CC BY
69
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.582:630.114.122:633.1 (470.45)
ДИНАМИКА ЗАПАСОВ ПРОДУКТИВНОЙ ВЛАГИ В ПОЧВЕ И УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В БИОЛОГИЗИРОВАННЫХ СЕВООБОРОТАХ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
А.В. Зеленев, доктор сельскохозяйственных наук, доцент Волгоградский государственный аграрный университет
В засушливых условиях подзоны каштановых почв Волгоградской области поступление в почву органического вещества способствует повышению запасов продуктивной влаги в почве и урожайности зерновых культур биологизированных севооборотов.
Ключевые слова: органическое вещество, запас продуктивной влаги, зерновые культуры, биологизированные севообороты, урожайность.
В сухостепной подзоне каштановых почв Волгоградской области главным лимитирующим фактором при формировании урожайности зерновых культур в биологизированных севооборотах является почвенная влага. Для ее эффективного накопления и рационального использования необходимо своевременное и систематическое выполнение влагосберегающих агроприемов [1, 2, 3]. Одним из них является обогащение почвы органическим веществом в виде донника на сидерат, навоза, растительных и по-жнивно-корневых остатков полевых культур, а также их совместное применение [4, 5].
Исследования проводили в ОПХ «Камышинское» НВ НИИСХ. Размер опытной делянки 360 м2, повторность четырехкратная. Почва опытного участка каштановая тяжелосуглинистая с содержанием гумуса в пахотном слое 1,8-2,5 %. Агротехника полевых культур - общепринятая для зоны исследований. Сумма среднегодовых осадков составляла 325 мм.
В опыте изучали следующие зерновые культуры в биологизированных севооборотах: 1 - пар черный - озимая рожь - яровая пшеница - ячмень (контроль); 2 - пар черный - озимая рожь - кукуруза на зерно - ячмень; 3 - пар черный - озимая рожь - кукуруза на зерно - кукуруза на зерно; 4 - пар черный - озимая рожь - просо - ячмень; 5 - пар черный (навоз 40 т/га) - озимая рожь - просо - ячмень; 6 - пар черный - озимая рожь -просо - ячмень+донник - донник на сидерат; 7 - пар черный - озимая рожь - горох - кукуруза на зерно - ячмень+донник - донник на сидерат; 8 - пар черный - озимая рожь -ячмень +донник - донник на сидерат - яровая пшеница - кукуруза на зерно; 9 - пар черный - озимая рожь - горох - яровая пшеница - кукуруза на зерно - ячмень+эспарцет -эспарцет 1 г.п. - эспарцет 2 г.п.; 10 - пар черный - озимая рожь - ячмень+эспарцет - эспарцет 1 г.п. - эспарцет 2 г.п. - яровая пшеница - горох - кукуруза на зерно.
Вся солома озимой ржи и листостебельная масса кукурузы измельчалась и запахивалась в почву. Донник в фазу бутонизации скашивался, измельчался и заделывался в верхний слой почвы, а осенью запахивался под черный пар или яровую пшеницу. В контрольном варианте 1 в почву запахивалась только солома озимой ржи, а солома яровой пшеницы и ячменя полностью отчуждалась с поля. В варианте 5 под пар вносился навоз - 40 т/га. После уборки эспарцета 2-го г.п. на сено его пожнивно-корневые остатки запахивались под черный пар или яровую пшеницу.
В засушливой зоне Нижнего Поволжья чрезвычайно важно проследить динамику накопления запасов продуктивной влаги в посевах озимой ржи, наиболее урожайной и ценной в продовольственном отношении зерновой культуры в зависимости от поступающего органического вещества, которые представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Запас продуктивной влаги в почве под посевами озимой ржи
1
(среднее за 1994-2005 гг.)
№ варианта Предшественник Слой почвы, м Запас влаги, мм
посев уход в зиму весеннее отрастание уборка
1 (к) Пар черный 0-0,3 0-1,0 0-1,5 24,0 78,4 101,8 31.3 90.4 112,0 41,3 116,8 141,8 4,2 13,2 21,2
3 Пар черный (листостебельная масса кукурузы) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 27,7 94,6 140,9 38,6 118,5 171,2 41,5 131,2 179,0 4,3 25.1 45.2
5 Пар черный (унавоженный) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 27,5 97,8 144,7 37,0 112,1 157,7 43,2 128,3 181,7 5,0 19,3 50,3
6 Пар черный (донник сидерат) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 23,5 74,2 122,3 32,6 87,4 135,0 36,8 105,8 155,8 3,4 10,6 35,1
7 Пар черный (донник сидерат) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 29,1 79,6 104,2 31,8 86,4 113,0 34,3 106,6 138,8 3,4 9,6 15,7
8 Пар черный (листостебельная масса кукурузы) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 24,0 63,8 102,3 27,1 72,5 100,9 36,0 104,6 128,4 2,1 5,1 17,1
9 Пар черный (эспарцет) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 28,8 97,7 127,2 37,1 113,7 143,3 40,8 122,9 164,8 6,2 18,3 33,2
10 Пар черный (листостебельная масса кукурузы) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 26,3 95,8 123,2 24.8 87.9 109,7 35,3 97,8 128,2 5,0 21,6 38,2
Из таблицы видно, что самые высокие запасы продуктивной влаги в полутораметровом слое почвы к посеву озимой ржи накапливаются при возделывании этой культуры в четырехпольных севооборотах с внесением под черный пар навоза и листостебельной массы кукурузы соответственно 144,7 и 140,9 мм, что выше контроля на 29 и 27 %. В пяти- и шестипольных севооборотах с донником на сидерат запасы продуктивной влаги при посеве озимой ржи превышают контроль на 16,8 и 2,3 %. В восьмипольном севообороте, где под черный пар запахиваются пожнивно-корневые остатки эспарцета, запасы продуктивной влаги под озимой рожью превышают контроль на 20 %. Эта же закономерность по запасам продуктивной влаги в почве сохраняется в последующие фазы развития озимой ржи.
Результаты наблюдений за запасами продуктивной влаги в почве под ранними яровыми культурами в зависимости от поступающего органического вещества и предшественников представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Запас продуктивной влаги в почве под посевами _ранних яровых культур (среднее за 1995-2005 гг.)_
№ варианта Предшественник Слой почвы, м Запас влаги, мм
посев уборка
Ячмень
0-0,3 35,0 2,1
1 (к) Яровая пшеница 0-1,0 96,4 10,5
0-1,5 107,4 15,2
2 Кукуруза на зерно (л/с масса) 0-0,3 36,8 3,8
0-1,0 113,4 17,3
0-1,5 163,0 31,6
0-0,3 40,7 2,8
5 Просо (последействие навоза) 0-1,0 0-1,5 114,7 164,6 14,0 39,4
0-0,3 38,2 2,7
7 Кукуруза на зерно (л/с масса) 0-1,0 0-1,5 100,1 122,1 10,2 15,1
0-0,3 36,4 2,2
8 Озимая рожь (солома) 0-1,0 0-1,5 97,2 127,1 15,4 33,2
0-0,3 43,0 3,6
9 Кукуруза на зерно (л/с масса) 0-1,0 0-1,5 124,9 157,9 18,3 28,2
0-0,3 34,0 2,7
10 Озимая рожь (солома) 0-1,0 0-1,5 109,2 155,5 22,5 29,3
Яровая пшеница
0-0,3 38,8 4,0
1 (к) Озимая рожь (солома) 0-1,0 0-1,5 100,4 121,3 11,6 16,4
0-0,3 30,9 3,4
8 Донник (сидерат) 0-1,0 0-1,5 84,2 119,5 6,4 14,5
10 Пожнивно-корневые остатки эспарцета 2-го г. п. 0-0,3 0-1,0 0-1,5 38,4 101,2 129,1 5,4 17,6 23,4
Из таблицы видно, что самые низкие запасы продуктивной влаги в полутораметровом слое почвы содержатся к посеву ячменя в контрольном варианте - 107,4 мм. Остальные варианты превышают его: с запашкой соломы озимой ржи в почву на 15,530,9 %, листостебельной массы кукурузы - на 12,0-34,1 %, навоза - 34,8 %.
Под посевами яровой пшеницы самые высокие запасы продуктивной влаги в полутораметровом слое почвы обеспечиваются при возделывании ее по предшественнику эспарцет второго года пользования - 129,1 мм, что выше контрольного варианта на 6 %. При запашке в почву донника на сидерат запасы продуктивной влаги снижаются, по сравнению с контролем, на 1,5 %. Это связано с дополнительным расходом почвенной влаги на процессы гумификации растительных остатков донника.
К уборке ячменя и яровой пшеницы закономерность в оставшихся запасах продуктивной почвенной влаги сохраняется.
Запасы продуктивной влаги в почве под поздними яровыми культурами в зависимости от вносимого органического вещества представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Запас продуктивной влаги в почве под посевами поздних _яровых культур (среднее за 1995-2005 гг.)_
№ варианта Предшественник Слой почвы, м Запас влаги, мм
посев уборка
Просо
4 Озимая рожь (солома) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 35,3 98,3 138,9 5,5 26,4 58,9
5 Озимая рожь (солома + последействие навоза) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 36,9 102,2 138,5 7,8 32,2 62,8
6 Озимая рожь (солома + последействие донника) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 34,0 87,4 129,1 9,6 27,1 58,0
Кукуруза на зерно
2 Озимая рожь (солома) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 45,7 127,9 180,2 7,9 35,1 70,4
3 Кукуруза на зерно (листостебельная масса) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 39,9 118,8 171,7 8,7 41.2 74.3
8 Яровая пшеница (последействие донника) 0-0,3 0-1,0 0-1,5 36,9 95,7 117,0 5,0 13,9 24,6
Из таблицы видно, что последействие от запашки сидеральной массы донника и навоза в почву на запасы продуктивной влаги в полутораметровом слое почвы под просом отсутствует. К его посеву накапливается соответственно 129,1 и 138,5 мм влаги.
Самые высокие запасы продуктивной влаги к посеву кукурузы обеспечиваются в полутораметровом слое почвы по предшественнику озимая рожь с запашкой ее соломы в почву 180,2 мм.
К уборке проса и кукурузы на зерно запасы продуктивной влаги снижаются до критического уровня.
Повышение запасов продуктивной влаги в почве от поступающего органического вещества способствует повышению урожайности зерновых культур в биологизиро-ванных севооборотах (табл. 4).
Таблица 4 - Урожайность зерновых культур в зависимости от поступающего в почву _органического вещества, т/га (среднее за 1995-2005 гг.)_
№ варианта Предшественник Средняя урожайность
Озимая рожь
1(к) Пар черный 2,43
3 Пар черный (листостебельная масса кукурузы) 2,99
5 Пар черный (навоз 40 т/га) 3,18
6 Пар черный (донник на сидерат) 2,89
7 Пар черный (донник на сидерат) 2,97
8 Пар черный (листостебельная масса кукурузы) 2,86
9 Пар черный (пожнивно-корневые остатки эспарцета) 2,88
10 Пар черный (листостебельная масса кукурузы) 2,83
НСР05 0,11
Ячмень
1 (к) Яровая пшеница 1,24
2 Кукуруза на зерно (листостебельная масса) 1,45
5 Просо (последействие навоза) 1,82
7 Кукуруза на зерно (листостебельная масса) 1,41
8 Озимая рожь (солома) 1,30
9 Кукуруза на зерно (листостебельная масса) 1,43
10 Озимая рожь (солома) 1,39
НСР05 0,09
Яровая пшеница
1(к) Озимая рожь (солома) 0,81
8 Донник (сидерат) 0,97
10 Эспарцет 2-го г.п. (пожнивно-корневые остатки) 0,94
НСР05 0,10
Просо
3 Озимая рожь (солома) 0,91
4 Озимая рожь (солома + последействие навоза) 1,20
5 Озимая рожь (солома + последействие сидерата) 1,26
НСР05 0,11
Кукуруза (зерно)
2 Озимая рожь (солома) 1,74
3 Кукуруза на зерно (листостебельная масса) 1,65
8 Яровая пшеница (последействие донника) 1,83
НСР05 0,07
Из таблицы видно, что в среднем самая высокая урожайность озимой ржи обеспечивается на фоне внесения навоза под черный пар - 3,18 т/га. Выращивание озимой
ржи по черному пару с запашкой донника на сидерат увеличивает урожайность этой культуры, по сравнению с контролем, на 15,9-18,2 %, пожнивно-корневых остатков эспарцета - на 15,6 % и листостебельной массы кукурузы на 14,1-18,7 %.
Самая высокая урожайность ячменя обеспечивается при возделывании этой культуры по просу в четырехпольном севообороте с последействием навоза - 1,82 т/га, самая низкая в шестипольном севообороте с предварительной запашкой соломы озимой ржи - 1,30 т/га.
Запашка донника на сидерат и распашка пласта эспарцета под яровую пшеницу способствует увеличению урожайности этой культуры, по сравнению с контролем, соответственно на 16,5 и 13,8 %.
Наибольшая урожайность проса обеспечивается при возделывании его в пятипольном севообороте при запашке соломы озимой ржи и последействии донникового сидерата - 1,26 т/га.
Самая высокая урожайность зерна кукурузы обеспечивается при возделывании ее по яровой пшенице в шестипольном севообороте с последействием донника на сиде-рат - 1,83 т/га.
Таким образом, в засушливых условиях подзоны каштановых почв Волгоградской области поступление в почву органического вещества в виде донника на сидерат, навоза, пожнивно-корневых остатков полевых культур, соломы озимой ржи, листостебельной массы кукурузы и их сочетаний в биологизированных севооборотах способствует повышению запасов продуктивной влаги в почве и урожайности зерновых культур.
Библиографический список
1. Беленков, А.И. Биологизированные севообороты и плодородие каштановых почв Нижнего Поволжья [Текст] / А.И. Беленков, А.В. Зеленев // Известия ТСХА. - 2008. - № 2. -С.18-24.
2. Гаврилов, А.М. Продуктивность севооборотов на каштановых почвах Нижнего Поволжья [Текст] / А.М. Гаврилов, В.М. Жидков, А.В. Зеленев // Доклады РАСХН. - 2008. - № 6. -С. 36-37.
3. Жидков, В.М. Биологизированные севообороты и плодородие каштановых почв Нижнего Поволжья [Текст] / В.М. Жидков, А.В. Зеленев // Плодородие. - 2009. - № 4. -С. 27-28.
4. Зеленев, А.В. Биомелиорация - фактор снижения коэффициентов водопотребления у зерновых культур в Нижнем Поволжье [Текст] / А.В. Зеленев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2013. -№ 2 (30). - С. 22-26.
5. Зеленев, А.В. Предшественники озимой ржи на каштановых почвах Волгоградской области [Текст] / А.В. Зеленев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2007. - № 4 (8). - С. 3-7.
E-mail: [email protected]
