CC BY
68
УДК 633.2:631.6
РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ И ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ ПОСЕВОВ ЛЮЦЕРНЫ В БАШКИРСКОМ ЗАУРАЛЬЕ
М.Г. ИШБУЛАТОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой
Г.Х. ЯПАРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Д.Д. ЗАГИРОВ, аспирант Башкирский ГАУ E-mail: img63@mail.ru
Резюме. Проанализировано состояние мелиорируемых земель в Республике Башкортостан. Разработаны и предложены мероприятия по повышению эффективности использование орошаемых земель. Ключевые слова: мелиорация, орошение, кормовые культуры, суммарное водопотребление.
По данным государственного земельного кадастра общая площадь территории Республики Башкортостан составляет 14,3 млн га, из них на долю земель сельскохозяйственного назначения приходится более 50%. По состоянию на 1 января 2009 г площадь орошаемых угодий в Республике составляет 64,8 тыс. га, осушенных - 33 тыс. га [1].
К сожалению, большая часть этих земель характеризуется низкой мелиоративной обустроенностью, неудовлетворительным культуртехническим состоянием и, как следствие, низкой продуктивностью. Более 62 % орошаемых и 11 % осушенных сельхозугодий нуждаются в проведении работ по улучшению земель и повышению технического уровня мелиоративных систем. Из орошаемых земель 28,6 тыс. га требует комплексной реконструкции, 11,3 тыс. га осушенных земель - реконструкции и ремонта мелиоративных систем, 5,7 тыс. га - проведения культуртех-нических работ.
Учитывая сокращение площадей орошаемых и осушенных земель, становится актуальным вопрос грамотного использования имеющихся мелиорируемых земель.
Для этого необходимо знание научно обоснованных режимов орошения культур и плановое водопользование, соответствующее требованиям растений в воде при наименьших ее расходах на единицу продукции.
В последние годы резко уменьшилось использование минеральных удобрений. С одной стороны это приводит к улучшению экологической ситуации, с другой - к потерям урожая. Отсюда повышение эффективности орошаемых земель связано с освоением рациональных систем удобрения как важного условия повышения плодородия почв и урожаев, улучшения качества продукции, экономного использования поливной воды и элементов минерального питания.
Цель наших исследований - определение оптимального водного режима почвы, обеспечивающего в сочетании с применением минеральных удобрений получение высоких урожаев сена люцерны. Для ее достижения были поставлены следующие задачи: выявить эффективность различных режимов орошения люцерны при возделывании на сено;
установить суммарное водопотребление при различных режимах орошения;
Достижения науки и техники АПК, №02-2010 __
выяснить влияние минеральных удобрений на рост, развитие и урожайность люцерны на фоне орошения и без него.
Условия, материалы и методы. Зауральская степь относится к засушливым районам. Она расположена в юго-восточной части Республики Башкортостан, граничит с Оренбургской и Челябинской областями. Среднегодовое количество осадков составляет
289...381 мм, за вегетационный период выпадает
150...200 мм. Гидротермический коэффициент Селя-нинова изменяется от 0,8 до 1,2. Из десяти лет каждые шесть-семь в той или иной степени засушливы, из них два-три - сильно засушливы.
Полевые опыты проводили на средневозрастных люцерновых травостоях (4-6 год пользования) в 2000-2002 гг. В экспериментах использовали районированный сорт люцерны Чишминская 130 (синегибридный сортотип, засухоустойчивый, зимостойкий и среднеспелый). Агротехника общепринятая для зоны. Исследования включали два эксперимента. В первом изучали влияние режимов орошения, во втором - эффективность применения минеральных удобрений на урожайность люцерны на сено.
Почва опытных участков чернозем обыкновенный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый слабогалечниковый. Средняя мощность гумусового горизонта 53 см, с колебаниями от 48 до 60 см, содержание «физической» глины по профилю почвы составляет 47,6...55,2 %, гумуса в пахотном слое -
6.00...6.22 %, обеспеченность подвижными формами фосфора по Чирикову - 4,7 мг/100 г почвы; по Мачи-гину - 2,5 мг/100 г почвы, в подпахотном слое - 3,1 и 2,0 мг/100 г почвы соответственно. Концентрация подвижных форма калия в пахотном слое колеблется от 10,1 до 22,0 мг/100 г почвы, в подпахотном - от 10,6 до 24,5 мг/100 г почвы. Реакция среды варьирует по почвенному профилю от нейтральной до щелочной (pH солевой вытяжки 6,1.7,55) [4]. Вниз по профилю наблюдается подщелачивание. Почвы незасолены, плотный остаток водорастворимых солей по всему профилю (в слое 0.200 см) не превышает 0,1 %.
Первый эксперимент проводили на фоне рекомендуемых для зоны доз минеральных удобрений Р70 К30 [2,3]. В качестве контроля изучаемые режимы орошения поддерживали на участках без удобрений.
Схема опыта включала следующие варианты:
фактор А (предполивной порог влажности) - 65.70 % наименьшей влагоемкости (НВ); 70.75 % НВ; 75.80 % НВ.
фактор Б (удобрение) - без удобрений; Р70 К30.
Повторность опыта четырехкратная, способ расположения участков методом расщепленных делянок. Площадь учетной делянки 50 м2. Минеральные удобрения в виде двойного суперфосфата и хлористого калия вносили поверхностным способом в два приема: половину дозы весной, оставшуюся часть после первого укоса. За вегетационный период проведены два укоса в фазе бутонизации растений. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом, поливные нормы контролировали по времени работы дождевальной машины и с помощью дождемерных сосудов. Поливы назначали при дос--------------------------------------------- 37
тижении заданного предполивного порога влажности в активном слое (0...70 см) почвы.
Для проверки возможности рассчета суммарного водопотребления в условиях Зауралья по методам Н.И. Иванова и И.А. Шарова, расчитанные с их помощью величины сопоставили с фактической, определенной методом водного баланса [6].
Эффективность минеральных удобрений изучали в двухфакторном опыте, заложенном по следующей схеме:
фактор А (удобрение) - без удобрений; Р70КЛ;
Р,30 ^70'
фактор Б (орошение) - без орошения; с орошением.
Статистическую обработку проводили методом дисперсионного анализа [8].
Результаты и обсуждение. При повышении предполивного порога влажности продуктивность посевов люцерны возрастает. В наших исследованиях наибольшая урожайность независимо от уровня минерального питания отмечена при режиме орошения с предполивным порогом влажности 75...80 % НВ, а наименьшая - при 65...70 % НВ (табл. 1).
Общий расход воды с единицы площади увеличивается по мере повышения уровня предполивной влажности почвы независимо от условий минерального питания (табл. 2). Наименьшее суммарное водопот-ребление зафиксировано в варианте без удобрений при режиме орошения с предполивным порогом влаж-
Таблица 1. Влияние режимов орошения на урожайность сена люцерны
Предполивной порог влажности (фактор А) Урожайность сена, ц/га 2000 г. 2001 г. 12002 г. сред_ 1 няя
Без удобрений (фактор Б)
65...70 % НВ 56,5 45,2 36,4 46,0
70...75 % НВ 60,3 52,7 41,1 51,4
75...80 % НВ 62,8 56,2 45,3 54,8
Доза удобрений Р70 Кзо
65...70 % НВ 73,1 52,9 42,9 56,3
70...75 % НВ 85,2 62,1 57,3 68,2
75...80 % НВ 94,7 68,5 63,2 75,5
НСРоб, Ц/га Фактор А 0,75 0,62 0,54 0,63
Фактор Б 1,12 0,95 0,88 0,98
применение минеральных удобрений оказывает положительное влияние на высоту и среднесуточный прирост травостоя, что по мере повышения дозы наблюдалось во всех укосах. Сильнее этот эффект проявлялся при орошении. В среднем за сезон высота люцерны и среднесуточный прирост в этом случае был выше, чем на неорошаемых участках, соответственно на 17...25 см и 4...5 мм.
Выводы. Проведение мелиоративных мероприятий и в первую очередь орошение, эффективный прием, обеспечивающий получение устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Таблица 2. Суммарное водопотребление, коэффициент водопотребления и коэффициент эффек-
Предполивной порог влажности почвы Оросительная норма, м3/га Суммарное водопотребление, м3/га Коэффициент водопотребления, м3/т Коэффициент эффективности орошения, т/1000 м3
без удоб-рений РтоКз° без удоб-1 рений РпКх без удоб-рений РтоНж без удобрений РтоКзо
65...70 % НВ 1400 1400 3375 3472 70...75 % НВ 1350 1500 3469 3544 75...80 % НВ 1600 1600 3483 3594 733 617 675 520 636 476 1,56 2,09 2,01 2,75 1,91 3,03
ности 65...70 % НВ (в среднем за три года 3375 м3/га), а наибольшее - на фоне внесения Р70 при проведении поливов после достижения влажности почвы уровня 75...80 % НВ (3594 м3/га).
Увеличение предполивного порога влажности с
65...70 до 70...75 % НВ без удобрений привело к уменьшению коэффициентов водопотребления на 7,9 %, а при внесении Р^К^ - на 15,7 %, в случае увеличения предполивного порога до 75...80 % НВ коэффициенты снизились соответственно на 13,2 и
22.8 %. Таким образом, наиболее эффективным оказалось поддержание предполивного порога влажности на уровне 75...80 % НВ.
Мы установили, что суммарное водопотребление определенное методом водного баланса составляет
348.8 мм, методом И.А. Шарова - 439,0 мм, Н.И. Иванова - 563,4 мм. Таким образом, расчетные методы дают завышенные результаты, а их использование приводит к экономически и экологически неоправданному повышению оросительных норм.
В среднем за три года эксперимента прибавка урожая к контролю при внесении Р130 на неорошаемых участках составила 6,7 ц/га, а при орошении - 25,3 ц/ га (табл. 3). Эффективность действия минеральных удобрений значительно повышается на орошаемых участках, где прибавка составляла 9,2...12,6 кг сухого вещества на 1 кг действующего вещества.
Кроме существенного повышения урожайности
38 -------------------------------------------
Оптимальный режим орошения при возделывании люцерны на сено в исследуемой зоне - поддержание предполивной влажности почвы не ниже70...75 % наименьшей влагоемкости, что обеспечивается в зависимости от метеорологических условий года 3...5 вегетационными поливами с общей оросительной нормой не менее
1350... 1500 м3/га. При всех изученных режимах орошения применение удобрений ведет к увеличению урожайности и повышению коэффициента эффективности орошения.
Таблица 3. Влияние различных доз фосфорно' калийных удобрений на урожайность сена люцер' ны____________________________________________
Доза внесения удобрений (фактор А) Урожайность сена, ц/га
2000 г. 2001 г. 2002 г. средняя
Без орошения (фактор Б)
Без удобрений 46,3 3,3 23,1 24,2
Р70 Кзо 54,2 2,6 24,1 27,0
Рюо К50 58,7 2,2 26,6 29,2
Р130К70 62,3 2,8 28,7 30,9
При орошении
Без удобрений 48,4 45,2 36,4 43,3
Р70 Кзо 61,7 52,9 42,9 52,5
Рюо К50 73,0 61,8 53,7 62,8
Р130К70 82,3 65,2 58,4 68,6
НСР, ц/га
Фактор А 1,41 0,21 0,85 1,05
Фактор Б 2,34 0,57 1,97 1,88
Достижения науки и техники АПК, №02-2010
Расчет суммарного водопотребления по эмпири- можно считать Р100 К50, которая способствует формиро-
ческим формулам И.А. Шарова и Н.И. Иванова приво- ванию высокой продуктивности посевов (54.73 ц/га) и
дит к завышению результатов, по сравнению с факти- наибольшей окупаемости удобрения урожаем (13,0 кг
ческими значениями, определенными методом вод- сухого вещества на 1 кг действующего вещества при
ного баланса на 26.61 %. орошении). Действие минерального удобрения и его оку-
Оптимальной дозой фосфорно-калийного удобрения паемость урожаем при орошении возрастает.
Литература.
1. Отчет о состоянии и использовании земель сельскохозяйственного назначения Республики Башкортостан. Уфа, 2009. - С. 16-19.
2. Бахтизин Н.Р. и др. Научно обоснованные системы земледелия по зонам Башкирской АССР. Уфа: Башкирское книжное издательство, 1990. - 264 с.
3. Анисимов М.И. и др. Зональные системы земледелия Челябинской области. Челябинск, Юж.-Урал. НИИ земледелия, 1981. - 378 с.
4. Агрохимические методы исследования почв. Под ред. А.В. Соколова, М.: Наука, 1975. - 656с.
5. Алпатьев С.М., Остапчук В.П. К обоснованию формирования поливных режимов с использованием биоклиматичес-кого метода расчета суммарного испарения // Мелиорация и водное хозяйство. - Киев, 1971. - Вып. 19. - С. 3-17.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
IRRIGATION MODE AND WATER CONSUMPTION FOR LUCERNE IN ZAURALYE OF REPUBLIC OF
BASHKORTOSTAN
M.G. Ishbulftov, G.K. Yaparov, D.D. Zagirov
Summary. The condition of the improved lands in Republic of Bashkortostan is analysed. Measures on efficiency increase of irrigated lands are worked out and offered.
Key words: land improvement, an irrigation, forage crops, total water consumption
УДК 631.8: 633.2.03 (212.6) (470.5)
ПРИМЕНЕНИЕ УДОБРЕНИЙ В КОРМОВЫХ СЕВООБОРОТАХ В СТЕПНОМ ЗАУРАЛЬЕ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
Я.З. КАИПОВ, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
Г.К. ЗАРИПОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав.отделом
Р.А. ИДРИСОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Башкирский НИИСХ Е-таіі:Ьадгі@иґапв1.ги
Резюме. В полевых опытах на обыкновенных черноземах степного Зауралья Республики Башкортостан показана высокая эффективность применения минеральных удобрений в кормовых севооборотах. Достигнутые прибавки урожая (10,9...33,4 ц/га сухого вещества) и окупаемость 1 кг д.в. (7...12 корм.ед.) не уступают показателям зерновых культур в полевых севооборотах. При распределении удобрений рекомендовано уделять должное внимание многолетним травам, как наиболее отзывчивым на дополнительное питание, и с учетом их роли в повышении плодородия почвы.
Ключевые слова: степная зона, обыкновенные черноземы, кормовые севообороты, удобрения, плодородие почвы, орошение, прибавка.
Наиболее действенной мерой повышения урожайности по-прежнему остается внесение минеральных удобрений. В последние годы в Западной Европе средний уровень их применения составляет Достижения науки и техники АПК, №02-2010 _
примерно 170 кг д.в. на 1 га посевов. Соответственно в этих странах отмечается высокая урожайность сельскохозяйственных культур, а окупаемость минеральных удобрений продукцией, например, зерновых достигает 15 кг зерна на 1 кг д.в. и более. Российская Федерация, по данным 2000 г, занимает 5-е место по производству минеральных удобрений после Китая, США, Канады и Индии. Однако их применение в нашей стране за годы реформ резко сократилось. В 2001 г в России было внесено всего лишь 12 кг д.в. минеральных удобрений на 1 га пашни [ 2 ]. В результате объемы производства зерна в России неуклонно снижались, и в 2000 г. они составили примерно 50 % от уровня 1990 г. Основной фактор, приводящий к чрезвычайно низкому потреблению удобрений в стране, - неплатежеспособность большинства аграрных предприятий из-за диспаритета на продукцию промышленности и сельского хозяйства.
В результате минеральные удобрения применяют в первую очередь на тех полевых культурах, которые обеспечивают быструю отдачу в виде дополнительной денежной выручки. Чаще всего - это зерновые. Однако научные основы земледелия предписывают внесение удобрений не по принципу получения немедленной экономической выгоды, а с учетом перспективного воспроизводства плодородия почвы. В этом отношении особое положение занимают кормовые севообороты. Вдобавок к обеспечению животноводства полноценными кормами
