Приемы повышения продуктивности многолетних трав и их влияние на плодородие почв в условиях Нижнего Поволжья (14.09.2009)

Автор: Киричкова Ирина Владимировна

1. В Нижнем Поволжье увеличить производство высококачественных кормов сбалансированных по белку можно за счёт расширения посевов люцерны при орошении, а в богарных условиях на южных чернозёмах за счёт возделывания люцерны, эспарцета и костреца безостого.

Высокая продуктивность агрофитоценозов многолетних трав определяется их видовым составом, уровнем питания и почвенно-климатическими условиями возделывания.

2. Радиационные и тепловые ресурсы подзоны светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья вполне достаточны для формирования в подпокровном посеве орошаемой люцерны в первый год пользования 3-х укосов с урожаем зелёной массы 40 – 67 т/га, 4-х укосов на посевах второго года с урожаем 60,0 – 80 т/га. В посевах 3-го года урожайность зелёной массы снижается до 53,0 т/га.

3. Полевая всхожесть люцерны под покровом зерновых культур при орошении, как и полнота всходов, могут колебаться в значительных пределах и зависят от влажности верхнего слоя, температуры почвы, погодных условий в период посев-всходы и вариантов опыта. Так, в 1992 году полнота всходов по вариантам составила от 52,4% при внесении 10 т/га соломы до 61,7 % с использованием 60 т/га навоза при сумме осадков за этот период 27,3 мм.

Снижение количества выпавших осадков в 1994 г. до 1,3 мм за указанный период значительно снизило и полевую всхожесть, которая составила от 42,3 % (солома – 10 т/га) до 50,5 % (навоз – 60 т/га). Полнота всходов также всецело зависела от сложившихся условий тепло- и влагообеспеченности, а также от видов и доз вносимых органических удобрений.

Максимальный показатель 59,2 % получен на варианте с внесением 60 т/га навоза и 57,1 – навоз 60 т/га + солома 10 т/га. На контрольном варианте (без удобрений) этот показатель составил 56,6 %, наименьшая полнота всходов получена на варианте с внесением 10 т/га соломы.

4. Режим использования люцерны первого года жизни оказывает определяющее влияние на сохранность растений. Так, проведение укоса покровной культуры в оптимальные сроки (фаза вымётывания) обеспечивало сохранность люцерны после укоса овса в 1992 году по вариантам опыта от 83,4 % (навоз – 60 т/га + солома – 10 т/га) до 80,5 % на варианте – (солома – 10 т/га), в 1993 году сохранность составила от 80,6 % до 82,5 %. В 1994 году более высокая изреженность люцерны (22,1 %) отмечалась на варианте внесения соломы. После уборки покровной культуры проводили два укоса в фазу начала цветения люцерны. Сохранность люцерны при таком режиме использования была высокой. Так, сохранность к полным всходам за вегетацию по годам исследований на контроле составила от 68,5 до 73,1 %, на варианте солома – 10 т/га от 70,2 до 74,2 %, при внесении навоза 60 т/га от 71,3 до 74,3 %, на варианте их совместного внесения сохранность за вегетацию к полным всходам достигала 71,6 – 74,5 %.

5. Суммарное водопотребление люцерны изменялось по годам жизни в соответствии с режимом орошения и метеоусловиями вегетационного периода.

Для поддержания предполивного порога влажности почвы на уровне 75-80 % НВ требуется проведение 10-11 вегетационных поливов в год с оросительной нормой 5317-5850 м3/га.

В годы исследований величина эвапотранспирации в посевах люцерны первого года жизни составила в среднем 8135 м3/га, изменяясь от 7559 м3/га (1993 год) до 8727 м3/га (1994 год). Наибольшую долю в суммарном водопотреблении люцерны первого года пользования имела оросительная вода – 65,4 %, в среднем за годы исследований, изменяясь от 53,9 % (1994 год) до 80,7 % (1993 год).

В посевах люцерны второго года жизни суммарное испарение во все годы жизни было выше и составило в среднем за три года – 8316 м3/га, изменяясь от 7902 м3/га в 1995 году до 9065 м3/га – в 1994 году. Доля оросительной воды в суммарном водопотреблении достигала в среднем за три года – 71,0 %, при колебаниях от 56,3 %, до 80,2 %. Расход влаги из почвы изменялся от 5,8 до 8,0 %.

В посевах люцерны третьего года жизни при проведении трёх укосов суммарное водопотребление изменялось от 5865 м3/га до 7762 м3/га, при среднем значении 6813 м3/га. Доля оросительной воды при трёх укосах снижалась до 48,6 – 64,8 %, а расход влаги из почвы увеличился с 6,8 до 13,4 %.

6. В среднем за три года органические удобрения оказывали заметное влияние на урожай зеленой массы люцерны по годам использования.

Так, на контроле (без удобрений) в посевах люцерны первого года жизни было получено в сумме за 3 укоса 43,6 т/га зелёной массы, а при внесении навоза (60 т/га) – 57,0 т/га. При этом следует отметить, что урожай зелёной массы по укосам очень резко колебался. Например, на варианте без удобрений за первый укос в среднем было получено 26,8 т/га зелёной массы, а во второй и третий укосы – соответственно, 8,1 и 8,7 т/га. При внесении 10 т/га соломы эти показатели составили: 25,5 т/га – в первый укос; 7,8 т/га – во второй укос; 8,7 т/га – в третий укос. Навоз в дозе 60 т/га повышал продуктивность до 35,1; 11,0 и 10,9 т/га, соответственно, в первый, второй и третий укосы. Максимальная продуктивность была получена при совместном внесении навоза и соломы – 61,8 т/га и распределялась по укосам следующим образом: 1 укос – 37,4 т/га, 2-й – 12,1 т/га, 3-й – 12,3 т/га.

7. При прогрессирующей дегумификации зональных почв (потери гумуса за последние 30 лет составили от 0,2 до 0,8 %) сохранение, поддержание и воспроизводство эффективного и потенциального плодородия почв возможно лишь за счет пополнения ресурсов органического вещества не только навоза, но и сидератов, растительных остатков возделываемых культур и особенно многолетних трав, которые по воздействию на плодородие почв и урожайность превосходят навоз.

8. Применение органического материала под люцерну в орошении способствует улучшению агрофизических свойств почвы в посевах на протяжении трёх лет пользования.

Наибольшее положительное влияние на величину плотности почвы оказывало внесение навоза 60 т/га + солома 10 т/га. По всем годам жизни отмечается увеличение плотности сложения к концу вегетации и её разуплотнение к периоду начала весеннего отрастания.

В посевах третьего года жизни плотность сложения в слое 0- 0,30 м по вариантам опыта весной изменялась от 1,30 т/м3 на контроле, до 1,27 т/м3 на варианте совместного внесения навоза и соломы, с увеличением к концу вегетации соответственно до 1,34-1,30 т/м3.

9. Применение органического материала увеличивает общую пористость в посевах первого года в пахотном слое до 54,2 %, при соотношении капиллярной пористости и некапиллярной – 1,8, на контроле – 2,4. В посевах второго года в слое 0-0,30 м общая пористость составила 54,0 %, капиллярная – 36,1 %, соотношение капиллярной и некапиллярной пористости повышалось до 2,0, при 46,3 % и 33,3 % на контроле. Установленные закономерности изменения показателей пористости под влиянием органического материала характерны и для третьего года жизни (52,7 %, 36,5 %, 2,2 %), при 46,1 %; 32,3 % и 2,3 % на контроле.

10. Органические удобрения являются главным фактором, определяющим микробиологические свойства орошаемых светло-каштановых почв. Биологическая активность почвы была максимальной в посевах второго года и достигала в среднем 412 мкг/г полотна на варианте навоз + солома. Наиболее высокая токсичность почвы характерна для посевов первого года при внесении соломы (10 т/га) и достигала 54 усл. ед.

11. Положительное влияние люцерны на последующие культуры обусловлено обеспечением почвы органическим веществом, улучшением водно-физических свойств почвы и накоплением азота.

Так, прибавка урожая зерна озимой пшеницы на варианте последействия применения навоза с соломой по отношению к контролю составила по пласту двух лет 0,78 т/га, по пласту трёх лет – 0,71 т/га и позволяет получать высококачественное зерно без применения азотных удобрений. По оценке использования пласта люцерны в последействии на качественные характеристики зерна озимой пшеницы сорта Донщина в условиях орошения существенных различий не выявлено.

12. Положительное влияние разновозрастного пласта люцерны проявилось и в опыте с кукурузой (гибрид Молдавский 291 АМВ).

Так, урожайность кукурузы на контроле по пласту люцерны второго года достигала 5,77 т/га, по пласту люцерны третьего года – 6,10 т/га. Высоко также в последействии внесение навоза 60 т/га, где прибавка урожайности кукурузы составляла 2,01 и 1,72 т/га или 34,8 и 28,2 % к контролю.

Более высокая прибавка урожая кукурузы отмечалась на варианте последействия совместного применения навоза и соломы, где она составила – 2,14 т/га по пласту люцерны второго года и 2,30 т/га по пласту люцерны третьего года. По отношению к контролю величина прибавки составила 37,1-37,7 %.

13. В богарном земледелии в зоне южных чернозёмов эффективны посевы многолетних трав (люцерна, эспарцет, кострец безостый). Предпосылкой создания высокопродуктивных травостоев многолетних трав в богарных условиях является формирование оптимальной плотности стеблестоя, которая во многом определяется способом посева, биологическими особенностями культуры и условиями влагообеспеченности. Полнота всходов у люцерны составила от 42,3 до 47,1 %, эспарцета от 46,7 до 56,8 %, костреца безостого от 48,9 до 55,1 %. В травосмеси (люцерна + эспарцет + кострец) полнота всходов изменялась незначительно.

Показатели сохранности многолетних трав первого года более низкими были у люцерны (69,0-75,1 %), при 72,7-79,3 % у эспарцета и 79,5-85,7 % у костреца безостого.

14. Целесообразность подпокровных посевов определяется получением полноценного укоса покровной культуры, что увеличивает продуктивность посевов первого года, а также снижает засорённость травостоя в посевах первого года.

Максимальная продуктивность у люцерны по выходу кормовых единиц (3,65 т/га) и протеина (0,57 т/га) характерна для травостоев третьего года, у эспарцета – 3,08 т/га корм. ед. и 0,48 т/га протеина для травостоев второго года, у костреца безостого – 3,36 т/га корм. ед. и 0,39 т/га протеина для травостоев третьего года. В травосмеси (люцерна + эспарцет + кострец) выход кормовых единиц более высоким – 3,24 т/га и протеина 0,47 т/га был на травостоях третьего года жизни (пользования).

15. Положительное влияние многолетних трав проявляется в улучшении агрофизических показателей почвы (плотности сложения, структуры, пористости) и в накоплении органического вещества (до 4,40 т/га в слое 0-0,30 м) и восполнении гумуса за счет корневых и пожнивных остатков. Проведённый расчёт количества гумуса в корневых и пожнивных остатках в пахотном (0-0,30 м) слое почвы обеспечивает восполнение гумуса в посевах многолетних трав второго года за счёт корневых остатков от 720 до 824 кг/га. В посевах третьего года от 800 до 824 кг/га, при этом более высокий показатель характерен для костреца, в посевах четвёртого года, где восполнение гумуса составляет от 820 до 860 кг/га.

16. Величина биологического азота в посевах люцерны второго года достигала на контроле (фон) – 130,9 кг/га, на варианте фон+Р90 – 160,6 кг/га, на варианте фон+ N30 – 135,6 кг. В посевах третьего года количество биологического азота составило, соответственно, 112,4 кг/га, 137,3 кг/га и 123,2 кг/га.

В посевах эспарцета величина биологического азота наиболее высокой была во второй год и составила на контроле (фон) – 126,8 кг/га, на варианте фон+Р90 – 154,4 кг/га, на варианте фон+ N30 – 133,7 кг/га. На третий год величина биологического азота снижалась до 92,0 кг/га (фон+Р90).

Коэффициент азотфиксации в посевах люцерны достигал до 0,65, у эспарцета - до 0,64. С возрастом он снижался до 0,46. Внесение соломы (5 т/га + N30) под основную обработку является достаточно эффективным способом не только улучшения агрофизических свойств почвы, но и обеспечения высокой азотфиксирующей способности у люцерны и эспарцета.

17. Оценка влияния пласта многолетних трав на урожайность последующих культур показала, что максимальная урожайность была получена по пласту люцерны третьего года и составила у кукурузы на зерно (4,7 т/га), кукурузы на силос (28,4 т/га), проса (2,30 т/га).

18. При безотвальной и поверхностной обработках благодаря созданию на поверхности почвы мульчирующего слоя за счёт внесения соломы, создаются лучшие условия для начального роста растений.

Во второй и последующие годы плотность стеблестоя несколько выше по отвальной вспашке и безотвальному рыхлению. Кострец безостый менее отрицательно реагирует на приёмы обработки, для которого допустима и поверхностная обработка.

По поверхностной обработке продуктивное долголетие эспарцета необходимо ограничить двумя годами пользования.

19. Оценка продуктивности многолетних трав по выходу кормовых единиц и протеина по годам жизни (пользования) показала, что в посевах люцерны второго-третьего года выход кормовых единиц достигал до 3,87 т/га по отвальной вспашке, до 3,55 т/га по безотвальному рыхлению, до 3,34 т/га по поверхностной обработке. В посевах эспарцета, соответственно,: 3,29 т/га,; 3,18 т/га и 3,03 т/га. В посевах костреца до: 3,61; 3,62 и 3,51 т/га кормовых единиц. На травостоях четвёртого года продуктивность у люцерны снижалась до 2,75 т/га, у костреца безостого до 3,24 т/га кормовых единиц.

20. На аккумуляцию тяжёлых металлов в изучаемых растениях влияет целый комплекс факторов. Так, содержание меди в надземной биомассе трав второго года находилось в интервале от 12,3 мг/кг (эспарцет) до 15,7 мг/кг у костреца безостого при ПДК для растений на уровне 15,0-20,0 мг/кг сухого вещества. Содержание меди снижалось в биомассе бобовых, что связано с тем, что медь играет значительную роль в жизнедеятельности клубеньковых бактерий и в некоторых физиологических процессах.

Содержание цинка у изучаемых видов в интервале от 12,7 мг/кг (эспарцет) до 18,6 мг/кг у костреца и 16,1 мг/кг у люцерны, при ПДК от 150 до 300 мг/кг. В биомассе четвёртого года содержание цинка было в интервале от 21,4 мг/кг (кострец) до 16,3 мг/кг (эспарцет).


загрузка...