CC BY
9УДК 633.2/3:631.559:628
;№ 2(26), 2017
Н. Т. Великдань, В. Н. Желтопузов, О. В. Хонина Velikdan N. T., Zheltopuzov V. N., Khonina O. V.
УРОЖАЙНОСТЬ И ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ
YIELD AND WATER CONSUMPTION OF AGROPHYTOCENOSES OF PERENNIAL GRASSES
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о целесообразности создания смешанных многолетних агрофитоценозов из бобовых и злаковых трав для получения в условиях орошения сбалансированных кормов с коэффициентом водопотребления значительно ниже, чем на одновидовых посевах люцерны и клевера.
Ключевые слова: одновидовые и смешанные посевы, многолетние бобовые и злаковые травы, водопотребление, урожайность.
The results of the study indicate the feasibility of establishing a mixed agrophytocenoses of perennial legumes and grasses to gain (in condition of irrigation) balanced feed with much lower ratio of water consumption than for a single crop of alfalfa and clover.
Key words: monospecific and mixed crops, perennial legumes and grasses, water consumption, yield.
Великдань Николай Тимофеевич -
первый заместитель председателя правительства Ставропольского края,
соискатель отдела кормопроизводства ФГБНУ
«Всероссийский научно-исследовательский институт
овцеводства и козоводства»
г. Ставрополь
Тел.: 8(8652)71-57-23
E-mail: kormoproiz.st@mail.ru
Желтопузов Владимир Николаевич -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник отдела кормопроизводства ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт овцеводства и козоводства» г. Ставрополь Тел.: 8(8652)71-57-23 E-mail: kormoproiz.st@mail.ru
Хонина Олеся Викторовна -
кандидат сельскохозяйственных наук, старший
научный сотрудник отдела кормопроизводства
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский
института овцеводства и козоводства»
г. Ставрополь
Тел.: 8(8652)71-57-23
E-mail: kormoproiz.st@mail.ru
Velikdan Nikolay Timofeyevich -
First Deputy Chairman of the government of Stavropol territory,
Applicant of the Department of Fodder production FSBSI «All-Russian Research Institute of Sheep breeding and Goat breeding» Stavropol
Tel.: 8(8652)71-57-23 E-mail: kormoproiz.st@mail.ru
Zheltopuzov Vladimir Nikolayevich -
Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Chief researcher of the Department of Fodder production FSBSI «All-Russian Research Institute of Sheep breeding and Goat breeding» Stavropol
Tel.: 8(8652)71-57-23 E-mail: kormoproiz.st@mail.ru
Khonina Olesya Viktorovna -
Ph.D of Agricultural Sciences,
Senior researcher of the Departmen of Fodder
production
FSBSI «All-Russian Research Institute of Sheep breeding
and Goat breeding»
Stavropol
Tel.: 8(8652)71-57-23 E-mail: kormoproiz.st@mail.ru
Подход к подбору кормовых культур в смешанных посевах определяется их биологическими особенностями и уровнем водообеспеченности с учетом наиболее эффективного использования поливной воды при выращивании их в условиях оптимальных режимов орошения. Соответственно должен быть решен вопрос о продуктивном использовании оросительной воды путем подбора высокопродуктивных культур в смешанных посевах и приемах их возделывания - оптимальной густоте стояния, рациональном способе посева, правильном режиме использования [1, 2, 3].
В условиях роста материальных и энергетических затрат снижение поливных и оросительных норм, по данным ряда исследователей, должно осуществляться по двум направлениям: 1) уменьшение непроизводительных расходов оросительной воды на физическое испарение в начальный период вегетации многолетних трав и межукосные периоды; 2) оптимизация продукционного процесса при временном, незначительном дефиците воды путем использования способности посевов к саморегуляции и мобилизации всех биологических процессов на формирование заданной продуктивности [4, 5, 6].
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
Исследования проводились в течение 20112014 гг. в СПК колхозе им. Ворошилова Тру-новского района Ставропольского края (зона неустойчивого увлажнения), ГТК 0,7-0,9; почва - чернозем южный мощный малогумусный тяжелосуглинистый на лёссовидных суглинках; рН - 8,16; содержание гумуса в почве - 3,3 %; Р2О5 - 24-26; К2О - 354 мг/кг.
В опытах использовались травы и сорта: люцерна изменчивая - Багира, клевер луговой -Наследник, ежа сборная - Генра, кострец безостый - Вегур, райграс многоукосный - Талан. Посев рядовой, под покров овса. Норма высева семян люцерны и клевера - 20 кг/га, костреца, ежи, райграса - 18 кг/га. Повторность опыта - четырехкратная, общая площадь делянки 216 м2, учетная - 25 м2. Агротехника в опыте общепринятая для зоны.
Известно, что современная стратегия орошаемого земледелия заключается в том, что орошение, удобрение, набор культур рассматриваются не только как источник регулирования режимов водного и минерального питания, но и как приемы, способствующие их комплексному применению, наиболее полному использованию природно-климатических ресурсов, мобилизации биологических особенностей того или иного вида растений и положительных почвенных процессов, вовлечению в биологический круговорот менее доступных форм влаги и элементов питания.
Многолетние бобово-злаковые травосмеси уже со второго года жизни способны использовать влагу из слоев почвы ниже 0-60 см, а в последующие годы жизни формировать вегетативную массу, используя влагу с еще большей глубины - ниже 1,0 м. Так, наши исследования показали, что оптимизация водного и пищевого режимов в посевах разных лет продуктивной жизни и разного ботанического состава обеспечивает высокую продуктивность на протяжении всех лет жизни агрофитоценоза, состоящего из бобовых и злаковых трав.
На протяжении всего периода роста и развития многолетние травы требуют высокую водо-обеспеченность почвы. Прежде всего это связано с большей потребностью растений в воде, большой плотностью травостоя, жизнедеятельность которого прерывается лишь на три зимних месяца. В наших исследованиях для поддержа-
ния оптимальной влажности почвы проводили поливы дождевальными машинами «Фрегат». Нормы поливов и их кратность определяли по снижению влажности почвы до заданного порога в активном корнеобитаемом слое почвы в год посева до 0-60 см, а в последующие годы - до 0-80 см.
При назначении поливов по предполивно-му порогу влажности 60-65 % наименьшей вла-гоемкости (НВ) в разные годы потребовалось проведение на посевах первого года жизни травостоя двух поливов. На посевах второго и последующих лет жизни травостоя число поливов увеличивалось до 3-4. Определялось оно в зависимости от количества выпавших осадков и температурного режима в период вегетации растений. Для расчета суммарного водопотре-бления за период вегетации многолетних трав определяли количество выпавших осадков, использование почвенной влаги. Устанавливали поливные и оросительные нормы, коэффициент водопотребления.
Назначение поливов проводили при снижении влажности почвы до заданной (18,2 % от массы абсолютно сухой почвы). Расчетная оросительная норма при предполивном пороге 65 % НВ составляла для посевов первого года жизни 900 м3/га, для посевов второго года жизни - 1600 м3/га, третьего года - 2050 м3/га, четвертого - 2250 м3/га (табл. 1).
Как видно из таблицы 1, сроки и нормы полива в год посева и в последующие годы отличались числом и поливной нормой. В год посева было проведено два полива поливной нормой по 450 м3/га, во второй и последующие годы жизни, в зависимости от условий года, было проведено 3-4 полива, поливной нормой от 450 до 650 м3/га.
Наибольшая оросительная норма пришлась на вегетационный период 2013 и 2014 гг., когда в период активной вегетации растений выпало на 16,0-21,5 % меньше осадков от средней многолетней нормы.
Анализ влажности почвы, проводимый в динамике за весь период вегетации растений, показал, что наиболее интенсивно многолетние травы расходовали влагу в середине лета -июле, августе, для чего потребовалось проведение до двух поливов на формирование второго и третьего укосов.
Таблица 1 - Расход поливной воды посевами многолетних трав в процессе вегетации
Оросительная норма, м3/га Поливная норма по месяцам вегетации, м3/га
Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь
2011 год
900 - 450 450 - - -
2012 год
1600 600 500 500
2013 год
2050 550 450 450 600 - -
2014 год
2250 - 550 650 500 550 -
: № 2(26), 2017
К концу вегетации под многолетними травами влажность почвы в посевах первого года жизни в слое почвы 0-60 см составляла 68,271,0 % НВ, в посевах второго года жизни в слое 0-80 см - 59,6-62,3 %, третьего года -68,5-71,8 % и четвертого - 61,6-64,3 % НВ. Наиболее высокие показатели запаса почвенной влаги в метровом слое почвы были в 2013 году, когда к моменту начала весеннего отрастания трав влажность почвы достигала 86,488,7 % НВ.
Суммарное водопотребление для разных лет жизни многолетних трав колебалось от 6520 до 7620 м3/га, а среднесуточный расход воды за период вегетации (220 дней) по годам отличал-
ся незначительно и был в пределах 29,6-34,6 м3/га (табл. 2).
Эффективное орошение определяло не только величину урожая, но и расход воды на формирование единицы сухого вещества.
Затраты воды на формирование 1 тонны сухого вещества достигали максимальной величины на вариантах травосмеси с наименьшим выходом сухого вещества.
Коэффициент водопотребления изменялся как по годам жизни трав, так и от видового состава агро-фитоценоза. Наибольшее количество воды на тонну продукции расходовалось в год посева. По мере роста продуктивности травосмесей во второй и последующие годы жизни он уменьшался (табл. 3).
Таблица 2 - Суммарное водопотребление посевами многолетних трав по годам жизни, м3/га
Оросительная норма Осадки Почвенная влага Суммарное испарение Среднесуточный расход воды
2011 г.
900 5230 1260 7390 33,6
2012 г.
1600 3470 1450 6520 29,6
2013 г.
2050 3930 1640 7620 34,6
2014 г.
2250 3370 1860 7480 34,0
Таблица 3 - Влияние видового состава компонентов агрофитоценоза многолетних трав на урожайность (т/га) и коэффициент водопотребления (м3/га) (2011-2014 гг.)
Вариант 1-й год жизни 2-й год жизни 3-й год жизни 4-й год жизни Среднее
Сухое в-во Коэф. водопотр. Сухое в-во Коэф. водопотр. Сухое в-во Коэф. водопотр. Сухое в-во Коэф. водопотр. Сухое в-во Коэф. водопотр.
1. Люцерна (контроль) 4,4 1680 9,8 665 11,0 693 9,4 796 8,7 959
2. Люцерна + кострец 4,3 1719 13,1 498 11,6 476 13,1 571 10,5 816
3. Люцерна + кострец + ежа 4,4 1680 14,6 447 12,6 605 16,0 468 11,9 800
4. Люцерна + + кострец + ежа + + райграс 4,1 1802 11,4 572 12,1 630 14,6 512 10,6 879
5. Люцерна + ежа 4,3 1719 13,2 494 13,8 552 16,7 448 12,0 803
6. Люцерна + райграс 4,2 1760 9,3 701 7,6 1002 10,3 726 7,9 1047
7. Клевер 4,3 1719 11,8 553 8,5 896 10,8 693 8,9 965
8. Люцерна + клевер + ежа 4,3 1719 13,6 479 13,7 556 14,2 527 11,5 820
9. Люцерна + клевер + кострец 4,2 1760 13,8 472 14,2 537 13,8 542 11,5 828
10. Люцерна + + клевер + райграс 4,1 1802 9,8 665 11,2 680 11,2 668 9,1 954
11. Люцерна + + клевер + кострец + ежа + райграс 4,1 1802 14,6 447 13,6 560 14,0 534 11,6 836
12. Люцерна + + клевер + кострец + ежа 3,8 1945 14,1 462 15,8 482 15,3 489 12,3 845
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
Минимальное водопотребление отмечалось на посевах третьего и четвертого года жизни, на которых формировалась самая высокая урожайность сухого вещества - 15,8-16,7 т / га (варианты 12 и 5).
В данной серии опытов нам удалось экспериментально подтвердить целесообразность соз-
Литература
1 Современная стратегия адаптивной интенсификации орошаемого кормопроизводства / Н. Т. Великдань, С. В. Таранов,
B. Г. Гребенников [и др.] // Вестник АПК Ставрополья. 2015. № 2. С. 109-115.
2. Гаврилов А. М. Технология возделывания многолетних бобово-мятликовых смесей на орошаемых землях // Вестник РАСХН. 2000. № 5. С. 20-23.
3. Ускоренное восстановление старосеяных низкопродуктивных сенокосов в зоне Ставропольского плато / В. Г. Гребенников, В. Н. Желтопузов, И. А. Шипилов, О. В. Хонина // Перспективы и достижения в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции : сб. науч. статей по материалам Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 85-летнему юбилею со дня основания факультета технологического менеджмента (зооинженерного) / Ставропольский государственный аграрный университет. Ставрополь, 2015. С. 250-254.
4. Бехтин Н. Изучение урожайности и конкурентной способности у различных бобово-злаковых травосмесей в условиях орошения // Кормовые культуры. 1998. № 12.
C. 12-14.
5. Дронова Т. Н. Бобово-мятликовые травосмеси на орошаемых землях Нижнего Поволжья. Волгоград, 2007. 170 с.
6. Кружилин И. П., Дронова Т. Н., Бахтыга-лиев Б. Е. Бобово-злаковые травосмеси на орошении // Кормопроизводство. 1997. № 8. С. 17-20.
дания смешанных многолетних агрофитоцено-зов из бобовых и злаковых трав для получения в условиях орошения сбалансированных кормов с коэффициентом водопотребления значительно ниже, чем на одновидовых посевах люцерны и клевера.
References
1. Modern strategy of adaptive intensification of irrigated fodder production / N. T. Velik-dan, S. V. Taranov, V. G. Grebennikov [et al.] // Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2015. № 2. P. 109-115.
2. Gavrilov A. M. Technology of cultivation of perennial legume crops-grasses mixtures on irrigated lands // Herald of the Russian Academy of agricultural Sciences. 2000. № 5. P. 20-23.
3. Accelerated recovery starocean low-productive grasslands in the area of the Stavropol plateau / V. G. Grebennikov, V. N. Zheltopu-zov, I. A. Shipilov, O. V. Khonina // Prospects and advances in the production and processing of agricultural products : collection of scientific works articles on materials of the international scientific-pract. Conf. dedicated to the 85th anniversary of the founding of the faculty of technology management (animal science) / Stavropol State Agrarian University. Stavropol, 2015. P. 250-254.
4. Bekhtin N. Study of yield and competitive ability of the different legume-grass mixtures under irrigation // Fodder crops. 1998. № 12. P. 12-14.
5. Dronova T. N. Legume-grasses mixtures on irrigated lands of the Lower Volga region. Volgograd, 2007. 170 p.
6. Kruzhilin I. P., Dronova T. N., Bahtigaliev B. E. Legume-grass mixtures on irrigation // Forage production. 1997. № 8. P. 17-20.
