CC BY
31
УДК 636.085.087(571.56)
DOI: 10.24411/2587-6740-2020-11017
ПРИЕМЫ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЯКУТИИ
Х.И. Максимова, В.С. Николаева, В.И. Буслаева
Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени М.Г. Сафронова — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», г. Якутск, Россия
Приведены результаты исследований 1996-2014 гг. Экспериментальные работы по научным основам возделывания кормовых культур в севооборотах Центральной Якутии проводились в 1996-1999 гг. на научно-производственном стационаре «Илгэлээх» ОПХ «Покровское», по изучению приема ресурсосберегающей технологии обработки почвы проводились на уч. «Мундулах» Мегино-Кангаласского улуса в 2009-2014 гг. Для посева кормовых культур использовались семена районированных сортов: Севооборот 1. Овес, горох — рапс, озимая рожь — озимая рожь, донник; -донник 2 года, рапс яровой — люцерна + пырейник изменчивый (выводное поле). Севооборот 2. Донник — донник, озимая рожь — озимая рожь, овес — рапс — пырейник сибирский (выводное поле). Варианты удобрений: 1. Без удобрений (контроль); 2. Минеральное удобрение (N235P60); 3. Органоминеральный (навоз60 т/га + N60P60K60).
За годы исследований установлено [6], что адаптивные севообороты 1 и 2 обеспечили высокую продуктивность на фоне органо-минерального удобрения с коэффициентом энергетической эффективности 1,33-1,38. Урожайность с 1 га севооборотной площади составила соответственно 24,7 и 22,4 т зеленой массы, выход кормовых единиц 3,69 и 3,47 т, переваримого протеина 0,73 и 0,69 т, валовой энергии 97,9 и 95,4 ГДж, обменной энергии 49,7 и 48,4 ГДж. Органоминеральное удобрение (навоз60 т/га + N60P60K60) повышает продуктивность на 31,7 — 54,4%%, минеральное удобрение (N235P60) на 26,0 — 46,1%% по сравнению с контролем. При этом протеиновая питательность кормовых культур повышается до 21 и 26%%. Возделывание донника и люцерно-пырейниковой смеси обеспечивает наибольшее накопление корневых остатков (12,6 и 12,0 т/га), что способствует сохранению баланса органического вещества в почве (+1,0 и 0,9 т/га).
Агрохимический состав мерзлотной таежной-палевой почвы опытного участка «Мундулах» следующий: реакция среды щелочная, рН водный — 8,16-8,29; содержание гумуса в верхнем горизонте — 2,89%%; содержание подвижных форм азота N — 0,17%%; подвижных форм Р2 О5 — 16,4; К2О5 — 29,7 мг/100 г. Изучались: 1. Плужная обработка почвы (традиционная технология); 2. Ресурсосберегающая технология на основе агрегата «Обь-4-ЗТ»; 3. Ресурсосберегающая технология на основе агрегата СЗС- 4,2.
Культура — викоовсяная смесь. Применение комплексных ресурсосберегающих агрегатов на мерзлотных почвах обеспечило урожайность зеленой массы 103,9 — 105,7 ц/га, по сравнению с вариантом традиционной обработки прибавка урожая зеленой массы викоовсяной массы составила 13,7 — 15,5 ц/га. Ключевые слова: севооборот, адаптивные кормовые культуры, минеральные и органические удобрения, продуктивность, урожайность, обработка почвы, зеленая масса.
Введение
В Якутии при разработке и внедрении ресурсосберегающих агротехнологических приемов необходимо учитывать определенные по-чвенно-климатические особенности. Большой интерес в этом отношении заслуживает обилие солнечной радиации. Общая сумма активных температур выше 10°С в Приленском агроланд-шафте равняется 1464оС, что достаточно для выращивания кормовых культур с коротким вегетационным периодом на зеленую массу [1].
Производство силоса и сенажа — это всегда было одним из основных задач полевого кормопроизводства, в котором главным вопросом являются научно-обоснованные севообороты, включающие поднятие культуры земледелия, повышения плодородия мерзлотных почв и увеличения производства кормов.
В последнее время учеными разрабатывается теория различных уровней интенсификации растениеводства в зависимости от финансовой и ресурсной обеспеченности хозяйств с учетом экономической целесообразности и экологических ограничений, которая в практике определяется как ресурсосберегающие технологии.
Наиболее актуальной задачей в этой связи становятся использование новейших технологий сельскохозяйственного производства, техническое перевооружение производства, рост производительности труда, сокращение издер-
жек производства и увеличение объемов реализации продукции. Большие надежды в сокращении и объединении технологических операций в системе обработки почвы связаны с переходом на комбинированные почвообрабатывающие посевные машины, способные весь цикл посевных работ свести к одному-двум технологическим приемам.
Материал, условия и методика
проведения исследований
Экспериментальные работы по научным основам возделывания кормовых культур в севооборотах Центральной Якутии проводились в 1996-1999 гг. на научно-производственном стационаре «Илгэлээх» ОПХ «Покровское». Годы исследований существенно различались по метеорологическим условиям. ГТК вегетационных периодов составил — 1,29; 0,66; 0,30; 1,19 соответственно по годам при среднемноголетнем показателе — 0,60.
Почва опытного участка лугово-чернозем-ная слабосолончаковатая. Тип засоления хло-ридно-сульфатный с отношением С12Л04 почвы: 0,-40 см — 0,76; 40-60 см — 0,71; 60-80 см — 0,67; 80-100 см — 1,15 мг-экв/100 г почвы. Со-лончаковатость почвы определена по градации Л.Г. Еловской [2].
Агрохимические показатели на начало исследований по данным анализов 1996 года следующие: реакция щелочная — рН солевая —
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 1 (373) / Z0Z0
7.7-8.3; содержание гумуса (по Тюрину) — 5.4%, содержание подвижных форм азота среднее: |\1нтр — 0.89 (метод Грандваль-Ляжу); подвижных форм фосфора среднее: Р2О5 — 13.3; калия (метод Эгнера-Рима) высокое: К2О — 19.2 мг/100 г
почвы. 2
Агротехника кормовых культур (сроки посева, норма высева, обработка почвы и др.) проводилась по рекомендациям ЯНИИСХ для кормовых культур [3]. Из минеральных удобрений использовались мочевина (46% д.в.), двойной суперфосфат (46% д.в.) и хлористый калий (60% д.в.). Из органических удобрений использовали навоз и вносили в начале ротации с расчетом 60 т/га.
Для посева кормовых культур использовались семена районированных сортов: пырейник изменчивый (сорт Ленская), донник белый (сорт Немюгюнский), овес (сорт Покровский), горох (сорт Капитал), рапс яровой (сорт Восточно-Сибирский), озимая рожь (сорт Ситниковская), пырейник сибирский (сорт Камалинский 7), люцерна желтая (сорт Якутская).
Поливы проводились ДДН — 70 при снижении наименьшей влагоемкости почвы ниже 60%, с нормой 400 м3/га в 2-3 раза за вегетационный период (1997, 1998 гг.).
Схема опыта включала изучение 2-х пятипольных севооборотов.
Севооборот 1. Овес, горох — рапс, озимая рожь — озимая рожь, донник; — донник 2 года,
www.mshj.ru
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ
Таблица 1
Урожайность зеленой массы викоовсяной смеси, т/га (2009 — 2013 гг.)
Вариант Годы Среднее Прибавка
2009 2010 2011 2012 2013
Традиционная обработка 70,0 58,6 119,0 - 113,0 90,2 -
Ресурсосберегающая технология (Обь-4-ЗТ) 7,0 66,7 133,0 - 146,0 105,7 15,5
Ресурсосберегающая технология (СЗС-4,2) 75,0 58,7 147,0 - 135,0 103,9 13,7
НСР - 2,48
рапс яровой — люцерна + пырейник изменчивый (выводное поле).
Севооборот 2. Донник — донник, озимая рожь — озимая рожь, овес — рапс — пырейник сибирский (выводное поле).
Варианты удобрений: 1. Без удобрений (контроль); 2. Минеральное удобрение (И235Р60); 3. Ор-ганоминеральный (навоз60т/а + И^Р^К^). Площадь учетной делянки 90 м2, площадь делянок по вариантам удобрений — 30 м2. Размещение вариантов рендомизированное, повторность трехкратная. Общая площадь под опытом 1 га.
Наблюдения и учеты проведены по методике ВНИИ кормов [4]. Агроэнергетическая оценка кормовых культур рассчитана по методике ВНИИ кормов [5].
Результаты и обсуждение
В севооборотах наиболее высокую продуктивность за все годы исследований обеспечили горохо-овсяная смесь, донник и рапс.
По выходу сухой массы 4,22 т/га и обменной энергии 38,0 ГДж/га горохо-овсяная смесь превосходит все изучаемые культуры. По сбору переваримого протеина (0,46 т/га) уступает доннику и люцерне + пырейнику изменчивому. Урожайность зеленой массы составила 16.9, кормовых единиц — 2,95 т/га. Донник 2-го года обеспечивает самый высокий сбор с 1 га переваримого протеина — 0,53-0,58 т/га. Выход зеленой массы составил 12,3-13,3, сухой массы — 2,95-3,19, кормовых единиц — 2,18-2,36 т/га, обменной энергии —29,6 ГДж/га. Наибольшую урожайность зеленой массы обеспечил рапс — 18,6-22,3 т/га, при этом выход сухой массы составил 2,41-2,90, кормовых единиц — 1,66-2,01, переваримого протеина — 0,37-0,44 т/га, обменной энергии — 22,7-26,5 ГДж/га. Включение рапса ярового, как поукосной культуры после донника второго года, показало, что урожайность зеленой массы изменяется по годам в зависимости от увлажнения почвы. В среднем за 4 года суммарный выход зеленой массы составил 26,0; сухой массы — 4,84; кормовых единиц — 3,50; переваримого протеина — 0,83 т/га, обменной энергии — 44,1 ГДж/га. Выход зеленой массы люцерны + пырейника изменчивого составил 12,8; кормовых единиц — 2,50; сухой массы — 3,58; переваримого протеина — 0,59 т/га. Обменная энергия у люцерны + пырейника изменчивого — 32,0 ГДж/га.
За годы исследований установлено [6], что адаптивные севообороты 1 и 2 обеспечили высокую продуктивность на фоне органо-минерального удобрения с коэффициентом
энергетической эффективности 1,33-1,38. Урожайность с 1 га севооборотной плошади составила соответственно 24,7 и 22,4 т зеленой массы, выход кормовых единиц 3,69 и 3,47 т, переваримого протеина 0,73 и 0,69 т, валовой энергии 97,9 и 95,4 ГДж, обменной энергии 49,7 и 48,4 ГДж. Органоминеральное удобрение (на-
воз60 т/га + И60Р60К60) повышает пр°дуктивность на 31,7-54,4%, минеральное удобрение (И235Р60) на 26,0-46,1% по сравнению с контролем.2 3П5 р60и этом протеиновая питательность кормовых культур повышается до 21 и 26%. Возделывание донника и люцерно-пырейниковой смеси обеспечивает наибольшее накопление корневых остатков (12,6 и 12,0 т/га), что способствует сохранению баланса органического вещества в почве (+1,0 и 0,9 т/га).
Исследования по изучению приема ресурсосберегающей технологии обработки почвы проводились на уч. «Мундулах» Мегино-Канга-ласского улуса в 2009-2014 гг. Агрохимический состав мерзлотной таежной-палевой почвы опытного участка следующий: реакция среды щелочная, рН водный -8,16-8,29; содержание гумуса в верхнем горизонте — 2,89%; содержание подвижных форм азота Инит — 0,17%; подвижных форм Р2 О5 — 16,4; К2Он5ит— 29,7 мг/100 г.
Схема 2 п5олупроиз2во5дственного опыта, следующая:
1. Плужная обработка почвы (традиционная
технология);
2. Ресурсосберегающая технология на основе
агрегата «Обь-4-ЗТ»;
3. Ресурсосберегающая технология на основе
агрегата СЗС- 4,2.
Повторность 3-х кратная. Площадь делянки — 0,5 га, площадь опыта 3,0 га, культура — ви-коовсяная смесь.
По данным фенологических и биометрических наблюдений отмечается более оптимальные условия роста и развития растений в условиях ресурсосберегающей технологии. При традиционной обработке почвы наступление фенологических фаз ускорился. При этом высота растений были несколько ниже, чем в варианте ресурсосберегающей обработке почвы. Совместное использование сидерального пара и многофукциональных комплексных агрегатов типа АПК — 5,7, Обь -4-3Т, улучшает агрофизические свойства почв, восстанавливает и сохраняет плодородие мерзлотных почв, убыстряет процесс разложения (вследствие повышения аэрации почвы) и накопления органического вещества в условиях криолитозоны.
Применение комплексных ресурсосберегающих агрегатов на мерзлотных почвах обеспечило урожайность зеленой массы 103,9 -105,7 ц/га, по сравнению с вариантом традиционной обработки прибавка урожая зеленой массы викоовсяной массы составила 13,7 — 15.5 ц/га (табл. 1). Высота растений достигала: у овса 77,3; у вики 59,7 см, при традиционной обработке и 92,0, 64,7 см соответственно по культурам в ресурсосберегающей технологии.
Практическое использование многофункциональных технических средств и комплексов обеспечивают [7]:
• снижение энергоемкости 1,5 — 2,0 раза по сравнению с традиционной технологией и повышающие производительность в 1,5 — 1,8 раза;
• сохранение влажности мерзлотных почв на 20-25% больше, чем по рекомендованным зональным технологиям обработки почв;
• улучшение агрофизических свойств в результате уменьшения плотности почв (объемная масса почвы по рекомендованным зональным технологиям обработки почвы составляет 1,23 г/м3, при ресурсосберегающей обработке — 1,18 г/м3);
• увеличение в 2 раза численности микроорганизмов в почве в слое 0-20 см от 120,8 млн в 1 гр. почвы при по зональной технологии обработки, до 232,0 млн в 1 гр. почвы;
• величина использования суммарного водо-потребления на единицу урожая при ресурсосберегающей технологии обработки почвы составляет 105,5 мм (при обработке по зональной технологии — 91 мм).
Выводы
Таким образом, ресурсосберегающие технологии с элементами адаптивной системы земледелия по полевому кормопроизводству повышают продуктивность севооборотной площади, способствуют сохранению продуктивной влаги и баланса органического вещества в почве.
Литература
1. Иванова Л.С. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Лено-Амгинского междуречья. Новосибирск, 2004. С.15.
2. Еловская Л.Г., Коноровский А.К., Саввинов ДД. Мерзлотные засоленные почвы Центральной Якутии. М.: Наука, 1966. С. 20-26.
3. Система ведения сельского хозяйства Якутской АССР: Рекомендации/ ВАСХНИЛ Сибирское отделение Якутского НИИСХ. Новосибирск, 1987. 232 с.
4. Методические рекомендации по проведению опытов с кормовыми севооборотами. М.; 1974. С. 9-17.
5. Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства. М.; 1995. 173 с.
6. Попов Н.Т., Максимова Х.И. Кормовые севообороты в условиях Центральной Якутии. Якутск, 2009. С. 106-128.
7. Патент № 2603037 А01С (Российская Федерация). Способ улучшения плодородия мерзлотных почв в условиях криолитозоны. Н.Т. Попов, Д.Д. Саввинов, Х.И. Максимова и др. № 2014121754. Заявлен 28.05.2014, опубликован 20.11.2016 бюллетень № 32.
Об авторах:
Максимова Харитина Ивановна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории кормопроизводства, ORaD: http://orcid.org/0000-0003-1640-5531, [email protected]
Николаева Валентина Семеновна, младший научный сотрудник лаборатории кормопроизводства, ORaD: http://orcid.org/0000-0002-7799-8652 Буслаева Варвара Ивановна, младший научный сотрудник лаборатории кормопроизводства, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-3305-6476
- 77
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 1 (373)/ 2020
RESOURCE-SAVING CULTIVATION TECHIQUES OF FORAGE CROPS UNDER REPUBLIC SAKHA (YAKUTIA) CONDITIONS
Kh.I. Maksimova, V.S. Nikolaeva, V.I. Buslaeva
M.G. Safronov Yakut scientific research institute of agriculture — Division of Federal Research Centre «The Yakut Scientific Centre of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences», Yakutsk, Russia
This article describes results of research project regarding application resource-saving cultivation technologies that took place from 1996 to 2014. Experimental works on scientific fundamental of forage crop cultivations in Central Yakutia's crop rotation were performed in research and development center "Yil'gellekh" of "Pokrovskoye" enterprise from 1996 to 1999. Studies on resource-saving tillage technologies were carried out in "Myundulakh" of Megino-Khagnalasskyi district of Republic Sakha (Yakutia) in 2009-2014. Following regionalized crops have been used for the seedings: crop rotation 1- oat, peas-rapeseed, winter rye- winter rye, melilot; melilot 2 years, spring rapeseed-alfalfa-choppy grass (output field); crop rotation 2- melilot-melliot, winter rye- winter rye, oat- rapeseed- Siberian wheatgrass (hatching field). Fertilizes used in study were: 1. No added fertilizer (control); 2. Mineral ferltilizer (N235P60); 3. Organic-mineral fertilizer (manure60t/he+N60P60K60).
Previous studies showed that [6] adaptive crop rotation 1 and 2 contributed to the increase in yield under organic-mineral fertilizer background with energy efficiency coefficient 1,33-1,28. Yield per 1 hectare of crop rotation filed was 24,7 and 22,4 tons of green mass; output of feeding units 3,69 and 3,47 tons, digestible protein 0,73 and 0,69 t , gross energy 97,9 and 95,4 GJ, exchange energy 49,7 and 48,4 GJ respectively. Organic-mineral fertilizer (manure60t/he+N60P60Kj was shown to increase the productivity by 31,7-54,4% and mineral (N235P60) by 26,0-46,1% comparing with control (no fertilizer added). In so doing, protein nutrition value as shown to increase by 21% and 26% respectively. Sowing melilot and alfalfa-choppy grass mix was shown to accumulate higher amount of root residues (12,0 and 12,6 t/ha) aiding to maintenance of the organic matter in soil (+1,0 and 0,9t/ha).
Agrochemical composition of taiga-pale permafrost soil in studied ares "Myundulakh" was following: pH alkaline, water pH -8,16-8,29; humus content in upper horizon-2,89%; content of nitrogen moving form Nnitr- 0,17%; moving form P20%- 16,4; K2O5- 29,7 mg/100g. The following techniques were examined: 1. plow tillage (traditional technology); 2. Resource-saving technology based on the Ob-4-ZT; 3. Resource-saving technology based on the SZS-4.2 aggregates. The studied culture was an oatmeal mixture. The use of integrated resource-saving aggregates on permafrost soils provided the green mass yield of 103.9 -105.7 c / ha. In comparison with traditional processing the yield of green mass of oatmeal mass increased by 13.7 — 15.5 c / ha.
Keywords: crop rotation, adaptive forage crops, mineral and organic fertilizers, productivity, yield, soil processing, green mass
References
1. Ivanova L.S. Adaptive-landscape farming systems of the Lena-Amginsky interfluve. Novosibirsk, 2004. P.15.
2. Elovskaya L.G., Konorovsky A.K., Savvinov D.D. Frozen saline soils of Central Yakutia. M.: Nauka, 1966. Pp. 20-26.
About the authors:
3. The agricultural system of the Yakut Autonomous Soviet Socialist Republic: Recommendations / VASKHNIL Sibiria separation Yakut. NIISH. — Novosibirsk, 1987. 232 p.
4. Guidelines for conducting experiments with forage crop rotation. M.; 1974. Pp. 9-17.
5. A manual on agro-energy and economic evaluation of technologies and systems of feed production. M.; 1995. 173 p.
6. Popov N.T., Maksimova K.I. Fodder crop rotation under the Central Yakutia conditions. Yakutsk, 2009. Pp.106-128.
7. Patent № 2603037 A01C (Russian Federation). A method of improving the fertility of permafrost soils under conditions of cryolithozone. N.T. Popov, D.D. Savvinov, H.I. Maksimova et al. No. 2014121754. Declared 05/28/2014, published 20.11.2016 bulletin № 32
Kharitina I. Maksimova, candidate of agricultural sciences, senior researcher of the laboratory of feed production, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-1640-5531, [email protected]
Valentina S. Nikolaeva, junior researcher of the laboratory of fodder production, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7799-8652 Varvara I. Buslaeva, junior researcher of the laboratory of fodder production, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-3305-6476
S SIBERIAN 11-13
AGR CULTURAL WEEK NOVEMBER'2020
smart agriculture
SIBERIAN
EXHIBITION
COMPANY
NOVOSIBIRSK
F.VM PKNTVK
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 1 (373) / 2020
www.mshj.ru
