CC BY
22
УДК 631.46:633.174:663.62:576.851.13:576.80
Производственная эффективность и фитомелиоративный потенциал сорго в Западном Предкавказье
С.В. КИЗИНЕК1, доктор сельскохозяйственных наук, директор (e-mail: zgpzhzs@mail)
A.А. КВАША1, главный агроном Н.А. НАЗАРОВ1, агроном отделения
B.С. БЕЛОУСОВ2, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник В.В. ТАРАНЕНКО2, кандидат сельскохозяйственных наук (e-mail: anzhela.taranenko@mail. ru)
А.Б. ВОЛОДИН3, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected])
Фисоводческий племенной завод «Красноармейский» им. А.И. Майстренко, ул. Красная, 33, пос. Октябрьский, Краснодарский край, 353814, Российская Федерация 2Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений, Краснодар, п/о 39, 350039, Российская Федерация 3Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Никонова, 49, Михайловск, Ставропольский край, 356241, Российская Федерация
Основной регион возделывания риса в Российской Федерации - древняя дельта реки Кубани, которая сегодня относится к числу наиболее антропогенно измененных ландшафтов. Почвенный покров этой зоны пестрый и контрастный с преобладанием маломощных, оглеенньх и засоленных почв лугового типа, в последние годы характеризуется увеличением площади уплотненных и засоленных почв. Плодородие почв воспроизводится и регулируется растительным сообществом и в этом отношении сорговые культуры обладают сильно выраженными средообразующими способностями, в первую очередь снижающими процессы физической деградации почвенного профиля. Это обусловлено прежде всего, мощной корневой системой проникающей независимо от почвенных условий до глубины 2,0-2,5 м. Минерализация до 80 т/га 5? корневых остатков увеличивает межпоровое
0 пространство, снижая плотность почвы, по-N
вышает водопрочность структуры, снижает
01 засоленность. В производственных опытах ^ с целью комплексного испытания сорговых з культур, используемых в мировой практике § для реабилитации мелиорируемых ланд-5 шафтов, в дельтовых условиях Западного ц Предкавказья были изучены отечественные 5 сорта зернового сорго (Зерста 90, Зерста 97, П Аюшка, Круста, Наран, Хазане 28, Орловское,
Зерноградское 53, Зерноградское 88, Великан, Лучистое, Ким) и сахарного сорго (Калаус, Алга, Галия, Ларец, Ярик, Ставропольское 36), которые обладают высокой и стабильной продуктивностью, не зависящей от особенностей вегетационного периода. При минимальных технологических затратах урожайность зерна по сортам составила 3,6-6,9 т/га. Среднее содержание в зерне крахмала - 68,5 %, белка - 12,2 %, азота -2,8 %, клетчатки - 2,3 %, жира - 3,2 %. При двухлетнем выращивании сорговых культур прослеживается тенденция снижения по профилю объемной массы почвы, что приводит к увеличению ее порозности и количества доступной влаги. Урожайность зеленой массы сахарного сорго составила 33,0-143,2 т/га. Высокую продуктивность сорговых культур, их значительный фитомелиоративный потенциал необходимо использовать при интенсификации адаптивного растениеводства.
Ключевые слова: сорговые культуры, урожайность, качество зерна, плотность почв, продуктивность.
Для цитирования: Производственная эффективность и фитомелиоративный потенциал сорго в Западном Предкавказье / С.В. Кизинек, А.А Кваша, Н.А. Назаров и др. // Земледелие. 2018. № 1. С. 32-34.
Ресурсы почвенного покрова ограничены количественно и особенно качественно. Интенсивное использование почв вызывает значительные изменения их свойств и режимов вследствие нарушения процессов биологического круговорота веществ. Во всех природных зонах агроланд-шафты не выполняют в необходимой мере стабилизирующую функцию. Произошло резкое, в 2-3 раза, сокращение поступления органической массы в аэрируемую зону и обеднение биологического разнообразия агро-ландшафтов, часто превращающегося в монокультуру, которая не может сохранить продуктивность и стабильность развития почвенного покрова. Корневая система возделываемых растений располагается в основном в верхних горизонтах профиля, что формирует новый гидрологический режим, который не обеспечивает реализацию потенциальных возможностей почвы [1].
Эти проблемы актуальны для мировой сельскохозяйственной практики. В 2005 г. был составлен первый атлас почв европейского содружества, установивший, что 16 % земель стран Евросоюза затронуты деградацией. В новых присоединившихся к ЕС стра-
нах площадь земель, подверженных деградации достигает 30 %. В связи с этим разрабатывается директива о сохранении земельных ресурсов Европы, так как их состояние представляет угрозу национальной безопасности сообществу стран, расположенных на континенте [2].
В России почвенный покров Западного Предкавказья уникален и многие типы почв этого региона не имеют аналогов в мире [3]. Однако процессы почвенной деградации охватывают и эти территории. На сегодняшний день доля уплотненных и слитых почв составляет 14-17% площади сельхозугодий Краснодарского края, площадь переувлажненных в зависимости от условий года достигает 14-30 % [4]. Прогнозы свидетельствуют о том, что сельскохозяйственные культуры будут чаще подвергаться стрессовым ситуациям. В качестве общей закономерности отмечается снижение запасов гумуса, уменьшение коэффициентов структурности (в 1,5-2,0 раза) и водо-прочности (в 4-5 раз) [4-9].
Ранее существовавшие среднегу-мусные и тучные черноземы на почвенных картах Краснодарского края сегодня не выделяются.
Основной регион возделывания риса в Российской Федерации-древняя дельта реки Кубани относится к числу наиболее антропогенно измененных ландшафтов. Почвенный покров этой зоны характеризуется значительной пестротой и контрастностью с преобладанием маломощных, оглеенных и засоленных почв лугового типа. Вместе с тем, экологическая система не стабильна. Использование фитобактерианых систем, позволяет конструировать биоциностическую среду, что в итоге повышает продукционный потенциал агроландшафтов.
Плодородие почв восстанавливается, воспроизводится и регулируется растительным сообществом и в этом отношении сорговые культуры обладают сильно выраженными средоо-бразующими способностями. Это обусловлено прежде всего значительной корневой системой, проникающей до глубины 2,0-2,5 м, что обеспечивает положительный баланс гумуса (1,5-2,0 т/ га), устраняет процессы физической деградации благодаря увеличению межпорового пространства и водо-прочности структуры, снижению токсичных сульфатов и хлоридов [10-13].
Поскольку потенциальные возможности сорговых культур по урожайности, качеству продукции, фи-томелиоративному потенциалу в мелиоративной зоне Кубани практически не исследованы, мы в условиях производственных опытов провели испытания зернового и сахарного сорго отечественной селекции.
2016 гг.; --- — средняя многолетняя.
Цель исследований заключалась в оценке сорго в качестве культуры, устраняющей недостатки современных технологий, ухудшающих состояние почв, и способствующей восстановлению продуктивности почв не в условиях парового поля, а с использованием технологий фитоме-лиорации.
Закладку опытов, оценки и учеты урожая проводили согласно общепринятым методикам [14-16]. Каждый
испытываемый сорт высевали на площади 0,5-0,7 га.
Посев осуществляли в оптимальные для культуры сроки, когда температура почвы на глубине заделки семян (5-7 см) достигала устойчивых значений 13-15 оС. Способ посева широкорядный (70 см) пунктирный с нормой высева, обеспечивающей густоту стояния растений к уборке 200-250 тыс. шт/га. Удобрения в годы проведения исследований не применяли.
Технология возделывания предусматривала следующие операции: после уборки риса вспашка на 20-22 см, весеннее выравнивание зяби, предпосевная культивация на глубину заделки семян, посев, две междурядные обработки в фазе 3-4 и 5-7 листьев на глубину 8-12 см. Никаких других агротехнических операций до уборки не проводили.
В годы исследований в период вегетации температура воздуха превышала среднемноголетниезначения на 5-7 оС (рис. 1). Выпадение осадков было крайне неравномерным и после весенних месяцев наблюдали длительную воздушную засуху (рис. 2), что косвенно свидетельствует о развивающейся аридизации климата, одним из следствий которой можно считать расширение ареала возделывания сорговых культур.
Почвенно-климатические особенности зоны способствовали тому, что вегетационный период всех сортов раннеспелого сорго продолжался 95-105 дней, у познеспелых сортов (Зерста 90, Наран) он был продолжительнее на 7-10 дней. У испытуемых сортов сахарного сорго величина этого показателя составляла 105110 дней.
Всходы отмечали на 10-14 день, сорта Зерста 97, Ким, Галия, Ставропольское 36, Аюшка, Зерноградское 53 характеризовались 100 %-ной всхожестью, у сорта Великан она
составляла 40-45 %, у остальных сортов - 80 %.
Затраты на выращивание сорговых культур, анализируя мировой опыт, составляют 40-50 % от затрат на возделывание других яровых широкорядного посева. Для борьбы с тлей обработку инсектицидами не проводили. Не отмечали и поражения метелок сорго головневыми болезнями. Гельминтоспориоз в период исследований отсутствовал. Красный бактериоз после цветения присутствовал на нижних листьях всех испытуемых сортов, но невысокая степень поражения этой болезнью не требовала обработки посевов.
1. Урожайность зернового сорго, т/га
Сорт 2015 г. 2016 г. Средняя
Зерста 90 4,2 4,9 4,6
Зерста 97 5,8 6,0 5,9
Аюшка 4,5 4,2 4,4
Круста 5,1 5,5 5,3
Наран 4,4
Хазене 28 3,8 4,1 3,9
Орловское 4,2 4,4 4,3
Зерноградское 88 6,9 6,6 6,7
Зерноградское 53 5,7 2,8
Великан 3,6
Лучистое 3,7
Ким 4,4
НСР0,5 0,16 0,18
Наиболее урожайными сортами зернового сорго были Зерноградское 88, Зерста 97, Круста (табл. 1). У всех изученных сортов зерно из метелок не осыпалось, полегания растений не отмечали. Более урожайным сортом сахарного сорго был Калаус (табл. 2), зеленая масса которого превышала величину этого показателя у остальных минимум в 2 раза, а высота растений достигала 4,5-5,3 м.
2. Урожайность зеленой массы
сахарного сорго, т/га
Сорт 1 2015 г. 2016 г. Средняя
Калаус 130,0 156,5 143,2
Алга 32,0 41,0 36,5
Галия 45,0 56,4 50,7
Ларец 46,0 38,2 43,1
Ярик 80,0 75,0 77,5
Ставрополь- 30,0 36,0 33,0
ское 36
НСР0,5 2,10 2,52
Биологическая ценность зерна сорго определяется высоким содержанием крахмала и белка, которое в нашем опыте варьировало от 61,3 до 75,6 % и от 11,2 до 14,3 % соответственно с наибольшими величинами этих показателей у сортов Зерноградское 53 и Ким (табл. 3). Последний из них, кроме того, отличался самым высоким содержанием азота и клетчатки.
л>
3. Качество зернового сорго, % (содержание в зерне)
Показатель I Среднее 1 min тах
Крахмал 68,5 61,3 (Ким) 75,6 (Зерноградское 53)
Белок 12,2 11,2 (Наран) 14,3 (Ким)
Азот 2,8 2,4 (Великан) 3,1 (Ким)
Клетчатка 2,3 1,4 (Наран) 3,6 (Ким)
Жир 3,2 2,8 (Зерноградское 53) 3,4 (Великан)
Рис. 2. Средняя сумма осадков за вегетационный период: I --- — многолетняя, мм.
— за 2015-2016гг., мм;
4. Влияние последействия выращивания сорго на физические свойства почвы
Глубина отбора, см Плотность, г/см3 НСР0,5
исходная после двухлетнего выращивания сорго
0-20 1,72 1,47 0,18
20-40 1,91 1,80 0,15
40-60 1,70 1,61 0,05
60-80 1,60 1,59 0,08
80-100 1,63 1,56 0,05
100-120 1,57 1,58 0,07
120-140 1,60 1,60 0,10
Несмотря на то, что процесс минерализации корневых остатков, способствующий формированию межпорового пространства, занимает несколько лет, по результатам анализа после двухлетнего выращивания сорго установлена тенденция снижения плотности почвы по профилю (табл. 4), а в слоях 0-20, 40-60 и 80-100 см она уменьшалась достоверно.
На тяжелых по механическому составу дельтовых почвах региона при среднем содержании гумуса 3,5 % ущерб от сильного уплотнения (> 1,45 г/см3) [3, 4] в относительном стоимостном выражении на пашне может достигать 10-12 % [17]. Снижая плотность почвы по профилю сорго-вые культуры способствуют устранению развития процессов физической деградации.
Таким образом, стабильная продуктивность и высокий фитомелио-ративный потенциал сорго делают эту культуру перспективной для интенсификации адаптивного растениеводства. Среди изученных сортов зернового сорго наиболее урожайными были Зерноградское 88 (6,7 т/га), Зерста 97 (5,9 т/га), Круста (5,3 т/га), сахарного сорго - Калаус (143,2 т/га зеленной массы).
Двухлетнее выращивание сорго способствовало достоверному снижению плотности почвы на глубине 0-20, 40-60 и 30-100 см, а в остальных слоях отмечена тенденция к ее уменьшению.
Литература.
1. Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота: материалы Всероссийской научной конференции, 13-14 мая 2008 г. М.: Почвенный институт им. В. В. Докучаева, 2008. 404 с.
2. Рынок АПК. № 5 (19) Май 2005. М.: Агенство Агрофакт, С. 25.
СО 3. Почвы Краснодарского края, их ис-О пользования и охрана / В.Ф. Вальков, Ю.А. ^ Штомпель, И.Т. Трубилин и др. Ростов-на-^ Дону: СКНЦ ВШ, 1996. 358 с. 2 4. Власенко В.П. Изменения агрофи-ие зических свойств почв пашни в низменно-^ западных агроландшафтах Западного ц Предкавказья: автореф. дис. ... канд. с.-х. ® наук. Краснодар, 2005. 25 с. 5 5. Чекмарев П.А. Агрохимическое со-5 стояние пахотных почв ЦЧО России // До-
стижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 9. С. 17-20.
6. Сокаев К.Е., Бестаев В.В. Динамика плодородия почв Республики Северная Осетия // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 12. С. 56-60.
7. Саидов М.М., Новиков Г.А., Молчанов Е.М. Агрохимический мониторинг почв земель сельскохозяйственного назначения в Тульской области // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 12. С. 51-55.
8. Мониторинг агрохимических показателей почв Липецкой области / П.А. Чекмарев, Ю.И. Сискевич, Н.С. Бров-ченко и др. //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 9-16.
9. Горшкова Н.В. Гумусное состояние черноземов Юга Европейской России: автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 1995. 22 с.
10. Малиновский Б.Н. Сорго на Северном Кавказе. Ростов-на-Дону: РГУ, 1992. 202 с.
11. Шепель Н.А. Сорго. Волгоград: Комитет по печати, 1994. 449 с.
12. Сорго (селекция, семеноводство, технология, экономика) / A.B. Алабушев, Л.Н. Анипенко, Н.Г. Гурский и др. Ростов-на-Дону: ЗАО «Книга», 2003. 368 с.
13. Белоусов В.С. Реабилитация почв орошаемой зоны юга России с помощью сорговых культур. Проблема мелиорации орошаемого земледелия Юга России. М.: ВАСХНИЛ, 2001. С. 484-491.
14. Филимонова Т.Е. Методика полевого агрохимического эксперимента на мелиорированном ландшафте. Современные проблемы опытного дела. СПб., 2000. Т. 1. С. 150-155.
15. Методические указания по проведению комплестного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. М.: ФГНУ «Ростининформагро-тех», 2003. 240 с.
16. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 416 с.
17. Природно-техногенное воздействия на земельный фонд России и страхование имущественных интересов участников земельного рынка. М.: РСХА, Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Госкомзем РФ, 2000. 251 с.
Production Efficiency and Vegetative Reclamation Potential of Sorghum in Western Ciscaucasia
S.V. Kizinek1, A.A Cvacha1, N.A. Nazarov1, V.S. Belousov2, V.V. Taranenko2, A.B. Volodin3
1A.I. Maystrenko FGUPPR "Krasnoarmeysky", ul. Krasnaya, 33, pos. Oktyabr'skii, Krasnodarskii krai, 353814, Russian Federation 2All-Russian Research Institute of Biological Plant Protection, Krasnodar p/o 39, 350039, Russian Federation 3Stavropol Agricultural Research Institute, ul. Nikonova, 49, Mikhailovsk, Stavropol'skii krai, 356241, Russian Federation
Abstract. The main region of rice cultivation in the Russian Federation is the ancient delta of the Kuban River, which is currently one of the most anthropogenically changed landscape. The soil cover of this zone is variegated and contrasting with the predominance of low thick, gleyed and saline soils of meadow type. Currently, it is characterized by an increase in the areas of compacted and saline soils. The fertility of soils is reproduced and regulated by the plant community, and in this respect, sorghum cultures have very pronounced environment-forming abilities, primarily reducing the processes of physical degradation of the soil profile. Primarily, this is due to a powerful root system, penetrating, regardless of soil conditions, to a depth of 2.0-2.5 m. The mineralization of the root residues to 80 t/ha extends the inter-porous space, reducing the bulk density, increases water stability of the structure, reduces salinity. In order to fully investigate sorghum cultures, used in the world practice for the rehabilitation of ameliorated landscapes, we examined domestic varieties of grain and forage sorghum in production experiments under delta conditions of Western Ciscaucasia. We tested grain sorghum 'Zersta 90', 'Zersta 97', 'Ayushka', 'Krusta', 'Naran', 'Khazene 28', 'Orlovskoye', 'Zernogradskoe 53', 'Zer-nogradskoe 88', 'Velikan', 'Luchistoe', 'Kim' and sugar sorghum 'Kalaus', 'Alga', 'Galia', 'Larets', 'Yarik', 'Stavropolskoe 36'. All these varieties have high and stable productivity, which does not depend on the characteristics of the growing season. With minimal technological costs, the grain yield was 3.6-6.9 t/ha. The average value of starch content in grain is 68.5%, protein - 12.2%, nitrogen - 2.8%, fiber - 2.3%, fat - 3.2%. With a two-year growing of sorghum crops, the tendency of a decrease in the bulk density along the profile is traced, which leads to an increase in soil porosity and the amount of available moisture. The yield of the green mass of sugar sorghum was 33.0-143.2 t/ha. The high productivity of sorghum crops, their significant vegetative reclamation potential should be used in the intensification of adaptive plant growing.
Keywords: sorghum crops; yield; grain quality; soil density; productivity.
Author Details: S.V. Kizinek, D. Sc. (Agr.), director (e-mail: zgpzhzs@mail); A.A. Cvacha, chief agronomist; N.A. Nazarov, agronomist of division; V.S. Belousov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; V.V. Taranenko, Cand. Sc. (Agr.) (e-mail: anzhela.taranenko@mail. ru); A.B. Volodin, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: [email protected]).
For citation: Kizinek S.V., Cvacha A.A, Nazarov N.A., Belousov V.S., Taranenko V.V., Volodin A.B. Production Efficiency and Vegetative Reclamation Potential of Sorghum in Western Ciscaucasia. Zemledelie. 2018. No. 1. Pp. 32-34 (in Russ.).
