CC BY
46
Основная обработка почвы под эстрагон кормовой в условиях сухостепной зоны Калмыкии
В.И. Янов, к.с.-х.н., Калмыцкий ГУ
В связи с повышением планетарной температуры на земном шаре и переходом части территории юга в зону пустынь и полупустынь, учёные уже сегодня обязаны использовать растительность естественных ресурсов — отбирать виды кормовых культур, устойчивых к низкой относительной влажности и высоким температурам воздуха, приспособленных к аридным условиям жизни.
Материалы и методы. Для решения этой проблемы в Калмыцком государственном университете провели исследования в 2001—2005 гг по основной обработке почвы под полынь. Была поставлена цель — установить оптимальную основную обработку почвы под полынь эстрагонную сорта Нарн. В ходе исследования определяли влияние обработки почвы на прохождение фаз развития растений, плотность сложения почвы, содержание в ней продуктивной влаги, густоту стеблестоя, урожайность зелёной массы, питательную ценность.
Использовались методические указания Всесоюзного научно-исследовательского института кормов им. В.Р. Вильямса (1987) по проведению полевых опытов с кормовыми культурами.
В наших исследованиях в качестве основной обработки почвы применяли отвальную вспашку на глубину 20—22 см, лущение тяжёлыми дисковыми боронами в два следа на глубину
12—14 см. За контроль взяли вариант, где почву не обрабатывали, отрезки корневищ полыни эстрагонной (эстрагон кормовой) прикапывали лопатами вручную в необработанную почву
Полынь сажали ранней весной при наступлении физической спелости почвы: в 2001 г. — 12 марта, ранней и тёплой весной 2002 г. — 23 февраля, а поздней и холодной весной 2003 г. — только 5 апреля.
Результаты исследований. Приёмы обработки почвы оказали влияние на период появления всходов.
Так, в среднем за годы исследований после отвальной вспашки появление всходов на дневной поверхности почвы отмечено 30 апреля, после дискования — на три дня позже — 3 мая, в необработанной почве — 28 апреля. Период появления всходов после вспашки составил 45 дней, после лущения — 48, без обработки — 43 дня. Более раннее появление всходов по необработанной почве связано с лучшим её прогреванием, чем после отвальной и, особенно, поверхностной обработки.
В процессе исследований отмечали изменения по срокам прохождения фенологических фаз развития, что вызвано особенностями температурного и водного режимов во время вегетации полыни. Величина урожая растений полыни эстрагонной во многом зависит от сложившихся условий внешней среды [1].
Во второй и третий годы жизни начало отрастания растений наблюдалось в последних числах апреля после установления среднесуточных температур воздуха на уровне 5 °С. Однако по двукратному дискованию и вспашке растения трогались в рост на 1—2 дня позже, чем по необработанной почве, что стало следствием плохого прогревания обработанной почвы. В дальнейшем существенных различий по датам прохождения фенологических фаз в зависимости от способов основной обработки не наблюдалось. Растения заканчивали вегетацию при отрицательных температурах воздуха, что в среднем за годы исследований происходило в конце второй декады ноября.
Продолжительность вегетационного периода во второй и третий годы жизни полыни составила 240—245 дней, или всё тёплое время года. В среднем за это время выпало 275 мм осадков с колебаниями от 255 и 249 мм.
Приёмы основной обработки почвы существенно повлияли на плотность её сложения, особенно пахотного горизонта. Так, двукратное дискование разрыхлило почву на глубину обработки. Это обеспечило снижение её плотности перед посадкой полыни в слое 0—10 см до 1,11 г/см3, что является оптимальной величиной для произрастания большинства возделываемых культур. При этом нижележащие слои не были взрыхлены и имели плотность естественного сложения светло-каштановой почвы: 1,42 г/см3 — в слое 10—20 см и 1,53 г/см3 — в слое 20—30 см.
После отвальной вспашки почва была взрыхлена на глубину 20 см, поэтому плотность сложения пахотного горизонта перед посадкой составила 1,10 г/см3 в слое 0—10 см и 1,21 г/см3 в слое 10—20 см, тогда как подпахотный горизонт сохранял естественное сложение — 1,52 г/см3. В варианте без обработки почва сохраняла естественное сложение, по всему изучаемому профилю, которое обычно наблюдается весной в светло-каштановой почве — от 1,33 до 1,53 г/см3.
К осени первого года жизни плотность почвы увеличилась во всех горизонтах и при всех способах обработки почвы, но в слоях 0—10 см при дисковании и 0—20 см при вспашке она была ниже.
На второй год жизни эта закономерность повторилась лишь с той разницей, что взрыхлённые слои почвы уплотнились до 1,24—11,31 г/см3 весной и до 1,29—1,42 г/см3 — осенью. На третий год жизни весной различия в плотности почвы в зависимости от способов её обработки ещё наблюдались, а к осени после дискования и вспашки плотность была близка к естественному состоянию почвы. Следовательно, светло-каштановые почвы сухостепной зоны северо-западного Прикаспия после их рыхления механической обработкой уплотняются до естественного состояния к концу третьего
года вегетации. По данным И.В. Киричкова, С.И. Калмыкова и др., это связано с преобладанием процессов накопления органической массы в почве над процессами гумификации органического вещества [2]. Тем не менее, в течение трёх лет способы обработки и плотность сложения почвы оказывают влияние на накопление, сохранение и расходование влаги. Более рыхлая почва с меньшей плотностью сложения имеет большую влагоёмкость и лучше накапливает влагу, особенно зимнюю. Чем глубже взрыхлена почва, тем больше зимней влаги она накапливает не только в обработанном, но и в нижележащих слоях почвы.
Так, в среднем за годы исследований весной перед посадкой полыни дискованная почва в метровом слое содержала 84,2 мм продуктивной влаги, после вспашки — 90,5, тогда как без обработки накоплено 76,3 мм, или на 7,9 и 14,2 мм (10,3 и 18,6%) меньше.
Таким образом, необработанная почва аккумулировала 54,5% зимних осадков, после двукратного дискования на глубину 12—14 см (58,7%), а после отвальной вспашки — на глубину 20-22 см (72,0%).
В течение вегетации растения полыни эстрагонной расходовали почвенную влагу, а летняя жара и зной приводили к тому, что к середине лета содержание продуктивной влаги снижалось до влажности завядания. Растения не могли её использовать и впадали в анабиозное состояние. Выпадение осенних осадков, которых в первый год жизни только в октябре 2002 г. выпало 74, а в октябре 2003 г. — 93 мм, существенно повысило содержание продуктивной влаги в почве, что позволило растениям возобновить вегетацию и наращивать надземную биомассу. Тем не менее обработанная почва накапливала больше почвенной влаги, чем необработанная, так как у последней наблюдались непроизводительные потери влаги за счёт её стока, особенно при осадках ливневого характера, характерных для зоны в это время года.
Во второй и третий годы жизни полыни закономерности по накоплению и расходованию влаги оставались такими же, как и в год посадки растений. На третий год жизни различия между обработанной и необработанной почвой нивелируются и составляют в пахотном слое всего 0,2—0,7 мм, или 1,1—3,7%; в метровом — 3,3—7,7 мм, или 4,2—10,0%. Это связано с постепенным уплотнением почвы от собственной массы, выпадением осадков и многократным проходом поголовья животных, что снижает её влагоёмкость и водопроницаемость и приближает обработанную почву по водным свойствам к природному состоянию светло-каштановой почвы.
Обработанная почва накапливает больше зимних осадков, в отличие от необработанной,
и чем глубже проведена обработка, тем больше влаги она накапливает. Поэтому приёмами обработки можно регулировать водный режим почвы, что окажет существенное влияние на рост и урожайность полыни эстрагонной.
Так, при посадке полыни из расчёта 20400 шт./га отрезков корневищ (0,7x0,7 м2) в ненарушенную дернину прижилось 52,3%, или немногим больше половины. При дисковании почвы в два следа приживаемость возросла до 76,8%, но самой высокой — 96,2% — она была при посадке по вспаханной почве. В пересчёте на 1 м2 посадки в первом случае взошло 1,1 шт. растений, во втором — 1,6, в третьем — 2,0 шт.
Кроме того, на необработанной почве растения эстрагона конкурируют за свет, влагу и элементы питания с естественной растительностью и многочисленными сорняками [3].
На второй год жизни с началом возобновления вегетации начинают образовываться боковые подземные побеги первого, второго и последующих порядков. На каждом подземном побеге перед выходом из почвы появляются корневые волоски. Таким образом, каждый стебель связан с материнским корнем и имеет свою дополнительную корневую систему. Однако при посадке полыни по нетронутой дернине подземное побегообразование сдерживается высокой плотностью почвы и многочисленными корнями естественной растительности и сорняков. Поэтому в этом варианте насчиталось всего 17 шт. стеблей на 1 м2 посадки, тогда как после дискования — 140, по вспашке — 188 шт./м2.
Самая высокая побегообразующая способность растений после отвальной обработки обусловлена лучшей аэрацией и увлажнённостью почвы, особенно в корнеобитаемом слое, отсутствием корней других растений, так как они были уничтожены при вспашке, а также лучшим развитием растений в первый год жизни. Перечисленные условия вегетации обеспечили этому варианту неоспоримое преимущество и на третий год жизни, где густота стеблестоя составила 256 шт./м2, что в 1,3 раза больше посадок на дискованной почве и в 7,7 раза больше — по необработанной почве.
По урожайности зелёной массы неоспоримое и математически доказуемое преимущество во все годы жизни имели посадки полыни по отвальной вспашке (табл. 1).
Посадки полыни по дискованной почве существенно уступали посадкам по вспашке, но достоверно превышали по этому показателю посадки по нетронутой дернине. Такая же закономерность наблюдалась и в среднем за три года жизни растений: самая высокая урожайность зелёной массы — у полыни после оборота пласта, средняя — при поверхностной обработке и самая низкая — у посадок по необработанной почве.
1. Влияние основной обработки почвы на урожайность зелёной массы полыни эстрагонной, ц/га (среднее за 2001—2005 гг.)
Способ обработки почвы Год жизни Среднее
первый второй третий
Без обработки 16,1 24,3 28,7 23,0
Дискование 18,4 30,7 38,5 29,2
Вспашка 20,0 47,5 88,8 52,1
НСР0,05 1,1 3,2 4,8 3,7
При этом разница в урожайности между всеми вариантами опыта была достоверна.
Условия увлажнения и конкуренция со стороны сорных растений оказали влияние на содержание в растениях полыни абсолютно сухого вещества. Во все годы исследований больше сухого вещества содержали растения при посадке по необработанной почве. Преимущество по отношению к растениям при посадке по дисковой обработке почвы и вспашке составило от 2 до 5%. Это обусловлено худшей влагообеспеченно-стью и более жёсткими условиями вегетации за счёт сильной конкуренции со стороны сорных растений при посадке без нарушения дернины, по сравнению с дискованием и, особенно, по вспашке.
По этой же причине растения полыни эстрагонной, произрастающие по вспашке, имели хорошо облиственные стебли, что способствовало повышению содержания сырого жира и протеина и уменьшению клетчатки. Это обусловило их более высокую энергетическую питательность по сравнению с посадками по дисковой обработке почвы и без обработки.
Более высокая энергетическая и протеиновая питательность в сочетании с самой высокой урожайностью абсолютно сухого вещества обеспечили этому варианту неоспоримое преимущество по сбору валовой, обменной энергии и сырого протеина (табл. 2).
Полынь эстрагонная, посаженная по отвальной обработке, превосходила по продуктивности посадки по дисковой обработке в 1,7—1,9 раза, по необработанной почве — в 2,1—2,4 раза.
Таким образом, хорошо развитые и облиственные растения полыни эстрагонной с густым стеблестоем и отсутствием сорняков по урожайности зелёной и абсолютно сухой массы, питательности получаемого корма, сбору валовой, обменной энергии и сырому протеину имели существенное преимущество перед посадками по дисковой обработке почвы и, особенно, по необработанной почве.
В условиях сухостепной зоны северо-западного Прикаспия, где основным лимитирующим фактором является влага, очень важно с помощью различных приёмов основной обработки почвы создать благоприятные условия не только для её
2. Влияние основной обработки почвы на продуктивность полыни эстрагонной (среднее за 2001—2005 гг.)
Получено с 1 га
Способ обработки почвы сухого вещества, Ц валовой энергии, ГДж обменной энергии, ГДж сырого протеина, Ц
Без 11,5 20,75 11,48 1,12
обработки Дискование 13,9 25,26 13,98 1,42
Вспашка 24,6 45,09 25,02 2,73
накопления, но и для экономного расходования на формирование урожая кормовой массы. Так, при примерно одинаковом (347,4—357,1 мм) суммарном расходе атмосферной и почвенной влаги на получение 1 ц абсолютно сухого вещества растения полыни эстрагонной при посадке по необработанной дернине расходуют 28,0 мм влаги, по дискованной почве — 24,2, а по вспашке — всего 16,1 мм, или в 1,7 и 1,5 раза меньше. При этом каждый миллиметр израсходованной влаги обеспечил получение по необработанной почве 3,5 кг сухого вещества, по дискованной почве — 4,1, по вспашке — 6,2 кг, или в 1,8 и 1,5 раза больше.
Такая же закономерность выявлена и в третий год жизни полыни, с той лишь разницей, что эффективность использования влаги возросла, особенно после отвальной вспаши. При данном способе основной обработки почвы густостебельные и свободные от сорняков посадки полыни эстрагонной на формирование 1 ц сухого вещества расходовали 7,7 мм влаги, тогда
как по дискованию — на 9,5, по необработанной почве — на 14,8 мм, или в 2,2 и 2,9 раза больше.
Вывод. Таким образом, при создании многолетнего травостоя полыни эстрагонной на кормовые цели лучшим способом основной обработки почвы является отвальная вспашка, при которой почва приобретает наиболее благоприятные водные и физические свойства, обеспечивающие лучшие условия для роста и развития растений. При такой обработке продуктивность травостоя и качество корма в 1,5—2,0 раза выше, чем при проведении основной обработки дисковыми орудиями.
Подсадка эстрагона кормового в нетронутую дернину с точки зрения кормопроизводства неэффективна, так как по продуктивности в 2,5—3,0 раза уступает посадкам, произведённым по отвальной вспашке. Однако такой способ посадки можно использовать для увеличения видового разнообразия в дендропарках, ботанических садах и других охраняемых территориях, где запрещено нарушать дернину и уничтожать растущие растения.
Литература
1. Джиргалова Е.А. Подбор эфиромасличных видов полыни и особенности их возделывания в условиях северо-западного Прикаспия: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Астрахань, 2006. 25 с.
2. Киричкова И.В., Калмыков С.И., Шарова Н.С. Влияние возделывания многолетних трав на плотность сложения почвы южных чернозёмов нижнего Поволжья // Вестник Саратовскогогосагроуниверситетаим. Н.И. Вавилова. 2009. № 4. С. 14-16.
3. ОконовМ.М.Агроэколошческие особенности возделывания Польши эстрагонной // Современные проблемы экологии и экологической безопасности Юга России. Астрахань: ООО «ЦНТЭП», 2006. С, 52-56.
