Влияние минеральных удобрений на урожайность козлятниково-кострецовой травосмеси на лугово-черноземной почве в условиях орошения

         Схема опыта: Фоны обеспеченности почвы фосфором (по Ф.В. Чирикову):  0. Низкий - 7-8 мг/100г (контроль), I Средний - 14-15 мг/100г,  II. Высокий - 17-18 мг/100г. На фоны с фосфором накладывали варианты с внесением азотных  и калийных удобрений:

1. Без удобрений (контроль)

2. N30+30

3.   N60+60

4.   К60

5.   К60N30+30

6.   К60N60+60.

Закладка 2000 г.

 

Рисунок 4 - Схема раздельно-рядкового посева козлятнико-кострецовой          травосмеси

 

Агротехника. В год посева весной и в годы использования до отрастания трав проводили закрытие влаги боронованием БИГ-3А, перед посевом - выравнивание почвы 3РВК-3,6 и культивацию КПШ-5 на глубину 6-8 см. До и после посева участок прикатывали катками 3ККШ-6А.. В опыте 2 посев травосмеси проводили беспокровно  сеялкой СЗТ-3,6 раздельно-рядковым способом (рисунок 4), норма высева козлятника – 3,0, костреца –1,8 млн.всхожих семян/га. Учетная площадь делянок 45-72м2. Повторность 3-4-кратная, расположение делянок систематическое.

Уборку травостоев первого года жизни проводили один раз по окончании вегетации трав. На травостоях второго и последующих лет жизни, укосы проводили два раза за вегетацию в фазу цветения козлятника и выметывания костреца. Удобрения вносили ежегодно согласно схемам опыта: калийные – весной, до начала отрастания трав; азотные – два раза за вегетацию: весной и после первого укоса (в первый год жизни – только весной).

Методика исследований. Исследования проводили по апробированным и утвержденным методикам, разработанными в ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. /30,31,32,33/

Фенологические наблюдения проводили по всем вариантам опыта. Отмечали: всходы (возобновление вегетации весной), кущение, выход в трубку (стеблевание), колошение (бутонизация), цветение, плодоношение, окончание вегетации. За начало каждой фазы принимали наступление ее у 10-15% растений, полную – у 70-75 % растений от их общего числа на делянке. Наблюдения за прохождением фенофаз проводили не реже одного раза в пять дней.

Полевую всхожесть определяли на выделенных и закрепленных учетных площадках по 0,25 м2 при 4-кратной повторности на делянках 1 и 3 повторности. Брали два смежных рядка. Длину площадки (Х) в зависимости от способа посева определялась по формуле:

(1)	где К - число площадок, шт.;        Р - число рядков, шт.;        М- ширина междурядий, см.

Высоту растений определяли перед скашиванием травостоя. Измерение проводили по диагонали  делянки у 10 растений в двух несмежных повторениях от поверхности почвы до верхушки стебля или конца соцветия.

 Густоту травостоя  определяли  на стационарных площадках на  каждой из двух несмежных повторениях, выделяли по диагонали делянки  по две площадки 0,25 м2.Число побегов подсчитывали весной, перед укосом и осенью.

Площадь листьев определяли методом высечек (50 высечек из средней пробы). Зная процент облиственности и площадь высечек, общую площадь листьев вычисляли по формуле:

(2)	Где S1  - площадь одной высечки, м2;        n - число высечек, шт.;        Р - общая масса листьев, г;        Р1 - масса высечек, г.

Ботанического состав определяли весовым методом. Перед уборкой, по диагонали делянок в двух несмежных повторениях отбирали пробы растений. После смешивания выделяли средний образец массой 1 кг, который разбирали по видам трав, выделяя сорняки, взвешивали и определяли участие каждого вида в травостое.

Учет урожая проводили путем скашивания травостоя со всей площади учетных делянок с последующим взвешиванием зеленой массы на весах. При учете урожая отбирали пробы для определения выхода абсолютно сухого вещества и  на химический анализ корма. Содержание абсолютно сухого вещества устанавливали путем взятия из измельченной зеленой массы  пробного снопа двух навесок по 100 г и высушивания их при 100 –105°С до постоянной массы. Выход абсолютно  сухого вещества рассчитывали по формуле:

(3)	где  Х - абсолютно сухая масса, %;         а - навеска сырой массы, г;         б - масса навески после высушивания, г.

Образцы корма на химический анализ брали за сутки до скашивания, в 10 местах делянки, массой 1 кг, фиксировали в термостате при температуре 100-1050С в течение 20 минут, после чего пробы досушивали при температуре 60-700С до воздушно сухого состояния. Анализ образцов проводили в лаборатории отдела животноводства СибНИИСХоза (Ж.Ж. Жетбисбаева): общий азот – по Къельдалю, сырой протеин – путем умножения количества общего азота на коэффициент 6,25, клетчатку по Геннебергу и Штоману, жир – по Сокслету, сахар  – по Бертрану, каротин и фосфор –  колориметрически, кальций – на пламенном фотометре, безазотистые экстрактивные вещества – методом разницы (А.В. Петербургский).

Влажность почвы определяли весовым методом в начале вегетации, после первого и второго укоса, а также 6-8 раз для установления режима влажности почвы перед поливом. Почвенные пробы брали на постоянных площадках послойно через 10 см до глубины 1,0 м, в  трех повторениях по вершинам треугольника с расстоянием между скважинами 1-1,5 м. Почву насыпали в стаканчики из нижней части бура, взвешивали на весах с точностью до 0,1 г, затем стаканчики открывали и сушили в шкафу при температуре 105 °С в течении 6-8 часов до постоянной массы. Влажность почвы рассчитывали по  формуле:  

(4)	где У - влажность почвы, %;        а - масса стаканчика с влажной почвой, г;        в - масса стаканчика с почвой после высушивания,  г;        с - масса стаканчика, г.

Суммарное водопотребление устанавливали методом водного баланса по А.Н. Костякову (1960):

 E = DKX  + M + DW + WГР  (5),  где Е - суммарное водопотребление, м3/га;

        М - оросительная норма, м3/га;

        DКХ - сумма осадков за вегетационный период, м3/га;

DW -изменение запасов почвенной влаги за рассматриваемый период времени, м3/га.

DW=Wн-Wк   (6),  где Wн и Wк - запасы влаги в расчетном слое почвы                                                                                                                                         соответственно, в начале и конце вегетационного периода;

                  WГР - расход грунтовых вод в зоне аэрации.            

     WГР = 10×n×K    (7),      где  n - продолжительность вегетации трав, сут;

К - посуточный расход грунтовых вод, мм/сут, определяется по формуле С.И. Харченко (1975).     

     K=Еο×е-mH        (8), где  e - основание натурального логарифма, е =2,718;

                    т - коэффициент, зависящий от периода развития растения и гранулометрического состава почвогрунтов.  /55/

          Н - глубина залегания грунтовых вод, м;

Еο - испаряемость, определяется по формуле Б.Г. Иванова.

      Еο=0,0018(tср + 25)2×(100-ε)      (9),    где tср - средняя температура воздуха за                  расчетный период, °С;

            ε -  относительная влажность воздуха, %.

Коэффициент водопотребления (м3/т)  устанавливали по формуле:

       К = Е/У       (10),      где У – урожайность, т/га.

Учет нормы полива - по времени работы ДКШ - 64 “Волжанка” на одной позиции. Расчетная интенсивность дождя принята r = 0,28 мм/мин.

Почвенные образцы на агрохимический анализ отбирали в сроки определения влажности по тем же слоям из трех скважин и анализировали: на нитратный азот - до внесения удобрений весной и после последнего укоса (по  Грандваль-Ляжу) до глубины 1,0 м, подвижный фосфор и калий - только после последнего укоса до глубины 40 см (по Ф.В. Чирикову).

Уровень грунтовых вод и их минерализацию определяли три раза: весной, после первого укоса и осенью в конце вегетации трав, из четырех скважин.

Полученные результаты исследований обработаны методом дисперсионного и корреляционного анализа (Б.А. Доспехов, 1985). Экономическую оценку проводили согласно рекомендациям  Ю.И. Ермохина. /17/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Экспериментальная часть

3.1. Водный режим почвы и водопотребление  многолетних трав

Влажность почвы, как один из факторов, определяющих величину урожая многолетних трав в засушливых условиях юга Западной Сибири, играет первостепенную роль. Как показали исследования В.Ф. Гофа, мощность слоя активного влагооборота для многолетних трав в этом регионе составляет  1,0 м. Поэтому при оптимизации водного режима важен контроль за содержанием продуктивной влаги в этом слое.

        На влажность  почвы влияют множество факторов, среди которых соотношение тепла и естественного увлажнения является определяющим для назначения поливов. 2002 и 2003 гг. были влажными (ГТК - 1,44 и 1,54).

2002 г. отличался изобилием осадков, выпавших за период вегетации, при недостатке тепла это стало  причиной слабой эффективности  орошения. Часто атмосферные осадки  выпадали спустя 1-2 сут. после проведения поливов, что приводило к переувлажнению почвы. Запасы продуктивной влаги в течение всего периода вегетации трав были высокие (не ниже 117 мм) и находились у верхнего  порога  увлажнения  (НВ) (рисунок 5).  Причем  в  отдельные  периоды  влажность  почвы  была  даже  выше наименьшей влагоемкости. Подобное явление достаточно типично для почв Западной Сибири и объясняется низкой подвижностью влаги в суглинистых и тяжелосуглинистых грунтах./9/

2003 г. также отличался изобилием осадков, за период вегетации выпало более 280 мм, причем две трети из них выпало во 2-3 декаде июля и в августе. Однако в начале вегетации трав было жарко и сухо, что и послужило причиной для дополнительного увлажнения почвы. В первой декаде июня было проведено  по одному поливу нормой 300 м3/га. За счет интенсивной транспирации растений и испарения воды с поверхности почвы  перед первым  скашиванием трав

влажность почвы была близка к нижнему порогу увлажнения (рисунок 5). Запасы продуктивной влаги в 0-100 см слое почве составили 91-112 мм и после первого укоса трав они еще снизились, поэтому в начале июля на них был проведен повторный полив. Общая потребность трав в дополнительном увлажнении в 2003 г. составила 750 м3/га (приложение Б). Рисунок 5 - Влажность почвы (0-100 см) под козлятнико-кострецовой травосмесью в 2002-2003 гг

Наибольшее суммарное водопотребление трав было отмечено в 2002 г., оно составило  466  мм (таблица 5). Основным лимитирующим фактором для трав в этом году было тепло, поэтому в отдельные периоды влага не использовалась растениями, а испарялась с поверхности земли. Наибольшее водопотребление, полученное  на травостое костреца, возможно и есть следствие больших потерь влаги за счет испарения с почвы. Орошение в этот год не имело большого значения, доля влияния его на водопотребление трав не превышала 25%. Большая часть увлажнения почвы приходилась на атмосферные осадки, доля их в структуре водного баланса составила от 57 до 61%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.  Водопотребление и структура водного баланса многолетних трав

 

Опыт	Вид трав, травосмесь	Год жизни трав	Элементы водного баланса					Суммарное водопот-ребление, Е
			Осадки, КХ	Ороси-тельная вода, М	Грунтовые воды, Wгр		Изменение запасов влаги, ΔW
2002 г.
1	Козлятник+ кострец	3-й	279 57	120 25	10 2		78 16	487
2003 г.
1	Козлятник+ кострец	4-й	280 59	75 16	116 25		-	471
В среднем за 2002-2003 гг.
1	Козлятник+ кострец	3-4-й	280 58	98 21		63 14	78 16	479

 

Примечание. В числителе - в миллиметрах,  в знаменателе- % от водопотребления