Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству

Интенсификация полевого кормопроизводства и воспроизводство плодородия орошаемых лугово-черноземных почв в лесостепи Западной Сибири

Автореферат докторской диссертации по сельскому хозяйству

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 |

 

4. Плодородие лугово-черноземной почвы в условиях длительного орошения и интенсивного использования.

Установлено, что гумусное состояние орошаемой лугово-черноземной почвы не является константной системой и изменяется во времени.

Внесение умеренных, а на первоначальном этапе и повышенных доз азотных и фосфорных удобрений, в соответствии с биологическими особенностями культур, наличие в севообороте многолетних трав и донника, позволили сохранить содержание гумуса на исходном уровне в сравнении с экстенсивной (без удобрений) технологией. После 12 лет (с 1976 по 1988 гг.) использования орошаемой пашни содержание гумуса в слое 0-0,4 м в удобренных вариантах было на 0,44% выше, чем на контроле (орошение без удобрений), без существенной разницы между полями 8-польного севооборота.

Через 17 лет (2005г.) после данного определения различия между полями были статистически значимыми, изменяясь от 5,94 до 6,70% в слое 0-0,4 м. В среднем по севообороту в вариантах без внесения удобрений произошло снижение на 0,16% абсолютных или на 2,7% относительных. В удобренных вариантах содержание уменьшилось на 0,16 и 0,31% абсолютных и на 2,6 и 5,0% относительных и составило 6,18 и 6,23% (2005г.) при показателях в 1988г. 6,34 и 6,54%. В целом по стационару снижение составило 0,2% или 3,2% относительных. Это связано с высоким выносом элементов минерального питания, прежде всего азота, часть которого потреблялась при минерализации гумуса, при непрерывном использовании орошаемой пашни на фоне высокой биологической активности, поскольку умеренный уровень химизации за предшествующий период обеспечивал только частичную компенсацию выноса макроэлементов урожаем, в том числе азота.

Трансформация фракционно-группового состава гумуса при длительном возделывании многолетних трав привела к увеличению ГК-2 на 4% и ФК-2 в два раза в слое 0-0,2 м. Практически не изменилась величина гидролизуемого остатка в групповом составе гумуса. Тип гумуса остался неизменным и характеризуется как устойчиво гуматный.

Целью любой системы земледелия, а тем более орошаемого, является активизация биологического круговорота и замедление геохимического. Наблюдения за биологической активностью почвы (1989-1993 гг.) показали, что активность микрофлоры в среднем по 8 полям севооборота увеличивалась на фоне умеренных доз азотных и фосфорных удобрений. Отмечены высокие показатели деятельности целлюлозоразрушающей микрофлоры, обеспечивающей разрушение до 0,88-0,93% клетчатки в сутки, при 0,76% на контроле. В удобренных вариантах, в сравнении с контролем при прочих равных условиях агротехники в течение 12-15 лет, численность аммонификаторов увеличилась на 8-32%, олигонитрофилов на 19,5-50,5%, грибов - на 8,6-20,2% при нарастании этих показателей соответственно фонам удобренности. Наиболее значительно - на 39-76%, увеличилось количество нитрификаторов. Гидролиз углеродсодержащих соединений и мочевины, протекающий с участием инвертазы и уреазы активизировался соответственно на 9 и 28%.

Суммарная биологическая активность увеличилась в сравнении с неудобренным фоном на 12-20%. Азотные удобрения (N30-60) положительно влияли на развитие почвенных микроорганизмов и их активность. При этом в сравнении с вариантами без азотных удобрений численность нитрификаторов повысилась на 28% - с 6,4 до 8,2 тыс. КОЕ/г, а целлюлозолитическая активность - на 23%, составляя на контроле и фонах с азотными удобрениями 0,84 и 1,03% в сутки соответственно.

Многолетние травы проявили высокую средообразующую функцию в показателях биологических свойств почвы. Включение в состав севооборота козлятника восточного благоприятствовало сбалансированности микробного ценоза почвы и повышению его плотности в сравнении с многолетней мятликовой культурой. Даже без удобрений активность мобилизационных процессов в почве под козлятником была высокой. Стимулирующий эффект азотных подкормок усиливался на фоне инокуляции ризоторфином и обработки семян молибденом - количество нитрификаторов возросло на 56%, других микроорганизмов - на 21-28%.

Под кострецом, выращиваемым в аналогичных условиях, основные показатели биологической активности были ниже. При этом более выражена реакция микроорганизмов на уровень минерального питания, как фосфорного, так и азотного. Так, с повышением обеспеченности почвы подвижным фосфором со средней до высокой, количество бактерийа на МПА возросло с 24,5 до 31,1 млн. КОЕ/г, олигонитрофилов с 79,0 до 106,5 и особенно микроорганизмов, мобилизующих минеральные фосфаты - с 62,7 доа 89,6 млн. КОЕ/г. Количество же грибов, нитрификационная способность и разложение целлюлозы, наоборот снижалось, что свидетельствует о жесткой конкуренции между растениями и целлюлозоразрушающими микроорганизмами по отношению к азоту.

Остальные показатели в вариантах с азотными подкормками возросли значительнее, чем под бобовой культурой. аа

Сравнение показателей биологической активности под обеими культурами свидетельствовало о более высоких значениях последних под козлятником как на контроле (без удобрений), так и в вариантах с внесением азотных удобрений на фоне высокой обеспеченности почвы фосфоромаа (таблица 3).

Таблица 3 - Биологическая активность почвы под многолетними травами в зависимости от условий минерального питания, 1996 - 2000 гг.

Вариант	Численность микроорганизмов, КОЕ/г абсолютно сухой почвы					Нитрифи-кационная способ-ность, N-NО3 мг/кг	Разложе-ние цел-люлозы, %
	бакте-рии на МПА, млн.	олиго- нитро- филы, млн.	мобилизую-щие мине-ральные фос-фаты, млн.	нитрифи-каторы, тыс.	грибы, тыс.
Козлятник восточный
Р0, без удобр.	28,2	92,8	65,4	2,54	27,6	26,9	77,5
РIII, РТ* + N40+40+Мо**	41,2	136,4	106,6	4,85	29,1	38,4	87,4
Кострец безостый
Р0, без удобр.	20,9	64,2	41,8	2,21	18,3	12,1	59,4
РIII, N60+60	33,2	110,6	92,1	3,13	22,4	17,4	51,0

РТ* - инокуляция семян ризоторфином, Мо** - обработка семян перед посевома

Аппликационный метод определения биологической активности также подтвердил, что обработка орошаемой лугово-черноземной почвы не вносит радикальных изменений в протекающие в ней биологические процессы. Слабо выражена и дифференциация пахотного слоя по интенсивности разложения целлюлозы.

Азотный режим почвы. В орошаемом земледелии особенно велика роль азота. Его значение определяется как общей высокой потребностью в нем, так и низким содержанием его в почвах в доступной форме при систематическом получении высоких урожаев.

Наблюдения за динамикой нитратов при уплотненном использовании орошаемой пашни, получении двух-трех урожаев однолетних кормовых культур в года (1982-1985 гг.), свидетельствовали, что на фоне без удобрений во все сроки определения содержание нитратов, по шкале СибНИИСХоза аа(А.Е. Кочергин, Г.П. Гамзиков, 1982) очень низкое, как весной, в период вегетации озимой ржи, так и в уборку каждой из последующих культур. Наблюдение за динамикой нитратов в последующие годы (1986-2005 гг.) показало, что при всей изменчивости по годам и под различными культурами, исходное содержание в основном низкое, то же можно сказать и об остаточном количестве нитратов. То есть наблюдалось относительно полное использование мобилизованного азота, независимо от уровня азотно-фосфорного питания. И только вынос азота культурами может свидетельствовать о размерах нитрификации.

Согласно выносу мобилизация почвенного азота составила около 100 кг/га, независимо от набора однолетних кормовых культур, причем в звене лозимая рожь, поукосно горохоовсяная смесь, поукосно рапс по вспашке за вегетационный период, включая и конец лета - осень предшествующего года, мобилизовалось (по выносу) на 16 кг нитратного азота больше, чем в варианте поверхностной обработки до 0,08 м. Варианты плоскорезного рыхления на глубину 0,12-0,14 и 0,20-0,22 м занимали по этому показателю промежуточное место между вспашкой и поверхностной обработкой.

Сравнительное изучение бобовой и мятликовой многолетних кормовых культур показало, что в вариантах без применения удобрений с 1978 года, на фоне средней обеспеченности фосфором, вынос азота урожаем костреца безостого составил в среднем 70 кг/га, люцерны - 179 кг/га, или больше в 2,5 раза. Увеличение содержания подвижного фосфора до верхнего уровня повышенной обеспеченности увеличивало размеры текущей нитрификации и симбиотической азотфиксации до 99 и 224 кг/га соответственно культурам. Общий вынос азота люцерной повышался до 300 кг/га, что в три раза больше в сравнении с максимальным выносом его, на аналогичном фоне, кострецом безостым.

Выносом азота урожаем подтверждалась слабая отзывчивость бобовых трав на азотные удобрения. Максимальное увеличение выноса азота люцерной составляло 24-34 кг/га или 8-12% и донником 2-го г.жизни - 5-10 кг/га или 4-9% к соответствующим контролям. Вынос же азота кострецом на аналогичных фонах по обеспеченности фосфором и тех же нормах азота (N60+60), увеличивался в сравнении с контролем более чем в два раза. Максимальный же вынос азота кострецом характерен для фона с повышенной обеспеченностью фосфором и составил 187 кг/га, что в 1,3 раза больше в сравнении с выносом на фоне средней обеспеченности почвы фосфором при аналогичной норме азотного удобрения.

Улучшение питательного режима почвы при двухурожайном использовании поля аоднолетних трав повышало вынос азота до 185-228 кг/га, то есть до уровня выноса кострецом в лучших вариантах технологии, при двух-трехукосном использовании травостоя. В таких условиях повышение продуктивности пашни возможно за счет увеличения круговорота азота возможными агротехническими приемами и внесением азотных удобрений. Внесение в почву от 30 до 120 кг д.в/га азота в зависимости от культуры, сочетания культур на фоне повышенной обеспеченности фосфором увеличивало вынос азота в среднем по севообороту в 1,7 раза, в том числе за счет повышения текущей мобилизации и симбиотической азотфиксации бобовыми культурами.

Фосфатный режим почвы. Опыт ведения интенсивного сельскохозяйственного производства показал, что получение высоких урожаев невозможно без коренного улучшения фосфатного режима почв.

Сравнительнаяоценка эффективности различных агроприемов по выращиванию культур свидетельствует, что приемы обработки почвы и предшественники не оказывали существенного влияния на содержание доступного фосфора в почве.

Уровень питания фосфором определялся созданием за счет положительного баланса фонов с повышенной, высокой и очень высокой обеспеченностью Р2O5 и компенсацией выноса внесением фосфорсодержащих удобрений. Применение повышенных норм фосфора в течение 7 лет, соответственно фонам в среднем 89 и 176 кг/га дифференцировало содержание его в слое 0-0,2м, составив на контроле (без удобрений) и в удобренных вариантах соответственно 84, 147, 161 и 214 мг/кг почвы (рис.2). Затраты фосфорных удобрений на повышение содержания подвижного фосфора в почве на 10 мг/кг почвы увеличивались в связи с повышением уровня обеспеченности от 40 до 57 кг/га сверх выноса урожаем.

За последующий период (1986-1995 гг.) при переходе на одинаковую норму фосфора в удобренных вариантах (фоны I-III по 60 кг д.в/га), содержание его в почве существенно не изменилось. Снижение содержания Р2O5 происходило спустя 4-5 лет после установления отрицательного баланса, при более резком сниженииа на фонах с очень высоким его содержанием.

Р2О5, мг/кг

а

Рис. 2 Ца Динамика содержания P2O5 в зависимости от фона удобренности, мг/кг, по Чирикову, среднее по 8 полям, слой почвы 0-0,2 м

Максимальный вынос фосфора составлял 57-63 кг/га, что при соблюдении основных требований культур является нормой удобрения, компенсирующей вынос с урожаем в условиях систематического интенсивного использования орошаемой пашни. Внесение Р60 в течение 10 лет в каждом из 8 полей подтвердило это предположение. При средней обеспеченности почвы фосфором и без применения минеральных удобрений вынос фосфора установился на уровне 30-32 кг/га, а в последующем снизился до 24-25 кг/га, что является подтверждением меньшей доступности фосфора на фоне без удобрений, при практически неизменных показателях содержания P2O5а в почве.

Калийный режим почвы. Количество отчуждаемого калия в зависимости от агрофона, обеспеченности почвы нитратным азотом и подвижным фосфором составляло 274-315 кг/га, что в 4-5 раз больше выноса фосфора. Наибольший показатель характерен для многолетних трав при двух-трехукоснома использовании травостоя и при выращивании двух-трех урожаев однолетних культур с поля в год - до 470-530 кг/га. Динамика калия выражена слабо - 250-278 мг/кг (по Чирикову) в период 1981-1985 гг. и 204-236 мг/кг почвы в 2001-2005 гг. с тенденцией снижения, как во времени, так и от фона без удобрений, с минимальным выносом макроэлементов, к фону с высокой обеспеченностью фосфором и соответственно более высоким выносом NPK. Это обуславливает необходимость частичной компенсации выноса внесением в почву калийных удобрений, органических удобрений, корневых и поукосных остатков, соломы с целью воспроизводства плодородия почвы.

Определение содержания тяжелых металлов (Pb, Cd, Cu, Zn, Ni, Co, Сr, Mn) в почве стационара, в каждом из 8 полей севооборота в контрольном (без удобрений) и наиболее удобренных в течение 30 лет вариантах показало, что содержание их слабо варьирует как по отдельным полям, так и в зависимости от уровня удобренности. Уровень содержания валовых и подвижных форм этих элементов в почве далек от предельно допустимых концентраций, что позволяет получать экологически чистую продукцию. а

5. Режимы влажности почвы, орошения и использование аресурсов влаги

Приоритетность оптимизации водного режима на орошаемых землях обусловлена, прежде всего, тем, что именно влажность почвы оказывает решающее влияние на урожайность растений и в наибольшей мере стимулирует эффективность проявления других факторов плодородия аа(Н.С. Петинов, 1976; И.П. Кружилин, 1982 и др.).

Наблюдениями за формированием запасов влаги в полях орошаемого агроценоза установлено, что в период возобновления вегетации многолетних трав и посева однолетних кормовых культур весной запасы влаги в основном близки к наименьшей влагоемкости (НВ). В первом полуметре под многолетними травами влажность не опускалась ниже 91-95% НВ. Аналогичная картина складывалась и под однолетними кормовыми культурами, что свидетельствует о хорошей аккумуляции почвой осенне-зимних осадков.

Дальнейшая динамика влажности почвы связана с принятым интервалом регулирования, преимущественно от 70% НВ, что соответствует влажности разрыва капилляров (ВРК) до НВ.

Потребность кормовых культур в поливной воде определялась соотношением тепла и влаги в конкретные вегетационные периоды.

Многолетние травы - люцерна, козлятник, кострец в одновидовых посевах и в смеси и донник 1-го года жизни для компенсации дефицита увлажнения в год 50% обеспеченности осадками вегетационного периода использовали от 900 до 1700 м3/га поливной воды, при кратности полива от 3,5 до 5,2. аДоля поливной воды в суммарном водопотреблении (Есумм, мм), которое изменялось от вида трав от 381 до 423 мм, составила 26,7-33,8% (рис. 3).

аа Люцерна посевная 1-5гг.ж.,а аКострец безостый 1-5гг.ж.,

а аасреднее за 18лета среднее за 16 летаа аа

аа ааКозлятник восточный 1-10гг.ж.,а Бобово-мятликовые смеси весеннего посева,

а асреднее за 10 лета аасреднее за 18 лет

а

а Озимые (рожь, тритикале) на зеленый корм, аСуданка + вика весеннего посева (1 укос),

а аасреднее за 10 летаа среднее за 5 лет

аа а

Рис.3. Баланс водопотребления акормовыми культурами,

в центре диаграммы - Есумм, мма

Внутрисезонное распределение оросительной нормы (ОН) составляло 30,5-39,9% - в июне; 32,4-41,4% в июле; 22,2-26,9% - в августе. Оросительные нормы на однолетних кормовых культурах при выращивании 2-х урожаев в год составили 1300-1900 м3/га с кратностью полива 4,3-6,0.

Доля поливной воды в балансе водопотребления максимальной была в поукосных посевах однолетних бобово-мятликовых смесей - 45,6-57,9%, а минимальной - за один укос просовидных весеннего посева - 13,8-15,0%. Доля осадков в водопотреблении многолетних трав составляла 45,9-50,9%. Наименьшим расходом влаги отличались капустные (рапс яровой, редька масличная) в поукосном посеве после бобово-мятликовых смесей. Средние данные за 9 лет составили 159-167 мм из первого полуметра почвы. Доля поливной воды составляла 28,4%, осадков - 71,6%. Двухурожайные звенья однолетних кормовых культур по Есумм., которое составило около 400 мм, близки к многолетним травам второго и последующих лет жизни при двухукосном использовании.

6. Совершенствование технологий возделывания многолетних трав

В структуре использования орошаемой пашни многолетние травы имеют преобладающее значение, что вполне объяснимо, учитывая их кормовое, почвоохранное и экономическое значение. На орошаемой пашне среди многолетних бобовых трав ведущее место принадлежит люцерне.

юцерна. Ранее проведенными исследованиями на орошаемом стационаре установлено, что наиболее приемлемый способ формирования травостоев люцерны - весенний посев под широкорядный покров однолетних кормовых культур. Также установлено, что урожайность трав второго и последующих лет жизни, причем всех видов, слабо зависела от приема основной обработки почвы. Сравнительное изучение (1987-1990гг.) густоты стеблестоя при различных нормах высева люцерны - 4,а 8 и 12 млн/га, показало, что посев люцерны с нормой 8 млн/га обеспечивал получение продуктивных травостоев при густоте растений в фазу полных всходов 300-350 шт/м2, в начале второго года - 200-250 и в начале третьего годаа - 200-230 растений/м2, что достаточно было для формирования двух полноценных укосов и высокой конкурентоспособности культуры в течение 4-5 лет.

По результатам многолетних стационарных опытов за период с 1987 по 2005гг. выявлено, что наиболее действенным приемом повышения продуктивности люцерны является оптимизация питания фосфором.

При длительном отрицательном балансе этого элемента продуктивность люцерны не превышала 4,89-5,26 т/га сухой (19,56-21,80 т/га зеленой) массы. Внесение Р240 в запас на 4-5 лет или посев на агрофонах с высокой обеспеченностью Р2О5 повышали урожайность до 8,59-8,91 т/га сухой (39,74-43,18 т/га зеленой) массы с учетом 1-го года жизни, когда урожай формировался в основном за счет покровной культуры (однолетние травы широкорядного посева) и до 10 т/га и более сухой массы за период 2-5 гг. жизни. Действие азотных удобрений положительно сказывалось на урожайности покровной культуры. В последующие годы азотные подкормки под каждый из 2-х укосов малоэффективны. На фоне со средним содержанием фосфора прибавка от запасного внесения навоза составляла 2,45 т/га сухой массы или 47%, при существенном влиянии (в последействии) и на 5-й год жизни. На фонах с высоким содержанием фосфора внесение навоза, азота, внекорневая подкормка микроэлементами, как и дальнейшее повышение содержания фосфора, не эффективны (таблица 4).

Таблица 4 - Урожайность люцерны 1-5 гг.ж. в зависимости от условий минерального питания, т/га а.с.м., 1991 - 1995 гг.

Вариант удобренности (В)	Фоны по обеспеченности Р2О5 (А)				Среднее по фактору В
	0-средняя	I-повыш.	II-высокая	III-оч.выс.
навоз, 40 т/га	7,71	8,52	8,64	8,77	8,41
N30+30	6,07	8,26	8,68	8,72	7,93
N0	5,26	8,36	8,64	8,54	7,70
N0 +мэ (Zn,Mo)	4,93	8,32	8,27	8,45	7,49
N30+30 + мэ (Zn,Mo)	4,95	8,49	9,15	8,56	7,79
N60+60 + мэ (Zn,Mo)	5,56	8,69	9,15	8,55	7,99
Среднее по фактору А	5,75	8,44	8,76	8,60

НСР05: А - 0,44; В - 0,54; для частных средних - 1,09 т а.с.м.(абсолютно сухая масса)

Сравнительное изучение различных сортов более ранней селекции (Тулунская, Кокше, Флора) иа современных (Омская 7, Сибирская 8, Флора 5) показало их одинаково высокий потенциал продуктивности, реализация которого возможна при рациональном сочетании густоты стеблестоя с высоким содержанием фосфора в почве на фоне орошения.

Содержание переваримого протеина в сухом веществе люцерны от 131-а 136 г/кг в первом укосе увеличивалось до 138-148 г во втором и до 155-173 г в третьем укосе, что связано с повышением облиственности во втором и третьем укосах. Возрастало также содержание кормовых единиц (к.ед.) и обменной энергии (ОЭ). Обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином у люцерны, козлятника и донника - не менее 200 г, при слабой зависимости от уровня удобренности агрофона. В целом за 18 лет (4 закладки опытов) сбор кормовых единиц составил при оптимизации питания фосфором в пределах 5,51-7,45 т/га, переваримого протеина 0,94-1,27 т/га и обменной энергии-72,37-89,19 Гдж/га при продуктивности на контроле 3,23-4,54 т/га; 0,56-0,70 т/га и 44,35-55,44 Гдж/га соответственно.

Козлятник восточный. Расширение ассортимента многолетних бобовых трав за счет адаптивных видов - один из резервов биологизации кормопроизводства, в том числе орошаемого. В агроэкологическом и экономическом плане интерес представляют бобовые с длительным онтогенезом, в частности козлятник восточный.

Медленное развитие, повышенная засоренность в первый год сменялись повышением конкурентоспособности культуры в последующие годы. Положительное влияние инокуляции семян ризоторфином прослеживалось все годы использования травостоя, особенно на фоне со средним содержанием фосфора, где прибавка составила 1,11 т/га сухой массы или 14,9% в среднемаа за 2-10 гг. жизни (таблица 5).

Таблица 5 - Урожайность козлятника 2 - 10 гг.ж. в зависимости от условий выращивания, т/га а.с.м., 1997 - 2005 гг.

Варианты удобренности		Фоны по обеспеченности Р2О5 (С)				Среднее по фактору
иноку ляция (А)	азот, кг д.в/га (В)	0-средняя	I-повыш.	II-высокая	III-оч.выс.	А	В
РТ*	N40+40К60 +Мо	7,86	8,32	8,95	8,24	8,34	8,21
	N40+40	8,34	8,47	8,95	8,08
	0	7,59	8,40	9,17	7,72		8,21
0	N40+40К60 +Мо	7,20	8,22	8,46	8,41	7,86
	N40+40	7,09	8,22	8,60	7,92		7,88
	0	6,48	7,81	8,15	7,70
Среднее по фактору С		7,43	8,24	8,71	8,01

НСР05: А - 0,40; В - Fф < F05; С - 0,56; для частных средних - 1,37 т а.с.м., РТ*-ризоторфин

Положительное влияние инокуляции на урожайность более выражено в первые несколько лет (2-5 гг.ж.). Средние данные по травостою 2-10 гг. жизни с дозой азота по 40 кг д.в/га под каждый из двух укосов в соответствующих вариантах указывали только на тенденцию положительного влияния азотных подкормок. На фонах с повышенным и высоким содержанием фосфора рост урожайности составил 7,8-17,2%. Сочетание же этого фактора с инокуляцией обеспечило сбор до 9,17 т/га сухой (42,97 т/га зеленой) массы при урожайности на контроле 6,48 (29,00) т/га, то есть выше в 1,4 раза.

В соответствии с высокими показателями качества корма из козлятника, которое удовлетворяло существующим зоотехническим нормам и слабо зависело от условий минерального питания, козлятник 2-10 гг. формировал а4,73 т/га кормовых единиц, 0,89 т/га переваримого и 58,38 Гдж/га обменной энергии на контроле. Инокуляция семян ризоторфином повышала эти показатели до 5,54; 1,04 т/га и 68,38 Гдж/га соответственно. На фонах с повышенной и высокой обеспеченностью фосфором, где дополнительные приемы химизации малоэффективны, продуктивность травостоя достигала 5,48-6,51 т/га кормовых единиц, 1,02-1,31 т/га переваримого протеина, что эквивалентно 67,63-80,33 Гдж/га обменной энергии.

Кострец безостый. Формирование травостоев костреца под широкорядный покров однолетних трав позволило в течение 5 лет (1986-1990гг.) получать по 2-3 полноценных укоса. За счет покровной культуры сбор сухой массы не уступал поливидовым посевам однолетних трав - от 4,29-а 4,45 т/га сухой массы на контроле (орошение без удобрений) до 5,17-6,56 т/га при внесении N60 на фонах с повышенным и высоким содержанием фосфора. В последующие годы жизни (2-5 гг.) сбор сухой массы составлял на контроле около 4 т/га и 6,31-6,62 т/га при внесении N60 под каждый укос на фоне со средним содержанием фосфора и 7,30 т/га при внесении N90. Улучшение питания только фосфором повышало сбор сухой массы незначительно - до 3,99-4,89 т/га. Сочетание же N60 под каждый укос с повышенным уровнем обеспеченности фосфором - до 8,40-8,55 т/га и до 9,19-9,56 т/га при внесении N90 также под каждый укос, что менее приемлемо экономически и экологически.

Сочетание запасного внесения навоза с азотными подкормками на фоне повышенного содержания Р2О5 в почве увеличивало урожайность до 9,45 т/га сухой массы. Последействие навоза на фоне с длительным отрицательным балансом фосфора выражалось прибавкой 1,5 т/га(31%)сухой массы (таблица 6).

Таблица 6 - Урожайность костреца 2-5 гг. жизни в зависимости от уровня удобренности, т/га а.с.м.,1992 - 1995 гг.

Варианты		Фоны по обеспеченности Р2О5 (С)				Среднее по фактору
навоз, т/га (А)	азот, кг д.в/га (В)	0	I	II + навоз 40 т/га	III	А	В
40	N60+60+мэ	7,86	9,20	9,45	9,25	7,28	8,75
	N60+60	7,37	8,87	9,45	8,90
	0	3,27	3,90	5,34	4,47		8,29
0	N60+60+мэ	5,76	9,32	9,91	9,27	6,72
	N60+60	5,67	8,56	9,12	8,40		3,95
	0	2,66	3,43	4,38	4,17
Среднее по фактору С		5,43	7,21	7,94	7,41

НСР05: А - 0,33; В - 0,40; С - 0,47; для частных средних - 1,14 т а.с.м., мэ-Zn и Cu

Повышение обеспеченности почвы Р2О5 со средней до повышенной увеличивало урожайность на 33%, однако двукратный рост урожайности обеспечивали азотные подкормки (N60+60). Достоверно положительно проявился стимулирующий эффект некорневой подкормки микроэлементами (Zn, Cu) - 0,46 т/га в среднем по фактору. Снижение дозы азота до 30 кг д.в/га под укос в закладке опыта 1997-2003 гг. приводило к недобору 1,24 т/га сухой массы.

В этих условиях обеспеченность кормовой единицы костреца не превышала 115-125 г при внесении азотных удобрений (N60+60). аВ вариантах без удобрений кострец 2-го и последующих лет жизни (1992-1995 и 1998-2003гг.) формировал 1,58 и 1,90 т/га кормовых единиц, 0,19 и 0,22 т/га переваримого протеина, 24,35 и 24,82 Гдж/га обменной энергии. Сочетание азотных удобрений с запасным внесением навоза повышало сбор до 4,84 т/га, 0,72 т/га и 72,62 Гдж/га соответственно. Сочетание этих факторов с повышенной обеспеченностью почвы фосфором увеличивало показатели продуктивности до 5,50-5,62; 0,80-0,86 т/га и 81,31-84,77 Гдж/га соответственно.

Травосмеси. Преимущества смесей бобовых многолетних трав с мятликовыми очевидны. Наиболее приемлемыми при орошении являются смеси люцерны и костреца и козлятника с кострецом. Однако создание высокопродуктивного смешанного травостоя, в котором в течение всех лет его использования сохранялся бы в необходимом количестве бобовый компонент, является сложной задачей. Нами был разработан способ посева травосмеси (патент №2208921), позволяющий в течение 4-5 лет без подкормки азотными удобрениями иметь травостой, не уступающий по продуктивности люцерне, но более универсальный в использовании.

Травостой формировался после двух урожаев однолетних трав, на фоне запасного внесения фосфорных удобрений (Р240) под широкорядный покров однолетних трав. После прикатывания поперек (под углом) к посеву покровной культуры высевался кострец полосами - два рядка с междурядьем 0,15 м, между ними полоса 0,6 м. Люцерна высевалась одновременно из отсека для мелкосемянных культур сплошным посевом с междурядьями 0,15 м. Высокая продуктивность в первый год достигалась за счет покровной культуры и отавы многолетних трав. Во 2-5 годы - за счет двухукосного использования травостоя с высоким (около 50%) долевым участием люцерны в течение всех лет использования травосмеси. Это позволило без азотных подкормок получать высокобелковый корм при урожайности 8,67-8,98 т/га сухой массы, 6,22 т/га кормовых единиц, 0,99 т/га переваримого протеина и 81,67 Гдж/га обменной энергии при умеренном режиме орошения и оптимизации питания фосфором.

Адаптация данного способа к посеву смеси козлятника с кострецом позволила создать травостой, в котором фитоценотическая активность компонентов сбалансирована условиями минерального питания (таблица 7).

Таблица 7 - Урожайность смеси козлятника с кострецом 2-6 гг. ж. в зависимости от условий минерального питания, т/га а.с.м., 2001 - 2005 гг.

Варианты удобренности		Фоны по обеспеченности Р2О5, (С)				Среднее по фактору
калий (А)	азот (В)	0-средняя	I-повыш.	II-высокая	III-очень высокая	А	В
кг д.в/га
K60	N60+60	8,87	9,06	9,73	9,84	9,13	9,23
	N30+30	8,66	9,05	9,69	9,85
	0	8,46	8,74	8,46	9,19		8,91
0	N60+60	6,95	9,45	9,66	10,29	8,68
	N30+30	6,33	8,73	9,36	9,63		8,58
	0	6,35	8,99	9,05	9,39
Среднее по фактору С		7,60	9,00	9,32	9,70

НСР05: А - 0,46; В - 0,56; С - 0,65; для частных средних - 1,60 т а.с.м.

Наиболее приемлемые условия для сбалансированного сочетания бобовой и мятликовой культур складывались на фонах с повышенным и высоким содержанием фосфора в почве без дополнительных средств химизации, поскольку на фоне со средним его содержанием даже азотные подкормки под каждый укос не повышали конкурентоспособность костреца и в травостое преобладал козлятник, положительно реагирующий на внесение калийных удобрений как в сочетании с азотными подкормками, так и без них. Однако фитоценотические отношения в травосмеси зависели не только от условий минерального питания, но и от гидротермических условий в каждый конкретный период, поэтому изменения ботанического состава носили волнообразный характер. Травостой же 2-6 гг. жизни формировал на фонах с повышенным и высоким содержанием фосфора от 8,99 до 9,39 т/га сухой массы при урожайности на контроле 6,35 т/га (таблица 7).

Питательность бобово-мятликовых смесей многолетних трав повышалась не только за счет высокой протеиновой ценности бобовой культуры, но и за счет повышения содержания белка в мятликовой культуре при раздельно рядковом способе посева травосмеси.

Травосмесь не уступала одновидовому травостою козлятника как на контроле, где сбор составил 4,64 т/га кормовых единиц, 1,00 т/га переваримого протеина и 56,96 Гдж/га обменной энергии, так и приа оптимизации питания фосфором, где продуктивность составила 6,55; 1,28 т/га и 84,74 Гдж/га соответственно.

Донник двулетний. Двулетний цикл развития этой культуры позволил в течение нескольких лет пропустить донник через несколько полей, в отличие от выводных полей, занятых другими многолетними травами. При посеве донника белого под широкорядный покров однолетних трав он формировал после уборки покровной культуры отаву, достигающую высоты 0,44-0,57 м в зависимости от фона удобренности. При более высокой доле в первом укосе - 19,3-22,6%, высокой облиственности в первый год - 55,4-63,6%, донник формировал, в том числе за счет покровной культуры 6,10-6,48 т/га сухой массы при норме высева 6 млн/га, что достаточно эффективно в сравнении с 9 и а12 млн/га и урожайности на фоне со средним содержанием фосфора 4,85 т/га. Судя по параметрам линейного роста (1,12-1,30 м) и облиственности (35,1-37,1%), на второй год донник реагировал только на уровень содержания подвижного фосфора в почве. В третьей декаде июня формировалось 4,25- 4,63 т/га сухой массы на контроле и 5,16-5,30 т/га на фоне повышенного содержания фосфора в почве.

Более питательная масса формировалась как в первом, так и втором укосах при посеве его под широкорядный покров овса, чем в беспокровном посеве и одноукосном использовании. Совместно с покровной культурой донник формировал до 4 т/га кормовых единиц, 0,76 т/га переваримого протеина и 59,89 Гдж/га обменной энергии без азотных удобрений на фоне повышенного содержания фосфора в почве при уровне продуктивности 2,71; 0,50 т/га и аа41,22 Гдж/га на контроле. На второй год жизни за один укос продуктивность составила 2,83; 0,60 т/га и 44,72 Гдж/га при показателях на контроле 2,42; аа0,46 т/га и 37,58 Гдж/га соответственно.

Донник желтый в аналогичных условиях в год формирования травостоя не уступал доннику белому по продуктивности, при более высокой доле его в ботаническом составе первого укоса. Однако на второй год жизни ускоренное формирование травостоя не компенсировало недобор урожая в сравнении с донником белым, что свидетельствует о приоритетности последнего в системе орошаемого кормопроизводства.

7. Особенности формирования урожаев однолетних кормовых культур

Однолетние травы в структуре орошаемого кормопроизводства играют важную роль в плане эффективного использования пашни, в создании зеленого и сырьевого конвейеров при заготовке кормов и воспроизводстве плодородия почвы.

Бобово-мятликовые смеси основного и поукосного посевов. Смеси однолетних кормовых культур с включением овса, гороха (вики), трехкомпонентные смеси с добавлением к этим культурам подсолнечника, рапса при весеннем посеве формировали на фоне естественного плодородия орошаемой почвы 3,61-4,16 т/га сухой (16,13-17,98 т/га зеленой) массы. При умеренном уровне химизации - внесении N30 и Р60 (фосфор в расчете на вынос двумя урожаями) сбор сухой массы возрастал до 5,40-6,32 т/га и зеленой массы - до 28,22-31,92 т/га.

Данные смеси имели хорошую питательность, в том числе за счет существенной доли гороха, что повышало средневзвешенную обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином до 140-165 г в зависимости от фона удобренности. При указанном уровне химизации данные смеси формировали до 4 т/га кормовых единиц, 0,50-0,65 переваримого протеина, что эквивалентно 50-55 Гдж/га обменной энергии, при показателях на контроле 2,39-2,54 т/га, 0,29-0,34 т/га и 30,76-32,79 Гжд/га обменной энергии.

При поукосном посеве аналогичных смесей после озимых культур на зеленый корм или после уборки донника 2-го года жизни урожайность на контроле составляла 4,12-4,81 т/га сухой (24,08-25,60 т/га зеленой) массы, а на аналогичном фоне удобренности 4,75-6,24 т/га сухой (29,70-35,10 т/га зеленой) массы. Менее урожайна горохоовсяная смесь поукосного посева после озимой ржи на фоне без удобрений в составе трехурожайного звена, с последующим поукосным посевом рапса в качестве третьего урожая. При этом вариант поверхностной обработки до 0,08 м уступал вспашке на 0,20-0,22 м на 0,41 т/га сухой массы, при урожайности в варианте вспашки 2,44 т/га. Данная тенденция сохранялась, но слабее на удобренных фонах при урожайности 3,56-4,34 т/га.

Энергетическая ценность данных смесей определялась долевым участием гороха и подсолнечника, а продуктивность зависела от продолжительности формирования урожая и уровня минерального питания.

Наиболее урожайны 3-4-компонентные смеси весеннего посева, включающие овес, пшеницу, ячмень, вику при уборке на зерносенаж, формирующие на контроле 5,05-5,35 т/га сухой массы и до 8 т/га на фоне с компенсацией выноса урожаем фосфора. Содержание обменной энергии в овсе составляло 9,36-9,82, пшенице - 9,72-10,10, ячмене - 9,94-10,14, горохе - 10,06-10,42 Мдж/кг сухого вещества, что в целом, несмотря на снижение содержания переваримого протеина в мятликовых культурах, при молочно-восковой спелости зерна ведущего мятликового компонента позволяло получать больше продукции с единицы площади. На контроле сбор кормовых единиц составил 4,14-4,23 т/га, переваримого протеина 0,37-0,38 т/га и обменной энергии - 51,10-52,16 Гдж/га в зависимости от состава смеси, на фонах с фосфорными удобрениями 6,68-6,97 т/га; 0,66-0,82 т/га и 70,10- 86,02 Гдж/га соответственно.

Озимые культуры. аОзимая рожь в интенсивных звеньях с однолетними кормовыми культурами более отзывчива на улучшение азотного питания, формировала на контроле 1,5-1,8 т/га сухой (7,05-9,60 т/га зеленой) массы, а при внесении азотной подкормки весной не более 60 кг д.в/га, на фоне повышенной обеспеченности почвы фосфором сбор повышался до 4 т/га сухой (20-25 т/га зеленой) массы. Посевом озимой ржи нормой 5 млн/га в поверхностно - до 0,08-0,10 м обработанную почву создавался плотный стеблестой. Этот вариант более эффективен в сравнении с отвальной и безотвальной обработкой почвы на глубину 0,20-0,22 м.

Уборка озимой ржи на зеленый корм до полного колошения позволяла сохранить относительно высокое качество продукции и обеспечивала сбораа 3,02 т/га кормовых единиц; 0,3 т/га переваримого протеина и 38,98 Гдж/га обменной энергии на фоне высокого содержания фосфора в почве и внесении 60 кг д.в/га азотных удобрений.

Просовидные культуры. В орошаемых севооборотах наиболее приемлемыми из этой группы культур являются суданская трава и просо сортов кормового направления. Семеноводство этих культур адаптировано к условиям Западной Сибири и устойчиво по годам.

Суданская трава поукосного посева после озимой ржи за один укос формировала на контроле 4,58 т/га сухой (23,16 т/га зеленой) массы, 2,75 иаа 0,22 т/га кормовых единиц и переваримого протеина и 36,14 Гдж/га обменной энергии. На аналогичном с озимой рожью фоне удобренности и норме высеваа 3 млн/га показатели продуктивности увеличились до 5,98 (27,59) т/га, 3,83 и 0,28 т/га; 50,11 Гдж/га. Близкий к данному уровень урожайности и продуктивности, но без азотных удобрений, обеспечивала смесь суданской травы с викой при весеннем посеве и одноукосном использовании, при двукратном увеличении сбора переваримого протеина на контроле и в 1,43 раза в удобренных вариантах за счет высокой - до 40%а доли бобовой культуры.

Наиболее полно реализовала потенциал продуктивности суданская трава при весеннем посеве и двухукосном использовании, обеспечивая сбор 5,60 т/га сухой (28,91 т/га зеленой) массы, 4,31 т/га кормовых единиц, 0,44 т/га переваримого протеина и 49,45 Гдж/га обменной энергии на фоне без удобрений и 7,36-8,13 т/га (38,40-40,97 т/га), 5,59-6,32 и 0,64-0,72 т/га; 64,10-72,38 Гдж/га соответственно на фоне рационального сочетания азотно-фосфорных удобрений - N60+60(45) в сочетании с повышенной обеспеченностью Р2О5 или внесением Р60 на период вегетации. По уровню урожайности она близка к однолетним бобово-мятликовым смесям, убираемым на зерносенаж.

Хорошие условия для роста и развития складывались при поукосном посеве проса нормой 3 млн/га после уборки донника 2-го г.ж. Получение 3,74-4,13 т/га сухой (17,20-21,24 т/га зеленой) массы возможно без внесения азотных удобрений или при внесении N30 на фоне с повышенным содержанием фосфора в почве при урожайности на контроле 2,26-2,71 т/га сухой (10-15 т/га зеленой) массы.

Продуктивность проса поукосного посева после донника белого (1987- 1990 гг.) и желтого (1991-1995 гг.) составляла на контроле 1,84 и 1,78 т/га кормовых единиц, 0,27 и 0,19 т/га переваримого протеина; 26,52 и 22,22 Гдж/га обменной энергии. Сочетание N30 с фоном повышенной обеспеченности фосфором увеличивало показатели продуктивности до 2,50-3,27; 0,26-0,28 т/га и 36,20-39,80 Гдж/га обменной энергии. Запасное внесение навоза повышало показатели продуктивности в сравнении с контролем на 36-37%.

Капустные. Культуры этого семейства - рапс яровой, редька масличная эффективно используют гидротермические ресурсы осеннего периода. Поукосные посевы этих культур в составе двухурожайных звеньев формировали 2,14-2,35 т/га сухой массы на фоне без удобрений и удваивали урожайность при внесении N90 при посеве в оптимальные сроки. Продуктивность капустных культур в качестве второго урожая в большей степени определялась уровнем минерального питания и сроком посева, чем обработкой почвы и культурой. Рациональное сочетание агроприемов значительно повышало ее.

Резкое снижение урожайности на контроле при поукосном посеве рапса в качестве 3-го урожая до 0,63-0,83 т/га сухой массы компенсировалось внесением азотных удобрений (N90), повышающих сбор до 3,14-3,43 т/га.

Низкая доля клетчатки в сухом веществе корма сочеталась с высокой концентрацией переваримого протеина и обменной энергии, что на фоне N90 и повышенном содержании фосфора позволило получать с гектара 3,13-3,42 т/га кормовых единиц, 0,43-0,56 т/га переваримого протеина и 36,59-40,34 Гдж/га обменной энергии, при 0,84; 0,13 т/га и 9,76 Гдж/га на контроле. Органические удобрения удваивали все показатели продуктивности рапса на фоне среднего содержания фосфора.

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 |

     Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству