CC BY
73
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 633.174.1:631.582:633.18(470.47)
САХАРНОЕ СОРГО - ПЕРСПЕКТИВНАЯ КУЛЬТУРА РИСОВОГО СЕВООБОРОТА
Н.В. Ракитина, старший преподаватель Волгоградский государственный аграрный университет В.В. Бородычев, член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук
С.Б. Адьяев, кандидат сельскохозяйственных наук, докторант Волгоградский филиал ГНУ ВНИИГИМРоссельхозакадемии
Разработана технология возделывания сахарного сорго в рисовых чеках с использованием остаточной после уборки риса запасов почвенной влаги, обеспечивающая сбор зеленой массы до 30 т/га.
Ключевые слова: рис, запас влаги, сахарное сорго, водопотребление, продуктивность, урожай.
В настоящее время отечественное рисоводство является одним из динамично развивающихся направлений сельского
хозяйства. Рисосеяние на территории Республики Калмыкия размещено в пределах Сарпинской низменности и находится в зоне деятельности Сарпинской обводнительно-оросительной и Калмыцко-Астраханской рисовой оросительной систем [1, 2, 4]. Рис на данной территории является относительно новой культурой. Его возделывание в Калмыкии свидетельствует о возможности использования под рисовые севообороты сильно засоленных, практически не эксплуатируемых земель. Выращивание риса происходит при постоянном затоплении чеков, что приводит к снижению засоленности верхних почвенных горизонтов и повышает урожаи не только риса, но и последующих культур рисового севооборота.
Для успешного повышения урожайности и улучшения экологически безопасного и высокоэффективного функционирования рисовых мелиоративных агроландшафтов Калмыкии необходимо внедрение ресурсосберегающих технологий возделывания суходольных культур, способных формировать высокие урожаи без полива с использованием остаточных после риса запасов влаги. Это позволяет более эффективно использовать мелиорируемые земли и оросительную воду, ускоряет окультуривание периодически затопляемых почв рисовых полей, увеличивает выход высокоценной белковой кормовой продукции [3, 5]. Одной из таких культур является сорго, которое относится к ценному виду зерновых и кормовых сельскохозяйственных культур, обладающих высокими адаптивными свойствами к неблагоприятным агроклиматическим и почвенным условиям. Отличительными чертами являются: высокая засухоустойчивость растений и их способность легче переносить экстремальные летние температуры; достаточная солеустойчивость; более экономное расходование влаги на единицу урожая; благоприятность как предшественника для многих культур [4, 5]. Но для более эффективной реализации потенциальных возможностей сорго необходимо разработать приемы его возделывания, способствующие активизации процесса формирования урожая с использованием остаточных запасов влаги после уборки риса.
Исследования проводились в 2008-2011 гг. на опытных полях ОПХ ГНУ ВНИИГиМ «Харада» Октябрьского района Республики Калмыкия на территории рисовой оросительной системы Сарпинской низменности.
Цель исследования - совершенствование технологии возделывания сорго за счет разработки технологических элементов управления продукционным процессом при выращивании в рисовых севооборотах, обеспечивающей рациональное использование остаточной влаги после уборки риса и получение до 30 т/га зеленой массы.
Почвенный покров рисовых полей представлен зональным комплексом светло-каштановых и бурых полупустынных тяжелосуглинистых почв с солонцами. Агрохимические свойства почв характеризуются следующими показателями: содержание гумуса в пахотном слое - очень низкое (до 1,5 %); содержание подвижных форм фосфора очень высокое (85...95 мг/кг) и подвижного калия высокое (500.550 мг/кг), а легкогидролизуемого азота - среднее (50.60 мг/кг); содержание легкорастворимых солей в метровом слое почвы - низкое (0,085.0,1 %) ввиду промытости всего горизонта при возделывании риса в режиме затопления.
В соответствии с программой исследований полевой эксперимент предусматривает изучение в рисовых чеках условий минерального питания (фактор А), ширины междурядий (фактор В) на динамику роста, развития и формирование урожая сахарного сорго сорта Ларец.
Схема опыта по изучению уровня минерального питания (фактор А) включает варианты: вариант А1 - без применения удобрений; вариант А2 -
внесение удобрений в дозах ^0 Р30; вариант А3 - удобрение в дозе ^0 Р50; вариант А4 - удобрение в дозе ^00 Р70. Схемой опыта по ширине междурядий (фактор В) были предусмотрены три варианта: вариант В1 - 0,30 м; вариант В2 - 0,45 м; вариант В3 - 0,60 м.
На всех вариантах опыта рельеф, почвенные и гидрологические условия были идентичны. Для исключения влияния почвенных разностей опыты проводили в трехкратной повторности. Общая площадь опытного участка 3 га. По площади земельного участка опыт заложен методом организованных повторений. В пределах организованного повторения делянки располагались рендомизированно. Площадь учетных делянок по вариантам опыта 700 м2.
Основная обработка почвы заключалась в зяблевой вспашке на глубину 0,20.0,22 м, ранневесеннем бороновании при наступлении спелости почвы.
Посев осуществлялся пунктирным способом с соблюдением вариантов по ширине междурядий при прогревании почвы до 12.15 °С. Глубина заделки семян - 2.5 см, норма высева - 600 тыс. шт./га. Одновременно вносились удобрения, согласно схеме опыта.
Уход за посевами состоял из следующих операций: послевсходовое прикатывание; боронование посевов (довсходовое, послевсходовое и в фазе 5.7 листьев); культивация междурядий (после обозначения рядков на глубину 10.12 см и через 15.20 дней после этого на глубину 8.10 см); внесение гербицидов в фазе 3.6 листьев (линтаплант, ВК (500 г/л МЦПА к-ты) в дозе 0,7-1,2 л/га).
Уборка урожая зеленой массы проводилась в фазе молочно-восковой спелости зерна с одновременным измельчением. Следует отметить, что остаточных после уборки риса запасов влаги хватает только для получения одного укоса, поэтому после уборки урожая зеленой массы в дальнейшем поле обрабатывалось по системе занятого пара.
В структуре суммарного водопотребления сорго сахарного в рисовом севообороте наибольшая часть приходится на запасы почвенной влаги, оставшиеся после возделывания риса 38.53 % от общего водопотребления, на долю атмосферных осадков - 34.36 %. Процент используемой влаги из грунтовых вод варьирует от 22 до 28 %.
Наиболее высокая продуктивность зеленой массы сорго (таблица 1), полученная на остаточных после уборки риса запасах влаги, составила 33,4 т/га при ширине междурядий 60 см и дозе удобрений ^0 Р50, в то время как на более узких междурядьях отмечено уменьшение урожая при 45 см - в среднем до 28,0 т/га, а при 30 см - до 25,4 т/га. В варианте ^0 Р30 также прослеживается статистически достоверная тенденция снижения урожая при уменьшении ширины междурядий - с 24,1 до 19,4 т/га. Наименьшая урожайность наблюдалась в варианте без применения удобрений - от 17,1 до 13,7 т/га.
Таблица 1 - Урожайность зеленой массы сорго по вариантам опыта
в годы исследований
Доза удобрений, кг д.в./га Ширина междурядий, м Урожай, т/га
2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г. среднее
Без удобрений 0,30 15,0 12,1 11,3 16,3 13,7
0,45 16,6 14,0 12,0 17,1 14,9
0,60 18,2 16,0 15,2 18,8 17,1
N60 Р30 0,30 20,8 18,2 16,4 22,0 19,4
0,45 23,2 20,3 17,6 24,4 21,4
0,60 25,1 23,0 20,0 26,3 23,6
N80 Р50 0,30 26,5 24,7 22,7 27,6 25,4
0,45 29,3 27,2 24,9 30,5 28,0
0,60 32,5 29,9 26,2 33,4 30,5
N100 Р70 0,30 23,6 23,1 21,9 26,8 23,8
0,45 28,5 23,7 24,2 27,4 25,9
0,60 28,8 29,0 25,7 32,5 29,0
НСР05 по фактору А 1,21 1,22 1,67 2,04 -
НСР05 по фактору В 1,05 1,06 1,44 1,76 -
НСР05 для сравнения частных различий 2,10 2,12 2,89 3,52 -
Результаты исследований показали, что агрофизические и агрохимические показатели почвы на рисовых полях изменились. Так, если после возделывания риса плотность сложения пахотного горизонта почвы составляет 1,35.1,40 т/м3, а плотность твердой фазы - 2,55.2,60 т/м3 и общая пористость - 45.47 %, то после возделывания сорго эти показатели улучшились и находились на уровне 1,22.1,25 т/м3, 2,45.2,50 т/м3 и 47.49 %. За период возделывания сорго также происходит существенное понижение уровня грунтовых вод - с 1,4.1,5 м до 1,9.2,0 м за счет интенсивного потребления влаги корнями растений и интенсивного испарения ее листовой поверхностью. Все это свидетельствует о том, что сорго является хорошей культурой - мелиорантом, оказывающей положительное влияние на плодородие рисовых полей.
Установлено, что сорго как предшественник риса обеспечивает повышение урожайности зерна основной культуры на 0,2.. .0,4 т/га или на 4,5.. .9,8 %.
Повышение эффективности производства сахарного сорго в рисовых чеках возможно в результате оптимизации использования почвенных влагозапасов как основного источника водного питания растения.
Как показали исследования, остаточные запасы продуктивной влаги после возделывания риса в весенний период достаточно велики. Независимо от складывающихся погодных условий в осенне-зимний период в метровом слое почвы содержалось 3249-3493 м3/га воды или 88 % НВ. Запас влаги на начало периода в среднем за годы исследований составлял 3338,5 м3/га, а в конце вегетационного периода 2331,5 м3/га. В период закладки опытов уровень грунтовых вод находился на глубине 1,65.1,78 м.
Исследования показали существенное влияние режима минерального питания и ширины междурядий на объем влаги, который расходуется для формирования одной тонны массы сахарного сорго. Коэффициент водопотребления сорго в рисовых чеках в среднем за годы исследований изменялся от 84 до 164 м3/т (таблица 2).
Таблица 2 - Коэффициент водопотребления сахарного сорго в зависимости от уровня минерального питания и ширины междурядий, м3/т
Доза удобрений Ширина междурядий, м Коэффициент водопотребления
2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г. среднее значение
Без удобрений 0,30 157 178 216 103 164
0,45 146 156 198 101 150
0,60 134 138 164 94 133
N60 Р30 0,30 128 128 157 82 124
0,45 115 116 148 75 114
0,60 107 106 131 71 104
N80 Р50 0,30 103 101 118 70 98
0,45 94 92 110 64 90
0,60 86 84 105 60 84
N100 Р70 0,30 114 106 121 70 103
0,45 96 104 113 69 96
0,60 95 87 107 61 88
Нами получена зависимость коэффициента суммарного водопотребления сахарного сорго от параметров и уровня обеспечения исследуемых в опытах факторов. Данная зависимость представлена уравнением регрессии вида (рис. 1):
КЕ = а + Ьх + сх2 + dx3 + еу, где КЕ - коэффициент водопотребления, м3/т; х - показатель, характеризующий уровень минерального питания (этот показатель равен действующему веществу азотного удобрения -N ги/и£ количество минерального азота использовано для исследования зависимости, так как этот элемент в наибольшей степени лимитирует урожайность сельскохозяйственных культур на бурых почвах); у - ширина междурядий, м; коэффициенты а = 178,784; Ь = 1,822; с = -
0,066; d = 0,00042; е = 66,684 получены экспериментальным путем в результате обработки экспериментальных данных.
доза минерального
азота, кг Д-в-'
Рисунок 1 - Зависимость коэффициента водопотребления сахарного сорго от уровня минерального питания и ширины междурядий В графике зависимостей четко прослеживается наличие минимума, это происходит в результате сочетания факторов, при которых влага посевами сахарного сорго используется максимально эффективно. При анализе данных нельзя не обратить внимания на тот факт, что происходит существенное изменение величины исследуемого показателя при фиксированных сочетаниях вариантов опыта. Например, при сочетании ^0 Р50 + 0,60 м, обеспечивающих минимальный расход влаги на формирование единицы урожая, коэффициент водопотребления сахарного сорго изменяется по годам исследования от 60 м3/т до 105 м3/т, что зависит от общего ресурса влаги доступного растениям. Взаимозависимость урожайности и водопотребления, выявлена многочисленными исследованиями для большинства сельскохозяйственных культур, в том числе прослеживается при выращивании сахарного сорго в рисовых чеках (рис. 2).
Рисунок 2 - Зависимость суммарного водопотребления от урожайности сахарного сорго при возделывании в рисовых чеках
Таблица 3 - Суммарное водопотребление сорго в зависимости от уровня минерального питания и ширины междурядий, м3/га
Доза удобрений Ширина междурядий, м Суммарное водопотребление, м3/га
год исследования среднее значение
2008 2009 2010 2011
Без удобрений 0,30 2360 2150 2440 1680 2158
0,45 2430 2180 2480 1720 2203
0,60 2440 2210 2500 1760 2228
N60 P30 0,30 2660 2330 2570 1810 2343
0,45 2670 2350 2610 1840 2368
0,60 2690 2440 2620 1860 2403
N80 P50 0,30 2720 2490 2680 1930 2455
0,45 2760 2500 2730 1960 2488
0,60 2800 2520 2760 2000 2520
N100 P70 0,30 2680 2450 2650 1880 2415
0,45 2740 2470 2720 1900 2458
0,60 2750 2510 2750 1970 2495
При возделывании сорго на остаточных после риса запасах влаги суммарное водопотребление зависит от объема водных ресурсов, доступных растениям. Так, наивысшая урожайность зеленой массы сахарного сорго обеспечивается в годы, когда ресурсы доступной растениям влаги максимальные.
Полученные данные свидетельствуют о том, что на формирование водного режима почвы в течение вегетационного периода сахарного сорго наибольшее влияние оказывают остаточные запасы продуктивной влаги после возделывания риса и складывающиеся погодные условия, преимущественно объем и
распределение атмосферных осадков. Вместе с тем, существенное влияние на динамику изменения запасов доступной растениям влаги в почве оказывают управляемые факторы, такие как уровень минерального питания и ширина междурядий.
Таким образом, в условиях Сарпинской низменности при возделывании сахарного сорго на остаточных после уборки риса запасах влаги, возможно получение с одного укоса высокого урожая зеленой массы при широкорядном способе посева с междурядьем 0,60 м. После уборки зеленой массы поле следует обрабатывать по системе занятого пара.
Библиографический список
1. Бородычев, В.В. Возделывание рыжика в сопутствующей рису культуре [Текст] / В.В. Бородычев //Плодородие. - 2010. - № 5. - С. 6-8.
2. Дедова, Э.Б. Хозяйственно-мелиоративная оценка оросительных систем Республики Калмыкии [Текст] / Э.Б. Дедова, В.В. Бородычев, А.В. Шуравилин // Мелиорация и водное хозяйство. - 2011. - № 4. - С. 6-8.
3. Кононов, В.М. Кормопроизводство на неорошаемых землях Нижнего Поволжья [Текст] / В.М. Кононов. - Волгоград: Комитет по печати, 1995. - 288 с.: ил.
4. Чамурлиев, О.Г. Водопотребление и продуктивность сорго на зерно в зависимости от основной обработки почвы и норм посева семян на орошаемых светлокаштановых почвах Нижнего Поволжья [Текст] / О.Г. Чамурлиев, М.В. Карпов, Е.В. Зинченко // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - № 2 (26). - С. 46-51.
5. Шепель, Н.А. Сорго [Текст] / Н.А. Шепель. - Волгоград: Комитет по печати,
1994. - 448 с.: ил.
Е-mail: nadezhda-rakitina@yandex.ru
