CC BY
42
ЁдбжёёёГ E.I., 1б0ёГпёау I.E.*, 1б0ётёёё А.А.**
Всероссийский НИИ орошаемого земледелия РАСХН,
*Оренбургский государственный педагогический университет,
**Оренбургский НИИ сельского хозяйства РАСХН
AAdTaeTEJAExAnEEA JNjAAfNNOE OTDlEDTAAfEB ААВТОЁОТOAnqTA TAJTЁА0 f AaT at f f ЁЁА A lAflAEAlAUO E_n1A0Anuo UnAAAO IDE IDI0AfEE ГА MTUO xAdTTqA! AO TdAFACdAi^TAT ІDАAODАЁUB
A ЭааТоа ЭаПтаоЭёаа^опу ТпГТаГйа оаоГТёТаё^апёёа |'дёа7й аТдааёйааГёу Га ТдТ0аа7йо даТёуо 1ЭаГабЭаПёТаТ 1даабдаёиу ТаГТёаоГааТ аТГГёёа. 1дёааааГй мёб^аГГйа уёт'адёТагоаёи-Гй7 Тбоа! ааГГйа м 6ТоТПёГоаоё^аПёТё аауоаёиГТПоё дапоаГёё, аТамТб ааёатб ТдТ0аа7ТаТ б^апоёа, ааГа ТоаГёа ГдТабёоёаГТпоё, уёТ и 7 ё^апёТё ё аёТу Гадааоё^аПёТё уббаёоёаГТпоё ёппёа-аба7йо аадёаГоТа а м'йоа.
Однолетний донник - новая, для Оренбургской области малоизученная кормовая культура. Введением в культуру он обязан своими ценными кормовыми свойствами, которые не уступают таким известнейшим бобовым травам как клевер, эспарцет и люцерна.
Как и всякое бобовое растений, однолетний донник является не только важным источником белка, но и способен обогащать почву фосфором, калием и особенно азотом.
Интенсивное использование орошаемых земель, при недостаточном внесением органических и минеральных удобрений на фоне применения высоких оросительных норм, зачастую сопровождается ухудшением агрофизических свойств и снижением плодородия почвы. Использование в таких условиях в орошаемых севооборотах кормовой культуры однолетнего донника в качестве мелиоранта приобретает особую значимость.
В связи с эти в период с 1997 по 2000 гг. на орошаемых землях Южного Урала нами были впервые изучены особенности роста и развития однолетнего донника, способы и густота посева, продуктивность, влияние на плодородие почвы, а также дана экономическая и энергетическая оценка лучших вариантов.
Рельеф местности на опытном участке АО «Самородово» г. Оренбурга равнинный, с небольшим уклоном (до 0,001) в северо-западном направлении. Оросительная сеть комбинированного открыто-закрытого типа. Орошение на 95% обеспечивается водой реки Урал, остальные 5% - аккумулированной талой снеговой водой.
С помощью магистрального трубопровода вода подается в бассейн - водохрани-
лище емкостью 1,5...2 млн. м3, откуда самотеком по трубопроводам через гидранты поступает в оросители. Земляные оросительные каналы расположены через 120 м протяженностью 800... 1000 м и предназначены для полива дождевальной машиной ДДА -100МА. Грунтовые воды на орошаемом участке залегают на глубине 8...10 м.
Почва опытного участка и прилегающего массива - чернозем южный террасовый, среднегумусный, среднемощный, глубоко солонцеватый, средне- и тяжелосуглинистый. Водно-физические свойства данной почвы в слое 0...1,00 м представлены следующими показателями: НВ - 23,8%, МГ - 8,3%, ВУЗ - 12,5% массы сухой навески, плотность - 1,29 т/м3.
Содержание подвижных форм азота 6,95 мг/100 г, фосфора 2,63...3,98 мг/100 г и калия 30...40 мг/100 г.
Одним из основных факторов развития однолетнего донника на орошении является температурный режим вегетационного периода. Наблюдения показали, что в зависимости от складывающихся температурных условий весны и лета, фаза всходы-ветвление длится от 36 до 40 дней. Чем быстрее набирается сумма эффективных температур, тем раньше наступает фаза бутонизации и цветения (табл. 1).
Во все годы исследований посев был проведен в мае. Всходы суданской травы и проса появились на 6-8-й день после посева, а однолетнего донника - на 10-15-й день.
Фаза ветвления однолетнего донника наступила в 1997 году на 49-й день, в 1998 и 1999 - на 45 и 47-й и в 2000 году - на 51-й день.
Таблица 1. Даты наступления фенофаз однолетнего донника
12 22 30 10 20 8 23 28 -
V V V I V II V II V III V III IX
10 20 24 1 12 1 12 10 20
V V V I V II V II V III V III IX IX
6 19 22 30 9 26 10 9 22
V V V I V II V II V II V III IX IX
4 18 23 2 14 2 12 11 20
2 0 0 0 V V V I V II V II V II V III IX IX
Таблица 2. Фотосинтетическая деятельность растений в первом укосе
4 2
• ••••• •••••• • ••••• •••
•
• •• • 2 •• 1 ••
0 ,15 3 8,2 1110 5 ,3 3 7,0 843 4 ,9
0 ,3 0 3 8,2 957 5 ,1 3 7,2 788 4 ,7
0 ,4 5 3 5 ,7 868 5 ,0 3 3,7 708 4 ,7
0 ,6 0 3 4 ,7 739 4 ,8 3 0,3 657 4 ,6
0 ,15 4 5 ,6 1264 5 ,8 4 5 ,1 1024 5 ,1
0 ,3 0 4 4 ,6 1174 5 ,5 4 5 ,1 953 5 ,0
0 ,4 5 4 8,0 956 5 ,2 4 7,5 803 4 ,8
0 ,6 0 4 5 ,2 804 5 ,1 4 4 ,4 747 4 ,6
В 1997 и 1998 годах фаза бутонизации наступила на 59-й и 52-й день, в 1999 и 2000 годах - на 56-й и 61-й день.
К моменту проведения первого укоса в фазу начала цветения однолетнего донника суданская трава находилась в фазе цветения, а просо в начале цветения.
Первый укос был проведен в 1997 году на 69-й день, в 1998 и 1999 - на 63-й и 65, и в 2000 -на 73-й день.
После скашивания фаза ветвления в 1997 году наблюдалась на 16-й день, в 1998 и 1999 году на 13-й и 16-й, а в 2000 году на 13-й день после отрастания однолетнего донника.
Ко второму укосу приступили в 1997 году на 50-й, в 1998 и 2000 годах на 54-й, в 1999 - на 60-й день со дня отрастания однолетнего донника.
К моменту второго укоса суданская трава и просо находились в фазе начала цветения.
Общая продолжительность вегетационного периода однолетнего донника в среднем за годы проведения исследований составила 127...139 дней.
Известно, что 90.95% сухой биомассы растений составляет органическое вещество,
образующееся в процессе фотосинтеза. Размеры ассимиляционной поверхности любой культуры в значительной степени определяют ее урожай, так как листья являются основными органами растений, создающими органическое вещество [6, 5].
Максимальная площадь листьев в посевах однолетнего донника наблюдалась в фазу цветения и составила 38,2 тыс. м2 на 1 га при норме его высева 4 млн. всхожих семян на 1 га, способ посева - рядовой (табл. 2).
На посеве однолетнего донника с суданской травой площадь листьев была больше в сравнении с одновидовым посевом донника на 17.20%,
Изменение нормы высева и ширины междурядий донника в смеси, не оказало существенного влияния на площадь листовой поверхности.
Особенности формирования площади листьев накладывают свой отпечаток на интенсивность фотосинтеза и его показатели, фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность.
Максимальный фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосин-
Таблица 3. Водный баланс орошаемого участка под посевами однолетнего донника
Годы Использованные почвенные влагозапасы, м3/га Осадки, м3/га Оросительная норма, м3/га Суммарное водопотребление, м3/га
1997 620 1960 1660 4240
1998 940 550 3100 4590
1999 780 1090 2960 4830
2000 680 2050 2120 4850
В среднем 755 1413 2460 4628
Таблица 4. Коэффициент водопотребления однолетнего донника в одновидовом и смешанных посевах (м3/т)
Ширина междурядья, м
0,60 0,45 0,30 0,15
Норма высева донника 4 млн. семян на 1 га
Донник 828 690 645 515
Донник + суданская трава 639 571 531 503
Донник + просо 730 634 554 526
Норма высева донника 3 млн. семян на 1 га
Донник 900 729 651 529
Донник + суданская трава 603 571 517 490
Донник + просо 692 600 554 537
Норма высева донника 2 млн. семян на 1 га
Донник 1025 865 810 625
Донник + суданская трава 651 639 547 554
Донник + просо 797 619 561 541
Суданская трава 486
теза наблюдались на одновидовом посеве однолетнего донника с нормой его высева 4 млн. всхожих семян на 1 га при рядовом способе посева и составили 1110 тыс. м2/ га и 5,28 г/м2 сутки, в посевах смеси донника с суданской травой ФП был выше - 1264 тыс. м2/ га, а ЧПФ - 5,83 г/м2 сутки.
На фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза существенно влияют ширина междурядья и норма высева однолетнего донника, с увеличением междурядья и уменьшением нормы высева шло снижение фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза как на одновидовом посеве донника, так и в смеси с суданской травой.
В условиях засушливого Оренбуржья орошение, является гарантирующим фактором получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур.
Предполивной порог влажности почвы на всех вариантах опыта допускался не ниже 75% НВ. Глубина увлажнения составляла от 0,3 в начале вегетации до 0,7 м в конце.
Водный баланс орошаемого участка в зависимости от климатических условий года складывался по-разному. В острозасушли-
вые 1998 и 1999 годы потребовалось за вегетационный период провести соответственно 7 и 8 поливов с оросительной нормой 3100 и 2960 м3/га. Суммарное водопотребление в эти годы составило 4590 и 4830 м3/га (табл. 3).
Наименьшее количество поливов было проведено в 1997 году - 4, с оросительной нормой 1660 м3/га. Основное значение в водном балансе в 1997 году составили осадки -46,2%, а в 1998, 1999 и 2000 годах оросительная норма - 67,5; 61,3 и 43,7%. В среднем за 1997.2000 годы на оросительную норму приходилось 53,2% от суммарного водопотребления культур, 30,5% - осадки и 16,3% -использованные почвенные влагозапасы.
Экономное расходование оросительной воды, получение возможно большего количества сельскохозяйственной продукции на каждый кубический метр израсходованной воды - одна из важнейших проблем сельскохозяйственного производства в условиях засушливого Оренбуржья.
Многие исследователи отмечают, что далеко не во всех случаях целесообразно максимальное удовлетворение потребности в воде, при которой наблюдается наивысшая урожайность [4, 3]. По данным В.Р. Ви-
Таблица 5. Продуктивность однолетнего донника в одновидовом и смешанных посевах суданской травы
за два укоса (способ посева рядовой)
Культура Урожайность зеленой массы, т с 1 га Выход кормовых единиц, т с 1 га Выход переваримого протеина, т с 1 га Содержание переваримого протеина в 1 корм. ед., г
Норма высева донника 4 тыс. всхожих семян на 1 га
Донник 32,1 4,98 1,25 253,2
Донник+суданская трава 36,0 5,04 0,72 144,3
Донник+просо 32,3 5,00 0,75 150,9
Норма высева донника 3 тыс. всхожих семян на 1 га
Донник 31,3 4,79 1,20 250,2
Донник+суданская трава 37,1 5,18 0,68 133,0
Донник+просо 31,5 4,87 0,70 144,3
Норма высева донника 2 тыс. всхожих семян на 1 га
Донник 26,4 4,04 1,04 255,6
Донник+суданская трава 32,7 4,60 0,67 125,2
Донник+просо 31,2 4,87 0,66 135,3
Суданская трава 39,4 5,76 0,60 105,1
Примечание: норма высева компонентов была постоянной, 3 млн. всхожих семян суданской травы и 2,5 млн.проса).
льямса [2], минимальные затраты воды на единицу урожая получены в опытах при минимальных оросительных нормах. Постепенное увеличение норм неизменно приводило к росту затрат воды на единицу урожая (в 1,5__2,2 раза).
А.М. Алпатьев [1], основываясь на собственные исследования и обобщения литературных данных, пришел к выводу, что суммарное водопотребление ограничивается тепловыми ресурсами и увеличивается в опытах только при неполном удовлетворении потребности растений в воде; вместе с этим растут и урожаи. По мере увеличения использования тепловых ресурсов на испарение, рост валового расхода воды уменьшается и, наконец, совсем прекращается, а урожайность продолжает расти за счет улучшения агротехнических мероприятий.
Наши исследования подтвердили действие закона совокупного влияния факторов - орошение повышает эффективность агротехнических мероприятий, они в свою очередь позволяют улучшить использование оросительной воды и снизить коэффициент водопотребления (табл. 4).
Коэффициент водопотребления по вариантам опыта уменьшался с увеличением нормы высева донника, а также при его совместном посеве с суданской травой и просом.
Уменьшение ширины междурядья также повлекло за собой уменьшение коэффициента водопотребления.
Наименьший коэффициент водопотребления по опыту был получен на одновидовом посеве суданской травы и составил 486 м3 воды на 1 т сухой массы.
Во все годы исследований на посевах донника было проведено по два укоса, с распределением урожайности 69.77 в первом и 23.31% от общего валового сбора зеленой массы во втором.
Наибольшая урожайность зеленой массы и выход кормовых единиц за два укоса отмечались на одновидовом посеве суданской травы и составили соответственно 39,4 и 5,76 т с 1 га (табл. 5).
Одновидовой посев однолетнего донника уступал по урожайности зеленой массы и выходу кормовых единиц посеву суданской травы на 18 и 13%, смеси однолетнего донника с суданской травой на 13 и 4%. Максимальный же выход переваримого протеина за два укоса 1,25 т с 1 га, отмечался на одновидовом посеве однолетнего донника, что в 2,1 раза больше по сравнению одновидовым посевом суданской травы. Содержание переваримого протеина в 1 кг сухого вещества на вариантах с одновидовыми посевами однолетнего донника было значительно выше в сравнении с вариантами посевов травосмесей однолетнего донника с суданской травой и просом, и более чем в 2 раза в сравнении с содержанием его в 1 кг сухого вещества одновидового посева суданской травы.
Таблица 6. Химический анализ корневой массы однолетнего донника и суданской травы
Культура Масса корней в объеме почвы Содержание питательных веществ в корневой массе в слое 0-40 м на 1 га, кг
0,30х0,30х0,40 м, г на 1 га, кг N P K
Однолетний донник 41,74 4637,6 70,00 3,71 19,94
Суданская трава 28,26 3140,0 36,00 2,51 13,49
Таблица 7. Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания однолетнего донника и суданской травы в одновидовых и смешанных посевах
Показатели Донник Донник+суданская трава Донник+просо Суданская трава (контроль)
Урожайность зеленой массы, т с 1 га 32,1 37,1 32,3 39,4
Производственные затраты на 1 га, руб. 3054 3609 3116 3660
Стоимость валовой продукции с 1 га, руб 6230 5860 5750 6360
Условно-чистый доход с 1 га, руб. 3176 2251 2634 2700
Уровень рентабельности, % 103,9 62,4 84,5 73,8
Получено энергии с урожаем, ГДж/га 68,2 66,7 64,7 68,1
Затрачено энергии, ГДж/га 13,0 15,0 14,6 13,9
Чистый энергетический доход, ГДж/га 55,2 51,7 50,1 54,2
Коэффициент энергетической эффективности 4,25 3,45 3,43 3,90
Энергетическая себестоимость продукции, ГДж/га 1,44 1,58 1,59 1,43
Особое внимание в опыте было уделено вопросу поступления N P, K в почву с корневой массой, которая определялась в объеме почвы 0,30 х 0,30 х 0,40 м.
Было установлено, что масса корней суданской травы на 1 га. составила 3140 кг, однолетнего донника - 4637 кг (табл. 6). В корневой массе суданской травы содержалось 36,6 кг азота, 2,5 - фосфора, 13,5 - калия, в корневой массе однолетнего донника - 70,0 кг азота, 3,71 фосфора и 19,9 калия соответственно.
При расчете экономической и биоэнергетической эффективности возделывания кормовых культур были взяты наиболее урожайные варианты опыта (табл. 7).
Из полученных в расчетах данных видно, что наименьшая себестоимость, наибольший условно-чистый доход и уровень рентабельности отмечались в варианте с одновидовым посевом однолетнего донника. В связи с неустановившейся в стране рыночной экономикой, систематическим изменением цен на материалы и услуги, использование экономических методов не всегда позво-
ляет дать объективную оценку эффективности проводимому техническому процессу. Такой объективной оценкой может стать определение энергетической эффективности возделывания культур.
Минимальные энергетические затраты и наибольшая энергетическая эффективность наблюдались в вариантах с одновидовым посевом однолетнего донника.
Таким образом, с целью получения урожайности зеленой массы до 32,1 т с 1 га с выходом кормовых единиц и переваримого протеина 4,98 и 1,28 т с 1 га, с содержанием переваримого протеина в 1 кормовой единице 253,2 г следует высевать однолетний донник с нормой 4 млн. всхожих семян на 1 га, в смеси с суданской травой норму высева однолетнего донника следует уменьшить до 3 млн. всх. семян на 1 га.
Для поддержания в корнеобитаемом слое влажности почвы не ниже 75% НВ, в зависимости от климатических особенностей года проводить 4.8 поливов с оросительной нормой 1660.3100 м3/га.
Список использованной литературы:
1. Аппатьев А.М. Влагооборот культурных растений. - Л.: Гидрометиоиздат, 1954. - 248. с
2. Вильямс В.Р. Собрание сочинений. - М.: Сельхозгиз, 1951. - Т. VI. - С. 313 - 337.
3. Воропаев Г.В. Не вегетационные влагонакопления и круглогодичная эксплуатация оросительных систем // Водные мелиорации в СССР. М.: 1974. - С. 18 - 25.
4. Дмитриев В.С. Экономика производства зерна на орошаемых землях. - М.: 1973. - 288 с.
5. Ничипорович А.А. Фотосинтез и продукционный процесс. - М.: Наука, 1978. - 276 с.
6. Тимирязев К.А. Жизнь растений. - М.: Сельхозгиз, 1936. - С. 151.
