8%, на долю почвенной влаги приходится 3,7...8,1%, потребление растениями грунтовых вод -10,2... 14,8% от суммарного водопотребления.

6. Коэффициент водопотребления смешанных посевов амаранта метельчатого зависел от метеорологических условий, дозы внесения минеральных удобрений и состава травосмесей: так, наименьшее его значение за весь период вегетации отмечен при внесении ЫюоРво кг/га д.в. в варианте "ама-рант+овес+рапс" - 66,09 м3/т, что меньше по сравнению с вариантом внесения удобрений Ы60Р40кг/га д.в. на 13,82 м3/т, и на 40,0 м3/т меньше, чем в контрольном варианте. В поливидовых посевах сорго сахарного коэффициент водопотребления за весь период вегетации варьировал от 55,37 до 102,77 м3/т. Наименьший коэффициент водопотребления был в посевах "сорго сахар-ное+соя+рапс", который по вариантам режима орошения составил 55,57...57,38 м3/т.

7. В условиях пустынной зоны Республики Калмыкия экономически целесообразно производство поливидовых посевов однолетних кормовых культур при орошении дождеванием. Наибольшей величиной индекса доходности вло-

женных затрат характеризовался вариант трехкомпонентной травосмеси "сорго сахарное+соя+рапс" при режиме орошения с поддержанием влажности почвы не ниже 70...75% - 4,46. Индекс доходности травосмеси "амарант+овес+рапс" на фоне внесения удобрений дозой NiooPgoKr/ra д.в. составил 2,26. Экономический эффект возделывания травосмесей "сорго сахарное+соя+рапс" составил 20,73...22,64 тыс.руб./га или 97,8...110,3%, "амарант+овес+рапс" - 10,71 тыс.руб./га или 143,0%.

8. Энергетическая оценка эффективности возделывания поливидовых посевов амаранта метельчатого и сорго сахарного показала, что количество энергии, накапливаемой с урожаем зеленой массы составляет 43,67.. .129,12 ГДж/га, при биоэнергетическом коэффициенте 2,08...4,02.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для эффективного ведения кормопроизводства на мелиорируемых землях Республики Калмыкия следует предусматривать возделывание на бурых полупустынных почвах поливидовых посевов однолетних кормовых культур.

2. Для получения урожайности зеленой массы поливидовых посевов амаранта метельчатого на уровне 80,0 т/га целесообразно возделывать трехкомпо-нентные травосмеси "амарант+овес+рапс" рядовым способом посева, с нормой высева по 40% от рекомендуемой нормы высева для одновидовых агроценозов (амарант - 100 шт./га, овес -800 шт./га, рапс - 1200 шт./га). При этом необходимо поддерживать предполивной порог увлажнения на уровне 65...70% HB с внесением удобрений в дозах NjooPso кг/га д.в.

3. В целях реализации потенциала продуктивности поливидовых посевов сорго сахарного на уровне 103,8...127,2 т/га зеленой массы рекомендуются трехкомпонентные травосмеси "сорго сахарное+соя+рапс" (норма высева сорго сахарного-240 шт./га, сои-1000 шт./га, рапса-1200 шт./га) при режиме орошения с поддержанием предполивной влажности почвы не ниже 70...75% HB.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Дедова, Э.Б. Влияние орошения на продуктивность и качество кормов в

одновидовых и смешанных посевах аридной зоны [Текст] /Э.Б. Дедова, A.B. Даваев-//Вестник мясного скотоводства. -Оренбург: -2011. -№64, т.З,- С. 123130 -

2. Дедова, Э.Б. Продуктивность и качество Amaranthus paniculatus в смешанных посевах при орошении в условиях Калмыкии [Текст] / Э.Б. Дедова, C.JI. Белопухов, A.B. Даваев-// Бутлеровские сообщения.- 2013. - №4, т.34,-С. 144-148.

3. Бородычев, В.В. Совершенствование технологических приемов возделывания суданской травы на мелиорированных землях Калмыкии [Текст] / В.В. Бородычев, Э.Б. Дедова, Е.А. Кравченко, A.B. Даваев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. -Волгоград: - 2013. - №3 - С.34-40.

Статьи в других изданиях

4. Дедова, Э.Б. Продуктивность сорговых культур в чистых и смешанных посевах аридной зоны [Текст] / Э.Б. Дедова, A.B. Даваев // Наука и молодежь: новые идеи и решения: сборник материалов 5 международной конференции Волгоград: - 2011.- С. 220-221.

5. Даваев, A.B. Исследования по адаптации культуры амаранта в чистых и смешанных посевах для производства кормов на засоленных землях аридной зоны [Текст] / Инновационный бизнес как основа модернизации региональной экономики. - сборник. -Элиста: — 2011. -С.25-32.

6. Дедова, Э.Б. Возделывание однолетних кормовых культур в чистых и смешанных посевах на орошении для повышения производства кормов [Текст] / Э.Б. Дедова, A.B. Даваев // Актуальные проблемы селекционной работы в животноводстве: Труды. -Элиста: - 2011,- С.79-81 (п.л. - 0,25, авторских -0,12).

7. Дедова, Э.Б. Продуктивность травосмесей в условиях орошения [Текст] / Э.Б. Дедова, A.B. Даваев // Агрокомплекс - 2012: материалы международной научно-практической конференции. -Уфа: - 2012.- С.19-21.

8. Дедова, Э.Б. Технология возделывания Amaranthus paniculatus в смешанных посевах при орошении в условиях Калмыкии [Текст] / Э.Б. Дедова, A.B. Даваев // Мелиорация и проблемы восстановления сельского хозяйства России: материалы международной научно — практической конференции (Костяковские чтения). -Москва: - 2013.- С.487-491.

9. Даваев A.B. Подбор однолетних кормовых культур для возделывания в смешанных посевах при орошении в условиях Калмыкии [Текст] / A.B. Даваев // Актуальные проблемы развития агропромышленного комплекса прикаспийского региона: материалы международной научно-практической конференции. -Элиста:- 2013. - С.170 - 173.

Подписано к печати 19.02.2014 г. Заказ № 1. Тираж 100 ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии 127550, Москва ул.Б.Академическая, 44

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Даваев, Александр Владимирович, Элиста

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Калмыцкий филиал

ВОЗДЕЛЫВАНИЕ ПОЛИВИДОВЫХ ОДНОЛЕТНИХ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР НА МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЛЯХ

РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ

Специальность: 06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, доцент Дедова Э.Б

Элиста-2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА I. КОРМОПРОИЗВОДСТВО НА МЕЛИОРИРОВАННЫХ 9 ЗЕМЛЯХ: ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

ГЛАВА И. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПОЧВЕННО- 30 КЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Климатические и метеорологические условия пустынной зоны 30

2.2. Почвенно - мелиоративные условия опытного участка 37

2.3. Схема опыта и методика исследований 45 ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДО- 55 ВАНИЙ ПО РАЗРАБОТКЕ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПОЛИВИДОВЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ОДНОЛЕТНИХ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР ПРИ ОРОШЕНИИ

3.1. Влияние различных доз минеральных удобрений на формирова- 55 ние продукционного процесса и урожайности зеленой массы смешанных агроценозов амаранта метельчатого (Amaranthus paniculatus)

3.2. Формирование урожая зеленой массы смешанных агроценозов 73 сорго сахарного на мелиорированных землях

3.3. Качественные показатели поливидовых посевов однолетних кор- 84 мовых культур при орошении

ГЛАВА IV. РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ И ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ ПО- 89 ЛИВИДОВЫХ ПОСЕВОВ ОДНОЛЕТНИХ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР

4.1. Режим орошения смешанных агроценозов амаранта метельчатого 89

4.2. Режим орошения смешанных агроценозов сорго сахарного 100 ГЛАВА V. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПОЛИВИ- 116 ДОВЫХ ПОСЕВОВ ОДНОЛЕТНИХ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР НА МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЛЯХ

5.1. Экологическая эффективность 116

5.2. Экономическая эффективность возделывания поливидовых посевов 121 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 131 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 134 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 13 5 АКТ ВНЕДРЕНИИЯ 15 5 ПРИЛОЖЕНИЯ 156

ВВЕДЕНИЕ

Однако для получения высоких урожаев зеленой массы, максимальных сборов растительного белка, увеличения обменной энергии и кормовых единиц на мелиорируемых землях необходимо разработать агротехнические приемы возделывания поливидовых агроценозов однолетних трав.

ученых показал, что увеличение производства высококачественных кормов на мелиорируемых землях достигается при насыщении полевых севооборотов многокомпонентными смесями однолетних кормовых культур. При этом, целесообразно включать в поливидовые посевы высокоотавные культуры, такие как суданская трава, сорго-суданковые гибриды, а для увеличения питательности кормов - бобовые культуры.

Цель и задачи исследований.

Цель исследований - разработать технологические основы формирования высокопродуктивных поливидовых кормовых агроценозов на мелиорируемых землях, обеспечивающих в аридных условиях Калмыкии устойчивость кормопроизводства, за счет оптимизации водного режима почвы и уровня минерального питания.

Программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач:

- определить влияние различных доз минеральных удобрений на рост, развитие и продуктивность надземной массы амаранта в поливидовых агроце-нозах при орошении;

- провести сравнительную оценку кормовой ценности надземной массы поливидовых агроценозов;

Научная новизна. В результате проведенных экспериментальных исследований впервые для аридных условий Калмыкии определены закономерности формирования продукционного процесса и урожайности высокопродуктивных смешанных агроценозов однолетних кормовых культур. Установлены закономерности водопотребления поливидовых однолетних агроценозов по укосам, которые позволяют оптимизировать режим орошения в условиях близкого уровня грунтовых вод. Определены закономерности влияния минеральных удобрений на показатели продуктивности и урожайности амаранта в смешанных посевах при орошении. Дана комплексная оценка качества полученной продукции однолетних трав и их смесей. Выявлена положительная роль однолетних смесей в накоплении элементов питания в пахотном слое почвы. Разработаны агротехнические приемы возделывания смешанных однолетних агроценозов при орошении и регулировании минерального питания. Выполнен расчет экономической и энергетической оценки эффективности возделывания поливидовых агроценозов однолетних кормовых культур.

производство зеленых кормов. На основании проведенных исследований рекомендовано производству возделывание трехкомпонентных смешанных посевов ("амарант + овес + рапс", "сорго сахарное + соя + рапс"), позволяющих при рациональном сочетании доз минеральных удобрений и режимов орошения получать 65,40... 118,0 т/га зеленой массы и 9,76... 10,01 МДж обменной энергии в 1 кг сухого вещества.

Методология и методы исследований. Методологической основой работы являлся системный анализ, теоретические положения мелиоративной науки. Использованы методы А. Н. Костякова, Б.Б. Шумакова, Д.М. Каца, Н.В. Да-нильченко, H.H. Иванова, A.A. Ничипоровича и других ученых. Исследования базировались на анализе литературных и фондовых материалов, включали теоретические разработки, полевые и лабораторные исследования.

Основные положения, выносимые на защиту:

- технологические основы создания поливидовых агроценозов кормовых культур на мелиорированных землях аридной зоны, основанная на подборе высокоотавных однолетних трав, обеспечивающая получение 60... 100 т/га зеленой массы при оптимизации условий минерального питания и влагообеспечен-ности.

Достоверность результатов исследований подтверждается проведением многолетних исследований с использованием апробированных методик поле-

вых экспериментов, применением методов математической статистики для обработки полученных результатов экспериментальных исследований и результатов производственной проверки.

Апробация работы. Результаты экспериментальных исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференциях «Наука и молодежь: новые идеи и решения» (Волгоград, 2011); «Агрокомплекс - 2012» (Уфа, 2012); «Мелиорация и проблемы восстановления сельского хозяйства России» (Москва, 2013); на научно-практических конференциях «Актуальные проблемы селекционной работы в животноводстве» (Элиста, 2012), «Инновационный бизнес как основа модернизации региональной экономики» (Элиста, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, изложена на 226 страницах машинописного текста, в том числе основного текста 154 страниц, иллюстрирована 17 рисунками, содержит 54 таблиц и 57 приложений. Список использованной литературы включает 206 источников, в том числе 6 иностранных авторов.

I. КОРМОПРОИЗВОДСТВО НА МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЛЯХ: ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

Кормопроизводство играет ведущую роль в сельском хозяйстве России, позволяет решать многие проблемы его развития. Кормопроизводство связывает воедино растениеводство и животноводство, земледелие и экологию, поддерживает в сельском хозяйстве необходимый баланс отраслей.

В настоящее время в сельском хозяйстве нашей страны кормопроизводству не уделяется достаточного внимания. Тем самым создаются проблемы, тормозящие развитие АПК, обеспечение продовольственной безопасности страны и разрушающие сельскохозяйственные земли - саму основу, производственный базис сельского хозяйства России В.М. Косолапов, И.А. Трофимов, Л.С. Трофимова (2009).

На основании результатов научных исследований и накопленный производственный опыт таких ученных как Г.А. Агаджанян (1978), П.П. Бечус(1989), В.А. Бондарев (1995), М.С. Григоров (1995), Д.П. Гостищев(2001), A.B. Тимофеев (2003), П.В. Запорожцев (2009), убеждают в том, что при разработке региональных систем интенсивного кормопроизводства, главное внимание должно уделяться интенсификации кормопроизводства за счёт выращивания высокоурожайных кормовых культур на орошении и на богаре. Прежде всего, необходимо, подобрать обоснованный набор наиболее ценных и адаптивных культур которые в полной мере смогут использовать агроклиматические и почвенные ресурсы за счёт модернизации структуры посевных площадей.

Для решения проблемы дефицита питательных веществ лучше поднять производство тех видов сельскохозяйственных агрофитоценозов, нехватка которых вызывает наиболее ощутимые перебои в снабжении, в смешанных посевах, что позволяет получать сбалансированные корма по качеству и продуктивности. Это позволит сократить перерасход кормов на единицу продукции и повысить продуктивность животных. Укреплением кормовой базы

/О

животноводства на прямую связана с решение проблемы дефицита продовольствия в стране.

Как указывается в работах М.П. Ел суков (1954), Г.К. Ветошкина (1997), Э.Г. Аникина (1998), В.И. Филина (1999), А.Н. Антонова (2000), В.И. Белова (2001), Н.М. Соляника (1995), Е.В. Торшина (1999), А.В. Тимофеева (2003), В.М. Косолапова (2009), основную часть кормов скармливаемых крупному рогатому скоту приходится на зернофураж, грубые, сочные и концентрированные корма, которые используются в стойловом кормлении или в не выпасной период.

Практический опыт и научные исследования доказывают, что использование одновидовых посевов не может обеспечить животных достаточным количеством питательных веществ. Эффективное возделывание смешанных посевов зависит от множества факторов: почвенно-климатических условий, подбора компонентов травосмесей, их соотношения, сроков и способов посева, применения удобрений, влагообестечения. Взаимоотношения растений в смешанных посевах самые разнообразные, которые могут зависеть от конкуренции видов сельскохозяйственных растений. Поэтому необходимо уделять внимание правильному видовому подбору растений и созданию наиболее благоприятных условий для их развития (И.П. Кружилин,1999).

. Посевы смешанных агрофитоценозов различаются по количеству компонентов в смеси и делятся на простые и сложные. Простые травосмеси состоят из двух компонентов, сложные три и более. Следует отметить, что для двухкомпонентной травосмеси наиболее оптимальная норма высева (при обычном рядовом посеве) травосмеси равна 60...65%, для каждого компонента от полной нормы высева, а для трех - и четырехкомпонентной травосмеси 40...50% соответственно. Как отмечают многие исследователи введение большего числа компонентов в травосмеси (более 4-х видов), как правило, не эффективно.

В.Н. Сукачев (1975) писал: «начиная с 1909 г. я всегда проводил мысль, что основным признаком фитоценоза является наличие определенного

взаимного влияния растений друг на друга и что можно различать чистые и смешанные ценозы (сообщества), подразумевая под первыми односоставные».

В работе Н.С. Камышева (1939) отмечено, что соотношение фитоценозов характеризуется отличающимися условиями влажности почв и надземной температуры воздуха, освещения нижних ярусов, то есть своим фитоклиматом.

По данным научных исследований В.П. Воронина (2001), A.M. Гаврилова, Н.В. Перекрестова (2001), В.П. Зволинского (2001), Ю.И. Иониса (2001), в степной и сухостепной зонах нашей страны, со среднегодовым количеством осадков не превышающим 300 мм, наиболее эффективным способом создания высокопродуктивных смешанных аграценозов, является посев кормовых трав в условиях орошения. Как отмечено в работах И.П. Кружилина (1999), М.М. Оконова, Б.А. Гольдварга (2010), H.H. Дубенка, В.В. Бородычева, С.Б. Адьяева, Э.Б. Дедовой (2009), В.М. Косолапова (2009) сложившееся положение дел в кормопроизводстве требует нового понимания места кормовых культур в роли развития АПК, а в целом поиска новых более рациональных путей развития данной отрасли сельскохозяйственного производства.

Учеными И.П. Кружилиным, Т.Н. Дроновой, В.М. Киреевым (1997), В.П. Запорожцевым (2009), И.Н. Корчугановой (1996), В.В. Барновой, М.Т. Jlorya, В.А. Малаев (2003) доказано, что в последние годы, очень остро стоит вопрос орошаемого земледелия в связи с тем, что лето в южном регионе очень жаркое и с малым количеством осадков, из этого следует что для выполнения национального проекта «Развитие АПК» следует принять концепцию по структуре посевных площадей с учётом увеличения орошаемых площадей.

Для эффективного и экологически безопасного функционирования агроценозов необходимо сбалансировать применение агротехнических, биологических и агрохимических, средств управления продукционным процессом растений. Используя только природное плодородие почв, в �

Информация о работе

Даваев, Александр Владимирович
кандидата сельскохозяйственных наук
Элиста, 2014
ВАК 06.01.02

Диссертация

Возделывание поливидовых однолетних кормовых культур на мелиорированных землях Республики Калмыкия - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы