CC BY
72
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 633.11:631.526.32
РОЛЬ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ И ПОЧВЕННОЙ ВЛАГИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ЧЕРНОГО ПАРА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
В.Н. Чурзин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.А. Серебряков, аспирант
Волгоградский государственный аграрный университет
Рассмотрено долевое участие почвенных запасов влаги и атмосферных осадков на составляющие суммарного водопотребления, урожайность зерна и коэффициенты водопотребления в посевах озимой пшеницы Прикумская 140 в зависимости от способов основной обработки черного пара на светло-каштановых почвах Волгоградской области.
Ключевые слова: влажность почвы, запасы продуктивной влаги, структура суммарного водопотребления, коэффициенты водопотребления.
Основная цель исследований заключалась в оценке роли атмосферных осадков и почвенной влаги в развитии растений и формирования урожая озимой пшеницы в зависимости от способов основной обработки черного пара в посевах озимой пшеницы Прикумская 140 на светло-каштановых почвах Волгоградской области.
Экспериментальная часть работы проводится в СПК «Колос» Октябрьского района Волгоградской области.
Для решения поставленной задачи в СПК «Колос» Октябрьского района в 2010 году был заложен опыт по оценке эффективности различных способов основной обработки черного пара как предшественника для озимой пшеницы. Почва светло-каштановая, тяжёлосуглинистая, содержание гумуса в пахотном слое 1,94-2,04 %.
Изучаются следующие варианты основной обработки чёрного пара: отвальная обработка на 0,23...0,25 м, безотвальная обработка на 0,23...0,25 м, мелкая обработка БДТ-7 на глубину 0,10.0,12 м и мелкая обработка + глубокое рыхление (чизель) на глубину - 0,27.0,30 м.
Норма высева 3,5 млн всхожих семян на гектар, учетная площадь делянок 100 м . Полевые опыты закладывались в соответствии с методическими указаниями Б. А. Доспехова (1985) и Госсортсети (1971) в 3-х кратной повторности при систематическом размещении вариантов.
Наблюдения показали, что степень использования осадков осенне-зимнего периода зависит от их количества и способов основной обработки пара. Так, во влажный осенний период влага лучше усваивается по отвальной вспашке. При разовом количестве осадков 10-20 мм, влага лучше сохраняется по безотвальной и мелкой обработке.
Данные по влажности почвы и запасам продуктивной влаги в период парования (табл. 1) в зависимости от способов основной обработки чёрного пара на накопление и сохранение влаги показали, что они не однозначны по своей гидрологической роли.
Таблица 1 - Динамика влажности почвы и запасы продуктивной влаги
в метровом слое почвы в период парования в зависимости _от способов основной обработки черного пара_
Дата определения Отвальная обработка Безотвальная обработка Мелкая обработка Мелкая обработка + чизель
Влажность,% от абс. сух. почвы Запасы доступной влаги, мм Влажность,% от абс. сух. почвы Запасы доступной влаги, мм Влажность,% от абс. сух. почвы Запасы доступной влаги, мм Влажность,% от абс. сух. почвы Запасы доступной влаги, мм
2011 год
20.04.11 г. 15,2 96,6 15,5 100,7 15,7 104,1 16,0 107,6
20.09.11 г. 14,5 86,9 15,9 106,3 15,6 102,1 16,6 115,9
2012 год
22.04.12 г. 14,5 86,9 15,0 93,8 14,2 82,8 15,2 96,6
20.09.11 г. 12,4 58,0 13,1 67,6 12,2 55,2 13,2 69,0
Результаты исследований показали, что в 2011 году весенние запасы продуктивной влаги практически не зависели от способов и глубины основной обработки почвы, её запасы составили в 2011 году по отвальной вспашке - 96,6 мм, по безотвальной обработке - 100,7 мм, мелкой обработке - 104,1 мм и мелкой+ чизель -107,6 мм. При этом следует отметить, что в верхнем (0-0,3 м) пахотном слое влажность почвы на всех вариантах, кроме отвальной, практически была одинаковой. Это связано с тем, что на этих обработках на поверхности почвы сохранялся мульчирующий слой, предохраняющий нижележащие слои от нагрева и тем самым снижающий в них диффузно-конвекционное испарение.
В условиях 2012 года весенние запасы влаги ниже, чем в весенний период 2011 года. Так, по отвальной вспашке запасы продуктивной влаги составили 86,9 мм, по безотвальной обработке они достигали 93,8 мм, по мелкой обработке запасы влаги были более низкими и составили до 82,8 мм. Значительно выше запасы влаги отмечались на варианте мелкая обработка+чизель и достигали до 96,6 мм.
Таблица 2 - Полнота всходов озимой пшеницы Прикумская 140 в зависимости _от способов основной обработки чёрного пара по годам исследований_
Вариант
Отвальная обработка
о н е
ч
у
л
о По
яа в е
л
о По
Безотвальная обработка
Мелкая обработка
о н е
ч
у
л
о По
т шт
в,
о
д
о х с в
яа в е
л
о По
ь т с
е же
о х с в
в
о
д
о
Й <2 в
о н е
ч
у
л
о По
яа в е
л
о По
ь т с
е же
о х с в
Мелкая обработка + чизель
о н е
ч
у
л
о По
т шт
в,
о
д
о х с в
яа в е
л
о По
ь т с
е же
о х с в
2011 год
Контроль (б/о) 321 91,8 320 91,5 315 90,0 323 92,3
Альбит 326 93,2 323 92,2 316 90,2 326 93,1
Силиплант 327 93,4 322 92,0 317 90,6 330 94,3
Количество осадков: сентябрь, мм октябрь, мм 133,0
18,3
2012 год
Контроль (б/о) 102 29,1 96 27,4 97 27,7 104 29,7
Альбит 110 31,4 102 29,1 104 29,7 110 31,4
Силиплант 106 30,3 104 29,7 108 30,8 112 32,0
Количество осадков: сентябрь, мм октябрь, мм 2,8
28,0
2013 год
Контроль (б/о) 306 87,4 305 87,1 302 86,3 304 86,8
Альбит 318 90,8 310 88,5 312 89,1 316 90,3
Силиплант 320 91,4 308 88,0 316 90,3 320 91,4
Количество осадков: сентябрь, мм октябрь, мм 92,1
27,3
*Норма высева — 3,5 млн всхожих семян на гектар
В условиях 2012 года за летний период, в условиях незначительных осадков в августе - сентябре и при высоких температурах потери влаги в период парования достигали значительных величин. Так, в сентябре из-за отсутствия осадков посев был проведен в конце сентября. Запасы влаги в этот период в метровом слое почвы изменялись по вариантам опыта от 55,2 мм по мелкой обработке, до 69,0 мм на варианте мелкая+чизель, что повлияло на полноту всходов и осеннее развитие растений.
Способы основной обработки черного пара и осадки сентября оказали основное влияние на полноту всходов (табл. 2).
Как показали наблюдения, осадки сентября оказали основное влияние на условия появления всходов и начальное развитие растений. Так, полевая всхожесть на контроле по обработкам составила в посевах 2011 года от 90,0 до 92,3 %, тогда как на вариантах применения Альбита полевая всхожесть повышалась до 93,2 %, от применения Силипланта до 94,3 %.
В посевах 2012 года при отсутствии достаточного количества влаги в посевном слое, полевая всхожесть была очень низкой и достигала по отвальной вспашке до 29,131,4 %, по безотвальной обработке полевая всхожесть не превышала 27,4-29,7 %, по мелкой обработке полевая всхожесть составила от 27,7 до 30,8 %. На варианте обработки мелкая обработка + чизель полевая всхожесть была на уровне отвальной вспашки и по вариантам опыта составила от 29,7 до 32,0 %, при этом на всех вариантах обработки полевая всхожесть была выше при применении препаратов Альбит и Силиплант (табл. 2).
В 2013 году условия для посева и осеннего развития растений были благоприятными, количество осадков в сентябре составило 92,1 мм, что обеспечило высокую полевую всхожесть, которая по вариантам составила от 86,3 до 91,4 %.
Лимитирующим фактором появления всходов и начального развития растений в зоне исследований являются условия влагообеспеченности в сентябре и октябре месяцах [1, 2, 3].
Определение суммарного водопотребления проводили по вариантам основной обработки черного пара на контроле. Ее величина изменялась в достаточно широких пределах по вариантам опыта. Так, на варианте отвальной вспашки суммарное водопотребление составило 152,2 мм, ниже величина суммарного водопотребления характерна для варианта мелкой обработки - 137,6 мм и более высокой на варианте мелкая обработка + чизель - 162,3 мм. Коэффициент водопотребления по вариантам обработок составил от 38,1 мм/т зерна по отвальной обработке и до 45,4 мм/т на варианте обработки мелкая+чизель, при урожайности зерна соответственно от 4,0 до 3,6 т/га (табл. 3).
Таблица 3 - Структура суммарного водопотребления в посевах озимой пшеницы
в зависимости от способов основной обработки черного пара, 2012 год
Показатель Способ обработки почвы
отвальная Безотвальная мелкая мелкая + чизель
Запасы доступной влаги при посеве в слое 0-1,0 м, мм 115,2 123,4 90,4 127,4
Осадки в период вегетации, мм 67,4 67,4 67,4 67,4
Используемые осадки, мм (К=0,7) 47,2 47,2 47,2 47,2
Запасы доступной влаги перед уборкой, мм 10,2 11,6 0,0 12,3
Суммарное водопотребление, мм 152,2 159,0 137,6 162,3
Доля осадков в общем водопотреблении, % 31,0 29,7 34,3 29,1
Доля почвенной влаги в общем водопотреблении, % 69,0 70,3 65,7 70,9
Урожайность, т/га (контроль) 4,0 3,9 3,2 3,6
Коэффициент водопотребления, мм/т 38,1 40,8 43,0 45,1
Доля почвенной влаги в посевах 2012 года по отвальной обработке составила 69,0 %, по безотвальной обработке - 70,3 %, по мелкой она снижалась до 65,7 %, и выше доля почвенной влаги в суммарном водопотреблении характерна для варианта обработки мелкая+чизель и достигала 70,9 %.
В посевах 2013 года суммарное водопотребления за счет осадков летнего периода возрастало по обработкам от 194,7 мм на мелкой обработке и до 197,7 мм на варианте безотвальной обработки.
При очень низкой густоте продуктивного стеблестоя урожайность по вариантам составила от 1,0 до 0,8 т/га, коэффициент водопотребления возрастал по вариантам обработок от 196,4 мм/т по отвальной и до 246,6 мм/т на варианте мелкая обработка + чизель, что характеризует неудовлетворительное использование влаги посевами (табл. 4).
Таблица 4 - Структура суммарного водопотребления в посевах озимой пшеницы
в зависимости от способов основной обработки черного пара, 2013 год
Показатель Способ обработки почвы
отвальная безотвальна я мелкая мелкая + чизель
Запасы доступной влаги при посеве в слое 0-1,0 м, мм 122,8 132,4 117,2 134,9
Осадки в период вегетации, мм 178,2 178,2 178,2 178,2
Используемые осадки, мм (К=0,7) 124,7 124,7 124,7 124,7
Запасы доступной влаги перед уборкой, мм 51,1 59,4 47,2 62,3
Суммарное водопотребление, мм 196,4 197,7 194,7 197,3
Доля осадков в общем водопотреблении, % 63,5 63,1 64,0 63,2
Доля почвенной влаги в общем водопотреблении, % 36,5 36,9 36,0 36,8
Урожайность, т/га (контроль) 1,0 0,9 0,8 0,8
Коэффициент водопотребления, мм/т 196,4 219,7 243,3 246,6
На основании проведенных исследований можно сделать следующее заключение:
1. Проведенные исследования показали, что рост, развитие растений озимой пшеницы в осенний период связаны с влагообеспеченностью благодаря атмосферным осадкам в сентябре и октябре.
2. Установлено, что в зоне исследований очень значимы осадки осенне-зимнего периода, обуславливающие различные весенние запасы влаги в метровом слое, которые, как показали исследования, являются основным водным ресурсом для формирования стабильной урожайности озимых культур.
Степень использования осадков осенне-зимнего периода зависит от их количества и способов основной обработки пара и они не однозначны по своей гидрологической роли. Весенние запасы продуктивной влаги практически не зависели от способов и глубины основной обработки почвы, её запасы составили в 2011 году по отвальной вспашке - 104,1 мм, по безотвальной обработке - 100,7 мм, мелкой обработке - 96,6 мм и мелкой обработки + чизель — 107,6 мм.
3. В условиях 2012 года весенние запасы влаги ниже, чем в весенний период 2011 года. Так, по отвальной вспашке запасы продуктивной влаги составили 86,9 мм, по безотвальной обработке они достигали 93,8 мм, по мелкой обработке запасы влаги были наиболее низкими и составили до 82,8 мм. Значительно выше запасы влаги отмечались на варианте мелкая обработка + чизель и достигали до 96,6 мм.
Библиографический список
1. Левкин, В.Н. Роль почвенных влагозапасов и атмосферных осадков в формировании урожая озимой пшеницы на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья [Текст] / В.Н. Левкин // Роль науки в развитии АПК: сб. мат. научн.-практ. конф. агроном. ф-та Пензенской ГСХА. - Пенза, 2005. - С. 111-113.
2. Серебряков, В.Ф. Сравнительная продуктивность сортов озимой пшеницы в зависимости от применения регуляторов роста растений на светло-каштановых почвах Волгоградской области [Текст] : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.01 / Серебряков Владимир Федорович. - Волгоград, 2013. - 20 с.
3. Чурзин, В.Н. Влияние влагообеспеченности и условий питания на продуктивность и качество зерна у сортов озимой пшеницы в зоне каштановых почв Волгоградской области [Текст] / В.Н. Чурзин, А.В. Дугин // Интеграционные процессы в науке, образовании и аграрном производстве - залог успешного развития АПК : мат. межд. научно-практ. конф. -Волгоград : ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА, 2011. - - Т. 1. - С. 50-55.
E-mail: [email protected]
