Содержание к диссертации
Введение
Возделывание пырея удлинённого сорт «Солончаковый» на засоленных почвах
Биологические особенности пырея солончакового
Влияние уровня обеспеченности почвы элементами минерального питания растений на продукционный процесс пырея солончакового Эффективность орошения многолетних злаковых трав
Влияние засоленности почвы на продуктивность пырея солончакового
Влияние норм, сроков и способов посева многолетних злаковых трав на их продуктивность
Характеристика почвенно-климатических условий и методика исследований
Агроклиматические условия региона исследований
Почвенно-мелиоративные и гидрогеологические условия Характеристика оросительной воды
Методика исследований
Результаты экспериментальных исследований по разработке технологии возделывания пырея солончакового
Режим орошения и водопотребления пырея солончакового
Влияние химмелиорантов на продукционный процесс пырея солончакового при орошении
Формирование укосов и качественного состава сена пырея солончакового на фоне минерального питания и орошения при различных сроках посева
Формирование урожая зелёной массы пырея солончакового при использовании комплексного мелиоранта
Влияние засоления почвы на урожайность и качественный состав пырея солончакового при орошении
Эффективность технологии возделывания пырея солончакового
Технологический регламент возделывания пырея солончакового
Экономическое и агроэнергетическое обоснование технологии возделывания пырея солончакового
Выводы 140
Список литературы
- Влияние уровня обеспеченности почвы элементами минерального питания растений на продукционный процесс пырея солончакового Эффективность орошения многолетних злаковых трав
- Влияние засоленности почвы на продуктивность пырея солончакового
- Почвенно-мелиоративные и гидрогеологические условия Характеристика оросительной воды
- Формирование укосов и качественного состава сена пырея солончакового на фоне минерального питания и орошения при различных сроках посева
Введение к работе
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 за 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 растений, обладающих фитомелиоративным действием.
К таким растениям относится пырей солончаковый. Культура характери-
зуется 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 рассоляющий эффект. Таким образом, для условий Калмыкии разработка технологии возделывания пырея солончакового как культуры-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; .. v і :
-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 и проведении полевых опытов, выполнении лабораторных анализов, обобщении результатов теоретических и экспериментальных исследований. При участии автора разработана технология возделывания пырея солончакового на засоленных орошаемых бу-
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 солон
чакового не только как кормовой культуры, но и как фитомелиоранта вторич
но засоленных почв; определении закономерностей водопотребления пырея со
лончакового при орошении; разработке технологии возделывания пырея солон
чакового при орошении и регулировании минерального питания. Впервые ус
тановлена зависимость продуктивности пырея солончакового от степени засо
ленности 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 исследований. Производственная проверка проведена на приканальной территории орошаемого участка СПК «Первомайский» Черноземельского района Республики Калмыкия на вторично засоленных землях, общей площадью 60 га. Урожайность сена пырея солончакового в зависимости от фона минерального питания и 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 и 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 мелиорации Прикаспия» (ПНИИАЗ, Солёное Займище, 2006 г.), материалы по теме работы вошли в Юбилейный сборник «Мелиорация и окружающая среда» (ВНИИГиМ, 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 кон^ грессов, 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 сельскохозяйственных наук В.П. Максименко, а также благодарность за постоянные консультации к.с.-х.н. Э.Б. Дедовой, к.с.-х.н. СБ. Адьяе-ву, к.с.-х.н. В.Ф. Шматкину иМ.А. Сазонову. Автор всегда будет благодарен и сохранит память о первом научном руководителе д.с.-х.н. Людмиле Васильевне Рудневой.
Влияние уровня обеспеченности почвы элементами минерального питания растений на продукционный процесс пырея солончакового Эффективность орошения многолетних злаковых трав
Многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных авторов (Тимирязев К. А., 1936; Ромашов П.И., 1969; Гольдварг Б. А., Усалко В.И., 1985; Медведев Г.А., 1989; Руднева Л.В., 2001, 2002; Lauriault L.M., Kirksey R.E., Donart G.B., 2002; McCaughey W.P., Simons R.G., 1996) установлено, что при возделывании многолетних мятликовых трав одним из лимитирующих фактором для получения высоких урожаев является обеспеченность элементами минерального питания. Многолетние злаковые травы на образование 1 т корма выносят из почвы около 27...30 кг азота, 10... 13 кг фосфора, 18...22 кг калия. Повышенная потребность в питательных веществах у злаковых трав проявляется в период интенсивного кущения. Б.А. Гольдварг, В.И. Усалко (1985) приводят данные, что в год внесения многолетние злаки поглощают из удобрений: N - 50...70; Р205 - 20...25; К20 - 60...70 %. Часть этих питательных веществ они получают из почвы и основного минерального удобрения, но остаётся потребность в вегетационных подкормках.
Многие исследователи (Карауш СМ., 1998; Аношин Е.И., Босхомджи-ев В.Б., 1982; Медведев Г.А., 1989; Lauriault L.M.; Kirksey R.E.; Donart G.B., 2002) отмечают высокую отзывчивость многолетних злаковых трав на внесение азотных удобрений. При достаточном уровне азотного питания злаковых трав улучшается фотосинтез, увеличивается листовая поверхность, что повышает урожай зелёной массы и выход переваримого протеина, ускоряется отрастание злаков после скашивания.
В исследованиях Уральского НИИ сельского хозяйства подтверждается тот факт, что применение азотных удобрений особенно на орошаемых землях под многолетние злаки является высокоэффективным приёмом агротехники. Так, кострец безостый при внесении N120 и N240 кг/га обеспечил выход 4987 и 6875 кг к.ед./га соответственно при урожае на контроле 2064 кг. Во Всесоюзном НИИ кормов на фоне N35K180 было получено костреца безостого - 3,67; овсяницы луговой - 3,66; ежи сборной - 3,33 т/га а.с.в.; на фоне N o (N240) урожайность увеличилась соответственно до 7,6; 7,9 и 7,7 (9,9; 9,5 и 10,2) т/га а.с.в.
Учёные Калмыцкого НИИСХ пришли к выводу, что поверхностные подкормки пастбищ азотом из расчёта 30 кг д.в./га обеспечивают увеличение урожая естественных злаковых трав в сухие годы на 50...75%, во влажные годы эффект от азота достигает 150 %. Т.Рети, И.Фостер (1931) и СП. Смелое, (1966) установили, что для формирования урожая сена свыше 10,0 т/га злаковые травы при орошении потребляют из почвы в 1,5...2 раза больше питательных веществ (к примеру, кострец безостый - 150...160 кг азота) чем пшеница, ячмень и другие зерновые культуры. Опытным путём М.Ф. Лесни ков и Д.В. Савицкайте (1978) установили, что наряду с повышением содержания белков и аминокислот азотные удобрения вызывают значительное (в 1,5 раза) увеличение содержания каротина в травах, особенно в злаковых, где его количество бывает низким, табл. 1.1.
Варианты Тимофеевка луговая Ежа сборная Костёр безостый Овсяница луговая Р45К90 8,9 9,5 9,1 10,9 N120 Р45К90 12,2 13,1 13,2 14,7 N240 Р45К90 13,8 14,6 14,8 17,1 Л.В.Рудневой (2001; 2002) замечено, что удобрения способны не только повышать урожайность и качество зелёной массы многолетних злаков, но и понижать неблагоприятное воздействие повышенного количества (0,6 - 1,4 %) солей на процесс фиксации азота в почве, на способность почвенного субстрата снабжать растение питательными веществами и в конечном счёте на продукционный процесс.
Исследования Г.А. Медведева (1989) показали, что применение высоких доз азотных удобрений под мятликовые травы часто приводит к значительному увеличению содержания небелковых азотистых веществ. При этом снижается эффективностьвлияния удобрений на рост урожая (при внесении N60 она составляет 30—32 кг, а при N240 — только 17—18 кг сена на 1 кг азота). По данным Т.Работнова (1969) при повышенном содержании азота в растениях образуется большее количество укороченных вегетативных и генеративных побегов, что сокращает долговечность травостоя. Следовательно, нормы азотных удобрений необходимо устанавливать непосредственно в изучаемых условиях для исследуемой культуры.
Г.А. Медведев (1989); В.Г. Минеев (2004) и др. учёные доказывают, что фосфорно-калийные подкормки обеспечивают хорошее кущение многолетних злаковых трав, ускорение роста, что в конечном итоге повышает их зимостойкость. При достаточном количестве фосфора интенсифицируется развитие растений, улучшается качество продукции. При резком недостатке фосфора на листьях появляются буро-красные и фиолетовые пятна, листья преждевременно отмирают. Фосфорные удобрения (Гольдварг Б.А. и Усалко В.И., 1985), в отличие от азотных, способны оказывать длительное последействие (около 3 лет), при чём те же ученые утверждают, что высокие дозы экономически не оправдываются и рекомендуют в условиях светло-каштановых почв Калмыкии вносить под пырей удлинённый - N40P60кг Д-в. / га.
В западноевропейских странах под злаковые многолетние травы вносят 240—300 кг/га азота - значительно больше, чем под другие орошаемые культуры, обеспечивая существенную прибавку их урожайности и хорошую окупаемость затрат.
По данным Г.А. Медведева (1989) в качестве основного удобрения, азот вносят небольшими нормами N40...60 кг д. в. / га., чтобы не ослаблять зимостойкость злаковых трав. В годы же пользования травостоем азот вносят под каждый укос по 40...60 кг/га (при общей норме азота Ni8o...24o но не более N320...збо). Опытами ВРПС, Ленинградского СХИ, Волгоградского СХИ, а также Н.С. Конюшковым (1964), И. А. Тихомировым (1967) установлено, что основное азотное удобрение при весеннем посеве следует вносить под предпосевную культивацию. При летнем или осеннем посеве азотные удобрения вообще не вносят или их норму уменьшают на 50 %.
Действие азотных удобрений оказывается более интенсивным при внесении их вместе с фосфорными удобрениями, которые вносят под основную обработку с запасом на 2...3 года.
По данным Г. Н. Камок (1983), на выщелоченных черноземах внесение одних фосфорно-калийных удобрений не повлияло на увеличение площади листьев, а при применении полного удобрения в дозе КбоРбоКбо и КиоРбоКбо площадь листьев увеличилась соответственно до 8,3 и 9,5 м в расчете на 1 м площади посева.
Влияние засоленности почвы на продуктивность пырея солончакового
Дефицит влаги, низкое плодородие почв, наличие солонцеватых и засоленных участков, высокая эрозионная опасность, появление очагов опустынивания, по мнению В.В. Кравцова, В.В. Чумаковой, В.А. Кравцова, М.Д. Гаджиева, (2000) предъявляют к видам и сортам многолетних трав высокие требования по засухоустойчивости и солевыносливости, то есть растения (Удовенко Г.В., 1976,1977; Халилова Х.Дж., 1986) должны быть способны не просто регулировать накопление солей, а обладать генетически обусловленной буферной способностью поддерживать нормальный уровень метаболизма при накоплении в клетках значительного избытка токсичных ионов.
Одной из солеустойчивых многолетних злаковых культур является пырей удлинённый, который не только может произрастать на засоленных почвах, выдерживать поливы минерализованной водой, давать в этих условиях высокие урожаи кормовых трав, но и выполнять фитомелиорирующую функцию. У пырея сизого (удлинённого) по классификации А.А.Сидько, С.И.Мясищева (1985) средняя степень солеустойчивости и сильная степень солонцеустойчивости.
Многолетние бобовые травы часто уступают по солеустойчивости многолетним злаковым травам. В вегетационных опытах Л.И. Белогорец (1988) в первые годы возделывания наилучшее развитие в условиях высокого (1,4%) хлоридно-сульфатного засоления было у злаковых трав (всхожесть пырея удлиненного составила 88%, волоснеца ситникового - 54 %). Бобовые культуры (всхожесть люцерны Манычской - 45, люцерны Кубанской - 20%) испытывали сильное угнетение засолением.
И.И. Смирнов и А.В. Гулин (1998) рекомендуют вводить в севооборот на выводных полях пырей удлинённый, как солеустойчивую культуру для предотвращения эрозии и снижения солонцеватости почв. По данным П.П. Бегучева (1927, 1971), В.Г. Тихоновой (1971), пырей солончаковый обладает высокой рассолонцовывающей способностью при условии отчуждения надземной массы. При возделывании пырея происходит вытеснение поглощённого натрия из ППК в процессе жизнедеятельности растений и после их отмирания так, что его содержание снижается к концу вегетации в среднем на 56,7...76,0 % (в горизонте В і на 15... 43 %) по сравнению с солонцом, не занятым растениями. И.П. Бондаренко, Н.П. Бор (1987) приводят экспериментальные данные об устойчивости к дождеванию пырея солончакового морской водой.
Установлено (Мякинченко Л.П., 1985), что при концентрации хлоридов 0,4 % на 1 кг а.с.в. почвы в фазу всходов и начала кущения засоление вызывало угнетение роста как ежи сборной, так и пырея удлинённого, независимо от солеустойчивости растений. Индивидуальные различия растений выражались в разной степени ослабления кущения и накопления биомассы по сравнению с контролем (рис. 1.1). В фазу полного кущения растения пырея удлинённого с большим числом генеративных побегов численно преобладали и оказывали определённое влияние на величину биомассы образца.
У остальных растений ослабление роста наблюдалось на протяжении всей вегетации, даже при низком уровне засоления (0,3 %). По мнению Л.П. Мякинченко (1985), адаптационные перестройки метаболизма в период всходов, определяют дальнейшую способность растений пырея удлинённого к росту в условиях повышенного содержания солей в почве.
В.А. Ковда (1947), Н.В. Жуковская (1973), В.П. Николаенко (1980), Л.П. Мякинченко (1985) приводят экспериментальные данные об отрицательном воздействии засоления (0,4 %) на содержание и поглощение фосфора растениями многолетних злаковых трав (в том числе пыреем удлинённым)
Изменение биомассы растений пырея удлинённого в условиях засоления: 2л...5л-число листьев; 2п...55п - число побегов; 0 - контроль; D - засоление 0,3 %; Д -засоление 0,4 % [ Л.П. Мякинченко, 1985] в начале адаптационного периода (фаза 3-х листьев), но фосфорный обмен восстанавливается раньше, чем нормализовывается рост растений. Соленепроницаемость (при слабом - 0,3 % и среднем - 0,6 % сульфат-но-хлоридном засолении, при влажности почвы 60...65 % НВ) пырея удлинённого, характерную для некоторых галофитов, подтверждают опыты Х.Дж. Халиловой, (1986, 2002) и В.М. Али-Заде (2002). Сильное (0,9 %) хлоридно-сульфатное засоление вызывало увеличение концентрации ионов в клетках растений. Сделан вывод, что при возрастании засоления (с 0,3 % до 0,9 %) с целью защиты от избытка солей испытываемой культурой поглощается большое количество К+, поэтому повышается количество общей золы. По исследованиям Н.Н. Бажановой (1997) повышенное количество золы при солевом стрессе у пырея удлинённого влияет на увеличение концентрации сухого вещества (в том числе сырого белка до 2,1.. .2,9 %).
В.В. Кравцовым и В.А. Кравцовым (2000) получены результаты о том, что в условиях сильного хлоридного и сульфатного засоления (2 %) урожайность сена и семян пырея удлинённого сорт «Солончаковый» не уменьшается, а увеличивается. М.Д. Гаджиев (1997) экспериментально подтвердил, что данная культура способна вегетировать (высота стеблестоя достигала 1,6...1,7 м, а урожайность зелёной массы 40 т/га) в условии засухи без орошения на солонцовых и солончаковых почвенных комплексах Дагестана.
В богарном земледелии на севере Великих равнин и в штате Техас США (Berg W.A., Cail C.R., Hungerford D.M., 1987) на заболоченных почвах при близком залегании (0,5...2,0 м) грунтовых вод в понижениях рельефа формируются солончаковые пятна размером до 100 га. На таких землях американские учёные рекомендуют выращивать многолетние солевыносливые травы, в т.ч.пырей русский (пырей удлинённый).
Почвенно-мелиоративные и гидрогеологические условия Характеристика оросительной воды
Исследования в полевом и лабораторном опытах проводили по общепринятым методикам. Водно-физические показатели почв определяли в образцах, отобранных из скважин и разрезов через 0,1 м на глубину до 2-х м. Наименьшая влагоемкость (НВ) определялась методом заливаемых площадок (2 м х 2 м). Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом, плотность твёрдой фазы - пикнометрическим способом, объемную массу -методом режущего кольца (с использованием стальных колец вместимостью -з 50 см ), гранулометрический состав - по методу Н.А.Качинского. Систематически контролируя влажность, назначали очередной полив, как только запас влаги, уменьшался до 65.. .75 % НВ.
Определение агрохимических показателей проводили в лаборатории Калмыцкого филиала ВНИИГиМ в смешанных образцах, отобранных из слоя 0...0,25 м и из скважин (через 0,1 м)на глубину до 2 м. Гумус определяли по методу Тюрина в модификации Симакова, валовый азот - с реактивом Несле-ра, валовый фосфор - по Шерману, емкость поглощения - по Бобко и Аскина-зи в модификации ЦИНАО, обменный натрий - в ацетатно-аммонийной вытяжке на пламенном фотометре, подвижный фосфор и обменный калий - по методу Мачигина в модификации ЦИНАО, щелочногидролизуемый азот - по Корнфильду, аммонийный и нитратный азот - по методу ЦИНАО. Химический состав почвы определяли по генетическим горизонтам весной и летом, состав водной вытяжки по ОСТ 4652-76 (Методы агрохимических анализов почв, 1977). Емкость поглощения и обменные катионы по методу Пфеффера, модифицированному Беляевой Н.И. Контроль влажности осуществлялся термостатно-весовым методом. Водопотребление рассчитывали по уравнению водного баланса А.Н.Костякова, учет грунтовых вод с использованием коэффициентов по Данильченко. Отбор образцов для определения влажности почвы (в слое 0...0,1 м), состава солей в водной вытяжке (в смешанных образцах в слое 0 ...0,2 м) на протяжении всего периода вегетации.
В период вегетации растений велись фенологические наблюдения по методике И.К.Бейдмана (1974) и Г.Э.Шульца (1981). Учёт урожая производился в метровке в 3-х кратной повторности, по 12 учётным делянкам, взвешивали зелёную массу с каждой делянки после укосов, а в лабораторном опыте по 16 сосудам.
Химический состав и качество растительных образцов пырея солончакового определялся в ФГУ Станции Агрохимической службы «Калмыцкая» по стандартным методикам: общий азот - по Кьельдалю, сырой протеин расчетом по коэффициенту 6,25; сырой жир - по Сокслету, сырая клетчатка -по Геннебергу и Штоману, зола - методом сухого озоления, фосфор - колло-риметрически с молибдатным реактивом, кальций - триллонометрически, сахара- по Бертрану. Определение кормовых единиц - расчетным путем с использованием коэффициентов переваримости (М.Э.Томмэ, Корма СССР, 1964); обменной энергии - с использованием формулы регрессии (2.4) (Справочник по кормопроизводству, ВНИИкормов им. В.Р.Вильямса, 1993 г.). Концентрацию обменной энергии в сухом веществе травянистых кормов для КРС и в целом для жвачных, при содержании клетчатки более 15 % а.с.в. рассчитывали по упрощённой для производственного использования методике ВНИИ кормов регрессии на основе процентного содержания сырой клетчатки (СК) и сырого протеина (СП) по формуле: ОЭ МДж/кг СВ = 13,4 - 0,14 х СК % + 0,03 х СП %, где 0,14 и 0,03 - коэффициенты переваримости для сельскохозяйственных культур; СВ - содержание сухого вещества (кг), СК -содержание сырой клетчатки (кг) и СК - содержание сырого протеина (кг)
Для расчёта содержания кормовых единиц в корме использовали регрессионную квадратичную зависимость между содержанием обменной энергии и кормовых единиц: Корм.ед./кг СВ = ОЭ2 х 0,0081.
При расчёте обеспеченности территории осадками использовали методику Доспехова Б.А., а при определении вероятности распределения дефицитов испаряемости в годы исследований опирались на методику Н.Н. Иванова (1955), уточнённой Л.А. Молчановым (1957) для аридных территорий.
Математическая обработка экспериментальных данных осуществлялась методами дисперсионного, корреляционного анализа по Б.А.Доспехову.
Для решения поставленных задач закладывали один лабораторный и два полевых опыта. Схемы опытов включали варианты по факторам, оказывающим наибольшее влияние на продуктивность пырея солончакового (сроки посева, минеральное питание, засоленность почвы). Опыт 1. Влияние сроков посева на продукционный процесс пырея солончакового при регулировании водного и минерального питания
Многолетние злаки (кострец безостый, овсяница луговая и ежа сборная, пырей солончаковый) по типу развития относятся к группе озимых культур (Медведев Г.А., 1989). В год посева они не образуют генеративных органов и не дают семян. Для вступления в стадию плодоношения эти травы должны пройти стадию яровизации. Этим и определяется выбор срока посева. Для пустынной зоны характерна длительная тёплая осень (сентябрь и октябрь со средней температурой воздуха +15С). Поэтому в этом регионе для использования растениями осенне-зимних и ранневесенних запасов влаги влагосберегающим приёмом является осенний срок посева многолетних злаковых трав. В то же время в организационно-хозяйственном плане перенесение работ на осень уменьшает напряжённость посевного периода весной. Однако, АЛ. Сторчевой (1953), М.К. Залов (1964, 1969), Зеленский С.Я. (1969), Г.С.Скоблин (1977), Гольдварг Б.А., Усалко В.И. (1985) не исключают возможности посева многолетних злаковых трав и весной.
В связи с отсутствием единых рекомендаций и применением в практике как весенних, так и осенних сроков посева, пырей солончаковый высевали беспокровно в два срока: раннеосенний - (в I декаде сентября) 8 сентября 2001 года и весенний - (в III декаде марта) 23 марта 2002 года. Повторность трёхкратная.
Опыты закладывались в соответствии с требованиями методик полевого опыта по Б.А.Доспехову (1985), В.Н. Перегудова (1978) «Планирование многофакторных полевых опытов с удобрениями» и «Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями» ВНИИ-УА 4.1 (1983) и Ч. 2 (1986). Дозы удобрений рассчитывались балансовым методом на запланированный урожай.
Формирование укосов и качественного состава сена пырея солончакового на фоне минерального питания и орошения при различных сроках посева
Метеорологические условия лет исследования (2002-2004 гг.) оказывали значительное влияние на использование оросительной воды агрофитоце-нозом пырея солончакового. Снижение напряжённости метеорологических условий способствовало повышению эффективности использования воды. Так, в 2002 году (наиболее влажном и благоприятном по температурному режиму воздуха) - отмечено и наиболее экономное расходование влаги на формирование единицы продукции пырея солончакового. В сухие годы (2003 и 2004) расход влаги на формирование продуктивности возрастал.
Используя теоретически рассчитанную (по статистическим ежесуточным метеорологическим данным за 1948-2004 годы региона исследований) величину дефицита испаряемости за годы исследований, можно сделать вывод об эффективности режима орошения. Расчётный режим орошения, с экологических позиций, должен максимально снижать водообмен нисходящего потока оросительных вод в виде инфильтрационных потерь на полях орошения и оросительных каналов. Снижение инфильтрационного питания воз можно, если поливные и оросительные нормы рассчитаны с всесторонним учётом свойств данного типа почв. При этом должно выполняться условие: к концу вегетации весь запас поданной оросительной воды должен быть израсходован растением. Что мы и наблюдали в наших опытах при оросительной норме 2000 м /га в 2002 году, дефицит испаряемости достигал 519 мм, а значит, оросительная влага полностью была использована; в 2003 и 2004 гг. оро-сительная норма 2800...3000 и 3000...4200 м /га, находилась также в пределах величин дефицита испаряемости за вегетационный период 693 и 716 мм.
При определении составляющих суммарного водопотребления пырея солончакового, учитывалась оросительная вода, атмосферные осадки, доступная для растений влага почвы и близко залегающих грунтовых вод. Количество доступной влаги почвы не превышало 5... 19 %, т.е. было незначительным. Грунтовые воды, на глубине 1,0-1,5 м, так или иначе участвуют в почвообразовательном процессе и водном режиме растений. Значение грунтовых вод в формировании урожая особенно возрастает ко второму-третьему годам жизни пырея солончакового. Это связано с тем, что растения к этому периоду развивают достаточно мощную мочковатую корневую систему. Как показали результаты наблюдений корневая система дву-трёхлетних растений пырея солончакового проникает до глубины 0,6...0,8 м - уровня поднятия капиллярной каймы грунтовых вод. Поэтому важно учитывать такую составляющую суммарного водопотребления - как грунтовые воды. Их участие в водопотреблении растений в 1-й год жизни не превышало 11...19 %, а к третьему году жизни составляло уже порядка 15...28%.
Малое количество атмосферной влаги в естественных условиях пустынной зоны способствует передвижению влаги от уровня грунтовых вод в направлении к дневной поверхности почвы под влиянием капиллярных сил. Возникает опасность при поступлении оросительных вод смыкание их с капиллярной каймой, что усиливает приток минерализованной грунтовой воды к поверхности (А.А.Роде, 1974). Однако, по исследованиям Г.А.Гарюгина (1980), даже при глубине грунтовых вод около 1 м в засушливые периоды наблюдается сильное иссушение верхнего горизонта почвы, фактическая высота капиллярного подъёма влаги в летние месяцы значительно меньше предельной, вследствие сработки верхней части капиллярной каймы на испарение с поверхности почвы, что обуславливает необходимость проведения вегетационных поливов,
Выполненные нами расчёты по водопотреблению пырея солончакового подтверждают выводы Г.А. Гарюгина и убедительно свидетельствуют о том, что естественные ресурсы влаги значительно меньше потребности растений в воде для формирования урожая. Пополнение запасов влаги за счет атмосферных осадков было не постоянным по годам исследований. В среднем за 2002-2004 гг. их доля находилась в пределах 12...35% от величины суммарного водопотребления и увеличивалась до 57...68 % при получении первых укосов прошлых лет жизни пырея солончакового. В связи с недостаточным количеством атмосферной влаги, основная часть потребности растений во влаге удовлетворялась за счет оросительной воды, величина которой за годы исследований составила на травостое осеннего срока посева 41.. .56 %; весеннего срока посева - 45.. .50 % от объема водопотребления за вегетацию.
Данные по среднесуточному расходу влаги посевами пырея солончакового приведены в таблице 3.7 и 3.8.
Растения осеннего срока посева потребляли в сутки 9,3...50,6 м3/га воды в зависимости от укоса и минерального питания. При внесении азотно-фосфорных удобрений среднесуточное водопотребление уменьшалось на 3,3...5,8 м3/га для получения 1-го укоса, на 10,2...16,4 м3/га - для 2-го укоса и на 12,4...19,4 м /га - для получения третьего укоса по сравнению с контрольным вариантом - без удобрений. На травостое весеннего срока посева прослеживалась та же тенденция. Улучшение минерального питания расте-ний дало возможность сократить их водопотребление на 6,9...11,3 м /га при получении первого укоса и на 11,2... 17,8 м3/га - второго укоса.
