CC BY
10УДК 633.37:631.67(470.4)
ВЛИЯНИЕ ДОЗ УДОБРЕНИЙ И ОРОШЕНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КОЗЛЯТНИКА
ВОСТОЧНОГО В НИЖНЕМ ПОВОЛЖЬЕ
Т.Н. Дронова, д.с.-х.н., Н.И. Бурцева, Е.И. Молоканцева, к.с.-х.н., О.В. Головатюк, ВНИИОЗ
Показано влияние условий водного и пищевого режимов почвы, возрастных и сортовых особенностей на продуктивность новой для региона ценной белковой культуры козлятника восточного.
Ключевые слова: козлятник, дозы удобрений, орошение, водопотребление, продуктивность, кормовая ценность, накопление в почве питательных веществ.
Козлятник восточный - нетрадиционная кормовая культура, которая в последние годы находит широкое применение в различных зонах РФ [1, 4, 5, 8, 9]. В Нижнем Поволжье приоритет освоения этого долголетнего высокобелкового растения принадлежит ученым ВНИИ орошаемого земледелия [2, 3]. На первом этапе работы в 2000-2010 гг. проведено широкое испытание сортов козлятника восточного из различных эколого-географических зон страны, отобраны наиболее адаптированные из них, определены оптимальные сроки, способы и нормы высева. В последние годы (2011-2015) ведется работа по комплексной оценке влияния удобрений в расчетных дозах, режимов орошения, возрастного и сортового состава для получения запланированных урожаев козлятника от 20 до 60-80 т/га зеленой массы.
Методика. Полевые многофакторные опыты закладывают в ФГУП «Орошаемое». Почвы опытного участка светло-каштановые, содержание гумуса 1,52-1,70 %, подвижного фосфора 21-26 мг/кг, обменного калия 220-290 мг/кг. Плотность почвы в слое 0,7 м составляет 1,34 т/м3, наименьшая влагоемкость 22,2 %, порозность 48,4 %.
Схема трехфакторного полевого опыта включает два варианта водного режима почвы с поддержанием предполивной влажности: не ниже 70 и 80% НВ; три фона питания: без удобрений (получение от 8 до 30-40 т/га зеленой массы), NPK1 (от 12 до 40-60 т/га), NPK2 (от 16 до 50-80 т/га по годам жизни травостоев); три сорта - Гале, Магистр и Кривич.
Заданную предполивную влажность почвы поддерживали вегетационными поливами нормами 600 и 450 м3/га.
Расчет доз удобрений осуществляли по методике СХИ и ВНИИОЗ [6] с учетом выноса с урожаем азота, фосфора и калия, коэффициентов возмещения выноса питательных веществ урожаем и симбиотической азотфиксации. Наблюдения и исследования в опытах проводили по общепринятой методике ВИК [7].
Результаты и их обсуждение. Как показали исследования, суммарное водопотребление козлятника в опытах изменялось в зависимости от режима орошения, доз удобрений, уровня урожая, возраста травостоя и метеоусловий года. Самое большое водопотребление складывалось в вариантах с высокой урожайностью, которая формировалась при поддержании предполивной влажности почвы 80% НВ на фоне внесения N40-19^20-95^25-130. На посевах первого года жизни оно составило 3,6-4,1 тыс. м3/га, второго
5.4-5,8, третьего - 5,9-6,3 тыс. м3/га. Суммарное водопотребление посевов четвертого и пятого годов равно
5.5-6,0 тыс. м3/га. Уменьшение предполивной влажности почвы до 70% НВ сопровождалось снижением продуктивности козлятника и общего расхода воды на 6,516,0%.
Известно, что даже в годы с высокой естественной влагообеспеченностью на долю орошения в суммарном водопотреблении многолетних трав приходится более половины общего расхода воды травостоями. В опытах в варианте с предполивной влажностью почвы 80% НВ на посевы козлятника прошлых лет поступало 4,0-4,5 тыс. м3/га, или 69,5-72,5% суммарного количества потребляемой влаги.
Снижение предполивного порога до 70% НВ способствовало уменьшению доли оросительной воды до 3,3-3,6 тыс. м3/га, что составляло 59,5-66,1% от суммарного водопотребления (табл. 1).
1. Суммарное водопотребление и структура приходных статей водного баланса козлятника посева прошлых лет (в среднем за 2012-2015 гг.)
Пред поли Второй год жизни Третий год жизни
сумм Структура, % Структура, %
вная влаж ность почв Фон питания арно е водо потр ороси тельн осад испол ьзова но из запас сумма рное водо-потреб ороси тельн осад испол ьзова но из запас
ебле ая ки ов ление, ая ки ов
% НВ ние, м3/га норм а почве нной влаги м3/га норм а почве нной влаги
Без удобр. 5138 66,1 18,8 15,0 5225 63,2 19,6 17,2
70 NPKl 5316 64,0 18,2 17,8 5400 61,1 19,0 19,9
NPK2 5410 62,9 17,8 19,3 5542 59,5 18,5 21,9
Без удобр. 5601 72,3 17,2 10,5 5900 72,5 17,4 10,1
80 NPKl 5771 70,2 16,7 13,1 6150 69,5 16,7 13,8
NPK2 5833 69,5 16,5 14,0 6316 67,7 16,0 16,0
При расчете коэффициентов водопотребления козлятника установлено, что поддержание предполивного порога 80% НВ на посевах второго года жизни без внесения удобрений обеспечивало в среднем получение 32,0 т/га зеленой массы при коэффициенте водопотребления 152 м3/т. Уменьшение оросительной нормы до 70% НВ на естественном фоне плодородия почвы снижало продуктивность козлятника до 27,5 т/га и способствовало повышению коэффициентов водопотребления до 160 м3/т.
Улучшение питательного режима почвы за счет внесения удобрений в расчетных дозах повышало эффективность использования воды посевами козлятника третьего года, при поддержании предполивного порога 80% НВ и внесении N90^45^65 расход воды на единицу продукции снижался до 105, а при N110^60^80 — до 89 м /т (табл. 2).
2. Коэффициенты водопотребления козлятника разных сортов на посевах третьего года жизни, м3/т (в среднем за 2013-2015 г.)
Предполивная влажность почвы, % НВ Фон питания Гале Магистр Кривич
70 Без удобрений 254 160 169
200 130 132
1^110^0^0 149 107 118
80 Без удобрений 219 152 160
1^90^51^5 184 105 126
1^110^0^0 144 89 98
Максимальные значения расхода воды козлятника второго пятого годов жизни приходятся на первый укос, в котором формируется около 40% общего урожая: 1,9-2,2 тыс. м3/га при 80% НВ, 1,7-1,8 тыс. м3/га при 70% НВ. Продуктивность посевов козлятника прошлых лет во втором укосе снижается до 27% годового урожая, а суммарный расход воды - до 1,71,9 и 1,5-1,8 тыс. м3/га, соответственно. В третьем и четвертом укосах формируется, соответственно, 20 и 15% общей биомассы и суммарное водопотребление снижается до 0,81,4 и 0,6-1,0 тыс. м3/га.
Отмечена прямая зависимость повышения продуктивности посевов козлятника от улучшения условий влагообеспеченности и увеличения содержания элементов питания. Так, при поддержании 70%-ного порога увлажнения на фоне естественного плодородия почвы урожайность козлятника на посевах прошлых лет составила в среднем по годам исследований 24,5-40,6 т/га зеленой массы. Повышение предполивного порога влажности почвы до 80% НВ обеспечивало получение 26,6-43,2 т/га. Применение удобрений в расчетных дозах способствовало значительному росту формируемых урожаев и при внесении NPK1 на фоне 70%-ного порога влажности почвы урожайность козлятника увеличивалась до 30,8-58,2 т/га, 80% НВ - до 38,4-70,5 т/га зеленой массы, или была в 1,3-2,1 раза больше, чем на контроле. Внесение удобрений в расчетных дозах в варианте с NPK2 обеспечивало получение, соответственно, 39,2-77,8 и 50,1-85,2 т/га (табл. 3).
Урожайность изучаемых сортов козлятника во все годы исследований и практически по всем вариантам опыта можно расположить в порядке убывания: Магистр, Кривич, Гале. Максимальные урожаи формировали посевы сорта Магистр, которые в контрольных вариантах, например на посевах второго года жизни, составили 30,8-35,8 т/га, при внесении удобрений - 40,1-58,6 т/га зеленой массы. Аналогичная закономерность изменения урожайности по сортам прослеживается и на посевах первого, третьего, четвертого и пятого годов жизни.
3. Влияние режимов орошения и расчетных доз удобрений на урожайность козлятника разных сортов (в среднем за 2012-2015 гг.)
Предполивная влажность почвы, % НВ (фактор А) Фон питания (фактор В) Сорта (фактор С)
Гале Магистр Кривич
зеленой массы, т/га по годам жизни
2 3 4 2 3 4 2 3 4
70 Без удобрений 24,5 31,4 31,5 30,8 36,7 40,6 27,3 38,2 36,2
NPKl 30,8 50,2 47,5 40,1 55,5 58,2 36,4 54,3 56,7
NPK2 39,2 63,9 60,5 51,1 77,8 74,2 41,7 71,7 74,6
Без удобрений 26,6 34,9 34,3 35,8 42,5 43,2 32,9 37,5 40,2
80 NPKl 38,4 56,7 57,0 50,1 68,4 70,5 44,1 62,2 66,8
NPK2 50,1 73,6 68,7 58,6 83,8 85,2 57,0 80,4 83,2
НСР05: А - 5,0-5,4 5,0-6,3 4,0-5,0, В - 3,0-4,5 3,2-3,5 2,5-3,5, С - 8,0-10,0 9,5-10,0 9,5-10,5
Общеизвестно, что максимальную продуктивность посевы люцерны, клевера, эспарцета формируют на второй год жизни с постепенным снижением к третьему и значительному уменьшению к четвертому годам жизни. В опытах продуктивность травостоев козлятника восточного поступательно увеличивалась от второго к четвертому году и изменялась на контроле от 24,5-26,6 на втором до 31,4-42,5 на третьем и до 31,5-43,2 т/га на четвертом году жизни. Улучшение условий пищевого режима почвы обеспечило значительное повышение урожая - до 30,8-58,6; 50,2-83,8; 47,5-85,2 т/га зеленой массы (см. табл. 3). Урожайность козлятника пятого года жизни изменялась от 27,2-30,3 до 62,0-74,2 т/га.
Определение питательной ценности биомассы козлятника свидетельствует о его высоких кормовых достоинствах. Так, в 1 кг сухой массы сорта Магистр содержание кормовых единиц изменялось от 0,69 до 0,73, переваримого протеина -от 155 до 180 г, обменной энергии - от 9,65 до 10,42 МДж (табл. 4). Продуктивность посевов козлятника третьего года жизни составила на удобренных вариантах 13,7-21,1 тыс. к. ед., переваримого протеина 2,35-3,80 т, обменной энергии 135,6-219,8 ГДж/га.
4. Питательная ценность биомассы козлятника третьего года жизни (сорт Магистр)
Предполивная влажность почвы, % НВ Фон питания Содержание в 1 кг сухой массы
кормовых единиц переваримого протеина ОЭ, МДж
70 Без удобрений 0,69 155 9,65
NPKl 0,71 172 9,90
NPK2 0,72 175 10,0
80 Без удобрений 0,71 173 9,95
NPKl 0,72 178 10,15
NPK2 0,73 180 10,42
Общеизвестна роль многолетних бобовых трав в улучшении плодородия почвы. В наших опытах козлятник восточный к концу пятого года жизни оставлял в
полуметровом слое почвы от 8,90 до 16,10 т/га сухих корней. Внесение удобрений в расчетных дозах увеличивало накопление корневой массы при поддержании 70%-ного порога влажности почвы до 9,15-10,00, а 80%-ного - до 15,216,10 т/га (табл. 5).
Содержание азота в сухой массе корней изменялось в вариантах естественного плодородия почвы от 2,12 до 2,15%, а при внесении удобрений в расчетных дозах до 2,33-2,45%. Содержание фосфора и калия в корнях козлятника имело тенденцию к некоторому повышению с 0,58 до 0,60-0,62 и с 1,25 до 1,30-1,35% соответственно.
5. Накопление корневой массы козлятником восточным при 5-летнем возделывании и элементов питания в слое почвы 0,5 м
Предполивная влажность почвы, % НВ Фон питания Сухая масса корней, т/га Содержание, кг/га
N P2O5 К2О
70 Без удобрений 8,90 188 52 112
NPKl 9,15 213 55 119
NPK2 10,00 240 60 130
80 Без удобрений 13,05 200 78 170
NPKl 15,20 306 94 205
NPK2 16,10 395 100 218
Таким образом, с корневыми остатками в почву после пятилетнего возделывания козлятника в вариантах с оптимизацией водного и пищевого режимов поступало 306395 кг/га азота, 94-100 фосфора и 205-218 кг/га калия.
Выводы. 1. Рациональные сочетания расчетных доз удобрений, режимов орошения, возраста посевов и сортовых особенностей нетрадиционной для Нижнего Поволжья кормовой культуры козлятника восточного обеспечивают формирование урожайности козлятника восточного перспективных сортов от 20-30 до 60-80 т/га зеленой массы.
2. В отличие от люцерны максимальная продуктивность козлятника восточного формируется на посевах третьего -четвертого года жизни и достигает в удобренных вариантах при поддержании 80%-ного предполивного порога увлажнения - 56,4-87,5 т/га зеленой массы. Продуктивность посевов козлятника пятого года жизни составляет 42,0-69,0 т/га.
3. Биомасса козлятника восточного отличается высокими кормовыми достоинствами. На фоне естественного плодородия почвы в 1 кг сухой массы содержится 0,69-0,71 кормовых единиц, 155-173 г переваримого протеина, 9,659,95 МДж ОЭ. Внесение удобрений в расчетных дозах повышает эти показатели, соответственно, на 2,8-4,3, 10,412,9 и 2,7-4,3%.
4. Козлятник восточный к концу пятого года жизни накапливает от 8,9-13,0 до 9,2-16,1 т/га сухих корней. С этой массой в почву поступает 188-395 кг/га азота, 52-100 фосфора и 112-218 кг/га калия, что положительно сказывается на улучшении почвенного плодородия на посевах этой культуры.
Таким образом, по комплексу хозяйственно-ценных признаков: долголетию, высокой продуктивности, протеиновой и энергетической насыщенности корма, накоплению органики и питательных веществ в почве козлятник восточный является перспективной культурой для возделывания на орошаемых землях Нижнего Поволжья.
Введение этой ценной культуры в кормопроизводство региона будет способствовать увеличению производства качественных кормов при положительном влиянии на плодородие почвы, а оптимизация приемов его возделывания обеспечит высокое продуктивное долголетие.
Литература
1. Вавилов, П.П. Интенсивные кормовые культуры в Нечерноземье./ П.П. Вавилов, В.И. Филатов. - М.: Московский рабочий, 1980.- С. 103114.
2. Дронова, Т.Н. Козлятник восточный - ценная кормовая культура в орошаемом земледелии Нижнего Поволжья / Т.Н. Дронова, Н.И. Бурцева, Е.И. Молоканцева, О.В. Головатюк// Кормопроизводство.-2013.- №5.-С. 11-14.
3. Дронова, Т.Н. Козлятник восточный на орошаемых землях Нижнего Поволжья/ Т.Н. Дронова, Н.И. Бурцева, Е.И. Молоканцева, О.В. Головатюк // Вестник РАСХН. - 2014.- №2.-С. 52-55.
4. Коленченко, К.Э. Режим орошения и удобрения козлятника восточного на лугово-черноземных почвах лесостепной зоны Западной Сибири: автореф. дисс. ... к.с.-х.н. - Волгоград, 2012. - 16с.
5. Листков, В.Ю. Оптимизация технологических приемов создания и использования агроценозов галеги восточной в лесостепной зоне Западной Сибири: автореф. дисс.. канд. с.-х. наук. - Новосибирск, 2007. - 16 с.
6. Методические указания по программированию урожаев на орошаемых землях Поволжья. - Волгоград: СХИ, ВНИИОЗ, 1984.- С. 1015.
7. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. - М: ВИК, 1997.-156 с.
8. Прокопец, Р.В. Водосберегающие режимы орошения козлятника восточного на темно-каштановых почвах Саратовского Заволжья: автореф. дисс.. к.с.-х.н. - Саратов, 2003.-21 с.
9. Харьков, Г.Д. Возделывание и использование козлятника восточного на корм и семена (рекомендации). - М: ВИК, 2005. - 27 с.
EFFECT OF FERTILIZER RATES AND IRRIGATION ON THE PRODUCTIVITY OF NON-TRADITIONAL FODDER CROP GALEGA IN THE
LOWER VOLGA REGION
T.N. Dronova, N.I. Burtseva, E.I. Molokantseva, O.V. Golovayuk, All-Russia Research Institute of Irrigative Agriculture ul. Timiryazeva 9, Volgograd, 400002 Russia, E-mail: vniioz@yandex.ru
The effect of the water and nutrient regimes of soil and the age and varietal characteristics of crop on the productivity of fodder galega (Galega orientalis), a valuable protein culture, has been shown.
Keywords: fodder galega, fertilizer rates, irrigation, water consumption, productivity, feeding value, accumulation of nutrients in the soil.
