Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВОЗДЕЛЫВАНИЕ ПЫРЕЯ СОЛОНЧАКОВОГО НА ОРОШАЕМЫХ ЗАСОЛЕННЫХ БУРЫХ ПОЛУПУСТЫННЫХ ПОЧВАХ

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "ВОЗДЕЛЫВАНИЕ ПЫРЕЯ СОЛОНЧАКОВОГО НА ОРОШАЕМЫХ ЗАСОЛЕННЫХ БУРЫХ ПОЛУПУСТЫННЫХ ПОЧВАХ"

На правах рукописи

-3 ,

ЧАПЛАНОВА МАРИЯ ПАВЛОВНА

ВОЗДЕЛЫВАНИЕ ПЫРЕЯ СОЛОНЧАКОВОГО НА ОРОШАЕМЫХ ЗАСОЛЕННЫХ БУРЫХ ПОЛУПУСТЫННЫХ ПОЧВАХ

специальность 06.01.02. - «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва, 2006

Работа выполнена в Калмыцком филиале Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова (ГНУ ВНИИГИМ Россельхозакадем ии)

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, с.н.с. [Руднева Л .В.

кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с. Макснменко В.П. Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, доцент Головатый В.Г. кандидат сельскохозяйственных наук, Семёнов H.A.

Ведущая организация — Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия

Защита состоится « б » июля 2006 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, 44

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИГиМ Россел ьхозакадем и и

Автореферат разослан « 5 » нюня 2006 года

Ученый секретарь

диссертационного совета, к.т.н. гй^Яг^ Ворожцова E.JI.

Актуальность исследований.

В условиях аридного климата Калмыкии в зоне действия оросительных систем, спроектированных без учёта экологических последствий для приканальных территорий, многолетнее возделывание орошаемых культур влечёт га собой вторичное засоление и снижение биопродуктивной способности почв. В пустынной и полупустынной зоне Калмыкии насчитывается 4 тыс. га подтопленных орошаемых земель, нуждающихся в мелиорации.

Одним из направлений восстановления деградированных почв в зоне орошения, улучшения их агрохимических и агрофизических свойств и повышения урожайности кормовых культур является использование на этих землях солеустойчивых растении, обладающих фитомелиоратнвным действием.

К таким растениям относится пырей солончаковый. Культура характеризуется многолетним периодом использования, устойчивостью к среднему и сильному засолению почв, способностью произрастать в условиях близкого залегания грунтовых вод, формировать в этих условиях высокие урожаи и оказывать рассоляюший эффект. Таким образом, для условий Калмыкии разработка технологии возделывания пырея солончакового как кулыуры-фитомелиоранта является актуальной.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является обоснование и разработка технологии возделывания пырея солончакового в условиях засоленных бурых полупустынных почв с близким залеганием грунтовых вод (1,0.,. 1,5 м).

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

-обоснование по литературным данным возможности и целесообразности возделывания пырея солончакового в условиях орошаемой засоленной бурой полупустынной почвы;

-оценка влияния минерального питания и засоления на продукционный процесс и качество надземной массы пырея солончакового при орошении;

-изучение воздействия сроков посева на продуктивность исследуемой культуры;

- оценка влияния удобрения — мелиоранта на продуктивность пырея солончакового на бурых полупустынных почвах при орошении;

-изучение режима орошения пырея солончакового при близком уровне залегания грунтовых вод;

-разработка технологии возделывания пырея солончакового в условиях орошения засоленных полупустынных почв при регулировании минерального питания.

-оценка экономической и энергетической эффективности технологии возделывания пырея солончакового при орошении и внесении удобрений в условиях засоленных бурых полупустынных почв с близким залеганием грунтовых вод.

Личный вклад автора заключается в постановке к проведении полевых

опытов, выполнении лабораторных ""»""'"ц, 'т Гр ч У' 1 ..........

ческих и экспериментальных исследований. При ^£аетй| .аетора £|^>абота (а технология возделывания пырея солон^аковсИй ^йы^&^^эдщх б г-

3 фонд нау^^^ли^ер^ТУ^ы, №

рых полупустынных почвах и даны рекомендации производству. Выполнена оценка экономической и энергетической эффективности технологии возделывания пырея солончакового при орошении и регулировании минерального питания в условиях близкого залегания грунтовых вод (1,0... 1,5 м).

Научная новизна работы заключается в теоретическом обосновании и экспериментальном подтверждении возможности использования пырея солончакового не только как кормовой культуры, но и как фитомел иоранта вторично засоленных почв; определении закономерностей водопотребления пырея солончакового при орошении; разработке технологии возделывания пырея солончакового при орошении и регулировании минерального питания. Впервые установлена зависимость продуктивности пырея солончакового от степени засоленности почвы, минерального питания и сроков посева культуры.

Основные положения» выносимые на защиту: -агромелиоративные параметры формирования продуктивности пырея солончакового;

-закономерности водопотребления пырея солончакового при возделывании на орошаемых засоленных бурых полупустынных почвах в условиях близкого залегания грунтовых вод (1,0... 1,5 м);

-технология возделывания пырея солончакового в условиях вторичного засоления почвы при близком уровне залегания грунтовых вод.

Практическая значимость состоит в разработке ресурсосберегающей технологии возделывания пырея солончакового на засоленных орошаемых почвах с близким залеганием уровня грунтовых вод (1,0-1,5 м). Технология способствует восстановлению вторично засоленных земель и позволяет получать до 15 т/га сена (7,5-10,0 т/га кормовых единиц) при содержании переваримого протеина 13., .20%.

Реализация результатов исследован и П. Производственная проверка проведена на приканальной территории орошаемого участка С ПК «Первомайский» Черноземельского района Республики Калмыкия на вторично засоленных землях, общей площадью 60 га. Урожайность сена пырея солончакового в зависимости от фона минерального питания н степени засоления почвы составила 8.. .15 т/га. Доказана экономическая эффективность и экологическая безопасность возделывания пырея солончакового на засоленных бурых полупустынных почвах с близким уровнем залегания грунтовых вод.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Межрегиональной научно-практической конференции «Новые и редкие растения Северного Кавказа» (Горский агроуниверси-тет, г. Владикавказ, 2003 г.), Республиканской научно-практической конференции «Молодёжь и наука: третье тысячелетие» (г. Элиста, 2004, 2005 н 2006 гг.), на учёном совете Калмыцкого филиала ВНИИГиМ (2002-2004 гг.), Всероссийских научно-практических конференциях: «Современные энерго- и ресурсосберегающие, экологически устойчивые технологии и системы сельскохозяйственного производства» (РГСХА, г.Рязань, 2003 г.), «Наука XXI веку» (МГТУ, г. Майкоп, 2003 и 2004 гг.), IX Докучаевские молодёжные чтения «Почвы России.

Проблемы и Решения» (г. Санкт-Петербург, 2006 г.), Международных конференциях «Ресурсосберегающие и энергоэффективные технологии и техника в орошаемом земледелии» (ФГНУ ВНИИ «Радуга», Коломна, 2004 г.) и «Наукоёмкие технологии в мелиорации» (Костяковские чтения - Москва, 2005 г.), IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Москва-Новосибирск, 2004 г.), «Научно-производственное обеспечение развития комплексных мелиорацнй Прикаспия» (ПНИИАЗ, Солёное Займище, 2006 г.), материалы по теме работы вошли в Юбилейный сборник «Мелиорация и окружающая среда» (ВНИИГнМ, г, Москва, 2004 г.) и в рекомендации «Наукоёмкие технологии управления системами комплексной мелиорацией земель» (г. Москва, 2005 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 11 статей в сборниках конференций и международных конгрессов, получен один патент РФ.

Структура и объём диссертации. Основной текст диссертации изложен на 165 страницах машинописного текста и содержит введение, 4 главы, выводы и предложения производству, 17 рисунков, 67 таблиц, включает 40 приложений. Список использованной литературы состоит из 235 наименований, в том числе 12 иностранных авторов.

Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю, кандидату сельскохозяйствен» ьи наук В.П. Максименко, а также благодарность за постоянные консультагрли к.с.-х.н. Э,Б, Дедовой, к.с.-х.н. С.Б. Адьяе-еу, К.С.-Х.Н. В.Ф. Шматкину и M.Á. Сазонову. Автор всегда будет благодарен и сохранит память о первом научном руководителе д.с.-х.н. Людмиле Васильевне Рудневой.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, определены цель и задачи исследований, новизна работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе на основе анализа литературных источников освещены вопросы мелиорации орошаемых засоленных земель, опыт возделывания пырея солончакового в богарных условиях в Ставропольском крае (В.В. Кравцов), в Дагестане (М.Д. Гаджиев), в Нижнем Поволжье (В.П. Зволннский) и перспективы применения пырея солончакового как культуры-фитомелиоранта в пустынной зоне Калмыкии при орошении.

Эффект применения на вторично засоленных землях фитомелиоративных мероприятий описан в работах Б.П. Строганова, В. А. Ковды, С.Ф. Аверьянова, П.П. Бегучева, З.Ш. Шамсутдинова, А.Х. Шеуджена, W.A. Berg, C.R. Cail, D.M. Hungerford; вопросам орошения многолетних трав посвящены работы Н.Г. Андреева, Г.А. Медведева, В.П. Зволннского, В.П. Максименко. Воздействию минерального питания на продуктивность многолетних злаковых культур в условиях засоления почв посвящены работы К.А, Тимирязева, С.П. Смелова, В.Г. Минеева, С.М. Карауша, JI.B. Рудневой, L.M. Lauriault, R.E. Kirksey, G.B. Donart, W,P. McCaughey, R.G. Simons. Биологическим особенностям пырея солончакового уделяется внимание в трудах Л.П. Мякинченко, H.H. Бажановой, X.-

Д.ж. Хал иловом, Л.Б. Поканинова. Экологические вопросы участия грунтовых вод в водопотреблении растений отражены в работах Д.М. Каца, A.A. Роде, О.Г. Грамматикати, Н.В. Даннльченко, JLM. Рекса, Л.В. Кирейчевой, В.М, Яшина, В.М. Харченко, Г.А. Гарюгина, W.A. Вещ, C.R. Cail, D.M. Hugerford. Воздействие удобрений - сруюурообразователеЯ комплексного действия на биопродуктивность растений рассмотрено в работах А. Кульмана, А. Исашова, У, Нематова,

Анализ состояния проблемы широкомасштабного развития процессов вторичного засоления на орошаемых землях подтвердил актуальность разработки фитомелиоративных приемов технологии возделывания солеустойчивых культур. Литературный анализ позволил обосновать основное направление научно-исследовательских работ, сформулировать рабочую гипотезу, программу исследований и схему проведения опытов.

Во второй главе дана характеристика почвенно-климатических условий, схема постановки и проведения полевых опытов, методика проведения исследований. Исследования по теме диссертационной работы проводились в 20012004 годах, на опытном участке, расположенном в пустынной зоне на орошаемых полях С ПК «Первомайский» (п. Адык) Черноземельского района Республики Калмыкия в приканальной зоне сбросного коллектора УС-5, Все материалы обрабатывались в научно-исследовательских лабораториях, в том числе в почвенно-мелиоративной лаборатории и лаборатории адаптивных технологий и фитомелиорации Калмыцкого филиала ГНУ ВНИИГиМ, в ФГУ станции агрохимической службы «Калмыцкая».

Содержание гумуса определялось по ИЗ. Тюрину, общий азот — по Корнфильду, нитратный азот — колориметрическим методом, аммонийный азот - методом кислотной вытяжки - ГОСТ 26951-86, подвижный фосфор и калий -по Б.П. Мачигину - ГОСТ 26205-91, Водно-физические свойства почвы: гранулометрический состав - по H.A. Качннскому, плотность сложения почвы — методом режущего кольца, а наименьшая алагоемкость (HB) - методом заливаемых площадок. Учет густоты посевов в период полных всходов- методом наложения метровки — 0,25 м2 в 10-й кратной повторности. Влажность почвы определялась по профилю в слое 0-2,0 м термостатно-весовым способом. Количество использованных грунтовых вод растениями рассчитывали по методу Да-нильченко Н.В.(1999). Испаряемость определяли по формуле Иванова H.H. (1955) в модификации Молчанова Л.А. (1957).

Учёт урожайности травостоев и наблюдения проводились по общепринятым методикам. Математическая обработка урожайности надземной массы и массы подземных органов проводилась методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985). Эффективность приёмов технологии возделывания пырея солончакового оценивалась по экономическим показателям в соответствии с «Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов» (РД-АПК 3.00.01.003-03), разработанной во ВНИИГиМ, и по энергетическим показателям согласно «Биоэнергетической оценке технологий возделывания сельскохозяйственных культур» (1997).

Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными по температурному режиму и атмосферному увлажнению периода активной вегетации пырея солончакового. В 1-й год возделывания культуры выпало наибольшее количество осадков, что отразилось на величине дефицита испаряемости - 519,3 мм. Наибольшая потребность во влаге была в 2003 и 2004 годах. В эти годы в течение вегетации растений интегральный показатель напряжённости метеоусловий - дефицит испаряемости (ДЕ) был больше (693,1 и 715,9 мм), чем в 2002 году (рис. 1).

за вегетационный период (1У-1Х)

ж X

*

Обеспеченность<р),%

Рисунок 1. Вероятностные кривые распределения дефицитов испаряемости (Д Ез н Л Е( X рассчитанные поданным метеостанции Яшкуль (1948-2004 гг.): 1 -за гидрологический год; 2-7 соответственно за апрель, май, июнь, июль, август и сентябрь.

Почвы опытного участка - бурые полупустынные, солонцеватые и солон-чаковатые, характеризуются щелочной реакцией (рН= 8...9), плотностью сложения (1,4 т/м5), низким содержанием гумуса (1,1,..1,3 %) и легкодоступных питательных элементов: общего азота - 52...70 мг/кг почвы, обменного калия -214...286 мг/кг, подвижного фосфора—12,5.„27,8 мг/кг; высоким содержанием легкорастворимых солей (0,492...1,451 %) в слое 0...1.0 м и сульфатно-хлоридным типом засоления. Грунтовые воды залегают на глубине 0,9... 1,5 м и имеют минерализацию 5,9...13,6 г/л.

Анализ динамики химического состава оросительной воды показал, что в период 2002...2004 гг. общая минерализация воды достигала 1,23... 1,61 г/л, что соответствует 2 классу качества по классификации ВолжНИИГиМ- вода удовлетворительного качества и II.. .IV классу (слабо и умеренно опасный) по клас-

сифнкании С^Я.Бездннной. Химизм — в основном хлорядно-сульфатн ый маг-ниево-натриевый.

Рабочая гипотеза, сформулированная в результате литературного анализа, позволила предположить, что продуктивность культуры зависит от регулирования минерального питания, срока посева и степени засоленности почвы. В соответствии с этими агромелиоративными параметрами были заложены два полевых и один лабораторный опыт (рис. 2).

Опыт 1. Влияние сроков посева на продукционный процесс пырея

солончакового при регулировании водного и минерального питания

Расположение вариантов в опытах рендомизированное, повторность трехкратная. Общая площадь участка 2 га, учетная площадь делянок 1 порядка 332 м . Схема опыта по фактору А (сроки посева) включала два варианта - 1-й

— осенний срок посева — 8 сентября 2001 года и 2-й вариант весенний срок посева— 23 марта 2002 года (таблица 1, рис. 2).

Изучение влияния минеральных удобрений (фактор В) проводилось по следующей схеме: первый вариант - без удобрений (контроль); второй вариант

— с внесением удобрений (ннтроаммофос и аммиачная селитра) в 1-й год жизнн N36 Pi7¡ во 2-й год - Nnj РбоГв 3-Й год жизни- третий вариант-1-й год жизни Nm Pío; 2-Й год Nm Pesí 3-й год Njoo Рюо- Азотно-фосфорные удобрения вносили дробно, равными частями под каждый укос (рис. 2).

Опыт 2, Влияние засоления почвы на формирование надземной массы

пырея солончакового при орошении'

Значительная пестрота почвенного покрова обусловила большую вариабельность почвенных характеристик и биометрических показателей даже в пределах одной почвенной делянки. Полученные результаты с учетом схематической неоднородности почвенного покрова позволили разбить площадь опытного участка на 4 зоны (соответственно 4 варианта опыта), однородные по сумме солей в метровом слое почвы: 1-я (0,6...0,8 %), 2-я (0,8...1,0 %), 3-я (1,0...1,2 %) и 4-я (1,2,.Л,4 %). Площадь делянки 45 мг, повторность — двухкратная (рис, 2).

Содержание легкорастворимых солей в пахотном слое (0...0Д м) варьировало по делянкам от 0,4 до 1,4 %, в корнеобитаемом (0,..0,5 м) от 0,8 до 1,0 %, в метровом слое от 0,6 до 1,4 %.

Агротехника полевых опытов при возделывании пырея солончакового, за исключением изучаемых факторов, соответствовала зональным рекомендациям Влажность почвы метрового слоя поддерживалась на уровне 65...75% НВ. Полив осуществлялся дождеванием с помощью ДКШ-64 «Волжанка».

Опыт 3. Влияние комплексного мелиоранта на продуктивность пырея солончакового при орошении.

Удобрение-мелиорант имеет низкую кислотность, проявляет водонакопи-тельный и водоудерживающлй эффект, является хорошим воздушным кондиционером и улучшает структуру почвы. Плотность его 8...25 кг/м3, водопогло-щение 3300...4000 % от массы субстрата, открытых пор не менее 85 %, содержит 30-32 % связанного азота; 0,2...0,3 % свободного азота; 0,35...0,40 % PjCV, 0,0015. ..0,0020 % К20; 0,0035..,0,0045 % MgO, а также микроэлементы.

S

OfomtUDC unfit .подерни <hg o«po»t( turn

Условные обозначения: п. Яшкуль 50 км • название ближайших населенных пунктов и расстояние до них;

камышовые популяции

электронасос;

УС-5

- линия электропередач - -сброспоВ канал Черпоземелъской ООС; i ) - гидрант е вентилем

т-

Уровень минерального питания по вариантам: В ) ■ 1 вариант - без удобрений; Й 2 вариант - 1-й год жизни N36 Рп; 2-й год N115 Рйо; 3-Й год N145 Р79

Ь »1 ЖЙЬ „------I _____________ЛГ.______ЛТ—Р— 1 Я___

-варваЯт-1-й год жизни NieP3o; 2-й год Nno Pes! 3-й год Njoo Р((Ю

Рисунок 2. Схема полевых опытов в С ПК «Первомайский» Чериоземельского района Республики Калмыкия

Таблица 1. Схема опыта «Влияние сроков посева на продукционный процесс пырея солончакового при регулировании водного и минерального питания»

Сроки посева (фактор А) Фон удобрений (Фактор 0) Внесение под укос Планируемая урожайность, т,га

I II III IV

Первый год жизни

8.09.2001 без удобрений (контроль) - - - - 1,5

NjiP.j N2oPio N(P4 NuPj • 2,5

НЮР3» N40P20 N5P3 NiPi - 4,0

23.03.2002 без удобрений (контроль) - - - - 1*5

NWIT NioPio NWPT - - 2.5

N№P3» NJOPM NMPJ» - - 4,0

Вто[ >ой гол жизни

8.09.2001 без удобрений (контроль) - - - - 4,0

N„SP« NJOPJ» N40P20 NIJPio - 8,0

NmPu N30P,S - 12.0

23.03.2002 без удобрений (контроль) - - - - 4.0

Nll5P« ЬЦРзо NJOPM NisPio - 8,0

NiioPsi NBBPJO N60P» NjoPIJ - 12,0

Третий год жизни

8.09.2001 без удобрений (контроль) - - - - 5,5

N„jP» N65PJO NsoPis NioPie Ni0Ps 10,0

NlMfPlOO N-JOPJS N«PM N.oPs 15.0

23.03.2002 без удобрений (контроль) - - - - 5,5

IW?» N(iPjo N50P55 №oP» - 10,0

N100P100 NJOPJO N70 Pas MS0P2J - 15,0

Воздействие комплексного мелиоранта, изготовленного в виде вспененного карбамидо-формальдегндного удобрения, оценивалось по интенсивности накопления биологической массы пырея солончакового..

Почва для заполнения сосудов была взята с опытного участка в СПК «Первомайский» из слоя почвы 0...0,4 м.

В лабораторных опытах использовали экспериментальные емкости объёмом 2,5 дм3. В 2003 году опыт проводили по четырём вариантам в 4-кратной по-вторности (I вариант - доза мелиоранта 0 (контроль), II - 1/2,5; III - 1/5: IV -1/10 объёмных частей почвы) и в 2004 году - по шести вариантам в 3-кратной повторное™, ориентированных относительно более продуктивного (1/2,5) варианта (I вариант —доза мелиоранта 0 (контроль), II — 1/0,6; III - 1/1,25; IV -1/2,5; V - 1/5; VI - 1/10 объёмных частей почвы). Масса субстрата в сосудах не превышала 2,0 кг. Посев проводили нормой 100 шт. всхожих семян на 1 сосуд (площадь поверхности почвы сосуда (S) = 0,019 m2(R= 0,0775 м), глубина заделки -0,02 м. В течение вегетации пырея солончакового поддерживали предполивную влажность почвы на уровне 75 % HB. Для определения динамики влажности почвы сосуды взвешивали до полива, после полива - через 12 часов и далее через каждые сутки.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований по формированию продукционного процесса пырея солончакового, данные по режимам орошения и водопотребления культурой, эффективности регулирования минерального питания, динамике солевого режима почвы, по оценке качества получаемого корма при внесении азотно-фосфорных удобрений и разных сроках посева.

Результаты эксперимента показывают, что продуктивность травостоя культуры изменяется не только по годам возделывания, но и в зависимости от регулируемых агромелиоративных факторов. Данные о продуктивности агрофи-тоценоза пырея солончакового в зависимости от сроков посева и норм внесения минеральных удобрений представлены на рис. 3 и в таблице 2.

Таблица 2. Продуктивность пырея солончакового за три года жизни, т/га сена

Сроки посева (фактор А) Фон удобрений (Фактор В) Всего за вегетацию Отклонение от планируемой урожайности

т/га | %

первый год жизни

8 сентября 2001 г. без удобрений 2,32 +0,82 +55

3,10 +0,60 +24

ИвоРзо 3,97 -0,03 -0,7

23 марта 2002 г. без удобрений 1,62 +0,12 +8

2,13 -0,37 -15

ИбоРзо 2,64 -1,36 -34

НСРМ по фактору А 0,10 НСР« по фактору В 0,08

НСР05 взаимодействия факторов АВ 0,15

второй год жизни

в сентября 2001 г. без удобрений 6,61 | +2,61 +65

8,93 +0,93 +12

Ы)тоРм 11,26 -0,74 -6,2

23 марта 2002 г. без удобрений 5,56 + 1,56 +39

№кР«о 7,32 -0,68 -8,5

N,7(^5 9,16 -2,84 -24

НСРМ по фактору А 0,28 НСР« во фактору В 0,23

НСР«5 взаимодействия факторов АВ 0,40

третий год жизни

8 сентября 2001 г. без удобрений 8,83 +3,33 +61

11,96 +1,96 +20

N200?] 00 15,14 +0,14 +1

23 марта 2002 г. без удобрений 8,4 +2,9 +53

ЫН}Р70 11,3 +ио + 13

МзооРюо 13,8 -1,20 -8

НСР05 по фактору А 0,19 НСР05 по фактору В 0,16

НСР(» взаимодействия факторов АВ 0,27

2002 год

т/га сета

3,97

2004 год

1 у*ос

Рисунок 3. Зависимость урожайности сена пырея солончакового от минерального питания (осенний срок посева)

Азотно-фосфорные удобрения более полно реализовывали потенциал продуктивности пырея солончакового. В первый год возделывания при орошении травостоев как с осенним, так и с весенним сроком посева, внесение расчётных норм минеральных удобрений позволило получить прибавку урожайности в 2002 году - 0,51...1,65 т/га или 31...71 %, в 2003 - 1,76...4,65 т/га (31,7...703 %), в 2004 - 2,90...6,31 т/га (34,5...71,5 %) сена по сравнению с контрольным вариантом (без удобрений).

Высокая эффективность действия минеральных удобрений, особенно на второй и третий год возделывания культуры, свидетельствует о недостаточном обеспечении бурых полупустынных почв азотом и фосфором и необходимости применения их при планировании высоких урожаев пырея солончакового. По вариантам с различным минеральным питанием и со степенью засоления почвы (0,6-! ,2 %) получено сено II класса качества, что соответствует предъявляемым зоотехническим нормативам кормления сельскохозяйственных животных.

Результаты зоотехнического анализа по годам исследований и по вариантам показали, что качество надземной массы пырея солончакового в значительной степени изменялось под влиянием удобрений, особенно азотных, так как при их внесении увеличивалось содержание сырого протеина с 6,1 до 16,9 % во 2-й год жизни и с 19,3 до 24, 3 % в 3-й год жизни. Одновременно наблюдалось снижение усвояемых углеводов — БЭВ в среднем по вариантам на 7 % во второй и на 2 % в третий годы возделывания пырея. Содержание клетчатки под действием азотных удобрений несколько снижается, что благоприятно сказывается на качестве корма.

Режим орошения пырея солончакового зависел от напряжённости метеорологических условий. Наибольшую потребность во влаге пырей солончаковый испытывал в 2-3-й годы жизни. Для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 65...75 % НВ в первый год жизни пырея солончакового понадобилось провести 6 вегетационных поливов оросительной нормой 2000 м3/га; во второй год жизни — 7...8 поливов с нормой 2800...3000 м*/га в зависимости от сроков посева культуры; в третий год - 8.,,9 поливов с нормой 3000...4200 м5/га. Суммарное водопотребление культуры на 41...56 % осуществлялось за счёт оросительной воды (табл. 3).

Доля атмосферной влаги за весь период вегетации составляла в 2002 году 33...35 %, а в последующие два более засушливых года - 12..,20 %. В водоло-треблении пырея солончакового почвенные запасы занимали 9., .13 % в зависимости от погодных условий и возраста пырея солончакового, так как по мере развития растений происходит рост корневой системы и увеличение слоя интенсивного влагообмена почвы.

Большое влияние на расходование воды полем оказывает глубина залегания грунтовых вод. Так, при близком залегании (1,0...1,5 м) их уровня, влажность почвогрунта повышается, что приводит к увеличению расхода влаги. Максимальное подпитывание грунтовыми водами наблюдается в период образования генеративных органов растений пырея солончакового в период прохождения

Таблица 3. Водный баланс прн возделывании пырея солончакового

- ...... Укосы Всего за Укосы 1 Всего

1 г 3 1 4 вегетацию 1 1 2 1 3 I за вегеташио

Осенний срок посева Весенний срок посева

первый год жизни, 2402 год

Приходные статьи

Оросительная вода, м7га 400 600 1000 2000 1000 1000 2000

Осадки, иг7га 582 941 225 - 1748 1322 146 - 1468

Испоямованоиз почвы (0,3... 0,6 м), м'/га 57 153 21« • 426 165 197 - 362

Использовано из грунтовых вол, м'/га 104 390 259 - 753 298 309 - 607

Активный слой почвы, м 0,3 0,4 0,6 - 03.. Д6 0,6 0,6 - 0,6

Расходные статьи

Эвапотранспирация (испарение с поверхности почвы + транспиртшя1), м/га 11« 20(4 1700 - 4927 2785 1652 - 4437

второй год жизни, 2003 год

Приходные статьи

Оросительная вода, м^са 0 1500 1500 - 5000 0 1400 1400 2 800

Осадки, ма/га 593 353 218 • 1164 602 387 181 1170

Исиолыовано из почвы <0,8 м), иЛга 103 281 364 - 753 130 346 238 714

Использовано иг грунтовых вод, (Лга 176 644 345 - 1165 195 683 305 1183

Активный слой почвы, м 0,8 0,8 0 Я - 0,8 0,8 0.8 0,8 0,8

Расходные статьи

Эвапотранспирация (испарение с поверхности почвы + транс пирашм), м /га 877 2778 2427 - 6082 927 2816 2124 5867

третий год жизни, 2004 год

Приходные статьи

Оросительная вода, м'/га 0 1400 1400 1400 4200 0 1500 1500 3000

Осадки, м'/га 470 34 178 234 916 298 441 238 977

Исиояиовано из иоч™ (0,8 м). чЛга 159 103 326 207 795 218 256 302 776

Использовано из грунтовых вод, м'/га 191 484 637 296 1608 200 746 359 1305

Активный слой почвы, и 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

Расходные статьи

Эвапотранспирация (испарение с поверхности почвы + транспират«)!, м /га 820 2021 2541 2137 7519 716 2943 2399 6058

фазы «выход в трубку-колошение» — в зависимости от срока посева эта величина достигала значений 298...390 м!/га в 2002 году, 644...683 м3/га в 2003 году и 484,,.746 м3/га в 2004 году, что в среднем составляет 14...22%(табл. 3).

Статистическая обработка данных позволила определить зависимость во-допотребпения пырея солончакового от рассматриваемых в работе регулируемых агромелиоративных факторов. В результате регрессионного анализа выявлено, что при улучшении минерального питания, снижении степени засоленности метрового слоя почвы с 1,4 до 0,6 % и посеве культуры в осенний срок удельное водопотребленне культуры уменьшается (рис. 4),

кг д.в. удобрений

Дшм »»тнсъфосфорньа удебр*ний

м воды/т сена

Стоо«нь засоления почвы

% солей в слое 0-1,0 м

1 укос 2 укос

ВвбСАИНИЙ Срок ООС*99

3 укос □осенний срок Лосеве

Параметры Уравнение регрессии Коэффициент корреляции (г)

Минеральное питание кг д.в./га У = 1165,3 -8,15х 0,61

Степень засоления почвы, % У-3234,4 +5377,7х 0,59

Рис, 4, Закономерности водопотребления пырея солончакового в зависимости от регулируемых агромелиоративных параметров

В полевом опыте «Влияние засоления почвы на формирование надземной массы пырея солончакового при орошении» было установлено, что засоление почвы обусловлено внутри почвенным выпариванием солей из минерализованных грунтовых вод. Экспериментальные данные, полученные на этом участке, показали, что отрицательное влияние солей сказывается на продуктивности пырея солончакового в течение всей вегетации, но особенно в начальный период развития растений. Так, в первый год жизни на сильно засоленных участках (1,2... 1,4 %) урожайность сена пырея была на 84 % меньше, чем на контроле, во второй и третий годы жизни — на 61. ..62 %. Уменьшение разницы между продуктивностью культуры на контрольном варианте и вариантах с сильно засоленной почвой говорит об увеличении степени устойчивости фитомелиоранта к солям в почвенном растворе уже на второй год жизни (табл. 4).

Таблица 4. Продуктивность пырея солончакового в зависимости от засоления почвы

за три года жизни, т/га сена

Вариант опыта Степень засоления почвы (слой 0-1,0 м) в конце вегетации, % Укосы Всего за вегетацию

I II III IV

первый год жизни

I - (0,6...0,8 %) контроль 0,6-0,8 0,72 0,78 0,65 - 2,15

11- (0,8.„1,0%) 0,8-1,0 0,59 0,65 0,54 - 1,78

Ш-(1,0„.1,2%) 0,8-1,0 0,23 0,29 0,17 - 0,69

1,0-1,2 0,11 0,16 • - 0,27

НСР„5 0,08

второй год жизни

I - (0,6... 0,8 %) контроль 0,4-0,6 2,31 2,47 1,81 - 6,59

11-{0,8... 1,0%) 0,8-1,0 1,91 2,11 1,70 - 5,72

Ш-(1,0... 1,2 %) 0,8-1,0 1,37 1,56 0,77 - 3,70

IV -(1,2... 1,4 %) 1,0-1,2 0,87 1,09 0,56 - 2,52

НСР05 0,10

третий год жизни

I - (0,6, „0,8 %) контроль 0,4-0,6 2,10 2,46 2,11 1,99 8,66

II -(0,8...1,0 °Л) 0,6-0,8 1,98 2,13 1,68 1,41 7,20

1Н-(1,0„.и%) 0,8-1,0 1,47 1,72 1,50 1,16 5,85

IV -(1,2.,.1,4 %) 0,8-1,0 1,08 иг 0,98 - 3.28

НСР„ 0.19

Наибольшая плотность травостоя 53,„56 шт/м2 наблюдалось на участках с содержанием водорастворимых солей 0,6...0,8 %. Обратная корреляционная зависимость густоты стояния растений от содержания солей в почве в слое 0... 1,0 м показывает, что увеличение солей на 0,2% приводит к снижению густоты растительного покрова на 25...47%, высоты растений на 26... 44 % и продуктивности — 42.„60 % (рис. 5). По мере развития и укрепления корневой системы солеустойчивость пырея солончакового повышается и при содержании воднорастворимых солей 0,492, .,0,917 % на второй-трегий годы жизни культура может формировать 3...4 укоса общей урожайностью 3,7.,.8,7 т/га сена при условии достаточной влагообеспеченности.

%

«От 60 ■

40 ■

го-

% засоления

ОД -высота

1Л 1А

— ■А. — продуктивность

Рис. Зависимость биометрических показателей и продуктивности пырея солончакового от степени засоления метрового слоя почвы относительно контроля - засоление почвы 0,6-0,8 %.

Наши исследования позволили выявить зависимость качества надземной массы пырея солончакового от степени засоления почвы. При уменьшении содержания солей в почве с 1,4 до 0,6 % содержание протеина увеличивалось от 8,38 до 10,16 % (а.е.в.), уменьшалось содержанке клетчатки с 15,79 до 59,08 и жира с 2,68 до 1,54 %. Эти данные свидетельствуют о процессе огрубления корма при повышении содержания солей в почве.

Под влиянием орошения посевов пырея солончакового количество легкорастворимых солей за вегетационный период 2002 года снизилось на 0,08%, а 2003 году - на 0,04%, а в 2004 - на 0,06 %. В то время как в естественных условиях при близком залегании грунтовых вод содержание солей ежегодно увеличивается на 0,07%.

Наблюдения за динамикой солевого состава профиля бурой полупустынной почвы показали, что под влиянием орошения происходит равномерное распределение катионов и анионов по почвенному профилю, особенно токсичных ионов натрия и хлора. За годы исследований прослеживался позитивный процесс снижения содержания в метровом слое почвы наиболее опасных ионов хлора - на 41,5 натрия - на 50,2 %; общего количества солей по вариантам; I - с 0,762 % до 0,511 %; И - с 0,910 % до 0,564 %; III - 1,075 % до 0,840%; IV-с 1,389%до0,817%; токсичных солей по вариантам: I - с0,554 %до0,483%; II - с 0,737 % до 0,519 %; III - 0,802 % до 0,696 %; IV - с 1,072 % до 0,646 % (рис, 6).

Однако, в первый год орошения этот эффект не проявляется, так как пырей солончаковый формирует невысокую продуктивность при 2...3 укосах 0,27. ,.2,15 т/га сена. Во второй год жизни рассоляющий эффект возрастает, образуется 2,5...б,6 т/га надземной массы, с которой выносится с 1 га до 30 кг/га натрия, 64 кг/га сульфатов и 60 кг/га хлора, (табл. 5).

Вариант Г- (сумма солей 0,6,-0,8 %)

Вариант II-(сумма солей 0,8,,.1,0%) "N3- --------------

-С1

ЗМЦ. 2002- 2003. 2003- 200*.

Вариант Ш —(сумма солей 1,0.,.1,2%) Вариант IV-(сумма солей 1,2.,.1,4%)

Рис. 6. Динамика содержания в метровом слое почвы ионов натрия и хлора (тЛ-а) при возделывании пырея солончакового в зависимости от степени засоления почвы

Таблица 5. Динамика содержания легкорастворимых солей в почве, % в слое 0-0,1 м

Вариант 1-й год жизни 2002 2-й год жизни 2003 3-й год жизни 2004

весна осень весна осень весна осень

I-(0,6,..0,8 %) контроль 0,788 0,630 0,735 0,529 0,589 0,530

0,736 0,661 0,641 0,507 0,582 0,492

Н-(0,8...1,0%) 0,961 0,860 0,898 0,880 0,853 0,560

0,859 0,840 0,897 0,811 0,756 0,567

III-(1,0... 1,214) 1,128 0,953 1,122 0,956 1,022 0,833

1,022 0,911 0,917 0,910 0,815 0,726

IV-(1,2,.Л,4%) 1,450 1,241 1,293 1,027 0,931 0,801

1,307 0,914 1,016 0,988 0,912 0,833

В комплексе мероприятий по предотвращению опасности засоления почв при орошении пырея солончакового большое воздействие принадлежит мелиорирующему эффекту растений 2-3-го годов жизни. Мощная корневая система оказывает дренирующие и аэрирующие влияние, сдерживает восходящий ток почвенного раствора, снижая тем самым возможность вторичного засоления пахотного горизонта. Под посевами культуры-фитомелиоранта в почве в зависимости от уровня минерального питания аккумулируется с поукосными и корне-

выми остатками 2,8.,.5,1 т/га органического вещества, что в пересчете на питательные элементы составляет — азота 35...87 кг, Р2О5 - 8... 15 кг, К20 — 26...45 кг.

Влияние удобрения-мелиоранта комплексного действия на формирование надземной массы пырея солончакового при орошении

В лабораторных условиях проводились опыты по влиянию нового удобрения-мелиоранта комплексного действия. Наибольший урожай получен в опытах 2003 года с дозой агрохимиката 0,4 (1/ 2,5) объёмных долей почвы, а в опытах 2004 года — 0,4 и 0,8 объема почвы. Применение комлексного мелиоранта позволило получить с I м1 0,10...0,14 кг а.с.в. биомассы пырея солончакового, что в 1,7 раза больше, чем в вариантах без мелиоранта (табл. 6).

Таблица 6, Воздействие различных доз полимера на плотность почвы, биометрические параметры и продуктивность пырея солончакового, м

Вариант, (доза мелиоранта) Плотность субстрата, кг/м3 Густота травостоя, штУм2 Высота травостоя, м Продуктивность, кг/м1 ах.в. Окупаемость азота, кг а.с,в, /кг азота

I вариант (0) • контроль 1363 1473 0,173 0,28 •

II вариант (1/0,6) 510 1912 0,315 0,85 -4,9

III вариант(1/1,25) 730 2176 0,321 из 0,8

IV вариант (1/2,5) 1073 2018 0,379 1,20 32,1

V вариант (1/5) 1233 2035 0.301 0,63 21,4

VI вариант(1/10) 1313 1912 0,269 0,44 18,0

HCP0i 0,05 0,25 0,13 0,43 -

Найдены корреляционные зависимости повышения высоты травостоя пырея солончакового, густоты и урожайности биомассы при увеличении дозы полимера, что подтверждают полученные уравнения регрессии (коэффициентами корреляции: г = 0,65; г = 0,77; г = 0,90).

При внесении 1/2,5 дозы удобрения-мелиоранта, удельные затраты единицы азота на прирост единицы массы абсолютно сухого вещества (а.с.в.) пырея солончакового в фазу кущения составили в первый год исследований 20, а во второй год — 32 кг а.с.вУкг азота. Дальнейшее увеличение количества мелиоранта сопровождается не только снижением биометрических показателей и показателей продуктивности, но и уменьшением эффективности использования азота.

В четвёртой главе представлен технологический регламент возделывания пырея солончакового, разработанный для почвенно-климатических условий пустынной зоны. При разработке технологии возделывания пырея солончакового в условиях орошения учитывались эколого-биологические особенности культуры: пырей солончаковый максимально раскрывает свон возможности в условиях орошения, как мезоксерофит озимого типа развития на фоне внесения азотно-фосфорных удобрений (1-й год жизни Pjoi 2-й год N|7<> Pgj; 3-й год N200 Pioo) и осеннего срока посева. Выполнение этих требований позволяет рас-

тениям не только продуцировать на засоленных почвах, но и проявлять фитоме-лиорирующнй эффект.

Агроприёмы разработанной технологии способствуют восстановлению земель с вторичным засолением при близком залегании уровня грунтовых вод за счёт вымывания солей из корнеобитаемой зоны и перераспределения их в ниж-лежищие почвенные горизонты. Рекомендуемые мероприятия улучшают агрохимические и воднофизические свойства почвы за счёт её аэрирования, естественного дренирования, накопления органического вещества с поукосными и корневыми остатками (табл. 7).

Таблица 7. Технологическая схема возделывания пырея солончакового на сено

16 п/п Технологический процесс Агротехнические назначения нтребования Технические срелстеа

движк* тель с.-х. машина

1 2 3 4 5

первого года жизни

I. Учйи почвенно-мелиоративн их условии Почвы средне- и сильно засоленные (солон-чзковатые), лёгкого гранулометрического состава; грунтовые воды находятся на уровне 1..,2 м и имеют минерализацию S... 13 г/л

И. Обработка почем

1. Лущение Глубина обработки 0,06...0,08 м (1I-I1I декада августа) ДТ-TJM ЛДГ-10

2. Вспашка На глубину 0,18,..0,20 м с почвоуглублением до 0,25 м <11-1И декада августа) ДТ-75М ГОМ-35

3. Предпосевная культивация с боронованием Глубина обработки 0,06...0,08 м (II-11I декада августа) ДГ-73М КП04; ЕЗСС-1,0

4. Увлажнитель но-промывной полив Эрознонно безопасной достоковой нормой 400 мVra Эл.пвиг. ДКШ-Й4

5. Допосевное прикапывание Выравиенность поля мтз-ео ЗККШ-6

III. Посев

1. Посев семян пыреи солончакового Норма 6...6,5 млн. шт. кондиционных семян на 1 га, глубина заделки семян 0,02,,.0,04 м (Ы1 декада сентября) мтз-ео ОТ-3,6

2. Послепосевное прикати ванне Выравиенность поля МШ1 зккш-6

IV. Уход за посевами

1. Вегетационные поливы Поддержание предлолнвного порога влажности почвы 65,..73 У* HB в расчетном слое 0,4...0,6 м Эллвкг, ДКШ-64

2. Внесение минеральных удобрений 1 укос - N«Pk4 2 укос - №Р,; 3 укос - Н5Р} мтз-ео РУМ-З

3. Поукосное боронование Рыхление почвы на 0,02...0,03 н (после скашивания надземной массы) ДГ-"М езсс-1л сп-пу

V. Уборка урожая

1. Скашивание травостоя В фазу выхода в трубку - начала колошения, при высоте среза 0,06...0,08 м мтз-so КИР-1.5

2. Ворошение и сгребание в валки Сгребание сена в валки при влажности 60...70% MT3-80 ГВК-4,0

* Прессование сена в рулоны При влажности сева S0...51 % МТЗ-80 ПРП-1,«

Продолжение таблицы 7

1 2 3 4 5

4. Погрузка рулонов МГМО П4М115

5. Транспортирование рулонов MT3-S0 2ПТС-4

б. Складирование рулонов МТЗ-80 ПФ-O.J

прошлых лет жизни

i. Обработка почвы

1. Щелевание Глубина 0,40...0,45 м (III Декада марта) ДТ .75 M ЩН-2-140

2. Ранневеъенме боронование Рыхление почвы на 0,02...0,03 м (I декада апреля) ДТ-71М 63CC- i.o; сп-is

11. Уход га посгвамч

1. Вегетационные поливы Поддержание предполивного порога влажности почвы 65...75 % НВ в расчётном слое 0 . 0,8 м Эдлмг. ДКШ-М

2. Внесение минеральных удобрений 1 укос - NioP«; 2 укос - N«,,, 7(,Рзо .1! Зукос-N» «>Ри п мтэ-io рум-s

3. Поукосное боронование Рыхление почвы на 0,02... 0,03 м (после скашивания надземной массы) ДТ -75 М 6ЭСС-1,0 СГИ1У

ш Уборка урожая

1. Скашивание травостоя Получение первого укоса без полива в фазу выхода в трубку - начала колошения, при высоте среза 0,06...0,08 м MT3-S0 кир-и

2. Ворошение и сгребание в валки Сгребание сена в валки при влажности 60...70% МТЗ-80 гвк-«,о

3. Прессован«« сена в рулоны При влажности сена 50.,.55 % МТЗ-80 ПРП-1,6

4. Погрузка рулонов МГЭ-iO ПФ-0,5

5. Транспортирование рулонов МШ9 2ПТС-4

6. Складирование рулонов МТЗ-80 П4М),5

Конкурентноспособность в первый год жизни повышается двух-, трёхкратным подкашиванием сорной растительности. Влагосберегаюшнми приёмами являются допосевное и послепосевное лрикатывание почвы и получение первого укоса пырея солончакового прошлых лет жизни без полива. Улучшение пищевого режима растений происходит при внесении в почву под зяблевую вспашку в 1-11 декадах сентября расчетных доз азотно-фосфорных удобрений на планируемый урожай - Мпо...2ооР85..лоо кг д.вУ га. Этот приём технологии возделывания позволяет формировать продуктивность сухой массы пырея солончакового на уровне 12...15т/га.

Растения пырея солончакового в фазу «всходы-кущение» чувствительны к повышенным концентрациям солей в пахотном горизонт«. Поэтому перед посевом рекомендуется проводить увлажнительно-промывной полив для создания нисходящего тока влаги в активном слое почвы и поддержания благоприятного солевого режима в почве в начальный, по существу решающий, период жизни растений.

Посев проводят нормой 6...6,5 млн. шт. кондиционных семян на 1 га, глубина заделки семян 0,02...0,04 м в 1-Н-й декаде сентября. Нормы внесения удобрений определяются балансово-расчетным методом с учетом доступных элементов в почве и удобрениях, а также коэффициентов возмещения выноса питательных веществ планируемым урожаем.

При достаточном водообеспечении, а также обеспечении минеральным питанием за один вегетационный период можно получать 4 полноценных укоса. Наибольшая продуктивность травостоев формируется на второй-третий годы жизни. Затем урожайность постепенно снижается. В зависимости от природно-климатической зоны республики для получения урожая сена 1,5...2,5 т/га в первый год возделывания требуется проведение 5...6 поливов нормой 300... 400 м3/га, в последующие годы при урожайности 12...15 т/га необходимо 8. ..9 поливов нормой 400...500 м7га.

Для оценки экономической эффективности возделывания пырея солончакового при орошении была использована методика, разработанная во ВНИИ-ГиМ «Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель (РД-АПК 3.00.01.003-03)» (В.Е. Райнин, Г.А. Панфёров, 2002). Приняты следующие условия: площадь орошения составляет 100 га; расчетный период - 10 лет; норма дисконтирования равна 0,06 при определении общественной и 0,08 - коммерческой эффективности; урожайность пырея солончакового учитывалась в кормовых единицах на основании экспериментальных данных и пересчитана в зерновые единицы с коэффициентом 0,8; закупочная цена за тонну товарного зерна пшеницы — 3500 рублей.

В наших исследованиях общественная эффективность проекта по варианту 1- «орошение без внесения удобрений» имеет положительное значение чистого дисконтированного дохода (ЧДД), равное 819,0 тыс.руб., что в 5,4 раза меньше, чем в варианте 2 — «орошение с внесение минеральных удобрений» (4426,4 тыс. руб.). Срок окупаемости с учётом дисконта — 7 лет (1-й вариант) и 5 лет (2-й вариант), который приемлем для общества. Коммерческая эффективность возделывания пырея солончакового при орошении без удобрений имеет отрицательное значение ЧДД—1825,1 тыс.руб., что свидетельствует об отсутствии рентабельности технологии в этом варианте проекта, а вариант с внесением удобрений оказался более эффективным, так, как полученный ЧДД составил 806,7 тыс.руб.

Оценка агроэнергетической эффективности показала, что применение минеральных удобрений способствовало увеличению урожая в 1,63. ..1,71 раза, при этом энергозатраты в 1-й год возделывания культуры возрастали в 1,06.,,1,45 раза или на 1,15..Л,74ГДж/га, во 2-й год-на 5,0.,,5,7 ГДж/гаи в 3-й год возделывания на б,9..,7,5 ГДж/га по отношению к контролю. Наибольшее количество энергии, накапливаемой с урожаем, было в варианте опыта с осенним сроком посева и удобрений (Ы^Рзо; ЫпоР«; ИжоРк» соответственно в 1-й, 2-й и 3-й год жизни) и достигало 34,4,,.131,3 ГДж/га. Коэффициент энергетической эффективности в 1-й год возделывания < 1, так, как энергозатраты в год посева пырея

солончакового выше, чем энергия, полученная с урожаем. Окупаться эти затраты начинают только со второго года возделывания. Биоэнергетический коэффициент (отношение полученной с урожаем энергии к затраченной) был наибольшим в варианте опьгга с осенним сроком посева и внесением.минеральных удобрений и составил 2,89.

ВЫВОДЫ

1. Анализ имеющейся информации показал, что пырей солончаковый можно использовать как кормовую культуру и как фитомелиорант, способствующий рассолению почвы и в целом повышению её плодородия. Па неорошаемых землях продуктивность культуры составляет 2...4 т/га сена.

2. Экспериментальные исследования доказали высокую отзывчивость пырея солончакового в условиях орошения. Причём в пустынной зоне Калмыкии при регулировании агромелиоративных факторов: минерального питания и сроков посева возможно получать при 4 укосах до 15 т/га сена пырея солончакового.

3. Получение 3-4 полноценных укосов пырея солончакового обеспечивается поддержанием влажности почвы в активном слое влагообмена не ниже 65-75 % ИВ. Для этого в зависимости от срока посева в 1 -й год жизни пырея солончакового требуется произвести 5...б поливов оросительной нормой 2000 м3/га; во 2-й год жизни — 8 поливов, оросительной нормой 2800...3000 м3/га; в 3-й год жизни-8...9 поливов, оросительной нормой 3000...4200 м'/га.

4. Улучшение минерального питания (при внесении в 1-й год жизни Н*)Рэо; во 2-й - КтР»5 и в 3-й - ^ооРш) позволило повысить эффективность использования влаги в среднем по вариантам опыта на 24...42 %.

5. Применение комплексного мелиоранта для регулирования пищевого режима почвы и создания более благоприятных условий произрастания культуры обеспечивает получение продуктивности на уровне 0,10...0,14 кг/м1'

что в 1,7 раза больше, чем в вариантах без мелиоранта. При этом происходит снижение плотности почвы в зависимости от дозы внесённого мелиоранта с 1,37 до 0,73 г/см*. Наибольшая окупаемость затрат по азоту на единицу продукции достигается на вариантах с дозой внесения мелиоранта 20-40 % от расчётного объёма почвы.

6. В зависимости от норм внесенных азотно-фосфорных удобрений в сене пырея солончакового увеличивается содержание протеина в среднем по годам исследований на 3,1.,.10,9 %, уменьшается содержание клетчатки на 20,4 %, жира на 0,1...0,4 % и БЭВ на 1,4...5,4 %.

7. На бурых полупустынных почвах при близком залегании уровня грунтовых вод орошение пырея солончакового не опасно с точки зрения засоления почвы в том случае, если выдерживается рекомендуемый режим орошения (поддержание порога предполивной влажности почвы на уровне 65...75 %НВ).

8. При возделывании пырея солончакового происходит вымывание из метрового слоя хлор-, сульфат-иона и иона натрия в нижележащие горизонты, вследствие чего происходит равномерное распределение анионов и катионов по профилю почвы. Содержание легкорастворимых солей в метровом слое почвы за

три года исследований снизилось на 0,2 % (в 1,3... 1,7 раза), токсичных на 0,3 % (в 1,2...1,6 раза),

9. Экономические и агроэнергетические расчёты доказали эффективность возделывания пырея солончакового при орошении и внесении минеральных удобрений на засоленных бурых полупустынных почвах при близком залегании грунтовых вод. При окупаемости варианта с орошением и внесением удобрений в 5 лет чистый дисконтированный доход составил 4,42 млн. руб. На третий год возделывания пырея солончакового количество энергии, накапливаемой с урожаем в этом же варианте достигало 131,3 ГДЖ/га при значении биоэнергетического коэффициента-2,38,

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Производству предлагается технологический регламент возделывания пырея солончакового при орошении, регулировании минерального питания (ежегодные подкормки в дозах N145...зоо Р70...100) и осеннем сроке посева применительно к бурым полупустынным солонцеватым почвам Калмыкии (сумма солей в метровом слое от 0,6 до 1,2 г/л), обеспечивающий урожайность на уровне 10.,. 15 т/га сена и с выходом 7,5.. Л 0 т/га кормовых единиц.

Для эффективного экологически безопасного использования почвенных ресурсов при орошении рекомендуется поддерживать в 1-й год жизни влажность бурых полупустынных почв лёгкого гранулометрического состава на уровне 6575 % НВ, в последующие годы получение первых укосов возможно на ранневе-сенних запасах влага.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Чапланова М.П. Возделывание пырея солончакового в условиях орошения Калмыкии // Материалы 1-й региональной конференции молодых ученых «Новые и редкие растения Северного Кавказа» - Часть II - Владикавказ-2003-С.24-26.

2. Дедова Э.Б., Сазанов М.А., Чапланова М.П, Кормовые достоинства пырея солончакового в условиях пустынной зоны Калмыкии.- // Современные энерго- и ресурсосберегающие, экологически устойчивые технологии системы сельскохозяйственного производства- Сб.науч.тр.(вып.7)Часть II Рязань,- 2003,-С.154-155.

3. Дедова Э.Б., Сазанов МЛ., Чапланова МП. Восстановление земель вторичного засоления с использованием фитомелиоранотов. // Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов.- Москва-Новосибирск- 2004- С 488.

4. Чапланова М.П, Пырей солончаковый на орошаемых засоленных почвах Калмыкии. // Мат-лы IX Недели науки МГТУ. V Всероссийская науч.-пр. конф. студентов и аспирантов «Наука XXI веку» (II сессия) : Сб. науч.тр. - Майкоп: Изд - во ООО «Качество», 2004. С. 120-121.

5. Чапланова М.П. Роль полимеров в улучшении агрогидрологических свойств почв. // Мат-лы республиканской науч. — пр. конф, «Молодёжь и наука: третье тысячелетие»: Сб.науч.тр, — Элиста, 2004. С. 101-102.

6. Чапланова МП.. Эффективность использования удобрения-аэранта «Меном» при возделывании пырея солончакового. // Мелиорация и окружающая среда.: Сб.науч.тр. Том II. - М.: ВНИИА, 2004. С. 50-53.

7. Макс имен ко В.П., Чапланова М.П., Нагорный Л.Д. Влияние высокомолекулярного удобрения-аэранта «МЕНОМ» на продукционный процесс пырея солончакового // Мат-лы Междунар. науч.- пр. коиф. «Ресурсосберегающие и энергоэффективные технологии и техника в орошаемом земледелии». - Коломна: ФГНУ ВНИИ «Радуга», 2004. -С. 118-123.

8. Мелкозёров В.М., Нагорный Л.Д, ОлеЙник В.В., МаховецкиЙ А.Б., Мак-сименко В.П., Мажайский Ю.А., Деев С.Ю., Бородычев В.В., Адьяев С.Б., Чапланова М.П. Вспененное карбамидоформальдегидное удобрение и способ его получения // Патент РФ № 2230719, Кп. 7С05С9/02. Бюл. № 17 от 20.06.2004 г.

9. Чапланова М.П. Роль пырея солончакового в формировании плодородия засоленной бурой полупустынной почвы И Наукоёмкие технологии в мелиорации (Костяковские чтения). Мат-лы Межд. коиф. - М.: Изд. ВНИИА, 2005. -С.343-347.

10. Чапланова М.П. Пырей удлинённый сорт «Солончаковый» на засоленных бурых полупустынных почвах //Сб. мат-лов IX Докуч. молодёжи, чтений «Почвы России. Проблемы и Решения». - С.-Петербург: -2006. С. 360.

11. Чапланова М.П. Сроки посева и урожайность пырея удлинённого сорт «Солончаковый» в условиях пустынной зоны Калмыкии // Мат-лы республиканской науч. — пр. коиф. «Молодёжь и наука: третье тысячелетие»: Сб.науч.тр. -Элиста, 2006,- С. 74-79.

12. Чапланова М.П. Фитомелиоративная технология возделывания пырея солончакового на вторично засоленных почвах // Мат-лы междунар. науч,-практ. конф. «Научно-производственное обеспечение развития комплексных мелиорации Прикаспия»: Сб. науч. тр. - Астрахань, 2006. - С. 268-373.

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. Л.Н. Костикова Россельхозакадемни Москва 127550, ул. Е.Академическая, 44 Подписано к печати 01.06.06 ЗаказО Тираж 100