Совершенствование технологии возделывания люцерны на фуражные цели для стабилизации кормопроизводства и повышения продуктивности пашни на черноземах Западного Предкавказья

Актуальность темы

Повышение продуктивности пашни и увеличение производства и качества высокобелковых кормов, без чего невозможен дальнейший рост продукции животноводства, в настоящее время является важнейшей задачей АПК России, ЮФО и Краснодарского края. Решение этой задачи должно быть осуществлено, прежде всего, за счет внедрения в производство высокопродуктивных культур. Критерием продуктивности той или иной кормовой культуры является выход кормовых единиц с 1 га посева. По этому показателю первое место принадлежит кукурузе и сахарной свекле. Однако, ценность кормов определяется не только количеством кормовых единиц, а и достаточным содержанием переваримого протеина, минеральных солей и витаминов. Важное значение в увеличении производства сбалансированных кормов имеет многолетняя высокобелковая бобовая трава — люцерна. Она дает высокобелковый, богатый витаминами корм. В 100 кг зеленой массы содержится 17 кг кормовых единиц и 3,6 кг переваримого протеина, в сене соответственно 49 и 9,6, травяной муке — 65 и 13,5, сенаже — 28 и 5,5 кг. На 1 кормовую единицу в этих кормах приходится от 150 до 200 г переваримого протеина при норме 100 г, содержащего все важные аминокислоты [ 42 ].

Велико и агротехническое значение люцерны, прежде всего как азотфик-сирующей культуры. Азот люцерны, в отличие от азота минеральных удобрений (иногда органических), не загрязняет окружающую среду, легко усваивается другими растениями. Например, каждый гектар люцерны оставляет в почве после распашки пласта до 350 кг/га азота против 90−100 кг у клевера и 200 250 кг у эспарцета [ 48,148,190 ]. Кроме того, возделывание люцерны позволяет резко снизить затраты на все дорогостоящие азотные удобрения, внесение которых также наносит немалый вред природе. Поэтому, пласт люцерны — великолепный предшественник для озимой пшеницы. Люцерна — важнейший компонент травосмесей как на богаре, так и орошаемых культурных пастбищах в степных, сухостепных регионах [ 243 ].

Люцерна не только прекрасная кормовая культура, но и растение, имеющее большое мелиоративное значение. Она улучшает физико-химические и биологические свойства почвы, повышает ее плодородие. Ей принадлежит важнейшая роль в предотвращении засоления орошаемых земель [ 160 ].

Однако, несмотря на исключительную ценность культуры, люцерне в последнее десятилетие уделяется недостаточное внимание. Не в полной мере используются ее биологические, агротехнические возможности и кормовые достоинства.

В настоящее время площади под травами сократились, многие хозяйства выращивают люцерну в выводных полях, что существенно ограничивает ее благоприятное воздействие на почву, снижает эффективность севооборотов. Интересы сельскохозяйственного производства ставят задачу введения в севообороты двух полей многолетних трав, что повлечет за собой увеличение их посевов до 700−740 тыс. га, т. е. около 17,5% от всей площади пашни. В Краснодарском крае на конец 2000 г. эта культура занимает площадь 469,2 тыс. га [38]. В полевых севооборотах площади под многолетними травами составляют всего 10−12% и менее в структуре посевных площадей. Если в США площадь под люцерной составляет 12 млн. га, Аргентине — 7,5 млн. га, то в России всего 4,4 млн. га, что свидетельствует о недостаточной роли этой культуры. К тому же урожайность многолетних трав в России в 2−3 раза ниже потенциальных ее возможностей в связи с недостаточно обоснованной технологией возделывания.

В настоящее время во всем мире ставится задача перехода к сбалансированному сельскому хозяйству. Важным звеном при переходе к сбалансированному биологизированному земледелию является люцерна, которой в севообороте необходимо создать условия для получения стабильно высоких урожаев и азотфиксации.

С точки зрения сбалансированного сельского хозяйства роль многолетних трав в земледелии значительно шире. Наряду с уже названным позитивным влиянием этих культур на содержание гумуса в почве, на ее структурноагрегатный состав, водно-воздушный режим, огромна роль люцерны как фито-мелиоранта, прекрасного кормового растения и симбиотического азотфиксато-ра. Масштабы биологической фиксации азота люцерной огромны. По данным А. В. Лабынцева, в среднем за 1986;1995 гг., за ротацию 10-польного севооборота люцерна трех лет жизни накапливала фиксированного азота на естественном неудобренном фоне 374 кг/га, на фоне 5 т навоза + (NPK)30 — 514, на фоне 7,6 т навоза + (NPK)30 — 581 и на фоне 10,5 т навоза + 2,7 т побочной растительной продукции составил 506 кг/га. Варьирование по годам объемов азот-фиксации люцерны за ротацию на неудобренном фоне не превышало 32, а на удобренном варианте — до 39%.

Использование биологического азота в земледелии обеспечивает снижение энергозатрат, экономию материальных ресурсов, уменьшает загрязнение окружающей среды продуктами деградации азотных удобрений, способствует сохранению плодородия почвы, решает в определенной степени проблему дефицита растительного белка. Это позволяет в сбалансированном сельскохозяйственном производстве решить проблему сохранения плодородия почвы, повышения продуктивности пашни и получения конкурентоспособной растениеводческой и животноводческой продукции.

Цель и задачи исследований. Целью работы является теоретическое обоснование и разработка приемов оптимизации технологии возделывания люцерны на фуражные цели, обеспечивающих стабилизацию производства высокобелковых кормов, повышение продуктивности пашни в зернотравянопро-пашном севообороте на черноземах Западного Предкавказья.

Для реализации цели были поставлены задачи:

— дать сравнительную оценку сортов люцерны отечественной и зарубежной селекции;

— изучить влияние различных агроприемов и технологий возделывания на рост, развитие и формирование урожая и его качество люцерны первого, второго и третьего годов жизни в неорошаемых и орошаемых условиях;

— установить влияние технологий возделывания люцерны на агрофизические, агрохимические свойства черноземов, их водно-воздушный режим;

— установить роль многолетних бобовых трав в стабилизации производства высококачественного зерна озимой пшеницы;

— изучить влияние технологий возделывания на количественный и качественный состав почвенной биоты и фитосанитарное состояние посевов люцерны и озимой пшеницы;

— дать экономическую и биоэнергетическую оценку технологий возделывания люцерны.

Новизна работы состоит в том, что впервые в условиях Западного Предкавказья дано теоретическое обоснование и разработаны технологии возделывания люцерны, основанные на сочетании факторов плодородия почвы, минерального питания, способов основной обработки почвы и систем защиты растений в неорошаемых и орошаемых условиях, обеспечивающие стабилизацию кормовой базы для животноводства, сохранение и повышение плодородия почвы, повышение конкурентной способности продукции через биологизацию земледелия.

Практическая значимость работы. Сельскохозяйственному производству предложены альтернативные экономически и энергетически обоснованные технологии возделывания люцерны, обеспечивающие экономически оправданный уровень урожайности зеленой массы и сена. Хозяйства получают возможность выбора технологий, обеспечивающих высокую урожайность и максимальную рентабельность выращивания люцерны на фураж в зависимости от финансового, организационно-технологического уровня и почвенно-климатических условий, а также повышающих продуктивность последующих культур в севообороте.

Полученные результаты работы являются составной частью рекомендаций «Особенности ухода за посевами озимых колосовых культур, многолетних трав и возделывание яровых культур в 2003 году» (Краснодар, 2003), монографии «Люцерна. Биология и агротехнические приемы выращивания на юге России» (Краснодар, 2006).

Апробация разработанных альтернативных технологий возделывания люцерны проводилась в учхозах «Кубань» и «Краснодарское» Кубанского гос-агроуниверситета, в хозяйствах «Нива Кубани» и Агроколледж Брюховецкого района, «Победа» Каневского района, им. Ильича Ленинградского района Краснодарского края в 2001;2006 гг. Люцерна в этих хозяйствах возделывается в ротации севооборота на 14−17% площадей.

В агрофирме «Победа» Каневского района после внедрения биологизи-рованной системы земледелия на агроландшафтной основе с рациональным использованием люцерны и эспарцета экономический эффект от растениеводства в 2006 г. составил 29,6 млн. рублей, в целом по хозяйству 127,9 млн. рублей, повысилось плодородие обыкновенного чернозема, снизилось применение минеральных удобрений на гектар пашни в 1,7 раза.

На защиту выносятся основные положения научной новизны, практической значимости и конкретные результаты исследований, изложенные в выводах диссертации.

Реализация результатов работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных (1995;2004) научных конференциях Кубанского госагро-университета, на Всероссийских и международных научно-практических конференциях (Краснодар, 1998, 2002, 2004; Москва, 1999, 2002; Пущино, 1996), на совещаниях — семинарах руководителей и специалистов хозяйств районов Краснодарского края по вопросам технологии возделывания многолетних трав в 1997;2004 гг., на заседании научно-методического совета КубГАУ при подготовке сборника «Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края» (Краснодар, 1997, 2002).

Работа выполнялась в Кубанском государственном аграрном университете в соответствии с планом НИР по комплексным темам в 1995;2006 гг. -№ 1 960 009 000 и № 1 200 113 454.

В диссертации использованы данные, полученные под руководством или при непосредственном участии автора, а также часть материалов других исследователей, являющихся результатом совместной работы.

Автор глубоко признателен и выражает искреннюю благодарность научному консультанту — доктору сельскохозяйственных наук, профессору Н. Г. Малюге за неоценимую помощь в разработке программы, проведении исследований и подготовке данной диссертации, соавторам публикаций и сотрудникам кафедр растениеводства, орошаемого земледелия, защиты растений, почвоведения, физиологии и биохимии за помощь и непосредственное участие в проведении наблюдений, учетов и анализов в полевых стационарных и краткосрочных исследованиях и лабораторных опытах.