Оптимизация режимов орошения многолетних агрофитоценозов в степном Зауралье

УДК 631.67

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ОРОШЕНИЯ МНОГОЛЕТНИХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ В СТЕПНОМ ЗАУРАЛЬЕ

© 2007 Г.Х. Япаров1, Х.М. Сафин2

'Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства ^Министерство сельского хозяйства Республики Башкортостан, г Уфа

Для условий степного Зауралья Республики Башкортостан определены оптимальные режимы орошения многолетних агрофитоценозов: установлены биоклиматические и биофизические коэффициенты разнопоспевающих травостоев, экологически безопасные нормы орошения для среднего по увлажнению года. Эти параметры позволяют оптимизировать режим дополнительного увлажнения корнеоби-таемого слоя почвы под многолетними агрофитоценозами и значительно повысить выход кормов с 1 га.

Вопросы возделывания многолетних травостоев на орошаемых землях степного Зауралья изучены недостаточно, поэтому большой интерес представляет определение оптимальных режимов орошения разнопоспевающих сеяных травостоев. Соответствующие исследования проводились в ОПХ «Аб-зелиловское» Башкирского НИИСХ. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый на сложных аллювиально-делюви-альных карбонатных суглинках.

Для выявления оптимального сочетания режимов орошения сеяных травостоев изучались различные варианты предполивной влажности (70-75% и 80-85% от НВ) и глубины увлажнения (0,7 и 1,0 м) на удобренном фоне. Полив проводился дождевальной установкой ДКШ-64 «Волжанка». Исследования проводились на сеяных травостоях различного срока созревания: раннеспелый -пырейник волокнистый (регнерия) (12 кг/га) + овсяница луговая (14); среднеспелый - кострец безостый (8) + люцерна синегибрид-ная (12) + овсяница луговая (8); позднеспелый - пырей сизый (14) + овсяница луговая (12).

В среднем за 4 года исследований наибольшее количество поливов проводилось при предполивной влажности почвы 80-85% НВ и глубине увлажнения 0,7 м (табл. 1). Причем это наблюдалось на всех трех изучаемых

травостоях (раннеспелый - 5 поливов оросительной нормой 2001 м3/га, среднеспелый

- 6 поливов нормой 2625 м3/га, позднеспелый - 5 поливов и 2079 м3/га). Наименьшее количество поливов и оросительной воды потребовалось для поддержания заданного режима орошения в варианте увлажнения 7075% НВ и глубине расчетного слоя 1,0 м. На раннеспелом травостое в среднем за 4 года были проведены всего 3 полива оросительной нормой 1615 м3/га, на среднеспелом - 4 полива нормой 2152 м3/га и на позднеспелом

- 3 полива и 1697 м3/га. В орошении больше других нуждался среднеспелый травостой, оросительная норма по вариантам опытов составила 2152-2625 м3/га. Наименьшее количество оросительной воды потребовалось для поливов раннеспелого травостоя (16152001 м3/га). Позднеспелый травостой по величине оросительной нормы занимает промежуточное положение (1683-2079 м3/га).

Поливной режим оказывает решающее влияние на величину суммарного водопот-ребления сеяных травостоев. Поддержание влажности почвы не ниже 80-85% НВ в расчетном слое 0,7 м определило самые высокие значения суммарного расхода воды на всех трех типах изучаемых травостоев: раннеспелого - 3950 м3/га, среднеспелого - 4532 м3/га, позднеспелого - 3921 м3/га в среднем за 4 года. Самые низкие значения суммарного водопотребления наблюдались в вариан-

те 70-75% НВ и Н = 1,0 м и составили на ран- лом - 4173 м3/га, на позднеспелом - 3642 неспелом травостое 3659 м3/га, на среднеспе- м3/га.

Таблица 1. Структура суммарного водопотребления разнопоспевающих агрофитоценозов в среднем за 4 года

Глубина увлажнения, м

Поливные нормы, м3/га

Количество поливов, шт

Использование воды за счет

запасов почвенной влаги, м3/га

атмосферных осадков, м3/га

оросительной нормы, м3/га

<В (О го

0 <и

1 И" а I- 2

ао, мои о § £

н

ф V

© О

2 I

в

Раннеспелый травостой

70-75 0,7 600-650 3 502 1520 1755 3777 6,2

1,0 650-700 3 524 1520 1615 3659 6,3

80-85 0,7 400-500 5 429 1520 2001 3950 6,0

1,0 500-600 4 477 1520 1820 3817 6,1

Среднеспелый травостой

70-75 0,7 600-650 4 482 1520 2275 4277 5,4

1,0 650-700 4 501 1520 2152 4173 5,6

80-85 0,7 400-500 6 387 1520 2625 4532 5,4

1,0 500-600 5 435 1520 2414 4369 5,4

Позднеспелый травостой

70-75 0,7 600-650 4 398 1520 1860 3778 6,3

1,0 650-700 3 439 1520 1683 3642 6,4

80-85 0,7 400-500 5 322 1520 2079 3921 6,3

1,0 500-600 4 373 1520 1926 3819 6,4

Среди травостоев наибольшее количество воды в среднем за годы исследований потреблял среднеспелый травостой, средние значения суммарного водопотребления по вариантам опытов составили от 4173 до 4532 м3/га. Раннеспелый и позднеспелый травостои в среднем за 4 года потребляли примерно одинаковое количество влаги (раннеспелый от 3659-3950 м3/га, позднеспелый - 36423921 м3/га).

Самый низкий коэффициент водопотреб-

ления на всех травостоях получен в варианте с предполивной влажностью почвы 8085% НВ и глубине увлажнения 0,7 м (раннеспелый - 6,0; среднеспелый - 5,4; позднеспелый - 6,3), самый высокий - с предполивной влажностью почвы 70-75% НВ и глубине увлажнения 1,0 м (соответственно - 6,3; 5,6; 6,4).

Режим орошения оказывал существенное влияние на урожайность сеяных травостоев (табл. 2).

Таблица 2. Урожайность травостоев различного срока созревания в зависимости от режима орошения в среднем за 4 года

Режим Раннеспелый Среднеспелый Позднеспелый

увлажнения травостой травостой травостой

Без орошения 32,6 42,7 33,2

70-75%НВ, Н = 0,7 м 61,4 79,0 59,5

70-75%НВ, Н = 1,0 м 57,6 75,1 57,2

80-85%НВ, Н = 0,7 м 65,8 84,3 62,4

80-85%НВ, Н = 1,0 м 62,1 80,5 60,1

В варианте без орошения (контроль) урожайность была незначительной и составила на раннеспелом травостое от 29,3 до 34,9

ц/га, на среднеспелом - от 37,8 до 46,7 ц/га, на позднеспелом - от 30,3 до 35,7 ц/га. Наибольший сбор сухого вещества в среднем за 4

года на всех травостоях был получен при предполивном пороге влажности 80-85% от НВ, глубинах увлажнения 0,7 и 1,0 м и составил, соответственно, на раннеспелом травостое 65,8 и 62,1 ц/га, на среднеспелом - 84,3 и 80,5 ц/га, на позднеспелом - 62,4 и 60,1 ц/га. Максимальная продуктивность отмечена в варианте с предполивной влажностью почвы 80-85% и глубине увлажнения почвы 0,7 м. Это можно объяснить использованием наибольшего количества оросительной воды в этом варианте.

Поддержание влажности почвы в слое 1,0 м не ниже 70-75% НВ на всех травостоях потребовало наименьшее количество необходимой поливной воды за вегетационный период и обеспечило минимальный выход сухого вещества (раннеспелый травостой - 57,6 ц/га, среднеспелый - 75,1 ц/га, позднеспелый - 57,2 ц/га).

Сравнивая полученные результаты исследований, приходим к выводу, что наиболее оптимальными режимами орошения разно-поспевающих травостоев являются: для раннеспелого - 80-85% НВ и Н = 0,7 м, для среднеспелого - 70-75% НВ и Н = 0,7 м, для позднеспелого - 70-75% НВ и Н = 1,0 м.

Термостатно-весовой и другие методы определения влажности почвы на орошаемых участках в течение вегетационного периода очень трудоемки. Поэтому назначение поливов на практике производится с учетом заранее рассчитанного графика изменения суммарного водопотребления.

В связи с тем что многие расчетные методы определения суммарного водопотребле-ния имеют региональную ограниченность, возникла необходимость использовать биоклиматический (А.М. Алпатьева) и биофизический (Г.К. Льгова) методы определения суммарного водопотребления, основанные на учете метеорологических условий и физиологических свойств культур.

Биофизический и биоклиматический методы расчета суммарного водопотребления и оросительных норм, имеющие ряд существенных недостатков, при наличии зональных коэффициентов и проведения корректировки применительно к погодным условиям могут быть использованы в производственных условиях.

Зональные значения биофизических и биоклиматических коэффициентов, полученные по результатам опытов, приведены в табл. 3.

Таблица 3. Биоклиматические и биофизические коэффициенты разнопоспевающих травостоев для условий степного Зауралья Республики Башкортостан

Биоклиматические коэффициенты Биофизические коэффициенты

Месяц Декада ранне- средне- поздне- ранне- средне- поздне-

спелый спелый спелый спелый спелый спелый

травостои травостой травостой травостой травостой травостой

Апрель 3 0,27 0,24 0,20 0,14 0,13 0,11

Май 1 0,30 0,30 0,24 0,16 0,16 0,13

2 0,33 0,35 0,29 0,17 0,18 0,15

3 0,39 0,39 0,31 0,20 0,20 0,16

Июнь 1 0,45 0,46 0,34 0,22 0,23 0,17

2 0,42 0,48 0,36 0,20 0,23 0,17

3 0,42 0,42 0,37 0,19 0,19 0,17

Июль 1 0,43 0,47 0,37 0,19 0,21 0,16

2 0,44 0,50 0,40 0,19 0,21 0,17

3 0,43 0,51 0,42 0,18 0,22 0,18

Август 1 0,44 0,50 0,43 0,18 0,21 0,18

2 0,42 0,46 0,44 0,17 0,19 0,18

3 0,34 0,39 0,40 0,13 0,15 0,15

Сентябрь 1 0,23 0,27 0,32 0,10 0,11 0,13

2 0,20 0,25 0,27 0,08 0,10 0,11

Вычисленные подекадные коэффициенты могут быть использованы проектными и эк-

сплуатационными организациями при расчете суммарного водопотребления и ороситель-

ной нормы для условий различной водообес-печенности.

На основе опытов и соответствующих расчетов нами определены значения оптимальных оросительных норм разнопоспевающих травостоев в средний по влагообеспеченно-сти год: раннеспелого - 2000 м3/га, средне-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алпатьев А.М. Влагооборот в природе и их

преобразование. Л.: Гидрометеоиздат, 1969.

2. Суюндуков Я. Т. Экология пахотных почв За-

уралья Республики Башкортостан. Уфа: Ги-

спелого - 2300 м3/га, позднеспелого - 1700 м3/га. В каждом конкретном случае при близком залегании грунтовых вод данные оросительные нормы должны корректироваться с учетом глубины залегания подземных вод, литологии зоны аэрации и агрофона.

лем, 2001.

3. Шумаков Б.Б., Парфёнова Н.И., Решеткина Н.М. Экологические требования к системам земледелия на орошаемых землях //Земледелие. 1997. № 4.

THE OPTIMIZATION OF TERMS OF GRATING LONG-TERMS AGROPHYTO CENOS'ES AT STEPPE ZAURAL'E

© 2007 G.H. Yaparov1, H.M. Safin2

1 Bashkortostan science researching institute of agriculture, Ufa 2 Bashkortostan state pedagogical university, Ufa

For conditions of steppe Zaural'e Bashkortostan Republic optimal condotions of grating long-terms agrophytocenos'es are definite here; the bioclimate and biophysic coefficient different growing plants, ecology caring norms of gating for middle at water condition year are executed. Thia parameters can do optimized the condition of objective water careering soils sort at long-terms agrophytocenoses and doing more productive results of eating corms with first year.