Предшественники, предпосевная обработка почвы и удобрение суданской травы на выщелощенном черноземе Закамья Республики Татарстан

Нарушение системы семеноводства и подорожание сортовых и гибридных семян кукурузы вызвали необходимость поиска хотя бы частичной замены этой культуры, дававшей основную растительную массу для приготовления силоса в зоне и во всей Республике Татарстан.

Исследования ученых [33, 95, 60] и производственная практика показали возможность решения проблемы за счет внедрения сорговых — сахарного сорго и суданской травы. Эти виды растений, осуществляя фотосинтез по типу С4 [63], в условиях сравнительно высоком теперь уровне культуры земледелия и теплеющего климата Закамья, в опытах и на полях обеспечивают высокую урожайность и высокое качество зеленой массы.

Научные исследования по указанным культурам в основном проводились и идут сейчас на Закамской селекционно-семеноводческой опытной станции (б.Закамское опытное поле), расположенной вблизи районного центра р.п.Алексеевское. Здесь с 1990 года ведутся систематические исследования по сравнительному изучению традиционных силосных культур с сортовыми, началась селекционная работа, исследуются растениеводческие детали приемов выращивания сорговых — предшественники, приемы обработки почвы, удобрения, сроки, нормы и способы посева, сроки и способы скашивания и использования массы.

Обобщив с помощью сотрудников станции накопленный материал, министерство сельского хозяйства и продовольствия РТ разработала «Программу семеноводства и расширения посевов суданской травы в Республике Татарстан на 1999;2000 годы». Упор сделан на суданскую траву в связи с тем, что разладилась работа НПО «Саратовсорго», откуда завозили семена сахарного сорго, а семена суданской травы могут быть выращены, как показал опыт, в Закамской и других зонах республики.

Программой предусматривается доведение посевных площадей суданской травы в 1999 году до 65 тыс. га и в 2000 году до 100 тыс.га.

Для обеспечения производства необходимого количества семян создается НПС во главе с Закамской зональной селекционно-семеноводческой станцией. Система включает 7 головных семхозов, 49 райсемхозов. Рай-семхозы в 1999 году с 4687 га элитных посевов произведут 2810 т семян первой репродукции. На посев в 2000 году на них используются 2500 т и 310 т составят страховой фонд. В последующем предусмотрено, наряду с ежегодным производством 2500 т семян на посев, увеличение страхового фонда до годовой потребности в семенах.

В 1996;1998 годах проведение опытов с предшественниками, по предпосевной обработке почвы и удобрениям суданской травы было возложено на автора этих строк.

Цель наших исследований состояла в выявлении лучших почвенных условий для получения плановых урожаев суданской травы. Чтобы достичь поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

— оценить возможные в полевых и кормовых севооборотах предшественники и выявить лучшие из них;

— изучить практикуемые в зоне системы предпосевной обработки почвы, определив наименее энергозатратные;

— проверить пригодность для суданской травы распространенного в зоне подсчета норм макроудобрений расчетно-балансовым методом и сочетание его с известкованием и фосфоритованием кислых почв;

— дать экономическую и энергетическую оценку рекомендуемым для улучшения почвенных условий приемам выращивания суданской травы.

Запланированные опыты, сопутствующие наблюдения и анализы были своевременно выполнены. Собранный материал послужил основанием для написания настоящей диссертации. 6.

На защиту выносятся положения:

— при размещении посевов суданской травы в севооборотах, как и других яровых злаков, следует придерживаться правил плодосмена: высевать по предшественникам восстановителям плодородия почвы — бобовым, пропашным, озимым, пласту и обороту пласта многолетних трав, а в крайнем случае по яровым зерновым, не допуская повторных посевов;

— на рыхлом, не сильно засоренном черноземе Закамья удовлетворительную урожайность суданской травы обеспечили три двухследных боронования — в период закрытия влаги, 1 и 2 культиваций;

— учитывая высокую ее отзывчивость, под посевы суданской травы следует вносить удобрения, рассчитанные по-возможности на 40−60 т зеленой массы с 1 га. На почвах с кислой реакцией возможно известкование, а также использование фосфоритной муки, которые повышая урожайность суданской травы, оказывают хорошее последействие на другие культуры севооборота.

Выражаю благодарность своим научным руководителям кандидату с.-х. наук, доценту С. С. Хуснутдиновой, кандидату с.-х. наук Т.З. Давлет-шину, а также доктору с.-х. наук, профессору А. А. Зиганшину. за содействие в проведении исследований и помощь в оформлении диссертации.

1.0Б30Р ЛИТЕРАТУРЫ 1.1.0бщие сведения о суданской траве.

Суданская трава относится к семейству злаковые (Gramineale Juss), роду (Sorghum Pers).

Наиболее распространенное ботаническое название Sorghum sudanense Starf. Синонимы: Andropogom Sorghum Brot., Sorghum Exigum Roschev, Sorghum Vulgare Sudanense.

В странах бывшего Советского Союза имеет следующие местные названия: суданка, травянистое сорго, суданское сорго, сорочинское просо (на Украине), судани хот (в Армении), сунанаури (в Грузии).

Суданская трава — однолетнее травянистое растение и отличается следующими морфологическими особенностями [2, 33,42,141].

Стебель хорошо облиственный, цилиндрический, гладкий, имеет развитые междоузлия, на всем протяжении заполнен паренхимойокрашен, как правило, в светло-зеленый цвет, а в сухое и жаркое время покрывается восковым налетом, придающим ему белесый оттенок.

По высоте стебля различают растения низкорослые (до 150 см), сред-нерослые (150−225 см) и высокорослые (225−350 см и более), а по толщине стебля в нижних междоузлиях — тонкостебельные (менее 5 мм), среднесте-бельные (5−8 мм) и толстостебельные (более 8 мм).

Высота и толщина стебля обусловлена не только сортовыми особенностями, в значительной степени это зависит от условий плодородия почвы, применяемых удобрений, системы использования, а также густоты травостоя.

Кроме названных условий, на число междоузлий значительное влияние оказывают продолжительность вегетационного периода и формы суданской травы: у раннеспелых форм на главном стебле, как правило, насчитывается от 3 до 5 междоузлий, а у позднеспелых от 8 до 15 и более. Эта особенность сказывается на побегах последующих порядков.

Самый нижний стеблевой узел — узел кущения, расположенный у поверхности почвы, является основанием куста. Кущение начинается в момент образования пятого листа. Кущение определяет густоту стояния, площадь питания, необходимость подкормок.

Коэффициент кустистости варьирует в широких пределах с 3−5 в загущенных и до 15−25 в разреженных посевах.

По форме куста суданскую траву разделяют на прямостоячую, слабораскидистую, раскидистую, полулежачую и лежачую. Наиболее хозяйственно ценны формы с прямостоячим кустом.

Суданская трава отличается хорошей облиственностью. В среднем листья составляют от 1/3 до ½ и более общего урожая. Лист гладкий, голый, поникающий, края слегка шершавые. Главная жилка хорошо развита — на верхней поверхности она образует белую полосу, а на нижней выступает в форме киля. Форма листа линейная. К стеблю лист прикреплен посредством листового узла, который предохраняет пазушные побеги в начальный период развития от влияния внешних воздействий.

По кормовым достоинствам, питательности и поедаемости лист — самая ценная часть растения [13,26,27].

Корневая система у суданской травы мочковатая. Она развивается из корневой шейки и состоит из большого числа длинных, однородных корневых тяжей.

По данным ряда авторов [124, 125, 150], корневая система суданской травы проникает на глубину до 3 м. В горизонтальном направлении она распространяется во все стороны на расстояние до 75 см. Иногда от нижних стеблевых узлов отходят воздушные корни длиной 6−8 см. Кроме обычных функций эти корни служат также опорой растению.

Важной биологической особенностью корневой системы суданской травы является то, что после скашивания она не отмирает, а продолжает функционировать, обеспечивает дальнейшее отрастание надземной массы. Более того, из узлов кущения у нее образуются вторичные корни, причем более сильно развитые, чем первичные, и играющие основную роль в питании растения. Отмирание корневой системы суданской травы происходит лишь при завершении полного жизненного цикла.

Отличительной особенностью культуры является засухоустойчивость. Благодаря мощной корневой системе она эффективно использует воду глубинных слоев почвы, а также летние осадки и формирует достаточно высокие урожаи.

Соцветие — многоколосковая метелка пирамидально-яйцевидной формы, прямая или несколько развесистая, длиной в среднем около 40 см. Плод — зерновка, имеющая обратно-яйцевидную форму.

Опушенные и пленчатые семена суданской травы содержат некоторое количество воздуха, обеспечивающее прорастание (масса пленок семян суданской травы составляют 17%). Однако этим не ограничивается преимущество пленчатости семян. При дефиците влаги в почве пленки способны конденсировать капельножидкую и парообразную влагу. Кроме того, пленчатость и опушенность предохраняет их от быстрого высыхания при неблагоприятных погодных условиях.

Суданская трава — теплолюбивая южная культура — относится к растениям короткого дня. Для полного развития — от семени до семени — ей требуется общая сумма положительных температур от 1500 до 2000 для скороспелых и от 2000 до 3000 °C для среднеи позднеспелых. При возделывании ее на зеленый корм потребное количество суммы положительных температур уменьшается до 950 и не менее градусов тепла для скороспелых и до 1500 градусов для позднеспелых сортов[19, 66,141].

По многолетним данным метеорологических станций республики Татарстан, сумма положительных температур с 15 мая по 31 августа колеблется от 1860 до 1968. Следовательно, в условиях Татарстана возможно выращивание скороспелых сортов культуры как на семена, так и на зеленый корм.

Вышеизложенные морфобиологические особенности этой культуры позволяют возделывать ее в районах с недостаточным увлажнением.

Родиной суданской травы считают плоскогорье Судан в Африке, где она и до нашего времени произрастает в диком виде. На континенте Европы появилась впервые в России, куда была завезена русским ученым В. В. Талановым. Первые опыты с этой культурой, которые были заложены в 1914;1915 гг., показали, что суданская трава в условиях юга дает высокие урожаи зеленой массы, сена и семян [49].

В 1922 году в Советский Союз из-за границы было завезено большое количество семян, и посевы их расширились: в 1935 г. площадь посева составила 55,5 тыс. га, а к 1950 г. достигла 250 тыс. га [124].

Основными районами возделывания суданской травы считались Северный Кавказ, Крым, Украина (степь и лесостепь), Средняя и Нижняя Волга, центрально-черноземные районы [9, 30,42,44,47, 86, 87].

По Медведеву граница возделывания суданской травы на зеленый корм проходит, примерно, по линии Полоцк-Москва-Владимир-Горький-Казань-Челябинск-Курган-Омск-Новосибирск-Кемерово-Абакан-Кизил [88].

По данным Елсукова, северная граница суданской травы на семена почти совпадает с границей возделывания кукурузы на зерно. Она примерно проходит по линии Львов-Житомир-Киев-Сумы, несколько южнее Курска, Воронежа, Ульяновска и далее на Кустанай [42].

В последние годы возделывание суданской травы на семена продвинулось на север. Получают стабильные урожая семян в новых регионах страны. Суданская трава заняла достойное место в кормовом клине Чувашии, Мордовии, Башкирии, Западной Сибири, Татарстане [15, 20, 29, 33, 69, 118,126,133].

К.Кулешов в 1973 году в ОПХ «Центральное» Тамбовской области получил урожай зеленой массы суданской травы, посеянной после озимых, 20 тонн с гектара, при весеннем посеве получено 19,0 т/га зеленой массы в первом укосе и 5,0 т/га в отаве. С семенного участка получено 1,13 т/га семян^, 6].

По данным конкурсного испытания, в Чишминском ОПХ Республики Башкортостан в среднем за 1992;1996 гг., урожайность зеленой массы в сумме за 2 укоса составила 30,7 т/га, урожайность семян 2,8 т/га [15].

Суданская трава хорошо растет на обычных и суглинистых черноземах, на темно-каштановых почвах, хуже на светло-каштановых и пустынно-степных черноземах[59,68, 72,78].

В 1972;1975 годах на каштановой слабосолонцеватой среднесуглини-стой почве учеными Целиноградского СХИ проводились опыты по посеву этой культуры на семена. Был получен урожай семян 3,4−5,9 ц/га за годы исследований.

Изучение суданской травы в республике Татарстан было возобновлено в 90-х годах. В Татарском НИИ сельского хозяйства проводилось экологическое сортоиспытание суданской травы и сорго-суданковых гибридов в сравнении с кормовым просом. В результате исследования получен по сорту суданской травы Донская 100 урожай зеленой массы 56,1 т/га при урожае на контроле — кормовом просе — 31,7 т/га. По сбору кормовых единиц суданская трава тоже превосходит кормовое просо [20].

Наши исследования являются второй попыткой широкого изучения этой культуры в Татарстане, хотя и первой — в Закамской зоне. Впервые на суданскую траву в Республике Татарстан обратил внимание Ф. М. Киселев, проводивший исследования в 1952;1957 гг. на серых лесных почвах Предкамской зоны по линии биологического института Казанского центра АН СССР. Он оставил книгу «Суданская трава в Татарии», изданную Татарским книжным издательством в 1961 году [66].

Ф.М.Киселев вел селекционную работу, увенчавшуюся передачей на государственное испытание сорта Казанская, к сожалению, не сохранившегосявел сравнительное изучение имевшихся сортов, попытался получить из них гибридные семенаобобщил опыт госсортоучастков Татарстанаизучал отзывчивость культуры на удобрения, сроки, нормы и способы посева и некоторые другие вопросы.

Однако, работники сельского хозяйства, увлеченные в то время внедрением кукурузы, увеличением производства гороха и др., еще не обратили достаточного внимания на сорговые. К ним вернулись с началом «перестройки», когда стали возникать трудности с приобретением семян кукурузы и не всем и не всегда оказывалась по силам непростая технология ее возделывания.

Результаты исследований отражены в работах Т. З. Давлетшина [33], А. А. Истомина [60] и частично в настоящей диссертации.

1 ^.Предшественники.

В зависимости от хозяйственного назначения, суданскую траву высевают или в кормовом или полевом севооборотах. Лучшими предшественниками для этой культуры почти во всех регионах признаны вика, горох, чина, пласт многолетних трав, озимые, картофель и яровые зерновые [62, 124, 125, 141]. При выборе предшественника для этой культуры главным критерием многие авторы отмечают отсутствие сорняков, а затем обеспеченность почвы влагой и питательными элементами [50, 66].

Поэтому в разных зонах возделывания одни и те же культуры, предшествующие суданской траве могут быть как хорошими, так и посредственными. В Полтавской области, например, лучшими предшественниками признаны озимые зерновые, кукуруза и ячмень. В Ростовской области суданка лучше удается после кукурузы на зеленый корм и сои.

Опытами Донского зонального научно-исследовательского института сельского хозяйства показано, что наибольший урожай сена суданки формируется также после кукурузы — до 81,7 ц с 1 га, а после сои ниже — 70,3 ц/га. После сахарной свеклы еще ниже — 60,1. Преимущество по кукурузе авторы объясняют оставляемыми более благоприятными условиями: последействием минеральных удобренийотсутствием сорняков в связи с многократными обработками почвы. Сахарная свекла, как известно, сильно иссушает почву и дефицит влаги в почве не всегда компенсируется зимними осадками. Поэтому в первый период развития культура из-за недостатка влаги может отставать в развитии. В условиях же Воронежской области получены результаты, где урожайность зеленой массы суданки по сахарной свекле, напротив, превосходит урожай, полученный после озимых [141].

В.С.Епифанов в Пензенской области [47, 44, 43] установил, что лучшим предшественником в кормовом севообороте является люцерна, но высокие урожаи она обеспечивает и в полевых севооборотах. Сравнительная оценка однолетних трав в качестве предшественников в течение 5 лет показало увеличение урожайности суданской травы по сравнению с вико-овсом в 2,1 раза. Автор также указывает на размещение суданской травы в специальных севооборотах по семеноводству трав, где ей (суданской траве) выделялось последнее поле севооборота: 1 — чистый пар, 2−3 — многолетние травы- 4 — яровая пшеница- 5 — кормовые бобы- 6 — суданская трава. На кормовые же цели предлагается занимать 1 -5-е поля бобовыми травами, 6-е — суданкой, 7−8-е — кукурузой на силос, 9-е — однолетними травами [45].

В Волгоградской области преимущество как предшественнику суданской травы отдается озимой пшенице и пропашным культурам [124], в.

Тамбовской области — овсу и ячменю [76], в целинных районах, где преобладают каштановые слабосолонцеватые легкосуглинистые почвы с содержанием гумуса до 1,37% и суммой осадков за вегетационный период 50−100 мм — зерновые культуры [82].

В Татарском НИИСХ после испытаний сортов и гибридов суданской травы в 1985;1986 гг. считают, что в связи с первоначальным медленным ростом предшественниками их должны быть культуры, оставляющие после себя чистые поля — озимые, зернобобовые, яровые зерновые, идущие по пласту многолетних трав, пропашные [20]. На высоко окультуренных дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах, при благоприятных условиях 1985 года, например, урожайность зеленой массы суданской травы Ки-нельская 100 составила 367 ц с 1 га.

Как показывает мировой опыт, при правильной агротехнике и внесении удобрений, суданская трава повсеместно может размещаться по различным предшественникам, в свою очередь, по суданской траве могут размещаться и яровые культуры.

Несмотря на существующие сведения, что суданская трава в связи с высоким урожаем не только выносит из почвы много питательных веществ, но и иссушает почву, исследованиями Полтавской государственной областной сельскохозяйственной опытной станцией было установлено, что в среднем за 4 года влажность почвы и запас влаги в ней после суданки напротив был выше, чем после люцерны и кукурузы [141]. А дефицит питания легко ликвидируется внесением как под суданскую траву, так и последующие культуры достаточных доз удобрений. Более того, многими исследованиями во многих зонах ее возделывания отмечается, что суданская трава является хорошим предшественником.

Из сказанного можно заключить, что суданская трава являясь неприхотливой культурой к предшественнику, тем не менее отзывчива на хорошее увлажнение и повышенный питательный режим почвы, что может обеспечить ей предшествующая культура.

Наряду с другими культурами, суданская трава является неплохим предшественником, обеспечивая более чистые посевы при укосном ее выращивании.

116 выводы.

Трехлетние исследования важных элементов технологии выращивания суданской травы — ее места в севообороте, приемов предпосевной обработки зяби и значения удобрений — позволяют прийти к следующим выводам.

1 .Принадлежность суданской травы к злакам и ее первоначальное медленное развитие обуславливают необходимость отведения плодородных и чистых от сорняков почв. Такие условия создаются в освоенных плодосменных полевых и кормовых севооборотах при размещении культуры по бобовым, удобренным озимым, пласту и обороту пласта многолетних трав, удобренным пропашным. При плане урожайности 40 т/га зеленой массы, намеченная урожайность в сумме за 2 укоса в среднем за 19 961 998 гг. была получена по вико-овсяной смеси 36,6 т, по чистому пару -44,0 т. По яровой пшенице и ячменю выращено соответственно 34,2 и 31,7, а при повторных посевах — всего 27,5 т массы с 1 га.

2.Высокая урожайность по лучшим предшественникам обеспечивается за счет повышенной полевой всхожести и сохранности растений к уборке, большего развития листовой поверхности и усвоения ФАР и меньшего коэффициента водопотребления на единицу продукции.

3.Наряду со сложившейся для основной массы земель системой предпосевной обработки зяби — закрытие влаги и последующих культиваций с боронованием, на рыхлых не сильно засоренных черноземах под посевы суданской травы можно ограничиваться двухследными боронованиями вместо культиваций.

4.Кроме отведения хороших предшественников^ повышении урожайности суданской травы важное значение имеют минеральные удобрения, а на черноземах с кислой реакцией — известкование и фосфоритование.

В наших опытах внесение минеральных удобрений в расчете на 40 т/га зеленой массы (N120.130P15−30K0.21) увеличило сборы в среднем за 3 года в сумме за два укоса на 7,6 т, добавление извести (расчет по гидролитической кислотности — 7,25 т/га) к минеральным удобрениям подняло прибавку до 10,4 т, отдельно фосфоритной муки (850 кг/га) на 2, извести — на 2,3 т с 1 га.

5.Все три варианта удобрений с участием извести повысили полевую всхожесть на 2−3%. Листовая поверхность была наибольшей на вариантах с внесением NPK в расчете на 40 т зеленой массы (35,9 и 38,2 тыс. на 1 га). Эти же варианты обеспечили наименьшие коэффициенты водопотребления (337 и 307 мз/т).

6.Несмотря на то, что основную массу удобрений использует первый укос и он дает 2/3−¾ общей массы прибавки урожайности, за короткий срок вегетации растения не успевают накопить всю массу запланированной продуктивности. Но нарастание массы возобновляется после первого укоса и за счет сборов второго укоса план урожайности как правило перевыполняется.

7.Суданская трава, как и другие злаковые, содержит недостаточное количество переваримого протеина на кормовую единицу. Но содержание протеина в массе повышают внесение под посевы минеральных удобрений, протеина бывает больше в массе более раннего укоса, а также в отаве. Проблему полностью решают, как показали специальные опыты Закам-ской селекционно-семеноводческой опытной станции, смешанные посевы с бобовыми и балансирование рационов по белку в процессе кормления животных.

8.Выращивание суданской травы обеспечивает высокий коэффициент превращения энергии и низкую себестоимость кормовой единицы. В наших исследованиях они на контроле по разным опытам составили: коэффициенты превращения энергии 6,02−7,37, себестоимость 1 т зеленой массы 16,020,2 руб., рентабельность 443−598%. При внесении удобрений в расчете на 40 т/га зеленой массы эти показатели были равны 4,33−4,86, 25,6−28,6, 295 341.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

При выращивании суданской травы в производственных условиях рекомендуется:

1. в полевых и кормовых севооборотах размещать ее посевы с учетом общеизвестных правил плодосмена — чередовать злаки с бобовыми и другими культурами — восстановителями плодородия почвы: удобренными пропашными и озимыми, горохам, вико-овсяной смесью, высевать по пласту и обороту пласта многолетних трав;

2. вносить минеральные удобрения по расчету на запланированную урожайность зеленой или сухой массы, на кислых почвах полезно известкование и фосфоритование, имеющие к тому же длительное последействие ;

3. на рыхлых не сильно засоренных черноземах, особенно в сухую погоду, предпосевные культивации заменять двухследными боронованиями.