УДК 631.8:631.452

ОЦЕНКА ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР ПРИ РАЗНОМ УРОВНЕ УДОБРЕННОСТИ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ЗАБАЙКАЛЬСКОГО КРАЯ

Пилипенко Н.Г., кандидат сельскохозяйственных наук

Андреева О.Т., кандидат сельскохозяйственных наук

Научно-исследовательский институт ветеринарии Восточной Сибири, РФ г. Чита

e-mail: vetinst@mail.ru

Определение водопотребления сельскохозяйственных культур в конкретных почвенно-климатических условиях позволяет правильно прогнозировать плановую урожайность культур в богарных условиях с учетом запасов почвенной влаги и долгосрочных прогнозов по осадкам.

Рассмотрены результаты многолетних исследований по влиянию минеральных и органо-минеральных систем удобрений на лугово-черноземной глубокопромерзающей почве в кормовом севообороте (пар – турнепс – кукурузо-подсолнечниковая смесь – рапс яровой – горохо-овсяная смесь) на содержание продуктивной влаги в почве и коэффициенты водопотребления кормовыми культурами, проведенных в научно-исследовательском институте ветеринарии Восточной Сибири – филиал СФНЦА РАН. Выявлено, что содержание запасов продуктивной влаги в полуметровом слое почвы во всех полях севооборота перед уборкой на удобренных вариантах было на 3,6-6,5 мм меньше, чем на естественном фоне. Применение систем удобрений снижало расход воды на 1 тонну сухого вещества корнеплодов турнепса – на 1,2-1,5, кукурузо-подсолнечниковой смеси – на 2,5-3,9, рапса ярового – на 4,0-5,3, горохо-овсяной смеси – на 0,8-1,5 единицы. Коэффициент водопотребления за севооборот при минеральной и органо-минеральной системе удобрений в норме N₁₂₀Р₉₀К₉₀ и навоз 40 т N₁₂₀Р₉₀К₉₀ составил – 5,8, при удвоенных нормах этих удобрений – 5,6 и 5,1, на контроле без удобрений – 8,1. Наименьший расход влаги по севообороту (5,1 единицы на тонну сухого вещества) обеспечила система – навоз 80 т N₂₄₀Р₁₈₀К₁₈₀.

Ключевые слова: продуктивная влага, коэффициент водопотребления, кормовые культуры, системы удобрений, кормовой севооборот.

К числу важнейших элементов Забайкальской зональной системы земледелия, способствующих накоплению, сохранению и рациональному использованию влаги, ослабляющих губительное действие засухи и, следовательно, повышающих урожайность сельскохозяйственных культур, относятся научно-обоснованные севообороты и системы удобрений.

Для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур большое значение имеет рациональное использование агроклиматических ресурсов территории и дифференцированное применение агротехнических приемов в соответствии со сложившимися агрометеорологическими условиями, для чего необходимо более детальное исследование связей между агрометеорологическими факторами и ростом, развитием, формированием урожая сельскохозяйственных культур [1, с.6-14, 2, с.149-458, 3, с.96-100, 4, с.149-153].

Цель и задача исследований – установить влияние различных систем удобрений на динамику изменения продуктивной влаги в почве и коэффициенты водопотребления кормовыми культурами на лугово-черноземной почве Забайкалья.

МАТЕРИАЛ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа основана на полевых и лабораторных исследованиях, выполненных на полях ФГБНУ НИИ ветеринарии Восточной Сибири, расположенных в Ингодинско-Читинской лесостепи. В кормовом севообороте (пар, корнеплоды, кукурузо-подсолнечниковая смесь, рапс яровой, горохо-овсяная смесь) изучали системы удобрений при разных уровнях минерального питания и распределения их в полях севооборота. За ротацию пятипольного севооборота вносили N₁₂₀P₉₀K₉₀ и N₂₄₀P₁₈₀K₁₈₀ кг/га д.в. в чистом виде и по фону 40-80 т/га навоза. Навоз запахивали в первом и третьем полях севооборота, фосфорные и калийные удобрения вносили в запас или дробно, азотные – равными нормами по N₃₀ и N₆₀ кг/га д.в. под каждую культуру севооборота.

Климат зоны резко континентальный. Продолжительность безморозного периода 90-110 дней. Сумма положительных температур выше 10^оС составляет 1500…1800^оС. Годовая сумма осадков 330-380 мм, основное их количество (85-90 %) выпадает в теплый период, максимальное – в июле-августе. Атмосферные осадки за годы первой ротации в основном превышали годовую норму на 40,6-158,7 мм или на 14-53 %. Гидротермические коэффициенты (ГТК) вегетационных периодов равнялись - 1,4, 1,2, 2,7, 1,3 и 1,7. Согласно ГТК, все периоды первой ротации можно считать влажными, кроме одного года (ГТК-2,7), который характеризовался как избыточно увлажненный.

Годы второй ротации севооборота существенно различались по количеству выпавших осадков. В первые два года их выпало меньше нормы на 31,3-42,3 мм или на 11-14 %, а в последующие - превысили на 152,7-202,3 мм или на 51-67 %. Гидротермические коэффициенты вегетационных периодов составили - 0,9, 0,8, 2,1, 1,6 и 1,6. Согласно этим коэффициентам, первые два года характеризуются как засушливые, а остальные влажными.

Почва опытного участка – лугово-черноземная мучнисто-карбонатная, гранулометрический состав – легкий суглинок. Объемная масса пахотного слоя равна 1,13 г/см³. Влажность устойчивого завядания – 5,5-6,4 %. Наименьшая влагоемкость почвы полуметрового слоя 106,1 мм общей и 70,7 мм - продуктивной влаги. По реакции почвенного раствора пахотный горизонт является слабокислым, подпахотный – нейтральным. Содержание органического вещества в слое 0-20 см - 3,67, общего азота – 0,31 %. Содержание подвижного фосфора низкое, обменного калия среднее.

Общая площадь делянки – 100 м², повторность опыта – 4-кратная, размещение вариантов – рендомезированное, форма делянки – прямоугольная. Схема опыта и распределение удобрений по культурам севооборота приведены в таблице 1.

1. Схема распределения удобрений по культурам севооборота

(навоз, т/га; минеральные туки, кг/га д.в.).

Ва-ри-ант	Нормы удобрений в полях севооборота					Сумма за ротацию
Ва-ри-ант	пар	турнепс	кукурузо-подсолнеч-никовая смесь	рапс яровой	горохо-овсяная смесь	Сумма за ротацию
1.	Контроль без удобрений
2.	-	N₃₀P₉₀K₉₀	N₃₀	N₃₀	N₃₀	N₁₂₀P₉₀K₉₀
3.	-	N₃₀P₄₅K₅₀	N₃₀P₁₅	N₃₀P₁₅K₄₀	N₃₀P₁₅	N₁₂₀P₉₀K₉₀
4.	Навоз 40	N₃₀P₉₀K₉₀	N₃₀	N₃₀	N₃₀	Навоз 40 N₁₂₀P₉₀K₉₀
5.	Навоз 40 Р₉₀К₉₀	N₃₀	N₃₀	N₃₀	N₃₀	Навоз 40 N₁₂₀P₉₀K₉₀
6.	Навоз 40	N₃₀P₄₅K₅₀	N₃₀P₁₅	N₃₀P₁₅K₄₀	N₃₀P₁₅	Навоз 40 N₁₂₀P₉₀K₉₀
7.	-	N₆₀P₁₈₀K₁₈₀	N₆₀	N₆₀	N₆₀	N₂₄₀P₁₈₀K₁₈₀
8.	-	N₆₀P₉₀K₁₀₀	N₆₀P₃₀	N₆₀P₃₀K₈₀	N₆₀P₃₀	N₂₄₀P₁₈₀K₁₈₀
9.	Навоз 80	N₆₀P₁₈₀K₁₈₀	N₆₀	N₆₀	N₆₀	Навоз 80 N₂₄₀P₁₈₀K₁₈₀
10.	Навоз 80 Р₁₈₀К₁₈₀	N₆₀	N₆₀	N₆₀	N₆₀	Навоз 80 N₂₄₀P₁₈₀K₁₈₀
11.	Навоз 80	N₆₀P₉₀K₁₀₀	N₆₀P₃₀	N₆₀P₃₀K₈₀	N₆₀P₃₀	Навоз 80 N₂₄₀P₁₈₀K₁₈₀
12.	Навоз 40	N₆₀P₁₈₀K₁₈₀	Навоз 40 N₆₀	N₆₀	N₆₀	Навоз 80 N₂₄₀P₁₈₀K₁₈₀

Примечание: Р_15-30– внесено при посеве с семенами в рядки.

Кормовые культуры в севообороте возделывались по общепринятой в зоне агротехнике.

Навоз, двойной гранулированный суперфосфат и хлористый калий применяли под основную обработку почвы, аммиачную селитру – под предпосевную культивацию, часть фосфорных удобрений вносили в период посева с семенами в рядки. Минеральные туки по своему химическому составу соответствовали ГОСТу (N -34%; Р₂О₅ – 46 %; К₂О – 60 %). В полуперепревшем навозе от КРС в среднем содержалось 0,85 % N, 0,36 % Р₂О₅ и 0,8 % К₂О.

В опыте использовали районированные сорта и гибриды кормовых культур: кукуруза – Краснодарская 194, подсолнечник – Енисей, овес – Золотой дождь, рапс – Шпат, турнепс – Московский, горох посевной - Батрак. Кукурузо-подсолнечниковую смесь высевали в третьей декаде мая с нормой высева кукурузы – 75, подсолнечника – 177 тыс. всхожих зерен на гектар; турнепс - во второй декаде июня с нормой – 785 тыс. всхожих семян на гектар; рапс и горохо-овсяную смесь - в конце третьей декады июня с нормой рапс - 4 млн. всхожих семян, горох – 1,1, овес – 2,5 млн. всхожих зерен на гектар.

Экспериментальная работа велась в соответствии с методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами и сопровождалась лабораторно-полевыми наблюдениями и анализами. В исследованиях использовали апробированные методики: Методика полевых опытов с кормовыми культурами [5, 197с], Методика полевого опыта [6, 351с], «Опытное дело в полеводстве» [7, 190с], Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [8, 267с].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенные исследования свидетельствуют об относительно благоприятном для выращивания кормовых культур водном режиме лугово-черноземной почвы опытного участка. Анализ динамики влажности по вариантам опыта показал, что в паровом поле накопление влаги начинается уже в июне. Это связано с тем, что выпавшие в этот период осадки превышали среднемноголетнюю норму на 117-149 % . В целом на пару произошло увеличение запасов продуктивной влаги на 8,4-11,3 мм (или на 72-113 %) в пахотном горизонте и на 14,2-24,9 мм (или на 35-74 %) – в полуметровом слое. Перед уходом в зиму запасы продуктивной влаги в почве были достаточно высоки и в слое 0-50 см равнялись 52,7-58,8 мм, что соответствовало 75-83 % от НВ (НВ – 70,7 % продуктивной влаги).

Накопленная продуктивная влага в чистом пару к моменту посева турнепса снизилась в пахотном слое на 39, а в полуметровом – на 18 %, что объясняется большим расходом влаги на испарение за осенне-весенний период. Получение дружных всходов турнепса в период посева в большей степени зависело от выпадения осадков, чем от остаточного количества влаги в верхнем 0-5-сантиметровом слое почвы. С развитием растений содержание влаги на удобренных фонах снижается, и к уборке эта разница с естественным фоном становится значительней: в пахотном слое – на 1-4, полуметровом – на 4-8 мм. Эта особенность наблюдалась во всех полях севооборота.

Общий расход воды на формирование урожая на неудобренных и удобренных фонах у большинства культур севооборота практически не различался: 293,2-294,4 мм на посевах турнепса; 287,3-287,3 – кукурузо-подсолнечниковой смеси; 237,4-231,6 – рапса ярового; 261,5-258,7 мм – горохо-овсяной смеси (табл. 2).

2. Расход продуктивной влаги кормовыми культурами в севообороте в зависимости от систем удобрений, мм

Вариант	При посеве	Перед уборкой	Расход (в слое 0-50 см)
Вариант	При посеве	Перед уборкой	из почвы	от осадков	общий	на 1 ц сухого вещества
Турнепс
1.Без удобрений	49,3	51,4	-	294,4	294,4	5,3
3. N₃₀P₄₅K₅₀	42,4	47,0	-		294,4	4,1
4. N₃₀P₉₀K₉₀	46,4	43,5	2,9		297,3	3,9
8. N₃₀P₉₀K₁₀₀	44,2	44,8	-		294,4	3,8
9. N₆₀P₁₈₀K₁₈₀	49,8	47,7	2,1		296,5	3,8
НСР₀₅						0,43
Кукурузо-подсолнечниковая смесь
1.Без удобрений	42,2	54,1	-	287,3	287,3	9,1
3.N₃₀ Р₁₅ в рядки	34,7	47,2	-		287,3	6,6
4. N₃₀	37,4	48,2	-		287,3	6,1
8. N₆₀ Р₃₀ в рядки	37,1	46,9	-		287,3	6,3
9. N₆₀	33,2	47,4	-		287,3	5,2
НСР₀₅						0,53
Рапс яровой
1.Без удобрений	46,8	47,8	-	231,6	231,5	11,5
3.К₄₀N₃₀Р₁₅ в рядки	44,4	42,6	1,8		233,4	6,8
4.N₃₀	49,1	43,6	5,5		237,1	7,5
8. К₈₀N₆₀Р₃₀ в рядки	46,8	40,3	6,5		238,1	6,9
9.N₆₀	46,6	43,9	2,7		234,3	6,2
НСР₀₅						0,71
Горохо-овсяная смесь
1.Без удобрений	53,0	48,6	4,4	254,3	258,7	6,7
3. N₃₀ Р₁₅ в рядки	52,4	44,4	8,0		262,3	5,7
4. N₃₀	49,6	43,0	6,6		260,9	5,9
8. N₆₀ Р₃₀ в рядки	51,8	43,6	8,2		262,5	5,5
9.N₆₀	54,3	48,2	6,1		260,4	5,2
НСР₀₅						0,41

При сравнительно одинаковом общем расходе воды количество влаги на создание 1 т сухого вещества было разным. Внесение удобрений снизило расход воды на единицу продукции по сравнению с естественным фоном соответственно культурам севооборота на 26, 34, 41 и 18 процента.

Коэффициент водопотребления за севооборот при минеральной и органо-минеральной системе удобрений (N₁₂₀Р₉₀К₉₀; навоз 40 т N₁₂₀Р₉₀К₉₀) был на уровне – 5,8; при удвоенных нормах внесения N₁₂₀Р₉₀К₉₀ соответственно – 5,6 и 5,1; на неудобренном фоне – 8,1. Наименьший расход влаги по севообороту (5,1) на 1 т сухого вещества обеспечила система навоз 80 т N₂₄₀Р₁₈₀К₁₈₀.

Результаты наших исследований согласуются с исследованиями прошлых лет и последнего времени, что на каждую единицу веса образуемого органического вещества растение, получившее удобрение, испаряет меньшее количество влаги, чем растения, не получившие его [9, 16с, 10, с.5-15].

Изучение динамики влажности почвы на протяжении двух ротаций кормового севооборота показало, что только в посевах кукурузо-подсолнечниковой смеси, даже после таких позднеубираемых предшественников, как турнепс, произошло увеличение запасов влаги, и к концу вегетационного периода оно было максимальным (46,9-54,1 мм) по отношению к турнепсу и культурам сплошного способа посева.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Внесение минеральных и органо-минеральных систем удобрений под кормовые культуры в севообороте на лугово-черноземной почве Восточного Забайкалья способствовало развитию более мощной надземной массы изучаемых растений:

Внесение минеральных и органо-минеральных систем удобрений способствовало развитию более мощной надземной массы кормовых культур, что приводило к более энергичному расходованию почвенной влаги, особенно перед уборкой. Разница по содержанию продуктивной влаги в слое 0-50 см между удобренными и неудобренными вариантами находилась в пределах 3,6-6,5 мм или 7,1-12,9 процента.

Применение различных систем удобрений в кормовом севообороте снижало расход воды на единицу продукции (на 1 т сухого вещества) по сравнению с естественным фоном в посевах турнепса на 1,2-1,5; кукурузо-подсолнечниковой смеси на 2,5-3,9; рапса ярового на 4,0-5,3; горохо-овсяной смеси на 0,8-1,5 единицы.

Коэффициент водопотребления за севооборот при минеральной и органо-минеральной системе удобрений в норме N₁₂₀Р₉₀К₉₀; навоз 40 т N₁₂₀Р₉₀К₉₀ был на одном уровне – 5,8; при удвоенных нормах внесения этих удобрений (N₂₄₀Р₁₈₀К₁₈₀; навоз 80 т N₂₄₀Р₁₈₀К₁₈₀) соответственно 5,6 и 5,1; на неудобренном фоне – 8,1.

Наименьший расход влаги по севообороту – 5,1 единицы на тонну сухого вещества обеспечила система – навоз 80 т N₂₄₀Р₁₈₀К₁₈₀.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Шашкова Г.Г., Цыганова Г.П., Андреева О.Т. Возделывание сельскохозяйственных культур в Забайкальском крае / Г.Г. Шашкова, Г.П. Цыганова, О.Т. Андреева // Монография. – Чита: Экспресс-издательство, 2012. ‒ 284с.

2. Швыдский В.В. Водный и пищевой режимы почвы под сахарной свеклой в центральной зоне Ставрополья // Эффективность удобрений в условиях Ставропольского края: Сб.науч.тр. ‒ Ставрополь, 1975. ‒ Вып. 18. ‒ С.149-158.

3. Макарова Л.А. Динамика влажности дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы в зависимости от систем удобрений // Почва, удобрения, урожай: Сб.нач.тр. ‒ Горки, 1973. ‒ Т.115. ‒ С.96-100.

4. Лапоников В. Роль фосфорных удобрений в эффективном использовании почвенной влаги // Зональные почвозащитные технологи возделывания полевых культур. ‒ М., 1980. ‒ С.149-153.

5. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. – М., 1983. – 197с.

6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – М., 1985. – 351с.

7. Опытное дело в полеводстве. – М.: Россельхозиздат. – 1982. – 190с.

8. Методика государственного сортоиспытания с.-х. культур. – М.: Колос. – 1985. – 267с.

9. Пилипенко Н.Г. Воздействие различных систем удобрений на плодородие лугово-черноземных почв Читинской области и продуктивность кормового севооборота // Автореферат дис… канд. с.-х. наук. – Улан-Удэ, 2000. ‒ 16с.

10. Синягин Н.И. Влагообеспеченность // Агротехнические условия высокой эффективности удобрений (издание второе). ‒ М.: Россельхозиздат, 1980. ‒ С.5-15.

LIST USED SOURCES

1. Shashkova G.G., Tsyganova G.P., Andreeva O.T. The Cultivation of crops in the TRANS-Baikal territory / G.G. Shashkova, G.P. Tsyganova, O.T. Andreeva // Monograph. – Chita: Express publishing, 2012. - 284 s.

2. Љvydskij V.V. Water and food regimes of soils under sugar beet in the central region of Stavropol // Efficiency fertilizers in terms of Stavropol Krai: Sun. researcher Troy-Stavropol, 1975.-iss. 18.-s. 149-158.

3. Makarova L.A. moisture Dynamics sward-podzolic light loamy soil depending on the fertilization systems // Soil, fertilizers, crop sat Chief Troy-slides, 1973.-t. 115.-p. 96-100.

4. Laponikov B. The role of phosphate fertilizers in the efficient use of soil moisture // Zonal soil technologists cultivating field crops.-M., 1980.-p. 149-153.

5. Guidelines on the conduct of field experiments with forage crops.-M., 1983.-197s.

6. Armor B.A. Technique field experience.-M., 1985.-351s.

7. Experimental cultivation case.-M.: Rossel′hozizdat-1982-190s.

8. Methodology of the State variety testing s. h. cultures.-M.: Kolos-1985-267s.

9. Pilipenko N.G. Effects various systems of fertilizers on fertility of meadow-chernozem soils of Chita oblast and fodder crop productivity // Synopsis of the DIS. .. Cand. c.-h. Sciences. -Ulan-Ude, 2000. -16s.

10. Sinвgin N.I. // Humidity level for agro-technical conditions of high efficiency fertilizers (Second Edition).-M.: Rossel′hozizdat, 1980.-p. 5-15.

EVALUATION OF FORAGE CROPS WITH DIFFERENT MOISTURE LEVELS BOTH IN THE FOREST-STEPPE ZONE OF ZABAYKALSKY KRAI

Pilipenko N.G., candidate of agricultural sciences

Andreeva O.T., candidate of agricultural sciences

Veterinary Research Institute in Eastern Siberia, Russia, Chita

e-mail: vetinst@mail. ru

Determination of water consumption crops in specific soil and climatic conditions allows to correctly predict the planned crop yields under rainfed conditions, taking into account soil moisture reserves and long-term projections for rainfall.

The results of years of research on the influence of mineral and organo-mineral fertilization systems on meadow-chernozem soil in crop rotation and therefore glubokopromerzajushhej (par-turnips-kukuruzo-podsolnechnikovaja mix-spring rape-pea-oat mixture) on the maintenance of productive moisture in the soil and water consumption coefficients of forage crops held in scientific-research Institute(e) veterinary Eastern Siberia-SFNCA branch of the Russian Academy of Sciences. It is revealed that the maintenance of a stock of productive moisture in polumetrovom soil layer in all fields of the crop before cleaning the fertilized variants was at -6.5 3.6 mm less than the natural background. Application of fertilizers decreased water consumption for 1 tonne of dry matter of carrots turnip-1.2 -1.5, kukuruzo-seeds mixture-2.5 -3.9, Spring Canola-4.0 -5.3, pea-oat mixture-at 0.8 -1.5 units. Water consumption factor for crop rotation with mineral and organo-mineral fertilizers norm system N₁₂₀P₉₀K₉₀ and 40 tonnes of manure N₁₂₀P₉₀K₉₀ amounted to 5.8, with the double standards of these fertilizers-5.6 and 5.1, on controlling without fertilizers-8.1. The lowest moisture consumption by crop rotation (unit 5.1 per ton of dry substance) has ensured System-80 tons of manure N₂₄₀H₁₈₀K₁₈₀.

Keywords: productive water use coefficient, moisture, forage crops, fertilizers, fodder crop rotation system.