CC BY
49
УДК 635.65:631.51:631.445.4(470.630)
ФОРМИРОВАНИЕ КЛУБЕНЬКОВ ГОРОХА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА И ГЛУБИНЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЗОНЫ УМЕРЕННОГО УВЛАЖНЕНИЯ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ
Власова Ольга Ивановна к.с.-х.н., доцент
Горбачева Л. А. аспирант
Ставропольский государственный аграрный университет, Ставрополь, Россия
В статье представлены данные о влиянии способа обработки почвы на ее плотность и формирование корневой системы гороха
Ключевые слова: ГОРОХ, ПОЧВА, ОБРАБОТКА, ПЛОТНОСТЬ
UDK 635.65:631.51:631.445.4(470.630)
TUBERS OF PEAS FORMING DEPEND ON A WAY AND DEPTH OF BLACK SOIL PROCESSING INTO A ZONE OF MODERATE HUMIDIFYING OF STAVROPOL REGION
Vlasova Olga Ivanovna Cand.Agr.Sci., associate professor
Gorbacheva L.A. postgraduate student
Stavropol State Agrarian University, Stavropol, Russia
This article presents the information about influence of way of soil processing on its density and formation of peas root system
Keywords: PEA, SOIL, TREATMENT, DENSITY
Среди существующих источников растительного белка для балансирования концентрированных кормов, а также продуктов питания экономически выгоднее использовать высокобелковое зерно бобовых культур, наиболее продуктивной из которых является горох. Важное агротехническое значение гороха обуславливается его способностью усваивать азот воздуха с помощью клубеньковых бактерий и более чем на 2/3 удовлетворять свою потребность в нем и обогащать почву азотом. В севооборотах горох хороший предшественник для озимой пшеницы.
Несмотря на высокий потенциал биологической урожайности зерна, уровень продуктивности гороха в производственных условиях низок, не во все годы достигая 20 ц зерна с гектара.
В связи с этим особую актуальность представляет изучение элементов технологии возделывания культуры в условиях специфичных условий региона, в частности различных способов основной обработки почвы. Применяемые в земледелии до недавнего времени высокоинтенсивные системы обработки почвы явились одной из причин потери некоторых элементов почвенного плодородия. В связи с этим поиск путей
минимализации основной обработки почвы без снижения урожаев сельскохозяйственных культур имеет большое значение.
Целью нашей работы является выявление оптимального способа обработки в регулировании агрофизических параметров почвенного плодородия и повышении урожайности гороха.
Опыты проводятся в условиях опытной станции СтГ АУ в многолетнем стационарном опыте, объектом исследования является горох сорта Оксайский Усатый, который возделывается по трем способам обработки: 1-отвальная обработка ПЛН-4-35 на глубину 20-22 см; 2- безотвальная обработка плоскорезами КПГ-250 на 20-22 см; 3- поверхностная обработка БДМ-6х4 на 10-12 см. Почва опытного участка- чернозем выщелоченный мощный, среднегумусный, тяжелосуглинистый, Плотность почвы определяли методом насыщения в цилиндрах по слоям 0-10, 10-20, 20-30 см перед посевом, в фазу бутонизации и образования[2], расчет количества и массы клубеньков определяли по методике [3].
В связи с широким использованием новой энергонасыщенной техники и почвообрабатывающих орудий в современном земледелии наметились тенденции пересмотра классических подходов к формированию систем обработки почвы. Применение плуга, как основного орудия, всё больше подвергается критике. Более рациональной признаётся система минимализированной обработки. В практике современного земледелия минимализацня связывается с исключением из технологии возделывания сельскохозяйственных культур глубокой отвальной обработки почвы.
Качественная оценка структуры почвы определяется размером, пористостью, механической прочностью и водопрочностью почвенных агрегатов. Особый интерес представляет изучение агрофизических показателей на почвах, имеющих тенденцию к уплотнению [4], именно такие почвы распространены в условиях нашего места проведения опытов.
Агрономически ценными являются агрегаты в виде комковатой и зернистой структуры, размером 0,25- 10,0 мм, обладающие высокий пористостью и водопрочностью.
Перед посевом гороха по всем способам обработки содержание агрономически ценных агрегатов было оптимальным и составило 70,1% по отвальному способу и 62,8% по безотвальному способу и поверхностной обработке, что по шкале оценки готовности почвы к посеву по структуре считается как хорошее (рис. 1).
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Ш Отвальный Ш Безотвальный ■ Поверхностный
Рис. 1- Структурно-агрегатный состав в посевах гороха по различным способам обработки почвы перед посевом Вместе с тем, на варианте с отвальной обработкой наблюдается тенденция к увеличению пылевидной фракцией, так как наверх выносится более рыхлый, богатый органикой слой почвы, который наряду с положительными свойствам подвергается эрозии и дефляции. В связи с этим коэффициент структурности по этому варианту несколько ниже-1,6 в сравнении с безотвальным и поверхностным способом- 2,0 и 2,3.
В течение вегетации гороха происходит изменения в структуре почвы и к фазе бутонизации гороха действие обработки почвы
нивелируется другими факторами, в частности действием корневых систем растений. Отсутствие обработок в течение вегетации ведет к некоторому сокращению количества агрономически ценных агрегатов. Происходит это за счет естественного уплотнения почвы, тем не менее, ранее описанные закономерности сохраняются (рис. 2).
0 10 20 30 40 50 60 70
Ш Отвальный И Безотвальный ■ Поверхностный
Рис. 2- Структурно-агрегатный состав в посевах гороха по различным способам обработки почвы в фазу бутонизации При отвальном и безотвальном способах обработки количество этих агрегатов составляет 65,6% и 61,2%, соответственно, что на 4,5% ниже, чем перед посевом. Вместе с тем сглаживаются явные различия в содержании глыбистой и пылевидной фракций, здесь очевидно действие корневой системы культуры. В эту фазу роста и развития гороха содержание агрегатов размером 0,25мм по всем вариантам значительно изменяется. Претерпел изменения и коэффициент структурности, разница между вариантами небольшая- соответственно при безотвальном,
отвальном способе и поверхностной обработке.
В фазу полной спелости зерна гороха содержание агрономически ценных агрегатов структуры почвы снижается по всем изучаемым
способам обработки в среднем на 1,1 - 1,4 % по отношению к предыдущей фазе.
Рис. 3 - Структурно-агрегатный состав в посевах гороха по различным способам обработки почвы в фазу полной спелости Следовательно, все варианты основной обработки почвы способствуют формированию агрономически ценных агрегатов, вместе с тем наибольшее их количество на варианте с отвальной обработкой, что наиболее важно в условиях переуплотнения почвы.
Полноценное формирование корневой системы гороха, а следовательно и образование клубеньков на корнях во многом зависит от плотности почвы, на которую существенное влияние оказывает обработка почвы. В наших опытах перед посевом по всем способам основной обработки плотность почвы в слое 0-10, 10-20 см оптимальная и находится в пределах от 0,93 до 1,13 г/см . Исключение составил вариант отвальной обработки почвы, где плотность почвы в слое 0-10 см была максимальной и составила 1,17 г/см , что объясняется снижением биогенности почвы и испарением влаги из нее. В слое почвы 20-30 см на вариантах
поверхностной обработки и по вспашке происходит некоторое разуплотнение почвы, которое составляет 1,22 и 1,21 г/см3, по безотвальной обработке плотность почвы -1,14 г/см . Верхние ее слои, содержащие больше органического вещества, имеют более низкую плотность, которая возрастает по вертикали. В среднем в 0-30см слое плотность почвы была оптимальной для роста и развития гороха. В фазу бутонизации существенные изменения по плотности почвы происходят в верхнем слое 0-10см.
1,4
1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
0-10 10.-20 20-30
'& Отвальный Ш Безотвальный Ш Поверхностный Рис.4 - Плотность почвы в зависимости от способа основной обработки почвы под горохом перед посевом , г/см3 При отвальном способе плотность почвы в этом слое повышается на
3 3 3
0,18 г/см , безотвальном - на 0,15 г/см и поверхностном на 0,09 г/см по сравнению с плотностью почвы перед посевом.
В более глубоких слоях почвы этот показатель изменяется в меньшей степени. Вместе с тем, можно отметить большее уплотнение почвы в слое 20-30 см при отвальной обработке в сравнении с другими вариантами обработки. К моменту уборки, идет дальнейшее уплотнение почвы, хотя оно несущественно увеличивается, сохраняя предыдущие тенденции. При безотвальном способе плотность почвы по сравнению с фазой бутонизации изменилась в меньшей степени - на 0,01-0,14 в зависимости от почвенного
слоя. При поверхностной обработке это увеличение составляло в слоях 010см - 0,02 г/см3, 10-20см - 0,03 г/см3 и в слое 20-30см 0,11 г/см3. Следует отметить, что в эту фазу вегетации гороха плотность почвы была самой высокой за вегетационный период. Статистический анализ обработки данных показал, что между показателями плотности почвы по поверхностной и безотвальной обработке почвы разница несущественная.
При этом в целом преимущество остается за безотвальной обработкой. При безотвальной обработке растительные остатки рассредоточиваются по всему почвенному горизонту, способствую равномерному распределению микроорганизмов и формированию оптимальных параметров почвенного плодородия
0-10 10.-20 20-30
^Отвальный = Безотвальный 55Поверхностный
Рис.5- Плотность почвы в зависимости от способа основной обработки почвы под горохом в фазу бутонизации , г/см3
При поверхностных обработках почвы наибольшее количество корней растений и органических остатков сосредоточено в верхней части пахотного слоя. Это способствует сохранению влаги, повышению температуры почвы, оптимальной аэрации, активной работе микроорганизмов и общему оструктуриванию почвы. Поскольку органическое вещество служит для большинства микроорганизмов
источником энергии и питательных веществ, при мелкой обработке они концентрируются в верхних слоях и как следствие наблюдается повышение общей биогенности почвы. Это благоприятно сказывается и на нижележащем горизонте 10-20 см, так как растительные остатки, оставленные частично на поверхности, постепенно разлагаются, перераспределяясь в нижний слой.
Следовательно, поверхностная обработка и безотвальный способ способствует лучшему развитию корневой системы гороха, а следовательно и формированию на ней клубеньков. При отвальной обработке наблюдается ряд неблагоприятных явлений- в верхнем слое почвы остается всего лишь четверть растительных остатков, основная же их масса заделывается на глубину 20-30 см, происходит испарение влаги из почвы, биогенно активная часть почвы оказывается в слое 20-30 см. Перечисленные факторы негативно сказывается на прорастании семян и дальнейшем формировании надземной и корневой части. Полученные данные (таблица) являются тому подтверждением.
Таблица - Развитие клубеньков гороха в зависимости от основной обработки
Вариант обработки Количество клубеньков, шт/раст. Масса клубеньков, г/раст Количество клубеньков, шт/м2
Отвальный 13,7 12,4 882,9
Безотвальный 16,1 21,9 1603,3
Поверхностный 15,2 19,0 1407,9
Мы отмечаем неоднозначное влияние способа обработки на формирование клубеньков на корневой системе гороха, лучшим вариантом оказалась безотвальная обработка - количество клубеньков здесь составило 16,1 штук на одном растении, при массе одного клубенька 1.8 г
на одном растений, их масса составила 21,9 граммов. Преимущество безотвальной обработки подтверждено и подсчетом количества клубеньков на одном квадратном метре. Не существенно отличаются эти показатели в варианте с поверхностной обработкой. Вместе с тем, на варианте с применением отвальной обработки наблюдается уменьшение количества и массы клубеньков как одного растения, так и количества клубеньков на метре квадратном. Полученная урожайность гороха является закономерным итогом вышеизложенного- по отвальному способу обработки было получено 19,1 ц/га, поверхностной обработке- 23,1, безотвальному способу - 24,9 ц/га. Математическая обработка данных показала несущественные различия в урожайности гороха, полученной по безотвальной и поверхностной обработке.
Урожайность ц/га
23,
23,1
ЕЗ Отвальный ЕЭ Безотвальный Н Поверхностный Рис. 6-Урожайность гороха в зависимости от способа обработки почвы
Из вышеописанного можно сделать вывод, что все изучаемые способы обработки почвы положительно влияют на агрофизические свойства почвы, вместе с тем безотвальная и мелкая обработки оказывают наиболее благоприятное влияние на формирование клубеньков гороха и повышении урожайности по сравнению со вспашкой. Применение в качестве основной
безотвальной и мелкой обработки обеспечивает оптимальные агрофизические параметры почвенного плодородия, полноценное развитие растений гороха при одновременном сохранение почвенного плодородия и экономии энергетических ресурсов.
Список литературы
1. Боронтов, О.К. Агрофизические свойства чернозема выщелоченного при его обработке в паропропашном севообороте/ О. К. Боронтов, В.А. Королев//Земледелие, 2010- № 2.- С. 24-26.
2. Власова, О.И. Влияние способов обработки почвы на физические
свойства чернозема выщелоченного / Власова О.И. Горбачева Л.А., Герасименко А.Ю //Состояние и перспективы развития
агропромышленного комплекса Северо-Кавказского Федерального округа: сб. науч. тр.- Ставрополь: Издательско-полиграфический центр
«Параграф», 2010.- С.94-96
3.Казаков, Г.И. Обработка почвы в Среднем Поволжье/ Г.И.Казаков.-изд.1.- Самара: Сам.Вен, 1997.-196 с
4.Практикум по земледелию/И.П. Васильев. А.М. Туликов, Г.И. Баздырев и др.- М.:КолосС, 2005.-С
5.Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии/Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева.- 4-е изд., перераб и доп.- М.:Колос,1995.-173 с
