Научная статья на тему 'Урожайность яровой пшеницы в зависимости от элементов плодородия серых лесных почв'

Урожайность яровой пшеницы в зависимости от элементов плодородия серых лесных почв Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
515
61
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЯРОВАЯ ПШЕНИЦА / ПАРАМЕТРЫ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ / РЕГИОНАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ / УРОЖАЙНОСТЬ / СЕРАЯ ЛЕСНАЯ ПОЧВА / SPRING WHEAT / SOIL FERTILITY INDICES / REGIONAL MODELS OF FERTILITY / CROP YIELD / GREY FOREST SOIL

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Ступина Лилия Александровна

В Алтайском крае значительная доля серых лесных почв используется в пашне, но урожайность пшеницы на таких почвах низкая, что связано с кислотностью почвенного раствора, низкой активностью полезной микрофлоры, низким содержанием гумуса, подвижных форм азота, фосфора и калия. Следовательно, почвенное плодородие оказывает значительное влияние на урожайность яровой пшеницы. В научной литературе имеются сведения о влиянии элементов почвенного плодородия для сельскохозяйственных культур на черноземных и солонцовых почвах колочной степи Алтайского края. Кроме того, разработаны модели почвенного плодородия на серых лесных почвах для озимой ржи и картофеля. Для яровой пшеницы таких сведений не обнаружено, поэтому целью наших исследований являлась разработка моделей урожайности яровой пшеницы в зависимости от элементов плодородия серых лесных почв. Разработку моделей проводили согласно методикам с использованием информационно-логического анализа для яровой пшеницы сорта Ирень. Степень связи почвенного фактора с урожайностью пшеницы оценивали по величине эффективности передачи информации (К) в частных каналах. Наибольшее влияние оказали: содержание подвижного фосфора (К = 0,4336), величина рНсол. (К = 0,4210) и содержание гумуса (К = 0,3532). Изучаемые параметры были включены в логический анализ для разработки моделей урожайности пшеницы. На основе разработанных моделей плодородия на серых лесных почвах для яровой пшеницы необходимо поддерживать содержание подвижного фосфора на уровне 170-200 мг/кг, содержание гумуса — на уровне 5,12-5,83%, величина рНсол. должна быть 5,11-5,43. Такое значение параметров почвенного плодородия на кислых почвах можно поддерживать известкованием или внесением известьсодержащих мелиорантов, одним из которых является дефекат — отход сахарного производства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Ступина Лилия Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SPRING WHEAT YIELD DEPENDING ON FERTILITY CONSTITUENTS OF GRAY FOREST SOILS

A large part of grey forest soils in the Altai Region is used in arable farming, though wheat yielding capacity on such soils is low due to the acidity of soil solution, low activity of useful microflora, low content of humus, mobile forms of nitrogen, phosphorus and potassium. Therefore, soil fertility affects greatly spring wheat yield. The research goal is the development of spring wheat yield models depending on the fertility constituents of grey forest soils. The yield models were developed with the use of information logical analysis for Iren’ spring wheat variety. The extent of soil factor relation with wheat yields was evaluated by the efficiency of information transmission (K) in private channels. The greatest effect was rendered by mobile phosphorus content (K = 0.4336), pH salt value (K = 0.4210) and humus content (K = 0.3532). The studied indices were input in the logical analysis to develop wheat yield models. The developed fertility models revealed the following indices of fertility that should be maintained for spring wheat on grey forest soils: mobile phosphorus content at the level of 170-200 mg kg, humus content at the level of 5.12-5.83%, and pH salt value of 5.11-5.43. Those soil fertility indices on acid soils may be maintained by liming or by the application of lime containing ameliorants, including lime scum, a waste product of sugar industry.

Текст научной работы на тему «Урожайность яровой пшеницы в зависимости от элементов плодородия серых лесных почв»

Библиографический список

1. Jkob K., Bramm A., Ochrimenko N. Er-tragsbildung der Krambe(Crambe abyssinica L) in Ab^4ngigkeit von der Wasser — und Stickstoffversorgund. Mitt. Gesell, Pflanzen-bauwiss, 1998. — № 11. — P. 133-134.

2. Кучеров Е.В. Крамбеновая масличная культура в Башкирии. — Уфа: Башкнигоиз-дат, 1951. — 59 с.

3. Шарапов Н.И. Новые жирномасличные растения. — М.; Л.: Изд-во академии наук СССР, 1956. — 112 с.

4. Царева Л.Е. Технология производства продукции растениеводства в условиях Алтайского края. — Барнаул: Изд-во АГАУ, 2007. — С. 61-77.

5. Кучеров Е.В., Маслова Н.В., Мангаже-ва А.М., Ахметова З.А. Биология и продуктивность Сrambeabyssinicahochst. в лесостепи Башкортостана // Бюллетень Главного ботанического сада. — 2000. — Вып. 179. — С. 24-28.

6. Низова Г.К., Конькова Н.Г. Экологогеографическая изменчивость содержания масла и жирных кислот в масле крамбе // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования: сб. матер. / Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур. — 2005. — Т. 2. — С. 348-350.

+ + +

УДК 633.11 «321»:631.559:631.452:631.445.25 Л.А. Ступина

УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛОДОРОДИЯ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ

Ключевые слова: яровая пшеница, параметры почвенного плодородия, региональные модели плодородия, урожайность, серая лесная почва.

Введение

Серые лесные почвы в Алтайском крае занимают 2622,3 тыс. га, из них в пашне используется 279,3 тыс. га. Характерной особенностью этих почв является кислая реакция среды, которая в значительной мере оказывает влияние на рост и развитие сельскохозяйственных культур. Яровая пшеница очень сильно реагирует на подкисление почвенного раствора снижением урожайности.

Урожайность сельскохозяйственных растений является совокупной составляющей многих факторов, из которых главную роль оказывают эдафические. Так как эффективное плодородие реализуется в урожае растений, то оценить влияние элементов почвенного плодородия возможно разработкой региональных моделей, которые базируются на параметрах их свойств.

На необходимость создания региональных моделей плодородия почв указывает Л.Л. Шишов [1]. К настоящему времени разработаны модели плодородия для черноземных и солонцовых почв колочной степи Алтайского края [2-4].

Региональные модели плодородия серых лесных почв разработаны для озимой ржи и

картофеля [5, 6]. Исследования показывают, что урожайность ржи на серых лесных почвах в большей степени зависит от мощности гумусового горизонта А1+А1А2 (К = 0,3673), содержания гумуса

(к = 0,2506) и величины рН (К = 0,2433)

[5].

На урожайность картофеля сортов Ад-ретта и Лина элементы плодородия серых лесных почв оказали неоднозначное влияние, но в большей степени она зависела от мощности гумусового горизонта, содержания гумуса, содержания подвижного калия и фосфора [6].

В связи с этим появляется необходимость проводить разработку моделей плодородия в каждой агрокультуре и даже для различных сортов.

Цель исследований — разработка моделей урожайности яровой пшеницы в зависимости от элементов плодородия серых лесных почв.

Объекты и методика исследований

В 2010 г. был заложен опыт на делянках (33 точки), которые пересекали участок серых лесных почв по разным элементам рельефа с различным уровнем плодородия. Объектом исследования служил сорт яровой мягкой пшеницы Ирень. Учет урожайности проводили в фазу восковой спелости пшеницы. После учета урожайности в этих точках проводили выкопку разрезов для из-

мерения гумусового горизонта и отбора почвенных проб для химических анализов. Почвенные образцы также отбирали в фазу выхода в трубку. Агрохимические показатели определяли по общепринятым методикам.

Модель плодородия серых лесных почв была выполнена по методике Ю.Г. Пуза-ченко, А.В. Мошкина [7], кроме того, были использованы методические рекомендации по разработке моделей плодородия солонцовых почв, составленные И.Т. Трофимовым и В.С. Курсаковой [8]. При изучении влияния параметров плодородия на урожайность пшеницы главное внимание было уделено мощности гумусового горизонта и содержанию гумуса, которые в большей степени характеризуют почвенное плодородие и являются стабильными [2, 8].

Степень связи почвенного фактора с урожайностью пшеницы оценивали по вели-

чине эффективности передачи информации (К) в частных каналах. Этот показатель позволяет установить форму связи и вычленить специфичные состояния урожайности по каждому почвенному фактору, а также помогает построить уравнение зависимости урожайности от почвенных факторов [7, 8].

Результаты исследований

На основании информационного анализа установлено, что наибольшее влияние на урожайность пшеницы сорта Ирень оказывает содержание подвижного фосфора в период выхода в трубку, так как коэффициент передачи информации (К) этого параметра был самым высоким. При этом наибольшая урожайность получена при содержании подвижного фосфора более 197,9 мг/кг — 5-й ранг (табл. 1).

Таблица 1

Специфические состояния урожайности яровой пшеницы сорта Ирень на серых лесных почвах для каждого состояния почвенного фактора

Параметр Состояние Урожайность, ц/га Ранг

Мощность, см К = 0,1466 <30 <16,54 1

31-38 16,55-22,09; 27,65-33,19 4 и 2

39-46 >33,20 5

47-54 22,10-27,64; 27,65-33,19 3-4

>55 16,55-22,09 2

Гумус, % К = 0,3532 <3,70 16,55-22,09 2

3,71-4,41 22,10-27,64 3

4,42-5,12 27,65-33,19 4

5,13-5,83 27,65-33,19 4

>5,84 >33,20 5

рН сол. К = 0,4210 <4,44 <16,54 1

4,45-4,77 <16,54 1

4,78-5,10 16,55-22,09 2

5,11-5,43 >33,20 5

>5,44 27,65-33,19 4

Нг, мгПэкв/100 г К = 0,2930 <3,60 22,10-27,64 3

3,61-4,46 <16,54 1

4,47-5,32 27,64-33,19 4

5,33-6,18 >33,20 5

>6,19 16,55-22,09 2

N03 , мг/кг К = 0,1584 <3,34 <16,54 1

3,35-4,68 16,55-22,09 2

4,69-6,03 >33,20 5

6,04-7,38 27,65-33,19 4

>7,38 22,10-27,64 3

Р205, мг/кг К = 0,4336 <115,0 16,55-22,09 2

115,1-142,6 22,10-27,64 3

142,7-170,2 27,65-33,19 4

170,3-197,8 <16,54 1

>197,9 >33,20 5

К20, мг/кг К = 0,1546 <43,6 22,10-27,64 3

43,7-57,3 22,10-27,64 3

57,4-71,0 16,55-22,09; 22,10-27,64 2-3

71,1-84,7 >33,20 5

>84,8 27,65-33,19 4

Вторым очень важным параметром, определяющим урожайность яровой пшеницы, оказалась реакция почвенной среды рНсол (К = 0,4210). Это объясняет тот факт, что яровая пшеница очень требовательна к кислотности почвенного раствора и сильно реагирует на содержание ионов водорода в ППК. Наибольшая урожайность пшеницы получена при рН солевой вытяжки 5,11-5,43. Также на урожайность пшеницы оказала влияние и величина гидролитической кислотности, но значение К было несколько меньше. Высокая урожайность получена при Нг, равной 5,33-6,18 мгПэкв/100 г почвы (табл. 1).

Третьим по важности фактором плодородия серых лесных почв, определяющим урожайность яровой пшеницы, является содержание гумуса (К = 0,3532). Наиболее высокая урожайность получена на участках с содержанием гумуса >5,84%. Такое содержание гумуса было отмечено в средней части склона, здесь также благоприятными будут условия влаго- и теплообеспеченно-сти, что способствует росту растений и формированию урожая.

Содержание подвижных форм азота, калия и мощность гумусового горизонта имели низкий коэффициент эффективности передачи информации и оказывали незначительное влияние на урожайность пшеницы. Наибольшая урожайность получена при содержании подвижного азота 4,69-6,03 мг/кг, а подвижного калия — от 71,1 до 84,7 мг/кг, дальнейшее увеличение содержания этих элементов в почве снижало урожайность пшеницы. Это может быть связано с тем, что высокое содержание элементов питания, особенно азота, приводит к разрастанию вегетативной массы, самозатенению листьев, которое ведет к снижению образования репродуктивных органов.

Наиболее оптимальной для получения высокого стабильного урожая пшеницы более 33,20 ц/га являлась мощность гумусового горизонта в пределах от 39 до 46 см.

Основываясь на полученных данных, установлены параметры плодородия, обеспечивающие минимальную и максимальную урожайность яровой пшеницы сорта Ирень (табл. 2).

Изучаемые параметры были включены в логический анализ для разработки моделей плодородия серых лесных почв, и из семи информационно логических моделей урожайности пшеницы сорта Ирень от почвенных параметров наибольший прогнозирующий эффект показали две:

А1 = рНСОл V Р2О5ЩГ (Нг (К2О V ЫО30М); (1) А2 = Р2О5 V рНсол И Г (М И N03 И К2О), (2)

где А1 и А2 — расчетные ранги урожайности яровой пшеницы сорта Ирень;

рНсол — ранг урожайности по величине

рН;

Р205 — ранг урожайности по содержанию подвижного фосфора;

Г — ранг урожайности по содержанию гумуса;

К2О — ранг урожайности по содержанию подвижного калия;

N03 — ранг урожайности по содержанию нитратов;

М — ранг урожайности по мощности гумусового горизонта;

И — логическая зависимость по форме нелинейного произведения;

V — зависимость по логической функции дизъюнкции;

И — зависимость по логической функции конъюнкции.

Безошибочный прогноз формул (1) и (2) составил 41,7 и 42,2% соответственно, а с отклонением на ранг — 73,4 и 73,2%.

Таблица 2

Комплекс параметров свойств серых лесных почв, определяющих минимальную и максимальную урожайность яровой пшеницы сорта Ирень

Почвенный параметр Уровень плодородия почв для яровой пшеницы

низкий высокий

Мощность гумусового горизонта, см <16,54 16,55-22,09

Гумус, % 16,55-22,09 >33,20

N03, мг/кг <16,54 22,10-27,64

Р205, мг/кг 16,55-22,09 >33,20

К20, мг/кг 22,10-27,64 27,65-33,19

рНсол- <16,54 27,65-33,19

Нг, мг экв/100 г 22,10-27,64 16,55-22,09

Выводы

На основе разработанных моделей плодородия на серых лесных почвах для яровой пшеницы сорта Ирень необходимо поддерживать содержание подвижного фосфора на уровне 170-200 мг/кг, содержание гумуса — на уровне 5,12-5,83%, величина рНсол. должна быть 5,11-5,43. Такое значение параметров почвенного плодородия на серых лесных почвах можно регулировать известкованием или внесением известьсодержащих мелиорантов, одним из которых является дефекат — отход сахарного производства. Он содержит до 50% СаО, а также около 15% органического вещества, макро- и микроэлементы, поэтому он действует не только как мелиорант, но и как комплексное органическое удобрение. Его запасы в Алтайском крае огромны, а затраты на внесение и транспортировку окупаются в первый год внесения.

Библиографический список

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. Шишов Л.Л., Дурманов Д.Н. Информационные региональные модели плодородия почв // Региональные модели плодородия почв как основа совершенствования зональных систем земледелия. — М.: Наука, 1988. — С. 5-12.

2. Бурлакова Л.М. Плодородие Алтайских черноземов в системе агроценоза. —

Новосибирск: Наука, Сиб. отделение, 1984.

— 196 с.

3. Трофимов И.Т., Курсакова В.С. Влияние почвенного засоления на химический состав многолетних трав и однолетних кормовых растений // Солонцы Сибири, их свойства, мелиорация, сельскохозяйственное использование. — Новосибирск, 1990. — С. 88-94.

4. Курсакова В.С. Модели плодородия

солонцовых почв в агроценозе яровой пшеницы // Вестник АГАУ. — 2012. —

№ 12 (98). — С. 44-50.

5. Трофимов И.Т., Иванов А.Н., Ступи-

на Л.А. Серые лесные почвы Обь-Чумышского междуречья и повышение их плодородия: монография. — Барнаул:

Изд-во АГАУ, 2005. — 135 с.

6. Трофимов И.Т., Ступина Л.А., Тол-стов М.В., Путинцева О.А. Влияние элементов почвенного плодородия на урожайность картофеля // Вестник АГАУ. — 2010. — № 2 (64). — С. 14-18.

7. Пузаченко Ю.Г., Мошкин А.В. Информационно-логический анализ в медикогеографических исследованиях // Итоги науки. Медицинская география. — Вып. 3. — М.: ВИНИТИ, 1969. — С. 5-67.

8. Трофимов И.Т., Курсакова В.С. Методические рекомендации по разработке моделей плодородия солонцовых почв. — М.: ВАСХНИЛ, 1987. — 26 с.

+ + +

УДК 633.14;631.559.2;631.811.1 О.И. Акимова

ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА УРОЖАЙ ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ

Ключевые слова: озимая рожь, минеральные удобрения, нитратный азот, метеорологические условия, элементы структуры урожая, урожайность зерна, качество зерна, степная зона, Хакасия, корреляция, дисперсионный анализ.

Введение

Первые попытки внедрения озимых культур в Восточной Сибири были предприняты крестьянами-переселенцами из европейской части России в конце XIX — начале XX вв. В совхозах Хакасии в 1920 г. было посеяно 134,1 десятин озимых культур [1]. В 19411945 гг. площади под озимыми в Хакасии увеличились в 2,3 раза, по сравнению с довоенным временем, с целью уменьшения объема работ во время весеннего сева. Тогда как в Сибири в целом площади увели-

чились только на 64%. Несоблюдение агротехники, сложные природно-климатические условия часто приводили к гибели посевов и снижению урожайности зерновых в Хакасии. В конце войны площади под озимыми зерновыми сократились [2].

По отчетам Красноярской краевой гос-комиссии за 1938-1952 гг. средняя урожайность озимой ржи по Усть-Абаканскому ГСУ составила 20,6 ц/га, Боградскому ГСУ

— 18,2-22,0 ц/га. С 50-х годов озимая рожь имела широкое распространение в Хакасии, особенно в Таштыпском, Орджоникидзев-ском, Боградском районах. В 60-70-е годы возделывание озимой ржи в Хакасии было прекращено из-за низкой урожайности, при отсутствии зимостойких, высокоурожайных сортов и региональной технологии возделывания [3].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.