CC BY
13
Актуальной остается проблема заделки растительных остатков, которые могут препятствовать формированию дружных всходов возделываемых культур, особенно при поверхностной обработке почвы.
Учет распределения измельченной соломы по профилю почвы после заделки показал, что в варианте с поверхностным рыхлением на 10-12 см тяжелой дисковой бороной 75,4% соломы сосре-дотач ивается в слое 0-10 см, 24,6% - на глубине 10-20 см. При вспашке величина этого показателя составляет соответственно 45,3 и 54,7%.
Наличие большого количества растительных остатков в верхнем слое при поверхностной обработке почвы приводило к снижению глубины посева семян и густоты всходов. Результаты учетов свидетельствуют, что по отвальной обработке почвы в среднем за годы исследований на оптимальную и близкую к ней глубину (5-8 см для гороха и 4-6 см для сои) удалось заделать (с использованием сеялки С3-3,6) 65,6% семян гороха и 39,1% сои, после поверхностной - соответственно 34,5 и 50,3%. При посеве гречихи после вспашки на оптимальной глубине (3-7 см) размещались 74,6% семян, по поверхностной обработке - только 61,8%.
Мелкая заделка гороха на глубину 3-5 см (29,8% семян), сои и гречихи на глубину 3-4 см (соответственно, 25,0 и 14,1%) вперемешку с растительными остатками отражалась на густоте всходов. После поверхностной обработки почвы величина этого показателя у гороха снижалась, в сравнении со вспашкой, на 5,2%, сои - на 9,4, гречихи - на 12,0%.
Результаты многолетних исследований указывают на то, что органическое вещество соломы повышает поглотительную и водоудерживаю-щую способность почвы, смягчает разрушение почвенной структуры при механической обработке. При заделке соломы (5 т/га) плугом сохраняется 153 мм осадков, дисковым лущильником - 173, а без ее использования - лишь 92,7 мм [9].
В наших опытах внесение измельченной соломы способствовало лучшему сохранению влаги в почве. В изученных вариантах динамика влажности была идентичной.
Независимо от способа обработки запасы продуктивной влаги в пахот->я ном (0-20 см) слое почвы при посеве о на удобренном фоне были на 2-4 мм ^ больше, чем на неудобренном (28-^ 29 мм), что, на наш взгляд, можно о» объяснить лучшим скреплением по-| чвенных частиц при разложении массы
соломы (табл. 1). ® При этом в варианте с поверхност-5 ной обработкой почвы в метровом $ слое накапливалось на 3-4 мм про-
2. Обеспеченность почвы элементами питания перед уборкой гречихи (в среднем за 2012-2014 гг.)
Основная обработка почвы Внесение удобрений Слой 0-10 см Слой 0-30 см
Р О * 1 2 5 К2О* гумус** Р О * 1 2 5 К2О* гумус**
Исходные данные за 2009-2011 гг. 22,5 12,8 4,52 20,2 10,8 4,27
Горох - озимая пшеница - гречиха
Отвальная без удобрений 23,2 13,0 4,38 20,0 11,0 4,20
солома + удобрения 24,9 16,0 4,47 22,8 13,1 4,32
Поверхност- без удобрений 22,4 13,4 4,49 20,7 11,1 4,27
ная солома + удобрения 23,6 13,9 4,57 20,9 12,0 4,34
Соя - ячмень - гречиха
Отвальная Поверхностная без удобрений 23,1 10,8 4,33 20,5 9,4 4,29
солома + удобрения 25,8 16,9 4,48 23,6 13,9 4,37
без удобрений 22,5 10,8 4,50 20,8 9,5 4,30
солома + удобрения 25,2 17,7 4,59 23,0 11,8 4,40
* мг/100 г почвы
** %
дуктивной влаги меньше, чем при отвальной, что связано с разной проницаемостью почвы.
К периоду цветения гречихи было заметно увеличение запасов продуктивной влаги (от 4 до 8 мм) после поверхностной обработки почвы, в сравнении с отвальной, как в пахотном, так и в метровом слоях почвы. Перемешанная и разлагающаяся органическая масса растительных остатков способствовала меньшему испарению влаги из нижележащих слоев. При этом в звене горох - пшеница - гречиха в метровом слое почвы накапливалось на 6-10 мм влаги больше, чем в звене соя - ячмень - гречиха. Последнее связано с повышенным количеством оставшейся органической массы соломы и корней после гороха.
В научной литературе отмечается, что даже однократное внесение соломы в почву снижает плотность пахотного слоя [8]. В нашем опыте существенных различий между вариантами не установлено. При использовании соломы плотность почвы была оптимальной для гречихи - 1,23-1,27 г/см3. Максимальное ее увеличение (на 0,05 г/см) отмечено после поверхностной обработки почвы в слое 10-20 см. Средняя плотность сложения почвы 0-30 см слоя по вспашке при посеве составляла 1,21 г/см3, к уборке - 1,24 г/см3, после поверхностной обработки - 1,24 и 1,27 г/см3 соответственно (см. табл. 1).
Этот факт подтверждает возможность уменьшения интенсивности
обработки почв под посев гречихи в условиях Орловской области [10].
Сравнительный анализ обеспеченности питательными веществами почвы перед уборкой гречихи в зависимости от использования соломы, удобрений и способа основной обработки в 3-польныхзвеньяхсевооборотов показал незначительные различия между вариантами в содержании фосфора, калия и гумуса (табл. 2).
При внесении удобрений установлена тенденция увеличения содержания в почве элементов минерального питания растений, особенно калия (на 25,5%).
Удобрения обеспечивали больший сбор урожая в звеньях севооборотов, однако увеличивался и вынос питательных веществ. Использование соломы обеспечивало сохранение плодородия почвы без значительных затрат на удобрения, что снижает себестоимость продукции.
Как показали исследования, средняя за 3 года урожайность гороха под влиянием минеральных удобрений увеличилась на 0,52 т/га (на 18,4%), сои - на 0,16 т/га (7,8%), озимой пшеницы - на 0,36 т/га (8,8%), ячменя - на 0,54 т/га (27,6%). Однако сбор продукции гречихи в этих вариантах снизился на 0,03-0,10 т/га, что было связано с полеганием растений (табл. 3).
При этом урожайность гречихи в звене с горохом и озимой пшеницей оказалась в среднем на 0,12 т/га больше, чем в звене с соей и ячменем. Обусловлено
3. Урожайность культур в звеньях севооборотов в зависимости от способа заделки соломы и внесения удобрений, т/га
Основная обработка почвы Удобрения 20102012 гг. 20112013 гг. 20122014 гг.
1-е звено Отвальная Поверхностная без удобрений солома + удобрения без удобрений солома + удобрения горох 2,46 3,03 2,15 2,60 озимая пшеница 3,61 3,96 3,82 4,21 гречиха 1,72 1,65 1.59 1.60
НСР05 2-е звено 0,07 0,09 0,03
соя ячмень гречиха
Отвальная без удобрений 1,97 1,48 1,65
солома + удобрения 2,15 2,08 1,53
Поверхностная без удобрений 1,80 1,37 1,49
солома + удобрения 1,93 1,84 1,40
НСР05 0,08 0,11 0,03
Звено севооборота Основная обработка почвы Внесение удобрений Закладка опыта, годы В среднем по трем закладкам
1-я, 2010-20121 2-я, 2011-20131 3-я 2012-2014
Горох - пшени- отвальная без удобрений 1,58 3,82 4,11 3,17
ца -гречиха солома + удобрения 2,25 3,89 4,63 3,59
поверхностная без удобрений 1,40 3,57 4,16 3,04
солома + удобрения 2,15 3,69 4,46 3,43
Соя - ячмень -гречиха отвальная поверхностная без удобрений 2,26 2,25 2,83 2,45
солома + удобрения 2,41 2,62 3,28 2,77
без удобрений 1,92 1,88 2,90 2,23
солома + удобрения 2,13 1,97 3,37 2,49
НСР05 0,08 0,11 0,16 0,12
оптимизация земледелия: Сб. докл. межд. науч.-практ. конф. ВНИИЗиЗПЭ. Курск: Топ, 2004. С. 265-267.
10. Новиков В.М. Эффективность систем основной обработки почвы в севообороте // Земледелие. 2008. № 1. С. 24-25.
influence of elements of plant growing intensification on crops productivity in crop rotations links
V.M. Novikov
All-Russia Research Institute of Legumes and Groat Crops, Molodezhnaya str, 10, building 1, set. Streletskiy, Orel district, Orel region, 302502, Russia
это большим количеством органической массы гороховой и пшеничной соломы, а значит, лучшим обеспечением питательными элементами.
При заделке соломы плугом урожайность гороха, сои, ячменя и гречихи существенно увеличивалась, по сравнению с поверхностной обработкой. Озимая пшеница, наоборот, была продуктивнее во втором случае (в среднем на 0,31 т/га). Эта тенденция неоднократно была отмечена в прежних исследованиях на наших почвах [10].
Средняя по трем закладкам опыта продуктивность звена горох - озимая пшеница - гречиха, выраженная в зерновых единицах (зерн. ед.), составила 3,31 тыс./га; соя - ячмень - гречиха -2,48 тыс./га, или на 0,83 тыс./га ниже (табл. 4). Такое преимущество первого звена обусловлено формированием более благоприятных почвенных условий в результате разложения большего количества соломы: лучшей обеспеченностью влагой, меньшей плотностью сложения почвы, положительной тенденцией баланса калия.
Наибольшая продуктивность посевов (3,59 тыс. зерн. ед./га) отмечена после вспашки с применением минеральных удобрений взвене с горохом, наименьшая (2,23 тыс./га) - в звене с соей после поверхностной обработки без удобрений. В обоих звеньях отмечается существенный рост величины этого показателя при возделывании культур с использованием минеральных удобрений вместе с соломой предшественников - как при отвальной, так и при поверхностной обработке. Однако результаты в звене горох - пшеница - гречиха лучше.
Оптимизация основной обработки почвы с помощью вспашки на глубину 20-22 см и использования соломы в качестве удобрений, правильный подбор культур обеспечивают интенсификацию производства зерна гречихи и продуктивность звеньев (увеличение объема) севооборотов, поддержание плодородия почвы без увеличения затрат. Продуктивность звена горох - озимая пшеница - гречиха на 0,83 тыс. зерн. ед./га больше, чем в звене соя - ячмень - гречиха. Урожайность гречихи также выше в первом звене (на 0,12 т/га). Накопление питательных веществ вследствие
разложения соломы, а также запас питательных элементов в почве позволяют достичь 71 -81 %-ного уровня от урожая, собранного в варианте с внесением удобрений. Сочетание соломы с удобрениями обеспечивает прибавку продуктивности в звеньях севооборотов на 0,35 тыс. зерн. ед. с 1 га. При заделке соломы плугом дополнительный сбор продукции, в сравнении с поверхностной обработкой, составил 0,20 тыс. зерн. ед./га. Наибольшая продуктивность - 3,59 тыс./га зерн. ед. - отмечена по отвальной вспашке с применением минеральных удобрений в звене с горохом, наименьшая -2,23 тыс./га - в звене с соей после поверхностной обработки без удобрений.
Литература.
1. Акименко А.С. Системоорганизую-щее значение севооборотов//Севооборот в современном земледелии: Сб. докл. Межд. науч. конф. М.: МСХА, 2004. С. 57.
2. Жученко А.А. Главные приоритеты биологизации и экологизации интенсифи-кационных процессов в растениеводстве // Адаптивное растениеводство. Теория и практика. М.: Агрорус, 2009. Т.2. С. 28-60.
3. Назарюк В.И., Калимуллина Ф.Р. Использование минеральных удобрений и растительных остатков в зерновом севообороте // Вестник РАСХН. 2011. № 5. С. 26-28.
4. Галеева Л.П. Влияние сидератов на плодородие чернозёмов выщелоченных Новосибирского Приобья //Достижения науки и техники АПК. 2014. №1. С. 21-23.
5. Каминский В.Ф., Литвинов Д.В., Шаронова Н.Л. Биологический круговорот органического вещества и элементов питания в короткоротационных севооборотах // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 3. С. 11-14.
6. Русакова И.В. Ресурсы и эффективное использование соломы в России // Земледелие, растениеводство, селекция: настоящее и будущее: Сб. матер. Межд. науч.-практ. конф. Минск: РУП «Науч.-практ. центр НАН Беларуси по земледелию», 2012. Т.1. С. 22-24.
7. Стулин А.Ф. Накопление корневых и пожнивных остатков полевых культур в почве и содержание в них питательных веществ // Агрохимия. 1981. № 8. С. 70-74.
8. Шевченко Д., Кобец Е. Альтернативные методы управления растительными остатками в растениеводстве вместо сжиганий. СПб.: Беллона, 2014. С. 34-51.
9. Григоров А.Н., Лесной Н.Н. Агроэко-логические приемы использования органических остатков // Агроэкологическая
Summary. Results of five-year researches of use of straw as fertilizer and its combinations with mineral fertilizers in crop rotations links at different methods of placement of them are stated. Experiment was laid with three stage links of crop rotations: peas - winter wheat - buckwheat and soya - barley - buckwheat. Comparative studying of crop rotations links showed that productivity advantage belonged to the link with peas, providing the average additional yield 0.83 thousand/ha of grain units. Besides in this link buckwheat yield was 0.12 thousand/ha more. Due to accumulation of nutritive substances from straw decomposition and nutrients stocks in soil, without mineral fertilizers application, on the average in links of crop rotations, productivity was provided 71-81% from level, which was reached in case of treatment. Combination of straw to fertilizers ensured increase productivity in links by 0.35 thousand of grain units per hectare. At straw placement by moldboard plowing we have received in addition 0.20 thousand/ha of grain units, in comparison to surface tilling. The greatest yield of 3.59 thousand/ha of grain units was harvested after moldboard soil cultivation with mineral fertilizers application in link with peas, the least yield was 2.23 thousand/ha in link with soya at surface tilling without fertilizers.
Keywords: links of crop rotations, straw, 3 fertilizers, soil cultivation, soil humidity, soil ® density, yield. |
Author Details: V.M. Novikov, Cand. ® Sc.(Agr.), Leading Researcher (e-mail: of- e [email protected]). u
For citation: Novikov V.M. Influence of ele- <D ments of plant growing intensification on crops Z productivity in crop rotations links. Zemledelie. D 2015. No. 4. pp. 13-15 (in Russ.). 0
ПОЛЕВОДСТВО И ЛУГОВОДСТВО
УДК 635.657:576.8
Применение микробиологических препаратов при возделывании нута в Орловской области
М.В. ДОНСКАЯ1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник С.В. БОБКОВ1, кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией Т.С. НАУМКИНА1, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
A.В. ГЛАЗКОВ1, аспирант
B.В. НАУМКИН2, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
1ВНИИ зернобобовых и крупяных культур», ул. Молодежная, 10, корп. 1, пос. Стрелецкий, Орловский район, Орловская область, 302502, Россия 2Орловский ГАУ, ул. Генерала Родина, 69, Орел, 302019, Россия E-mail: [email protected]
Для изучения эффективности применения микробиологических препаратов были заложены опыты на перспективных сортах и образцах нута (Cicer arietinum) из мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова. Исследование проводили в 2010-2014 гг. в условиях Орловской области. Для инокуляции семян использовали ризоторфин (штаммы 527, 522 и 065 на основе клубеньковых бактерий Mesorhizobium ciceri) и почвенно-корневую смесь из-под ми-коризованной суданской травы, содержащей штаммы грибов арбускулярной микоризы (Glomus intraradices - штамм 8, Glomus fasciculatum - штамм 7). Схема опытов включала контроль и варианты с самостоятельной и совместной инокуляцией семян микробными препаратами: ризоторфином в расчете 200 г/га за 1 ч до посева; почвенно-корневой смесью из-под микоризован-ной суданской травы, которую перед щ посевом вносили в почву в дозе 500 кг/ q га. Химические средства защиты рас-сч тений не применяли. Предпосевная ^ инокуляция семян нута ризоторфином z и двойная инокуляция (ризоторфин + Sji эндомикоризные грибы) улучшают рост jjj и развитие растений культуры, увели-Ч чивают продолжительность вегетаци-^ онного периода, повышают семенную 2 продуктивность и крупность семян, а $ также содержание белка в семенах. Вы-
делены сортообразцы, отличающиеся высокой отзывчивостью на применение микробиологических препаратов: к-526 (Колумбия), к-1507 (Индия), Зерноградский 36, Краснокутский 36, Краснокутский 1 23, Краснокутский 195, Заволжский, Приво 1 и Золотой юбилей, которые рекомендованы для использования в сопряженной селекции растительно-микробных систем на повышение эффективности симбиоза.
Ключевые слова: нут ( Cicer arietinum), сортообразец, содержание белка, инокуляция, азотфиксирующие бактерии, грибы арбускулярной микоризы.
Для цитирования: Применение микробиологических препаратов при возделывании нута в Орловской области / М.В.Донская, С.В. Бобков, Т.С. Наумкина, А.В. Глазков, В.В. Наумкин//Земледелие. 2015. № 4. С. 16-18.
Нут (Cicer arietinum) - одна из самых засухоусто йчивых и жаросто йких зернобобовых культур [1]. Однако, как показывают результаты последних исследований, его с успехом можно выращивать и в областях с умеренным климатом [2, 3].
Внедрение нута в производство ЦЧР долго сдерживалось отсутствием адаптированных сортов, обладающих оптимальной продолжительностью вегетационного периода и отвечающих всем предъявляемым к ним требованиям.
Для выращивания нута на севере Центрально-Черноземного региона необходима разработка адаптивной технологии возделывания, один из элементов которой - применение микробиологических препаратов.
Установлено, что азотфикси-рующая активность симбиотических систем, урожайность и белковая продуктивность бобовых культур в решающей степени зависят от наличия специфичного активного вирулентного штамма ризобий, комплементарного конкретному виду и сорту бобовой культуры, а также параметров основных факторов внешней среды: влагообеспеченно-сти, реакции почвенного раствора, температурного режима, содер-
жания доступных форм элементов минерального питания [4].
Максимального значения биологическая фиксация может достигать при инокуляции семян бактериальными препаратами. Так, агрономическая эффективность ризоторфина для бобовых культур составляет в среднем 10-30%, дополнительный сбор белка - 1-2 ц/га. При интродукции новых культур (козлятник, астрагалы и др., впервые высеваемых на этих почвах) использование препарата повышает продуктивность растений на 50-100%, накопление протеина - в 2-3 раза [5, 6].
В природных экосистемах бобовые формируют ассоциации с грибами арбускулярной микоризы (АМ) и ризобиями. Такие взаимодействия получили название тройного симбиоза. При этом вследствие улучшения азотного и фосфорного питания повышается продуктивность растения-хозяина, его устойчивость к стрессам [7].
Исследования показывают, что совместная инокуляция растений сои биопрепаратами на основе клубеньковых бактерий и эндоми-коризных грибов лучше влияет на урожайность, чем обработка каждым препаратом отдельно, и значительно увеличивает содержание белка в семенах [8-11]. Однако воздействие предпосевной инокуляции семян нута ризоторфином и грибами АМ на морфобиологические и симбио-тические особенности этой культуры изучено мало.
Цель исследований - определить эффективность применения ризо-торфина и грибов АМ при возделывании нута в условиях Орловской области.
Полевые опыты проведены в 20102014 гг. Значения климатических показателей были близки к среднемно-голетним, за исключением аномально жаркого и засушливого 2010 г
Материалом для исследований послужили 26 сортов и образцов нута из мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова (г Санкт-Петербург).
Схема опытов включала контроль и варианты с самостоятельной и совместной инокуляцией семян ризоторфином и грибами АМ. Обработку ризоторфином (штаммы 527, 522, 065 на основе клубеньковых бактерий Mesorhizobium &сег/') осуществляли в расчете 200 г/га за 1 ч до посева. Инокуляцию грибами АМ проводили
