CC BY
45
УДК 631.51:631.174
Как повысить эффективность использования почвенной влаги
В.И. КАРГИН, профессор
Мордовского государственного
университета имени Н.П. Огарева
А.А. ЕРОФЕЕВ,
руководитель филиала
ФГУ «Россельхозцентр»
по Республике Мордовия
Д.Н. ГОВОРОВ,
заместитель директора
ФГУ «Россельхозцентр»
Р.А. ЗАХАРКИНА,
Ю.И. КАРГИН,
доценты
Саранского кооперативного института
e-mail: rscmonitoring@mail.ru
Традиционные схемы обработки почвы существенным образом корректирует такой мощный стрессовый фактор, как глобальное и региональное изменение климата. Поэтому перед специалистами с особой остротой встал вопрос о повышении эффективности использования почвенной влаги при разных способах обработки почвы [6-9] и применении минеральных удобрений с экологически безопасными биопрепаратами [1-5].
В каждом конкретном случае при этом принимались во внимание погодные условия, состав и структура почвы. Исследования проводились в ООО «Константиновское» Ромодановского района Республики Мордовия в 2006-2008 гг. в трех-факторном деляночном опыте.
СХЕМА ОПЫТА: Фактор А (основная обработка почвы):
1. Вспашка плугом ПЛН-5-35 (контроль);
2. Обработка дискатором на глубину 8—10 см;
3. Обработка БДТ-7А на глубину 8-10 см;
4. Обработка КПЭ-3,8А на глубину 8—10 см;
5. Без основной обработки. Фактор В (обработка семян
биологическими препаратами):
2.1. Контроль (без обработки биопрепаратами);
2.2. Азотовит, 0,8 л/т;
2.3. Бактофосфин, 0,8 л/т;
2.4. Альбит, 30 г/т.
Фактор С (применение средств защиты растений):
3.1. Контроль (без средств защиты растений);
3.2. Комплекс защитных мероприятий.
В качестве исследуемой культуры была выбрана яровая пшеница сорта Прохоровка. Почва - выщелоченный чернозем. Биологическими препаратами обрабатывали семена за 1-2 дня до сева. Комплекс приемов защиты растений включал обработку посевов в период вегетации при появлении вредителей в численности, превышающей экономический порог вредоносности (ЭПВ) препаратом сэмпай* (0,2 л/га); в фазе кущения - баковой смесью гербицидов прима (0,3 л/га) + магнум (5 г/га); в фазе выхода в трубку - обработку против болезней фунгицидом тилт (0,5 л/га).
В наших исследованиях выявлено, что плотность почвы в течение вегетационного периода увеличивается под влиянием деятельности корневой системы яровой пшеницы, выпадающих осадков и других факторов. В слое почвы 0-10 см различий в плотности по вариантам обработки не отмечалось. В слое 10-30 см в вариантах
* На культуре не зарегистрирован.
с мелкой обработкой (2-4) и без основной обработки (5) происходило достоверное увеличение плотности по сравнению со вспашкой (1). Например, в слое 10-20 см в фазе восковой спелости пшеницы увеличение плотности почвы в этих вариантах по сравнению со вспашкой составило 7,88,7 %, а в слое 20-30 см - 4,9 %.
Приемы основной обработки почвы оказывают заметное влияние на характер распределения почвенных пор. Установлено, что минимальный объем воздуха, ниже которого прекращается газообмен между почвенным и атмосферным воздухом (пористость аэрации) составляет 8-12 %, а в очень плотных почвах даже 16 %. Недостаток кислорода в почве приводит к торможению процессов поглощения питательных веществ растениями и анаэробных процессов. В нашем опыте наиболее благоприятное соотношение пор, занятых водой и воздухом, отмечалось в вариантах со вспашкой. При проведении мелкихобработок объем пор, занятых воздухом, снижался, особенно при избыточном увлажнении почвы в весенний и осенний периоды. В среднем за три года пористость аэрации в период сева яровой пшеницы в вариантах с мелкой обработкой снизилась до 9,7 % или до критического уровня для развития растений.
Изменение плотности почвы оказало влияние на формирование корневой системы растений яровой пшеницы. В контроле масса корней составила 3,29 т/га, а в варианте с обработкой семян биопрепаратами она увеличилась на 0,19-0,26 т/га (5,8-7,9 %). Лучшее развитие корневой системы отмечалось в вариантах с применением средств защиты растений -3,97 т/га, без них - 2,94 т/га, то есть увеличилась на 1,03 т/га (35 %). Достоверное увеличение массы
корней отмечалось в варианте со вспашкой, в среднем по опыту она составила 4,33 т/га. Под влиянием мелких обработок масса корней уменьшилась до 3,83-3,84 т/га, снижение составило 0,49-0,5 т/га (11,3-11,5 % к контролю). Наиболее заметно масса корней снижалась в варианте без основной обработки - на 66,5 %.
Особенности развития корневой системы оказывали влияние на использование ресурсов влаги. В вариантах с мелкой обработкой, где корневая система располагалась в верхних слоях почвы, поглощались запасы влаги из слоя 0-50 см. В вариантах со вспашкой из этого слоя было использовано в среднем за три года 9 мм, а в вариантах с мелкими обработками - 2430 мм. Из слоя 50-100 см в варианте со вспашкой было использовано 31 мм, а с мелкими обработками - 1-7 мм.
Самое низкое водопотребление было характерно для вариантов с отвальной вспашкой (табл.) -42,67** мм на 1 т зерна, в вариантах с мелкими обработками -45,81-48,39 мм, то есть эффективность использования влаги снизилась на 7,3-13,4 %. Особенно расточительно растения пшеницы расходовали влагу в варианте без основной обработки почвы, где на 1 т зерна было использовано 137,64 мм влаги, то есть расход влаги по сравнению со вспашкой (контроль) увеличился в 3,2 раза.
Наряду с обработкой почвы, одним из наиболее эффективных направлений защиты посевов от засухи является применение биопрепаратов. Например, в нашем опыте биопрепараты существенно увеличили эффективность использования почвенной влаги. Если в контроле на 1 т зерна было израс-
** Цифры рассчитаны как средние по вариантам обработки почвы.
Влияние основной обработки почвы, биопрепаратов и средств защиты растений на эффективность использования влаги за период посев -полная спелость яровой пшеницы, среднее за 2006-2008 гг.
Факторы Урожайность Израсходовано влаги (мм)
А В С (т/га) всего на 1 т зерна
Вспашка плугом ПЛН-5-35 (контроль) Контроль Азотовит Контроль Комплекс Контроль 3,87 4,70 4,12 190 190 190 49,09 40,42 46,12
Комплекс 5,00 190 38,00
Бактофосфин Контроль 4,08 191 46,81
Комплекс 4,87 190 39,01
Альбит Контроль 4,17 187 44,84
Комплекс 5,04 187 37,10
Обработка дискатором на 8-10 см Контроль Азотовит Контроль Комплекс Контроль 3,02 4,47 3,26 186 184 184 61,59 41,16 56,44
Комплекс 4,72 184 38,98
Бактофосфин Контроль 3,26 184 56,44
Комплекс 4,70 184 39,15
Альбит Контроль 3,33 183 54,95
Комплекс 4,76 183 38,44
Обработка БДТ-7А на 8-10 см Контроль Азотовит Контроль Комплекс Контроль 2,95 4,46 3,23 176 177 177 59,66 39,69 54,80
Комплекс 4,77 177 37,11
Бактофосфин Контроль 3,20 177 55,31
Комплекс 4,74 177 37,34
Альбит Контроль 3,28 174 53,05
Комплекс 4,82 174 36,10
Обработка КПЭ-3,8А на 8-10 см Контроль Азотовит Контроль Комплекс Контроль 2,86 4,58 3,16 171 171 171 59,79 37,34 54,11
Комплекс 4,84 171 35,33
Бактофосфин Контроль 3,11 171 54,98
Комплекс 4,80 171 35,62
Альбит Контроль 3,21 173 53,89
Комплекс 4,88 173 35,45
Без осенней обработки Контроль Контроль Комплекс 1,09 1,32 176 176 161,47 133,33
Азотовит Контроль 1,20 176 146,67
Комплекс 1,42 176 123,94
Бактофосфин Контроль 1,18 176 149,15
Комплекс 1,39 176 126,62
Альбит Контроль 1,23 173 140,65
Комплекс 1,45 173 119,31
НСР05 частных различий 0,13
НСР„А 0,05
НСР05 В 0,04
НСР05 С 0,03
ходовано 68,35 мм воды, то при применении биопрепаратов этот показатель снизился до 61,3864,11 мм (на 6,6-11,4 % по отношению к контролю). Эффективность использования влаги резко увеличивалась в результате применения средств защиты растений. Если без них на 1 т зерна было израсходовано 72,99 мм влаги, то при применении комплекса средств защиты растений этот показатель снизился до 55,51 мм, или на 31,5 %.
Результаты опыта показали, что в среднем за три года урожайность яровой пшеницы в варианте со вспашкой составила 4,78 т/га. Проведение мелких обработок снизило урожайность до 3,933,94 т/га, или на 13,7-14 % по сравнению со вспашкой.
Предпосевная обработка семян яровой пшеницы биопрепаратами способствовала повышению урожайности. Наибольшую прибавку обеспечила инокуляция семян альбитом. В контроле урожайность яровой пшеницы в среднем за три года составила 3,33 т/га, при обработке семян азотовитом она повысилась на 0,24 т/га (7,2 %), бактофосфи-ном - на 0,2 т/га (6 %) и альбитом - на 0,29 т/га (8,7 %).
Применение средств защиты растений повысило урожайность зерна яровой пшеницы в среднем по опыту с 2,94 т/га в контроле до 4,09 т/га (39,1 %).
Изучаемые варианты оказывали существенное влияние на расход элементов питания. Расход азота на 1 т зерна с учетом побочной продукции в среднем по опыту составил 31,37 кг. Обработка почвы не оказала существенного влияния на его расход, за исключением варианта без основной обработки, в которой расход азота уменьшился с 32,24 кг в контроле до 28,27 кг, то есть снижение составило 14 %.
Под влиянием биопрепаратов произошло некоторое увеличение расхода азота в пределах ошибки опыта.
Расход фосфора на 1 т продукции составил 10,38, а калия -13,13 кг. Под влиянием биопрепаратов произошло некоторое увеличение расхода фосфора: с 9,91 кг в контроле до 9,93-10,34 кг.
Средние показатели затрат по азоту и калию в нашем опыте существенно отличались от справоч-
ных данных, что необходимо учитывать при расчете доз удобрений в сходных почвенно-климатичес-кихусловиях.
Таким образом, в целях эффективного использования запасов влаги под яровую пшеницу целесообразно проводить мелкую обработку почвы на глубину 8-10 см при условии применения биологических препаратов и комплекса средств защиты растений с учетом ЭПВ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство под ред. акад. РАСХН В.И. Кирюшина и А.Л. Иванова. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005, 784 с.
2. ГоворовД.Н. Оптимизация систем основной обработки почвы. // В сб. науч. трудов РИАМА № 8 под общ. ред. И.Д. Шаробаро. - М.: Минсельхоз России, ФГОУ «РИАМА», 2007, с. 57-66.
3. Дулов М.И., ТроцА.П. Урожайность и качество зерна мягкой пшеницы в лесостепной зоне Среднего Поволжья при применении ресурсосберегающих технологий возделывания // Сельскохозяйственная биология, 2007, № 5, с. 100-104.
4. ЗлотниковА.К. Биопрепарат альбит для повышения урожая и защиты растений: опыты, рекомендации, результаты применения. Под ред. акад. РАСХН В.Г. Минеева. -М.: ООО «Издательство Агрорус», 2008, с. 30-41.
5. Злотников А.К., Злотников К.М. Применение биопрепарата для повышения устойчивости растений к засухе и другим стрессам // Агро-XXI, 2007, № 10-12, с 27-38.
6. КаргинВ.И., ЕрофеевА.А., Захаркина Р.А., Каргин Ю.И. Влияние средств химизации на урожайность и качество зерна яровой пшеницы // Защита и карантин растений, 2009, № 10, с. 29-32.
7. КаргинВ.И., Немцев С.Н., Перов Н.А. Водопотребление ячменя в связи с приемами основной обработки выщелоченного чернозема // Достижения науки и техники АПК, 2008, № 4, с. 22-24.
8. Макаров В.И., КаргинИ.Ф., Юнусов Г.С., Каргин В.И., Маслова Н.Ф., МихеевА.В. Эволюция систем обработки почвы. - Йошкар-Ола, 2010, 416 с.
9. Немцев С.Н., Каргин В.И., Захаркина Р.А., Каргин Ю.И. Экономическая и энергетическая оценка мелкой обработки выщелоченного чернозема под ранние зерновые культуры // Доклады РАСХН, 2009, № 4, с. 38-41.
Аннотация. Полученные данные свидетельствуют, что эффективному использованию запасов влаги растениями яровой пшеницы способствует мелкая обработка почвы под эту культуру на глубину 8-10 см с одновременным применением биологических препаратов и комплекса средств защиты растений.
Ключевые слова. Запасы влаги, средства защиты растений, биопрепараты, обработка почвы, яровая пшеница, чернозем, водопотребление, вынос элементов питания.
Abstract. The obtained information shows that the shallow cultivation of the soil with the depth of 8-10 cm and synchronous use of biological preparations and complex means of plants protection assist to effective consumption of reserves of liquid for spring wheat plants.
Keywords. Reserves of liquid, means of plants protection, biological preparations, cultivation of the soil, spring wheat, black earth, consumption of water, carrying-out of nutritions elements.
