Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Ниматулаев Нариман Муртазалиевич
ОСОБЕННОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО
В УСЛОВИЯХ ТЕРСКО-СУЛАКСКОЙ НИЗМЕННОСТИ ДАГЕСТАНА
06.01.01 Ц общее земледелие
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Махачкала Ц 2012
Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Дагестанская государственная
сельскохозяйственная академия имени М.М.Джамбулатова в 2007-2010 гг.
Научный руководитель: Курбанов Серажутдин Аминович,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
заведующий кафедрой земледелия,
почвоведения и мелиорации
ФГБОУ ВПО Дагестанская ГСХА
Официальные оппоненты: Магомедов Нурулислан Раджабович,
доктор сельскохозяйственных наук, заместитель директора ГНУ Дагестанский НИИСХ
Бозиев Алий Леонидович,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
кафедры растениеводства и селекции
сельскохозяйственных культур ФГБОУ ВПО
Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственнаяаакадемия имени В.М. Кокова
Ведущая организация: ГНУ Северо-Кавказский НИИ горного
и предгорного сельского хозяйства
Защита состоится л24 мая 2012 года в 15-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.26.01 при ФГБОУ ВПО Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия имени М.М. Джамбулатова по адресу: 367032, г. Махачкала, ул.М.Гаджиева, 180, ауд. 105.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия, с авторефератом - на сайтах и
Автореферат разослан 23 апреля 2012 г.
Отзывы на автореферат, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 367032, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул., М.Гаджиева, 180, ФГБОУ ВПО ДГСХА, ученому секретарю диссертационного совета ДМ 220.026.01.
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор сельскохозяйственных наук Исригова Т.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. Решение проблемы обеспеченности животноводства растительным белком обоснованно связывается с увеличением посевов многолетних трав. По данным Всероссийского НИИ кормов, многолетние травы в настоящее время занимают около 12 млн. га, из которых лишь около 35% приходится на посевы бобовых культур и их смесей с мятликовыми.
Многолетние травы для обеспечения устойчивости сельскохозяйственных земель к засухам, эрозии, повышения плодородия почв и стабильности растениеводства должны занимать в 2Е2,5 раза большие площади в структуре посевных площадей севооборотов. Это позволит стабилизировать урожайность кормовых культур, улучшить воспроизводство плодородия почвы и внедрение ресурсосберегающих систем полевого кормопроизводства.
В засушливой зоне сухих степей равнинного Дагестана самой распространенной многолетней бобовой культурой является люцерна. В республике многолетние травы занимают около 60 тыс. га, в том числе люцерна - 58 тыс. га (96,7%) при урожайности сена 4,8 т/га. Но в последние годы значительный урон посевам люцерны наносит заболевание под условным названием карликовая кустистость, вызывающее снижение урожайности культуры на второй-третий год жизни. В этих условиях расширение ассортимента бобовых трав может послужить хорошим дополнением к люцерне, а в отдельных случаях и стать реальной альтернативой ей.
Цель и задачи исследований. Цель наших исследований заключалась в разработке, изучении и научном обосновании некоторых урожаеобразующих элементов технологии возделывания клевера лугового, рациональном их сочетании, обеспечивающем сохранение плодородия почвы и формирование высокой урожайности зеленой массы в условиях Терско-Сулакской низменности Дагестана.
Для достижения этой цели на период 2007Е2010 гг. были поставлены следующие задачи:
- изучить влияние способов основной обработки почвы и норм высева семян на агрофизические и биологические факторы плодородия луговой тяжелосуглинистой почвы, баланс гумуса и показатели фотосинтетической деятельности посевов клевера лугового;
- установить зависимость роста, развития, формирования площади листьев, показателей фотосинтетической активности от способов основной обработки почвы и норм высева семян;
- оценить влияние способов основной обработки почвы и норм высева семян на степень и тип засоренности травостоя клевера лугового;
- определить наиболее оптимальное сочетание изучаемых агротехнических приемов на формирование структуры урожая и урожайность клевера:
- дать энергетическую и экономическую оценку эффективности изучаемых технологических приемов возделывания клевера лугового.
Научная новизна. Впервые для почвенно-климатических условий Республики Дагестан, в том числе и для Терско-Сулакской низменности, проведена оценка перспективности возделывания клевера лугового. Определены оптимальные сочетания способов основной обработки почвы и норм высева семян, обеспечивающих лучшие агрофизические показатели плодородия и положительный баланс гумуса в почве, лучшее фитосанитарное состояние посевов и возможность в условиях оптимального орошения получения 65Е70 т/га зеленой массы.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Влияние способов основной обработки почвы и нормы высева семян на агрофизические и биологические факторы плодородия луговой тяжелосуглинистой почвы, баланс гумуса и показатели фотосинтетической деятельности посевов клевера лугового.
2. Рост, развитие и урожайность клевера в зависимости от способов основной обработки почвы и норм высева семян.
3. Засоренность посевов клевера в зависимости от способов основной обработки почвы и норм высева семян.
4. Биоэнергетическая и экономическая оценка эффективности изучаемых агроприемов возделывания клевера.
Практическая значимость результатов исследований. По результатам исследований хозяйствам равнинной орошаемой зоны, а также предгорной зоны Республики Дагестан рекомендованы агротехнические приемы возделывания клевера лугового, оказывающие положительное влияние на агрофизические и биологические факторы плодородия, позволяющие получить урожайность зеленой массы на уровне 65Е70 т/га, снизив при этом материальные и энергетические затраты на ее возделывание.
Достоверность результатов исследований подтверждается достаточным объемом результатов экспериментальных исследований, выполненных с применением современных и апробированных методик, общепринятых методов математического анализа и данными производственных проверок.
Апробация работы. Материалы диссертаций докладывались и получили одобрение на ежегодных научно-практических конференциях сотрудников факультета агротехнологии и землеустройства Дагестанской государственной сельскохозяйственной академии в 2008Е2010 гг., а также на Всероссийской научно-практической конференции посвященной 75-летию ДГСХА - в 2007 г., Международных научно-практических конференциях посвященных 65-летию Победы в Сталинградской битве в 2008 г. и посвященной 65-летию Победы в ВОВ в 2010 г.
По материалам исследований опубликовано 5 печатных работ, из них 2 в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ. В печатных работах отражены основные положения диссертации.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по определению оптимальных способов основной обработки почвы и нормы высева семян клевера лугового была проведена на орошаемых землях СПК Россия Бабаюртовского района на площади 13 га и КФХ Салам Карабудахкентского района РД (площадь 9 га), а также на площади 16 га в КФХ Сулейманов Новолакского района РД.
ичный вклад соискателя. Результаты исследований получены автором лично и совместно с сотрудниками кафедры земледелия, почвоведения и мелиорации, а также со студентами, работавшими под руководством диссертанта. Доля личного участия автора в получении научных результатов составляет не менее 85%, участвуя в проведении всех учетов, анализов и наблюдений, проведении обработки и теоретическом обосновании полученных данных, математической обработке и анализе основных результатов исследований.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 174 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству, включает 16 рисунков, 33 таблиц, 26 приложений. Список использованной литературы включает 197 источников, в том числе 5 иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении отражена актуальность проводимых исследований, научная новизна, определены цель, задачи исследований и основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе Состояние изученности вопроса изложены хозяйственное значение и биологические особенности клевера лугового. На основании анализа результатов многочисленных исследований, проведенных в различных условиях нашей страны и за рубежом, изучено воздействие урожаеобразующих факторов на рост, развитие, фотосинтетическую деятельность и урожайность клевера лугового. По данным Д.Н. Прянишникова, И.С. Травина, Н.А. Мухиной, П.П. Вавилова, А.А. Новоселовой, Г.А. Медведева, Г.А. Романенко, В.Ф. Кормилицина, И.П. Кружилина, Т.Н. Дроновой, В.К. Дридигера, С.Н. Надежкина, А.С. Шпакова, С.А. Курбанова и многих других клевер луговой является важной многолетней бобовой культурой, позволяющей не только получать стабильные и высокачественные урожаи зеленой массы и сена, но и существенно улучшать многие показатели плодородия почв. Обобщение имеющихся научных исследований, а также практического опыта позволили определить направление исследований, ориентированное на возможность получения высоких урожаев в условиях равнинной зоны Республики Дагестан.
Во второй главе Обоснование, условия и методика проведения исследований рассматриваются обоснование необходимости исследований, почвенно-климатические условия, схема опытов и методика проводимых исследований.
Проведение полевых опытов осуществлялось в период 2007Е2010 годов на опытном поле кафедры земледелия, почвоведения и мелиорации ФГОУ ВПО Дагестанская сельскохозяйственная академия.
Район проведения опыта, относящийся к зоне недостаточного увлажнения, характеризуется умеренно теплой зимой и жарким летом без резких колебаний температуры воздуха. Климат характеризуется малым количеством осадков (среднемноголетнее значение 430 мм в год), выпадающих в основном в осенне-зимний период, большой испаряемостью (850Е900 мм в год) и высокими летними температурами (более 25С). Продолжительность периода с температурой воздуха более 10С составляет 190Е200 дней, сумма активных температур 3500Е4000С. Высокая испаряемость поддерживается сильными ветрами (более 15 м/с) в течение 69 дней в году, в т.ч. 35 дней в течение вегетации (конец марта, октябрь).
Погодные значения в годы проведения исследований значительно различались. По обеспеченности теплом все годы исследований, за исключением 2009 г., отмечались повышенной средней температурой воздуха в течение вегетации на 1,1Е1,8оС, что привело к росту суммы активных температур на 312Е538оС. По обеспеченности теплом 2009 г. был близким к среднемноголетним значениям.
По обеспеченности осадками и показателю влагообеспеченности 2008 и 2010 годы были близкими к среднемноголетним значениям. В 2007 году осадков выпало в 2 раза меньше нормы, о чем свидетельствует значение ГТК=0,34, характеризующее засушливость территории, а в 2009 году ГТК составил 0,95, свидетельствующий о территории, как о районе повышенной увлажненности.
Рисунок 1 Ц Агроклиматограмма по данным метеостанции Махачкала
Почвенный покров опытного участка представлен луговыми тяжелосуглинистыми почвами. Содержание гумуса в верхнем пахотном слое небольшое (2,20%), которое резко уменьшается в слое 0,45Е0,55 м до 0,57% и увеличивается до 1,14% на глубине 0,8Е0,9 м, что связано с аллювиальным происхождением этих почв. Аналитические данные о содержании в почве основных элементов питания свидетельствуют о средней обеспеченности легкогидролизуемым азотом (5,1 мг на 100 г почвы), средней и повышенной обеспеченности обменным калием (24Е35 мг/100 почвы) и низкой обеспеченности подвижным фосфором (1,54Е2,27 мг/100 почвы); рН = 7,2.
Значения объемной массы пахотного слоя (0Е0,3 м) колеблются в пределах 1,25Е1,30 т/м3, достигая к метровой глубине значений 1,53Е1,59 т/м3. Водопроницаемость за первый час составляет 270Е310 мм, влагоемкость метрового слоя составляет 26,3%.
Экспериментальные исследования по испытанию способов основной обработки почвы и норм высева семян проводились в двухфакторном полевом опыте по следующей схеме:
Исследования по определению наиболее оптимального способа основной обработки почвы (фактор А) проходили на двух вариантах: А1 Ц отвальная обработка почвы на 0,28Е0,30 м (контроль), А2 Ц безотвальная обработка почвы на 0,28Е0,30 м. Второй фактор (фактор Б) Ц определение оптимальной нормы высева - изучался на трех вариантах: Б1 Ц 8 млн.всхожих семян на 1 га, Б2 Ц 10 млн.всхожих семян на 1 га (контроль) и Б3 - 12 млн.всхожих семян на 1 га. Одновременно для сравнительной оценки бобовых трав на двух фонах основной обработки почвы высевалась люцерна с оптимальной нормой высева 10 млн. всхожих семян на 1 га. Посев бобовых трав во все годы проводили в марте исследований беспокровно.
В опыте использовали районированный сорт люцерны Кизлярская местная и сорт клевера лугового - Наследник селекции Ставропольского НИИСХ, хорошо приспособленный к условиям недостаточного увлажнения. Агротехника многолетних трав, за исключением изучаемых элементов технологии, проведена согласно зональным рекомендациям.
В опыте применялось систематическое расположение вариантов опыта, повторность трехкратная, площадь одной делянки 120 м2. Наблюдения, учеты и анализы в почве и растениях проводились по общепринятым методикам.
В почве определяли следующие водно-физические свойства: наименьшую влагоемкость (НВ) методом заливки площадок по Н.И.Никольскому; объемную массу почвы по Н.А.Качинскому; гранулометрический состав почвы по Н.А.Качинскому; водопроницаемость прибором ПВН-00 по Нестерову; влажность почвы термостатно-весовым методом, пористость определяли расчетным методом. Содержание общего гумуса определяли по И.В.Тюрину, легкогидролизуемого азота - по методике М.М. Кононовой, подвижного фосфора и обменного калия - по Б.П.Мачигину.
Наблюдения, учеты и анализы за растениями включали: фенологические наблюдения, густота стояния (по Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур); фотосинтетическую деятельность посевов (по А.А. Ничипоровичу); количество сорняков и их сырую массу в посевах с разделением на малолетние и многолетние (по методике ВИЗР); определение высоты растений проводился через каждые 10 дней, путем измерения 20 растений на делянке в двух несмежных повторностях варианта опыта; накопление корневой массы учитывали методом монолита по Н.З. Станкову; определение структуры урожая проводили по общепринятой методике Госсортоиспытания; учет урожая методом сплошной уборки опытных делянок.
Статистическая обработка результатов исследований проведена методами корреляционного и дисперсионного анализа по Б.А.Доспехову; экономическая эффективность изучаемых агроприемов возделывания клевера рассчитывалась по фактически сложившимся затратам; биоэнергетическую оценку элементам технологии возделывания клевера давали по методике ВАСХНИЛ (1989).
В третьей главе Рост, развитие и продуктивность клевера лугового при разных способах основной обработки почвы и норм высева семян представлены основные результаты полевого опыта по испытанию отвальной и безотвальной обработок почвы и норм высева семян 8, 10 и 12 млн.всхожих семян на гектар. Результаты исследований показали, что способы основной обработки почвы оказывают влияние на агрофизические показатели плодородия почвы.
Изменение агрофизических условий выражается, прежде всего, в изменении плотности почвы. Установлено, что на всех вариантах наименьшая плотность почвы была в слое 0Е0,1 м, что связано со строением и распределением корневой системы, которая наиболее развита в верхнем слое, а также периодическим поступлением и аккумуляцией пожнивных остатков на поверхности почвы. Плотность почвы закономерно повышается вниз по почвенному профилю, независимо от культуры. Связано это с уплотняющим действием оросительной воды и ходовых систем уборочной техники, проявляющееся особенно интенсивно в условиях орошения и при трех укосах трав 1 года жизни. Применение безотвальной обработки почвы приводит к уплотнению пахотного слоя на 0,02Е0,03 т/м3, что объясняется с лучшим разрыхлением пахотного слоя при отвальной обработке, способствующей более качественному крошению, рыхлению и перемешиванию пахотного слоя почвы. Существенных различий по влиянию на сложение почвы между люцерной и клевером не отмечено. В прямой зависимости от плотности почвы находились значения общей пористости и водопроницаемости почвы, которые с увеличением плотности почвы закономерно уменьшались.
Способы основной обработки почвы оказали неодинаковое влияние на структурное состояние почвы. В первый год жизни проведение безотвальной обработки почвы способствовало некоторому увеличению содержания агрономически ценных агрегатов (0,25Е10 мм). По-видимому, это связано с распределением в верхнем слое корневой системы, а также периодическим поступлением и накоплением в поверхностном слое органических веществ предшественника. Это же способствовало уменьшению глыбистости при безотвальной обработке на 1,2Е2,2% (таблица 1).
В последующие годы сказывается положительное влияние отвальной обработки на структурное состояние почвы. На 2 год жизни увеличилось количество водопрочных агрегатов с 45,3 до 51,8%, а содержание агрономически ценных агрегатов при отвальной обработке превысило 60% порог, что свидетельствует о хорошем структурном состоянии почвы. Замена отвальной обработки почвы на безотвальную, способствует ухудшению структурно-агрегатного состава пахотного слоя почвы род обоими культурами по всем показателям.
Таблица 1 - Структурно-агрегатный состав пахотного слоя под многолетними травами в начале и конце опыта
в зависимости от способа основной обработки почвы
Культура | Способ основной обработки почвы | Количество агрегатов (%) размером (мм) | Коэффициент структурности | Коэффициент водопрочности | Коэффициент водоустойчивости | Количество водопрочных агрегатов, % | ||
>10 | 0,25-10 | <0,25 | ||||||
юцерна | отвальная (контроль) | 35,6* 29,6 | 56,8 63,7 | 7,6 6,7 | 1,31 1,75 | 0,83 1,27 | 0,49 0,60 | 45,3 56,9 |
безотвальная | 33,4 31,7 | 58,3 61,9 | 8,3 6,4 | 1,40 1,62 | 0,79 1,03 | 0,48 0,54 | 44,2 51,8 | |
Клевер | отвальная | 36,1 31,7 | 57,2 62,1 | 5,8 6,2 | 1,34 1,64 | 0,88 1,23 | 0,50 0,59 | 46,7 55,2 |
безотвальная | 34,9 32,5 | 58,6 59,8 | 6,7 7,7 | 1,42 1,49 | 0,81 1,04 | 0,48 0,55 | 44,9 51,1 | |
* 35,6 - в числителе данные 1 года жизни
29,6 - в знаменателе данные 3 года жизни
Структурообразующая роль многолетних бобовых трав особенно хорошо проявляется на третий год жизни. Продолжается снижение глыбистости почвы, а наименьшие значения глыбистости (29,6%) и большее количество агрономически ценных агрегатов отмечено под люцерной, о чем свидетельствует Кстр равный 1,75, в то время как у клевера - 1,64. К концу 3 года жизни, по классификации С.И.Долгова и П.У. Бахтина, структурное состояние пахотного слоя почвы под люцерной и клевером на фоне отвальной обработки почвы из удовлетворительного состояния переходит в хорошее, в то время как при безотвальной обработке почвы по структурному состоянию оцениваются как удовлетворительные.
Исследования показали, что замена отвальной обработки почвы на безотвальную в системе обработки почвы под многолетние травы приводит к увеличению плотности почвы и снижению пористости, водопроницаемости и количества водопрочных агрегатов, что неблагоприятно сказывается на росте и развитии бобовых трав.
Ухудшение агрофизических условий произрастания при переходе на безотвальную обработку почвы, изменение норм высева семян и погодные условия оказали существенное влияние на всхожесть и густоту посевов клевера. Отмечена обратная корреляционная зависимость между суммой активных температур и полнотой всходов (r = 0,94), а при проведении безотвальной обработки почвы всхожесть снижается на 1,6Е2,5%. Увеличение нормы высева семян приводит к увеличению всхожести на 1,4Е1,9%.
Способы основной обработки почвы оказывали на густоту травостоя меньшее влияние, чем продолжительность жизни трав и нормы высева семян. В среднем, при отвальной обработке она была выше на 3,4Е7,1% выше, чем при безотвальной, причем наибольшие отличия в густоте травостоя отмечены в первый год жизни многолетних трав. Наибольшее влияние на густоту травостоя оказывает продолжительность жизни многолетних трав, но здесь различия между люцерной и клевером незначительны.
Таблица 2 - Динамика изреженности травостоев по годам жизни
при разных способах основной обработки почвы и нормах высева семян, %
Культура | Способ основной обработки почвы | Норма высева, млн.всхожих семян/га | Изреживание, % от полных всходов | Сохранность растений к концу вегетации 3 года жизни | ||
1 год | 2 год | 3 год | ||||
юцерна | отвальная, к | 10, к | 30,1 | 23,5 | 2,3 | 44,1 |
безотвальная | 10 | 31,3 | 22,5 | 1,4 | 44,8 | |
Клевер | отвальная | 8 | 36,1 | 15,3 | 2,9 | 45,7 |
10 | 34,0 | 16,8 | 2,2 | 47,0 | ||
12 | 31,0 | 13,4 | 4,5 | 51,1 | ||
безотвальная | 8 | 37,6 | 14,3 | 4,0 | 44,1 | |
10 | 36,1 | 14,4 | 3,3 | 46,2 | ||
12 | 34,9 | 10,6 | 3,1 | 51,4 | ||
Сравниваемые виды многолетних бобовых трав (люцерна и клевер) по характеру изреживания травостоев примерно одинаковы. Максимальная гибель растений характерна для 1 года жизни, когда изреженность у люцерны составляла 30,1Е31,3%, а у клевера - 31,0Е37,6% в зависимости от изучаемых факторов. За три года посевы люцерны изреживались на 55,5%, а клевера - на 53,4%. Способы основной обработки почвы на изреженность травостоя многолетних бобовых трав не оказали существенного влияния, как в отдельные годы жизни, так и к концу использования травостоя.
С повышением норм высева изреженность посевов клевера уменьшалось. В первый год жизни максимально изреживались посевы при минимальной норме высева, а в меньшей степени - при высеве 12 млн.всхожих семян/га (r = 0,95). Такая тенденция сохранялась и на 2 и 3 год жизни травостоя, что в конечном итоге, привело к тому, что сохранность растений к концу вегетации 3 года жизни у клевера максимальной была при норме 12 млн.всхожих семян - в среднем 51,3%, а минимальной при норме высева 8 млн.всхожих семян - 44,9%.
Анализ динамики густоты стояния и изреживания посевов многолетних бобовых трав позволяет сделать вывод, что клевер луговой обладает более низкими в сравнении с люцерной темпами изреживания травостоя. Способы основной обработки почвы оказывают незначительной влияние на густоту растений и степень их сохранности к концу вегетации 3 года жизни. Увеличение нормы высева семян способствует уменьшению изреженности посевов на 5,4Е7,3%.
Исследованиями установлено, что сроки наступления и продолжительности фаз вегетации клевера по годам в большей мере изменялись под воздействием погодных условий и в меньшей степени - от изучаемых в опыте агроприемов возделывания. В среднем за годы исследований вегетационный период клевера составил 180Е186 дней, а у люцерны - 190Е194 дня.
Наблюдения за фазами развития многолетних трав не выявили существенных отличий в сроках их прохождения и продолжительности межфазных периодов в зависимости от способов основной обработки почвы, как у люцерны, так и у клевера лугового.
Несмотря на существенные различия погодных условий в годы проведения исследований, в каждом укосе сумма активных температур от отрастания до уборки урожая оказалось примерно одинаковой как по люцерне, так и по клеверу луговому. Для формирования второго и третьего укоса сумма активных температур по люцерне составила 935 15оС, а для клевера лугового 895 20оС для второго укоса и 980 20оС для третьего укоса.
Для посевов прошлых лет сумма от начала отрастания до уборки первого укоса составила по люцерне в среднем 829оС, для клевера - 774оС. На формирование второго, третьего и четвертого укосов люцерна в среднем затрачивала 945 30оС, а клевер - 895 50оС.
Теплобеспеченность территории Терско-Сулакской низменности позволяет на орошаемых землях при беспокровном посеве во второй-третьей декаде марта формирование трех полноценных укосов клевера лугового в первый год жизни и четырех укосов на посевах второго и третьего года жизни. При этом клевер луговой достигает фазы цветения в первом укосе на 3Е5, в последующих - на 6Е8 дней раньше, чем люцерна. Установлено, что с увеличением нормы высева клевера продолжительность вегетационного периода возрастает на 2Е5 дней в 1 год жизни и на 4Е7 дней второй и третий год жизни (r = 0,82).
Средняя высота растений клевера при одинаковых приемах агротехники на 9,8Е17,7% превышала растения люцерны. При отвальной обработке, как растения люцерны, так и клевера имеют более высокий рост, чем при безотвальной обработке: у люцерны растения в среднем выше на 5,2%, а у клевера - на 10,5%. На фоне отвальной обработки почвы увеличение нормы высева с 8 до 10 млн. всхожих семян/га приводит к увеличению роста растений на 18,4%, а до 12 млн. всхожих семян - на 35,7%. На фоне безотвальной обработки почвы увеличение нормы высева с 8 до 10 и 12 млн. всхожих семян также способствует увеличению роста растений на 19,1 и 29,3% соответственно (r = 0,87). На наш взгляд, это объясняется усилением ростовых процессов, связанных с загущением посевов. Самыми низкорослыми были растения, возделываемые на всех вариантах безотвальной обработки почвы.
Продуктивность культуры обусловливается ассимиляционной поверхностью растений и длительностью периода ее функционирования. Анализ фотосинтетической деятельности показал, что она зависит как от года жизни многолетних трав, так и изучаемых приемов агротехники (таблица 3).
Фотосинтетическая деятельность посевов бобовых трав 2 года жизни протекала на более высоком уровне. У люцерны площадь листовой поверхности возросла на 33,9Е37,6%, ФП - на 24,6Е34,0%, среднесуточный прирост сухой биомассы - на 26,2Е28,3% и КПД ФАР - более чем в 1,5 раза по сравнению с люцерной 1 года жизни. У клевера аналогичные показатели выросли соответственно на 32,0Е36,7%, 31,2Е37,5%. 22,7Е26,4% и 40,1Е54,5%.
Результаты полевых исследований по изучению влияния способов основной обработки почвы и норм высева на фотосинтетическую деятельность посевов многолетних бобовых трав показали, что посевы клевера незначительно отличаются по фотосинтетической активности от посевов люцерны.
При норме высева 12 млн. всхожих семян на гектар на фоне отвальной обработки почвы посевы клевера наращивают максимальную площадь листовой поверхности, что обеспечивает клеверу более высокий ФП и ЧПФ, наибольший среднесуточный прирост сухой биомассы и наивысший КПД ФАР 1,70% по сравнению с люцерной.
Наиболее эффективным способом основной обработки почвы под клевер является отвальная обработка, обеспечивающая увеличение площади листьев на 14Е16% рост ФП и КПД ФАР с 1,32Е1,36 до 1,54Е1,56%. Корреляционный анализ показал хорошую зависимость между нормой высева и выходом сухой массы (r = 0,73), способом основной обработки почвы и КПД ФАР (r = 0,71), а между ФП и урожайностью, КПД и урожайностью высокую корреляционную зависимость r = 0,99.
Таблица 3 - Фотосинтетическая деятельность трав 2 года жизни при разных способах
основной обработки почвы и нормах высева семян
Культура | Способ основной обработки почвы | Норма высева, млн.всхожих семян/га | Сухая масса, т/га | Максимальная площадь истьев, тыс.м2/га | ФП, млн.м2Х днейХга | ЧПФ, г/м2Хсут. | Суточный прирост сухой массы, кг/га | КПД ФАР, % |
юцерна | отвальная (контроль) | 10 (контроль) | 25,05 | 69,9 | 4,02 | 6,23 | 130,5 | 1,56 |
безотвальная | 10 | 22,52 | 61,1 | 3,54 | 6,36 | 116,1 | 1,32 | |
Клевер | отвальная | 8 | 21,65 | 58,7 | 3,22 | 6,72 | 118,9 | 1,35 |
10 | 24,41 | 68,1 | 3,74 | 6,45 | 131,2 | 1,54 | ||
12 | 26,59 | 74,2 | 4,20 | 6,33 | 140,7 | 1,70 | ||
безотвальная | 8 | 17,54 | 47,6 | 2,61 | 6,70 | 95,8 | 1,08 | |
10 | 21,57 | 58,5 | 3,26 | 6,61 | 116,0 | 1,36 | ||
12 | 22,56 | 61,2 | 3,45 | 5,34 | 118,7 | 1,42 | ||
НСР05 | 3,3 | |||||||
Сохранение или повышение плодородия почвы в значительной мере связано с накоплением органического вещества и роль в этом многолетних бобовых трав общеизвестна. Согласно нашим данным, при одинаковых приемах агротехники люцерна накапливает на 5,8Е8,7% больше пожнивно-корневых остатков (ПКО), чем клевер. При замене отвальной обработки почвы на безотвальную у люцерны сухая масса ПКО снизилась на 19,9, а у клевера на 16,7% (рисунок 2). Увеличение нормы высева с 8 млн. всхожих семян в до 10 и 12 млн. семян, способствовало росту ПКО на 16,7 и 28,9% соответственно.
Распределение корневых остатков в слое 0,5 м показало, что у люцерны 3 года жизни в верхнем 0Е0,25 м слое при отвальной обработке почвы было сосредоточено 70,3% корней от общей массы корней, а при безотвальной обработке - 74,6%. У клевера лугового в верхнем слое (0Е0,25 м) сосредоточено больше корневой массы, чем у люцерны на 7,1% при отвальной обработке и на 4,9% при безотвальной обработке. Увеличение нормы высева выявило тенденцию роста накопления корневой массы при обоих способах обработки почвы.
Согласно данным корреляционного анализа была установлена высокая положительная корреляция между урожайностью зеленой массы и массой корневых остатков (r = 0,99).
Изучение соотношения пожнивных и корневых остатков выявило большую долю корневых остатков (80,7Е85,6%) от общего количества ПКО за счет большей кустистости доля пожнивных остатков у люцерны несколько выше, чем у клевера.
ПКО являются важнейшим источником пополнения запасов гумуса в почве, особенно в условиях орошения. Определение баланса гумуса экспериментальным и расчетными методами показало, что бобовые травы способствуют положительному балансу гумуса. После трех лет жизни содержание гумуса под люцерной возросло на 0,09%, что привело к увеличению запасов гумуса на 2,9 т/га. Под клевером содержание гумуса увеличилось на 0,08Е0,12%, что способствовало росту запасов гумуса на 1,9Е3,6 т/га. Отмечено снижение содержания запасов гумуса на 0,3Е0,8 т/га при переходе от отвальной обработки почвы к безотвальной и увеличение запасов гумуса на 0,9Е1,2 т/га при увеличении нормы высева.
Изучаемые приемы агротехники оказали существенное влияние на засоренность посевов многолетних трав (таблица 4).
Клевер луговой за счет более раннего вступления в вегетацию и быстрого отрастания весной (на 7Е10 дней), а также после укосов обладал более высокой конкурентной способностью по сравнению с люцерной, посевы которой были засорены на 22,8% больше особенно в первых укосах, за счет опережающего роста зимующих, озимых и ранних яровых сорняков. По сравнению с 1-м годом жизни в посевах 3-го года жизни засоренность травостоя бобовых за счет частых скашиваний снизилась с сильной и средней степени засоренности до слабой.
При безотвальной обработке по сравнению с контролем засоренность посевов выше, однако по сравнению с первым годом жизни, когда различия в количестве сорняков составляли 17Е25 шт/м2, на 3 год жизни постепенно сглаживаются и разница составляла 7Е11 шт/м2, а доля сорняков в урожае зеленой массы отличалась всего на 3,1Е4,2%.
Увеличение нормы высева на фоне отвальной обработки снижает засоренность посевов клевера к последнему укосу в 2Е5 раз, а наименьшая засоренность отмечена при норме высева 12 млн. всхожих семян, где в зеленой массе встречались единичные представители сорняков.
Изучение видового состава сорного компонента агрофитоценоза показало, что в посевах наблюдается смешанный типа засоренности с преобладанием малолетних сорняков (72,3Е83,7%), а к концу 3-го года жизни - с преобладанием многолетних сорняков - 52,3Е69,2%, в основном за счет корнеотпрысковых сорняков. При безотвальной обработке доля многолетних сорняков возрастает на 9,3Е16,9%.
Расчет продуктивности клевера на возможный выход животноводческой продукции (молока) позволил дать сравнительную оценку клеверу и люцерне при составлении норм кормления и рационов для молочных коров массой 400 кг и годовом удое 2400 кг молока. Расчеты показали, что 1 га люцерны при уборке в фазе цветения обеспечивает содержание 6 коров по сухому веществу (СВ), 4,1 коровы по обменной энергии (ОЭ) и 9,5 коров по сырому протеину (СП). При посеве клевера нормой 12 млн. всхожих семян на фоне отвальной обработки, урожай обеспечивает содержание 6,4 коров по СВ,Ц 4,6 коров по ОЭ и 7,7 коров по СП. То есть, основным лимитирующим фактором, сдерживающим повышение удоев при кормлении клевером, является пониженное содержание СП, которое можно легко восполнить за счет включения в рацион 59 кг пшеничных отрубей на 1т зеленой массы клевера.
Таблица 4 - Изменение засоренности многолетних трав в начале и конце возделывания
в зависимости от способов основной обработки почвы, норм высева (2007Е2010 гг.)
Культура | Способ основной обработки почвы | Норма высева, млн. всхожих семян/га | 1 год жизни | 3 год жизни | ||||||||||
1 укос | 3 укос | 1 укос | 4 укос | |||||||||||
шт/м2 | доля сорняков в зeленой массе | шт/м2 | доля сорняков в зeленой массе | шт/м2 | доля сорняков в зeленой массе | шт/м2 | доля сорняков в зeленой массе | |||||||
г/м2 | % | г/м2 | % | г/м2 | % | г/м2 | % | |||||||
юцерна | отвальная (контроль) | 10 (контроль) | 83 | 368 | 37,2 | 41 | 410 | 18,3 | 72 | 416 | 19,1 | 20 | 76 | 11,4 |
безотвальная | 10 | 105 | 425 | 51,2 | 46 | 460 | 22,9 | 96 | 454 | 24,8 | 27 | 80 | 14,5 | |
Клевер | отвальная | 8 | 73 | 222 | 27,7 | 36 | 307 | 16,6 | 17 | 168 | 10,5 | 7 | 44 | 6,7 |
10 | 68 | 264 | 26,1 | 31 | 275 | 12,4 | 12 | 147 | 8,2 | 6 | 23 | 3,1 | ||
12 | 60 | 236 | 23,8 | 24 | 240 | 10,2 | 11 | 127 | 6,3 | 2 | 28 | 3,5 | ||
безотвальная | 8 | 94 | 224 | 33,4 | 53 | 349 | 28,5 | 33 | 242 | 18,8 | 21 | 52 | 10,0 | |
10 | 85 | 263 | 30,6 | 37 | 295 | 16,3 | 26 | 247 | 15,2 | 17 | 47 | 7,3 | ||
12 | 69 | 237 | 27,2 | 31 | 265 | 13,4 | 17 | 233 | 13,9 | 7 | 35 | 5,2 | ||
Изучение урожайности при различных способах основной обработки почвы показало, что безотвальная обработка под многолетние травы не способствует повышению урожайности и поэтому в условиях Терско-Сулакской низменности неприемлема.
Наиболее оптимальной нормой высева клевера лугового для сухостепной зоны равнинной зоны Дагестана является норма 12 млн. всхожих семян/га, при которой обеспечивается урожайность на уровне традиционной для республики культуры - люцерны.
Изучение структуры урожая показало, что выращивание клевера лугового обеспечивает не только равную урожайность, но и лучшее качество зеленой массы, облиственность которой на 14% выше, чем в зеленой массе люцерны.
Таблица 5 - Урожайность многолетних трав 2 года жизни по укосам
в зависимости от способов основной обработки почвы и норм высева,
т/га зеленой массы
Культура | Способ основной обработки почвы | Норма высева, млн. всхожих семян/га | Укосы | Сумма за все укосы | |||
1 | 2 | 3 | 4 | ||||
юцерна | отвальная, к | 10, к | 25,5 | 19,9 | 12,8 | 8,3 | 66,5 |
безотвальная | 10 | 22,6 | 17,8 | 11,5 | 7,9 | 59,8 | |
Клевер | отвальная | 8 | 22,1 | 16,2 | 10,7 | 7,5 | 56,5 |
10 | 24,3 | 18,8 | 12,3 | 8,3 | 63,7 | ||
12 | 26,2 | 20,8 | 13,2 | 9,2 | 69,4 | ||
безотвальная | 8 | 17,3 | 13,1 | 9,4 | 6,0 | 45,8 | |
10 | 21,4 | 16,9 | 10,7 | 7,3 | 56,3 | ||
12 | 21,7 | 18,3 | 11,2 | 7,7 | 58,9 | ||
НСР05 | для частных средних | 4,7 | |||||
способ основной обработки почвы | 2,7 | ||||||
норма высева | 3,3 | ||||||
В четвертой главе Энергетическая эффективность возделывания клевера при разных способах основной обработки почв и нормах высева семян рассмотрена энергетическая оценка, позволившая определить наиболее эффективные и энергетически целесообразные сочетания агроприемов (таблица 6).
Анализ структуры совокупных затрат (прямых и косвенных) в зависимости от вида бобовой культуры практически не менялся. В структуре затрат совокупной энергии при возделывании люцерны и клевера 2 года жизни наибольший удельный вес приходится на орошение - 58,2Е62,5%, удобрения - 11,4Е14,0%, сельскохозяйственную технику - 10,2Е12,6% и в меньшей степени затрачивается энергия на горюче-смазочные материалы (ГСМ), защиту растений и трудовые ресурсы.
Отмечено снижение затрат на сельскохозяйственную технику, связанное с обработкой почвы, а основные затраты энергии приходились на кошение, уборку и вывоз зеленой массы, а также отсутствие расходов энергии на семена. Переход с отвальной обработки почвы на безотвальную не оказал существенного влияния на структуру затрат, так как энергоемкость безотвальной обработки ниже всего на 36,8 МДж/га, чем при отвальной обработке. Изменение норм высева также не оказывает существенного влияния на структуру затрат совокупной энергии.
Расчет энергетической эффективности изучаемых элементов технологии возделывания многолетних бобовых трав показывает, что применение безотвальной обработки почвы энергетически неоправданно, так как снижаются показатели энергетической эффективности. Клевер при норме высева 12 млн. всхожих семян, хотя и уступает люцерне по энергетической себестоимости 1 к.е., но по коэффициенту энергетической эффективности превосходит ее, что позволяет сделать вывод о перспективности ее возделывания в условиях равнинной зоны.
В пятой главе Экономическая эффективность возделывания клевера при разных нормах высева и способах основной обработки почвы приводится расчет экономической оценки изучаемых агроприемов.
Сравнительная оценка люцерны и клевера при одинаковых условиях возделывания показывает, что у люцерны более высокие экономические показатели: стоимость валовой продукции, величина чистого дохода и уровень рентабельности производственных затрат. Несмотря на высокие производственные затраты, связанные с уборкой повышенного уровня урожайности, уровень рентабельности возделывания люцерны при норме высева 10 млн. всхожих семян на/га составляет 122,2%. Повышенный уровень содержания кормовых единиц в зеленой массе люцерны обеспечивает более высокий валовый выход кормовых единиц с гектара, низкую себестоимость 1 т зеленой массы и 1 к.е. - 4,55 руб.
Переход с отвальной обработки почвы на безотвальную ухудшил все экономические показатели. Это привело к снижению чистого дохода на 17,1Е20,1%, снижению уровня рентабельности производственных затрат на 19,4Е21,1%, росту себестоимости 1 т зеленой массы и 1 к.е. Лучшие экономические показатели были получены при норме высева клевера 12 млн. всхожих семян/га, где отмечен не только максимальный валовый выход продукции и чистый доход, но и лучшая рентабельность - 126,7%, минимальная стоимость производства 1т зеленой массы, хотя себестоимость 1 к.е. у клевера все же выше, чем у люцерны.
Таблица 6 - Энергетическая эффективность возделывания многолетних трав 2 года жизни
при изучаемых приемах агротехники
Культура | Способ основной обработки почвы | Норма высева, млн.всхожих семян/га | Урожайность, т/га | Получено энергии с урожаем, МДж/га | Затрачено энергии, МДж/га | Чистый энергетический доход, МДж/га | Коэффициент энергетической эффективности | Энергетическая себестоимость | |
1 к.е./МДж | 1 т зеленой массы/МДж | ||||||||
юцерна | отвальная (контроль) | 10 (контроль) | 66,5 | 116375 | 69923 | 46452 | 1,66 | 5,54 | 1051,5 |
безотвальная | 10 | 59,8 | 104650 | 68362 | 36288 | 1,53 | 6,02 | 1143,2 | |
Клевер | отвальная | 8 | 56,5 | 105655 | 65350 | 40305 | 1,62 | 6,43 | 1156,6 |
10 | 63,7 | 119119 | 68226 | 50893 | 1,75 | 5,95 | 1071,0 | ||
12 | 69,4 | 129778 | 69697 | 61338 | 1,90 | 5,58 | 986,2 | ||
безотвальная | 8 | 45,8 | 85646 | 65128 | 20518 | 1,31 | 7,90 | 1422,0 | |
10 | 56,3 | 105281 | 65327 | 39954 | 1,61 | 6,45 | 1160,3 | ||
12 | 58,9 | 110143 | 66801 | 43342 | 1,65 | 6,30 | 1134,1 | ||
НСР05 | 4,7 | ||||||||
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Теплобеспеченность территории Терско-Сулакской низменности позволяет получать на орошаемых землях три полноценных укоса клевера лугового в первый год жизни при беспокровном посеве во второй-третьей декаде марта и четыре укоса на посевах второго и третьего года жизни. Способы основной обработки почвы не оказали существенного влияния на сроки наступления основных фаз развития клевера и продолжительность межфазных периодов. Установлено, что с увеличением нормы высева клевера продолжительность вегетационного периода возрастает на 2Е5 дней в 1 год жизни и на 4Е7 дней во второй и третий год жизни.
2. Клевер луговой обладает более низкими в сравнении с люцерной темпами изреживания травостоя. Способы основной обработки почвы оказывают незначительной влияние на густоту растений и степень их сохранности к концу вегетации 3 года жизни. Увеличение нормы высева семян способствует уменьшению изреженности посевов на 5,4Е7,3%.
3. Растения клевера превосходят по росту растения люцерны на 9,8Е17,7%. Отвальная обработка почвы способствует увеличению роста растений люцерны на 5,2%, и клевера на 10,5% по сравнению с безотвальной обработкой. Увеличение норм высева приводит к увеличению роста растений на 18,4Е35,7%. Наибольший рост отмечен при норме высева 12 млн. всхожих семян за счет усиления ростовых процессов при загущении посевов.
4. Посевы клевера незначительно отличаются по фотосинтетической активности от посевов люцерны. При норме высева 12 млн. всхожих семян на гектар на фоне отвальной обработки почвы посевы клевера наращивают максимальную площадь листовой поверхности, что по сравнению с люцерной обеспечивает более высокий ФП и ЧПФ, наибольший среднесуточный прирост сухой биомассы и наивысший КПД ФАР 1,70%.
5. Возделывание люцерны и клевера способствовало увеличению содержания гумуса на 2,9Е3,6 т/га. Переход к безотвальной обработке снижает запасы гумуса на 0,8 т/га. Наибольшее накопление гумуса отмечено при высеве 12 млн.всхожих семян/га на фоне отвальной обработки - 1,2 т/га.
6. Изучение сорной растительности показало, что клевер луговой обладает более высокой конкурентной способностью в борьбе с сорняками за счет более быстрого отрастания после укосов и меньшей изреженности травостоя во все годы жизни. Безотвальная обработка способствует усилению засоренности травостоя бобовых трав и ухудшению фитосанитарного состояния почвы.
7. Клевер оказывает положительное влияние на агрофизические показатели плодородия почвы, способствуя улучшению структурного состояния луговой тяжелосуглинистой почвы. С увеличением продолжительности использования клевера, в почве активнее идет образование водопрочных агрегатов. Замена отвальной обработки почвы на безотвальную в системе обработки почвы прииводит к увеличению плотности почвы и снижению пористости, водопроницаемости и количества водопрочных агрегатов.
8. Безотвальная обработка под многолетние травы не способствует повышению урожайности люцерны и клевера и поэтому в условиях равнинной зоны Терско-Сулакской низменности неприемлема.
Наиболее оптимальной нормой высева клевера лугового для сухостепной зоны равнинной зоны Дагестана является норма 12 млн. всхожих семян/га, при которой обеспечивается урожайность на уровне традиционной для республики культуры - люцерны.
Выращивание клевера лугового обеспечивает не только равную урожайность, но и лучшее качество зеленой массы, облиственность которой на 14% выше, чем зеленой массы люцерны.
9. Увеличение норм высева клевера лугового благоприятно сказывается на количестве молока, получаемого с 1 гектара. Наиболее оптимальным вариантом, незначительно уступающим люцерне по расчетному выходу молока, является посевы клевера лугового нормой высева 12 млн. семян/га на фоне отвальной обработки почвы.
10. Расчет энергетической эффективности изучаемых элементов технологии возделывания многолетних бобовых трав показывает, что в структуре совокупных затрат наиболее затратной статьей является орошение (58,2Е62,5%), а применение безотвальной обработки почвы энергетически неоправданно, так как снижаются показатели энергетической эффективности. Клевер при норме высева 12 млн. всхожих семян, хотя и уступает люцерне по энергетической себестоимости 1 к.е., но по коэффициенту энергетической эффективности превосходит ее, что позволяет сделать вывод о перспективности ее возделывания в условиях равнинной зоны.
11. Наиболее выгодным с экономической точки зрения является возделывание люцерны, обеспечивающей минимальную себестоимость 1 к.е. на норме высева 12 млн. всхожих семян/га, клевер не уступает по экономическим показателям люцерне, а по некоторым показателям даже превосходит ее.
Предложения производству
1. В условиях орошаемой зоны Дагестана клевер луговой может быть альтернативной культурой люцерне, так как при одинаковой урожайности обеспечивает лучшее фитосанитарное состояние полей.
2. Для получения урожая зеленой массы клевера на уровне 65Е70 т/га необходимо на фоне отвальной обработки почвы на глубину 0,28Е0,30 м высевать во второй-третьей декаде марта 12 млн. всхожих семян на гектар.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
в изданиях рекомендованных ВАК РФ:
- Курбанов С.А., Ниматулаев Н.М. Влияние норм высева и способов основной обработки почвы на урожайность клевера лугового // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука высшее профессиональное образование. - 2011. - № 2. - С.18-22.
- Курбанов С.А., Ниматулаев Н.М. Возделывание клевера лугового в условиях Терско-Сулакской низменности Дагестана// Проблемы развития АПК региона. - 2012. - №1. - С.28-29.
в научных трудах, материалах конференций
- Курбанов С., Алиев К.И., Ниматулаев Н.М. Способы основной обработки почвы и оптимизация норм высева клевера лугового//Мат. Всерос. науч.-практ. конф., посвящ.75-летию ДГСХА. - г. Махачкала, 2007. - С. 163 - 164.
- Курбанов С., Алиев К.И., Ниматулаев Н.М. Сравнительная продуктивность многолетних трав в орошаемых условиях Дагестана/ Мат. междунар. науч.-практ.конф.посвящ. 65-летию Победы в Сталинградской битве. - Волгоград, 2008.
- Курбанов С., Алиев К.И., Ниматулаев Н.М. Эффективность возделывания клевера лугового в условиях предгорной и горной зон Республики Дагестан// Мат. Междунар. научно-практ.конф., посвящ.65-летию Победы в ВОВ. - Волгоград, 2010. - С.79-81.
Подписано в печать 18.04.20012 г. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная Усл.п.л.1,1 Тираж 150 экз. Зак.34 Размножено в типографии ИП Магомедалиев С.А. Г.Махачкала, ул.М.Гаджиева, 176 |
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству