CC BY
10УДК 631.6:633.18:633.85
ВОДНЫЙ РЕЖИМ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ГОРЧИЦЫ САРЕПТСКОЙ В
РИСОВЫХ ЧЕКАХ
В.В. Бородычев, д.с.-х.н., А.В. Левина, Волгоградский филиал ВНИИГиМ, С.Б. Адьяев, к.с.-х.н.,
Калмыцкий филиал ВНИИГиМ
Разработана технология возделывания горчицы в рисовых чеках с использованием остаточных после уборки риса запасов почвенной влаги, обеспечивающая формирование до 2,0 т семян с 1 га. Определены оптимальные сроки посева и нормы высева семян горчицы, уровни минерального питания.
Ключевые слова: горчица, рисовый севооборот, запасы почвенной влаги, сроки посева, норма высева семян, продуктивность, урожай.
Рисовые оросительные системы Республики Калмыкия являются самой северной зоной российского рисосеяния. Площадь их в настоящее время составляет 22,1 тыс. га. За последние годы площади посевов, урожайность риса и валовые сборы здесь значительно снизились. Причиной этого является дефицит материальных и финансовых ресурсов. Многолетнее возделывание риса в сложных почвенно-климатических условиях без применения комплекса мелиоративных мероприятий по восстановлению и улучшению экологической обстановки привело к массовому развитию деградационных процессов и резкому снижению показателей плодородия почв. Активизировались процессы заболачивания, осолонцевания и засоления почвы [ 1,2,3].
Одним из путей улучшения мелиоративного состояния на рисовых оросительных системах и повышения продуктивности риса в Калмыкии является внедрение в рисовый севооборот «суходольных» культур, способных формировать высокие урожаи без полива, используя остаточную после риса влагу. Эти культуры обладают также фитомелиоративными свойствами. К одной из таких культур относится горчица, являющаяся экологически пластичной культурой [4,5]. Однако для более полной реализации возможности горчицы как фитоме-лиоранта рисовых полей, необходимо разработать приемы ее возделывания, способствующие активизации процесса формирования урожая с использованием остаточных запасов влаги после риса, что подтверждает актуальность наших исследований.
Цель наших исследований - совершенствование технологии возделывания горчицы за счет разработки технологических элементов управления продукционным процессом при выращивании в рисовых севооборотах, обеспечивающих рациональное использование остаточной после риса влаги и формирование до 2,0 т/га семян горчицы.
Методика. Исследования проводили в 2007-2010 гг. на опытных полях ОПХ ГНУ ВНИИГиМ «Харада» Октябрьского района Республики Калмыкия. Территория хозяйства располагается в полупустынной зоне, в самой северной части Сарпинской низменности. Почвенный покров рисового опытного участка представлен бурыми средне- и тяжелосуглинистыми полупустынными почвами, которые характеризуются следующими показателями: плотность сложения пахотного слоя 1,26-1,63 т/м3, вниз по профилю она увеличивается и в среднем в 1 м слое равна 1,45 т/м3; наименьшая влагоемкость в 1 м слое составляет 23,0-27,2% от массы сухой почвы.
В соответствии с программой исследований полевой эксперимент предусматривает изучение сроков посева (фактор А), норм высева (фактор В) и условий минерального питания (фактор С) на динамику роста, развития и формирования урожая семян горчицы сарептской сорта Ракета. Изучение разных сроков посева семян горчицы сарептской (ф. А) включало 2 варианта: 1) посев по мерзлоталой почве; 2) ранневе-сенний посев. Схема опыта по изучению норм высева семян горчицы сарептской (ф. В) включала 3 варианта: 1) норма высева семян 1,7 млн шт./га; 2) норма высева семян 2,4 млн шт./га; 3) норма высева семян 3,1 млн шт./га. По уровню минерального питания (ф. С) были предусмотрены 3 варианта с
внесением МР - удобрений для получения планируемой урожайности: 1) М30Р20 - для урожайности 1,0 т/га; 2) М70Р50 - для урожайности 1,5 т/га; 3) К110Р80 - для урожайности 2,0 т/га.
Агроклиматические условия в годы проведения исследований были практически одинаковыми по тепловому режиму, сумма температур за вегетационный период была на уровне 1628,8-1688,40С. Количество атмосферных осадков, выпавших за вегетационный период, составило в 2007 г. - 46,1 мм (сухой); в 2008 г. - 108,9 мм (близкий к среднемноголетним показателям); в 2009 г. - 76,5 мм (засушливый).
Агротехника возделывания горчицы в опытах разрабатывалась на основе действующих зональных рекомендаций с дополнениями их вариантами изучаемых приемов. Во всех вариантах опыта рельеф, почвенные и гидрологические условия были идентичны. Для исключения влияния почвенных разностей была соблюдена четырехкратная повторность каждого варианта. По площади земельного участка опыт был заложен методом организованных повторений: делянки с полным набором всех вариантов схемы были объединены территориально в компактную группу, составляя определенным образом организованное повторение. Учетная площадь единичной делянки, образованная сочетанием исследуемых в опыте факторов, составила 432 м2, общая площадь опытного участка - 4 га.
Горчица сарептская сорт Ракета холодостойкая, высевается одновременно с ранними яровыми зерновыми. Семена могут прорастать при температуре 1-20С, весенние заморозки до -50С для всходов не опасны. При ранних посевах горчица лучше использует весеннюю влагу, развивает мощную корневую систему и более стойко переносит засуху.
Результаты и их обсуждение. Исследования показали, что, несмотря на засухоустойчивость, при формировании высокопродуктивных агроценозов горчица потребляла при посеве по мерзлоталой почве в засушливый 2007 г. в зависимости от варианта опыта от 2690 до 3110 м3/га воды, во влажный 2008 г. - от 3050 до 3430 м3/га. Однако при ранневесен-нем посеве в структуре суммарного водопотребления доля использованной почвенной влаги по вариантам опыта в 2007 г. составила 1684-1958 м3/га; в 2008 г. - 1148-1531 м3/га.
Данные по структуре суммарного водопотребления посевами горчицы в рисовых чеках при посеве по мерзлоталой почве представлены на рисунке 1. Наибольшее потребление воды (29-35%) посевами изучаемой культуры приходится на период цветения, формирования зеленого стручка и его созревание. Наибольшие значения коэффициента водопотребления отмечены и при посеве по мерзлоталой почве и ранневесеннем посеве в 2008 году, они составили 3186 м3/т и 2913 м3/т соответственно. Наиболее эффективно на формирование урожая вода расходовалась на участке, где минеральные удобрения вносили дозой К110Р80 при посеве по мерзлоталой почве, рассчитанной на формирование 2,0 т/га семян, а при ранневесеннем посеве, дозой М70Р50 рассчитанной на формирование 1,5 т/га семян.
В зависимости от нормы высева семян горчицы на фоне минерального питания М110Р80 наименьшее количество влаги на формирование тонны семян отмечено при посеве по мерз-лоталой почве - 1706-1895 м3/т, при ранневесеннем посеве -1585-1976 м3/т. В среднем за годы исследований при посеве 2,4 млн. шт. семян/га по мерзлоталой почве расходовалось 1787 м3 воды на формирование 1т семян, при ранневесеннем посеве - 1815 м3/т.
При посеве по мерзлоталой почве с увеличением доз внесения минеральных удобрений с М30Р20 до М110Р80 отмечено увеличение продолжительности вегетационного периода изу-
чаемой культуры в среднем на 3 суток. При этом фотосинтетический потенциал посевов возрастает в среднем на 102,0 тыс. м2дней/га, а чистая продуктивность фотосинтеза повышается на 2,02 г/м2 /сут. При ранневесеннем посеве внесение удобрений дозой К70Р50 отмечено увеличение продолжительности вегетационного периода (в среднем на 3-4 суток), фотосинтетический потенциал посевов возрастает в среднем на 25,0 тыс. м2дней/га, а чистая продуктивность фотосинтеза в период бутонизация - цветение составляет 5,15-5,87 г/м2/сутки.
Зеленый стручок-созревание 937
31%
А
Посев-всходы 250 8%,
Всходы-розетка 317
10%
Бутонпзацпя-цветенпе
Цветение500 зеленый 16%
стручок 900 29%
Рис. 1. Суммарное водопотребление горчицы сарептской в рисовых чеках (посев по мерзлоталой почве, среднее за 2007-2009 гг.)
Исследованиями установлено, что накопление сухого вещества в посевах горчицы при посеве по мерзлоталой почве на уровне 6,29-7,23 т/га обеспечивает формирование урожайности семян до 1,81 т/га, а при ранневесеннем посеве на уровне 5,02-5,98 т/га обеспечивает получение семян горчицы до 1,46 т/га. Правильно выбранные сроки посева способствуют значительному повышению урожайности (табл.).
Урожайность семян горчицы сарептской, т/га, по годам исследований
Норма Уровень Урожайность, т/га
высева семян, млн шт/га
Срок посева минерального питания 2007 2008 2009
N3^20 1,03 0,98 0,99
1,7 N<^50 1,42 1,38 1,35
Посев по мерзлоталой почве КП0Р80 1,56 1,56 1,37
2,4 N3^20 N<^50 КП0Р80 1,12 1,59 1,75 1,1 1,57 1,81 1,07 1,47 1,63
N3^20 1,07 1,02 1,01
3,1 N<^50 1,50 1,58 1,38
КП0Р80 1,71 1,73 1,50
N3^20 0,91 0,92 0,95
1,7 N<^50 1,25 1,27 1,08
КП0Р80 1,33 1,35 1,27
Ранневесенний N3^20 1,01 1,03 1,02
посев 2,4 N<^50 1,47 1,48 1,24
КП0Р80 1,45 1,45 1,33
N3^20 1,0 0,98 1,0
3,1 N<^50 1,41 1,44 1,21
КП0Р80 1,32 1,34 1,25
НСР05 по ф.А 0,029 0,029 0,021
НСР05 по ф.В 0,026 0,026 0,019
НСР05 по ф.С 0,026 0,026 0,019
НСР05 для част. средних 0,063 0,064 0,045
Норма высе- 2.5 ва, х, млн. шт.
1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1
.Д
Доза минерального азота, у, кг д.в./га
В
Норма высева, х, млн шт. сем./га
Доза минерального азота, у, кг д.в./га
Рис. 2. Урожайность горчицы сарептской в зависимости от срока посева, нормы высева и уровня минерального питания при посеве по мерзлоталой почве (А) и при ранневесеннем посеве (В)
Получены уравнения математической регрессии для описания зависимости урожайности от нормы высева и уровня минерального питания при посеве по мерзлоталой почве: 7=0,35+(-29,51)/х+1,26-у+320,03/х2+(-0,23)-у2+(-3,39)-у/х;
при ранневесеннем посеве:
ъ=(-0,76)+0,02^х+1,03-у+(-9,69)-х2+(-0,19>у2+(-0,001)ху, где ъ - урожайность, т/га; х - норма высева, млн. шт. сем./га; у - доза минеральных удобрений, кг д.в./га.
Исследование зависимостей позволяет сделать вывод об их высокой прогностической надежности. Коэффициент множественной детерминации для полученных зависимостей составляет 0,89-0,92, а все компоненты уравнений существенны на 5% уровне значимости. Уравнения могут быть использованы для оптимизации нормы высева и режима минерального питания горчицы сарептской при возделывании в рисовых чеках по мерзлоталой почве и в ранневесенних посевах.
Как показали исследования, в засушливых условиях Калмыкии на хорошо подготовленных с осени и чистых от сорняков рисовых чеках хорошие результаты дает сверхранний посев горчицы разбросным методом. Для этих целей хорошо зарекомендовала себя сеялка «ЬЕАИКЕЯ». Это позволяет проводить посевные работы по мерзлоталой почве. Сеялка «ЬЕАИКЕЯ» отличается высокой производительностью и равномерностью высева. Ширина разброса регулируется от 2 до 24 м, при равномерности разбрасывания семян 95%. Норма высева устанавливается на 7-9 кг/га. Ранние сроки посева позволяют получать дружные всходы рано весной, а начальное развитие растений горчицы проходит при оптимальной для нее температуре, когда основные вредители этой культуры, такие, как крестоцветные блошки, находятся в состоянии покоя. Все это способствует значительному сокращению использования пестицидов и как следствие, снижению себестоимости продукции.
Таким образом, в природных условиях Республики Калмыкия использование остаточной влаги в почве после уборки риса позволяет существенно повысить эффективность производства семян горчицы при устойчивом формировании урожайности на уровне 2,0 т/га. Уровень формируемой урожайности семян горчицы сарептской наиболее тесно коррелирует со сроками посева, нормами высева семян и уровнем минерального питания. Коэффициент множественной детерминации для полученных зависимостей по опытным данным составляет 0,89-0,92.
Литература
1. Агроклиматические ресурсы Калмыцкой АССР. - Л., Гидрометео-издат, 1974. - 171 с.
2. Комплексное использование водных ресурсов Республики Калмыкии/Составление и редакции С.Б. Адьяева, Э.Б. Дедовой, М.А. Саза-нова. - Элиста: ЗАО «НПП «Джангар», 2006. - 200 с.
3. Система рисоводства Республики Калмыкия: Методическое пособие / Под общей редакцией академика РАСХН Б.М. Кизяева. - Элиста, ЗАО «НПП «Джангар», 2009. - 167 с.
4. С.Б. Адьяев, А.В. Смыков, М.М. Оконов, Г.Н. Кониева Роль сопутствующих культур в рисовых севооборотах Калмыкии /Современные энерго- и ресурсосберегающие, экологически устойчивые технологии системы сельскохозяйственного производства. Сб. науч. тр. (вып.7) Часть I, Рязань. - 2006, С. 99-101.
5. Э.Б. Дедова, Кониева Г.Н Опыт возделывания сопутствующих культур в рисовых севооборотах ГНУ ОПХ ВНИИГиМ «Харада»/ Сб. науч. тр. молодых ученых, аспирантов студентов Калмыцкого государственного университета. - Элиста. - 2004, С. 32-33.
WATER REGIME AND THE PRODUCTIVITY OF LEAF MUSTARD IN RICE PADDIES
V. V. Borodychev1, A. V. Levina1, SB. Ad'yaev2 1Volgograd Branch, Kostyakov All-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation,
ul Timiryazeva 9, Volgograd, Russia 2Kalmyk Branch, Kostyakov All-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation, l Gorodovikova 1, Elista, 358000 Republic of Kalmykia, Russia
A technology was developed for growing leaf mustard in rice paddies with the use of residual water reserve after rice harvesting, which ensured a mustard seed yield of 2 t/ha. The optimal planting time and .sowing rate of mustard seeds were determined, as well as the levels of mineral supply.
Keywords: mustard, rice crop rotation, soil water reserve, planting time, seed sowing rate, productivity, yield.
