Формирование высокопродуктивных агроценозов многолетних трав в средней и западной Сибири

Затраты на 1 кг семян, ГДж

Контроль

1,5

164

3,3

4,9

0,67

0,03

1,2

228

4,6

4,9

0,93

0,02

0,9

293

5,9

4,9

1,20

0,02

0,6

277

5,6

4,9

1,14

0,02

0,3

210

4,2

4,9

0,85

0,02

Микроудобрения

1,5

172

3,5

4,9

0,71

0,03

1,2

297

6,0

5,5

1,1

0,02

0,9

339

6,8

5,0

1,36

0,01

0,6

366

7,4

5,0

1,48

0,01

0,3

356

7,2

5,2

1,38

0,01

Ризоторфин

1,5

328

6,6

5,0

1,32

0,02

1,2

332

6,7

5,0

1,34

0,02

0,9

298

6,0

5,0

1,20

0,02

0,6

368

7,4

5,0

1,48

0,01

0,3

361

7,3

5,0

1,46

0,01

Ризоторфин + микроудобрения

1,5

315

6,4

5,1

1,25

0,02

1,2

327

6,6

5,1

1,29

0,02

0,9

338

6,8

5,1

1,33

0,02

0,6

377

7,6

5,0

1,52

0,01

0,3

322

6,5

5,0

1,30

0,01

При энергетической оценке возделывания козлятника на семена следует отметить, что выход энергии гораздо выше по сравнению с люцерной и варьирует между контролем и лучшими по продуктивности опытными вариантами от 3,3 до 5,5 ГДж/га (табл.11).

Наиболее высокий энергетический коэффициент в контроле составил 1,2. В опытных вариантах, где применялся ризоторфин и микроудобрения совместно, где семенная продуктивность была самой высокой, коэффициент продуктивности достигал 1,52.

Напомним, что у люцерны наиболее высокий энергетический коэффициент составил 1,16. Затраты на 1 кг семян козлятника и люцерны примерно одинаковы - 0,02 - 0,03 ГДж. Из двух изучаемых факторов наибольшее влияние на урожайность семян козлятника оказала обработка семян перед посевом микроудобрениями и ризоторфином.

Для оценки влияния разных климатических условий на кормовую продуктивность люцерны и костреца на богаре важно привести сравнительную характеристику затрат и полученной продукции выраженных в обменной энергии в степи Средней и лесостепи Западной Сибири. Затраты энергии при возделывании многолетних трав в Средней Сибири даже без орошения выше, чем в лесостепи Западной Сибири (табл. 15).

Таблица 15. Энергетическая эффективность возделывания многолетних трав в разных регионах Сибири

Показатель	Средняя Сибирь (1984-1988 гг.)	Западная Сибирь (1995-2000 гг.)
	люцерна	кострец	люцерна	кострец
	Без орошения	Орошение	Без орошения	Орошение	Без орошения	Без орошения
Затраты энергии, ГДж/га	5,4	11,1	16,5	24,7	3,1	3,0
Выход энергии, ГДж/га	12,2	50,4	4,7	26,1	51	59
Энергетичес- кий коэффициент	2,3	4,5	0,3	1,1	16,5	19,7

Количество обменной энергии, полученное с урожаем многолетних трав на богаре сопоставимо с этим показателем в Средней Сибири на орошении, для люцерны соответственно 51,0 и 50,4 ГДж/га.

Известно, что на формирование 1 кг сухой биомассы люцерна расходует 643-771 кг воды или в 2 с лишним раза больше, чем хлебные злаки. Следовательно, получение кормов из многолетних трав в засушливой степной зоне Средней Сибири связано с высокими затратами на орошение, использованием удобрений. При этом продуктивность трав не выше, чем в лесостепи Западной Сибири на богаре. Это обусловило низкую рентабельность производства кормов из многолетних трав в степи Средней Сибири.



В Ы В О Д Ы

1. Потенциальная продуктивность сеяных многолетних трав в Средней и Западной Сибири зависит от зональных особенностей. Менее жёсткие климатические условия, более плодородные почвы Западной Сибири способствуют развитию высокой продуктивности многолетних трав. Урожайность абсолютно сухого вещества люцерны изменчивой и костреца безостого в лесостепи Западной Сибири на фоне минеральных удобрений (4,3 и 4,0 т/га) соответственно в 2,9 и 6,7 раза выше по сравнению с урожайностью, полученной в степи Средней Сибири (1,5 и 0,6 т/га). Орошение в степной зоне Средней Сибири способствовало увеличению урожайности люцерны и костреца соответственно в 4,2 и 5,7 раза. Урожайность люцерны при этом составила 6,3, костреца - 3,4 т/га абсолютно сухого вещества в среднем за 4 года исследований.

2. Почвенно-климатические условия степи Средней и лесостепи Западной Сибири обусловливают разные подходы при возделывании многолетних трав. В острозасушливом районе степи Средней Сибири, где лимитирующим фактором является влага, успешное возделывание многолетних трав возможно только в условиях орошения. При этом величина урожайности трав на орошении сопоставима с урожайностью трав, полученной в Западной Сибири на богаре.

3. Микроклиматические показатели травостоя сеяных многолетних трав на богаре в Западной Сибири более благоприятны для роста и развития трав по сравнению со степной зоной Средней Сибири. В течение вегетационного периода в Западной Сибири в среднем на 20-30 % выше влажность воздуха, на 1…2°С ниже температура воздуха внутри травостоя, более стабильна температура почвы в течение дня. Жёсткие условия существования травостоя в степи Средней Сибири оптимизируются при орошении. При этом на 25…30°С снижается температура поверхности почвы, на 10-20 % увеличивается влажность воздуха внутри травостоя. Оптимизация среды обитания сеяных многолетних трав путём орошения является решающим приёмом для их успешного возделывания в засушливых условиях Сибири.

4. Значительно отличающиеся климатические условия Средней и Западной Сибири обусловливают разный водный режим многолетних трав. Менее жёсткие условия произрастания многолетних трав в лесостепи Западной Сибири обусловливают более высокую (на 2 %) влажность листьев, весьма низкий (5-8 %) водный дефицит листьев, что на 19-20 % ниже, чем в степной зоне Средней Сибири. Интенсивность потери воды срезанными листьями люцерны в Западной Сибири на 25 % выше. Благоприятный водный режим многолетних трав в лесостепи Западной Сибири улучшает процессы обмена веществ и накопления урожайности надземной массы по сравнению с травами в степи Средней Сибири

5. Орошение способствует оптимизации показателей водного режима многолетних трав в Средней Сибири. По сравнению с показателями на богаре водный дефицит растений снижается в 1,5 - 2 раза, влажность листьев увеличивается на 10-15 %. Заметно повышается расход воды на транспирацию, потеря воды срезанными листьями увеличивается на 15 - 20 %. Полив в 1,5 - 2 раза снижает величину концентрации клеточного сока листьев. Существующая достаточно высокая обратная зависимость между влажностью почвы и концентрацией клеточного сока растений (ККС) даёт возможность успешно использовать этот показатель для диагностики полива растений. Сигналом для очередного полива люцерны первого укоса следует считать ККС 12,3, отавы - 6,2 %. У костреца соответственно 15,3 и 7,5 %. Определение ККС листьев при помощи рефрактометра быстрее и менее трудоёмко, чем по влажности почвы.

6. Результаты множественной линейной корреляции между показателями микроклимата травостоя люцерны, костреца и водного режима растений свидетельствуют о существовании положительной зависимости между влажностью листьев, а также температурой воздуха и почвы. Между показателями интенсивности транспирации и микроклимата травостоя зависимость весьма незначительна.

7. Существенным резервом для повышения продуктивности орошаемой люцерны на лёгких супесчаных почвах Средней Сибири является использование органического удобрения в виде полуперепревшего навоза крупного рогатого скота. В отличие от минеральных, использование органических удобрений позволяет получать травостой укосной спелости уже в год посева. Наиболее высокая продуктивность получена при использовании 100 т/га органических удобрений и N90P90K100 - 6,1 т/га кормовых единиц, что более чем в 2 раза выше, чем без удобрений. Оптимальная норма высева семян при этом 6 млн. шт./га рядовым способом.

8. Орошение многолетних трав в условиях Средней Сибири не оказало существенного влияния на содержание сырого протеина и других элементов питания в люцерне, костреце и люцерно-кострецовой травосмеси. Наиболее высокое содержание протеина в люцерне - 14-19 % на абсолютно сухое вещество, что на 4-6 % выше, чем в костреце и люцерно-кострецовой травосмеси.

Внесение минеральных и органических удобрений под люцерну, кострец и эспарцет в лесостепной зоне Западной Сибири способствовало повышению содержания сырого протеина в надземной массе на 1,5-2 %.

9. Использование органических удобрений под основную обработку почвы при возделывании многолетних трав на выщелоченных чернозёмах Западной Сибири (20-30 т/га), а также вместе с минеральными (N₃₀ P₃₀ K₅₀) способствовало повышению продуктивности многолетних трав более чем в 1,5 раза. Продуктивность люцерны при этом составила 4,3, костреца - 3,7, эспарцета - 3,5 т/га кормовых единиц, что соответственно в 1,6, 1,8, 2,1 раза выше, чем в варианте без удобрений.

10. Внесение минеральных удобрений на лёгких супесчаных почвах Средней Сибири под люцерну (P₉₀K₉₀), кострец и люцерно-кострецовую травосмесь (N₁₃₀P₉₀K₉₀) в течение 5 лет способствовало повышению содержания фосфора и калия в почве в 3-4 раза от низкого до среднего уровня. Это можно объяснить закреплением указанных элементов в почве. Содержание азота оставалось на низком уровне. Влияния органических и минеральных удобрений на агрохимический состав выщелоченных чернозёмов в Западной Сибири не отмечено.

11. Рациональным путём повышения семенной продуктивности люцерны изменчивой и козлятника восточного в Западной Сибири является обработка семян перед посевом комплексом микроудобрений (Co,B, Zn, Cu, Mg, Mn, Fe, Ca) или инокуляция ризоторфином. Такой простой и недорогой приём способствует повышению урожайности семян люцерны в 3-6, козлятника в 1,3-1,5 раза.

12. Жёсткие почвенно-климатические условия степи Средней и более благоприятные - в лесостепи Западной Сибири решающим образом сказались на продуктивности надземной и подземной массы люцерны изменчивой. Величина подземной фитомассы сформировавшегося травостоя многолетних трав Средней более чем в 4 раза выше, чем в Западной Сибири. В то же время продуктивность надземной массы люцерны в Средней Сибири более чем в 8 раз ниже. Это является результатом адаптационной реакции растений на условия аридного климата - развитие подземной фитомассы и ограниченное развитие надземной.

13. Успешное возделывание трав в степи Средней Сибири предполагает гораздо более высокие затраты. Так, энергетический коэффициент (отношение энергии, полученной с урожаем, к затраченной) при возделывании люцерны и костреца в Средней Сибири на богаре 2,3 и 0,3, при орошении - 4,5 и 1,1. На богаре в лесостепи Западной Сибири - соответственно 16,5 и 19,7.

14. Высокая урожайность сеяных многолетних трав при применении орошения и удобрений в Средней и Западной Сибири обусловила снижение энергетического коэффициента несмотря на повышенные затраты. Более высокий энергетический коэффициент на опытных вариантах по сравнению с контрольными, свидетельствует об эффективности изучаемых приёмов.

Предложения производству

1. Для укрепления кормовой базы в степной зоне Средней Сибири на лёгких супесчаных почвах следует возделывать люцерну и люцерно-кострецовую травосмесь на орошении. При возделывании люцерны весьма эффективно использование органических удобрений в форме полуперепревшего навоза не менее 100 т/га. Это способствует повышению продуктивности трав более чем в два раза. Норма высева люцерны при этом 8 млн. шт./га.

2. Влажность светло-каштановых супесчаных почв степной зоны Средней Сибири при возделывании орошаемых многолетних трав сенокосного использования следует поддерживать на уровне 75-80 % от НВ. Рекомендуемый фон минеральных удобрений для люцерны - P90 K90, для люцернокострецовой травосмеси - N130 P90 K90. Для поддержания требуемой влажности почвы в течение вегетационного сезона необходимо провести 7-8 поливов оросительной нормой 2000 м³/га.

3. При возделывании орошаемых травосмесей в Средней Сибири бобовые и злаковые компоненты следует высевать в разные рядки.

4. В условиях лесостепи Западной Сибири, на выщелоченных чернозёмах без орошения, целесообразно внесение под основную обработку почвы навоза - 30 т/га. Продуктивность многолетних трав увеличивается при этом более чем в 1,6 раза.

5. Семенная продуктивность люцерны изменчивой и козлятника восточного в Западной Сибири, значительно повышается при обработке семян перед посевом ризоторфином или микроудобрениями. Оптимальная норма высева семян люцерны при этом 2 млн. шт./га (ширина междурядий 15 см), козлятника - 0,6 (ширина междурядий 30 см).



СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Петрук, В.А. Водный режим многолетних трав в связи с продуктивностью в экстремальных условиях степной зоны/ В.А. Петрук // Устойчивость к неблагоприятным факторам среды и продуктивность растений: тез. Всесоюз. конф.- Иркутск, 1984. -С.112.

2. Петрук, В.А. Продуктивность посевов люцерны в связи с её водным режимом в степной зоне Тувинской АССР/ В.А. Петрук // Резервы лугопастбищного хозяйства Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск, 1985. - С.127-136.

3. Петрук, В.А. Продуктивность и водный режим многолетних трав в Центральной Туве в зависимости от характера увлажнения почвы/ В.А. Петрук // Тез. докл. VІ регион. конф. молодых учёных Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск, 1987. - С.36-37.

4. Петрук, В.А. Создание орошаемых сенокосов в степной зоне Тувы/ В.А. Петрук // Интенсификация кормопроизводства Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск, 1988. - С.51- 58.

5. Петрук, В.А. Изменение химического состава каштановых почв Центральной Тувы под влиянием минеральных удобрений и орошения/ В.А. Петрук // Аналитический контроль объектов агропромышленного комплекса: науч.-техн. бюл. - Новосибирск, 1987. - Вып.8. - С.12.

6. Петрук, В.А. Создание орошаемых сенокосов в степной зоне Тувы/ В.А. Петрук // Тез. докл. ІV Всесоюз. науч. конф. молодых учёных и аспирантов по актуальным проблемам кормопроизводства. - М., 1988. - С.20-22.

7. Зверева, Г.К. Основные черты ассимиляционного аппарата и водного режима многолетних трав при различных уровнях увлажнения почвы в степной зоне Тувы/ Г.К. Зверева, В.А. Петрук //Сиб. вестн. с.-х. науки. - 1989. - №3. - С.36- 41.

8. Петрук, В.А. Микроклимат в посевах многолетних трав Центральной Тувы// В.А. Петрук. Науч.- техн. бюл./ ВАСХНИЛ. Сиб.отд-ние. СибНИИК. - 1989.- Вып.4.- С.17-23.

9. Петрук В.А. Урожайность многолетних трав в связи с их водным режимом в степной зоне Тувы/ В.А. Петрук - Тез. докл. науч.-практ. конф. молодых учёных и специалистов «Вклад молодых учёных в интенсификацию сельского хозяйства». - Чабаны, 1990. - С.52-53.

10. Горшкова, А.А. Водный режим многолетних сеяных трав степной зоны Тывы при различных уровнях увлажнения почвы/ А.А. Горшкова, В.А.Петрук// Производство кормов на мелиорируемых природных угодьях Сибири. - Новосибирск, 1991. - С.139-149.

11. Петрук, В.А. Продуктивность люцерны изменчивой Камалинская 930 при орошении в степной зоне Тувы/ В.А. Петрук // Резервы производства и улучшения качества кормов в Сибири. - Новосибирск, 1991. - С.83- 92.

12. Петрук, В.А. Урожайность многолетних трав в полупустынной зоне Тувы при орошении/ В.А. Петрук // Регион. научн. конф. по кормопроизводству. - Новосибирск, 1993. - С.65- 66.

13. Петрук, В.А. Влияние удобрений на продуктивность и экологические особенности орошаемой люцерны полупустынной зоны Тувы при орошении/ В.А. Петрук // Корма и их производство в Сибири. - Новосибирск, 1994. - С.59- 80.

14. Мартыко, Ю.И. Продуктивность однолетних и многолетних трав в полупустынной зоне Тувы при орошении/ Ю.И. Мартыко, В.А. Петрук // Корма и их производство в Сибири. - Новосибирск, 1994. - С. 71- 80.

15. Петрук, В.А. Влияние орошения на сезонную динамику продуктивности сеяных многолетних трав степной зоны Тувы/ В.А. Петрук // Вестн. Рос. акад. с.-х. наук, 1995. - №1 - С.50-52.

16. Петрук, В.А. Продуктивность сеяных многолетних трав Центральной Тувы в зависимости от режима орошения/ В.А. Петрук//Сиб. вестн. с.- х. наук. - 1995. - №3- 4. - С. 60- 65.

17. Петрук, В.А. Экологические особенности водного режима люцерны изменчивой и костреца безостого на богаре и орошении в степной зоне Тувы/ В.А. Петрук// Сиб. вестн. с.- х. науки. - 1996. - № 3-4. - С.80-85.

18. Петрук, В.А. Влияние органических и минеральных удобрений на урожайность проса и многолетних трав/ В.А. Петрук// Проблемы АПК в условиях рыночной экономики. - Новосибирск, 1996. - С. 52-53.

19. Петрук, В.А. Люцерна в Западной Сибири: лекция/ В.А. Петрук. -Новосибирск: НГАУ, 1997. - 16 с.

20. Петрук, В.А. Продуктивность многолетних трав лесостепной зоны Западной Сибири/ В.А. Петрук// Аграрная наука. - 2001. - №1. - С. 14-15.

21. Петрук, В.А. Продуктивность костреца безостого в зависимости от органических и минеральных удобрений/ В.А. Петрук// Сиб.вестн. с.- х. науки.- 2001. - № 3-4. - С. 67 - 70.

22. Вышегуров, С.Х. Энергоресурсосбережение в растениеводстве Западной Сибири/ С.Х. Вышегуров, Р.Р. Галеев, М.Е. Черепанов, В.А. Петрук и др. НГАУ - Новосибирск, 2001. - 202 с.

23. Петрук, В.А. Продуктивность люцерны при использовании органических и минеральных удобрений/ В.А. Петрук// Проблемы растениеводства в Западной Сибири. - Новосибирск, 2002. - С. 69 - 71.

24. Петрук, В.А. Нетрадиционные кормовые культуры в Западной Сибири: лекция/ В.А. Петрук/ НГАУ. - Новосибирск, 2002. - 25 с.

25. Петрук, В.А. Влияние нормы высева разных сортов рапса на урожайность рапсо-овсяной травосмеси/ В.А. Петрук// Интенсификация растениеводства в Западной Сибири. - Новосибирск : НГАУ, 2003. - С. 94 - 96.

26. Петрук, В.А. Семенная продуктивность люцерны в лесостепной зоне Новосибирской области/ В.А. Петрук// Кормопроизводство. - 2004. - №12.- С.22-24.

27. Петрук, В.А. Многолетние и однолетние травы - основа кормопроизводства Сибири/ В.А. Петрук// Сельские новости. - 2004. - № 3- 4. - С. 42-44.

28. Петрук, В.А. Влияние нормы высева и обработки семян перед посевом на семенную продуктивность козлятника восточного в лесостепной зоне Западной Сибири/ В.А. Петрук// Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. - 2004. - № 6. - С.49-50.

29. Петрук, В.А. Урожайность разных сортов рапса и рапсоовсяной травосмеси в зависимости от нормы высева/ В.А. Петрук// Аграрная наука. - 2005. - № 1. - С.19-20.

30. Петрук, В.А. Многолетние сеяные травы Сибири (экологические особенности и продуктивность)/ В.А.Петрук. - Новосибирск: НГАУ, 2005. - 163 с.

31. Петрук, В.А. Продуктивность рапса в чистом посеве и травосмеси с овсом/ В.А. Петрук// Проблемы аграрной науки в XXІ веке: материалы междунар. Практ. конф., посвящ. 70- летию агроном. фак-та. - Новосибирск, 2006. - С.94-97.

32.Технические культуры в Сибири: учеб. пособие / Р.Р. Галеев, С.Х. Вышегуров, А.Ф. Кондратов, В.А. Петрук и др./ Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Новосибирск, 2006. - 182с.

33. Петрук, В.А. Урожайность семян люцерны синегибридной в лесостепной зоне Западной Сибири // Кормопроизводство в полевых и луговых агробиоценозах Сибири. Селекция и семеноводство. - Новосибирск, 2007. - С.343-351.

34. Петрук, В.А. Урожайность семян галеги восточной в лесостепи Западной Сибири/ В.А. Петрук// Сиб. вестн. с/х науки. - 2007. - № 7. - С.79-84.

Размещено на Allbest.ru

...