CC BY
54
УДК 631.58:581.193:581.14
РЕГУЛЯЦИЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
Г.О. ТАКАЛАНДЗЕ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Иркутская ГСХА E-mail: [email protected]
Резюме. В работе представлены результаты многолетних экспериментов по изучению влияния различных систем обработки парового поля на содержание продуктивной влаги и нитратного азота в пахотном слое. Плоскорезная обработка парового поля обеспечивает решение задачи влагосбережения и сохранения азота нитратов в пахотном слое лишь в сочетании с обычной вспашкой. Такая комбинация наиболее эффективна при проведении плоскорезной обработки после вспашки. При этом урожайность зерна пшеницы увеличивается, по сравнению с контролем (вспашка + вспашка), до 25 %. Изменение последовательности проведения приемов обработки парового поля (плоскорезная обработка + вспашка), либо исключение обычной вспашки (плоскорезное рыхление + плоскорезное рыхление) не способствует улучшению показателей плодородия почвы и повышению урожайности зерна пшеницы.
Ключевые слова: азот нитратов, вспашка, плоскорезное рыхление, паровое поле, урожайность, пшеница.
Зерно мягкой пшеницы обладает не только высокими пищевыми качествами [1], но и не знает равных среди других хлебных злаков по разнообразию использования в пищевой промышленности [2]. Поэтому она занимает наибольшие площади посевов среди хлебных злаков как по всему миру [3], так и в России [4]. В Иркутской области на ее долю приходится 40.. .60 % площадей занятых зерновыми культурами [5]. В современных экономических условиях для решения задачи продовольственной безопасности и обеспечения населения Иркутской области зерном собственного производства большое значение приобретает проблема создания технологий, направленных на повышение урожая этой культуры. Важное место в ее решении занимает рациональное использование азотных удобрений.
Известно [6], что почвы Иркутской области обладают невысокими общими запасами этого элемента и мобильных азотосодержащих веществ, среди которых значительная роль принадлежит нитратам. Показано [7], что в условиях региона наблюдается высокая корреляция (г=0,72.. .0,95) между содержанием нитратного азота в почве и прибавкой урожая зерна пшеницы. Одновременно установлено [8], что азот в нитратной форме хорошо растворим в воде, и по этой причине в период обильных летних (июнь-август) дождей вымывается из верхнего корнеобитаемого слоя (0..30 см) в нижние горизонты почвы (30.100 см), становясь малодоступным для основной части корней пшеницы [8]. В результате отмечается дефицит нитратного азота именно в период активного роста и развития растений [9, 10], что существенно снижает
урожай зерна [7]. В существующей системе технологий земледелия Иркутской области проблема накопления и сохранения нитратного азота в верхних слоях почвы до сих пор изучена не достаточно.
Цель наших исследований - определить влияние чередования вспашки и плоскорезной обработки почвы в паровом поле на процессы сохранения нитратного азота в верхнем корнеобитаемом слое в системе зернопропашного севооборота.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в течение 5 лет (2006-2010 гг.) в пятипольном севообороте (пар - пшеница - кукуруза - пшеница - ячмень). Схема опыта предусматривала следующие варианты основной обработки почвы в паровом поле: вспашка на 23...25 см + перепашка на 25...27 см; вспашка на 23...25 см + плоскорезная обработка на 25...27 см; плоскорезная обработка на 10...12 см + вспашка на 20...22 см; послойная плоскорезная обработка с 10...12 до 18...20 см. Посев пшеницы по паровому предшественнику проводили после предпосевной обработки сеялкой СЗП-3,6.
Для решения поставленных задач проводили следующие учеты и наблюдения:
влажность почвы определяли методом высушивания проб при температуре 105 °С. Отбор образцов проводили 3 раза за вегетационный период послойно через 10 см до глубины 1 м. Повторность определения в верхних слоях 5-кратная, в нижних (глубже 30 см) - 4-кратная;
агрохимические показатели почвы: нитратный азот - по методу Грандваля-Ляжу, подвижный фосфор - по Кирсанову, обменный калий - на пламенном фотометре. Пробы отбирали в те же сроки, что и на влажность почвы;
урожайность - путем сплошного поделяночного обмолота с учетной площади (1000 м2) комбайном «Сампо-500» с непосредственным взвешиванием зерна в поле на технических весах с точностью до 0,1 кг. Урожайность определяли с пересчетом на 14 %-ную влажность зерна при его 100 %-ной чистоте.
Вариационно-статис тическую обработку полученных данных [11] проводили на ІВМ РС Реггїіит IV с использованием статистического пакета программного обеспечения
Таблица 1. Влияние технологии основной обработки в зернопропашном
севообороте на запасы продуктивной влаги в почве (2006-2010 гг.)
Вариант Дата определения
15.G5 1 15.G7 15.G8 15.1G
В слое D...3D см
Вспашка + вспашка (кон- 11О±3.3О* 11О±3.3О 11О±3.3О 114±3.42
троль) О О О О
Вспашка + плоскорезное 116±3.48 119±3.57 12О±3.6О 132±3.96
рыхление +5.4 +1О.8 +1О.9 +15.7
Плоскорезное рыхление + 111±3.33 115±3.45 12О±3.6О 124±3.75
вспашка +О.9 +1О.5 +1О.9 +8.7
Плоскорезное + плоско- 123±3.69 123±3.69 125±3.75 122±3.66
резное рыхление +11.8 +11.2 +13.6 +7.О
В слое 3D. .1DD см
Вспашка + вспашка (кон- 152±4.56 138±4.14 144±4.32 144±4.32
троль) О О О О
Вспашка + плоскорезное 167±5.О1 156±4.68 167±5.О1 167±5.О1
рыхление +9.9 +13.О +16.О +16.О
Плоскорезное рыхление + 161±4.83 152±4.56 164±4.95 163±4.89
вспашка +5.9 +1О.1 +13.9 +13.2
Плоскорезное + плоско- 179±5.25 168±5.О4 174±5.22 166±4.98
резное рыхление +17.8 +21.7 +2О.8 +15.3
* в числителе средние за 5 лет величины показателя (мм), в знаменателе - отклонение от контроля (%)
Таблица 2. Влияние технологии основной обработки почвы в зернопропаш ном севообороте на динамику накопления нитратов в почве (2006-2010 гг.)
Вариант опыта Дата определения
15.05 15.06 15.07 15.08 15.09 15.10
В слое 0-30 см
Вспашка + вспаш- 1± О 3 СО 2, 9 1+ 3 со 8, 7 1+ 5 О) СМ 'чҐ О +1 05 СО 8, 3 1+ 5 сл 24,2±0,73
ка (контроль) 0 0 0 0 0 0
Вспашка + плоско- О |± О 4 СП 8, 4 1+ 5 сл 2 9 1+ 6 СО 5, 0 1+ 4 сл 23,0±0,69 26,2±0,79
резное рыхление +15,3 +42,6 +22,5 +7,9 +25,7 +8,3
Плоскорезное рых- О 3 1+ О 4 со 6, 9 1+ 5 20,7±0,62 3, 0 1+ 3 со 4, 0 1+ 5 2 , 1± 7
ление + вспашка +9,2 +31,0 +10,7 -6,9 +3,8 -0,4
Плоскорезное +
плоскорезное рых- 2 О4 0О +1 О9 3О 5, 9 1+ , 4 00 9, 3 1+ 5 00 2, 8 1+ 3 со 9, 5 1+ 5 00 ,71 0, +1 ,5 3, 2
ление +6,1 +23,3 В слое +3,2 30-100 см -8,6 -6,6 -3,0
Вспашка + вспаш- 10,7±0,32 13,9±0,42 7, 0 1+ 51 6, 0 1+ 4 00 о со о +1 о о см 23,9±0,72
ка (контроль) 0 0 0 0 0 0
Вспашка + плоско- СО 4 1+ О 4 со О +1 Г'- 9, 9 1+ 6 о 8, 2 1+ 5 сл 2 , |± 81 29,0±0,87
резное рыхление +25,2 +5,8 +17,1 +12,5 +35,5 +21,3
Плоскорезное рых- 9,0±0,27 11,3±0,34 8, 7 1+ 5 О) 7, 0 1+ 51 6, 0 1+ 4 00 7, 8 1+ 5 со
ление + вспашка -18,9 -23,0 +10,0 +6,3 -25,0 -34,3
Плоскорезное +
плоскорезное рых- 11,4±0,34 2, 4 1+ 3 3, 0 1+ 3 со 5, 0 1+ 4 сл 2 ,5 0, +1 ,3 7, 21 0 1+ 6 СО
ление +6,9 -12,1 +30,8 -6,7 -15,6 -13,8
* в числителе средние за 5 лет величины показателя (мг/кг почвы), в знаменателе клонение от контроля (%)
EXEL. В этом же пакете статистическая обработка результатов включала расчет величины таких показателей, как средневзвешенной генеральной средней и достоверного отклонения от средней (±) [12].
Результаты и обсуждение. Процессы накопления и сохранения влаги в корнеобитаемом слое (0.30 см) посевов пшеницы во многом определяются способом основной обработки парового поля (табл. 1). При введении в технологию плоскорезного рыхления оказалось, что в этом случае во всех вариантах опыта в пахотном слое в течение лета сохраняется на 10.14 % больше влаги, чем в контроле (вспашка + вспашка). Наиболее эффективным оказалось последовательное сочетание вспашки с плоскорезной обработкой, при котором накопление влаги в почве к осени было на 16 % больше, чем в контроле. Аналогичное преимущество отмечено и по сравнению с другими вариантами. В случае смены чередования операций основной обработки (плоскорезное рыхление + вспашка), накопление влаги к осени оказалось ниже, чем при ранее упомянутой последовательности, в 2 раза.
При двукратной плоскорезной обработке почвы влага в пахотном слое хорошо сохранялась лишь в течение лета, а к осени ее содержание снижалось, по сравнению с вариантом, предусматривающим вспашку с последующим плоскорезным рыхлением, в 2 раза.
Аналогичные данные получены и при анализе накопления продуктивной влаги в подпахотном слое (30.100 см).
Исходя из представленных результатов исследований, можно предположить, что влагозащитная обработка пара позволит предотвратить вымывание нитратного азота из пахотного слоя почвы и сохранить значительную его часть в этом горизонте, что позволит повысить обеспеченность растений пшеницы азотом при размещении их по пару.
Мы установили (табл. 2), что в варианте с обработкой пара, обеспечившей самое высокое накопление влаги в пахотном слое (см. табл. 1), отмечается наибольшее содержание нитратов. В период вегетации растений пшеницы при использовании такой системы обработки почвы в паровом поле оно было на 15.23 % выше, чем в контроле. Важно отметить, что при сочетании последовательности вспашка + плоскорезная обработка (второй вариант) зафиксировано и самое большое содержание нитратов в
подпахотном слое, которое в период активного роста и развития растений пшеницы (июль-август) превосходило контроль на 13.17 %.
Изменение последовательности выполнения операций либо использование только плоскорезной обработки не приводило к такому результату.
Изучение влияния различных технологий обработки пара на зерновую продуктивность растений пшеницы показало (см. рисунок), что в зависимости от варианта опыта урожайность варьировала от 27 до 35 ц/га, а в среднем по севообороту она колебалась в интервале от 25 до 35 ц/га.
Наибольшее увеличение сбора зерна наблюдалось в варианте вспашка + плоскорезное рыхление. По сравнению с контролем, он был выше на 23.25 %, что, на наш взгляд, в значительной степени обусловлено улучшением водного и нитратного режима почвы.
Выводы. В экологических условиях лесостепной зоны Иркутской области, для которой характерна умеренная весенняя засуха, плоскорезная обработка пара после вспашки повышает уровень сохранения в пахотном слое почвы продуктивной влаги и нитратного азота. При этом урожайность зерна пшеницы увеличивается, по сравнению с контролем (вспашка + вспашка), до 25 %.
Изменение последовательности проведения приемов обработки парового поля (плоскорезная обработка + вспашка), либо исключение обычной вспашки (плоскорезное рыхление + плоскорезное рыхление) не способствовало улучшению показателей плодородия почвы и повышению урожайности зерна пшеницы.
Рисунок. Урожайность зерна пшеницы в зависимости от технологии основной обработки почвы в паровом поле, ц/га: а - по пару, б - в среднем; □ - вспашка + вспашка (контроль), ■ - вспашка + плоскорезное рыхление,3 - плоскорезное рыхление + вспашка, ■ - плоскорезное + плоскорезное рыхление.
Литература.
1. Сандухадзе Б.И., Лобода Б.П., Асхадуллин Д.Ф., Журавлева Е.В. Влияние азотных подкормок на содержание азота в почве и растений озимой пшеницы //Агрохим. вестник. - 2006. - №11. - С. 10-12.
2. Неудачин В.П., Зима В.Г., Букреева Г.И. Связь глиадиновых компонентов с качеством клейковины озимой пшеницы в условиях Краснодарского края// Пшеница и тритикале. - Краснодар, 2001. - С. 367-374.
3. Гилл К.С. Карликовые пшеницы. /Пер. с англ. Н.Б. Ронис и Г.Л. Ячевский; Под ред. и с предисл. В.А. Пухальского. - М.: Колос, 1984. - 184 с.
4. Жученко А.А. Роль растениеводства в век биологии и экономики знаний// Вестн. РАСХН. - 2006. - №1. - С. 3-6.
5. Полномочнов А.В., Илли И.Э., Крутиков И.А. Яровая пшеница Предбайкалья и результаты районирования сельскохозяйственных культур. - Иркутск: ОАО «Дом печати», 2008. - 288 с.
6. Житов В.В., Долгополов А.А., Дмитриев И.Н. Агрохимия в условиях юга Восточной Сибири. - Иркутск: ООО типография «На Чехова», 2004. - 336 с.
7. Мальцев В.Т. Азотное удобрение в Приангарье. - Новосибирск: Сибирское отделение РАСХН, 2001. - 268 с.
8. Солодун В.И., Филиппов А.С. Особенности формирования адекватно ландшафтных систем земледелия Прибайкалья// Севообороты, ресурсосберегающие технологии и воспроизводство плодородия почв в адаптивно ландшафтном земледелии Приангарья Иркутск: изд-во ИрГСХА. - 2005. - С. 22-25.
9. Зайцев А.М., Солодун В.И., Филиппов А.С. Структурное состояние выщелочного чернозема в полях зернопаровых севооборотов // Особенности формирования адекватно ландшафтных систем земледелия Прибайкалья. Севообороты, ресурсосберегающие технологии и воспроизводство плодородия почв в адаптивно ландшафтном земледелии Приангарья. - Иркутск: изд-во ИрГСХА, 2005. - С. 85-88.
10. Зайцев А.М., Солодун В.И., Филиппов А.С. Структура урожая яровой пшеницы в севооборотах с разными типами пара // Особенности формирования адекватно ландшафтных систем земледелия Прибайкалья. Севообороты, ресурсосберегающие технологии и воспроизводство плодородия почв в адаптивно ландшафтном земледелии Приангарья. - Иркутск: изд-во ИрГСХА, 2005. - С. 117-122.
11. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
12. Плохинский Н.А. Биометрия. - М.: Изд-во МГУ, 1970. - 337с.
NITROGEN FERTILIZER REGULATION TECHNOLOGY OF COMMON WHEAT IN IRKUTSK REGION
G.O. Takalandze
Summary. This article represents an experimental data on influence of subsurface cultivation of fallow on productive moisture and nitrate nitrogen content in topsoil. It is testified that subsurface cultivation of fallow causes water preservation and nitrate nitrogen preservation in topsoil only in combination with common soil tillage. This combination is highly effective only when calendar sequence of technological methods is considered: soil tillage in June and subsurface cultivation in August. Due to it the yield of wheat increases by 25% in contemporary with control observation (tillage + tillage).
Key words: nitrate nitrogen, tillage, subsurface cultivation, fallow, yield, common wheat.
УДК 631.431+631.452
ВЛИЯНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА НА ВОДНОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ПОЛЕВОМ СЕВООБОРОТЕ В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
М.М. ИЛЬЯСОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом
Татарский НИИ агрохимии и почвоведения Pco-сельхозакадемии
И.Х. ГAБДPAХMAНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. министра
Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики Татарстан
A.X. ЯППAPОВ, доктор сельскохозяйственных наук, директор
Н.Л. ШAPОНОВA, кандидат биологических наук, зав. отделом
Татарский НИИ агрохимии и почвоведения Pco-сельхозакадемии
E-mail: [email protected]
Резюме. В статье анализируются результаты многолетних исследований, в ходе которых изучали изменение водно-физических
параметров выщелоченного чернозема в зависимости от системы обработки почвы, а также урожайность растений в севообороте в условиях республики Татарстан. Схема опыта предусматривала шесть систем обработки почвы, пять из которыхразличались между собой способом основной обработки почвы в паровом поле (мелкая на 10...12см; вспашка на 25 см; плоскорезное рыхление на 32см; ярусная вспашка на 25 см с мощностью ярусов 0.13 и 13.25 см; чизельное рыхление на 40 см). Во всех остальных полях севооборота вэтихвариантахосновная обработка заключалась в рыхлении на глубину 10.12 см. В качестве контроля выступал вариант с ежегодной вспашкой на 25 см. Наиболее эффективными оказались системы с ярусной и чизельной обработкой, при использовании которыхзапас продуктивной влаги по разным слоям увеличивался на 1,2...9,8 %, водопроницаемость - на 16,7.69,1 мм/ч, коэффициент структурности - на 0,4.0,6 %, объемная масса почвы в слое 0.40 см снижалась на 0,01.0,06 г/см3. В этих же вариантах отмечены наилучшие показатели продуктивности сельскохозяйственных культур - 4,0 и 3,8 т/га зерн. ед. соответственно.
Ключевые слова: основная обработка почвы, ресурсосбережение, продуктивная влага, объемная масса почвы, структурно-агрегатный состав почвы, водопроницаемость почвы, урожайность сельскохозяйственных культур.
