Продуктивность кормовых культур при минеральном питании в условиях Привилюйского агроландшафта Центральной Якутии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Продуктивность кормовых культур при минеральном питании в условиях Привилюйского агроландшафта Центральной Якутии

якутия культура кормовой урожайность

Слепцова Н.А., Иванова Л.С.

Якутская государственная сельскохозяйственная академия

Аннотация

В статье впервые представлены результаты исследований о влиянии минерального питания на урожайность и продуктивность кормовых культур в условиях Привилюйского агроландшафта среднетаежной зоны Якутии. Исследования проведены в Привилюйском агроландшафте в условиях первой агроэкологической группы земель. Зональными почвами повышенных межаласий Привилюйского агроландшафта являются мерзлотные таежные оподзоленные почвы. Объектом изучения влияния возрастающих доз минеральных удобрений на урожайность и продуктивность в условиях Привилюйского агроландшафта является районированный сорт овса Покровский 9 и рапс яровой сорт Восточно-Сибирский, который при благоприятных условиях Якутии формирует два укоса. В Привилюйском агроландшафте агротехника возделывания овса для производства сочных кормов при внесении удобрений позволяет получить до 24,8 т/га зеленой массы. Потенциал продуктивности зеленой массы овса при внесении N₁₈₀P₁₂₀K₁₅₀ составляет с 1 га по обменной энергии 23,1 ГДж, кормовым единицам - 50,2 ц и сырому протеину - 41,01 ц. Возделывание ярового рапса в Привилюйском агроландшафте при внесении минеральных удобрений в дозах N₁₃₅P₁₂₀ K₁₂₀ обеспечивает получение зеленой массы до 23,7 т/га со сбором обменной энергии до 22,00 ГДж, кормовых единиц - 16,14 ц и сырого протеина - 47,67 ц с 1 га.

Ключевые слова: КОРМОВЫЕ КУЛЬТУРЫ, ОВЕС, РАПС ЯРОВОЙ, РЕЖИМ ПИТАНИЯ, УДОБРЕНИЯ, УРОЖАЙНОСТЬ, ПРОДУКТИВНОСТЬ, МЕРЗЛОТНЫЕ ПОЧВЫ, АГРОЛАНДШАФТ

Сохранение потенциала продуктивности, энергетической и протеиновой питательности растительной массы кормовых культур является одной из важных условий снижения энергозатрат и повышения рентабельности производства кормов, что особенно важно в условиях криолитозоны. В условиях рискованного земледелия Якутии значительно возрастает значение удобрений, способных повысить продуктивность культур в 1,5-2,5 раза. Каждый элемент питания выполняет свою определенную роль и не может быть заменен другим элементом. В мерзлотных почвах Якутии усиливаются все функции удобрений: трофическая, регуляторная и мелиоративная. Следует отметить, что трофическая функция удобрений в условиях криолитозоны сильно осложняется угнетением корневого питания из-за ослабленной физиологической активности корней. Кроме того, в мерзлотных почвах мало микроорганизмов группы бактерий-минерализаторов. Поэтому мобилизация подвижных форм элементов питания отличается малой интенсивностью и зависит от теплообеспеченности почв различных агроландшафтов. Для преодоления отрицательного влияния низких температур на корневое питание ряд ученых предлагают повысить концентрацию питательных веществ, вносимых с удобрением. Необходимость внесения удобрений повышенными дозами обусловлена низким содержанием в почве минерального азота и подвижного фосфора, которые способны повысить интенсивность фотосинтеза.

Разработанная зональная система удобрений и выделение агроэкологических групп и типов мерзлотных почв позволят установить отличие и эффективность адаптивно-ландшафтного земледелия среднетаежной зоны Якутии в зависимости от режима питания. Поэтому возникает проблема изучения влияния минерального питания на формирование урожайности и продуктивность перспективных кормовых культур для производства сочных кормов с учетом потенциала почвенно-климатических условий Привилюйского агроландшафта.

Целью исследований является изучение влияния разных доз минеральных удобрений на урожайность и продуктивность зеленой массы овса и ярового рапса в условиях Привилюйского агроландшафта.

Методика исследований

Экспериментальная работа проводилась на научно-производственном стационаре «Крестях» Якутского НИИСХ РАСХН на низменной террасированной четвертичной равнине Привилюйского агроландшафта. Привилюйский агроландшафт представлен низменной террасированной четвертичной равниной (абсолютная высота - 80-180 м), сложенной аллювиальными отложениями с преобладанием мерзлотных таежных палевых супесчаных и суглинистых осолоделых почв. Площадь Привилюйского агроландшафта составляет 8740,85 тыс. гектаров, развито растениеводство и животноводство Вилюйской сельскохозяйственной зоны. Площадь сельскохозяйственных угодий составляет 379,6 тыс. гектаров, пашен - 13,3, сенокосных угодий - 197,8, пастбищ - 168,5 га. Низменная террасированная четвертичная равнина Привилюйского агроландшафта имеет сложное строение. Преобладающими агроурочищами являются межаласные и междуречные пространства с лиственничными лесами на мерзлотных таежных палевых почвах. Содоминанты представлены котловинными аласами, долинами таежных речек, тукуланами, низинными болотами и озерами. В пойме реки Вилюй выделяется низкая пойма (ежегодно заливается полыми водами), средняя (заливается через 3-4 года) и высокая (с высотой 8-10 м, заливается через 10-15 лет).

Климат террасированной равнины Привилюйского агроландшафта континентальный. Абсолютная минимальная температура воздуха в среднем - 61-64 ⁰С, максимальная - +35-38 ⁰С. Продолжительность безморозного периода в воздухе - 74 дня. Сумма среднесуточных температур воздуха выше 10⁰С составляет 1376, что достаточно для выращивания скороспелых зерновых, картофеля, исключение составляют позднеспелые сорта и кормовые культуры.

Содержание подвижного фосфора в мерзлотных таежных оподзоленных почвах определено для кормовых, овощных культур как низкое, для зерновых - среднее; обменного калия: для зерновых - высокое, для овощных и кормовых культур - среднее и высокое. Сумма температур воздуха выше 0⁰, 5⁰, 10⁰С составляет, соответственно, 1716⁰, 1647⁰, 1421⁰С. Безморозный период на поверхности почвы длится 79 дней. В период посевных работ температура почвы в слое 0-20 см составляет 11-12 ⁰С. Повышенные межаласья отличаются от ровных межаласий низким содержанием питательных веществ в почве и более высокой теплообеспеченностью [1, 2].

Исследования в Привилюйском агроландшафте проводили на мерзлотно-таежных палевых переходных почвах первой агроэкологической группы земель. Опытный участок в слое почвы 0-20 см содержал: гумуса - 4,0%, нитратного азота - 79,4 мг/кг, подвижного фосфора - 105,6, калия - 124,8 мг на кг почвы. Реакция почвенной среды близка к нейтральной и является оптимальной для выращивания овса. Площадь опытных делянок составила 100 кв. м, учетная - 50 кв. м, защитные полосы между делянками - 2 м. Повторность - четырехкратная. Из минеральных удобрений использовали мочевину (карбамид), двойной суперфосфат (46,8% д.в.) и хлористый калий (60% д.в.). Схема опыта и дозы минеральных удобрений представлены в таблицах 1 и 2. Исследования проводились на фоне орошения. Полив осуществлялся поливной установкой ДДН-70. Влажность почвы в течение вегетации поддерживалась в пределах 70% НВ. Поливная норма составила 400 м³/га. Обработка почвы проведена по рекомендации ЯНИИСХ для полевых кормовых культур [2].

Все наблюдения и учеты проведены по общепринятой методике по кормопроизводству ВНИИ кормов [3].

Объектом изучения влияния возрастающих доз минеральных удобрений на урожайность и продуктивность в условиях Привилюйского агроландшафта является районированный сорт овса Покровский 9. Овес (Avenc sativa) сорта Покровский 9 - высокоурожайная, засухоустойчивая и устойчивая к пыльной головне кормовая культура. Местный сорт Покровский 9 районирован в республике с 1982 года. Выведен Якутским НИИСХ. Разновидность ауреа. Метелка раскидистая, длиной 15-18 см. Колосковые чешуи удлиненные, широкие. Зерно желтое. Масса 1000 семян 29-39 гр. Пленчатость зерна -25%. Сорт скороспелый, вегетационный период 65-74 дня. Вегетационный период на зеленый корм составляет 50-70 дней. Урожай семян достигает 20-50, зеленой массы - 200-400 ц/га. Содержание протеина - 12-16%, облиственность - 40-45 % массы.

Второй полевой культурой является рапс яровой сорт Восточно-Сибирский, который при благоприятных условиях Якутии формирует два укоса [4, 5]. Яровой рапс (Brassica napus L.) - однолетнее скороспелое растение средней высоты (до 120-150 см), при правильном хранении семена рапса сохраняют свою всхожесть 2-3 года. Корень ветвистый, сильно развитый, глубоко проникающий в почву. Стебли прямостоячие, круглые, среднеоблиственные, соцветие - удлиненная кисть, рыхлая, длиной до 10 см с 10-50 цветками и более. Цветки мелкие, состоящие из 4 лепестков, плод - узкий стручок длиной до 10 см. Продолжительность развития растений зависит от обеспечения влагой и теплом. Из всех крестоцветных растений рапс наиболее требователен к почвенным условиям. Продолжительность вегетационного периода, в зависимости от условий года в Сибири, - 70-75 дней. Семена рапса начинают прорастать при температуре +3-4 ^оС, всходы рапса переносят заморозки до -5^оС, взрослые растения выдерживают температуру до -8^оС, могут вегетировать при температуре +2-3 ^оС [6].

Погодные условия вегетационных периодов за годы исследований отличались между собой и охватывали все особенности природно-климатических условий Привилюйского агроландшафта. Из четырех лет исследований 1988 и 1990 гг. были благоприятными при ГТК 1, 3 и 1,5 при норме 1,1. Следует отметить, что 1989 и 2000 гг. были неблагоприятными по тепло- и влагообеспеченности и отмечены ранними заморозками в вегетационный период.

Результаты исследований

Формирование урожая зеленой массы овса сорта Покровский-9 и ярового рапса сорта Восточно-Сибирский в Привилюйском агроландшафте зависело от погодных условий вегетационного периода и уровня минерального питания. В благоприятном 1988 году при ГТК 1,3 основной рост овса в высоту интенсивно происходил в период выхода в трубку - выметывание. При этом в среднем за сутки прирост растений овса составлял 3,3-3,8 см. Влияние разных доз минеральных удобрений на интенсивность суточного прироста растений овса изменялось в зависимости от прохождения фаз развития. Исследования установили, что внесение повышенных доз минеральных удобрений в дозе N₁₈₀Р₁₂₀К₁₅₀ в фазу кущения - выхода в трубку обеспечивает суточный рост овса до 2,2 см, а в варианте без удобрений - только 1,1 см. Необходимо отметить, что при частых заморозках и низких температурах воздуха летом (1989 г.) максимальный рост растений происходил в период выметывания - начало молочной спелости овса. В зависимости от дозы вносимых удобрений среднесуточный прирост растений овса составлял 3,2-5,9 см. В засушливое лето (1990 г.) рост растений овса замедлялся в период выхода в трубку - выметывания.

Урожайность ярового рапса сорта Восточно-Сибирский значительно варьировала в зависимости от тепло- и влагообеспеченности вегетационных периодов. В среднем за годы исследований максимальная урожайность зеленой массы рапса получена при внесении минеральных удобрений в дозе N₁₃₅P₁₂₀K₁₂₀ - до 24,8 ц/га, при этом прибавка урожая зеленой массы составила 9,5 т/га. В условиях 1988 года яровой рапс обеспечил наибольший урожай зеленой массы (22,8 т/га) при внесении средних доз минеральных удобрений. В 1988 году большой разницы в урожаях между вариантами не наблюдалось, что обычно происходило в годы с благоприятными погодными условиями. В 1989 году сильные суточные перепады температур на поверхности почвы и заморозки до середины июля отрицательно повлияли на всходы мелкосеменных культур. В результате урожайность ярового рапса была несколько ниже, чем обычно. Надо отметить, что эффективность разных доз минеральных удобрений на урожайность зеленой массы рапса четко прослеживается. В прохладные вегетационные периоды предпочтительнее внесение двойных сочетаний минеральных удобрений в дозе N₉₀K₆₀, обеспечивающее урожайность зеленой массы ярового рапса до 17,2 т/га [7, 8]. Для формирования урожайности ярового рапса самым неблагоприятным годом оказался 1990 год. Засуха, частые суховейные явления с относительной влажностью 14-18 % отрицательно отразились на росте и развитии растений ярового рапса. В этих условиях урожайность зеленой массы ярового рапса без удобрений составила лишь 13,3 т/га.

Результаты исследований по установлению оптимальных доз минеральных удобрений при возделывании овса сорта Покровский-9 и ярового рапса сорта Восточно-Сибирский доказали, что продуктивность полевых культур во многом определялась сочетаниями доз минеральных удобрений и погодными условиями вегетационных периодов. Исследованиями установлено, что продуктивность зеленой массы овса зависела от погодных условий и различных доз, сочетаний удобрений в условиях Привилюйского агроландшафта (табл. 1). Так, в среднем за годы исследований максимальная урожайность зеленой массы овса сорта Покровский-9 получена при внесении N₁₈₀P₁₂₀K₁₅₀ - до 24,8 т/га, что выше контроля без удобрений на 11,0 т/га, или 81%.

Таблица 1. Продуктивность зеленой массы овса сорта Покровский-9 при минеральных режимах питания в условиях Привилюйского агроландшафта (среднее за годы)

При этом продуктивность с 1 га составила: по сбору обменной энергии - до 23,13 ГДж, кормовых единиц - до 50,2 ц и сырого протеина - до 41,0 ц, что превышало контроль без удобрений, соответственно, на 87, 88 и 99 %. При режимах питания, отраженных в таблице 2, содержание переваримого протеина на кормовую единицу достигает 168 г, что превышает зоотехнические нормы для животных.

Проведенные исследования показали, что хозяйственная продуктивность зеленой массы ярового рапса также зависела от погодных условий (заморозки) и различных режимов питания в условиях Привилюйского агроландшафта (табл. 2).

Таблица 2. Продуктивность зеленой массы ярового рапса сорта Восточно-Сибирский при применении минеральных удобрений в условиях Привилюйского агроландшафта (среднее за годы)

В среднем за годы исследований наибольшая урожайность зеленой массы ярового рапса сорта Восточно-Сибирский получена при внесении N₁₃₅P₁₂₀K₁₂₀ - до 24,8 т/га, что выше контроля без удобрений на 9,5 т/га. Внесение минеральных удобрений в средних дозах обеспечивало получение наибольшего сбора обменной энергии - до 22,59 ГДж, кормовых единиц - 16,14 ц и сырого протеина - 50,78 ц, что превышает контроль без удобрения, соответственно, на 83%, 55% и 74 %. При этом содержание переваримого протеина на 1 кормовую единицу изменяется от 177 до 231 г в зависимости от доз удобрений, что значительно превышало зоотехническую норму.

Заключение

С учетом особенностей агроэкологической группы земель Привилюйского агроландшафта, используя районированные высокоурожайные сорта кормовых культур овса и ярового рапса при различных дозах минерального питания, можно получить максимальную урожайность с повышенной продуктивностью. В Привилюйском агроландшафте агротехника возделывания овса для производства сочных кормов при внесении удобрений позволяет получить до 24,8 т/га зеленой массы со сбором обменной энергии до 23,1 ГДж, кормовых единиц - 50,2 ц и сырого протеина - 41,01 ц, что значительно превышает контроль без удобрения. Также возделывание ярового рапса в Привилюйском агроландшафте при внесении минеральных удобрений в средних дозах обеспечивает получение зеленой массы до 23,7 т/га со сбором обменной энергии до 22,00 ГДж, кормовых единиц - 16,14 ц и сырого протеина - 47,67 ц с 1 га.

Список использованных источников

1. Иванова Л.С. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Лено-Амгинского междуречья. -Новосибирск. - 2004. - 132 с.

2. Система ведения сельского хозяйства в Республике Саха Якутия на период 2016-2020 годы / метод. пособие/. - Якутск. - 2017. - 415 с.

3. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. - М: РАСХН. - 1997.

4. Корнилов Д.П., Федоров И.А. Технология возделывания рапса в Якутии. - Якутск. - 1985. - 24 с.

5. Федоров И.А. Биологические особенности рапса в Якутии // Тез. докл. XI Всесоюз. симп. - Якутск. - 1986. - С. 161-162.

6. Гончаров П.Л. Кормовые культуры Сибири. - Новосибирск: изд-во НГУ. - 1992. - С. 65-66.

7. Слепцова Н.А. Зависимость урожайности рапса от внесения удобрений и тепло-влагообеспеченности вегетационного периода / Сбор. тезисов докладов науч. конф., посвященной Году Арктики. - Якутск: книжное изд-во ЯГУ. - 1998. - С. 93-94.

8. Слепцова Н.А. Потребность овса в минеральных удобрениях в условиях Западной Якутии. Материалы международ. конф. «Применение средств химизации - основа повышения продуктивности плодородия почв» 28-29 апреля 2004. - М. - Вып. 3. - С. 42-44.

Цитирование

Слепцова Н.А., Иванова Л.С. Продуктивность кормовых культур при минеральном питании в условиях Привилюйского агроландшафта Центральной Якутии // АгроЭкоИнфо. - 2018, №2. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2018/2/st_263.doc.

Размещено на Allbest.ru