Ресурсосберегающие технологические приемы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов на мелиорируемых землях Республики Башкортостан (29.06.2009)

Автор: Япаров Гарифулла Хабибуллович

Исследования показали, что режимы орошения люцерново-кострецового значительно влияют на энергетическую ценность корма. Сравнивая агроэнергетические показатели приходим к выводу, что на бобово-злаковом травостое поддержание влажности почвы в пределах 70-90% НВ в слое 0,7 м позволяет получить корма с наименьшими затратами совокупной энергии на 100 корм. ед. (416 МДж) при наибольшем агроэнергетическом коэффициенте (3,0).

На продуктивность и энергетическую ценность урожая сеяных травостоев на осушенных угодьях значительно влияют способы посева многолетних трав. Установлено, что наибольшие продуктивность, выход ОЭ с 1 га бобово-злакового травостоя достигается при использовании беспокровного способа посева (2860 корм. ед. и 36,7 ГДж). Такой способ посева характеризуется также наименьшими затратами на производство 100 корм. ед. (406 МДж) и наибольшим агроэнергетическим коэффициентом (3,2). Высокий выход ОЭ с единицы площади наблюдался также при посеве многолетних трав под покровом проса и могара.

На осушенных угодьях с Н=1,0-1,5 м производство сена из естественного травостоя обеспечивает самый низкий сбор ОЭ с 1 га (13,8 ГДж). Производства сена более эффективно на сеяных сенокосах. Среди раннеспелых травостоев наибольший сбор ОЭ получен на житняково-ежово-эспарцетовом агрофитоценозе (40,0 ГДж/га). Агроэнергетический коэффициент оказался более высоким при производстве сена из этого же травостоя (3,4). Среди среднеспелых агрофитоценозов на осушенных угодьях с Н=1,0-1,5 м оптимальным является кострецово-эспарцетовый травостой, среди позднеспелых - кострецово-пырейно-клеверный травостой.

Исследования на осушенном массиве с нормой осушения Н=0,5-1,0 м показали, что при производстве сена на естественном травостое больший сбор энергии (17,8 ГДж/га) обеспечивается на участке с Н=0,5-0,7 м, меньший (15,2) – при Н=0,7-1,0 м. Эффективность производства сена на осушенных угодьях оказалась выше на сеяных сенокосах. Среди раннеспелых агрофитоценозов наибольший сбор энергии получен на ежово-эспарцетово-овсяницевом травостое, как при Н=0,5-0,7 м (36,2 ГДж/га), так и при Н=0,7-1,0 м (38,7).

Среди среднеспелых агрофитоценозов на осушенных лугах при Н=0,5-0,7 м оптимальным является кострецово-люцерново-овсяницевый травостой, который позволяет получить с 1 га 44,1 ГДж ОЭ с наименьшими затратами совокупной энергии на 100 корм. ед. (357 МДж), при наибольшем агроэнергетическом коэффициенте (3,5). На участке с Н=0,7-1,0 м максимальный сбор ОЭ (48,2 ГДж) при минимальных затратах совокупной энергии на производство 100 корм. ед. (352 МДж), а также наибольший агроэнергетический коэффициент (3,6) получен при производстве сена из люцерново-косрецово-тимофеечного травостоя. Наиболее эффективным среди позднеспелых оказался травостой из клевера лугового, костреца безостого, тимофеевки луговой, как при Н=0,5-0,7 м, так и при Н=0,7-1,0 м.

На продуктивность и энергетическую ценность урожая на осушенных лугах значительно влияют способы первичной обработки дернины при коренном улучшении естественных сенокосов. Установлено, что наибольшие продуктивность, выход ОЭ с 1 га бобово-злакового травостоя достигаются при комбинированном способе обработки дернины, как при Н=0,5-0,7 м (3240 корм. ед. и 41,4 ГДж), так и при Н=0,7-1,0 м (3840 корм. ед. и 48,2 ГДж). Такая обработка дернины при обоих режимах осушения характеризуется также наименьшими затратами на производство 100 корм. ед. (410 и 352 МДж) и наибольшими агроэнергетическими коэффициентами (3,1 и 3,6). Высокие продуктивность, выход ОЭ наблюдались при отвальной вспашке дернины.

При поверхностном улучшении осушенных лугов наибольшая эффективность производства сена на естественных травостоях получена при дисковании в 4 следа на глубину 8-10 см с последующим подсевом бобово-злаковой травосмеси.

На осушенных лугах минеральные удобрения значительно повышают выход энергии с единицы площади. На кострецово-эспарцетовом травостое внесение фосфорно-калийного удобрения в дозе P60К30 приводит к увеличению сбора ОЭ с 1 га на 5,5 ГДж. Внесение возрастающих доз азота на фоне Р60К30 значительно повышает выход энергии. Наиболее высокая прибавка ОЭ от удобрения с 1 га (14,4 ГДж) получена при дозе N60Р60К30.

1. На величину урожайности сельскохозяйственных культур в природно-климатических условиях Республики Башкортостан определяющее влияние оказывает влагообеспеченность растений. Агроклиматические ресурсы республики позволяют без ущерба экологическому состоянию земель провести оросительные мелиорации на площади 610 тыс. га, осушительные – на 260 тыс. га.

Установленные величины биологической урожайности основных сельскохозяйственных культур в разные по увлажненности годы по природно-сельскохозяйственным зонам Башкортостана позволяют: выбирать состав наиболее приоритетных культур для возделывания на мелиорируемых землях и прогнозировать ожидаемые объемы производства растениеводческой продукции на действующих и планируемых орошаемых участках.

2. Предложенные зоны эффективного использования дождевальных машин и величины оптимальной расчетной обеспеченности по увлажненности года способствуют более рациональному использованию агроклиматических ресурсов в различных природно-сельскохозяйственных зонах республики, обоснованному выбору дождевальных машин на стадии проектирования орошаемых участков.

Установленные биоклиматические и биофизические коэффициенты основных кормовых культур, возделываемых в Зауралье Республики Башкортостан, позволяют оптимизировать водный режим почвы и полнее использовать биоклиматические ресурсы территории.

3. На мелиорируемых землях Зауралья Республики Башкортостан оптимизация технологий создания и улучшения многолетних агрофитоценозов обеспечивает производство высокопитательных, дешевых и экологически чистых травянистых кормов и позволяет повысить продуктивность 1 га до 80-95 ГДж ОЭ и 6,0-7,5 тыс. корм. ед., питательность сена до 9,7-10,0 МДж ОЭ и 0,78-0,80 корм. ед. при значительном сокращении затрат на производство кормов (на 25-30%).

4. Режим увлажнения почв оказывает существенное влияние на продуктивность бобово-злаковых травостоев. Более высокий сбор СВ, ОЭ и сыр. протеина с 1 га (103,7 ц, 96,4 ГДж, 15,3 ц) обеспечивается при поддержании в расчетном слое 0,5 м влажности почвы в пределах 80-100% НВ. Наибольший сбор корм. ед. с 1 га (7500) достигается при режиме орошения 70-90% НВ и Н=0,7 м.

Величина суммарного водопотребления люцерново-кострецового травостоя в основном определяется увлажненностью почвы. Режим орошения 80-100% НВ и Н=0,5 м обеспечивает самые высокие значения суммарного водопотребления - 5680 м3/га, самые низкие - при 70-90% НВ и Н=0,7 м (5080 м3/га). Оптимальное водоснабжение бобово-злакового агрофитоценоза в течение вегетационного периода и получение высококачественного сена обеспечивается при поддержании режима орошения 70-90% НВ и Н=0,7 м. Для этого требуется проведение вегетационных поливов оросительной нормой: 1450 м3/га в средневлажный год, 2200 м3/га – в средний и 2900 м3/га – в среднесухой год.

Концентрация питательных элементов в бобово-злаковом сене во многом зависит от режима орошения травостоев. Наибольшее содержание ОЭ (9,8 МДж), корм. ед. (0,78) в 1 кг СВ обеспечивается при режиме увлажнения 70-90% НВ и Н=0,7 м. С возрастанием оросительных норм концентрация питательных элементов и энергии в корме незначительно уменьшаются.

5. Способы посева многолетних трав на осушенных почвах оказывают существенное влияние на продуктивность бобово-злаковых агрофитоценозов. Наибольшая продуктивность 1 га обеспечивается при посеве многолетних бобово-злаковых травосмесей без покрова (3570 корм. ед., 45,9 ГДж ОЭ, 7,9 ц сыр. протеина). При посеве трав под покров однолетних культур лучшие результаты по продуктивности сенокосов можно получить при использовании в качестве покровных культур проса и могара (3410 и 3230 корм. ед., 44,0 и 41,6 ГДж ОЭ, 7,4 и 7,1 ц сыр. протеина).

Содержание питательных элементов в бобово-злаковом сене напрямую зависит от способа посева многолетних трав. Более высокое содержание ОЭ (8,9 МДж), корм. ед. (0,64) в 1 кг СВ обеспечивается при беспокровном посеве многолеток. Высоким качеством корма из бобово-злакового травостоя отличаются также сенокосы, созданные путем посева трав под покровом проса и могара (8,8 МДж ОЭ, 0,63 корм. ед. в 1 кг СВ).

6. На осушенных почвах с Н=1,0-1,5 м сеяные разнопоспевающие агрофитоценозы формируют урожайность в 1,5-4 раза выше (1960-4100 корм. ед., 25,6-52,3 ГДж ОЭ, 4,3-9,1 ц/га сыр. протеина), чем естественный травостой (1240, 17,3, 2,2). Самой высокой продуктивностью характеризуются агрофитоценозы: среди раннеспелых - житняково-ежово-эспарцетовый (3910 корм. ед., 50,0 ГДж ОЭ, 8,5 ц/га сыр. протеина); среди среднеспелых - кострецово-эспарцетовый (4100, 52,3, 9,1); среди позднеспелых - кострецово-пырейно-клеверный (3830, 49,1, 8,4).

Корм из сеяных трав отличается лучшей питательностью, чем из естественных. Среди раннеспелых агрофитоценозов наибольшее содержание сыр. протеина (16,6%), БЭВ (44,8%), самое низкое содержание сыр. клетчатки (27,3%) и сыр. золы (7,9%) наблюдалось в сене из житняково-ежово-эспарцетового травостоя. В 1 кг СВ содержалось наибольшее количество ОЭ (9,7 МДж), корм. ед. (0,76). Наилучшей питательностью среди среднеспелых травостоев отличается сено из кострецово-эспарцетового агрофитоценоза, среди позднеспелых – из кострецово-пырейно-клеверного.

7. На осушенных лугах с нормой осушения Н=0,5-1,0 м естественные травы формируют урожайность в 2-3 раза ниже, чем сеяные (при Н=0,5-0,7 м - 1630 корм. ед., 22,2 ГДж ОЭ, 2,8 ц/га сыр. протеина, при Н=0,7-1,0 м – 1360; 19,0; 2,4). Среди раннеспелых агрофитоценозов самой высокой продуктивностью характеризуется ежово-эспарцетово-овсяницевый травостой, как при Н=0,5-0,7 м (3620 корм. ед., 45,3 ГДж ОЭ, 7,9 ц/га сыр. протеина), так и при Н=0,7-1,0 м (3920; 48,4; 8,5); среди среднеспелых при Н=0,5-0,7 м - кострецово-люцерново-овсяницевый (4380, 55,1, 9,7), при Н=0,7-1,0 м - кострецово-люцерново-тимофеечный травостой (4800; 60,2; 10,6). Из позднеспелых агрофитоценозов при обоих режимах осушения наибольшую продуктивность обеспечивает кострецово-клеверно-тимофеечный травостой (4780-5160 корм. ед., 59,9-63,7 ГДж ОЭ, 10,5-11,2 ц/га сыр. протеина).

Сеяные травы отличаются лучшей питательностью, чем естественные. Среди раннеспелых агрофитоценозов на участке с нормой осушения 0,5-0,7 м наибольшее содержание сыр. протеина (17,3%), БЭВ (45,7%), самое низкое содержание сыр. клетчатки (26,4%) и сыр. золы (7,1%) наблюдалось в сене из ежово-эспарцетово-овсяницевого травостоя. Среди среднеспелых агрофитоценозов более высокой питательностью сена при Н=0,5-0,7 м характеризуется кострецово-люцерново-овсяницевый травостой. на участке с Н=0,7-1,0 м - кострецово-люцерново-тимофеечный. Наилучшей питательностью среди позднеспелых агрофитоценозов отличается сено из кострецово-клеверно-тимофеечного травостоя, как при Н=0,5-0,7 м, так и при Н=0,7-1,0 м (содержание в 1 кг СВ ОЭ – 9,9-10,0 МДж, корм. ед. – 0,79-0,81, перев. протеина – 124-126 г).

8. Разнопоспевающие агрофитоценозы на осушенных землях позволяют организовать непрерывный зеленый конвейер: укосный в течение 115-120 дней, пастбищный – 130-135 дней.

9. Коренное улучшение сенокосов на осушенных лугах путем обработки дернины и посева бобово-злаковой травосмеси (люцерна синегибридная (9 кг/га) + кострец безостый (12) + тимофеевка луговая (8)) способствовало значительному повышению урожайности. Наибольшая продуктивность сеяного травостоя получена при комбинированной обработке дернины (рыхление дернины + безотвальная обработка на 22-25 см с кротованием + внесение извести и удобрений + дискование), как при Н=0,5-0,7 м (4050 корм. ед., 51,8 ГДж ОЭ, 9,2 ц сыр. протеина), так и при Н=0,7-1,0 м (4800; 60,2; 10,6). Менее эффективной оказалась отвальная вспашка дернины (3920-4490; 49,2-55,4; 8,7-9,8).

При поверхностном улучшении естественного травостоя на осушенных лугах наибольшую урожайность обеспечил подсев бобово-злаковой травосмеси (люцерна синегиб-я (5 кг/га) + кострец без-й (6) + тимофеевка луг-я (4)) в предварительно обработанную дернину (дискование БДТ в 4 следа на 8-10 см). В среднем за 4 года урожайность естественного травостоя на участке с Н=0,5-0,7 м повысилась на 11,0 ц/га СВ (45%), при Н=0,7-1,0 м – на 11,3 ц/га (52%). Омоложение естественного травостоя путем дискования тяжелыми дисковыми боронами в 2 следа на 8-10 см способствовало повышению урожайности на 7,2 ц/га (29%) при Н=0,5-0,7 м и на 6,6 ц/га (31%) при Н=0,7-1,0 м.

10. На осушенных почвах внесение минеральных удобрений способствует значительному повышению продуктивности кострецово-эспарцетового травостоя. Наибольшее количество корм. ед. (4100), ОЭ (52,3 ГДж) и сыр. протеина (9,1 ц) с 1 га обеспечивается при внесении N60Р60К30. Дальнейшее повышение доз азота (N90-120) приводит к снижению продуктивности агрофитоценоза. Внесение минерального удобрения в дозе N60Р60К30 повышает концентрацию ОЭ на бобово-злаковом травостое с 9,3 до 9,7 МДж в 1 кг СВ. Увеличение дозы азота от 90 до 120 кг/га приводит к снижению содержания ОЭ в корме с 9,7 до 9,5 МДж. Наибольшее содержание в 1 кг СВ ОЭ (9,7 МДж) и корм. ед. (0,76) на осушенном участке обеспечивается при внесении N60Р60К30.

11. Орошение способствует уменьшению содержания физической глины в слое 0-20 см и увеличению ее вниз по профилю почвы. Наибольшее увеличение физической глины отмечено при режимах увлажнения 80-100%, 70-90% НВ и Н=0,5 м. Режимы орошения 80-100%, 70-90% НВ и Н=0,7 м приводят к незначительному изменению количества механических фракций в подпахотном слое (менее 1-2%). Увеличение оросительных норм и частоты поливов повышает интенсивность передвижения по профилю почвы глинистых фракций.

Поливы оказывают заметное влияние на структурно-агрегатный состав и водопрочность агрегатов обыкновенного чернозема. При режимах 80-100% НВ, 70-90% НВ и Н=0,5 м, а также при использовании ранее рекомендованных оросительных норм наблюдается увеличение глыбистости почвы: в слое 0-20 см на 1,2, 0,8, 0,5%, в 20-40 см – на 1,3, 1,1 и 0,8%. При данных режимах наблюдается также уменьшение содержания макроструктурных агрегатов. Режимы увлажнения 80-100% НВ, 70-90% НВ в слое 0,7 м способствуют некоторому уменьшению глыбистости почвы (в слое 0-20 см на 1,1 и 1,7%, в 20-40 см – на 0,8 и 1,6%) и увеличению макроструктурных агрегатов.

На орошаемом люцерново-кострецовом травостое уплотнение почвы при больших поливных нормах и частых поливах (при 80-100%, 70-90% НВ и Н=0,5 м) приводит к более заметному ухудшению условий аэрации, что сказывается на развитии подземных органов растений. При повышении плотности почвы происходит более поверхностное размещение корневой системы. Наибольшая плотность (1,22-1,25 г/см3) и более мощное накопление корневой системы в слое 0-10 см (69,0-69,4%) отмечено при режиме увлажнения 80-100% и 70-90% НВ в слое 0,5 м. Увеличение плотности слоя 20-40 см при режимах орошения 80-100% и 70-90% НВ в Н=0,5 м до 1,17-1,29 г/см3 привело к уменьшению количества корней в этом слое, по сравнению с режимами орошения 80-100% НВ и 70-90% НВ в слое 0,7 м, где плотность составляла 1,15-1,18 г/см3.

12. Лиманное орошение способствует изменению водно-физических, биологических свойств пойменных почв, а также их солевого состава. На лиманах происходит проникновение глинистых и илистых фракций глубже в почву, меняется максимальная гигроскопичность почвы, ее структурно-агрегатный состав, плотность и пористость. С увеличением продолжительности затопления и повышением плотности почвы происходит более поверхностное размещение корневой системы трав. Длительное затопление лиманов отрицательно влияет на накопление гумуса в почве, происходит увеличение образования фульвокислот и снижение количества гуминовых кислот. Лиманное орошение приводит к рассолению пойменных земель, создавая для многолетних трав более благоприятные условия.

Предложения производству

1. Для повышения устойчивости производства растениеводческой продукции в Республике Башкортостан, эффективного использования имеющихся агроклиматических ресурсов рекомендуется расширить площади мелиорируемых земель. Возможные площади орошаемых и осушаемых земель по природно-сельскохозяйственным зонам: 42,1 и 107,8 тыс. га – северная лесостепь; 15,1 и 40,8 – северо-восточная лесостепь; 175,3 и 32,0 – южная лесостепь; 348,5 и 56,8 – предуральская степь; 120,1 и 14,6 – зауральская степь; 8,9 и 7,0 – горно-лесная.

При оценке биоклиматических ресурсов конкретной зоны республики, решении вопросов развития растениеводства на мелиорируемых землях рекомендуется использовать установленные величины биологической урожайности основных сельскохозяйственных культур в разные по природной увлажненности годы.

2. С целью повышения эффективности растениеводства на мелиорируемых землях и при планировании новых следует использовать предложенные виды дождевальных машин. Проектирование орошаемых участков необходимо производить на год 50% и 75% расчетной обеспеченности по осадкам. При планировании орошения в хозяйстве с ограниченными земельными или водными ресурсами рекомендуется использовать предложенную методику.

3. В зауральской степной зоне Республики Башкортостан для экологически безопасного использования черноземов, получения максимальных урожаев кормовых культур в средний по увлажненности год необходимо провести поливы оросительной нормой: эспарцет песчаный на сено – 2000 м3/га, овсяница луговая на сено - 1900, могар на сено - 1300, просо на сено - 1400, овес + горох на зеленую массу - 1600.

На бобово-злаковых агрофитоценозах для получения продуктивности на уровне 6,8-7,0 тыс. корм. ед. необходимо применять орошение оросительной нормой: 1450 м3/га в средневлажный, 2200 – в средний и 2900 – в среднесухой год. С целью получения высокопитательного сена (9,5-9,8 МДж ОЭ в 1 кг СВ) и обеспечения экологической устойчивости на орошаемых бобово-злаковых агрофитоценозах необходимо поддерживать режим увлажнения в расчетном слое почвы 0,7 м в пределах 70-90% НВ.

Для расчетов проектных и эксплуатационных режимов орошения сельскохозяйственных культур рекомендуется использовать разработанные региональные биоклиматические и биофизические коэффициенты водопотребления.

4. На осушенных почвах зауральской степной зоны для создания высокопродуктивных сенокосов (3,1-4,1 тыс. корм. ед. с 1 га) и организации зеленого кормового конвейера следует использовать травосмеси:

на участке с нормой осушения 0,5-1,0 м

а) в качестве раннеспелого - ежа сборная (10 кг/га) + эспарцет песчаный (40) + овсяница луговая (10);


загрузка...