CC BY
61
УДК 631.67:633.37 А.В. Комиссаров,
А.Р. Мавлютова
ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
Ключевые слова: орошение, козлятник восточный, урожайность, качество корма, чернозём типичный, свойства почвы, гидротермический коэффициент Селянинова, водно-балансовая станция, поливная норма, экономическая эффективность.
Введение
По состоянию на 01.01.2012 г. в Республике Башкортостан имеется 35479 га орошаемых земель сельскохозяйственного назначения. В структуре посевных площадей наибольшую долю (около 60%) занимают многолетние травы, среди которых преобладает кострец безостый и люцерна синегибридная.
Программа развития мелиорации в Республике Башкортостан на период 20122020 гг. предусматривает восстановление и реконструкцию 78 тыс. га орошаемых земель и обеспечение поливом 40 тыс. га земель за счет мобильных модульных поливных установок [1]. Одним из приоритетных направлений этой программы является создание кормовой базы для крупных животноводческих комплексов. Увеличение производства кормов планируется не только за счет расширения площади орошаемых земель, но и за счет повышения продуктивности кормовых культур на орошаемых землях с 33 до 51 ц к.ед/га.
Решить проблему обеспечения животноводства кормовым белком, дефицит которого составляет более 30%, может широкое внедрение на орошаемых землях перспективной многолетней бобовой культуры — козлятника восточного.
Козлятник восточный обладает большой экологической пластичностью — его выращивают более чем в 50 областях, краях и республиках с урожайностью 300-800 ц зеленной массы и до 175 ц сена с 1 га. Наиболее высокие урожаи получают в условиях достаточного увлажнения (не менее 450-500 мм осадков в год или при дополнительном орошении) [2]. Отличается высокой продуктивностью, долголетием (продолжительность использования травостоя 8 лет и более), надежным и стабильным семеноводством при ранних сроках созревания (урожайность 3-6 ц/га и более). Наряду с высокими кормовыми достоинствами он способствует повышению почвенного плодородия, является хорошим предшественником и медоносом [3]. В Башкортостане
культура впервые была интродуцирована С.Н. Надежкиным в 1980 г. на опытном поле кафедры кормопроизводства Башкирского государственного аграрного университета. В среднем за 1981-1984 гг. урожайность сухого вещества (СВ) козлятника восточного в опытах С.Н. Надежкина составила 53,6 ц/га, а за 1987-1993 гг. - 77 ц/га [4]. В опытах Х.М. Сафина, проведенных в степном Зауралье Башкортостана (19962000 гг.), было установлено, что наибольшую урожайность козлятника восточного обеспечил рядовой беспокровный посев как при орошении (79,1 ц/га СВ), так и на богаре (40,6 ц/га СВ) [2].
В южной лесостепной зоне Республики Башкортостан опыты с козлятником восточным в условиях орошения ранее не проводились. В связи с вышеизложенным целью исследований явилось изучение влияния орошения на урожайность козлятника восточного в южной лесостепной зоне Республики Башкортостан. Задачи: выявить оптимальную оросительную норму, потенциально возможную урожайность козлятника восточного; оценить качество сена и определить экономическую эффективность производства сена при орошении.
Объекты и методы
Исследования проводились в 20092011 гг. на травостое козлятника восточного (сорт Гале) 3-5-го годов пользования на опытном поле водно-балансовой станции (ВБС) Управления по мониторингу мелиорируемых земель (УММЗ) ФГУ Управление «Башмелиоводхоз» по схеме:
Вариант 1 - контроль (без орошения).
Вариант 2 — орошение.
Площадь учетной делянки — 50 м2. Повторность — четырехкратная. Размещение вариантов в опытах — систематическое. Опыт закладывали и проводили в соответствии с методикой ВНИИ кормов им.
В.Р. Вильямса [5].
Влажность почвы определяли термостатно-весовым способом послойно через 10 см до глубины 1 м в момент отрастания, после укосов и в конце вегетации козлятника восточного. В межукосные периоды влажность почвы определялась через 10 дней в слое 0-50 см. Поливы дождеванием при помощи КИ-5 (комплект ирригационный) производились при снижении влаж-
ности расчётного слоя почвы не ниже 65% от наименьшей влагоёмкости (НВ). Учёт урожая проводили сплошным способом с обработкой результатов методом дисперсионного анализа. Агрофизические и агрохимические свойства почв определялись в лабораторных условиях, а воднофизические — в полевых условиях по общепринятым методикам.
Почвенный покров опытного участка представлен черноземом типичным, легкоглинистым. Агрохимические свойства почвы в горизонте А, (0-30 см) следующие: содержание гумуса — 8%, pH = 6,6, сумма поглощенных оснований — 53,5 мг-экв/100 г почвы, уровень обеспеченности легкогидролизуемым азотом — 19,6 мг/100 г почвы, подвижным фосфором — 2,84 мг/100 г почвы, обменным калием — 13,5 мг/100 г почвы.
Водно-физические свойства почвы для слоя 0-50 см имеют следующие характеристики: плотность сложения — 1,13 г/см3, наименьшая влагоемкость — 31,1% от массы почвы, для слоя 0-100 см — соответственно, 1,28 г/см3 и 29,1%.
ВБС расположена в южной лесостепной зоне республики. Климат района континентальный, с продолжительной холодной зимой и теплым летом. По данным метеостанции Уфа-Дёма (близлежащей к ВБС) среднегодовая температура составляет +3,2°С. Максимум температур приходится на июль (+20,1°С), а минимум — на январь (-15,0°С). Средняя многолетняя годовая сумма осадков достигает 610 мм, из которых 298 мм выпадает в вегетационный период. Число дней с температурами выше +5°С составляет 175 дней, выше +10°С — 139 и выше +15°С — 90 дней. Сумма положительных температур воздуха за вегетационный период составляет 2535оС, активных температур выше +10°С — 2243°С, эффективных температур выше +10°С —
873°С.
Результаты и их обсуждение
Метеорологические условия в период вегетации козлятника восточного в годы про-
ведения опытов имели существенные различия (табл. 1).
Одним из показателей увлажненности территорий является гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК), определяемый отношением количества осадков, за рассматриваемый период к сумме температур воздуха больше 10°С, уменьшенный в 10 раз. Согласно существующей классификации при ГТК = 1,3-1,6 условия увлажнения считаются влажными, при ГТК = 1,0-1,3 — слабозасушливыми, при ГТК = 0,7-1,0 — засушливыми, при ГТК = 0,4-0,7 — очень засушливыми, при ГТК меньше 0,4 — сухими. За годы исследований наиболее засушливым по ГТК как по отдельным периодам вегетации, так и в целом за весь вегетационный период был 2010 год. Сильная засуха в этот год наблюдалась в период формирования травостоя второго укоса (ГТК = 0,36). Количество осадков в это время было ниже нормы в 2,5 раза, а сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°С превысила норму на 508°С. В 2009 г. период формирования урожая первого и второго укосов был очень засушливым, а период отрастания отавы до ухода в зиму — влажным. В 2011 г. первый период вегетации козлятника восточного характеризовался как слабозасушливый, второй — как засушливый и третий — как влажный (табл. 1).
В годы проведения опытов весеннее отрастание козлятника наблюдалось во второй-третьей декадах апреля, через 3-10 дней после схода снежного покрова. Первый укос проводился в первой-второй декадах июня, второй — во второй декаде августа.
Для поддержания влажности почвы в оптимальных пределах (в интервале между наименьшей влагоёмкостью и влажностью разрыва капилляров) в слое 0-50 см проводились поливы нормой от 300 до 650 м3/га в зависимости от предполивной влажности почвы [6]. Величина оросительной нормы в годы исследований колебалась от 850 до 3550 м3/га и зависела от складывающихся метеорологических условий вегетационного периода (табл. 2).
Таблица 1
Условия тепло- и влагообеспеченности в период вегетации козлятника восточного
Год Дата схода снежного покрова Дата перехода ч/з Сумма температур воздуха выше +100С Сумма осадков при температуре воздуха выше +50С Сумма осадков при температуре воздуха выше + 100С ГТК
по периодам 4 по период ам 4 по периодам 4 по периодам 4
+50С весна/осень + 10иС весна/осень 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
2009 26.04 24.04/02.10 27.04/20.09 799 1103 509 2411 50 55 78 183 50 55 75 180 0,63 0,50 1,47 0,75
2010 15.04 10.04/01.10 21.04/30.09 674 1795 489 2958 44 65 38 147 41 65 37 143 0,61 0,36 0,76 0,48
2011 16.04 13.04/15.10 28.04/21.09 590 1364 462 2416 99 108 165 372 72 108 111 291 1,22 0,79 2,40 1,20
Средне- многолетнее 17.04/09.10 03.05/19.09 546 1287 410 2243 77 134 87 298 59 136 50 245 1,08 1,06 1,22 1,09
Примечание. 1-й период — от начала вегетации до первого укоса; 2-й период — от первого до второго укоса; 3-й период — от второго укоса до конца вегетации; 4 — весь период вегетации.
Таблица 2
Величина оросительной нормы и распределение поливов в годы опытов
Годы опытов Оросительная норма, м3/га Количество поливов/поливная норма, м3/га
до первого укоса от первого до второго укоса
2009 1200 2/300 2/300
2010 3550 1/300 5/650
2011 850 - 1/500, 1/350
Обобщенные результаты учета урожайности козлятника восточного свидетельствуют о важной роли орошения в повышении продуктивности козлятника восточного.
В среднем за 3 года на варианте с орошением получена прибавка 2,79 т/га сена. Эффект от орошения особенно проявлялся на урожае второго укоса, когда почвенная и атмосферная засуха сильно угнетали растения, произрастающие на богаре. В среднем за 3 года доля прибавки урожая второго укоса от орошения в суммарной прибавке урожая от орошения составила 79%.
Во все годы исследований на всех вариантах опытов урожайность сена козлятника восточного первого укоса в 1,2-11,4 раза превышает урожайность сена второго укоса (табл. 3).
В среднем за годы исследований доля урожая первого укоса составила на богаре 73%, а на варианте с орошением — 58% от всего урожая за вегетацию. Меньшая разница в величине урожая 1- и 2-го укосов на варианте с орошением по сравнению с контролем является следствием оптимизации водного режима почвы на орошаемом участке.
Величина урожайности козлятника восточного связана с биометрическими показателями травостоя. Высота травостоя перед первым укосом в среднем за 3 года составляла на варианте без орошения 92 и 96 см на варианте с орошением, а перед вторым укосом — 40 и 54 см; густота травостоя перед первым укосом — соответственно, 177 и 180 шт/м2, а перед вторым — 132 и
167 шт/м2. Необходимо отметить, что если
перед первым укосом козлятник восточный находился в фазе начала цветения, то перед вторым укосом достигал лишь фазы начала бутонизации. При этом необходимо подчеркнуть, что сумма активных температур воздуха во все годы опытов в период формирования урожая второго укоса была выше, чем в период формирования урожая первого укоса. На варианте с орошением, на наш взгляд, это отставание в росте объясняется биологическими особенностями козлятника восточного, для которого характерно максимальное формирование биомассы в первой половине вегетационного периода, а также достаточно большой период покоя с момента первого укоса до начала повторного отрастания (10-15 дней). Рост козлятника восточного на контрольном варианте в период формирования урожая второго укоса, кроме того, сдерживал недостаток продуктивной почвенной влаги в корнеобитаемом слое почвы.
Применение орошения позволило получить сено более высокого качества, по сравнению с контрольным вариантом. Так, на контрольном варианте содержание сырого протеина и кормовых единиц (к.ед.) составляло в среднем 14,7% сухого вещества и
0,67 к.ед., а на варианте с орошением — 17,5% и 0,68 к.ед. соответственно. Концентрация обменной энергии (ОЭ) в сене повысилась с 9,06 до 9,17 мДж в 1 кг СВ. По качественному составу сырье из козлятника восточного пригодно для приготовления сена 1-го класса (ОСТ 10243-2000).
Таблица 3
Урожайность сена козлятника восточного, т/га
Варианты Годы Среднее
2009 2010 2011
Контроль 1-й укос 5,93 4,45 5,4 5,26
2-й укос 1,79 0,39 3,69 1,96
всего 7,72 4,84 9,09 7,22
С орошением 1-й укос 6,86 5,27 5,4 5,84
2-й укос 3,89 4,05 4,58 4,17
всего 10,75 9,32 9,98 10,01
НСР05 0,23 0,20 0,13
Примечание. * НСР05, т/га — приведена для урожайности в сумме за два укоса.
Таблица 4
Экономическая эффективность производства сена
Показатели Варианты
контроль орошение
Урожайность, т/га сухого вещества 4,79 6,65
Продуктивность, т к.ед/га 3,21 4,52
Стоимость продукции, тыс. руб/га 13,16 13,53
Ежегодные затраты, тыс. руб/га 6,13 11,63
Условный чистый доход, тыс. руб/га 6,93 6,35
Себестоимость 100 к.ед., руб. 193 253
Рентабельность, % 113 59
Примечание. Продуктивность травостоев снижена на величину потерь при уборке (20%).
Расчет экономической эффективности производства сена показал, что орошение козлятника восточного рентабельно
(табл. 4). Однако ввиду высоких затрат на электроэнергию при механической водопо-даче на варианте с орошением получен меньший чистый доход, чем на контрольном варианте.
При оценке экономической эффективности мероприятий по производству сена рыночная цена реализации товарной продукции принята равной 4100 руб./т к.ед., прирост сельскохозяйственных издержек на производство единицы продукции — 1200 руб/т к.ед., удельные затраты на эксплуатацию мелиоративных систем — 3500 руб/га [7].
Выводы
1. В Республике Башкортостан при возделывании козлятника восточного на черноземах типичных величина оросительной нормы колеблется от 850 до 3550 м3/га и зависит от складывающихся погодных условий. Козлятник восточный наиболее отзывчив на орошение в период формирования урожая второго укоса.
2. При оптимизации водного режима корнеобитаемого слоя почвы можно повысить урожайность козлятника восточного на 35-40% и получить за два укоса до 10 т/га высококачественного сена.
3. По качественному составу, т.е. по содержанию основных питательных веществ — сырого протеина и сырой клетчатки сырье из козлятника восточного пригодно для получения сена 1-го класса.
4. Орошение козлятника восточного характеризуется высокой отдачей вложенных материальных, финансовых и трудовых ресурсов и позволяет получить чистый доход до 6,35 тыс. руб. с 1 га при рентабельности 59%.
Библиографический список
1. Орошаемым землям засуха
не страшна // http://meliovodhoz.ru/02 /news/item.
2. Сафин Х.М. Оптимизация технологий возделывания кормовых культур на орошаемых землях Южного Урала: дис. ... д.с.-х.н. — Уфа, 2003. — 439 с.
3. Зимин А.Н., Коломейченко В.В. Козлятник восточный в Орловской области // Кормопроизводство. — 1999. — № 10. —
С. 13-20.
4. Надежкин С.Н., Кузнецов И.Ю. Козлятник восточный на корм и семена. — Уфа: БГАУ, 2003. — 144 с.
5. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / ВНИИК им. В.Р. Вильямса. — М., 1937. — 197 с.
6. Роде А.А. Основы учения о почвенной
влаге. — Л.: Гидрометеоиздат, 1965. —
236 с.
7. Проект Концепции федеральной целе-
вой программы «Развитие мелиорации сельскохозяйственных земель России на период до 2020 года» //
http//www.mcx.ru/documents/document/s how/14234.77.htm.
+ + +
