CC BY
70
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 633.282:631.53:631.67
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ
НА МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЛЯХ КАЛМЫКИИ
В.В. Бородычев1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, член-корр. РАСХН Э.Б. Дедова2, доктор сельскохозяйственных наук, доцент
3 2
Е.А. Кравченко , А.В. Даваев
1 Волгоградский филиал ГНУ ВНИИГиМРоссельхозакадемии 2Калмыцкий филиал ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии 3Волгоградский государственный аграрный университет
В статье представлены результаты экспериментальных исследований по усовершенствованию технологических приемов возделывания суданской травы на сено при орошении в аридных условиях Калмыкии, основанных на регулировании питательного и водного режимов и обеспечивающих получение до 15.. .18 т/га сена.
Ключевые слова: суданская трава, минеральные удобрения, орошение, фото-синтетический потенциал, урожайность сена.
В условиях аридного климата и дефицита водных ресурсов орошение является важнейшей основой успешного развития земледелия и всего сельскохозяйственного производства в Калмыкии. Часто повторяющиеся засухи вызывают значительный недобор, а иногда и гибель посевов сельскохозяйственных культур и делают невозможным стабильное получение урожаев многих культур. В структуре орошаемых севооборотов региона кормовые культуры занимают лишь 26 %, где в среднем получают не
3.5...4.5 т кормовых единиц, как было в конце 80-х годов прошлого столетия, а только
1.2...2.7 т [3]. Причинами низкой продуктивности мелиорированных земель является: нарушение поливных режимов, ограниченное применение минеральных удобрений и средств защиты растений, а также недостаточный ассортимент возделываемых кормовых культур. В связи этим, одним из главных факторов развития кормопроизводства в аридных условиях республики является совершенствование структуры кормовых севооборотов [1, 4]. Одной из экологически пластичных кормовых культур является суданская трава, которая в условиях аридного климата дает высокие урожаи и превосходит многие однолетние травы по содержанию переваримого протеина [2]. Однако для более полной реализации биологического потенциала суданской травы в аридных условиях Республики Калмыкия необходимо усовершенствовать агротехнические приемы ее возделывания, способствующие активизации продукционного процесса и урожайности культуры на мелиорируемых землях с учетом экологических требований орошаемого земледелия. В связи с этим, целью наших исследований являлось совершенствование технологических элементов возделывания суданской травы на основе регулирования питательного и водного режимов, обеспечивающих рациональное использование оросительной воды на формирование запланированной урожайности до 15.18 т/га сена.
Объекты исследования. Экспериментальные исследования по разработке усовершенствованной технологии и экономической эффективности возделывания суданской травы проводились в 2007.2010 гг. на территории СПК ПЗ «Первомайский» Черноземельского района Республики Калмыкия, расположенной в зоне деятельности
Черноземельской ООС. Почвы опытного участка представлены бурым полупустынным средне- и легкосуглинистым типом и характеризуются слабощелочной реакцией среды (рН = 7,3...8,0), емкостью поглощения 10...15 мг-экв на 100 г почвы, плотностью сложения пахотного слоя 1,24.1,37 т/м ; низким содержанием гумуса (в слое 0.0,4 м) -1,12.1,23 %, азота - 31,5.59,5 мг/кг и подвижного фосфора - 8,25.16,87 мг/кг; повышенным - обменного калия (343.396 мг/кг). Двухфакторный полевой опыт предусматривал изучение двух вариантов предполивной влажности почвы (фактор А):
65.70 % НВ и 75.80 % НВ; дозы минеральных удобрений (фактор В) включали следующие варианты: без удобрений (контроль); ^оР4о кг/га д.в.; ^оРбо кг/га д.в.; КшРюо кг/га д.в. Полив проводили дождевальной машиной ДКШ-64 «Волжанка». Минеральные удобрения распределяли с учетом планируемых урожаев: под основную обработку почвы вносили суперфосфат в дозе Рзо.бо кг/га д.в., при посеве ^0...45Р10...40 кг/га д.в., после каждого укоса проводили подкормки азотными удобрениями (карбамид) в дозах К10.25 кг/га д.в.
Результаты исследований показали, что индекс листовой поверхности суданской травы в большей степени определял суммарную продуктивность фотосинтеза, а, следовательно, и урожайность получаемой продукции. Орошение суданской травы с предпо-ливной влажностью почвы 65.70 % НВ в варианте внесения минеральных удобрений в дозе ^2оР1оо способствовало формированию площади листьев по укосам на 91,4.99,2 % большей, по сравнению с вариантом без внесения удобрений и орошения. На более высоком фоне увлажнения с предполивной влажностью почвы 75.80 % НВ при применении расчетных доз удобрений изучаемые посевы обеспечили значительное увеличение всех параметров основных фотосинтетических показателей (табл. 1). Площадь листовой поверхности растений I укоса увеличилась по сравнению с вариантом без орошения и без удобрений до 57,4.104,9 %, фотосинтетический потенциал возрос на 77,2.130,5 %. Наблюдения за динамикой линейного роста суданской травы показывают, что высота растений зависела от погодных условий и агротехнического фона. Самые высокие растения на момент укоса сформировались в 2009 году 104.205 см, что выше на 20.41 см, чем в 2010 году, на 6.20 см, чем в 2008 году и на 15.34 см, чем в 2007 году. При предполивной влажности почвы 65.70 %НВ в дозе ^2оР1оо высота растений суданской травы в 2009 году составляла 41.81 см, что на 73,2.82,9 % выше, по сравнению с контролем (без удобрений), и на 24,4.40,9% выше с ^оР4о. Наиболее высокие растения формировались на варианте ^2оР1оо - 151.181 см, что на 70.88 см больше, по сравнению с вариантом без внесения удобрений.
Таблица 1 - Влияние режима орошения и уровня минерального питания на площадь листьев и фотосинтетический потенциал суданской травы, среднее за 2007.2010 гг.
Фактор А: Фактор В: уровень минерального питания Площадь листьев, тыс. м2/га ФП, млн м2сутки/га
предполивная влажность почвы, %НВ I укоса а с о « ?у нч нч III укоса I укоса а с о « у НЧ нч III укоса
без орошения без удобрений 30,3± 0,98 26,5± 0,57 - 1,67± 0,04 0,85± 0,05 -
о г- без удобрений 42,4± 0,88 39,6± 1,06 16,9± 0,71 2,50± 0,05 1,35± 0,02 0,54± 0,04
^оР4о 45,7± 42,0± 18,7± 2,70± 1,43± 0,60±
1,24 0,70 0,45 0,05 0,03 0,03
N^60 49,5± 45,9± 22,4± 2,92± 1,56± 0,72±
0,93 0,71 1,24 0,02 0,03 0,05
N¡20? 100 58,0± 52,8± 29,3± 3,42± 1,80± 0,94±
0,78 1,12 0,35 0,04 0,04 0,05
без удобрений 43,6± 1,25 40,4± 1,01 17,5± 0,70 2,70± 0,07 1,45± 0,08 0,60± 0,08
^0Р40 47,7± 44,5± 20,8± 2,96± 1,60± 0,71±
О 00 г- 0,67 0,53 0,36 0,10 0,03 0,06
N^60 54,9± 51,5± 26,4± 3,40± 1,85± 0,90±
0,44 0,55 0,69 0,17 0,04 0,05
^20Р100 62,1± 57,8± 35,1± 3,85± 2,08± 1,19±
0,12 0,50 0,26 0,07 0,02 0,05
НСР05 фактора А 4,02 1,30 1,07 0,13 0,06 0,08
НСР05 фактора В 5,68 1,83 1,51 0,19 0,09 0,12
НСР05 взаимодействие факторов АВ 8,04 2,59 2,14 0,26 0,13 0,17
Результаты наших исследований показывали явное преимущество посевов суданской травы на поливе: повышение урожайности надземной массы отмечено как в основном укосе, так и в отавах. Так, в варианте поддержания предполивной влажности почвы 65...70 % НВ и внесении минеральных удобрений в дозе ^20Р100 урожайность сена в среднем за 4 года составила 13,60 т/га, при режиме орошения 75.80 % НВ -17,10 т/га. Наибольшая продуктивность суданской травы за вегетационный период отмечена в 2009 году в варианте поддержания предполивной влажности почвы 75.80 % НВ и внесении минеральных удобрений в дозе ^20Р100 - 20,31 т/га. В контрольном варианте без внесения удобрений урожайность сена по годам исследований варьировала в варианте режима орошения 65.70 % НВ от 6,46 до 9,65 т/га, в варианте 75.80 % НВ от 7,06 до 10,57 т/га.
Методами множественного регрессионного анализа с помощью программного комплекса STATISTICA 7.0 была получена модель нелинейной зависимости урожайности сена суданской травы от режима орошения и уровня минерального питания (рис. 1):
Z= 0,181582 + 5*10-5 Х -0,049У-1,9883Е-5*10-7Х2-4,2632Е-6*10-7ХУ+5,234Е-7*10-7У2,
где Ъ - урожайность сена суданской травы, т/га; Х - оросительная норма, м3/га; У - доза внесения минеральных удобрений, кг д.в. /га.
Рисунок 1 - Зависимость урожайности сена суданской травы от режима орошения и
уровня минерального питания Режим орошения суданской травы в значительной степени зависел от погодных условий года. Так, максимальный дефицит испаряемости за вегетацию суданской травы наблюдался в 2010 году, что на 57 % больше среднемноголетней величины. Дефицит испаряемости в 2007 году был практически на уровне среднемноголетних данных (превышение составило 12 %). Наиболее благоприятными были вегетационные периоды 2008 и 2009 гг. дефицит испаряемости был меньше средней многолетней величины соответственно на 106 мм или на 16 % и на 131 мм или на 20 %.В 2007 году для получения трех укосов в варианте 75.80 % НВ было проведено 12 вегетационных поливов с общей оросительной нормой 4600 м3/га, что на 550 м3/га больше варианта 65.70 % НВ (рис. 2). При этом для формирования первого укоса понадобилось провести 4 полива с общей нормой соответственно по вариантам опыта 1000 м3/га - поддержание влажности почвы на уровне 65.70 % НВ и 1500 м /га - поддержание влажности почвы на уровне 75.80 % НВ.
2007 год
2008 год
І І II I 1,1.
' - вегетационные поливы Н — осадки Рисунок 2 - Режим орошения суданской травы и динамика влажности почвы
Под второй укос в 2007 году проведено 3 и 5 поливов с оросительной нормой 1500 и 1800 м3/га в зависимости от варианта увлажнения; под третий укос - 3 полива с оросительной нормой 1300 м /га в варианте поддержания влажности почвы на уровне 75.80 % НВ и на 100 м3/га меньше в варианте поддержания влажности почвы на уровне 65.70% НВ. Для получения трех укосов надземной массы суданской травы в целом за вегетационный период 2008 года потребовалось от 6 до 10 вегетационных поливов (в зависимости от вариантов) оросительной нормой 2600.3100 м3/га. Вегетационный период суданской травы 2009 года отличался выпадением осадков, превышающем среднемноголетние данные на 44 %. Сложившиеся метеорологические условия способствовали тому, что для поддерживания влажности почвы на уровне 65.70 % НВ и 75.80 % НВ потребовалось проведение 5 и 8 поливов общей оросительной нор-
3 3
мой 1850 и 2300 м /га соответственно, что меньше на 750.2300 м /га оросительной нормы, сложившейся в опытах 2007, 2008 и 2010 гг.
Режим орошения суданской травы в 2010 году по укосам на варианте поддержания влажности почвы на уровне 65.70 % НВ складывался из двух-трёх поливов с оросительными нормами - 900.1700 м3/га. На варианте с поддержанием влажности почвы
о
на уровне 75.80 % НВ оросительная норма по укосам варьировала от 1100 м /га до 2000 м3/га. В целом за вегетационный период суданской травы для формирования трех укосов понадобилось от 7 до 13 поливов; для поддержания влажности почвы на уровне
3 3
65.70 % НВ оросительная норма составила 3800 м /га, что на 800 м /га ниже варианта поддержания влажности почвы на уровне 75.80 % НВ.
Суммарное водопотребление суданской травы за вегетационные периоды
2007.2010 гг. варьировало в варианте поддержания влажности почвы на уровне
3 3
65.70% НВ от 5090 м /га до 5486 м /га, в варианте поддержания влажности почвы на уровне 75.80% НВ от 5503 м3/га до 6004 м3/г. В структуре суммарного водопотребле-ния суданской травы потребность во влаге удовлетворялась в вариантах опыта на 36,4.77,6 % за счет оросительной воды; на долю осадков приходилось от 11,3 % до 46,1 %; на использование запасов почвенной влаги - от 7,4 % до 21,2 % от общего во-допотребления.
В наших исследованиях наиболее эффективно на формирование урожая вода расходовалась на участке, где минеральные удобрения вносили дозой ^20Р100 кг/га д.в. и поддерживали влажность почвы на уровне 75.80 % НВ - 341 м/т в среднем за
2007.2010 гг., при этом наименьший показатель получен в 2009 году - 253 м3/т, наивысший - в 2010 году - 417 м /т.
Расчеты экономической эффективности усовершенствованных элементов технологии возделывания суданской травы на сено при орошении в аридных условиях Калмыкии показали, что наименьшие затраты 11,44.14,49 тыс. руб/га, сложились в вариантах без внесения минеральных удобрений. При возделывании суданской травы при режиме орошения на уровне 75.80% НВ затраты возрастали, по сравнению с вариантом режима орошения на уровне 65.70% НВ, в среднем 2740 руб/га. Наибольшие затраты получены в вариантах внесения ^20Р100 кг/га д.в., что на 5730.8540 руб/га больше по сравнению с вариантами без внесения удобрений. Наибольшей величиной индекса доходности вложенных затрат 2,16.2,26 характеризовались варианты, при возделывании суданской травы при внесении азотно-фосфорных удобрений в дозе ^20Р100 кг/га д.в. Чистый доход в зависимости от режима орошения культуры варьировал от 15,50 до 18,62 тыс. руб/га.
Таким образом, для аридных условий Калмыкии разработана усовершенствованная технология возделывания суданской травы, обеспечивающая получение 15.18 т/га сена при поддержании предполивного порог увлажнения не ниже 75.80 % НВ и внесении минеральных удобрений в дозах N80.120P60.100 кг/га д.в.
Библиографический список
1. Дедова Э.Б. Рост, развитие и продуктивность сена суданской травы в Калмыкии. Актуальные вопросы применения удобрений в сельском хозяйстве» [Текст]/ Э.Б. Дедова, Г.Н. Ко-ниева, Е.А. Кравченко//Мат. Межд. науч.-практ. конф., посвященной 75-летию профессора
С.Х. Дзанагова. - Владикавказ, Изд. «Горский госагроуниверситет», 2012. - С. 209-211.
2. Кружилин, И.П., Суданская трава на орошаемых землях России [Текст]/И.П. Кружи-лин, В.П. Часовских. - Волгоград: Комитет по печати, 1997. - 144 с.
3. Руднева, Л.В. Водосберегающие технологии возделывания кормовых культур в условиях Калмыкии [Текст]/ Л.В. Руднева// М и ВХ. - 1998. - №1. - С. 35-38.
4. Сорговые культуры на орошаемых землях Калмыкии [Текст]/ Н.Н. Дубенок, В.В. Бородычев, С.Б. Адьяев, Э.Б. Дедова //Вестник РАСХН. - 2009. - № 5. - С. 41-43.
E-mail: kf_vniigim@mail.ru
