Совершенствование технологии возделывания суданской травы на сено на бурых полупустынных почвах Калмыкии

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Совершенствование технологии возделывания суданской травы на сено на бурых полупустынных почвах Калмыкии

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Кравченко Елена Анатольевна

Саратов - 2013

Диссертационная работа выполнена в Волгоградском филиале ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Россельхозакадемии

Научный руководитель: Дедова Эльвира Батыревна доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Официальные оппоненты:

Шадских Владимир Александрович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации», зам. директора по научной работе

Шагиев Батыр Зайнуллинович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова», доцент кафедры «Земледелие и сельскохозяйственная мелиорация»

Ведущая организация: Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации (ФГБНУ “РосНИИПМ”)

Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Республика Калмыкия расположена в европейской части аридного пояса РФ. Основу экономики республики составляет сельское хозяйство, прежде всего овцеводство и мясное скотоводство. В условиях аридного климата и дефицита водных ресурсов орошение является важнейшей основой успешного развития земледелия и всего сельскохозяйственного производства в Калмыкии. Часто повторяющиеся засухи вызывают значительный недобор, а иногда и гибель посевов сельскохозяйственных культур и делают невозможным стабильное получение урожаев многих культур. В структуре орошаемых севооборотов региона кормовые культуры занимают лишь 26%, где в среднем получают не 3,5…4,5 т кормовых единиц, как было в конце 80-х годов прошлого столетия, а только 1,2…2,7 т. Причинами низкой продуктивности мелиорированных земель является: нарушение поливных режимов, ограниченное применение минеральных удобрений и средств защиты растений, а также недостаточный ассортимент возделываемых кормовых культур. В связи этим, одним из главных факторов развития кормопроизводства в аридных условиях республики является совершенствование структуры кормовых севооборотов. Одной из экологически пластичных кормовых культур является суданская трава, которая в условиях аридного климата дает высокие урожаи и превосходит многие однолетние травы по содержанию переваримого протеина. Однако для более полной реализации биологического потенциала суданской травы в аридных условиях Республики Калмыкия необходимо усовершенствовать агротехнические приемы ее возделывания, способствующие активизации продукционного процесса и урожайности культуры на мелиорируемых землях с учетом экологических требований орошаемого земледелия.

Степень разработанности темы. Результаты теоретических исследований и накопленный практический опыт свидетельствуют, что повышение продуктивности орошаемого кормопроизводства достигается при возделывании культур, обладающих высокими адаптационными качествами к экстремальным условиям произрастания, дающими не только высокие урожаи и позволяющие рационально использовать пашню для производства высокорентабельных кормов, но и способствуют улучшению плодородия почв. Исследованиям проблемы создания эффективной кормовой базы на орошаемых землях посвящены многие работы Б.Б. Шумакова, И.П. Кружилина, Е.И. Столыпина, Л.В. Рудневой, Б.А. Гольдварга, В.П. Часовских, Б.И. Туктарова и многих других ученых. Однако, в сложных почвенно-мелиоративных условиях Калмыкии (слабая естественная дренированность, значительная комплексность почвенного покрова, обусловленная наличием солонцов и засоленных почв) недостаточно изучены вопросы сортовой агротехники суданской травы. В связи с этим данная работа, направлена на совершенствование приемов регулирования водного и питательного режимов при возделывании различных сортов суданской травы с учетом их биологии, водно-физических и агрохимических свойств почвы и экологической обстановки в агроландшафтах.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - повышение эффективности производства кормов на мелиорируемых землях за счет усовершенствования технологических элементов возделывания суданской травы на основе подбора высокопродуктивных сортов, регулирования питательного и водного режимов, обеспечивающих рациональное использование оросительной воды на формирование запланированной урожайности до 15…18 т/га сена. Программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач:

* выполнить анализ современного научного и производственного опыта возделывания суданской травы в аридных условиях, выявить возможные направления и эффективные способы регулирования агротехнических приемов, обеспечивающих повышение продуктивности растениеводческой продукции;

* изучить закономерности формирования продукционного процесса различных сортов суданской травы при возделывании на сено в зависимости от уровня азотного питания и нормы высева с учетом почвенно-мелиоративных и метеорологических условий;

* изучить влияние режимов орошения и различных доз азотно-фосфорных удобрений на продуктивность суданской травы;

* определить закономерности водопотребления и формирования водного режима суданской травы при многоукосном возделывании;

* определить энергетическую и питательную ценность суданской травы при возделывании на сено в зависимости от уровня минерального питания и водного режима почвы;

* выполнить экономическую оценку усовершенствованной технологии возделывания суданской травы на сено в орошаемых кормовых севооборотах на бурых полупустынных почвах Калмыкии.

Научная новизна. Для аридных условий Калмыкии на основании экспериментальных данных определены закономерности формирования продукционного процесса и урожайности адаптированных сортов суданской травы при различных нормах высева. Установлены закономерности рационального сочетания водного и пищевого режимов почвы на продуктивность и качество сена суданской травы.

Теоретическая и практическая значимость работы. В теоретическом плане ценность данной работы заключается в обосновании оптимизации регулирования водного и питательного режимов бурых полупустынных почв Калмыкии при возделывании суданской травы на сено с учетом биологических особенностей культуры и агроклиматических ресурсов. Практическая значимость состоит в том, что реализация полученных результатов позволит увеличить площади под посевами суданской травы на мелиорируемых землях на основе подбора высокопродуктивных сортов, регулирования питательного и водного режимов, обеспечивающих рациональное использование оросительной воды на формирование запланированной урожайности до 15…18 т/га сена.

Методология и методы исследований. Исследования базировались на анализе литературных и фондовых материалов с использованием системного подхода и включали теоретические разработки, общепринятые методики закладки и проведения полевых и лабораторных опытов

Основные положения, выносимые на защиту:

* закономерности влияния норм высева и формирующихся агроэкологических условий на продукционной процесс и урожайность сена различных сортов суданской травы;

* закономерности водопотребления и формирования водного режима суданской травы при возделывании на бурых полупустынных почвах при регулировании водного и питательного режимов;

* усовершенствованная технология возделывания суданской травы для аридных условий, основанная на подборе высокопродуктивных сортов, регулировании питательного и водного режимов, обеспечивающая получение до 15 т к.ед./га.

Достоверность результатов исследований подтверждается многолетним периодом исследований, корректностью принятых методик постановки опытов, большой базой полученного экспериментального материала, применением общепринятых методов математического анализа и результатами производственной проверки.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по усовершенствованию технологических приемов возделывания суданской травы на сено при орошении дождеванием внедрены в СПК ПЗ “Первомайский” Черноземельского района Республики Калмыкия на площади 300 га, урожайность сена суданской травы составила 15…18 т/га, при этом чистый доход составил 16,0…18,7 тыс. руб./га.

Апробация работы. Результаты экспериментальных исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференциях «Инновационные технологии в мелиорации» (Москва, 2010); «Актуальные вопросы племенного животноводства» (Элиста, 2011); «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий» (Владикавказ, 2012); научно-практической конференции, посвященной 85-летию аграрной науки Калмыкии «Актуальные проблемы сельскохозяйственного производства» (Элиста, 2010), «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Рязань, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, изложена на 199 страницах машинописного текста, в том числе основного текста 156 страниц, иллюстрирована 43 рисунками, содержит 28 таблиц и 15 приложений. Список использованной литературы включает 188 источников, в том числе 8 иностранных авторов.

Содержание работы

Во введение показана актуальность проблемы, цель и задачи исследований, обозначена научная новизна полученных результатов, их достоверность и практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе “Агроэкологические проблемы и перспективы возделывания суданской травы на мелиорируемых землях” рассмотрены теоретические вопросы и практический опыт возделывания культуры в различных природно-климатических зонах страны. Вопросам оптимизации водного и питательного режимов почв при возделывании суданской травы посвящены работы И.П. Кружилина, Е.И. Столыпина, Л.В. Рудневой, Б.А. Гольдварга, В.П. Часовских, В.И. Филина, М.М. Оконова, С.С. Курбаналиева, Ю.Г. Кузьмина, В.В. Бородычева, Т.Н. Дроновой, Т.Г. Ващенко, Л.Д. Волкова, А.Х. Садриева, А.А. Сысойкина, В.В. Таланова, Н.Б. Мардваева, А.П. Григоровской и др. Биологическим особенностям суданской травы уделяется внимание в трудах П.П. Вавилова, Г.С. Посыпанова, П.Ф. Медведева, А.И. Сметанниковой, В.В. Дьяченко, Н.М. Дяглева и др.

В результате систематизации анализов научных материалов по практическому опыту возделывания суданской травы на мелиорированных землях, сформулирована рабочая гипотеза и разработана программа исследований.

Во второй главе “Комплексная оценка почвенно-климатических ресурсов и методика проведения исследований” приведена характеристика агроклиматических ресурсов Калмыкии, почвенно-мелиоративная характеристика опытных участков, дана схема постановки и проведения полевых экспериментов, изложена методика исследований. Экспериментальные исследования по агроэкологическому испытанию различных сортов суданской травы, разработке усовершенствованной технологии и экономической эффективности возделывания суданской травы проводились в 2007…2010 гг. на территории СПК ПЗ “Первомайский” Черноземельского района Республики Калмыкия, расположенной в зоне деятельности Черноземельской ООС. Все материалы обрабатывались в почвенно-мелиоративной лаборатории и лаборатории адаптивных технологий и фитомелиорации Калмыцкого филиала ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии.

Почвы опытного участка - бурые полупустынные средне- и легкосуглинистые, характеризуются слабощелочной реакцией среды (рН = 7,3…8,0), емкость поглощения 10…15 мг-экв на 100 г почвы, плотностью сложения пахотного слоя 1,24…1,37 т/м³; низким содержанием гумуса (в слое 0…0,4 м) - 1,12…1,23%, азота - 31,5…59,5 мг/кг и подвижным фосфором - 8,25…16,87 мг/кг; средним обменным калием (343…396 мг/кг). Содержание воднорастворимых солей в метровом слое почвы варьирует от 0,338 % до 0,452 %; тип засоления хлоридно-сульфатный и сульфатно-хлоридный. Глубина залегания грунтовых вод в приканальной зоне (на расстоянии 70…100 м) на посевах суданской травы колеблется от 1,40 м до 1,65 м с минерализацией 3,2…5,9 г/л; на расстоянии 150…500 м от коллектора УГВ увеличивается (3,1…3,7 м).

Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными по температурному режиму и атмосферному увлажнению в период активной вегетации суданской травы. Так максимальный дефицит испаряемости за вегетацию суданской травы наблюдался в 2010 году, что на 57% больше среднемноголетней величины. Дефицит испаряемости в 2007 году был практически на уровне среднемноголетних данных (превышение составило 12%). Наиболее благоприятными были вегетационные периоды 2008 и 2009 гг. дефицит испаряемости был меньше средней многолетней величины соответственно на 106 мм или на 16% и на 131 мм или на 20%.

Объектом исследований являлась технология возделывания суданской травы на сено в орошаемых севооборотах аридной зоны. Предмет исследований различные сорта суданской травы: Камышинская-51, Быстрянка, Многоотрастающая и элементы их технологий возделывания на бурых полупустынных почвах Калмыкии.

Схемы опытов включали варианты по факторам, оказывающим наибольшее влияние на продуктивность суданской травы (сорта, норма высева, режим орошения, дозы минеральных удобрений).

Опыт 1. Влияние норм высева на продукционный процесс и урожайность надземной массы различных сортов суданской травы при орошении. Полевой эксперимент был заложен методом организованных повторений в 2007…2009 гг., который включал делянки с полным набором всех вариантов схемы. Повторность опытов трехкратная. В пределах организованного повторения варианты опыта размещали стандартным методом. Размер делянок 60 м², общей площадью 0,324 га. Изучение норм высева семян суданкой травы (фактор А) проводился по следующей схеме: вариант А₁ - 3,0 млн.шт/га; вариант А₂ - 3,5 млн.шт/га; вариант А₃ - 4,0 млн.шт/га; вариант А₄ - 4,5 млн.шт/га; вариант А₅ - 5,0 млн.шт/га; вариант А₆ - 5,5 млн.шт/га. Посев проводили с междурядьем 15 см. Фактор В предусматривал проведение исследований с сортами суданской травы средней группы спелости: В₁-Камышинская-51 (St), В₂ - Многоотрастающая, В ₃ - Быстрянка. Посев проводили в первую декаду мая. Способ полива - дождевание (ДКШ-64 “Волжанка”); режим орошения основывался на поддержании предполивной влажности почвы не ниже 65…70% НВ. Агротехника возделывания суданской травы на сено в опытах разрабатывалась на основе действующих зональных рекомендаций с дополнениями их вариантами изучаемых приемов.

Опыт 2. Влияние режима орошения в сочетании с применением различного уровня минерального питания на продуктивность суданской травы. Объектом исследований являлся сорт суданской травы Многоотрастающая. Расположение вариантов в двухфакторном опыте рендомизированное, повторность трехкратная. Общая площадь участка 0,144 га. Учетная площадь делянки I порядка 180 м². Схема опытов по фактору А (режим орошения) включала два варианта: 1 - поддержание влажности почвы не ниже 65…70% НВ; 2- поддержание влажности почвы не ниже 75…80% НВ. Изучение влияния уровня минерального питания (фактор В) на продуктивность культуры проводился по следующей схеме: В₁ - без удобрений (контроль); В₂ - N₆₀Р₄₀ кг/га д.в. для формирования планируемой урожайности 10 т/га сена; В₃ - N₈₀Р₆₀ кг/га д.в. для формирования планируемой урожайности 15 т/га сена; В₄ - N₁₂₀Р₁₀₀ кг/га д.в. для формирования планируемой урожайности 20 т/га сена.

Полевые исследования были проведены в соответствии с требованиями «Методики полевого опыта» (Б.А. Доспехов, 1985), «Методики полевого опыта в условиях орошения» (ВНИИОЗ, 1983), «Методики биоэнергетической оценки эффективности технологий в орошаемом земледелии» (ВАСХНИЛ, 1989). Математическая обработка данных проводилась методами корреляционного, регрессионного, дисперсионного анализа, с помощью программы STATISTICA 6.0 и процессора электронных таблиц Microsoft Excel XP. Фенологические наблюдения за фазами развития различных сортов суданской травы, учет густоты стояния растений, определения элементов структуры урожая по методике Госсортосети (1995). Основные агрохимические показатели почвы определялись в пахотном и подпахотном слое. Содержание гумуса определялось по И.В. Тюрину, общий азот - по Корнфильду, нитратный азот - колориметрическим методом, аммонийный азот - методом кислотной вытяжки - ГОСТ 26951-86, подвижный фосфор и калий - по Б.П. Мачигину - ГОСТ 26205-91. При определении водно-физических свойств почвы гранулометрический состав изучался по методике Н.А. Качинского, плотность твердой фазы - пикнометрическим способом, плотность сложения почвы - методом режущего кольца, наименьшая влагоемкость (НВ) - методом заливаемых площадок.

В третьей главе “Агробиологические особенности роста и сравнительная оценка продуктивности различных сортов суданской травы в условиях пустынной зоны Калмыкии” рассмотрены биологические закономерности роста и развития различных сортов суданской травы на сено в зависимости от норм высева. Приведены результаты экспериментальных исследований по вопросам фотосинтетической деятельности растений суданской травы по укосам, обеспечивающие эффективное производство сена в значительном диапазоне метеорологических условий. В создании общего биологического урожая большую роль играет фотосинтетический потенциал суммарной листовой поверхности, который определяется не только общей поверхностью листьев, но и скоростью ее образования. Так, в сортоиспытательных посевах суданской травы в зависимости от года возделывания, норм высева и сорта (Камышинская-51, Быстрянка, Многоотрастающая) фотосинтетический потенциал посева составил 2,20…3,93 млн. м² сут/га за сравнительно короткий период времени (45…55 дней) при урожайности зеленой массы первого укоса 9,20…22,16 т/га. Максимальная площадь листьев получена в 2009 году у сортов «Многоотрастающая» и «Быстрянка» (61,2 и 61,4 тыс. м²/га соответственно) при норме высева 4,5…5 млн. шт/га, что на 30…32% больше, чем в 2007 году. При норме высева семян от 3,0 млн. шт/га до 4,5 млн. шт/га сопровождалось увеличением индекса листовой поверхности растений суданской травы с 4,7 до 5,1; дальнейшее повышение нормы высева до 5,5 млн. шт/га этот показатель имеет тенденцию уменьшения на 4..6%. Как известно, при формировании второго и третьего укоса листовая поверхность суданской травы по утилизации солнечной энергии в органическую массу работает менее интенсивно по сравнению с первым. При площади листьев 32…40 тыс. м²/га растениями поглощается 60…80% солнечной энергии, при площади листовой поверхности 25 тыс. м²/га - 50%, а в фазе всходов - лишь 20%, остальные 80% поглощаются почвой. По результатам наших исследований выявлено, что основные показатели фотосинтетической деятельности характеризуются следующими величинами: площадь листьев перед вторым укосом составляла 44,8…47,2 тыс. м² на 1 га, фотосинтетический потенциал 1,45…1,75 млн. м² сут/га, перед третьим укосом 21,2…21,8 тыс. м² на 1 га и 0,61…0,74 млн. м² сут/га соответственно. Корреляционный анализ показывал очень высокую степень сходимости между нормой высева и показателями продуктивности сортов суданской травы: число растений на 1 м² (r = 0,93…0,97), средняя кустистость (r = 0,79…0,92), облиственность растений (r = 0,89…0,947). Наибольшая урожайность надземной массы суданской травы в среднем по сортам за три укоса получена на варианте с нормой высева 4,5…5 млн. шт/га - 27,93…31,71 т/га зеленой массы или 9,60…10,34 т/га сена (табл. 1).

Таблица 1 - Урожайность сена различных сортов суданской травы, т/га (2007…2009 г.г.)

Снижение нормы высева на 0,5…2 млн.шт./га приводит к уменьшению продуктивности на 5,8…28,6%, а при увеличении нормы высева на 0,5 млн.шт./га - урожайность снижается на 6,9…10%. Наибольшая урожайность надземной массы суданской травы за вегетацию получена в 2009 году у сорта Многоотрастающая при норме высева 4,0…4.5 млн. шт/га 35,67…40,23 т/га зеленой массы или 11,95…13,47 т/га сена. Урожайность сорта Камышинская-51 варьировала по вариантам опыта от 26,31 (при норме высева 3,0 млн. шт/га) до 36,29 т/га (при норме высева 4,5 млн. шт/га) зеленой массы или 8,84…12,18 т/га сена. Сорт Быстрянка уступал по урожайности среднеспелым сортам и составил при норме высева 5,0 млн. шт/га 39,87 т/га зеленой массы или 13,34 т/га сена. Низкой урожайностью во все годы исследований отличались все изучаемые сорта растений на вариантах с нормой высева 3,0…3,5 млн. шт/га.

В четвертой главе “Влияние режимов орошения и уровней минерального питания на продуктивность суданской травы” приведены результаты экспериментальных исследований по вопросам водопотребления и формирования водного режима почвы. Представлена зависимость урожайности суданской травы от уровня минерального питания и режима орошения на бурых полупустынных почвах.

Наблюдения за динамикой линейного роста суданской травы показывают, что высота растений зависела от погодных условий и агротехнического фона. Самые высокие растения на момент укоса сформировались в 2009 году 104…205 см, что выше на 20…41 см, чем в 2010 году, на 6…20 см, чем в 2008 году и на 15…34 см, чем в 2007 году. При предполивной влажности почвы 65…70 %НВ в дозе N₁₂₀P₁₀₀ высота растений суданской травы в 2009 году составляла 41…81 см, что на 73,2…82,9 % выше по сравнению с контролем (без удобрений), и на 24,4…40,9% выше с N₆₀P_40. Наиболее высокие растения формировались на варианте N₁₂₀Р₁₀₀ - 151…181 см, что на 70…88 см больше по сравнению с вариантом без внесения удобрений (табл. 2).

суданская трава мелиорируемый

Таблица 2 - Высота растений суданской травы в зависимости от режима орошения и уровня минерального питания, среднее за 2007…2010 гг.

Максимальная площадь листовой поверхности растений суданской травы отмечена на фоне внесения N₁₂₀P₁₀₀ и N₈₀P₆₀ при поддержании влажности почвы 75…80% НВ в первом укосе - 54,9…62,1 тыс.м²/га, что на 25…40% больше по сравнению с вариантом без внесения удобрений.

Режим орошения 65…70% НВ на фоне внесения N₁₂₀P₁₀₀ способствовал формированию площади листьев по укосам на 91,4…99,2% большей по сравнению с вариантом без внесения удобрений и орошения (табл. 3).

Таблица 3 - Основные фотосинтетические показатели суданской травы в зависимости от изучаемых факторов (среднее за 2007…2010 гг.)

Результаты наших исследований показывают явное преимущество посевов суданской травы на поливе: повышение урожайности зеленой массы отмечено как в основном укосе, так и в отавах (рис. 1).

Методами множественного регрессионного анализа с помощью программного комплекса STATISTICA 6.0 была получена модель нелинейной зависимости урожайности сена суданской травы от режима орошения и уровня минерального питания (рис. 2).

Рисунок 1 - Урожайность зеленой массы суданской травы в зависимости от изучаемых факторов, т/га (среднее за 2007…2010 гг.)

Z= 18,1582 + 0,05 Х -0,049У-1,9883Е-5Х²-4,2632Е-6ХУ+5,234Е-7У².

Рисунок 2 - Зависимость урожайности сена суданской травы от режима орошения и уровня минерального питания (Z - урожайность сена суданской травы, т/га; Х - оросительная норма, м³/га; У - доза внесения минеральных удобрений, кг д.в. /га.

Установлено, что минеральные удобрения в сочетании с поливами обеспечивали прибавку урожайности сена в 2007 году на 2,06…7,44 т/га или 29,8…100,3%, в 2008 году - 1,88…8,67 т/га или 22,2…86,4%, в 2009 году - 4,10…10,74 т/га или 42,5…101,6%, в 2010 году - 2,21…7,33 т/га или 34,2…103,8%. В среднем за годы исследований в варианте N₁₂₀P₁₀₀ при режиме орошения 75…80% НВ прибавка урожайности была на 5,73…8,54 т/га или на 72,8…97,4% выше по сравнению с контролем - без удобрений.

Орошение и удобрение являются не только мощными факторами повышения урожайности кормовых культур, но и оказывают значительное влияние на его качество. Содержание сырого протеина варьировало в зависимости от укосов и вариантов опыта от 7,45 до 13,85%. Наибольший количество кормовых единиц с гектара с урожаем получено в варианте N₁₂₀P₁₀₀ при режиме орошения 75…80% НВ - 13,04 т/га, что на 2,77 т/га выше по сравнению с вариантом поддержания влажности почвы на уровне 65…70% НВ. Сбор переваримого протеина с урожаем сена суданской травы в целом за три укоса варьировал по вариантам опыта с 0,40 т/га до 1,27 т/га. Наибольший показатель отмечался в вариантах с внесением N₈₀P₆₀ и N₁₂₀P₁₀₀ в первом укосе 0,47…0,52 т/га при поддержании влажности почвы на уровне 65…70% НВ и 0,61…0,70 т/га при поддержании влажности почвы на уровне 75…80% НВ. В среднем содержание переваримого протеина на 1 кормовую единицу по вариантам опыта составляло 76…100 г. Внесение азотно-фосфорных удобрений способствовало увеличению содержания переваримого протеина на 25,6…38,9% в варианте поддержания влажности почвы на уровне 65…70% НВ, и на 28,9…31,9% при режиме орошения 75…80% НВ.

Режим орошения суданской травы в значительной степени зависел от метеорологических условий года. В 2007 году для получения трех укосов в варианте 75…80% НВ было проведено 11 вегетационных поливов с общей оросительной нормой 4600 м³/га, что на 550 м³/га больше варианта 65…70 %НВ. В 2008 году режим орошения складывался следующим образом: под первый укос понадобилось проведение двух поливов, общей нормой 700…800 м³/га, что на 300…700 м³/га меньше, чем в 2007 и 2008 годах. Для формирования второго укоса в 2008 году потребовалось 3 полива 1100 м³/га - в варианте поддержания влажности почвы не ниже 65…70% НВ и 1300 м³/га - во втором варианте. Третий укос формировался при оросительной норме 800 и 1000 м³/га. Вегетационный период суданской травы 2009 года отличался выпадением осадков, превышающем среднемноголетние данные на 44%. Сложившиеся метеорологические условия способствовали тому, что для получения трех укосов потребовалось проведение 5 поливов оросительной нормой 1850…2300 м³/га (табл. 4). За вегетационный период суданской травы в 2010 году понадобилось 10 поливов.

Таблица 4 - Структура суммарного водопотребления суданской травы на сено

Суммарное водопотребление суданской травы за вегетационные периоды 2007…2010 гг. варьировало в варианте поддержания влажности почвы на уровне 65…70% НВ от 5090 м³/га до 5486 м³/га, в варианте поддержания влажности почвы на уровне 75…80% НВ от 5503 м³/га до 6004 м³/га.

В структуре суммарного водопотребления суданской травы потребность в влаге удовлетворялась в вариантах опыта на 36,4…77,6% за счет оросительной воды; на долю осадков приходилось от 11,3% до 46,1%; на использование запасов почвенной влаги - от 7,4% до 21,2% от общего водопотребления.

В наших исследованиях наиболее эффективно на формирование урожая вода расходовалась на участке, где минеральные удобрения вносили дозой N₁₂₀P₁₀₀ кг/га д.в. и поддерживали влажность почвы на уровне 75…80% НВ - 341 м³/т в среднем за 2007…2010 гг., при этом наименьший показатель получен в 2009 году - 253 м³/т, наивысший - в 2010 году - 417 м³/т.

В пятой главе “Экономическая эффективность возделывания суданской травы при орошении с аридных условиях Калмыкии” рассмотрены усовершенствованные элементы технологии возделывания суданской травы (адаптированные сорта для бурых полупустынных почв, нормы посева, режим орошения и дозы удобрений). Дана экономическая эффективность элементов технологии возделывания суданской травы.

Анализ экономических показателей эффективности возделывания суданской травы в орошаемых кормовых севооборотах пустынной зоны Калмыкии свидетельствует, что повышение себестоимости произведенной продукции окупается увеличением ее объемов. В результате, чистый доход при возделывании суданской травы на сено, при повышении доз внесения минеральных удобрений в сочетании с определенными нормами посева культуры увеличивался. Наименьшие затраты при возделывании суданской травы на сено 11,44…14,49 тыс. руб/га, сложились в вариантах без внесения минеральных удобрений. При возделывании суданской травы при режиме орошения на уровне 75…80% НВ затраты возрастали по сравнению с вариантом режима орошения на уровне 65…70% НВ в среднем 2740 руб/га. Наибольшие затраты получены в вариантах внесения N₁₂₀P₁₀₀ кг/га д.в., что на 5730…8540 руб/га больше по сравнению с вариантами без внесения удобрений.

Наибольшей величиной индекса доходности вложенных затрат 2,16…2,26 характеризовались варианты, при возделывании суданской травы при внесении азотно-фосфорных удобрений в дозе N₁₂₀P₁₀₀ кг/га д.в. Чистый доход в зависимости от режима орошения культуры варьировал от 15,50 до 18,62 тыс. руб/га.

Расчет экономической эффективности возделывания суданской травы показал, что при поддержании предполивной влажности почвы на уровне 65…70% НВ целесообразно внесение азотно-фосфорных удобрений в дозах N₆₀P₄₀ и N₈₀P₆₀ кг/га д.в., при этом индекс доходности затрат составляет 1,78…2,07. При повышении предполивной влажности почвы до 75…80% НВ экономически обосновано внесение N₁₂₀P₁₀₀ кг/га д.в., так индекс доходности затрат составляет 2,16, при этом чистый доход - 18,62 тыс. руб/га.

Заключение

1. Анализ и системное обобщение отечественного и зарубежного научного опыта показал, что в агроклиматических и почвенных условиях аридной зоны реализация биологического потенциала кормовых культур лимитируется дефицитом почвенной влаги и легкоусвояемых питательных веществ. В связи с этим разработана усовершенствованная технология возделывания суданской травы на основе подбора высокопродуктивных сортов, регулирования питательного и водного режимов, обеспечивающих рациональное использование оросительной воды на формирование запланированной урожайности до 15…18 т/га сена.

2. Для реализации потенциала продуктивности сортов суданской травы в аридных условиях на бурых полупустынных почвах оптимальная структура посева формируется при норме высева 4,5…5 млн. шт/га. При такой норме высева активизируется фотосинтетическая деятельность растений и, как следствие этого, повышается урожайность зеленой массы на 30…36% по сравнению с нормой высева 3,5…4 млн. шт/га. Выявлено, что наибольшая продуктивность сена формируется у среднеспелых сортов Камышинская -51 и Многоотрастающая при норме высева 4,5 млн. шт./га - 10,67…13,47 т/га; у среднераннего сорта Быстрянка урожайность сена 13,34 т/га достигается при норме высева 5,0 млн. шт./га.

3. Режим орошения суданкой травы зависит от напряженности метеорологических условий, так во влажные годы для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 65…70% НВ достаточно провести 5…7 поливов оросительной нормой 1850…2600 м³/га, для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 75…80% НВ оросительная норма - 2300…3100 м³/га. В сухие по влагообеспеченности годы необходимо 10…11 поливов, оросительными нормами 3800…4050 м³/га - на варианте 65…70% НВ и 4600 м³/га - 75…80% НВ.

4. Наиболее эффективно на формирование урожая оросительная вода расходовалась на участке, где минеральные удобрения вносили дозой N₁₂₀P₁₀₀ кг/га д.в. и поддерживали влажность почвы на уровне 75…80% НВ - 341 м³/т в среднем за 2007…2010 гг., при этом наименьший показатель получен в 2009 году - 253 м³/т, наивысший - в 2010 году - 417 м³/т.

5. Минеральные удобрения в сочетании с поливами оказывают существенное влияние на урожайность зеленой массы и сена суданской травы. В целом за вегетационный период суданской травы в 2007…2010 гг. за три укоса получено 7,87…17,31 т/га сена. На варианте без орошения за годы исследований получено два укоса общей урожайностью сена за вегетацию 2,38…3,42 т/га.

6. Прибавка урожайности сена за счет применения минеральных удобрений составила за годы исследований при поливе 65…70%НВ на варианте N₆₀Р₄₀ - 1,88…4,10 т/га или 23…34%, на варианте N₈₀Р₆₀ - 3,41…6,83 т/га или 45…70%, на варианте N₁₂₀Р₁₀₀ - 4,75…6,83 т/га или 64…84%. При поддержании предполивной влажности почвы на уровне 75…80% НВ прибавка по вариантам внесения минеральных удобрений составила: N₆₀Р₄₀ -2,04…4,35 т/га или 27…41% и N₈₀Р₆₀ - 4,98…9,93 т/га или 67…94%, N₁₂₀Р₁₀₀ - 7,33…10,74 т/га или 57…103%.

7. Наибольшее количество кормовых единиц с урожаем получено в варианте N₁₂₀P₁₀₀ при режиме орошения 75…80% НВ - 13,04 т/га, что на 2,77 т/га выше по сравнению с вариантом поддержания влажности почвы на уровне 65…70% НВ. Сбор переваримого протеина с урожаем сена суданской травы в целом за три укоса варьировал по вариантам опыта с 0,40 т/га до 1,27 т/га. Внесение азотно-фосфорных удобрений способствовало увеличению содержания переваримого протеина на 25,6…38,9% в варианте поддержания влажности почвы на уровне 65…70% НВ, и на 28,9…31,9% при режиме орошения 75…80% НВ.

8. Анализ экономической эффективности усовершенствованной технологии возделывания суданской травы на сено в орошаемых кормовых севооборотах на бурых полупустынных почвах Калмыкии показал, что индекс доходности вложенных затрат варьирует от 1,38 до 2,26. Для более полной реализации биологического потенциала суданской травы целесообразно производство сена во влажные по влагообеспеченности годы поддерживать предполивной порог увлажнения на уровне 65…70% НВ с внесением удобрений в дозах N₆₀P₄₀ и N₈₀P₆₀ кг/га д.в., при этом индекс доходности затрат составляет 1,78…2,07. В сухие и очень сухие годы экономически выгодно поддерживать предполивную влажность почвы на уровне 75…80% НВ с внесением удобрений в дозе N₁₂₀P₁₀₀ кг/га д.в., чистый доход составляет 18,62 тыс. руб/га, с индексом доходности затрат - 2,16.

Предложения производству

В зоне бурых полупустынных почв Калмыкии для получения урожайности суданской травы на сено на уровне 15…18 т/га и с выходом 13,0…15,0 т/га к.ед. рекомендуется:

- возделывать среднеспелые сорта Камышинская -51 и Многоотрастающая при норме высева 4,5…5,0 млн. шт./га;

- во влажные по влагообеспеченности годы поддерживать предполивной порог увлажнения на уровне 65…70% НВ с внесением удобрений в дозах N₆₀P₄₀ и N₈₀P₆₀ кг/га д.в.;

- в сухие и очень сухие годы поддерживать режим орошения не ниже 75…80% НВ и вносить минеральные удобрения в дозах N_80…120Р_60…100 кг/га д.в.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Дедова, Э.Б. Продуктивность суданской травы при орошении на бурых полупустынных почвах Калмыкии/ Э.Б. Дедова, Г.Н. Кониева, Е.А. Кравченко, А.Ф. Дружкин// Плодородие - 2012.- №2 (65) - С. 44-46 (п.л. - 0,37, авторских - 0,12).

2. Бородычёв, В.В. Влияние норм высева разных сортов суданской травы на урожай зеленой массы при орошении/ В.В. Бородычев, Е.А. Кравченко, Э.Б. Дедова, Г.Н. Кониева // Мелиорация и водное хозяйство - 2012.- №2.- С. 14-16 (п.л. - 0,37, авторских - 0,15).

3. Дедова, Э.Б. Продуктивность и питательная ценность сена суданской травы в аридных условиях Калмыкии/ Э.Б. Дедова, Г.Н. Кониева, Е.А. Кравченко, Б.Б. Эрднеева// Вестник мясного скотоводства - Оренбург.- т 3.- №77 - С. 114-117 (п.л. - 0,35, авторских - 0,15).

4. Кониева, Г.Н. Влияние орошения и уровня минерального питания на продуктивность сена суданской травы в аридных условиях Калмыкии // Г.Н. Кониева, Е.А. Кравченко// Материалы научно-практической конференции «Актуальные вопросы селекционно-племенной работы в животноводстве». - Элиста: КалмНИИСХ, 2011. С 95-98 (п.л. - 0,30, авторских - 0,15).

5. Дедова, Э.Б. Технология возделывания суданской травы на семена в условиях республики Калмыкия// Э.Б. Дедова, В.А. Сазанова, М.А. Сазанов, Е.А. Кравченко/ Мат. межд. науч.- практ. конф. на тему «Инновационные технологии в мелиорации», М.: Изд. ВНИИА. - 2011. - С. 54-56 (п.л. - 0,15, авторских - 0,06).

6. Дедова Э.Б. Рост, развитие и продуктивность сена суданской травы в Калмыкии. Актуальные вопросы применения удобрений в сельском хозяйстве» // Э.Б. Дедова, Г.Н. Кониева, Е.А. Кравченко//Мат. Межд. науч.-практ. конф., посвященной 75-летию профессора С.Х. Дзанагова. - Владикавказ, Изд. «Горский госагроуниверситет», 2012. - С.209-211

Размещено на Allbest.ru