CC BY
42
УДК 631.445.53:633.2 И.Т. Трофимов,
М.В. Толстов, А.В. Быстров
ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ВИКИ МОХНАТОЙ
Ключевые слова: солончаки, солонцы, черноземы, устойчивость, информационно-логический анализ, урожайность, модель, плодородие.
Введение
Для решения проблемы белка в кормах для животноводства в степной части края необходимо внедрение засухоустойчивых и солеустойчивых бобовых трав. К таким культурам относится яровая вика мохнатая. Этот вид дает питательный легкопе-реваримый корм для животных. Очень ценным ее свойством является отсутствие в ее зеленой массе глюкозидов, которые вызывают тимпанию у животных. Вика мохнатая является ценным кормом для коров, так как повышает удои и улучшается качество масла.
Наши исследования показали, что вика мохнатая в фазу цветения содержит 24,9% протеина и 55 Кл в 1 ц сена.
В условиях Алтайского края вика мохнатая развивается по яровому типу, ее всходы переносят заморозки до -3...-5°С. Первоначальная работа по введению ее в культуру была выполнена В.В. Никитиным в 1940-1941 гг. на опытных участках кафедры ботаники Туркменского сельскохозяйственного института.
По данным В.В. Никитина, вика мохнатая характеризуется высокой солеустой-чивостью [1]. По этому признаку она превосходит хлопчатник и люцерну.
В условиях Алтайского края на засоленных почвах вика мохнатая не культивировалась, поэтому сведений по влиянию почвенных факторов, таких как солонце-ватость почв, засоление, величина рН, содержание гумуса и элементов питания, нет. В этой связи исследование влияния этих свойств почв на урожайность вики мохнатой является актуальной.
Объекты и методика исследований
Яровая вика мохнатая — однолетнее растение высотой 50-400 см. Стебель слабый лазающий, резкобороздчатый. Листья сложноперистые, заканчиваются
ветвистым усиком. Цветки красно-фиолетовые или сине-фиолетовые, опыление энтомофильное.
Плод многосемянный боб, в условиях засухи количество семян в бобике не превышает 4 штук. Важным свойством бобиков является их свойство не растрескиваться при созревании, что предотвращает потерю семян при затянувшейся уборке урожая.
Корневая система вики мохнатой стержневая без ясно выраженных боковых корней, проникающих в почву до 100 см. На корнях имеются многочисленные вздутия с клубеньковыми бактериями. Образование клубеньков начинается на 78-й день после всходов. Наибольшее их количество и масса их формируются к фазе бутонизации и сохраняются до образования плодов. Далее масса клубеньков резко снижается, особенно активных.
Изучение солеустойчивости и солонце-устойчивости вики, а также установление зависимости урожайности от свойств почв изучали в вегетационных и полевых опытах. Данные сопряженного учета урожайности и основные свойства почв были обработаны методом информационнологического анализа [2]. Степень влияния каждого почвенного свойства на урожайность вики мохнатой устанавливали по величине коэффициента эффективности передачи информации (К). Наибольшее значение в формировании урожайности имеют свойства с наибольшим значением коэффициента эффективности передачи информации. Полевой опыт был заложен в Калманском районе.
Почвенные анализы выполнены по общепринятым методикам, которые изложены в работе Аринушкиной [3].
Сорт вика мохнатая Нежностебельная выведен сотрудниками АГАУ И.Т. Трофимовым, АНИИСХа Е.Р. Шукисом, Г.Г. Дегтяренко и ЦСБС Р.Я. Пленником.
Наши исследования показали, что вика мохнатая обладает высокой соле- и со-лонцеустойчивостью.
В условиях полевого опыта даже на солончаке луговом при содержании солей более 1,2% от массы почвы урожайность надземной массы составила 30% от урожайности на черноземе.
Солонцеустойчивость вики мохнатой также высокая. Урожайность ее на солонце черноземно-луговом мелком многонатриевым (содержание обменного натрия более 30% от емкости) достигла 69% от урожайности на черноземно-луговой несолонцеватой почве. Среди рода вик вика мохнатая является наиболее солеустойчивым видом. Повышенной соле-устойчивостью обладает также горошек пестроцветный ^са рк1а).
Вика мохнатая Нежностебельная как по урожайности сена, так и зеленой массы превосходит стандарт яровую вику сорт Омичка. Так, урожайность сена вики Омичка за годы сортоиспытания составила 51,8 ц/га, а Нежностебельной — 59,4 ц/га зеленой массы, соответственно, на 260 и 326 ц/га.
Результаты и их обсуждение
В вегетационном опыте установлено, что сильное влияние на урожайность вики мохнатой оказывает недостаток обменного кальция. При содержании кальция менее 40% от емкости урожайность вики резко падает.
Оптимальным содержанием кальция в почвенном поглощающем комплексе (ППК) является 60% от емкости. Дальнейшее насыщение ППК выше 60% от емкости не приводит к повышению урожайности вики. Из этого следует вывод, что насыщение ППК выше 60% от емкости при химической мелиорации физиологически не обосновано. Среди засоляющих ионов наибольшее влияние на урожайность оказывают ионы: С1- и SO4, сумма токсичных ионов, а также бор. Оптимальное содержание бора для вики мохнатой в почвах составляло 1,25-1,93 мг/г почвы. Одним из определяющих факторов продуктивности засоленных почв является величина рН.
Для установления зависимости урожайности вики мохнатой от свойств почв солонцовых комплексов и создания модели урожайности этой культуры было изучено влияние следующих основных свойств почвы: содержания и состава солей в пахотном и подпахотном горизонтах, емкости обмена и состава обменных катионов, рН, содержания и состава гумуса, основных элементов питания ^РК) и влажности почвы. Сопряженно в точках отбора почвен-
ных проб была учтена урожайность в фазу массового цветения.
Данные сопряженного учета урожайности и основных свойств почв были обработаны информационно-логическим анализом [2]. Степень влияния каждого почвенного свойства на урожайность вики мохнатой установили по величине коэффициента эффективности передачи информации (К).
Наибольшее значение в формировании урожайности имеет свойство с наибольшим значением коэффициента эффективности передачи информации.
На основе информационного анализа установлено, что наибольшая величина зависимости по коэффициенту эффективности передачи информации (К) получена по следующим основным свойствам: величине рН, содержанию обменного натрия и обменного кальция, гумуса, фосфора, токсичных ионов. В наименьшей степени урожайность вики определяется влажностью почвы, что, по-видимому, связано с луговым типом водного режима почв данной территории (табл.).
Урожайность вики мохнатой определяется в наибольшей степени свойствами пахотного слоя почвы, где сосредоточена основная масса корней. Величина урожайности вики мохнатой в зависимости от типа почв и их свойств колебалась от 2,6 до 70 ц/га.
На основе специфичного состояния урожайности сена вики мохнатой для каждого почвенного фактора установлено, что величина урожайности этой культуры на солонцах в большей мере определяется содержанием обменного натрия и кальция. Количество обменного натрия, которое снижает урожайность этой культуры ниже 10 ц/га, составляет 25% от емкости обмена.
Сильное кальцевое голодание вики мохнатой отмечается при содержании его в почве меньше 23% от емкости. Ликвидация кальциевого голодания может быть достигнута путем химической мелиорации солонцов.
Значительное влияние на урожайность вики мохнатой оказывает также содержание гумуса. Наименьшая его урожайность отмечается при содержании гумуса менее 5%, а наибольшая получена при 6-7%. Сильное влияние на урожайность вики мохнатой оказывает величина рН. Наиболее высокий урожай получен при величине рН 6-7.
Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 6 (56), 2009
19
Таблица
Зависимость урожайности вики мохнатой от свойств почв солонцового комплекса по величине эффективности передачи информации (К) и общей информативности (Т)
№ п/п Свойства почв К Т
1 N8 обменный, % от емкости 1,1251 0,5693
2 рН (водный) 1,0371 0,5262
3 Са обменный, % от емкости 0,9985 0,5007
4 Содержание гумуса, % 0,9412 0,4986
5 Сумма токсичных ионов, % 0,7575 0,3816
6 N0^ мг/кг 0,4776 0,3031
7 Влажность почвы, % 0,2403 0,1246
Для составления логических моделей урожайность вики мохнатой Нежностебельной были взяты почвенные факторы, имеющие более высокие коэффициенты эффективности передачи информации: рН, содержание обменного кальция, натрия, гумуса, сумма обменных катионов.
На основе пяти выбранных нами факторов было составлено и прорешено 7 логических формул урожайности вики мохнатой, которые могут быть и моделями плодородия солонцов. Безошибочный прогноз этих формул колеблется от 44 до 58%. Прогнозируемый эффект их составляет 94-98%.
Для примера приводим формулу, включающую в себя обменные кальций, натрий и содержание гумуса.
Эта формула имеет вид:
Y = №(об/Са(об.)*(0, где Y — ранг урожайности вики мохнатой;
№(об) — ранг урожайности по содержанию обменного натрия, % от емкости обмена;
Са(об.) — ранг урожайности по содержанию обменного кальция, % от емкости обмена;
Г — ранг урожайности по содержанию гумуса;
* — логическая формула нелинейного произведения.
Эта формула позволяет прогнозировать урожайность вики мохнатой на солонцах черноземно-луговых содовосульфатного засоления на основе данных
по содержанию обменных кальция и натрия, а также содержание гумуса.
В соответствии со специфичными состояниями урожайности вики мохнатой были определены почвенные факторы, определяющие максимальную и минимальную урожайность вики на солонцах.
Максимальная урожайность вики мохнатой на солонцах была получена при содержании обменного натрия меньше 5%, обменного кальция больше от емкости обмена — 50, содержания гумуса больше от веса — 7 и суммы токсичных солей меньше от веса почвы — 0,1%.
В настоящее время вика мохнатая Нежностебельная широко возделывается на черноземных почвах края в Алейском, Мамонтовском, Третьяковском и Немецком районах, а также в учхозе «Пригородное» АГАУ как засухоустойчивая и солонцеустойчивая культура.
Библиографический список
1. Никитин В.В. Биология туркменской вики мохнатой и перспективы введения ее в культуру / В.В. Никитин. — Ашхабад: Изд-во Тур. АН ССР, 1950. — С. 24.
2. Пузаченко Ю.Г. Информационнологический анализ в медико-географических исследованиях / Ю.Г. Пузаченко, А.В. Мошкин // Итоги науки. — М.: ВИНИТИ, 1969. — Вып. 3. — С. 5-71.
3. Аринушкин В.С. Руководство по химическому анализу почв / В.С. Аринушкин. — М.: Изд-во МГУ, 1963. — 484 с.
+ + +
