Введение к работе
Актуальность проблемы определяется необходимостью поиска научно обоснованных путей снижения дефицита кормов и растительного белка в кормопроизводстве Российской Федерации. Решение белковой проблемы во многом зависит от расширения посевных площадей и увеличения урожайности многолетних бобовых трав. Определяется это высоким потенциалом их продуктивности, долголетием, многоукосностью, прекрасными кормовыми и агротехническими достоинствами. В засушливой степной и полупустынной зонах Нижнего Поволжья среди многолетних трав люцерна на орошаемых землях занимает ведущее место. Потенциальная продуктивность ее при КПД приходящей фотосинтетически активной радиации 3...4% оценивается получением 80...120 т/га зеленой массы, 0,8...1,2 т/га семян (Г. Е. Листопад, А. А. Климов, А. Ф. Иванов, Г. П. Устенко, 1975; И. П. Кружилин, 1982; Г. А. Медведев, 1982; В. И. Филин, 1987; В. Н. Чурзин, 1990). Передовые хозяйства получают по 50.-70 т высокобелковой зеленой массы, однако и это составляет 55...75% возможной ее урожайности. В среднем по рассматриваемому региону продуктивность поливной люцерны не превышает 30...40 т/га. В связи с этим совершенствование технологии выращивания люцерны на орошаемых землях, направленной на получение программируемых урожаев, не утратило своей актуальности.
В условиях массового распространения заболевания люцерны особую теоретическую и практическую значимость приобретает поиск альтернативных ей многолетних бобовых трав, способных в агроклиматических условиях Нижнего Поволжья утилизировать 2...3% ФАР, формировать такие же урожаи, получать не уступающие ей по энергетической и протеиновой ценности корма, оказывать подобно люцерне позитивное влияние на плодородие орошаемых почв.
Наиболее полно требованиям производства сбалансированных и дешевых кормов отвечает выращивание смесей из многолетних бобовых и злаковых трав. Подбор и оценка видов, определение их оптимальных соотношений, разработка технологий, обеспечиваю-
щих получение запланированных урожаев экологически безопасной продукции при расширенном воспроизводстве плодородия почвы имеет важное значение не только для кормопроизводства региона, но и для орошаемого земледелия в целом.
Цель и задачи исследований. Цель исследований сводилась к разработке научных основ и технологических процессов выращивания на орошаемых землях многолетних трав в одновидовых и смешанных агрофитоценозах, обеспечивающих получение запланированных урожаев при рациональном использовании водных, трудовых, материальных и энергетических ресурсов с соблюдением требований и ограничений экологических допусков.
Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
выявить особенности формирования урожая многолетних трав в одновидовых и смешанных посевах; определить сочетание регулируемых факторов, обеспечивающих наиболее полное использование агроклиматических ресурсов зоны, генетической продуктивности многолетних трав, высокую экономическую эффективность и экологическую безопасность орошения;
обосновать режимы орошения, уровни минерального питания, сортовые особенности люцерны, способствующие получению запланированных урожаев от 40 до 100...120 т/га зеленой массы;
дать агроэкологическую оценку нетрадиционным для Нижнего Поволжья многолетним бобовым травам, выявить лучшие из них по комплексу хозяйственно-ценных признаков, адаптированных к местным условиям, способные статв хорошим дополнением к люцерне, а в отдельных случаях и заменить ее;
усовершенствовать видовой состав травосмесей, соотношение и размещение бобовых и злаковых компонентов при многоукосном использовании травостоя; изучить изменения химического и аминокислотного состава многолетних трав в одновидовых и смешанных агрофитоценозах в зависимости от изучаемых приемов;
определить показатели экологической, энергетической и экономической эффективности технологий выращивания запланированных урожаев многолетних трав в условиях орошения в зонах сухих степей и полупустыни Нижнего Поволжья.
Научная новизна. На основе учета агроклиматических ресурсов региона и биологических особенностей растений теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены параметры создания простых и сложных агрофитоценозов из многолетних трав, обеспечивающие наиболее полную реализацию потенциала их продуктивности при многоукосном использовании на орошаемых землях Нижнего Поволжья.
Дана комплексная оценка основных урожаеобразующих факторов и элементов технологии выращивания люцерны разных лет жизни; впервые для каждого уровня урожайности разработаны рациональные сочетания режимов орошения, расчетных доз удобрений, возрастных и сортовых особенностей новых интенсивных сортов, обладающих комплексом хозяйственно-ценных признаков.
Впервые выдвинута гипотеза о возможности возделывания при орошении в агроклиматических условиях зоны сухих степей альтернативных люцерне нетрадиционных бобовых трав. Многолетними исследованиями установлено соответствие почвенно-климати-ческих условий региона для программированного выращивания клевера лугового, козлятника восточного, лядвенца рогатого и др., способных аккумулировать от 2,0...2,5 до 3,0.-3,5% ФАР, формировать урожаи на уровне 40.-100 т/га зеленой массы, улучшать плодородие орошаемых почв, обеспечивая получение экологически безопасных, высокобелковых кормов.
Экспериментально подтверждена теория целесообразности создания смешанных многолетних агрофитоценозов из бобовых и злаковых трав для получения сбалансированных и дешевых кормов с зоотехнически обоснованным содержанием питательных веществ и соотношением минеральных элементов, отвечающих экологическим требованиям при позитивном влиянии на почвенное плодородие.
В комплексе изучено влияние числа, соотношения и пространственного размещения бобовых и злаковых компонентов на формирование запланированных урожаев разновозрастных травостоев; выявлены особенности изменения побегообразования растений, ботанического состава, накопления органики при оптимизации условий выращивания; определены экологические, энергетические и экономические параметры получаемого корма в зависимости от изучаемых факторов.
Новизна предложенных способов выращивания люцерны и бо-бово-злаковых травосмесей, включая технические средства для их осуществления, защищена авторским свидетельством СССР № 1639502 и положительным решением о выдаче патента РФ по заявке на изобретение № 93048614/15, 94030508/15, 94035248/15.
Практическая ценность работы определяется разработкой и усовершенствованием научно обоснованных технологий выращивания многолетних трав в одновидовых и смешанных агрофитоцено-зах для получения разных уровней урожайности. Рациональные сочетания водного и пищевого режимов почвы с учетом биологических и сортовых особенностей растений дают возможность при различном ресурсном обеспечении выбирать приемлемый уровень урожайности, обеспечивающий высокую эффективность выращи-
вания многолетних трав в конкретной почвенно-климатической зоне и хозяйстве.
Внедрение научных разработок на орошаемых землях Волгоградской, Астраханской и Оренбургской областей на площади более 100 тыс. гектаров позволило повысить продуктивность многолетних трав на 2,0...5,0 т сена, или на 1,0...2,5 т/га кормовых единиц. Практическим результатом исследований является районирование для Волгоградской области пяти новых перспективных сортов люцерны, совместное испытание с Госсортсетью высокопродуктивных сортов клевера лугового, козлятника восточного и нетрадиционных бобовых трав для последующего их районирования.
Реализация результатов исследований по разработке научно обоснованных технологий выращивания многолетних трав получила широкое применение в работе агропромышленного комплекса Нижнего Поволжья. Результаты исследований нашли отражение в рекомендациях по увеличению производства кормов с орошаемых земель региона, Волгоградской и Астраханской областей (1976— 1995 гг.).
Материалы исследований вошли составной частью в «Руководство по использованию орошаемых земель Волгоградской области» (Волгоград, 1976), «Систему орошаемого земледелия Волгоградской области» (Волгоград, 1980), «Методические указания по программированию урожаев на орошаемых землях Поволжья» (Волгоград, 1984), «Систему орошаемого земледелия Волгоградской области с программированным выращиванием урожаев сельскохозяйственных культур» (Волгоград, 1992), «Научно обоснованные системы ведения агропромышленного производства Волгоградской области на 13-ю пятилетку» (Волгоград, 1992), «Программированное возделывание люцерны на корм на орошаемых землях» (Москва, 1992), «Практическое руководство по освоению технологии выращивания люцерны на орошаемых землях Нижнего Поволжья» (Астрахань, 1993).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на научных конференциях Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (1974—1995 гг.), всесоюзных и республиканских се- минарах и совещаниях по проблемам орошаемого земледелия и кормопроизводства (г. Москва, 1981, 1983, 1986, 1990; г. Волгоград,
-
1981, 1985, 1988, 1991, 1993; г. Орджоникидзе, 1979; г. Элиста,
-
1985, 1988; г. Казань, 1989; г. Херсон, 1990; г. Оренбург, 1990; г. Астрахань, 1990; г. Ставрополь, 1991; г. Уфа, 1995); ИТС МСХ и продовольствия РФ (1985, 1987, 1991); международных конференциях (Югославия, г. Белград, 1991; г. Астрахань, 1994); на курсах
повышения квалификации специалистов Волгоградской, Астраханской, Оренбургской областей и Калмыкии (1976—1994 гг.).
Результаты исследований экспонировались на ВДНХ СССР и отмечены серебряными и бронзовыми медалями.
Публикации результатов исследований. Материалы диссертации опубликованы в 135 печатных работах общим объемом 37 печатных листов в республиканских и региональных изданиях; имеются заключительные отчеты общим объемом 36 печатных листов (номера государственной регистрации 73072013, 76056488, 81092171, 81092172, 01860130881, 01860130882, 06930534767).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на^ДЙ страницах машинописного текста и содержит введение, 7 глав, выводы и предложения производству, 17 рисунков, 96 таблиц в тексте и 57 в приложениях. Список использованной литературы включает 388 наименований, в том числе 27 иностранных авторов.