Научная статья на тему 'Влияние способов основной обработки на водно-физические показатели почвы и урожайность подсолнечника на эрозионно опасных склонах Ростовской области'

Влияние способов основной обработки на водно-физические показатели почвы и урожайность подсолнечника на эрозионно опасных склонах Ростовской области Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
231
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ / ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА / ЭРОЗИЯ / ПОДСОЛНЕЧНИК / УРОЖАЙНОСТЬ / SOIL CULTIVATION / WATER-PHYSICAL PROPERTIES / EROSION / SUNFLOWER / YIELDS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Тарадин Сергей Андреевич

В статье представлены результаты изучения влияния способов основной обработки почвы на водно-физические характеристики почвы на посевах подсолнечника в многофакторном стационарном опыте, расположенном на склоне балки Большой Лог Аксайского района Ростовской области. Были изучены четыре системы основной обработки почвы: чизельная, комбинированная, поверхностная и отвальная, принятая за контрольный вариант. Изучено влияние способов обработок на плотность сложения почвы, влагозапасы и урожайность подсолнечника. В результате проведённого исследования было установлено, что использование безотвальных обработок снижает плотность почвы и повышает её водопроницаемость. Выявлена тесная обратная корреляционная зависимость между плотностью почвы и водопроницаемостью. Установлено, что чизельная обработка почвы в условиях эрозионно опасного склона способствует большему влагонакоплению по сравнению с другими способами и позволяет получить наибольшую урожайность.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Тарадин Сергей Андреевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFECT OF BASIC SOIL TILLAGE METHODS ON ITS WATER-PHYSICAL PARAMETERS AND SUNFLOWER YIELDS ON EROSION-ENDANGERED SLOPE LANDS OF ROSTOV REGION

The article presents the results of studies on the influence of the basic soil tillage methods on the water-physical characteristics of soil under sunflower in the multifactor stationary experiment conducted on the Bolshoi Log ravine slope in Aksai district of Rostov region. Four systems of basic soil cultivation have been studied: chisel, combined, surface and mould-board ones, the latter being the control variant. The influence of soil treatment methods on the density of soil composition, moisture reserves and sunflower yields has been studied. As the result of studies conducted, it has been established that the use of mould-board soil tillage leads to lesser density of soil and its higher water permeability. A close inverse correlation has been registered between soil density and water permeability. It has been found that chisel soil cultivation under the conditions of erosion-endangered slope contributes to higher moisture accumulation when compared with other methods and allows the highest yields to be obtained.

Текст научной работы на тему «Влияние способов основной обработки на водно-физические показатели почвы и урожайность подсолнечника на эрозионно опасных склонах Ростовской области»

влияния на соотношение ростков и зародышевых корней в биомассе проростка. Крезацин и Эми-стим в большей степени влияли на накопление биомассы зародышевых корней, чем ростков, что привело по сравнению с контролем к увеличению их доли в биомассе растений.

Выводы.

1. Влияние регуляторов роста на энергию прорастания и всхожесть семян нута определялись видом препарата. Наибольшее влияние оказали Эмистим и Эпин-Экстра, увеличившие энергию прорастания по сравнению с контролем соответственно на 13,5 и 16,0% и всхожесть — на 2,5 и 5%. На варианте с препаратом Крезацин величина данных показателей была на уровне контроля.

2. Оценка разности средних по критерию Стьюдента ^-критерию) показала, что увеличение длины ростка по сравнению с контролем было существенным только при обработке семян регулятором роста Эмистим, а увеличение длины зародышевого корешка — только при обработке семян препаратом Эпин-Экстра. Обработка семян регуляторами роста приводила к изменению баланса ростовых процессов при формировании ростка и зародышевых корней. При этом препараты Крезацин, Рибав-Экстра и Эмистим в большей степени повышали интенсивность роста ростка, а Эпин-Экстра — зародышевого корешка.

3. Выявлена сильная корреляционная связь между увеличением биомассы 100 ростков, 100 зародышевых корешков и 100 проростков и влиянием регуляторов роста. При этом доля участия регуляторов роста в варьировании биомассы составила от 55,9 до 65,5%. Статистически достоверное увеличение биомассы 100 ростков, 100 зародышевых корешков и 100 проростков по сравнению с контролем отмечено только на варианте с препаратом Эмистим. Крезацин и Эмистим изменяли соотношение органов в биомассе проростков, при этом в большей степени влияли на

накопление биомассы зародышевых корней, что привело по сравнению с контролем к увеличению их доли в биомассе растений. Для засушливых условий степной зоны Южного Урала это является положительным моментом, так как на начальных этапах роста и развития для растений очень важно быстро сформировать развитую корневую систему.

Литература

1. Ковалев В.М. Физиологические основы применения регуляторов роста и физических факторов для повышения фотосинтетической активности и устойчивости растений // Регуляторы роста и развития растений: тезисы докл. IV междунар. конф. М., 1997. С. 100.

2. Воскобулова Н.И., Неверов А.А., Верещагина А.С. Влияние регуляторов роста на прорастание семян кукурузы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 3 (59). С. 38-41.

3. Воскобулова Н.И., Верещагина А.С., Неверов А.А. Влияние регуляторов роста на посевные качества семян и ростовые процессы кукурузы // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 2 (94). С. 108-111.

4. Воскобулова Н.И., Неверов А.А., Верещагина А.С. Эффективность использования росторегулирующих препаратов в технологии выращивания зерна кукурузы // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 2 (90). С. 118-122.

5. Караулова Л.Н., Митрохина О.А. Влияние стимуляторов роста и комплексных минеральных удобрений на энергию прорастания зерновых культур // Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования: сб. ст. I Междунар. науч.-практич. интернет-конференции, 29 февраля 2016 г. С. Солёное Займище: ПНИИАЗ, 2016. С. 1582-1584.

6. Борисова Т.Г. Эффективность применения и востребованность регуляторов роста циркона, эпина-экстра и микроудобрений в технологии выращивания зерновых культур // Зерновое хозяйство России. 2017. № 1. С. 70-72.

7. Федорова А.К., Хайбуллин М.М. Базовая технология возделывания яровой пшеницы в условиях ГУСП совхоз Алек-сеевский Уфимского района Республики Башкортостан // Аграрная наука в инновационном развитии АПК: матер. междунар. науч.-практич. конф. в рамках XXVI Междунар. специализир. выставки «Агрокомплекс-2016». Ч. I. Уфа: Башкирский ГАУ, 2016. С. 208-2011.

8. Байкасенов Р.К. Влияние средств химизации на выживаемость растений, урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы сорта Учитель в условиях центральной зоны Оренбургской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 1 (57). С. 21-23.

9. Кшникаткина А.Н., Кшникаткин С.А., Аленин П.Г. Оптимизация приёмов возделывания зерновых культур в лесостепи Среднего Поволжья. Пенза: ПГСХА, 2014. 224 с.

10. Тараканов И.Г. Стохастический характер процессов гормональной регуляции у растений // Регуляторы роста и развития растений: тезисы докл. IV междунар. конф. М., 1997. С. 132-133.

Влияние способов основной обработки на водно-физические показатели почвы и урожайность подсолнечника на эрозионно опасных склонах Ростовской области

С.А. Тарадин, н.с., ФГБНУДонской зональный НИИСХ

Подсолнечник занимает приоритетное место в ассортименте масличных культур, возделываемых в сельскохозяйственном производстве России, а Южный федеральный округ является лидером по площадям посевов и производству продукции данной культуры. В Ростовской области посевная площадь подсолнечника в 2016 году составила

824,6 тыс. га, занимая лидирующее положение в регионе.

Сельское хозяйство Ростовской области находится в зоне рискованного земледелия, где влажные годы чередуются с засушливыми или сухими. Недостаток влагообеспеченности отмечается более чем в 60% лет, в том числе в 21% проявляется резкая засуха. В этих условиях получение стабильных урожаев продовольственных культур неразрывно

связано с уровнем агротехники, главным элементом которой является основная обработка почвы, обеспечивающая сохранение почвенных влагозапасов и получение высоких, устойчивых и гарантированных урожаев независимо от погодных условий [1].

Материал и методы исследования. Исследование проводили в многофакторном стационарном опыте, расположенном на склоне балки Большой Лог Аксайского района Ростовской области. Опыт был заложен в 2012 г. в системе контурно-ландшафтной организации территории склона крутизной до 3,5—4° юго-восточной экспозиции. Объект исследования — подсолнечник на эрозион-но опасных землях. Предшественником культуры являлась озимая пшеница.

Исследовали четыре системы основной обработки почвы: отвальная обработка (О), чизельная (Ч), комбинированная (К), поверхностная (П).

Почва опытного участка — чернозём обыкновенный, тяжелосуглинистый, на лёссовидном суглинке. Мощность Апах — 25—30 см, А+Б — от 30 до 60 см — в зависимости от степени смыто-сти. Порозность пахотного горизонта — 61,5%, подпахотного — 54%. Наименьшая влагоёмкость пахотного слоя составляет в среднем 33—35% к массе сухой почвы, влажность завядания — 15,4%. Естественный среднегодовой смыв почвы составляет 18,5 т/га.

Общего азота в пахотном слое содержится 0,22%, фосфора — 0,17, калия — 2,42%, гумуса — 4%, мощность гумусового горизонта равна 37,5 см [2].

Климат зоны проведения исследования — засушливый, умеренно жаркий, континентальный. Относительная влажность воздуха имеет ярко выраженный годовой ход. Наименьшие её значения отмечаются в июле — 50—60%, минимальные в отдельные дни могут быть 25—30% и ниже.

Среднее многолетнее количество осадков за год составляет 492 мм, распределение их в течение года неравномерное. За весенне-летний период выпадает 260—300 мм. Накопление влаги в почве начинается в основном в конце октября-ноябре, и максимальный её запас отмечается ранней весной (с середины марта до начала апреля). Среднегодовая температура воздуха составляет 8,8°С, средняя температура января -6,6°С, июля +23°С, минимальная зимой -41°С, максимальная летом — до +40°С. Безморозный период длится 175—180 дней. Сумма активных температур составляет 3210—3400°С. Частые явления — суховеи, имеют место пыльные бури различной интенсивности [3].

Плотность сложения почвы изучали в образцах с ненарушенным сложением, влажность определяли термостатно-весовым методом. Водопроницаемость почвы определяли методом залива колец. Биологический учёт урожая производили по учётным делянкам на площади 50 м2 с определением структуры урожая, фактический — прямым комбайнированием [4].

Математическая обработка полученных результатов проводилась методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [5].

Результаты исследования. В степной зоне Ростовской области естественная влагозарядка происходит в основном в осенне-зимний период. Осадки весенне-летнего периода значительно уступают суммарному расходу влаги на потребление растениями, физическому испарению и возможному стоку на склоне. Поэтому очень важно ещё осенью создать все необходимые условия для максимального влагонакопления и влагосбережения.

Количество осадков за 2011 г. незначительно превышало норму и составило 246 мм. В 2012 году выпало 274 мм осадков. В целом вегетационный период 2012 г. был недостаточно обеспечен влагой, и период вегетации подсолнечника охарактеризован как среднесухой, в то же время в критический период, когда водопотребление растений наибольшее, обеспеченность влагой была наименьшая. За вегетационный период 2013 г. выпало 165 мм осадков, что составило 69,3% от среднегодовой нормы. Гидротермический коэффициент вегетационного периода 2013 г. равнялся 0,49, что было меньше почти в два раза от оптимального, и период вегетации был оценён как очень засушливый. Вегетационный период 2014 г. по гидротермическому коэффициенту, составившему 0,54, был недостаточно обеспечен влагой и был отмечен как очень засушливый. За этот период выпало 160 мм осадков.

Способность почвы впитывать влагу атмосферных осадков характеризует такой показатель, как водопроницаемость, который в свою очередь напрямую зависит от плотности сложения почвы. Этот показатель особенно актуален на эрозионно опасных склонах, так как от того, как быстро и в каком количестве почва способна впитывать воду, зависит сток талых и ливневых вод. Также водопроницаемость зависит от глубины основной обработки почвы и от фаз вегетации подсолнечника [6].

В нашем исследовании изучали глубокие обработки — чизельную и отвальную, а также мелкие — поверхностную. Для изучения мелких обработок использовали дисковые бороны и комбинированный агрегат — дисковые бороны в сочетании с культиватором. Водопроницаемость почвы изменялась в зависимости от способа основной обработки и её глубины (табл. 1).

Определение показателя водопроницаемости проходило в два срока наблюдения и на различных вариантах обработки почвы. Измеряли водопроницаемость в течение трёх часов и определяли среднее значение за три часа наблюдений. Показатель водопроницаемости изменялся во времени от более интенсивного в первый час наблюдений и к третьему часу приходил к устоявшимся значениям.

При посеве водопроницаемость была выше на вариантах с глубокими способами обработки почвы и составляла в среднем за три часа 0,65 мм/мин при

чизельной и 0,68 мм/мин при отвальной обработке. Во время уборки подсолнечника сохранялась такая же закономерность по обработкам почвы, однако от посева к уборке водопроницаемость незначительно повысилась. Наибольшую водопроницаемость в этот период показали чизельная и отвальная обработки, которые в среднем за три часа составили 0,69 и 0,74 мм/мин соответственно.

Для оценки влияния плотности сложения почвы на водопроницаемость был проведён регрессионный анализ данных, который показал тесную обратную корреляционную зависимость изучаемых факторов = 0,7—0,9), описываемую полиномиальным уравнением (рис.).

Оптимальные показатели плотности сложения почвы для большинства возделываемых культур находятся в интервале 1,1—1,3 г/см3. Наибольшие изменения плотности сложения почвы происходят в обрабатываемом слое, которым исходя из традиционной технологии обработки считается слой почвы 0—30 см (табл. 2).

В результате изучения плотности сложения почвы в слое 0—50 см под подсолнечником при посеве в зависимости от способов обработки наибольшие изменения отмечены в пахотном слое. Плотность почвы при посеве в слое 0—10 см в среднем составляла 1,04 г/см3, а в слое 10—20 см увеличивалась до 1,15 г/см3. Мелкие и поверхностные обработки (поверхностная и комбинированная) приводят к уплотнению почвы на 0,05—0,07 г/см3 в слое 0—10 см и на 0,05—0,07 г/см3 в слое 10—20 см как в севообороте А, так и в севообороте Б.

В слое 20—30 см почва уплотняется на 0,05—0,07 г/см3. В предуборочный период, когда количество осадков резко сокращается, повышается плотность сложения почвы: в слое 0—10 см она увеличивается на 0,06—0,08 г/см3 по всем вариантам способов обработки по сравнению с почвой в период посева.

В нижележащих слоях плотность изменяется незначительно. По вариантам обработки почвы тенденция в изменении плотности остаётся такой же, как и при посеве культуры. В подпахотном слое средняя плотность остаётся на прежнем уровне — 1,31 г/см3.

Способы основной обработки почвы по-разному влияли на накопление влаги в почве (табл. 3). При посеве наибольшее количество доступной влаги в слое 0—150 мм было отмечено на вариантах с чизельной обработкой почвы и составляло 223 мм. Поверхностные обработки накопили на 7—10% меньше доступной влаги по сравнению с отвальной. В фазу полной спелости запасы продуктивной влаги сократились в среднем в 3 раза по сравнению с датой посева, а наибольшие значения отмечались на вариантах с глубокими обработками почвы (70 и 67 мм).

Также было выявлено влияние способов обработки почвы на изменение расхода влаги под посевами подсолнечника. Так, на вариантах с поверхностными обработками почвы он был ниже на 7—13% по сравнению с отвальной. Наибольший расход влаги из почвы был на варианте с чизель-ной обработкой почвы и составил 153 мм, а при поверхностной он был меньше на 11%.

1. Водопроницаемость почвы под посевами подсолнечника в зависимости от способа основной обработки почвы, мл/мин. Среднее за 2012—2014 гг.

Обработка почвы Срок определения, продолжительность

посев уборка

один час два часа три часа среднее один час два часа три часа среднее

Ч 1,00 0,54 0,40 0,65 1,05 0,59 0,41 0,69

К 0,91 0,48 0,35 0,58 0,95 0,53 0,39 0,63

П 0,88 0,47 0,36 0,57 0,92 0,50 0,37 0,60

О 1,02 0,57 0,44 0,68 1,09 0,64 0,49 0,74

Плотность по'гзы при посеие.

Рис. - Зависимость водопроницаемости от плотности сложения почвы в слое 0-30 см, 2012-2014 гг.

2. Плотность сложения почвы под посевами подсолнечника в слое 0—50 см, г/см3

3. Структура водного баланса под посевами подсолнечника в зависимости от способа обработки почвы, мм; 2012—2015 гг.

За годы исследования наиболее высокое суммарное водопотребление в обоих севооборотах отмечалось на вариантах с глубокими обработками почвы. Суммарное водопотребление подсолнечника при чизельной и отвальной обработках имело наименьшие отличия, а аналогичная разница между отвальной и мелкими обработками не превышала 5%.

Наибольшая урожайность подсолнечника была достигнута на варианте с чизельной основной обработкой почвы и составляла 1,63 т/га, что было на 6,5% выше, чем при отвальной вспашке, принятой за контроль. При этом на вариантах, где проводились комбинированная и поверхностная основные обработки, урожайность маслосемян не превышала 1,52—1,49 т/га, а разница с контролем была в пределах 0,7—2,6%.

Выводы. В ходе проведённого исследования была установлена зависимость плотности сложения почвы и водопроницаемости от способа обработки. Так, поверхностные обработки почвы способствуют более высокому уплотнению почвы и снижению водопроницаемости.

Было установлено, что чизельная обработка почвы к моменту посева подсолнечника, в условиях эрозионно-опасного слона накапливает на 7—10% больше влаги, чем поверхностные обработки.

Изучение влияния различных способов обработки почвы на урожайность подсолнечника показало, что получение наиболее высокого урожая возможно при применении чизельной обработки почвы, что на 6,5% выше, чем при отвальной.

Литература

1. Турусов В.И. Основная обработка почвы и продуктивность подсолнечника // Земледелие. 2004. № 2. С. 24.

2. Минеев В.Г. Практикум по агрохимии: учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / В.Г. Минеев, В.Г. Сычёв, О.А. Аме-льянчик, Т.Н. Болышева, Н.Ф. Гомонова, Е.П. Дурынина, В.С. Егоров, Е.В. Егорова, Н.Л. Едемская, Е.А. Карпова, В.Г. Прижукова. М.: МГУ, 2011. 689 с.

3. Агроклиматические ресурсы Ростовской области. Л.: Ги-дрометеоиздат, 1972. 250 с.

4. Доспехов Б.А., Васильев, И.П., Туликов А.М. Практикум по земледелию (учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений). М.: Колос, 1987. 384 с.

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования): учебник. 6-е изд., стер. М.: ИД Альянс, 2011. 352 с.

6. Ильинская И.Н., Тарадин С.А. Водопотребление подсолнечника при различных способах обработки почвы на склонах // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 4 (48). С. 57-61.

Способ обработки Слой почвы, см

почвы 0-10 10-20 20-30 30-50

посев

Ч 1,01 1,12 1,17 1,30

К 1,06 1,18 1,20 1,31

П 1,07 1,19 1,23 1,32

О 1,01 1,13 1,17 1,31

уборка

Ч 1,09 1,16 1,19 1,31

К 1,12 1,19 1,24 1,32

П 1,12 1,19 1,24 1,32

О 1,10 1,14 1,19 1,32

НСР05 = 0,011 г/см3 для фактора обработки почвы

Способ обработки почвы Структура водного баланса, мм Урожайность под-солнечника, т

посев уборка расход влаги из почвы суммарное водопот-ребление

Ч 223 70 153 345 1,63

К 201 62 139 331 1,52

П 199 62 136 328 1,49

О 217 67 151 343 1,53

Примечание: среднее количество осадков вегетационного периода подсолнечника — 194 мм

Пластичность и стабильность сортов картофеля в лесостепи Тюменской области

Ю.П. Логинов, д.с.-х.н, профессор, А.А. Казак, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья

Картофель относится к основным продовольственным культурам в Тюменской области. Площадь посадки его составляет 29 тыс. га, в том числе 20 тыс. га находятся в частном секторе. Средняя урожайность картофеля в области - 20-24 т/га. Потенциальные возможности культуры реализованы на 30-40% [1, 2]. Кроме того, в последние годы остро стоит проблема производства экологически чистого картофеля [3].

В повышении урожайности наряду с другими мероприятиями большое значение придаётся

сорту [1, 4, 5]. Учитывая короткий безморозный период в Тюменской области, предпочтение отдаётся скороспелым сортам картофеля. По многолетним наблюдениям, уборка таких сортов проходит до выпадения затяжных дождей и проявления заморозков. Клубни среднепоздних и позднеспелых сортов, убранные в конце сентября — начале октября, плохо хранятся в зимний период [6].

Испытанием и подбором сортов картофеля для общественных хозяйств и частного сектора занимается один сортоиспытательный участок, расположенный в северной лесостепной зоне Тюменской области [4].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.