CC BY
11
УДК631.3: 631.51.013: 631.8.022.3
некоторые элементы технологии возделывания гороха посевного в эрозионно опасных
условиях
Н.Н. КИСС, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected])
А.Е. МИЩЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
Э.А. ГАЕВАЯ, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник
А.П. ВАСИЛЬЧЕНКО, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
Ю.Г. КУЗНЕЦОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Институтская, 1, пос. Рассвет, Аксайскийр-н, Ростовская обл., 346735, Российская Федерация
Резюме. Цель исследований - совершенствование почвозащитной технологии возделывания гороха на эрозионно опасных склонах крутизной 3,5-4,0°. Было изучено влияние отвальной основной обработки почвы навесным плугом ПН-5-35 на 20-22 см, почвозащитной основной обработки почвы чизельным плугом ПЧ-2,5 на ту же глубину. Также оценивали эффект разных доз удобрений: естественное плодородие; умеренный - внесение под оба вида основной обработки почвы P70K90; повышенный - применение P90K120. Способы основной обработки оказали существенное и разнонаправленное влияние на урожайность гороха только в 2003, 2005 и 2011 гг. Так, если в 2003 г. урожайность гороха при применении чи-зельной основной обработки почвы составила 1,22 т/га и была значительно, на 0,12 т/га, выше, чем при отвальной, то в 2005 и 2011 гг. урожайность при отвальной обработке составила 2,17 и 2,93 т/га соответственно, что на 0,47и 0,14 т/га выше, чем при чизельной. Основным фактором повышения плодородия почв и урожайности гороха посевного на эрозионно опасных землях служит уровень применения удобрений. Отмечено систематическое и значительное влияние этого фактора на урожайность гороха посевного. Исключение составляют2007 и 2008 гг. Самая высокая урожайность гороха при применении умеренного и повышенного уровня удобрений была получена в 2011 гг. и составила соответственно 3,02 и 3,20 т/га. В результате исследований установлена равноценность отвальной и чизельной основных обработок почвы. Эффективная норма удобрений при возделывании гороха в приазовской зоне Ростовской области составляет P70K90. Ключевые слова: горох, обработка почвы, удобрения, склоны, урожайность.
Для цитирования: Некоторые элементы технологии возделывания гороха посевного в эрозионно опасных условиях /Н.Н. Кисс, А.Е. Мищенко, Э.А. Гаевая, А.П. Васильченко, Ю.Г. Кузнецов // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 2. С. 58-60.
Распространение водной эрозии, которая служит основным фактором снижения плодородия пашни, на сельскохозяйственных угодьях Ростовской области оценивается в 3,22-3,79 млн га [1] из 8,83 млн га земель сельскохозяйственного назначения [2], что составляет 36,4-42,9%. Половина посевов гороха в Ростовской области расположена на склонах различной крутизны и экспозиции. Способы и системы защиты почв от эрозии, освоение которых было начато в области, как и по всей стране, в конце 60-х - начале 70-х годов XX века, к началу XXI века, в основном, разработаны как в теоретическом, так и в практическом плане. За этот период были созданы комплексы включающие организационные, агротехнические, лесомелиоративные,
гидротехнические мероприятия, рассчитанные на предотвращение эрозионных процессов практически любой интенсивности. Основным критерием эффективности этих приемов считается степень предотвращения процессов деградации; технологическому аспекту их внедрения уделялось недостаточное внимание. Как правило, на склоновых землях применяют зональные технологии возделывания.
Однако многие авторы отмечают отличие условий произрастания сельскохозяйственных культур на склонах от равнинных участков и подчеркивают необходимость разработки технологий возделывания, адаптированных к условиям склонового земледелия [3-6].
В условиях Приазовской зоны Ростовской области в зимний период из-за преобладания юго-восточных ветров высота снежного покрова и запасы воды в снеге больше на склонах западной и северной экспозиции, по сравнению с южными и восточными [7].
Анализ многолетних данных лаборатории адаптивно-ландшафтного земледелия ДЗНИИСХ показывает, что агрофизические свойства обыкновенных слабо-, средне- и сильносмытых черноземов по некоторым показателям существенно отличаются от зональных несмытых. Один из ключевых показателей агрофизических свойств почв - плотность сложения - с увеличением эродированности также увеличивается на 0,02-0,03 г/см3 на слабосмытых, на 0,15-0,25 г/см3 на сильносмытых почвах, по сравнению с несмытыми.
На склоновых землях значительно изменяются также и другие показатели плодородия почв. Так, снижение почвенного плодородия по содержанию гумуса составляет на слабосмытых почвах 25%, на среднесмытых - 45%, и на сильносмытых почвах 70%, по сравнению с уровнем плодородия несмытых почв [8].
В силу вышеизложенных обстоятельств назрела настоятельная необходимость разработки технологии возделывания сельскохозяйственных культур на склонах.
Цель исследований - совершенствование почвозащитной технологии возделывания гороха наэрозионно опасных склонах крутизной 3,5-4,0°.
Условия, материалы и методы. Исследования по технологии возделывания гороха на склоновых землях проводили в рамках изучения влияния конструкции зернопаропропашного и почвозащитных севооборотов, способов основной обработки почвы и уровней применения органических и минеральных удобрений на противоэрозионную устойчивость и плодородие чернозема обыкновенного среднесмытого приазовской зоны Ростовской области. Стационарный опыт заложен в ФГБНУ ДЗНИИСХ в 1986 г. Исследования проводили в 2002-2014 гг. в почвозащитном севообороте: чистый пар/горох, озимая пшеница, подсолнечник, яровой ячмень + многолетние травы, многолетние травы (выводное поле).
Почва опытного участка - чернозем обыкновенный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке, средне
Таблица 1. влияние способов основной обработки почвы на урожайность гороха на эродированных землях, т/га
Способ об- Год исследований Среднее
работки почвы 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Чизельная Отвальная НСР05 2,66 2,66 0,41 1,22 1,10 0,09 0,35 0,37 0,04 1,70 2,17 0,34 2,35 2,41 0,50 0,33 0,32 0,08 2,88 2,72 0,25 1,93 2,04 0,15 1,80 1,75 0,12 2,79 2,93 0,14 1,33 1,28 0,14 0,28 0,27 0,02 0,93 0,93 0,21 2,12 2,18 0,11
эродированный. Мощность Апах 25-30 см, горизонта А+В - от 40 до 90 см в зависимости от смытости. Пористость пахотного слоя - 61,5%, подпахотного - 54%, наименьшая влагоемкость (НВ) - 33-35%, влажность устойчивого завядания - 15,4%. Содержание общего азота в слое 0-30 см 0,14-0,16% (ГОСТ 26107-84), исходное содержание подвижных фосфатов 15,7-18,2 мг/ кг (ГОСТ Р 54650-2011), обменного калия 282-337 мг/ кг почвы (ГОСТ 26210-91).
Климат приазовской зоны Ростовской области засушливый, умеренно жаркий, континентальный. Относительная влажность воздуха имеет ярко выраженный годовой ход. Наименьшие ее значения отмечены в июле - 50-60%, минимальные в отдельные дни могут быть 25-30% и ниже. Приход фотосинтетически активной радиации за вегетацию 3,5-4,0 млрд ккал/га [9]. Среднегодовое количество осадков (1956-2014 гг.) 518 мм. Среднегодовая температура воздуха (19502014 гг.) 9,5°С.
В посевах гороха сорта Аксайский усатый-5, внесенного в «Государственный реестр селекционных достижений» по 6 региону были изучены два способа основной обработки почвы: чизельная - чизельным плугом ПЧ-2,5 на 20-22 см; отвальная - пятикорпус-ным навесным плугом ПН-5-35 на ту же глубину (контроль).
В опыте изучали два варианта применения основного минерального удобрения: умеренный, рассчитанный на простое воспроизводство плодородия эродированных почв - Р70К90; повышенный, для расширенного воспроизводства плодородия почвы - Р90К120. Контролем по этому фактору служило естественное плодородие почвы (без удобрений).
Площадь делянок по фактору А «Обработка почвы» -517 м2 (7,5 X 69,0 м), площадь делянок по фактору В «Уровни применения удобрений» - 172,5 м2 (23,0 х 7,5 м). Повтор-ность опыта трехкратная. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по Б.А. Доспехо-ву [10].
результаты и обсуждение. Средняя урожайность гороха в годы исследований (2002-2014 гг.) при применении чизельной обработки составила 2,12 т/га, что незначительно, на 0,06 т/га, меньше, чем при отвальной (НСР05 = 1,1 т/га). При этом в 2003, 2005 и 2011 гг. применение отвальной основной обработки почвы под горох
оказало существенное влияние на его урожайность, которая была достоверно выше, чем в чизельном варианте (табл. 1).
Использование системы удобрений, рассчитанной на расширенное воспроизводство плодородия почвы, привело к значительному увеличению урожайности (табл. 2).
В среднем за годы исследований урожайность гороха при внесении удобрений в дозе Р70К90 на 0,37 т/га, а при внесении Р90К120 - на 0,58 т/га больше, чем при естественном плодородии (НСР05 = 0,15 т/га). Разность между умеренным и повышенным фонами применения удобрений составила 0,21 т/га и также статистически значима.
В 2007 г. отсутствие действия как умеренного, так и повышенного уровня минерального питания растений гороха объясняется недостаточной влагообеспечен-ностью вегетационного периода и повышенной температурой воздуха. За период март-июнь 2007 г. выпало всего 81 мм осадков при среднемноголетней норме 183 мм, средняя температура воздуха составила 14,5°С при среднемноголетнем значении равном 12,5°С (см. рисунок). В 2008 г., несмотря на достаточную влагообе-спеченность вегетационного периода, существенного влияния на урожайность гороха уровни минерального питания растений не оказали (см. табл. 2).
В 2002, 2006, 2009, 2012 гг. только повышенная норма минеральных удобрений оказала существенное влияние на урожайность гороха, по сравнению с естественным фоном. Урожайность гороха в эти годы зависит от количества осадков в период вегетации:
рисунок. Погодные условия в период вегетации гороха в годы проведения исследований (2002-2014 гг.): I—I - количество осадков за март-июнь, мм; — — - средняя температура воздуха за март-июнь, оС
Таблица 2. влияние уровней применения минеральных удобрений на урожайность гороха на эродированных землях, т/га
Уровень применения удобрений_
Годы
2002I2003I2004I2005I2006I2007I2008I2009I2010I2011I2012I2013I2014
Среднее
Без удобрений P к
70 90
Р К
90 120
Средняя урожайность НСР„с
2,45 2,73 2,81 2,66 0,33
0,98 1,24 1,27 1,16 0,12
0,31 0,36 0,4 0,36 0,05
1,52 1,97 2,31 1,93 0,41
1,93 2,5 2,72 2,38 0,61
0,30 0,32 0,36 0,33 0,10
2,91 2,70
2.79
2.80 0,30
1,86 1,96 2,14 1,99 0,18
1,58 1,83 1,92 1,78 0,14
2,35 3,02 3,2 2,86 0,17
1,17 1,31 1,44 1,31 0,17
0,23 0,28 0,33 0,28 0,03
0,63 0,82 1,34 0,93 0,17
1,83 2,20 2,41 2,15 0,15
коэффициент детерминации R2 = 0,77, уравнение регрессии: у = 0,0083х + 0,9216.
В 2003-2005, 2010, 2011, 2013 и 2014 гг. использование умеренного уровня минеральных удобрений приводило к существенному увеличению урожайности гороха, по сравнению с естественным плодородием почвы, однако применение повышенных доз не привело к значительному росту продуктивности.
Исследованиями установлена большая эффективность применения умеренного уровня минерального питания растений, предусматривающего внесение в качестве основного фосфорных удобрений в количестве 70 кг/га действующего вещества (д.в.) и калийных удобрений 90 кг/га д.в. В среднем окупаемость удобрений при умеренном уровне минерального питания растений составляет 1,35 кг/кг д.в.; при повышенном уровне этот показатель равен 1,76 кг/кг д.в. Увеличение дозы минеральных удобрений на 31,5%, по сравнению с умеренным фоном, приводит к повышению продук-
тивности гороха всего на 9,59%.Внесениеудобрений в количестве Р70К90 привело к росту урожайности на 20%, по сравнению с естественным плодородием почвы.
выводы. Изучение некоторых элементов технологии возделывания гороха посевного на эрозионноопас-ных среднесмытых обыкновенных черноземах приазовской зоны Ростовской области в течение тринадцати лет показало, что способы основной обработки почвы не оказывают существенного систематического влияния на урожайность гороха в этих условиях. Средняя урожайность при применении чизельной обработки составила 2,12 т/га, что на 0,06 т/га меньше, чем при отвальной (НСР05 = 1,1 т/га).
Увеличение дозы минеральных удобрений на 31,5% при повышенном уровне минерального питания, по сравнению с умеренным, приводит к повышению урожайности гороха всего на 9,59%.Внесениеудобрений в дозе Р70К90 привело к увеличению урожайности на 20%, по сравнению с естественным плодородием почвы.
Литература.
1. Зональные системы земледелия Ростовской области (на период 2013-2020 гг.) [Электронный ресурс]/отв. ред. В. Е. Зин-ченко. URL: http://donagro.ru/FILES/2020/ZONSYSZEM/Sistema_zemled_do_2020_1.docx(дата обращения: 04.02.2016)
2. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2014 году» [Электронный ресурс]. URL: http://www.mnr.gov.ru/upload/iblock/cef/gosdoklad%20za%202012%20god.pdf (дата обращения: 04.02.2016)
3. Дубовик Д.В. Агроэкологическое обоснование приемов повышения урожая и качества зерна озимой пшеницы на склоновых землях Центрального Черноземья: дисс. ...доктора с.-х. наук. Курск, 2007. 326 с.
4. Бабаян Л.А., Беляков А.М., Леонтьев В.В. Агропроизводственное использование обрабатываемых угодий на склонах Приволжской возвышенности. [Электронный ресурс]. URL: http://nwniish.ru/wp content/uploads/2012/08/%D0%9C%D0%BE %D0%BD%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F%D0%91%D0%B0%D0%B1%D0%B0%D1%8F%D0% BD-.pdf (дата обращения: 04.02.2016).
5. Ресурсосберегающие способы обработки почвы на эрозионноопасных склонахприбалочныхагроландшафтов: рекомендации /И.Н. Листопадов, Д.С. Игнатьев, Э.А. Гаевая, A.E. Мищенко. Д.Н. Нечаев. Рассвет: ГНУ Донской НИИСХ, 2009. 15 с.
6. Заславский М.Н. Эрозиоведение. М.: Высшая школа, 1983. 320 с.
7. Полуэктов Е.В. Эрозия почв на Дону и меры борьбы с ней. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета, 1984. 164 с.
8. Полуэктов Е.В., Цвылев Е.М. Почвенно-климатические ресурсы Ростовской области: монография. Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ (НПИ), 2008. 355 с.
9. Агроклиматические ресурсы Ростовской области: справочник. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 250 с.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования): учебник. Изд-е 6-е. М.: ИД Альянс, 2011. 352 с.
SOME ELEMENTS OF PEA CuLTIVATION TECHNOLOGY under erosion threatening CONDITIONS
N.N. Kiss, A.E. Mishchenko, E.A. Gaevaya, A.P. Vasilchenko, Yu.G. Kuznetsov
Don Zonal Research Institute of Agriculture, ul. Institutskaya, 1, pos. Rassvet, Aksajsky r-n, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation
Summary. The aim of the study was to improve soil protection technology at the cultivation of pea on erosion threatening slopes of 3.5-4.0 degrees. We studied the effects of moldboard tillage by mounted plough PN-5-35 at 20-22 cm, soil-protecting tillage by chisel plough PCh-2.5 at the same depth. We also evaluated the effect of different doses of fertilizers: natural fertility; moderate one - application of P70K90 for both tillage methods; and increased one - application of P90K120. Tillage methods had significant and multidirectional effect on pea productivity in 2003, 2005 and 2011 only. In 2003 the pea yield at chisel tillage was 1.22 t/ha and was significantly, by 0.12 t/ha, higher than at moldboard one; in 2005 and 2011 the productivity at moldboard treatment was 2.17 and 2.93 t/ha, respectively, which is by 0.47 and 0.14 t/ha higher than at chisel one. The major factor of improving soil fertility and pea yield on erosion threatening lands is the level of fertilizer application. It is noted the systematic and significant influence of this factor on pea productivity, with the exception of 2007 and 2008. The highest yield of pea using moderate and increased levels of fertilizers was obtained in 2011, and it was 3.02 and 3.20 t/ha, respectively. As a result of studies it was established the equivalence of moldboard and chisel tillage. The effective rate of fertilizer at pea cultivation in the Azov zone of Rostov region is P70K90. Keywords: pea, soil treatment, fertilizers, slopes, productivity.
Author Details: N.N. Kiss, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); A.E. Mishchenko, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; E.A. Gaevaya, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow; A.P. Vasilchenko, Cand. Sc. (Techn.), leading research fellow; Yu.G. Kuznetsov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow.
For citation: Kiss N.N., Mishchenko A.E., Gaevaya E.A., Vasilchenko A.P., Kuznetsov Yu.G. Some Elements of Pea Cultivation Technology under Erosion Threatening Conditions. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No 2. Pp. 58-60 (in Russ.).
