Влияние способов полива и посева на продуктивность многолетних трав в условиях севера Астраханской области

УДК 631.547.15

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ПОЛИВА И ПОСЕВА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

БУЛАХТИНА Г.К.,

кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом, Федеральное государственное научное учреждение «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия», с. Соленое Займище.

КУДРЯШОВ А.В.,

зав. лабораторией, Федеральное государственное научное учреждение «Прикаспийский научно -исследовательский институт аридного земледелия», с. Соленое Займище.

КУДРЯШОВА Н.И.,

младший научный сотрудник Федеральное государственное научное учреждение «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия», с. Соленое Займище; тел. 8-85149-25-4-82, e-mail: stone79.79@list.ru.

Реферат. Решение проблемы дефицита полноценных кормов для животноводческих хозяйств Юга России заключается в разработке улучшенных технологических приемов возделывания многолетних трав, с целью повышения продуктивности и улучшения их питательной ценности. Поэтому данное направление исследований является актуальным. В 2016 году был заложен опыт по изучению влияния различных способов орошения и посева на продуктивность мятликово-бобовых травосмесей при многоукосном использовании в условиях светло-каштановых почв Северного Прикаспия. В задачи исследований входило изучение влияния способов орошения на: биометрические показатели и элементы структуры урожая; на урожайность травосмеси; кормовую ценность травосмеси; срок использования многолетних травосмесей; уровень экономической эффективности изучаемых способов орошения, окупаемости вложенных затрат. По проведенным двухлетним исследованиям были сделаны следующие выводы: при выращивании многолетних кормовых травосмесей в условиях севера Астраханской области при всех изучаемых способах полива (периодический залив, спринклерное и капельное орошение), наиболее оптимальным является разбросной способ посева - урожайность зеленой массы на вариантах с этим способом посева превышает этот же показатель на рядовом способе в среднем на 25,9 т/га; максимальная урожайность на обоих вариантах посева была отмечена на варианте с периодическим заливом и составила 95,2 т/га при использовании разбросного способа посева и 99,8 т/га на участке с рядовым посевом; самым низкоэффективным оказался вариант с капельным орошением - урожайность зеленой массы там составила 57,3 т/га при использовании разбросного способа посева и 84,5 т/га при использовании рядового способа посева.

Ключевые слова: многолетние травы, урожайность, спринклеры, капельное орошение, периодический залив.

INFLUENCE OF WAYS OF WATERING AND CROPS ON EFFICIENCY OF LONG-TERM HERBS IN THE CONDITIONS OF THE NORTH OF THE ASTRAKHAN REGION

BULAKHTE^ G.K.,

candidate of agricultural sciences, head. Department, Federal State Scientific Institution "Caspian Research Institute of Arid Agriculture", p. Salted Zaimishche.

KUDRYASHOV A.V.,

head. Laboratory, Federal State Scientific Institution "The Caspian scientific research institute of arid farming" from Salted Zaimishche.

KUDRYASHOVA N.I.,

Junior Researcher Federal State Scientific Institution "Caspian Research Institute of Arid Agriculture" from. Salted Zaimishche; tel. 8-85149-25-4-82, e-mail: stone79.79@list.ru.

Essay. The solution of the problem of deficiency of full-fledged forages for livestock farms of the South of Russia consists in development of the improved processing methods of cultivation of long-term herbs, for the purpose of increase in efficiency and improvement of their nutritional value. Therefore this direction of researches is relevant. Therefore in 2016 experiment on studying of influence of various ways of irrigation and crops on efficiency bluegrass and bean travosmesy has been put at mnogoukosny use in the conditions of light brown soils of Northern Prikaspiya. Research problems included studying influence of ways of irrigation on: biometric indicators and elements of structure of a harvest; - on productivity of a travosmesa; - fodder value of a travosmesa; term of use long-term travosmesy; level of economic efficiency of the studied ways of irrigation, payback of the enclosed expenses. On the conducted two-year researches the following conclusions have been drawn: at cultivation long-term fodder the Astrakhan region, travosmesy in the conditions of the North, at all studied ways of watering (the periodic gulf, sprinkler and drop irrigation) the most optimum is razbrosny the way of crops - the productivity of green material on options with this way of crops exceeds the same indicator on an ordinary way on average on 25,9 t/hectare; the maximum productivity on both options of crops has been noted on option with the periodic gulf and was 95,2 t/hectare when using a razbrosny way of crops and 99,8 t/hectare on the site with ordinary crops; the option with drop irrigation was the most low effective - the productivity of green material was 57,3 t/hectare when using a razbrosny way of crops and 84,5 t/hectare there when using an ordinary way of crops.

Keywords: long-term herbs, productivity, sprinklers, drop irrigation, periodic gulf.

Введение. Развитие сельского хозяйства в большинстве регионов Российской Федерации без орошаемого земледелия практически невозможно, так как более 80 % площадей, на которых возделывается сельскохозяйственная продукция, находится в зонах недостаточного или неустойчивого увлажнения [1].

В кормопроизводстве возделывание многолетних трав на корм скоту является одним из важнейших направлений. Повышение урожайности напрямую связано со своевременным и необходимым по объему количеством влаги, получаемой растениями, значение ее объема во многом зависит от периода их вегетации. Этого можно добиться только за счет искусственного орошения. Решение проблемы дефицита полноценных кормов для животноводческих хозяйств Юга России заключается в разработке улучшенных технологических приемов возделывания многолетних трав, с целью повышения продуктивности и улучшения их питательной ценности. На сегодняшний день способ полива является одним из главных составляющих технологической схемы возделывания многолетних трав.

В Астраханской области самым распространенным способом полива многолетних трав является периодический залив (чаще всего после каждого укоса). Также в регионе в последние десятилетия значительно расширяются площади под капельным орошением. которое хорошо зарекомендовало себя при выращивании картофеля и овощных культур. В ФГБНУ «ПНИИАЗ» проводились исследования по выращиванию многолетних трав на капельном орошении и были получены высокие урожаи зеленой массы - до 210 т/га за 4 укоса [2]. Но применение капельных лент при выращивании многолетних трав имеет один большой недостаток - невозможность механической уборки трав. Поэтому в 2017 году нами был заложен опыт по подпочвенному капельному орошению - капельная трубка уложена под землей на глубину 15 см.

Перспективным видом орошения является спринк-лерный полив. При этом виде полива орошение производится по принципу натурального дождя. Вода распределяется через систему труб и распыляется в воздух через сопла (спринклеры), которые рассекают ее на мелкие капли. Данный метод полива успешно применяют в Израиле при выращивании картофеля, моркови, капусты, зеленых культур. В России данный метод полива больше всего распространен при выращивании газонов, но уже начал применяться и при выращивании картофеля [3, 4].

Данный вид орошения хорошо подходит для Астраханской, Волгоградской, Ростовской областей, Ставропольского края и других регионов.

Для равномерного полива даже в ветреную погоду, спринклеры устанавливают таким образом, чтобы обеспечить 300 % перекрытие. Системы проектируются с нормой полива 6-8 мм/га в сутки, полив обычно осуществляют 1 раз в 5 дней с расходом 300-400 м3/га. В периоды с большой дневной температурой и высокой испаряемостью предпочтительно проводить ночные поливы [5].

Для подвода воды к спринклерам обычно применяют полиэтиленовые трубы диаметром 40-50 мм производства Россия или гибкие поливные рукава LayFlat диаметром 40-50 мм для более удобного монтажа системы. При установке контроллера полива и управляемых по кабелю или радиосигналу гидравлических клапанов возможно полностью автоматизировать полив и внесение удобрений [5].

Несмотря на высокую стоимость (от 100 000 руб./га), спринклерное орошение экономически выгодно в южных регионах, особенно на небольших площадях. Так как, в отличие от передвижных машин, стационарные системы

могут обеспечить высокую норму полива и оптимальную частоту полива даже в самые жаркие и сухие периоды [6].

В 2016 г. в ФГБНУ «Прикаспийский НИИ аридного земледелия» был заложен опыт по влиянию различных способов полива и посева (рядовой и разбросной) на продуктивность многолетних травосмесей.

Целью нашей работы было изучение влияния различных способов орошения на продуктивность мятлико-во-бобовых травосмесей при многоукосном использовании в условиях светло-каштановых почв Северного При-каспия.

Материал и методика исследования. Опыты были заложены на опытном участке ФГБНУ «ПНИИАЗ», который находится 2,5 км западнее села Солёное Займище. Почвенный покров участка представлен светло-каштановыми солонцеватыми почвами без наличия пятен солонцов. По содержанию натрия в пахотном и подпахотном горизонтах (4,1 % от суммы поглощенных оснований) почва относится к слабосолонцеватой. Содержание гумуса в пахотном слое почвы (по Тюрину) - 0,91-1,1 %, рН 6,7-7,2. Обеспеченность подвижными формами азота - очень низкая, фосфора - очень низкая, калия - высокая.

Климат района исследований резко континентальный, острозасушливый, изменчивый. Весна длится недолго, отличается быстрым нарастанием положительных температур. Лето устанавливается во второй декаде мая за счет резкого повышения температуры воздуха.

Обилие тепла позволяет выращивать в этом районе многие сельскохозяйственные культуры, в том числе и многолетние травы, но дефицит влагообеспе-ченности позволяет получать высокие урожаи только на орошении.

Подача оросительной воды производилась из естественного источника - затона р. Волги. Способ посева -ручной.

Двухфакторный полевой опыт закладывался методом расщепленных делянок:

Фактор А - способы полива;

Фактор В - способы посева.

I. Способы полива:

1. Периодический залив

2. Спринклерное орошение

3. Подпочвенное капельное орошение

II. Способы посева (В):

1. Раздельно-рядовой

2. Разбросной

Повторность опыта - трехкратная. Общая площадь под опытом - 600,0 м2. Площадь делянки под каждый способ полива - 200,0 м2, под способ посева - 100,0 м2.

Объектами исследований являются кормовая травосмесь (Житняк ширококолосый, Клевер луговой, Тимофеевка луговая, Овсяница луговая, Козлятник восточный в соотношении 20:20:20:20:20) и различные способы полива.

Для выполнения поставленных задач были проведены следующие полевые учёты и наблюдения:

- метеорологические наблюдения: осадки, температура и относительная влажность воздуха, температура почвы (по данным метеостанции с. Черный Яр);

- фенологические наблюдения проводились систематически, визуально на одних и тех же растениях, через каждые 5-10-15 дней по методике изучения фенологии растений и растительных сообществ [7];

- определение высоты растений проводилось перед

учетом урожая на одних и тех же группах растений по методике изучения фенологии растений и растительных сообществ [7];

- влажность почвы определялась термостатно -весовым методом: при посеве - в посевном слое 0-0,1м в среднем из шести показаний, за вегетацию - на глубине почвенного профиля 1,0 м послойно через 0,1 м;

- структура урожая, оценка численности и выживаемости всходов и взрослых растений, продуктивности, проводилась согласно методических указаний по мобилизации растительных ресурсов и интродукции аридных кормовых растений [8];

- экспериментальные данные обрабатываются методами дисперсионного и корреляционного анализа с использованием ИВТ [9].

Результаты исследования. Система обработки почвы опытного участка включала в себя: осеннюю вспашку (осень 2015 г.) на глубину 22-24 см, весеннее боронование (2016 г.), культивацию с боронованием, фрезерование для выравнивания участка.

Сев трав был проведен вручную 23.04.2016 с последующим прикатыванием. Полные всходы зафиксированы через 4-5 дней. Дальнейшее развитие растений проходило при проведении комплекса агротехнических мероприятий, связанных с уходом за растениями: поливом, подкормкой, прополкой от сорняков.

На опытном участке мы придерживались режима полива 75 % НВ.

Полученные в изучении данные по величине и структуре суммарного водопотребления представлены в таблицах 1 и 2.

Из табличных данных видно, что водопотребление изучаемой травосмеси в годы исследований было практически одинаковым (разница составила 74 м3/га).

Для определения урожайности в 2016 году было проведено 2 укоса (28 июня и 5 августа), в 2017 году 4 укоса (22 мая, 30 июня, 27 июля и 21 августа). Укосы травосмеси проводились при достижении 75 % растений семейства

Мятликовые фазы «колошение», а семейства Бобовые фазы «бутонизация» и средней высоты растений 60-65 см. В таблице 3 представлены данные по общей урожайности зеленой массы при изучаемых способах посева и полива.

Из полученных данных видно, что на всех изучаемых способах полива урожайность травосмеси на вариантах опыта с разбросным способом посева была выше, чем при рядовом способе. Однако, разница между вариантами посева на участке с периодическим заливом составила 4,6 т/га, а на участках с мелкодисперсным (спринклерным) и капельным орошением - 33,7 и 27,2 т/га, соответственно.

Преимущество разбросного способа посева, на наш взгляд, можно объяснить тем, что при выращивании травосмеси, посеянной рядовым способом, проводились регулярные междурядные обработки, а при разбросном способе посева, при определении урожайности учитывалась вся биомасса с сорным разнотравьем (куриное просо, лебеда белая, щирица запрокинутая), которые являются хорошо поедаемыми растениями. Их количество на делянках с разбросным способом посева составило до 50 %.

На варианте опыта с капельным орошением при обоих способах посева отмечены самые низкие значения урожайности травосмеси - 57,3 и 84,5 т/га, соответственно. Это можно объяснить тем, что при капельном способе полива растения могут испытывать воздушную засуху. При периодическом заливе, вода какое-то время остается на поверхности участка, происходит активное испарение, растения получают влагу из окружающего воздуха и эффект воздушной засухи сглаживается. На этом же варианте получена максимальная урожайность в опыте - 99,8 т/га при использовании разбросного способа посева. Это можно объяснить тем, что, в отличие от мелкодисперсного орошения, вся попадающая на участок во время полива влага, поступает непосредственно к корням растений, а во время работы спринклеров часть влаги теряется - происходит испарение с листовой поверхности и вода не вся доходит до корневой системы.

Таблица 1 - Суммарное водопотребление многолетних трав при капельном способе орошения, ФГБНУ «ПНИИАЗ»

Наименование показателя 2016 г. %

Осадки за вегетационный период, мм 129,3 25,0

Поливная вода, мм 273,0 52,8

Продуктивный запас влаги на начало вегетации, мм 63,4 -

Продуктивный запас влаги на конец вегетации, мм 51,5 22,2

Суммарное водопотребление, м3/га 5172,0 100,0

Таблица 2 - Суммарное водопотребление многолетних трав при капельном способе орошения, ФГБНУ «ПНИИАЗ»

Наименование показателя 2017 г. %

Осадки за вегетационный период, мм 154,1 29,4

Поливная вода, мм 251,0 47,8

Продуктивный запас влаги на начало вегетации, мм 66,1 -

Продуктивный запас влаги на конец вегетации, мм 53,4 22,8

Суммарное водопотребление, м3/га 5246,0 100,0

Таблица 3 - Урожайность бобово-мятликовой травосмеси (зеленая масса, т/га) по вариантам опыта, ФГБНУ «ПНИИАЗ», 2016-2017 гг._

Вариант полива Вариант посева Урожайность зеленой массы, т/га

2016 г. 2017 г. Среднее

Залив Рядовой 65,0 125,4 95,2

разбросной 69,5 130,1 99,8

Спринклеры Рядовой 21,1 95,5 58,3

разбросной 52,8 131,1 92,0

Капельное Рядовой 27,2 87,3 57,3

разбросной 44,4 124,6 84,5

НСР05 0,93

По проведенным двухлетним исследованиям можно сделать следующие выводы:

1. При выращивании многолетних кормовых травосмесей в условиях севера Астраханской области при всех изучаемых способах полива (периодический залив, спринклерное и капельное орошение) наиболее оптимальным является разбросной способ посева -урожайность зеленой массы на вариантах с этим способом посева превышает этот же показатель на рядовом способе в среднем на 25,9 т/га.

2. Максимальная урожайность на обоих вариантах посева была отмечена на варианте с периодическим

заливом и составила 95,2 т/га при использовании разбросного способа посева и 99,8 т/га на участке с рядовым посевом.

3. Самым низкоэффективным оказался вариант с капельным орошением - урожайность зеленой массы там составила 57,3 т/га при использовании разбросного способа посева и 84,5 т/га при использовании рядового способа посева.

Исследования в дальнейшем планируется продолжить, так как данное исследование является актуальным для Астраханской области.

Список использованных источников

1. Дронова Т.Н. Проблемы полевого травосеяния и пути их решения на орошаемых землях Нижнего Поволжья: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - М.: Вестник РАСХН, 2004. - С. 17- 27.

2. Тютюма Н.В., Кудряшова Н.И. Изучение влияния различных технологических приемов на продуктивность и питательную ценность бобово-мятликовых травосмесей на светло-каштановых почвах Северного Прикаспия // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса, наука и высшее профессиональное образование. -2017. -№ 4(48). - С. 123-129.

3. Урожайность картофеля при различных способах орошения в почвенно-климатических условиях аридной зоны Прикаспия / Н.В. Тютюма, А.Ф. Туманян, Н.А. Щербкова, А.П. Селиверстова // Таврический вестник аграрной науки. - 2017. -№ 3 (11). - С. 116-123.

4. Щербакова Н.А., Селиверстова А.П. Современные способы полива картофеля в аридной зоне Прикаспия // Инновационные технологии сельского хозяйства, пищевого производства и продовольственного машиностроения: материалы Всероссийской научно-технической конференции. - Воронеж, 2017. - С. 142-146.

5. Электронный ресурс. URL: http://www.yug-poliv.ru/oroshenie/sprinkleri/. Дата доступа: 11.01.2018 г.

6. Электронный ресурс. URL: http://webferma.com/rastenievodstvo/sistemi-orosheniya/sprinklernoe.html. Дата доступа: 11.01.2018 г.

7. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд. - 1974. - 156 с.

8. Методические указания по мобилизации растительных ресурсов и интродукции аридных кормовых растений / ВНИИ кормов имени В. Р. Вильямса. - М., 2000. - 90 с.

9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

List of sources used

1. Dronova T.N. Problems of field grass-sowing and ways to solve them on irrigated lands of the Lower Volga Region: materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference. - M.: Bulletin of the Russian Academy of Agricultural Sciences, 2004. - P. 17-27.

2. Tyutyuma N.V., Kudryashova N.I. The study of the influence of various technological methods on the productivity and nutritional value of legume-meadow grass mixtures on light chestnut soils of the Northern Caspian region // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo complex, science and higher professional education. - 2017.-No. 4 (48). - P. 123129.

3. Yield of potatoes under various methods of irrigation in soil-climatic conditions of the arid zone of the Caspian Sea / N.V. Tyutyuma, A.F. Tumanyan, N.A. Shcherbkova, A.P. Seliverstova // Taurian herald of agrarian science. - 2017.-No. 3 (11). - P. 116-123.

4. Shcherbakova N.A., Seliverstova A.P. Modern methods of watering potatoes in the arid zone of the Caspian Sea // Innovative technologies of agriculture, food production and food engineering: materials of the All-Russian Scientific and Technical Conference. - Voronezh, 2017. - P. 142-146.

5. Electronic resource. URL: http://www.yug-poliv.ru/oroshenie/sprinkleri/. Access date: 01/11/2018.

6. Electronic resource. URL: http://webferma.com/rastenievodstvo/sistemi-orosheniya/sprinklernoe.html. Access date: 01/11/2018.

7. Beydeman I.N. A methodology for studying the phenology of plants and plant communities. - Novosibirsk: Science. Sib. ord. - 1974. - 156 p.

8. Methodological guidelines for the mobilization of plant resources and the introduction of arid fodder plants / All-Russia Research Institute of Forages named after VR Vil'yams. - M., 2000. - 90 with.

9. Armor B.A. Methodology of field experience. - M.: Agropromizdat, 1985. - 351 p.