Основные элементы агротехники возделывания житняка и бобово-мятликовых травосмесей на светло-каштановых почвах центральной зоны Республики Калмыкия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертация на соискание ученой степени

Основные элементы агротехники возделывания житняка и бобово-мятликовых травосмесей на светло-каштановых почвах центральной зоны Республики Калмыкия

06.01.09 - растениеводство

кандидата сельскохозяйственных наук

Овадыкова Жанна Васильевна

Астрахань, 2008

Работа выполнена на кафедре агрономии Калмыцкого государственного университета и на кафедре агрономии Естественного института Астраханского госуниверситета

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Естественного института Астраханского государственного университета Шахмедов Иршат Шакирович

Официальные оппоненты:

кандидат сельскохозяйственных наук, Кадралиев Дамир Исмагилович

доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник ГНУ Ставропольского НИИ сельского хозяйства РАСХН Кравцов Виктор Васильевич

Ведущая организация: ГНУ Прикаспийский научно - исследовательский институт аридного земледелия РАСХН.

Защита диссертации состоится 17 декабря 2008 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.09 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна 1. Естественный институт Астраханского государственного университета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Естественного института Астраханского государственного университета по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1 и на сайте www. aspu.ru

Автореферат разослан «___» ___________ 2008 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Зимина Ж.А.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Республика Калмыкия - регион развитого животноводства, следовательно основой повышения его продуктивности является создание прочной кормовой базы. Даже при пастбищном содержании скота в системе кормопроизводства значительная роль будет принадлежать сеянным многолетним травам, возделываемым с целью улучшения естественных кормовых угодий на землях, малопригодных или непригодных под зерновые и силосные культуры.

В условиях Северо-западной части Прикаспия в целях улучшения естественных сенокосов и пастбищ является житняк, перспективная, многокомпонентная кормовая культура, обладающая устойчивыми урожаями, высокими кормовыми достоинствами, сравнительной солеустойчивостью, долговечностью, засухоустойчивостью и зимостойкостью.

Это дает возможность производить посевы житняка для освоения солонцеватых почв и улучшения кормовых угодий. Таких угодий в Республике Калмыкия насчитывается около 5 млн. га.

Разработка данной проблемы позволит хозяйствам республики получать урожай зеленой массы в 2-2,5 т/га с улучшенных сенокосов и пастбищ за сезон, а сухой массы до 0,5-1 т/га. Культурные многолетние бобово-злаковые травосмеси в данном регионе все еще остаются слабоизученными. Научно-обоснованные рекомендации по технологии возделывания злаковых трав разработанные в 70-80 годы прошлого столетия не получили широкого внедрения в практику сельского хозяйства Республики Калмыкия в виду их высокозатратного механизма и сложного внедрения. В этой связи разработка новых ресурсосберегающих элементов технологии возделывания многолетних трав в условиях богары в настоящее время является актуальной как в научном, так и в практическом плане. Этим обусловлена актуальность темы исследований.

Цель и задачи исследований: Целью диссертационной работы является изучение основных вопросов усовершенствования агротехники возделывания житняка с подбором разных видов злаково-бобовых трав на светло-каштановых почвах. Для реализации поставленной цели в условиях богарного земледелия были сформулированы следующие задачи:

? Изучить рост, способы развития и продуктивность посевов житняка, при разных способах посева;

?Выявить наиболее высокопродуктивные компоненты к житняку и дать сравнительную продуктивность двухкомпонентных мятликово-бобовых травосмесей;

? Определить оптимальные сроки посева житняка и сопутствующих культур;

?Изучить влияние приемов обработки на продуктивность травосмесей при поверхностном и коренном улучшении пастбищ;

? Рассчитать энергетическую оценку возделывания житняка и разных травосмесей;

Научная новизна работы заключается в том, что впервые в богарных условиях сухостепной зоны Республики Калмыкия на светло-каштановых почвах проведены комплексные исследования по созданию высокопродуктивных травостоев с обязательным использованием житняка. Дана морфологическая и биологическая его оценка, особенности роста и развития, установлены урожайность сена и семян в зависимости от способа посева, приемов обработки почвы. Изучены наиболее оптимальные двойные бобово-злаковые травосмеси и подобраны перспективные покровные культуры для житняка.

Практическая значимость. На основании результатов многолетних научных исследований в условиях богары получены данные, позволяющие рекомендовать возделывание засухоустойчивой, зимостойкой и высокопродуктивной культуры житняка в условиях Северо - западного Прикаспия. Внедрение разработанных технологий в СПК «Ханата» Малодербетовского района Республики Калмыкия позволила получать высокие урожаи житняка.

Основные положения, выносимые на защиту:

? Сравнительная продуктивность житняка и бобово-злаковых смесей;

? Методы улучшения сенокосов и пастбищ в зависимости от разных приемов агротехники выращивания травосмесей;

? Энергетическая эффективность возделывания житняка и рекомендации по коренному и поверхностному улучшению естественных угодий Республики Калмыкия.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены: на республиканской научно - практической конференции «Молодежь и наука: третье тысячелетие» (Элиста, 2005); Юбилейной Международной научно-практической конференции, посвященной 100 летию сельскохозяйственного образования на Дону «Состояние и перспективы развития агрономической науки» (п. Персиановский, 2007); на второй Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых (с международным участием) в Астраханском государственном университете «Актуальные проблемы современных аграрных технологий 24 апреля 2007 год»; материалы исследований докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр - аграрной технологии и переработки сельскохозяйственной продукции (Элиста, КГУ, 2005), агрономии (Элиста, КГУ, 2006).

Публикации. Всего опубликовано 11 работ, по материалам диссертации 5 работ, из них 2 в рецензированных изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 150 страницах компьютерного текста и состоит из введения, семи глав, выводов и предложений производству, библиографического списка из 175 наименований, в том числе 6 иностранных авторов. Работа включает 39 таблиц, 3 фотографии и 3 графика. Исследования проводились на опытном поле Калмыцкого государственного университета и СПК «Ханата» Малодербетовского района Республики Калмыкия.

Общее содержание работы

Почвенно-климатические условия и методика проведения исследований. В соответствии с поставленной целью и решаемыми задачами объектами исследования служили житняк ширококолосый, люцерна синегибридная, эспарцет посевной.

Семена, используемые в исследованиях, получены с питомника размножения опытного поля КГУ.

Полевые опыты были заложены в 2000-2006 гг. на опытном поле аграрного факультета Калмыцкого госуниверситета, а изучение приёмов поверхностного и коренного улучшения естественных угодий в СПК «Ханата» Малодербетовского района Республики Калмыкия.

Климат характеризуется недостаточным увлажнением, высокими летними температурами, кратковременными летними дождями, холодными зимами, чередующимися оттепелями, преобладанием восточных и северо-восточных ветров, иногда западных. Годовое количество осадков составляет 250-350 мм. Сумма положительных температур за период с температурой выше 10⁰С-3200-3500єС. Безморозный период 165-175 дней. Гидротермический коэффициент (ГТК) за период вегетации растений составляет 0,5-0,7. Среднегодовая скорость ветра 5-6 м /сек., сильные ветра в основном восточного направления являются причиной пыльных бурь, вызывает ветровую эрозию почвы и оказывает пагубное действие на посевы.

Климат степной зоны светло-каштановых почв района резко континентальный, засушливый с изменчивыми колебаниями температур в течение года, при этом годовая амплитуда может составить 7,5-8,6?С, при годовых значениях +6,7?С. Наиболее неустойчивыми элементом климата являются осадки, которые выпадают недостаточно и несвоевременно.

Метеоусловия 2000-2006 годов в целом отражают характер климата в регионе: 2004 год был благоприятным для роста и развития, остальные года - удовлетворительными (рис. 1). В зимний период выпадение осадков в виде мокрого снега наблюдалось ежедекадно, в целом замерено их 95 мм.

Таким образом, метеорологические условия 2000-2006 гг. различались по количеству и распределению выпавших осадков, температурному режиму и влажности воздуха, что дало возможность достаточно полно оценить изучавшиеся культуры по важнейшим хозяйственно-ценным, биологическим признакам и свойствам.

Почвы опытного участка Калмыцкого госуниверситета светло-каштановые. Мощность пахотного слоя 20-25см с содержанием гумуса 1,6-1,7%, фосфора 4 мг, легкогидролизуемого азота 3,4-4,26, подвижного калия - 26-30 мг на 100 г сухой почвы. Реакция почвенного раствора слабо щелочная. Объемная масса почвы равна 1,3-1,4 г/см³. Основными почвенными разновидностями в хозяйстве «Ханата» являются светло-каштановые, бурые, и лугово-каштановые почвы, очень часто в комплекс с солонцами.



Рис. 1. Климатические условия

Методика выполнения полевых исследований. Организация полевых опытов, проведение наблюдений и лабораторных анализов осуществлялось по общепринятым методикам.

Проводили следующие учеты и анализы:

- Фенологические наблюдения за развитием трав проводили по всем вариантам опытов. Начало наступление фазы отмечали, когда в данную фазу вступало 10%, а полное 75% растений;

- Густоту посевов и сохранность растений определяли в фазу полных всходов и перед уборкой урожая;

- Влажность почвы по основным фазам развития трав определяли термостатно-весовым методом (ГОСТ 27548-97) с последующим пересчетом % влаги в мм продуктивной влаги послойно в метровом слое почве;

- Динамика прироста надземной растительной массы и биометрический анализ определялись путём взвешивания срезанных растений в поле и в фазах кущения, выхода в трубку, цветения;

- Учет фактического урожая трав определяли с площади всей делянки с пересчетом на 100% чистоту и 16% влажность (ГОСТ 27548-97);

- Экономическая эффективность разработанных технологий определялась по совокупным затратам энергоресурсов на возделывание трав и накоплению потенциальной энергии в урожае.

Данные результатов исследований подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) и компьютерной обработке ЭВМ.

Схема опытов:

Опыт №1 Влияние способов посева на продуктивность житняка

1. Рядовой с междурядьями 15 см

2. Перекрёстный с междурядьями 15 х 15см

3. Рядовой с междурядьями 30 см

4. Широкорядный на 60 см

Опыт №2 Подбор разных видов бобовых и мятликовых травосмесей.

Фон - житняк ширококолосый гребневидный A. pectiniforme Roem et Schult, сорт Зерноградский 1. По фону высевали два сорта люцерны - Манычская и Донецкая 12, эспарцет Гибрид 115 и Северокавказский двуукосный, пырей сизый Ростовский 31, пырей ползучий - Донской ползучий, кострец безостый - Безостый 2 и ВИК-2, кострец прямой ВИР-3 и Краснодарский 8. Во всех вариантах опытов вносили под вспашку 60 т/га навоза. Повторность опыта четырехкратная, площадь делянки - 10м², размещение вариантов рендомизированное.

Высевали двухкомпонентную смесь многолетних трав. Расход семян люцерны 6 млн. всхожих на 1 га, злаковые по 6 млн. всхожих семян на 1 га, фон житняк ширококолосый гребневидный Зерноградский 1. Агротехника в опыте состояла из лущения целины дисковой бороной в июле, внесения суперфосфата 2 ц/га, зяблевой пахоты на глубину 20-22 см, ранневесеннего боронования, культивации и весеннего посева сеялкой СЗН-16.

В опытах изучаются травы рыхлокустовые, корневищные, стержнекорневые, корни которых, распределяясь по всему почвенному профилю и могли бы противостоять всем разнообразным климатическим условиям погоды. Размер посевной делянки 2,54м, повторность четырехкратная, размещение последовательное, в один ярус. Уборочная площадь делянки 2,5 х 4 м., площадь 10 м².

Опыт №3 Влияние сроков посева и покровной культуры на урожайность люцерно-житняковой травосмеси.

1.Без покрова (люцерна 60%, житняк 60%, посев весной )

2.Без покрова (люцерна 60%, житняк 60%, посев осенью)

3.Под покров ячменя (люцерна:60%+житняк 60% весной)

4.Под покров суданской травы (люцерна 60%+житняк 60%)

В качестве покровных культур изучались: ячмень Зерноградский 244 с нормой высева 2 млн. всхожих семян на гектар, убираемый на зерно; суданская трава Многоотрастающая - 2 млн. всхожих семян на гектар, убираемая на сено.

Опыт 4. Приемы основной обработки почвы под житняково - бобовые смеси.

1. Естественные сельхозугодия

2. Без обработки почвы

3. Дисковое боронование

4. Вспашка на 20-22 см

Делянки размером 100м50м, площадь 5000 м², повторность четырехкратная, дорожки 1м. Площадь одного варианта в четырехкратной повторности равнялась 2 га, каждой делянки 0,5 га. Всего под опытом было 8 га. В первом варианте не проводили каких либо работ. Это естественные сельскохозяйственные угодья. Во втором варианте, без обработки почвы, по пастбищам посеяли на глубину 0,5-1 см житняка. Почва находилась в мерзло таллом состоянии.

В третьем варианте дисковали целину боронами БДТ-7+ДТ-75М на глубину 10-12 см вдоль и поперёк в весенний период.

Вспашку, в четвертом варианте, проводили в августе месяце на глубину 20-22 см.

Влияние способов посева на всхожесть семян житняка, рост и развитие надземной массы растений. Посев осуществлялся при температуре почвы 1-2?С на глубину 2 см. Контроль - посев житняка рядовым способом с междурядьем 15 см.

На всех делянках житняк высевался без покрова. Наблюдения показали, что при одной и той же норме высева (8 млн. всхожих семян на 1 га) во всех вариантах опыта полевая всхожесть была одинаковой в пределах ошибки опыта и варьировала в пределах 31,2 - 32,9%.

Максимальная полевая всхожесть оказалась у семян в четвертом варианте, при широкорядном посеве с междурядьем 60 см. - 32,9%.

Количество растений перед уборкой колебались от 190 до 225 штук на одном квадратном метре. Максимальное количество растений сохранилось на широкорядном посеве 86 %. На 10% меньше оказалось в первом варианте, где был перекрестный посев, рядовой посев (15 см) на 13% уступил широкорядному (60 см). Житняк необходимо высевать в Центральной зоне республики рано весной по мерзлой почве, когда сошники сеялок, под своею тяжестью, не углубляются до 4-5 см.

Рост и развитие растений зависит от густоты стояния растений. Чем гуще посев, тем меньше облиственность, масса одного растения, количество генеративных стеблей на одном квадратном метре.

При перекрестном посеве увеличивается количество стеблей в первом варианте, но уменьшается генеративных стеблей до 66% от всей массы. Рядовой посев, с междурядьями 15 см, имеет самое большое количество стеблей - 1210 штук, но генеративных стеблей больше, чем в первом варианте на 1%. Он уступает по этим показателям лишь третьему и четвертому вариантам, больше генеративных стеблей, но их общее количество меньше. В процентном отношении выход генеративных стеблей при широкорядном посеве составил 63,2 %, остальные 36,8 % вегетативные побеги.

Листья злаков представляют собой боковые органы стебля, на узлах которого они образуются. Чем больше листьев, тем больше ассимиляция и усвоение солнечной энергии растением. В наших исследованиях максимальная поверхность листьев одного растения составила в первом варианте -3451 см², во втором -2812 см², в третьем - 4079 см² и четвертом 5107 см². Следовательно, чем больше площадь питания растения, тем выше их облиственность и кустистость (табл. 1).

посев житняк бобовый травосмесь

Таблица 1. Биометрические показатели посевов житняка в фазе колошения в зависимости от способа посева (в средн. 2005 - 2006 гг.)

Варианты опыта	Число побегов на 1 растении	Площадь листовых пластинок, см2	Масса сухого вещества, одного растения, г	Объем корней, см3
		на одном растении	на одном побеге	побегов	корней
Рядовой с междуряд.15 см (контроль)	85	3451	40,6	14,8	11,2	48,5
Перекрестный посев	74	2812	38,0	13,7	10,7	47,5
Рядовой, междурядье 30 см	99	4079	41,2	11,0	11,8	51,3
Широкорядный, 60 см	114	5107	44,8	9,3	19,2	53,4

Структура урожая житняка в зависимости от способа посева. Структура урожая житняка зависит от площади питания. В неё входят такие показатели как высота, облиственность растений, надземная масса с одного квадратного метра, длина колоса, количество стеблей и растений на единицу площади и другие показатели.

Как показывает структура урожая житняка высота растений колеблется в зависимости от способа посева от 63 до 69 см. Растения в перекрестных посевах имели тонкий прямостоячий стебель высотой 69 см (табл. 2).

Таблица 2. Структура урожая житняка в зависимости от способа посева (2002-2003 гг.)

Способы посева	Высота растений, см	Длина колоса, см	Колоски в колосе, шт.	Масса 1000 семян, г
Рядовой сплошной, 15 см (контроль)	69,2	3,7	21,0	2,38
Перекрестный	69,0	3,8	21,0	2,36
Рядовой, 30 см	62,0	4,3	26,4	2,51
Широкорядный, 60 см	63,1	4,5	28,2	2,54

Длина колоса колеблется от 3,7 см до 4,5 см. Количество колосков в колосе от 21 до 28 штук, и зависят от способов посева и климатических условий. При широкорядных посевах масса 1000 семян 2,54 г, что выше контроля на 0,16 г. Широкорядные посевы имеют более низкую урожайность сена, которая снижается по мере увеличения ширины междурядий, но у них выше семенная продуктивность.

Максимальный урожай зеленой массы получен в первом и во втором варианте 14,6 и 15,4 т/га соответственно.

По сбору сена второй вариант превышает четвертый на 0,68 т/га, а третий на 0,23 т/га сена. Оптимальные урожаи сена оказались во втором варианте 2,74 т/га (табл. 3). С увеличением междурядий, повышается фактическая густота стояния на одном гектаре растений. Так, например, во втором варианте (посев перекрестный 15 х 15 см) густота стояния была 190 штук на одном квадратном метре, 188 в первом, 220 в третьем и 225 штук на 1 м² в четвертом. Следовательно, изменения по вариантам опыта в зависимости от способа посева, значительные как по сбору зелёной массы, так и по сбору сена. В целом, в сумме за год из двух циклов пользования на контроле получено 2,74 т/га сена.

Таблица 3. Урожайность житняка в зависимости от способа посева в среднем за 2005-2006 гг. из двух циклов пользования, т/га

Способы посева	Сена за год из 2-х циклов пользования, т/га	В % к контролю	Прибавка урожая в т/га
Рядовой на 15 см Контроль	2,74	100	00
Перекрестном	2,62	95,6	-0,12
Рядовой на 30 см	2,51	91,6	-0,23
Широкорядный на 60 см	2,06	75,2	-0,68
НСР05	0,01	-	-

По урожайности семян широкорядные посевы превосходят перекрестный способ посева и сплошной на 9-12,7 %. Это объясняется тем, что на широкорядных посевах большая часть побегов состоит из генеративных стеблей, создавших основу урожая семян (табл. 4).

Таблица 4. Урожайность семян житняка в зависимости от способа посева (т/га семян, 2005-2006 гг.)

Способы посева	Семян в сумме за 2 учетных года	В % к контролю	Прибавка урожая в т/га
Рядовой на 15 см	0,958	100	Контроль
Перекрестный	0,938	97,90	-0,2
Рядовой на 30 см	1,080	112,70	+1,2
Широкорядный на 60 см	1,044	108,98	+0,9
НСР05	0,03	-	-

Если сравнить урожайность полученных семян с одного гектара за два года, то из таблицы видим, что рядовой посев с междурядьем 30 см дал 1,08 т/га семян или больше рядового посева с междурядьями 15 см на 0,12 т/га, и на 0,04 т/га выше широкорядного. Самый низкий урожай семян дали посевы с перекрестным и рядовым размещением семян.

Подбор видов и злаково-бобовых травосмесей. Выяснить их продуктивность, долголетие, устойчивость к выпадению из травостоя, возможности использования лугопастбищных трав в среднесрочных пастбищах. Травостой скашивали в фазе начало цветения растений основной культуры. При наступлении высокой температуры и низкой относительной влажности воздуха растения не достигали фазы цветения - их скашивали. Расчетная норма 10 млн. всхожих семян на один гектар для чистых посевов многолетних трав бралась за 100%. Участие компонента в травосмесях рассчитывали 60% от полной нормы и высевали каждый компонент по 6 млн. всхожих семян на 1 га.

Динамика многолетних бобовых трав в смешанных посевах показывает, что быстрее всех рос и достигал большой высоты эспарцет Гибрид 115 и Северокавказский двуукосный - 83 и 81 см. Перед первым укосом высота бобовых трав в среднем за все годы составляла от 49 до 52 см. Во втором году жизни высота люцерны сорта Манычской в смеси с житняком составляла 60 см, Донецкой 12 - 62 см, соответственно на третьем году 52 и 54, четвертый 35 и 40 см. Следовательно, независимо от года, люцерна Донецкая 12 превышала по высоте сорт Манычский, но оба сорта на четвертый год жизни снижали высоту в травосмеси до минимума. Во втором году жизни люцерна по высоте в смеси с житняком была выше, чем смеси житняка с кострецом, житняка с пыреем ползучим, житняка с пыреем сизым. На третьем и четвертом году жизни по высоте растений она уступила кострецу в смеси с житняком и пырею сизому в смеси с житняком, а на пятом выпала из травостоя.

В первый и второй год жизни житняк по высоте уступал всем другим компонентам, но в последующие годы жизни превосходил растения костреца безостого и прямого, пырея сизого и ползучего. Средняя высота житняка за шесть лет в двучленной смеси колебалась от 45 до 58 см. Самые высокие растения-56 см, оказались у житняка в смеси с люцерной Манычской и Донецкой 12, несколько ниже в смеси с эспарцетом.

Соотношение компонентов в травосмесях показало: в первый год, после скашивания сорняков, хорошо росли в злаково-бобовых смесях люцерна и эспарцет, житняк несколько замедлил рост. На второй год жизни люцерны Манычской в смеси было 72,8%, а у сорта Донецкая 12 оказалось 37,3%, соответственно житняка 62,7%. Житняк Зерноградский 1 в смеси с люцерной Донецкой 12 в течение трех лет имел преимущество в пределах 7,2-10,7% по сравнению с люцерной.

Эспарцет во втором году жизни в смеси с житняком Гибридом 115 уступил по высоте люцерне сорту Манычская, но в третьем и четвертом году жизни превысил её и уменьшил процент соотношение компонентов по сравнению с Донецкой 12.

Максимальное соотношение компонентов эспарцета Северокавказского двуукосного в смеси с житняком, колебался от 18,8 до 39,8% с длительностью использования массы в течении четырех лет.

Площадь листового аппарата житняка и его смесей показала: количество поглощенной солнечной энергии и урожайность многолетних трав во многом зависит от площади их ассимиляционного аппарата. Темпы нарастания листьев влияют на конкурентоспособность вида. Так, из многолетних бобовых трав в первый год наиболее мощный ассимиляционный аппарат формировал эспарцет на фоне житняка. Затем следовали люцерна синегибридная сортов Манычская и Донецкая 12 - 13-21 тыс. м²/га. Начиная со второго года пользования, началось изреживание люцерны, а с третьего года, привело к заметному уменьшению ассимиляционного аппарата сеяных видов многолетних бобовых трав в двухкомпонентных смесях.

Злаковые компоненты на житняк действовали хуже и снижали ассимиляционный аппарат пырея от 39 до 38 тыс. м²/га, кострец безостый от 34 до 41тыс. м²/га., кострец прямой от 38 до 4 тыс. м² /га (табл. 5).

Максимальный ассимиляционный аппарат из злаковых трав формирует в смеси житняк 34 тыс.м² /га с кострецом безостым, с люцерной 47 тыс.м² /га, пыреем -38-39 тыс. м²/га, кострецом прямым -38-40 тыс.м²/га, соответственно рост площади листьев житняка зависит от сложившихся климатических условий года, вида и сорта. Сильная конкуренция наблюдалась в двучленной смеси между злаковыми культурами. В течение четырёх лет у пырея сизого Ростовского 31 поверхность листьев варьировала от 7 до 11 тыс. мІ/га и в среднем получено 9 тыс. м²/га. Площадь листьев пырея Донского ползучего меньше площади листьев сорта Ростовского 31 на 3 тыс. м²/га. Ассимиляционный аппарат пырея Донского ползучего оказался самый низкий из всех изучаемых злаковых трав. Кострец безостый ВИК-2, по площади листьев, превысил у Донского ползучего на 1 тыс. м² /га, но уступил кострецу прямому на 5-7 тыс. м²/га. Следовательно, площадь листьев зависит и от сорта. Один и тот же вид костреца безостого сорт Безостый 2 с листовой поверхностью 14 тыс. м² /га, другой сорт ВИК-2 имеет поверхность листьев 7 тыс. м² /га. Здесь сказывается морфологические и биологические особенности сорта. Площадь листьев ассимиляционного аппарата зависит от сорта и вида. Наиболее подходящим злаковым компонентом для люцерны с кратковременным пользованием является житняк. Этот злак вместе с люцерной может использоваться три года. С этим компонентом люцерна формирует большой ассимиляционный аппарат.

Эспарцет в смеси с житняком имеет такой же ассимиляционный аппарат, как и люцерна, но сохраняется более длительное время в травосмеси. Эспарцет Гибрид 115 на пятый год жизни в смеси с житняком имел площадь листьев 15 тыс. м² /га, Северокавказский двуукосный 11 тыс. м²/га. В двучленных злаковых компонентах формирование ассимиляционного аппарата в среднем за годы жизни у костреца Безостого 2 составило 14 тыс. м² /га, костреца прямого Краснодарского 8 оказалось ниже на 2 тыс. м²/га. Житняк значительно превосходит по ассимиляционному аппарату эту культуру.

Люцерна и эспарцет максимальную урожайность в смеси с житняком давали на третий год жизни. В год посева в травостой начали внедряться сорняки. До 80% урожая приходилось на разнотравье, которое первые годы было представлено однолетними сорняками: яруткой обыкновенной, щирицей, лебедой, сурепкой обыкновенной, пастушьей сумкой, гречишкой развесистой, вьюнком полевым. Чтобы сорняки не обсеменились и не появились на второй год, их скашивали со второй половины лета, что способствовало быстрому развитию многолетних посеянных трав.

Таблица 5. Площадь ассимиляционного аппарата многолетних трав перед укосом (Фон-житняк ширококолосый гребневидный, сорт Зерноградский 1, тыс. м²/га)

Варианты	2000	2001	2002	2003	2004	2005	Сумма	Средняя
Люцерна Манычская Житняк Зерноградский 1 всего	15 48 63	13 50 63	16 52 68	0 51 51	0 45 45	0 38 38	44 284 328	15 47 62
Люцерна Донецкая 12 Житняк Зерноградский1 всего	18 42 60	21 45 66	20 44 64	0 41 41	0 35 35	0 32 32	59 239 298	20 40 60
Эспарцет Гибрид -115 Житняк Зерноградский 1 всего	19 40 59	15 52 67	17 51 68	15 42 57	0 43 43	0 35 35	66 263 329	16 44 60
Эспарцет Северокавказ. Житняк Зерноградский 1. всего	24 36 60	31 26 57	27 41 68	11 43 54	0 40 40	0 38 38	93 224 317	23 37 60
Пырей сизый Ростовский 31 Житняк Зерноградский 1 всего	7 42 49	10 44 54	11 36 47	7 38 45	0 40 40	0 30 30	35 228 263	9 38 47
Пырей ползучий Донской ползучий Житняк Зерноградский 1 всего	10 48 58	2 25 27	5 31 36	9 46 55	0 48 48	0 33 33	26 228 254	6 39 44
Кострец Безостый 2 Житняк Зерноградский 1 всего	12 31 43	5 32 37	8 34 42	20 38 58	24 36 60	12 30 42	81 201 282	14 34 48
Кострец Вик -2 Житняк Зерноградский 1 всего	8 37 45	6 34 40	9 38 47	5 47 52	0 50 50	0 42 42	28 248 276	7 41 48
Кострец Вир 3 Житняк Зерноградский 1 всего	10 46 56	21 18 39	13 36 49	14 44 58	10 39 49	8 42 50	76 225 301	13 38 51
Кострец Краснодарский 8 Житняк Зерноградский 1 всего	13 45 58	35 20 55	15 38 5,3	9 35 44	8 28 36	5 34 39	73 238 311	12 40 52

Урожая лугопастбищных трав в первый год жизни не было. Люцерна в смеси с житняком уступала по урожайности ему в течение трех лет использования. Наибольшая продуктивность оказалась у Донецкой 12 с урожайностью 8,8 т/га зелёной массы, что на 2,5 т/га больше чем у Манычской. Участие эспарцета в простых двучленных травосмесях зависело от высеянного компонента и года использования травостоя (табл. 6).

Таблица 6. Урожайность зеленой массы лугопастбищных культур в первую половину цикла использования, т/га (Фон-житняк ширококолосый гребневидный, сорт Зерноградский 1)

Варианты	2000	2001	2002	Сумма урожая за 3 года
	травосмеси	сорта	житняк	травосмеси	сорта	житняк	травосмеси	сорта	житняк	травосмеси	сорта	житняк
Люцерна Маныческая	9,2	2,5	6,7	4,8	3,1	1,7	4,6	0,7	3,9	18,6	6,3	12,3
Люцерна Донецкая 12	10,2	3,8	6,4	5,0	3,6	1,4	5,4	1,4	4,0	20,6	8,8	11,8
Эспарцет Гибрид 115	9,1	2,5	6,6	5,5	3,7	1,8	10,2	1,8	8,4	24,8	8,0	16,8
Эспарцет Северокавказкий двуукосный	8,8	3,5	5,3	5,6	3,9	1,7	7,1	2,4	4,7	21,5	9,8	11,7
Пырей сизый Ростовский 31	9,3	0,4	8,9	1,6	0,1	1,5	3,2	0,1	3,1	14,1	0,6	13,5
Пырей ползучий, Донской ползучий	10,0	0,6	9,4	1,8	0,1	1,7	2,1	0,1	2,0	13,9	0,8	13,1
Кострец Донской ползучий	8,2	0,6	7,6	2,6	0,2	2,4	3,2	0,2	3,0	14,0	1,0	13,0
Кострец ВИК -2	8,3	1,1	7,2	2,0	0,3	1,7	5,1	0,7	4,4	15,4	2,1	13,3
Кострец ВИР-3	10,4	1,3	9,1	4,2	2,6	1,6	4,1	0,5	3,6	18,7	4,4	14,3
Кострец. Краснодарский-8	10,2	1,4	8,8	5,3	3,5	1,8	4,2	0,6	3,6	19,7	5,5	14,2
НСР05	0,22	-	-	0,21	-	-	0,16	-	-	0,35	-	-

Урожайность, в сумме за 3 года, эспарцета с житняком варьировала в пределах 21,5-24,8 т/га. К середине пятого - начало шестого года жизни двойная травосмесь из бобово-злаковой превратилась в злаково-бобовую, а в вариантах первом и втором с люцерной и житняком - в злаковую смесь. На шестой и седьмой год доля участия бобовых растений сократилась до нуля. Некоторые единичные экземпляры сохранялись в житняке. Для люцерны и эспарцета хорошим компонентом является житняк. Более длительное время в смеси с житняком держится эспарцет Северокавказский двуукосный. Во второй половине цикла использования лугопастбищных культур урожайность эспарцета на пятый год жизни у Гибрида 115 оказалась 3,1 т/га зелёной массы или на 1,2 т/га выше сорта Северокавказского двуукосного. Оба сорта были продуктивны в смеси с житняком четыре года. Надо отметить, что житняк в первой половине цикла использования лугопастбищных трав превосходил по урожайности зеленой массы виды пырея сизого и ползучего, костреца безостого и прямого.

Сумма урожая зелёной массы за три года во второй половине использования лугопастбищных трав показывает, что житняк в травосмеси намного превышает другие злаковые травы. Максимальная урожайность 14,6-15,4 т/га зеленой массы житняка получена в смеси с эспарцетом, а сумма всей биомассы вместе с зеленой массой эспарцета во второй половине использования трав составила 16,5-18,5 т/га. Данный вариант по урожайности стоит на первом месте (табл. 7).

Таблица 7. Урожайность зеленой массы за вторую половину цикла использования лугопастбищных трав (Фон-житняк ширококолосый гребневидный, сорт Зерноградский 1), т/га

Варианты	2003	2004	2005	Сумма урожая за 3 года
	травосм.	сорта	житняк	травосм.	сорта	житняк	травосм.	сорта	житняк	травосм.	сорта	житняк
Люцерна Манычская	6,6	0	6,6	3,4	0	3,4	2,9	0	2,9	12,9	0	12,9
Люцерна Донецкая 12	6,6	0	6,6	3,4	0	3,4	2,9	0	2,9	12,9	0	12,9
Эспарцет Гибрид 115	12,0	3,1	8,9	3,5	0	3,5	3,0	0	3,0	18,5	3,1	15,4
Эспарцет Северокавказский.двуукосный.	10,1	1,9	8,2	3,4	0	3,4	3,0	0	3,0	16,5	1,9	14,6
Пырей сизый Ростовский 31	4,9	0,6	4,3	3,6	0	3,6	3,0	0	3,0	11,5	0,6	10,9
Пырей ползучий Донской ползучий	3,2	0,4	2,0	3,4	0	3,4	3,0	0	3,0	9,6	0,4	9,2
Кострец Безостая 2	4,8	0,5	4,3	3,6	8	2,8	3,4	0,6	2,8	11,8	1,9	9,9
Кострец ВИК- 2	5,2	0,8	4,4	3,5	0	3,5	3,1	0	3,1	11,8	0,8	11,0
Кострец ВИР- 3	3,8	0,6	3,2	3,4	0,4	3,0	3,4	0,4	3,0	10,6	1,4	9,2
Кострец Краснодарский - 8	4,1	0,7	3,4	2,7	0,2	2,5	3,4	0,2	3,2	10,2	1,1	9,1
НСР05	0,11	-	-	0,07	-	-	0,08	-	-	0,16	-	-

Наиболее продуктивным злаком во второй половине цикла является кострец безостый. В целом получено за три года урожай 1,9 т/га зелёной массы сорта Безостого 2. Кострец безостый ВИК-2 за это же время уступил данному сорту на 1,1 т/га., а кострецу прямому ВИР- 3 на 0,6 т/га и Краснодарскому 8 на 0,3 т/га зелёной массы. Таким образом, наиболее продуктивными сортами костреца являются Безостый 2 и кострец прямой Краснодарский 8. Сумма урожая зелёной массы за 3 года второй половины цикла использования трав максимальна у житняка 15,4 т/га.

Такая продуктивность достигнута житняка в смеси с эспарцетом Гибридом 115, а в смеси с Северокавказским двуукосным получено на 0,8 т/га зелёной массы, что ниже чем в третьем варианте. Отсюда следует заключение, что эспарцет положительно влияет на продуктивность житняка в двойной травосмеси. Разные сорта люцерны по - разному реагируют на одни и те же условия в травостое. Так, в 2000 г влажность зеленой массы люцерны сорта Манычская составила 70,3 %, на второй год 65,9%, третий 65,4%. Способность удерживать воду у сорта Донецкой 12 выше, чем у люцерны Манычской в травосмеси с житняком. Влажность у Донской 12 соответственно равна 70,4%, 66,4 и 67,4%.

У люцерны в травосмесях водоудерживающая способность выше, чем у житняка, при этом она меняется по годам с общим уклоном на снижение влажности зелёной массы. Житняк в смеси с бобовыми культурами во второй год жизни по влажности уступил люцерне на 13,2-13,4 %, в третий год на 12,5-11,8%, на четвертый год жизни 15,4 -18,8 % соответственно по сортам. Во все годы изучения травосмеси выход абсолютно-сухого вещества у житняка был выше, чем у люцерны или эспарцета. С выпадением бобовых трав из двойных травосмесей увеличения влажности зелёной массы житняка не наблюдалось.

Средняя влажность зелёной массы за годы исследований у житняка ниже всех 54-55,2% в двучленных смесях, пырея 62,2-64,0%, костреца безостого 57,6-58,4%, костреца прямого 55,2-55,9%, люцерны 64,5-64,6%, эспарцета 63,6-65,5%. Бобовые травы имеют влажность зелёной массы выше чем злаковые травы. Влажность зелёной массы изменяется не только от почвенно-климатических условий, но и от вида и сорта. У каждого вида по два сорта, которые имеют разную влажность зелёной массы. Результаты определения влажности зелёной массы по каждому виду и сорту в течение семи лет показывают, что у каждого вида своя влажность, а сорта каждого вида имеют также разную влажность.

Наибольшая урожайность сухого вещества за первую половину цикла использования лугопастбищных трав получена в бобово-злаковой травосмеси эспарцета с житняком Зерноградский 1 - 4,1-4,7 т/га абсолютно. Второе место занимает смесь люцерны с житняком 3,6-4,0 т/га, третье место смеси костреца с житняком 3,3 т/га. Следовательно, два растения ксерофита эспарцет и житняк дополняют друг друга и дают хорошие результаты.

Двухкомпонентные травосмеси житняка с пыреем сизым Ростовским 31 и пыреем Донским ползучим, кострецом Безостым 2 и ВИК 2 уступили по продуктивности травосмесям житняка с люцерной и эспарцетом. Среди изучаемых видов многолетних трав для коренного улучшения наиболее урожайными и экологически устойчивыми являются житняк, кострец прямой, люцерна и эспарцет.

Из таблицы 8 мы видим, что хорошо зарекомендовала себя травосмесь житняка и костреца прямого Краснодарского 8, которые дали в среднем за год из полного цикла пользования 2,7 т/га абсолютно сухой массы, уступив смеси житняк + люцерна 0,4-0,5 т/га. Кострец прямой не выпадал из травосмеси с житняком в течение шести лет. Самый низкий урожай получен в вариантах житняка с пыреем ползучим 2,1 т/га, и житняка с пыреем сизым Ростовским 31. Собранный урожай костреца безостого с житняком был ниже полученного урожай с травосмесей житняка с кострецом прямым на 0,2-0,3 т/га. абсолютно сухого вещества. Смесь костреца безостого с житняком в среднем за год из полного цикла использования равна 2,4-2,5 т/га абсолютно сухого вещества.

Приемы основной обработки почвы под житняково-бобовые смеси. Для повышения продуктивности естественных пастбищ, в течение 3-х лет были проведены исследования по изучению приемов поверхностного и коренного их улучшения.

Проведенными исследованиями установлено, что приемы основной обработки почвы оказывают различное влияние на количество растений их рост и развитие, а следовательно на формирование травостоя и урожайность (табл. 9).

К третьему году жизни на делянках первого варианта было 1400-1800 стеблей житняка на 1 м². в то время, как на вариантах дискование в два следа 430, а при посеве житняка в ненарушенную дернину-30.

Таблица 9. Влияние обработки почвы на урожайность пастбищ, т/га абсолютно-сухого вещества (посев 2000 г.)

Варианты	Годы использования	Урожай за 3 года	Средняя за год
	2001	2002	2003
Вспашка на 20-22 см	3,14	3,55	3,01	9,70	3,23
Дискование в 2 следа	1,52	1,23	1,15	3,90	1,30
Подсев без обработки почвы	1,86	1,38	1,06	4,30	1,43
Без подсева естественные угодья	1,30	1,01	0,95	3,26	1,09
НСР05	0,22	0,21	0,18	-	-

Дискование в два следа, хотя и превосходят по урожайности абсолютно сухого вещества естественные кормовые угодья, однако уступает первому варианту.

Следовательно, лучшим способом обработки почвы светло-каштановых почв являются вспашка осенью на глубину 20-22 см, посев житняка и его травосмесей - весной.

Биоэнергетическая оценка житняка при различных способах посева. Энергетический анализ изучаемых приемов основывался на сравнении следующих показаний: коэффициент энергетической эффективности, затрат совокупной энергии и энергоемкости полученной продукции. Энергетический коэффициент или коэффициент полезного действия изучаемого приема определялся делением валовой энергии Q, содержащийся в продукции на затраты совокупной энергии.

Энергосодержание урожая житняка в зависимости от химического состава: абсолютно сухое вещество житняка в фазе цветения содержит в процентах от АСВ углеводов - 90%, белков - 8%, жиров -2 %. Следовательно, энергосодержание углеводов составило 15 ГДж/т, белков 1,8 ГДж/т, и жиров 0,4 ГДж/т. Одна тонна абсолютно сухого вещества будет содержать 17,2 ГДж.

Таблица 10. Энергетическая эффективность возделывания житняка в зависимости от способов посева

Статьи затрат энергии	Варианты
	1	2	3	4
Урожайность зелёной массы, т/га содержания АСВ, т/га содержания белка, т/га содержания семян, т/га	6,06 2,74 0,22 0,48	6,16 2,62 0,20 0,47	5,89 2,51 0,20 0,54	5,65 2,06 0,16 0,52
Затрачено энергии, ГДж/га	8,00	8,9	8,40	10,2
Получено энергии с урожаем, ГДж/га	47,0	45,1	43,1	35,0
Чистый энергетический доход, ГДж/га	39,0	36,2	34,7	24,8
Коэффициент энергетической эффективности	4,9	4,1	4,1	2,4
Биоэнергетический коэффициент посева	5,8	5,1	5,11	3,43
Энергетическая себестоимость, ГДж/т: зеленой массы АСВ белка семян	1,3 2,0 36.4 16,7	1,4 3,4 44,5 18,9	1,4 3,3 42,0 15,6	1,8 4,9 63.8 19,6

Данные таблицы 10 по энергетической эффективности возделывания житняка в зависимости от способа посева позволяет сделать выводы, что максимальные затраты энергии приходятся на широкорядные посевы. Затрачено в этом варианте 10,2 ГДж/га, больше чем при перекрестном посеве житняка на 1,3 ГДж/га, рядового посева с междурядьями 15 см - 2,2, с междурядьями 30 см - 1,8 ГДж/га. Такое большое количество затраченной энергии в варианте 4-ом связано с тем, что при широкорядных посевах житняка проводили дополнительно три междурядной обработки.

Таблица 11. Валовая энергия в единице урожая продукции (за 2000-2003 гг.)

Варианты	Содержание энергии питательного вещ-ва, ГДж/т	Всего
	в углеводах	в белках	в жирах
житняк + люцерна (осень)	14,9 13,0	1,91 4,39	0,97 1,20	17,8 18,6
житняк + люцерна (весна)	14,80 12,37	2,08 5,33	0,98 1,06	17,9 18,76
житняк + люцерна + ячмень	14,9 13,0	1,98 4,64	0,79 0,76	17,67 18,40
житняк + люцерна +суданка	15,0 12,56	1,87 5,17	0,75 0,91	17,62 18,64

В органических веществах жиров содержится максимальное количество энергии. Их оказалось меньше в продукции житняка и несколько выше у люцерны. Максимальное количество жиров в абсолютно сухом веществе обнаружено в житняке второго варианта, а люцерны первого (табл. 11).

Количество энергии в абсолютно сухом веществе житняка по вариантам колеблется от 17,62 ГДж/т до 17,9 ГДж/т, люцерны от 18,4 ГДж/т до 18,76 ГДж/т. Количество энергии зависит от содержания в урожае углеводов, белков и жиров.

Во втором варианте, весенний посев житняка с люцерной, растения имели максимальное количество энергии по сравнению с другими двойными смесями 17,9 и 18,76 ГДж/т продукции. Однако получено в смеси люцерны и житняка под покровом ячменя энергии 35,3 ГДж/га, больше чем в первом варианте на 9,02 ГДж/га, четвёртого на 5,3 ГДж/га.

Выводы

1. Установлена возможность и хозяйственная целесообразность развития кормопроизводства в условиях Северо-западного Прикаспия за счет посева житняка в перекрестном и рядовых посевах, а для получения семян создание широкорядных посевов которые превосходят перекрестный и сплошной посев на 9-13%

2. Подбор видов, сортов злаково - бобовых травосмесей показал, что в зависимости от начало отрастания весной и температуры воздуха, наступление укосной спелости колеблется в пределах от 23 мая до 25 июня у житняка с кострецом, а у эспарцета с житняком 20-24 мая, смесь люцерны с житняком на 4-8 дней позже.

3. Установлено, что в условиях Северо-западного Прикаспия влажность зеленой массы у бобовых трав гораздо выше, чем у злаковых. У люцерны она составило 64,5%, эспарцета 63,6%, у злаковых трав - житняка 55,2%, пырея 62,2%, костреца безостого 57,6%, костреца прямого 55,2%.

4. Установлено, что среди изучаемых видов многолетних трав в условиях Северо-западного Прикаспия наиболее урожайными и экологически устойчивыми являются: житняк, кострец прямой, люцерна и эспарцет.<...