CC BY
116
ИЗМЕНЕНИЕ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И ЗАПАСОВ ПРОДУКТИВНОЙ ВЛАГИ ПОД ВЛИЯНИЕМ СЕВООБОРОТОВ, СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ
Н.А. Линков, С.А. Линков, А.В. Акинчин, Л.Н. Кузнецова
Аннотация. Наиболее экономно растения расходовали влагу в зернопаропропашном севообороте. Коэффициент водопотребления культуры в севообороте в среднем по фонам удобренности составил 1007 м3/т на вспашке и 988 м3/т на варианте с мелкой обработкой. Во всех изучаемых севооборотах на вариантах с мелкой обработкой наблюдалось более экономное использование почвенной влаги по сравнению со вспашкой. Удобрения способствовали более экономичному использованию влаги озимой пшеницей.
Ключевые слова: севооборот, обработка почвы, озимая пшеница, запасы влаги, удобрения, суммарное водопотребление, коэффициент водопотребления.
Одна из важнейших задач современного земледелия - улучшение водного режима почв прежде всего за счет более эффективного использования влаги атмосферных осадков.
Продуктивность сельскохозяйственных культур тесно связана с их влагообеспеченностью. Значительная часть территории Центрально-Черноземного региона расположена в зоне с ограниченными водными ре-
сурсами, с пересеченным рельефом и большим стоком талых и дождевых вод. В таких условиях влага является основным лимитирующим фактором формирования урожайности всех сельскохозяйственных культур [1].
Исследования проводились в течение трех лет (2009-2011 гг.) в условиях многолетнего стационарного полевого опыта на базе Белгородского научно-исследовательского института сельского хозяйства.
Почва опытного участка - чернозём типичный сред-немощный малогумусный тяжелосуглинистый на лёссовидном суглинке. Рельеф участка имеет уклон 0-3°. Мезорельеф представлен неровностями, что обуславливает пестроту почвенного покрова по показателям плодородия, которые находятся в пределах: содержание гумуса (по Тюрину)- 5,18-5,32 %; содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикову) - 52-58 и 95-105 мг/кг почвы соответственно, рН(сол) - 5,8-6,4; степень насыщенности основаниями около 90 % [2].
Изучаемые в опыте пятипольные севообороты характеризуются различной насыщенностью пропашными культурами: 20%-плодосменный, 40%-зерно-пропашной, 80%- зернопаропропашной.
Схема опыта включает следующее чередование культур в экспериментальных севооборотах (фактор А):
Плодосменный Зернопропашной Зернопаропропашной
1. Мн. травы 1 г.п. 1. Горох 1. Черный пар
2. Мн. травы 2 г.п. 2. Озимая пшеница 2. Озимая пшеница
3. Озимая пшеница 3. Сахарная свекла 3. Сахарная свекла
4. Сахарная свекла 4. Ячмень 4. Кукуруза н/силос
5. Ячмень + мн.тр. 5. Кукуруза н/силос 5. Кукуруза н/зерно
В опыте изучали два способа основной обработки почвы (фактор В):
- вспашка на глубину 20-22 см с предшествующим дискованием на 8-10 см;
- минимальная (мелкая) обработка на глубину 1015 см.
Система удобрения под озимую пшеницу включала следующие градации (фактор С):
1. Контроль - без применения удобрений.
2. Двойная доза минеральных удобрений:
- в плодосменном севообороте ^80Р120К120;
- в зернопропашном севообороте ^180Р120К120;
- в зернопаропропашном севообороте К40Р160К160.
3. Последействие 80 т/га навоза, внесенного под основную обработку под сахарную свеклу.
4. Последействие 80 т/га навоза совместно с двойной дозой минеральных удобрений.
Агротехника в опыте при возделывании озимой пшеницы (сорт Синтетик) - общепринятая для Центрально-Черноземного региона. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом, отбирая образцы почвы буром до глубины 100 см через каждые 10 см к началу весенней вегетации (ВВВВ) и перед уборкой озимой пшеницы [3].
Исследования проводились согласно существующим методикам, принятым в опытах по общему земледелию, полевым и лабораторным исследованиям [4].
Полученные результаты показывают, что запасы продуктивной влаги ко времени возобновления весенней вегетации (ВВВВ) озимой пшеницы зависели от вида севооборота (таблица 1). Так, в плодосменном севообороте в среднем по фонам удобренности они составили 142 мм на вспашке и 148 мм на вариантах с мелкой обработкой почвы. В зернопропашном севообороте запасы продуктивной влаги на момент ВВВВ были существенно выше: 150 мм и 153 мм соответственно. В зернопаро-пропашном севообороте получены наибольшие запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы: 157 мм на вспашке и 160 мм на варианте с мелкой обработкой.
Сравнивая изучаемые виды севооборотов по запасам продуктивной влаги на момент уборки озимой пшеницы, можно отметить, что в зернопаропропашном севообороте они были существенно выше: 65 мм на вспашке и 68 мм на варианте с мелкой обработкой почвы против 56 мм и 61 мм в плодосменном севообороте, соответственно.
Зернопропашной севооборот по запасам продуктивной влаги на момент уборки урожая занимал промежуточное положение между плодосменным и зерно-паропропашным севооборотами. В метровом слое почвы запасы доступной влаги составляли на вспашке 60 мм, на варианте с мелкой обработкой почвы 63 мм.
В целом, ко времени уборки озимой пшеницы запасы продуктивной влаги значительно уменьшились и составили в среднем по опыту около 40 % от величины весенних запасов. Наибольшее количество влаги в процентном соотношении сохранилось по зернопаропро-пашному севообороту - 42,0 % в среднем по способам основной обработки почвы. Наименьшее сохранение и накопление влаги в плодосменном севообороте - 40,3 % от весенних запасов.
По классификации А.Ф. Вадюниной [5] запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы принято оценивать по следующей шкале: более 160 мм - очень хорошие, 160-130 мм - хорошие, 130-90 мм - удовлетворительные, 90-60 мм - плохие, менее 60 мм - очень плохие.
Придерживаясь этой классификации, запасы доступной влаги в метровом слое почвы на момент возобновления весенней вегетации озимой пшеницы в среднем по опыту можно считать хорошими (142 - 160 мм), в то время как к уборке они значительно уменьшились и перешли в разряд плохих (60-68 мм), а в плодосменном севообороте на варианте со вспашкой - в разряд очень плохих (56 мм).
Способ основной обработки почвы также оказывал влияние на накопление доступной для растений влаги. Так, в плодосменном севообороте запасы продуктивной влаги на вспашке были меньше, чем на вариантах с мелкой обработкой в среднем на 5-6 мм как ко времени ВВВВ, так и перед уборкой культуры. В пропашных севооборотах разница в запасах доступной влаги по способам основной обработки почвы составляла 3 мм как весной, так и перед уборкой озимой пшеницы.
Исследования показали, что внесение минеральных и органических удобрений также способствует улучшению влагообеспеченности. На вариантах без удобрений (контроль) запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы на момент ВВВВ озимой пшеницы составляли в зависимости от севооборота и способа основной обработки почвы 132-153 мм. При внесении двойной дозы минеральных удобрений запасы доступной влаги увеличивались до 141-157 мм. Последействие навоза, внесенного под сахарную свеклу в дозе 80 т/га, способствовало повышению запасов влаги до 145-167 мм. Наибольшие запасы продуктивной влаги в опыте отмечены при совместном внесении минеральных и органических удобрений 153-166 мм в метровом слое почвы. Ко времени уборки озимой пшеницы сохранилась наметившаяся тенденция увеличения запасов доступной влаги за счет применения удобрений.
Важным показателем эффективного использования продуктивной влаги является коэффициент водопо-требления.
Расход влаги из почвы сельскохозяйственными культурами сильно колеблется в зависимости их от размещения в севооборотах, уровня агротехники, метеоусловий и биологических особенностей культуры [6].
В наших опытах коэффициент водопотребления озимой пшеницы зависел от вида севооборота, способа основной обработки почвы и уровня удобренности (таблица 2).
Таблица 1 - Запасы продуктивной влаги в посевах озимой пшеницы в зависимости от видов севооборотов, способов основной обработки почвы и удобрений в среднем за 2009-2011 гг., мм (слой почвы 0-100 см)_
Внесено на 1 га Плодосменный севооборот (озимая пшеница) Зернопропашной севооборот (озимая пшеница) Зернопаропропашной севооборот (озимая пшеница)
Навоз, т (после-действие) Минеральные удобрения, доза вспашка мелкая обработка вспашка мелкая обработка вспашка мелкая обработка
ВВВВ перед уборкой ВВВВ перед уборкой ВВВВ перед уборкой ВВВВ перед уборкой ВВВВ перед уборкой ВВВВ перед уборкой
0 0 132 55 146 58 145 57 149 60 150 63 153 65
2 дозы 141 53 144 59 148 59 154 62 156 64 157 66
80 0 143 57 150 62 151 60 153 64 160 66 162 69
2 дозы 153 60 153 65 154 62 156 66 163 67 166 71
Среднее по фонам удобренности 142 56 148 61 150 60 153 63 157 65 160 68
НСР о5 для фактора А (севооборот) 4,48 3,15
НСР 05 для фактора В (обработка почвы) 3,78 2,36
НСР 05 для фактора С (фон удобренности) 4,37 3,85
Таблица 2 - Водопотребление озимой пшеницы в зависимости от вида севооборота, способа основной обработки почвы и уровня удобренности в среднем за 2009-2011 гг. (слой почвы 0-100 см)_
Навоз, т/га (последействие) Минеральные удобрения, доза Суммарное водопотребление, м3/га Коэффициент водопотребления, м3/т
вспашка мелкая обработка вспашка мелкая обработка
Плодосменный севооборот
0 0 2455 2565 1576 1432
2 дозы 2559 2535 1124 1033
80 0 2539 2559 1037 997
2 дозы 2605 2569 822 869
Среднее по фонам удобренности 2540 2557 1140 1083
Зернопропашной севооборот
0 0 2565 2565 1400 1382
2 дозы 2572 2599 960 883
80 0 2599 2565 1055 967
2 дозы 2595 2582 723 805
Среднее по фонам удобренности 2583 2578 1035 1009
Зернопаропропашной севооборот
0 0 2549 2565 1352 1275
2 дозы 2599 2595 914 871
80 0 2622 2615 1015 999
2 дозы 2635 2635 748 805
Среднее по фонам удобренности 2601 2603 1007 988
НСР 05 для фактора А (севооборот) НСР 05 для фактора В (обработка почвы) НСР 05 для фактора С (фон удобренности) 46,0 43,0 60,5
Наиболее экономно растения расходовали влагу в зернопаропропашном севообороте. Коэффициент водо-потребления культуры в севообороте в среднем по фонам удобренности составил 1007 м3/т на вспашке и 988 м3/т на варианте с мелкой обработкой. Несколько большее потребление влаги озимой пшеницей отмечено в зернопропашном севообороте: 1035 и 1009 м3/т по вспашке и мелкой обработке, соответственно. Максимальный расход влаги на формирование урожая зерна получен в плодосменном севообороте: 1140 и 1083 м3/т по вспашке и мелкой обработке, соответственно.
Способ основной обработки почвы также оказывал влияние на коэффициент водопотребления. Во всех изучаемых севооборотах на вариантах с мелкой обработкой наблюдалось более экономное использование почвенной влаги по сравнению со вспашкой. Подобная тенденция прослеживается по всем фонам удобренно-сти, за исключением делянок с совместным применением органических и минеральных удобрений.
Применение минеральных удобрений под озимую пшеницу позволило снизить коэффициент водопотреб-ления до 871-1124 м3/т по сравнению с 1275-1576 м3/т на контроле без удобрений. При органо-минеральной системе удобрения в опыте получены наименьшие коэффициенты водопотребления озимой пшеницы 723869 м3/т.
Список использованных источников
1. Котлярова О.Г., Уваров Г.И., Котлярова Е.Г. Плодородие агроландшафтов Центрально-Черноземной зоны: монография. - Белгород: Изд-во БелГСХА, 2004. - 277 с.
2. Соловиченко В.Д. Плодородие и рациональное использование почв Белгородской области. - Белгород: «Отчий край», 2005. - 292 с.
3. Доспехов Б. А. Практикум по земледелию. - М.: Аг-ропромиздат, 1987. - 383 с.
4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агро-промиздат, 1985. - 351 с.
5. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. - М.: Агропромиздат, 1986. -416 с.
6. Уваров Г.И., Соловиченко В.Д., Бондаренко М.В. Аг-роэкологические аспекты обработки почв ЦЧР: учебное пособие. - Белгород: БелГСХА, 2007. - 100 с.
Информация об авторах Линков Николай Александрович, аспирант ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА».
Линков Сергей Александрович, старший преподаватель кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА».
Акинчин Александр Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА».
Кузнецова Лариса Николаевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА», тел. 8(4722) 39-26-68, е-шай: linkovserg@yandex.ru
