Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературных источников 9
1.1. Биологические особенности сорго. Характеристика сортов сорго 9
1.2. Изученность вопросов режима орошения сахарного сорго в РФ и за рубежом 13
Глава 2. Условия и методика проведения исследований 25
2.1. Задачи, методика и общие условия проведения исследований 25
2.2. Учёты, наблюдения 25
2.3. Почвенно-климатическая характеристика зоны проведения исследований 27
2.4. Агротехника сорго 32
Глава 3. Результаты исследований .34
3.1. Фенология сортов и гибридов сахарного сорго 34
3.2. Формирование ассимилирующей поверхности и фотосинтетический потенциал посевов 42
3.3. Накопление сухой органической массы и чистая продуктивность фотосинтеза. Коэффициент использования ФАР .50
3.4. Продуктивность сортов и гибридов сахарного сорго .52
4. Режим орошения сортов и гибридов сахарного сорго 60
4.1. Динамика влажности почвы 65
4.2. Водопотребление сахарного сорго 86
4.3. Динамика высоты и среднесуточного прироста растений сахарного сорго 95
4.4. Влияние режимов орошения на продуктивность сортов (гибридов) сахарного сорго .100
5. Фитомелиоративный потенциал сортов и гибридов сахарного сорго при разных режимах орошения 103
6. Энергетическая и экономическая эффективность выращивания сортов и гибридов сахарного сорго 106
Заключение 110
Рекомендации производству .112
Список литературы 113
Приложения .
- Изученность вопросов режима орошения сахарного сорго в РФ и за рубежом
- Почвенно-климатическая характеристика зоны проведения исследований
- Накопление сухой органической массы и чистая продуктивность фотосинтеза. Коэффициент использования ФАР
- Энергетическая и экономическая эффективность выращивания сортов и гибридов сахарного сорго
Введение к работе
Актуальность. В Терско – Сулакской подпровинции сконцентрировано
основное производство продукции животноводства, зерна, плодоовощной
продукции, винограда, в связи, с чем, данная подпровинция является
важнейшим регионом орошаемого земледелия Республики Дагестан.
Территория подпровинции по степени влагообеспеченности относится к
субаридным (очень засушливым), введение сельского хозяйства без применения орошения практически невозможно, так как испарение за год составляет 800-900 мм, при количестве атмосферных осадков всего 250-400 мм.
В результате сочетания многих факторов площадь засолнных земель в равнинной зоне республики из года в год возрастает (Айтемиров и др.,2008).
Общеизвестна роль риса как культуры – мелиоранта, позволяющей вовлекать в сельскохозяйственное использование огромные массивы засолнных и заболоченных почв, которые не могут быть производительно использованными под суходольные культуры (Кремзин и др., 1995).
Согласно данным В.П. Ермоленко и др. (2002), возделывание риса на переувлажннных, заболоченных и засолнных почвах Кубани, Дона, Волго-Ахтубинской поймы и дельты Волги, Терско - Сулакской низменности Дагестана способствует их мелиорации. При этом значительная часть почв в рисовых системах опресняется, улучшаются их физико- химические свойства, что позволяет, кроме риса, возделывать и другие культуры.
В Дагестане, через культуру риса проводится освоение вторично засолнных земель. Вместе с тем, как показывает практика рисосеющих хозяйств, не всегда достигается улучшение мелиоративного состояния земель при его выращивании, вследствие ухудшения состояния коллекторно-дренажной сети.
Применение в данном случае коренной мелиорации, то есть промывок, сопровождается расходом большого объма оросительной воды и финансовых вложений. Поэтому в сложившейся ситуации более приемлемым является улучшение их с помощью культур - освоителей, к которым относятся сорговые культуры.
Продуктивность зернового сорго в данных условиях в 1,7-1,8 раза выше традиционной кукурузы, а сахарного сорго в 2,0-2,5 раза.
Но, несмотря на вышеуказанные достоинства этих культур, площади посева их в Дагестане незначительные, а урожайность невысокая.
Этому препятствует не разработанность многих вопросов агротехники возделывания этой культуры: отсутствие перспективных сортов и гибридов; недостаточная изученность режима орошения, в связи с чем, проведение исследований, направленных на решение этих вопросов является актуальным.
Степень разработанности темы. Как показывают результаты
теоретических исследований и многолетний практический опыт, длительное
бессменное возделывание риса по рису, ведет к сильному уплотнению и
ухудшению водно-физических свойств почвы, обеднению почвы основными
элементами питания, высокой засоренности полей. В этой связи, с целью
дополнительного рассоления почвы, а также для более эффективного
использования поливных земель необходим коренной пересмотр структуры
посевных площадей. К числу таких культур относится сахарное сорго,
выращивание которой позволит не только получать ценную кормовую
продукцию, но и обеспечить повышение плодородия почвы.
На орошаемых землях Республики Дагестан вопросы агротехники
выращивания сорговых культур достаточно детально отражены в работах
К.К. Мамедбекова (1977 а,б), Н.Р. Магомедова (1984), Х.А. Абдурахманова
(1998), Г.Н. Гасанова, М.Р. Мусаева, А. О. Мамалаевой (2006), Э.С.
Масандилова (1989), М.Г. Муслимова (2003б), Ш.Ш. Омариева и др. (2007)
Однако в специфических условиях, то есть в рисовых севооборотах вопросами
подбора и режима орошения сорговых культур практически никто не
занимался.
Таким образом, недостаточная степень научной разработанности
проблемы, несомненная практическая значимость обусловили выбор темы эксперимента и определили его цель.
Целью исследований является подбор сортов и гибридов сахарного сорго для рисовых севооборотов равнинной зоны Дагестана.
В задачу исследований входило изучение следующих вопросов:
- особенности роста и развития сортов и гибридов сахарного сорго в
рисовых севооборотах;
- водопотребление сахарного сорго в зависимости от режимов орошения, коэффициенты водопотребления;
основные показатели фотосинтетической деятельности растений сорго;
урожайность и качество зелной массы сорго;
фитомелиоративный потенциал сортов и гибридов сахарного сорго;
- эколого-энергетическая и экономическая эффективность сортов и
гибридов сахарного сорго.
Научная новизна. Впервые для рисовых севооборотов Терско-
Сулакской подпровинции Республики Дагестан подобраны адаптивные сорта сахарного сорго; разработан экологически безопасный режим орошения.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретически
обоснована и экспериментально доказана эффективность выращивания
сахарного сорго в рисовых севооборотах равнинной зоны Дагестана. В ходе
эксперимента для рисовых севооборотов рекомендован наиболее
высокоурожайный сорт сахарного сорго (Зерноградский янтарь), разработан экологически безопасный режим орошения.
Производственная проверка полученных результатов проведена в ООО «Искра» и в СПК «Новая жизнь» Казбековского района в 2014 и 2015 гг., на площади 200 га, которая подтвердила обоснованность основных положений и выводов, сделанных по итогам экспериментальных исследований.
Методология и методы исследований. В ходе проведения эксперимента использовались современные научные методы планирования и проведения полевых опытов, системные подходы, по общепринятым методикам проводились все необходимые наблюдения, учеты и анализы.
Основные положения, выносимые на защиту:
1.Адаптивный потенциал сортов и гибридов сахарного сорго в рисовых
севооборотах Терско-Сулакской подпровинции.
2. Влияние режимов орошения на продуктивность и фитомелиоративный
потенциал сортов и гибридов сахарного сорго.
3. Энергетическая и экономическая эффективность изучаемых агроприемов.
Степень достоверности и апробация работы. Достоверность научных
результатов подтверждается трхлетними полевыми и лабораторными
опытами, статистической обработкой результатов исследований
общепринятыми методами с высокой степенью достоверности,
производственной проверкой и публикациями автора. Основные положения
диссертации доложены и получили положительную оценку на региональных
и международных научно-практических конференциях: «Рациональное
использование природных ресурсов и охраны окружающей среды » (Махачкала
2014), «Проблемы и перспективы АПК юга России» (Махачкала,2015),
«Негосударственные ресурсные потенциалы развития сельских территорий
России» (Нальчик,2015), «Молоджь и инновации» (Чебоксары,2015);
«Земельные и водные ресурсы: Мониторинг эколого - экономического
состояния и модели управления» (Улан-Удэ,2015); ежегодных научно-
практических конференциях ДагГАУ имени М.М. Джамбулатова.
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах, в том числе 4 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на
138 страницах компьютерного текста и состоит из 6 глав, выводов и
рекомендаций производству, 34 рисунков, 19 таблиц и 20 приложений. При изложении диссертации использовано 231 литературных источников, из которых 3 иностранных источников.
Изученность вопросов режима орошения сахарного сорго в РФ и за рубежом
Современные проблемы земледелия обусловлены интенсивным и повсеместным снижением плодородия почв, ухудшением состояния окружающей среды и частым проявлением природных катаклизмов. Многолетний вынос сельскохозяйственными культурами с урожаем из почвы большого количества питательных веществ и гумуса привёл к разрушению её структуры, ухудшению физических и водно-физических свойств. В такой ситуации одной из основных задач аграрной науки является разработка ресурсосберегающих способов и технологий сохранения и повышения плодородия почв и прежде всего, ранее вовлечённых в пашню земель, создания высокопродуктивных агрофитоценозов, совершенствование структуры посевных площадей (Мелихов,2007,2013).
По мнению И.П. Кружилина (2008), в засушливой зоне, орошение в сочетании с удобрениями является наиболее действенным средством повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.
Одним из важных источников кормопроизводства являются орошаемые земли (Бакинова,1999, 2009,2013).
В настоящее время одним из важных направлений развития адаптивного кормопроизводства становится внедрение новых аридных культур, которые по сравнению с традиционно возделываемыми более конкурентоспособны (Дани ленко, 2007, 2010 а,б; 2013; Даниленко и др., 2013а,б; 2015; Кадралиев, 1998,2000,2002,2003,2008; 2009 а,б; Кружилин,1997; Жужукин и др., 2012; 2013 а,б; 2015; Оконов, 2010 а,б; Оконов и др.,2010; 2011; 2012 а,б; 2013 а,б; Омариев и др.,2007; Хайбуллин, 2007; Хайбуллин и др., 2014 а,б; Белоголовцев,2009; Самой лова и др., 2015; Петров и др., 2013; Гаршин и др., 2012 а,б,в ; Володин, 2012; Ка дыров, 2012; Петров и др., 2012; Смашевский и др., 2012; Икоева и др., 2014, Ионова,2010; Пигорев,2011; Пигорев и др., 2011). Основными проблемами сельскохозяйственного производства в РФ на современном этапе являются повышение урожайности сельскохозяйственных культур и валового сбора, замена их более высокоурожайными культурами. При этом, важная роль отводится подбору наиболее адаптивных культур, к которым относится сорго (Алабушев, 1999а,б; Алабушев и др., 2003).
В странах ближнего зарубежья площади посева под сорговые культуры составляют: в Казахстане и государствах Средней Азии - 1,0 млн. га; в Молдове -0,2 млн. га, в Украине - 1,8 млн. га. Имеющаяся в настоящее время кормовая база не на должном уровне обеспечивает потребности животноводства в кормах. В этой связи увеличить объем производства разнообразных кормов возможно путем увеличения площади посева высокопродуктивных, высоко-белковых культур в чистых и смешанных посевах с повышенным процентом содержания углеводов и обменной энергии (Большаков,2002; Егорова,2001).
К достоинствам сорговых культур относится их способность произрастать на засоленных и солонцеватых почвах. В зависимости от выращиваемых сортов и гибридов, данная культура обеспечивает вынос солей из почвы в пределах 31 -75 т/га (Мамедбеков, 1977 а, б). На эффективность сорговых культур в качестве фитомелиорантов указывает (Царев и др.,2001). Как засухоустойчивая культура сорго называют «верблюдом растительного мира» (Соловьев и др.,2006). Для укрепления кормовой базы Волгоградского Заволжья,сорговые культуры по мнению В.В.Захарова (2003), представляют определённый интерес . Учёные ГНУ ГНЦ РФ имени Н.И. Вавилова, в ходе многолетних исследований установили, что сахарное сорго можно использовать как сырьё для получения сахара (Малиновский,1992; Малиновский и др., 2010).
В полузасушливых и засушливых зонах РФ сахарное и зерновое сорго является не только конкурентоспособной, но также и экономически выгодной культурой (Румянцев и др., 2012,2014).
Сахарное сорго отличается высоким адаптивным потенциалом в регионах с неблагоприятными эдафическими условиями, в том числе и по засоленности. В более жёстких экологических условиях, сорго обеспечивает более высокую продуктивность, чем кукуруза (Масандилов и др.,1989; Бугреев,1995; Горбуля и др.,1999; Демидов,1998; Кибальник и др., 2003; Почуфаров,2006; Гришин,2007; Большаков, 2005; Грициенко и др.,2010; Корманукян, 2011; Горлов,2012; Дьяченко и др., 2012; Гратило, 2013; Немгиров, 2005; Синицин, 2010; Бахтияров, 2011, Соколов, 2006).
В ходе проведённых исследований в Астраханской области установлено следующее. Урожайность зелёной массы при слабом засолении составила 105 т/га, среднем- 73,3 т/га и 44,3 т/га при сильной степени засолённости (Кадрали-ев и др.,2008).
В условиях Камской государственной инженерно-экономической академии, в ходе сравнительного изучения сахарного сорго как силосной культуры с подсолнечником, кукурузой и соей выявлено преимущество сахарного сорго (Нафи-ков и др., 2009).
Согласно данным многих авторов, сорговые культуры не особо требовательны к почвам и хорошо переносят засоление, по сравнению с другими культурами. В более экспериментальных условиях сорго обеспечивает более высокую продуктивность, чем кукуруза (Марс,2010;Муслимов, 2001; Муслимов и др.,2003 а,б; Оконов,1983; 1994 а, б; 1996; 1997; 1998; Гратило,2013; Немги-ров,2005;Мушинский,2011).
В условиях Оренбургского Предуралья выявлено, что у скороспелого сорта период от посева до уборки сорго на зелёный корм составляет 68-91 дней, среднеспелого - 69-128 дней и у среднеспелых сортов на силос-100-117 дней (Воскобу-лова, 2005).
В аридных условиях равнинного Дагестана, высокими адаптивными способностями обладают сорговые культуры. В ходе эксперимента установлено, что из исследуемых сортов сахарного сорго, наибольшую продуктивность обеспечивает гибрид сахарного сорго Зерсил (Муслимов и др.,2011).
По данным А.И. Галичкина (2007), в орошаемых условиях Волгоградского Заволжья сорт сахарного сорго Камышинское 8 следует сеять широкорядным способом.
В Саратовской области, для получения сочных кормов особый интерес представляет сахарное сорго. В связи с тем, что большинство районированных сортов сахарного сорго имеют много недостатков, то в настоящее время учёные постоянно проводят работу по выведению новых сортов.
В ходе проведённых испытаний в 2006-2008 гг. в Нижнем Поволжье установлено, что сорт сахарного сорго Флагман превосходить районированные сорта (Гвинджилия,2009).
В исследованиях учёных Украины выявлено, что для условий северной Лесостепи Украины более оправданной является технология выращивания, которая предусматривает обычный рядовой или широкорядный способ посева (Архипенко и др., 2011).
По данным О.В. Колова и др.(2009 а, б), сорго-суданковые гибриды Соната, Мелодия и сорт сахарного сорго Волжский 51 имеют более высокую фотосинтетическую продуктивность.
С целью обоснования оптимального сочетания водного и пищевого режимов почвы, которые способствуют повышению урожайности сахарного сорго Ка 17 мышинское 8, в Николаевском районе Волгоградской области были проведены исследования. В ходе их проведения установлено, что при внесении удобрений под планируемую урожайность в условиях орошения способствует повышению сбора зелёной массы сахарного сорго в 1,5-1,6 раза выше, чем на естественном фоне плодородия светло- каштановых почв (Битюков,2009).
В условиях недостаточного увлажнения Правобережья Саратовской области, с целью научного обоснования возделывания сахарного и травянистого сорго были проведены исследования. В результате выявлено, что продуктивность вышеуказанных культур значительно возрастает при предпосевной обработке семян препаратами Биоплан-К, Байкал ЭМ-1 и Гумисал-М (Щуклина,2009).
По мнению В.И. Титкова и др.(2011), в связи с потеплением климата, для увеличения кормовой базы Оренбургской области определённый интерес представляют сорта сахарного и зернового направлений.
Согласно данным Т.В. Наумовой (2012) наибольшая продуктивность сахарного сорго в условиях Приморского края обеспечивается при летнем сроке посева.
Учёные ВНИИ сорго особое внимание уделяют созданию засухоустойчивых культур. В результате данной работы ими выведен сорт Дебют, который за годы конкурсного испытания превысил данные районированных сортов ( Горпиничен-ко, 1996).
В Донском ГАУ в 2005-2007 гг. проводили сравнительное изучение кукурузы на силос и сахарного сорго (сорт Зерноградский янтарь, Сахарное 5). В результате выявлено, что внедрение в производство нового сорта Сахарное 5 будет способствовать формированию максимальной урожайности силоса (Землянов и др., 2011).
Почвенно-климатическая характеристика зоны проведения исследований
В орошаемом земледелии очень важным является оптимальное регулирование оросительной воды, так как она является одним из главных ресурсов.
В последние десятилетия в Прикаспийском регионе, как и в других зонах орошаемого земледелия, ощущается дефицит пресной воды, пригодной для поливов. Кроме того, в условиях неустойчивой рыночной экономики продолжается постоянный рост тарифов на энергоносители, минеральные удобрения, сельскохозяйственные машины, мелиоративную технику и др. Все это приводит к тому, что орошение не даёт должной отдачи, обеспечивающей хорошую окупаемость затрат, при достигнутом в производстве уровне продуктивности мелиорированных земель. Это означает, что наряду с усовершенствованием всего комплекса агротехнологических мероприятий необходимы кардинальные меры по использованию новых способов техники проведения орошения, улучшению эксплуатации оросительных систем, применению водосберегающих режимов орошения сельскохозяйственных культур. В связи с этим научные разработки и практические приёмы по оптимизации водного режима почвы в посевах при реализации действительно возможных уровней урожаев приобретают особую актуальность, если достигается обязательное условие максимальной минимизации расхода воды на единицу дополнительной продукции.
В зависимости от уровня применяемой агротехники, внесения рациональных удобрений, выращивания высокопродуктивных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, эффективность использования поливной воды повышается в 2-3 раза, а прибавка урожая от орошения в 3…4 раза (Балинова, 2014). Нижняя допустимая граница предполивной влажности почвы, как показали данные исследований многих учёных, колеблется в пределах 65…70 % НВ. Но так, как кормовые культуры предъявляют высокие требования к влажности почвы в течение всей вегетации, то по данным других авторов (Жирнов,2004; Косолапов,2009; Лобачёва,2010; Марс,2010;Цаган- Манджиев,2013), максимальная урожайность их формируется при предполивном пороге увлажнения 70…80 % НВ. Вышеизложенное подтвердилось в исследованиях А.М. Гаврилова(2001) и В.И. Филина (1994). На эффективность применения водосберегающих режимов орошения за счёт изменения значений предполивного порога влажности почвы по межфазным периодам, а также неодинакового промачивания в период вегетации активного корнеобитаемого слоя почвы указывают некоторые авторы (Багров, и др., 1986;Григоров и др., 1989; Даниленко, 2007; Дедова,2012; Жидков,1987; Захаров,2007).
В ранее разработанных технологиях возделывания однолетних кормовых культур требуют дальнейшего изучения и уточнения вопросы оптимального регулирования водного режима почвы.
При этом желательно разработать поливные режимы орошения сельскохозяйственных культур, которые максимально отвечают не только свойствам почвы и складывающиеся погодным условиям, но также биологическим особенностям данных культур.
В настоящее время весьма спорным вопросом является установление необходимой глубины промачивания почвы в период проведения поливов, так как в тесной связи с ней находятся элементы режима орошения и урожайность сельскохозяйственных культур. На этапе развития мелиорации, некоторые учёные рекомендовали промачивать почву на глубину от 0,4 до 1,0 метра. Кроме перечисленных выше факторов, на характер промачивания почвы оказывают также большое влияние способы и техника полива орошаемых культур. Поэтому в каждой почвенно-климатической зоне необходимо уточнять вопросы режима орошения сельскохозяйственных культур (Балинова,2014). Решающими условиями формирования высоких урожаев всех многолетних и однолетних культур в орошаемом кормопроизводстве являются правильное определение норм поливов и числа поливов, а также своевременность их проведения. Экспериментальный способ, который включает постановку специальных полевых опытов в конкретных почвенно-климатических условиях, является наиболее эффективным способом определения основных элементов проектного режима орошения (оросительных норм, числа и сроков проведения полива, межполивных интервалов). Наибольшая продуктивность выращиваемых сельскохозяйственных культур, обеспечивается в том случае, когда поливной режим в наибольшей степени согласуется с реальной биологической потребностью растений во влаге и динамикой влажности почвы.
Вода необходима растениям от набухания и прорастания семян до конца вегетации растений, так как все органы растений на 80…90% состоят из воды, которая участвует во всех биохимических процессах и без неё невозможен фотосинтез Для построения своих тканей, из поглощенной влаги растения используют только 0,01…0,03%, а тогда как остальная часть её расходуется на такие процессы как испарение и транспирация. Транспирационный коэффициент показывает, насколько эффективно используется влага сельскохозяйственными культурами для формирования урожая и это количество воды, расходуемое растением на создание единицы сухого вещества. При оптимальном снабжении растений водой и минеральным питанием наблюдается уменьшение транспирационного коэффициента.
Согласно данным И.В. Савченко(2007), хотя суданская трава и сорго- су-данковые гибриды являются засухоустойчивыми культурами, в то же время максимальная их урожайность обеспечивается только в условиях орошения.
На светло-каштановых почвах Волгоградского Заволжья при оптимальном сочетании обработки почвы, режима орошения и минеральных удобрений, сорт сахарного сорго Камышинское 8 в поукосных посевах обеспечил продуктивность зелёной массы за два укоса до 80,0 т/га (Захаров,2007).
Ведущей зернофуражной культурой для условий Нижнего Поволжья, согласно данным Е.М.Жаринова(2001), должно стать сорго. С учётом этого, на разработку наиболее оптимального режима орошения были направлены исследования. Как показали результаты исследований, наиболее высокие урожаи сорго достигаются при режиме орошения, при котором предусматривают дифференциацию предполивного порога увлажнения.
По данным Мамедова М.С.(2010), мелиоративная наука, на современном этапе развития сельскохозяйственного производства перед исследователями ставить задачу по разработке и обоснованию ресурсосберегающих технологий орошения.
В условиях Волгоградского Заволжья, для укрепления кормовой базы животноводства целесообразно орошаемые земли выделять под культуры с более продолжительным вегетационным периодом. К числу таких культур относится сахарное сорго. Поэтому, с целью разработки водосберегающего режима орошения сахарного сорго в 2007-2009 гг. в Среднеахтубинском районе Волгоградской области были проведены исследования.
Накопление сухой органической массы и чистая продуктивность фотосинтеза. Коэффициент использования ФАР
В орошаемом земледелии очень важным является оптимальное регулирование оросительной воды, так как она является одним из главных ресурсов.
В последние десятилетия в Прикаспийском регионе, как и в других зонах орошаемого земледелия, ощущается дефицит пресной воды, пригодной для поливов. Кроме того, в условиях неустойчивой рыночной экономики продолжается постоянный рост тарифов на энергоносители, минеральные удобрения, сельскохозяйственные машины, мелиоративную технику и др. Все это приводит к тому, что орошение не даёт должной отдачи, обеспечивающей хорошую окупаемость затрат, при достигнутом в производстве уровне продуктивности мелиорированных земель. Это означает, что наряду с усовершенствованием всего комплекса агротехнологических мероприятий необходимы кардинальные меры по использованию новых способов техники проведения орошения, улучшению эксплуатации оросительных систем, применению водосберегающих режимов орошения сельскохозяйственных культур. В связи с этим научные разработки и практические приёмы по оптимизации водного режима почвы в посевах при реализации действительно возможных уровней урожаев приобретают особую актуальность, если достигается обязательное условие максимальной минимизации расхода воды на единицу дополнительной продукции.
В зависимости от уровня применяемой агротехники, внесения рациональных удобрений, выращивания высокопродуктивных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, эффективность использования поливной воды повышается в 2-3 раза, а прибавка урожая от орошения в 3…4 раза (Балинова, 2014). Нижняя допустимая граница предполивной влажности почвы, как показали данные исследований многих учёных, колеблется в пределах 65…70 % НВ. Но так, как кормовые культуры предъявляют высокие требования к влажности почвы в течение всей вегетации, то по данным других авторов (Жирнов,2004; Косолапов,2009; Лобачёва,2010; Марс,2010;Цаган- Манджиев,2013), максимальная урожайность их формируется при предполивном пороге увлажнения 70…80 % НВ. Вышеизложенное подтвердилось в исследованиях А.М. Гаврилова(2001) и В.И. Филина (1994). На эффективность применения водосберегающих режимов орошения за счёт изменения значений предполивного порога влажности почвы по межфазным периодам, а также неодинакового промачивания в период вегетации активного корнеобитаемого слоя почвы указывают некоторые авторы (Багров, и др., 1986;Григоров и др., 1989; Даниленко, 2007; Дедова,2012; Жидков,1987; Захаров,2007).
В ранее разработанных технологиях возделывания однолетних кормовых культур требуют дальнейшего изучения и уточнения вопросы оптимального регулирования водного режима почвы.
При этом желательно разработать поливные режимы орошения сельскохозяйственных культур, которые максимально отвечают не только свойствам почвы и складывающиеся погодным условиям, но также биологическим особенностям данных культур.
В настоящее время весьма спорным вопросом является установление необходимой глубины промачивания почвы в период проведения поливов, так как в тесной связи с ней находятся элементы режима орошения и урожайность сельскохозяйственных культур. На этапе развития мелиорации, некоторые учёные рекомендовали промачивать почву на глубину от 0,4 до 1,0 метра. Кроме перечисленных выше факторов, на характер промачивания почвы оказывают также большое влияние способы и техника полива орошаемых культур. Поэтому в каждой почвенно-климатической зоне необходимо уточнять вопросы режима орошения сельскохозяйственных культур (Балинова,2014). Решающими условиями формирования высоких урожаев всех многолетних и однолетних культур в орошаемом кормопроизводстве являются правильное определение норм поливов и числа поливов, а также своевременность их проведения. Экспериментальный способ, который включает постановку специальных полевых опытов в конкретных почвенно-климатических условиях, является наиболее эффективным способом определения основных элементов проектного режима орошения (оросительных норм, числа и сроков проведения полива, межполивных интервалов). Наибольшая продуктивность выращиваемых сельскохозяйственных культур, обеспечивается в том случае, когда поливной режим в наибольшей степени согласуется с реальной биологической потребностью растений во влаге и динамикой влажности почвы. Вода необходима растениям от набухания и прорастания семян до конца вегетации растений, так как все органы растений на 80…90% состоят из воды, которая участвует во всех биохимических процессах и без неё невозможен фотосинтез Для построения своих тканей, из поглощенной влаги растения используют только 0,01…0,03%, а тогда как остальная часть её расходуется на такие процессы как испарение и транспирация. Транспирационный коэффициент показывает, насколько эффективно используется влага сельскохозяйственными культурами для формирования урожая и это количество воды, расходуемое растением на создание единицы сухого вещества. При оптимальном снабжении растений водой и минеральным питанием наблюдается уменьшение транспирационного коэффициента.
Согласно данным И.В. Савченко(2007), хотя суданская трава и сорго- су-данковые гибриды являются засухоустойчивыми культурами, в то же время максимальная их урожайность обеспечивается только в условиях орошения.
На светло-каштановых почвах Волгоградского Заволжья при оптимальном сочетании обработки почвы, режима орошения и минеральных удобрений, сорт сахарного сорго Камышинское 8 в поукосных посевах обеспечил продуктивность зелёной массы за два укоса до 80,0 т/га (Захаров,2007).
Ведущей зернофуражной культурой для условий Нижнего Поволжья, согласно данным Е.М.Жаринова(2001), должно стать сорго. С учётом этого, на разработку наиболее оптимального режима орошения были направлены исследования. Как показали результаты исследований, наиболее высокие урожаи сорго достигаются при режиме орошения, при котором предусматривают дифференциацию предполивного порога увлажнения.
По данным Мамедова М.С.(2010), мелиоративная наука, на современном этапе развития сельскохозяйственного производства перед исследователями ставить задачу по разработке и обоснованию ресурсосберегающих технологий орошения.
В условиях Волгоградского Заволжья, для укрепления кормовой базы животноводства целесообразно орошаемые земли выделять под культуры с более продолжительным вегетационным периодом. К числу таких культур относится сахарное сорго. Поэтому, с целью разработки водосберегающего режима орошения сахарного сорго в 2007-2009 гг. в Среднеахтубинском районе Волгоградской области были проведены исследования.
Энергетическая и экономическая эффективность выращивания сортов и гибридов сахарного сорго
В исследованиях М.М. Оконова и др.,(2015), проведённых в Республике Калмыкия выявлено, что при водном режиме почвы 65-70 % НВ суммарное водопотребление составило5790 м3/га, а при пороге 70-80 %НВ - 6005м3/га.
В опытах, проведённых в условиях учебного хозяйства ДагГАУ по разработке режима орошения зернового сорго установлено, что наибольшие значения суммарного водопотребления отмечены на варианте с дифференцированной глубиной увлажнения почвы. При этом эти показатели у среднеспелых сортов и гибридов составили 4081,4063 и 4054м3/га, у средне-раннеспелого сорта Хазине 28 -3160м3/га, а у раннеспелых - соответственно 3061,3075 и 3053м3/га (Мамалаева и др.,2007).
Удельный вес оросительной воды в общем водопотреблении в зоне сухих степей дифференцируется в зависимости от биологических особенностей сорта, погодных условий и заданного режима влажности почвы. При применении дифференцированного режима орошения по схеме 70…80…70% НВ(глубина увлажнения 0,4 м), на вариантах с сортами Камышинское 31 и Зерноградское 53, удельный вес оросительной нормы колебался в пределах от 66 до 70% .
Коэффициент водопотребления определяет эффективность режима орошения и значительно изменяется от технологии возделывания, биологических особенностей сорта, а также условий влагообеспеченности. Данные исследований показали, что у сорта Камышинское 75 наиболее экономное расходование поливной воды отмечено на варианте с рядовым посевом (Даниленко,2007).
Россия, в условиях усложнившейся геополитической ситуации обязана скорректировать развитие своего производства, особенно в той части, которая отвечает за обеспечение населения продуктами питания. Для успешного развития с/х-го производства необходимо создавать такие возможности, чтобы компенсировать возникший дефицит продуктов питания. Важной проблемой с/х остается увеличение производства кормов, Решающим условием для выполнения такой задачи является повышение урожайности кормовых культур.
Обладая высоким потенциалом урожайности, сорго, в орошаемых агро-ландшафтах Нижнего Поволжья занимает в структуре посевных площадей незначительную долю. К причинам данного фактора относится как снижение поголовья животных, так и отсутствие высокоурожайных раннеспелых сортов и гибридов (Даниленко и др., 2015).
В исследованиях М. С. Мамедова(2010) установлено, что метеорологические условия вегетационного периода оказали существенное влияние на величину суммарного водопотребления. Так, в сухие 2007 и 2009 гг. этот показатель варьировал в пределах от 6245 и до 6472 м/га. Оросительная норма является основной приходной статьей в общем водопотреблении. Так, её доля составила в среднем 56,2…73,6 % .
На варианте с чередованием глубины увлажнения почвы по схеме 0,4-0,8 м, в целом за вегетационный период отмечен наибольший расход воды, тогда как при промачивании почвы на 0,8 м – минимальный. В первом укосе, в межфазный период посев – всходы водопотребление было невысоким и составило в среднем за 3 года- 287…320 м/га. В связи с тем, что в межфазный период кущение – выход в трубку происходит интенсивное формирование вегетативной массы растений сахарного сорго, то водопотребление в данный период было наибольшим и колебалось по вариантам опыта среднем за 3 года от 996 до 1218 м/га.
Максимальное водопотребление в ходе формирования второго укоса наблюдалось в межфазный период выход в трубку – начало выбрасывания метелок, и варьировало в пределах от 1097 до 1259м/га.
В наших исследованиях выявлено, что в среднем за годы проведения исследований показатели суммарного водопотребления изменялись в зависимости от скороспелости изучаемых сортов. Так, у стандарта (Кубань-1) и гибрида Ка-лаус суммарное водопотребление по вариантам опыта составило соответственно 4533,4287,4158 и 4514,4274 и 4141м3/га (табл.13). При этом доля поливов в структуре водного баланса составила 77,2; 77,0, 77,2; 77,5,77,2 и 77,3 %, осадков - 13,8; 14,6; 15,0 и 13,8; 14,6 и 15,1 %, использованных почвенных запасов - 9,0; 8,4; 7,8 и 8,7; 8,2 и 7,6 % (табл. 14). Водопотребление среднеспелых сортов было значительно меньшим и составило: 3807; 3717; 3612; 3783; 3695; 3592; 3788; 3684 и 3742 м3/га. Динамика статьей водного баланса практически была такой же, как и в случае с предыдущими сортами. Коэффициент водопотребления определяется путём деления суммарного водопотребления на урожай и характеризует эффективность использования оросительной воды. Данный показатель в значительной степени зависит от почвенных, гидрологических и метеорологических условий, режима орошения. На величину коэффициента водопотребления из агротехнических условий наибольшее влияние оказывают поливы. С повышением урожайности сельскохозяйственных культур коэффициенты водопотребления уменьшаются. Как видно из приведённых данных табл.13, наибольшие расходы воды отмечены у позднеспелых сортов, где они по вариантам опыта колебались в пределах 95- 122 м3/т, а наименьшие у среднеспелых сортов- 70-95м3/т.
При сравнении изучаемых порогов увлажнения видно, что более экономное расходование оросительной воды отмечено на делянках с глубиной увлажнения 0,4 м, а более высокое - при 0,6м.
В годы проведения исследований показатели суммарного водопотребле-ния имели свои особенности в зависимости от метеорологических условий. Так, в вегетационном периоде 2013 года на делянках со стандартом показатели суммарного водопотребления составили соответственно 4523, 4272, 4143. Доля оросительной воды при этом составила в среднем 77,2-77,3 %, атмосферных осадков-13,7;14,6;15,0 , а использованных почвенных запасов -9,0; 8,2;7,8 % (прил. 2-7).
У сорта Зерноградский янтарь значения суммарного водопотребления составили соответственно 3800,3715 и 3340 . В структуре суммарного водопотреб-ления значительную часть заняли поливы- 73,4;73,8;71,5 %. На второй позиции располагаются атмосферные осадки- 16,0;16,4;18,2% и наконец, на последнем месте находятся почвенные запасы- 10,6; 9,8; 10,3 % ( прил. 5-7).
В ходе анализа водопотребления гибрида Калаус видно, что оно практически не отличается от стандарта. Так, значения суммарного водопотребления здесь составили: на контроле- 4511 м3/га, при увлажнении на глубину 0,6м-4243, 0,4м-4113 м3/га. Как и в случаях с предыдущими сортами значительную долю здесь занимают поливные нормы. У сортов Одесский 220 и Камышинское 8 значения суммарного водопотребления были практически одинаковыми (3820-3797; 3735-3720 и 3353-3743 м3/га).