Научная статья на тему 'Донник в биологизации земледелия в западном Казахстане'

Донник в биологизации земледелия в западном Казахстане Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
320
115
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИОЛОГИЗАЦИЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ / ДОННИК / ЖИТНЯК / ТРАВОСМЕСЬ / ГУМУС / ЗАПАДНЫЙ КАЗАХСТАН / SWEET CLOVER / WHEAT-GRASS / GRASS MIXTURE / BIOLOGIZATION / HUMUS / WEST KAZAKHSTAN

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Чекалин Сергей Григорьевич

В статье за многолетний период наблюдений показана роль донника в биологизации земледелия в условиях Западного Казахстана. Дана оценка основным биологическим свойствам донника и их воздействию на повышение урожайности трав, плодородие почвы, урожайность зерновых культур в последействии. Выявлено, что включение в травосмесь к житняку донника даёт возможность существенно увеличить процессы формирования не только наземной массы создаваемых фитоценозов, но и увеличить содержание гумуса в почве за один и тот же промежуток времени. Наличие в травосмеси донника позволяет повысить валовой сбор сена на втором году жизни агрофитоценоза в 1,7 2,5 раза. За счёт урожайности донника и его последействия дополнительный сбор сена с гектара увеличивается на 26,4 45,1 %, при этом общий уровень прибавки зависит от длительности использования трав на поле. Доказано, что азотофиксирующие и фитомелиоративные свойства донника позволяют повысить плодородие почвы, что положительно сказывается на урожайности зерновых культур, высеваемых по пласту трав. В среднем за четыре года наблюдений урожайность зерновых, высеваемых на варианте опыта, в котором ранее произрастали житняк с донником, составила 1,2 т/га, что было выше урожайности зерновых, высеваемых по чисто житняковому пласту на 0,11 т/га. При посеве зерновых по варианту сложной злаково-бобовой травосмеси урожайность зерновых составила 1,3 т/га.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Чекалин Сергей Григорьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE ROLE OF SWEET CLOVER IN CROP FARMING BIOLOGIZATION IN THE WEST OF KAZAKHSTAN

The article is devoted to the results of long-term studies on the role of sweet clover in the process of crop farming biologization under the conditions of West Kazakhstan. The basic biological properties of sweet clover and its impact on soil fertility, grass and grain crops yields increase have been assessed. It is found that inclusion of sweet clover into the grass mixture results in significant enhancement of both the processes of above -ground mass of phytocenoses being formed and of humus content in soil, for one and the same period of time, as well. The availability of sweet clover in the grass mixture makes it possible to increase the gross output of hay on the second year of agrophytocenoses life by 1.7 2.5 times. Due to sweet clover yielding capacity and its aftereffect, the extra yield of hay per hectare has been increased at 26.4 45.1 %, with the total extra amount of hay obtained being dependent on the duration of using the grasses on the field. It has been ascertained that the nitrogen-fixing and phytomeliorative properties of sweet clover contribute to soil fertility improvement, this having positive influence on yielding capacity of grain crops being sowed on the sod layer of soil. For the four-years period of observations the yields of grain crops, sowed on the test land plots after the combination of wheat-grass with sweet clover, were 1.2 t/ha, which was at 0.11 t/ha higher as compared with the yields of grain crops grown on land plots after wheat-grass without sweet clover admixture. The yielding of cereals grown on grass-legume sod layers was 1.3 t/ha.

Текст научной работы на тему «Донник в биологизации земледелия в западном Казахстане»

Донник в биологизации земледелия в Западном Казахстане

С.Г. Чекалин, к.с.-х.н., ТОО «Уральская СХОС»

Одной из основных задач земледелия является сохранение и повышение плодородия почв. В последние годы решение этой задачи напрямую связано с использованием методов биологической системы земледелия, в которой наиболее широко распространёнными приёмами воспроизводства плодородия почвы являются адаптивный подбор и чередование культур в севообороте, минимальная обработка почвы и применение всей нетоварной части урожая на удобрение, максимальное использование культур, обладающих симбиотической азотофиксацией.

Данные приёмы биологизации направлены на поддержание бездефицитного баланса гумуса и стабилизацию почвенного плодородия. Дальнейшее стремление к повышению уровня урожайности культур невозможно без решения вопросов расширенного воспроизводства гумуса, которое напрямую связано с внесением значительных доз органических удобрений (навоза) или посева многолетних трав [1, 2].

При ограниченных запасах навоза многолетние травы на современном этапе развития земледелия являются самым приоритетным источником накопления органического вещества в почве, за счёт которого можно в короткие сроки решить проблему истощения пашни и полного восстановления её плодородия.

В Западно-Казахстанской области травосеянием стали заниматься с начала XX в. Так как территория области является биологической родиной различных видов житняка, то введение житняка в культуру в эти годы предоставило возможность в производстве зерна перейти от примитивного экстенсивного переложно-залежного земледелия к более интенсивной травопольно-зернопаровой системе ведения сельскохозяйственного производства [3]. Способность трав восстанавливать почвенное плодородие за 3 — 5-летний период стала обеспечивать устойчивость зернового производства в условиях сильной засушливости климата в ре-

гионе. В рекомендациях тех лет к использованию предлагались только такие севообороты, в которых удельный вес многолетних трав составлял 44 — 50%.

Высокая оценка значения многолетних трав в полевых севооборотах в дальнейшем на Уральской опытной станции послужила основой в разработке зональной технологии посева многолетних трав полупокровным способом и выведению новых сортов не только житняка (Уральский узкоколо-сый), но и люцерны (Уральская синяя) и донника (Колдыбанский).

Освоение целинных земель отодвинуло на второй план вопросы повышения плодородия за счёт многолетних трав. В то же время, несмотря на высокую распаханность территории, пик которой пришёлся на 80-е гг. прошлого столетия, площади посевов житняка в этот период составляли 350 тыс. га, в том числе на пашне около 110 тыс. га.

В настоящее время посевы многолетних трав в структуре пахотных угодий области занимают 89,5 тыс. га, или 12,2%. В основном это старовозрастные посевы житняка. В то же время на фоне повышения финансовой устойчивости хозяйств стало возрождаться и травосеяние. Так, по данным областного управления сельского хозяйства, при плановой площади посева житняка в 4,0 тыс. га в год фактическая площадь его посева в 2012 г. составила 13,86 тыс. га, в 2013 г. — 8,3 тыс. га. Невысокие темпы залужения в основном связаны с дефицитом и высокой стоимостью семенного материала, однако налицо факт возрождения травосеяния в регионе.

Основной культурой при залужении полей по-прежнему является житняк. Устойчивость житняка к повышенному температурному режиму, засолён-ности почв и другим неблагоприятным условиям произрастания на протяжении многих лет возделывания зарекомендовала высокую надёжность этой культуры в производстве.

В то же время в силу своих биологических особенностей полное доминирование травостоя и наибольшая продуктивность житняка отмечаются только на третий-четвёртый год после его посева [4].

Медленное развитие житняка в первые годы его жизни, к сожалению, не способствует быстрому восстановлению плодородия почвы. Эти процессы, скорее всего, будут проходить замедленными темпами, и для полного восстановления имеющегося дефицита гумуса может потребоваться не одна ротация севооборота. Тем не менее отмеченные выше недостатки можно устранить за счёт посева злаково-бобовой травосмеси, где одним из обязательных компонентов житняка должен являться донник.

Объекты и методы. Наблюдения проводили на Уральской сельскохозяйственной опытной станции с 2000 по 2012 г., где многолетние травы высевались в 2000, 2001 и 2004 гг. В качестве сравнительной оценки использовались варианты чистого посева житняка, житняка с донником и варианты сложных травосмесей, состоящих из житняка, донника, эспарцета, люцерны и ломкоколосника. В опыте 2004 г. закладки трав даётся не только сравнительная оценка роста и развития трав на выводном поле севооборота, но и их оценка как предшественника для зерновых культур. Обработку пласта многолетних трав в 2008 г. в этом опыте и последующее возделывание по нему культур проводили по минимальной технологии, основу которой составляла основная обработка почвы плоскорезом на глубину 12 — 14 см. В 2009 г. здесь высевали яровую пшеницу, в 2010 г. — просо, в 2011 г. — ячмень, в 2012 г. — просо. Почва опытного участка тёмно-каштановая, тяжелосуглинистая.

Результаты исследований. Донник (Melilotus Abans) - травяное растение, относящееся к семейству бобовых. На территории стран бывшего СНГ встречается 11 видов донника, из которых три вида однолетние, остальные — двулетние растения. В условиях сухой степи Западного Казахстана наибольшее распространение имеют двулетние белый и жёлтый донник, причём последний больше распространён, чем первый, по причине большей засухоустойчивости.

Основная отличительная особенность донника заключается в его неприхотливости к местам произрастания. Он хорошо переносит засолённость

и солонцеватость почв, и это гарантирует его высокую продуктивность на любых типах почв степной и сухостепной зон региона.

Нетребовательность донника к плодородию почв обеспечивает возможность его использования также и для восстановления нарушенных сельскохозяйственных угодий, для которых необходима рекультивация [3].

Донник является хорошим фитомелиоратором почв. Обладая хорошо развитой и глубоко проникающей в почву корневой системой, он способен усваивать из труднодоступных соединений кальций и перемещать его из нижних слоёв почвы в верхние. В результате в почвенно-поглощающем комплексе происходит вытеснение, а затем и вымывание в нижние слои почвы ядовитых солей натрия. В дальнейшем, после отмирания донника и перегнивания его корневой системы, верхний слой почвы обогащается не только азотом и фосфором, но и кальцием [5]. Таким образом, донник не только улучшает плодородие почвы, но и создаёт благоприятные условия для последующего развития трав в агрофитоценозах.

Донник жёлтый — двулетняя культура. Поэтому, пока житняк и другие многолетние травы только входят в полную силу своего развития, включение донника в состав травосмеси позволяет на второй год жизни трав резко увеличить валовые сборы сена (табл. 1).

Так, если в первый год продуктивного использования трав урожайность житняка в опыте закладки 2000 г. составила 2,29 т/га, а в опыте 2004 г. закладки — 2,20 т/га, то за счёт донника валовый сбор сена в этот год увеличился на 3,5 т/га и 1,58 т/га, или в 2,5 и 1,7 раза, в первом и втором опытах соответственно. Высокая урожайность трав за счёт донника наблюдалась и в сложных травосмесях по всем опытам без исключения.

В то же время донник, развивая мощную вегетативную массу, не только не угнетает произрастающие под его пологом травы, но и благодаря своим фитомелиоративным и симбиотическим качествам обеспечивает для них лучшие условия питания, а на этом фоне и условия для дальней-

1. Урожайность сена многолетних трав по годам исследований, т/га

Год Агрофитоценоз Год наблюдений

посева 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

житняк 2,29 2,71 0,70 1,43 1,94 1,90 1,60 1,40

2000 житняк + донник 5,79 3,40 0,84 2,27 2,28 2,04 2,05 1,60

житняк + донник + эспарцет 4,91 5,49 1,27 2,47 3,57 2,13 2,40 1,50

житняк + эспарцет + донник - 6,23 2,01 3,25 2,61 2,29 2,55 2,66

2001 житняк + эспарцет + донник + ломкоколосник - 5,43 1,88 3,19 2,37 2,07 2,55 2,48

житняк - - - - 2,20 3,48 3,30 1,72

житняк + донник - - - - 3,78 3,59 3,83 2,33

2004 житняк + эспарцет + донник + люцерна - - - - 4,29 4,35 5,32 2,96

2. Урожайность зерновых культур по пласту многолетних трав по годам наблюдений, т/га

Предшественник Год наблюдений Средняя за 4 года

2009 2010 2011 2012

Житняк 0,54 0,50 2,27 1,06 1,09

Житняк + донник 0,58 0,55 2,51 1,16 1,20

Житняк + донник + эспарцет + люцерна 0,62 0,57 2,69 1,34 1,31

шего развития и продуктивности сопутствующих ему компонентов трав.

За счёт урожайности самого донника и его последействия в первом опыте в сумме за 8 лет дополнительно было получено 6,3 т/га сена, в опыте 2004 г. закладки — за четыре года — 2,83 т/га, что в сравнении с вариантами чистого посева житняка составило 45,1 и 26,4% по опытам соответственно.

В силу своих биологических особенностей житняк не обладает симбиотическим свойством усваивать азот атмосферы для формирования своей вегетативной массы. Поэтому его рост и развитие в начальный период происходит за счёт существующего питательного режима почвы перед его посевом, который напрямую зависит от исходного уровня плодородия почвы этого периода. В этих условиях дальнейшее развитие житняка идёт на фоне его собственного окультуривания почвы, которое во многом также определяется складывающимися метеоусловиями в период его вегетации.

По этой причине четырёхлетний период пребывания житняка на выводном поле севооборота явно недостаточен для полной реализации его биологического потенциала. Оценочным фактором его продуктивных качеств в данном случае является величина накопленного им гумуса, который в сравнении с другими вариантами произрастающих в этих же метеоусловиях культур был намного ниже и составил 3,09%. В травосмеси совместного посева житняка с донником содержание гумуса в почве за этот же период увеличилось на 0,03%, а под сложной злаково-бобовой травосмесью (житняк + эспарцет + донник + люцерна) — на 0,11%.

Продолжение исследований в направлении возделывания зерновых культур по пласту многолетних трав также выделяет положительное влияние донника на урожайность высеваемых по пласту трав культур (табл. 2).

Период наблюдений, к сожалению, совпал с двумя острозасушливыми годами (2009 и 2010 гг.), тем не менее положительное последействие донника продолжало сказываться на урожайности зерновых культур и в 2011 и 2012 гг. В среднем за годы исследований урожайность зерновых культур, высеваемых на варианте опыта, где раньше произрастали житняк с донником, была на 0,11 т/га выше по сравнению с вариантом, где зерновые высевались по чисто житняковому пласту. В более влажный

2011 г. прибавка урожая ячменя, высеваемого на варианте, где раньше был житняк с донником, составила 0,24 т/га по сравнению с вариантом, где донник не высевался (чистый посев житняка). В 2012-м — среднем по увлажнению году — вариант житняка с донником выглядел также достойно. Урожайность проса здесь составила 1,16 т/га, что на 0,1 т/га выше по сравнению с контролем.

Способность поликомпонентной злаково-бобовой травосмеси к обеспечению значительного повышения плодородия почвы оказало большее воздействие на урожайность зерновых культур. Во все годы наблюдений здесь прослеживалась самая высокая продуктивность зерновых культур, которая в среднем составила 1,31 т/га, что на 0,22 т/га выше по сравнению с урожайностью культур высеваемых по житняку.

Вывод. Таким образом, введение и широкое использование в травосмесях донника даёт возможность существенно увеличить процессы формирования не только наземной массы создаваемых фитоценозов, но и увеличить содержание гумуса в почве за один и тот же промежуток времени. Положительные свойства донника как азото-фиксатора и фитомелиоратора почв создаёт не только оптимальные условия для последующего развития произрастающих с ним многолетних трав, но и оказывает благоприятное последействие на урожайность высеваемых по пласту трав зерновых культур.

Скорость восстановления плодородия почвы значительно увеличивается с использованием сложных злаково-бобовых травосмесей, однако широкое использование люцерны и эспарцета в регионе может быть ограничено по причине наличия в регионе солонцеватых почв, особенно на землях коренного улучшения.

Развиваясь на солонцовых пятнах, донник способствует вовлечению их в хозяйственный оборот, что в дальнейшем обеспечивает увеличение урожайности культур и их валовых сборов.

Литература

1. Шевченко С.Н., Корчагин В.А. Научные основы современных технологических комплексов возделывания яровой мягкой пшеницы в Среднем Заволжье. М., 2006. 283 с.

2. Киреев А.К., Бастаубаева Ш.О. Научные основы биологи-зации земледелия // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. 2012. № 12. С. 22 - 26.

3. Буянкин В.И. Горчица и травы на западе Казахстана. Уральск.: Полиграфсервис, 1989. 94 с.

4. Чекалин С.Г., Диденко И.Л., Лиманская В.Б. Житняк в агро-фитоценозах сухой степи Западного Казахстана. Уральск, 2009. 48 с.

5. Артюков Н.В. Донник. М.:Колос, 1973. 103 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.