CC BY
32
УДК 631.51+631.8+633
ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО И УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ БОБОВЫХ КУЛЬТУР ПРИ БИОЛОГИЗАЦИИ СЕВООБОРОТОВ
М. И. Подсевалов, канд. с.-х. наук, доцент; Н. А. Хайртдинова, канд. с.-х. наук, ст. преподаватель
ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА», Россия, т. 8 (8422) 55-95-75
Проведены исследования изменений агрофизических показателей чернозема выщелоченного, запасов продуктивной влаги, урожайности гороха и вики в занятых парах и вики в смеси с овсом в сидеральном пару в зависимости от обработки почвы и систем удобрений. На основании полученных данных делается вывод о преимуществах комбинированной обработки почвы и органоминеральной системы удобрений.
Ключевые слова: обработка почвы, структурно-агрегатный состав, плотность сложения, влажность почвы, зерновые бобовые.
Физические свойства почвы - важный, а иногда решающий фактор формирования урожая сельскохозяйственных культур. В создании благоприятных водно-физических свойств почвы основная роль принадлежит обработке. При этом значимым приемом повышения ее плодородия на фоне основной обработки является система удобрения [1-5].
В экологических условиях Среднего Поволжья зерновые бобовые культуры рассматриваются как неотъемлемая составляющая структуры посевных площадей биологизированных севооборотов. В связи с тем, что основная масса корней зерновых бобовых культур размещается в пахотном гумусовом горизонте, особое значение для них приобретает его мощность, плотность и скважность. Кроме того, особые требования гороха и других бобовых к объемной массе почвы во многом обусловлены необходимостью высокой аэрации корневой системы (25...30 % от объема почвы), к которой очень чувствительны клубеньковые бактерии, являющиеся аэробными формами микроорганизмов [6-10].
С этой точки зрения имеется необходимость изучения влияния обработки почвы и систем удобрений на агрофизические показатели плодородия чернозема выщелоченного и урожайность гороха и вики в занятых парах и вики в смеси с овсом в сидеральных парах.
Исследования выполнялись в стационарном трехфакторном полевом опыте кафедры земледелия Ульяновской ГСХА в 4-х севооборотах, где основная обработка почвы проводилась по двум технологиям: 1. Комбинированная; 2. Минимизированная. Схема опыта включала две системы удобрений: 1 -Р20К20; 2 - Р20К20 + солома предшествующей в севообороте яровой пшеницы (рис. 1).
Объемная масса - важный показатель плодородия почвы [3, 11, 12]. В наших опытах наиболее рыхлое сложение пахотного слоя после посева зерновых бобовых культур в слое 0.30 см обеспечивали варианты с комбинированной обработкой: от 1,10 до 1,11 г/см3 на фоне Р20К20 и от 1,09 до 1,11 г/см3 на фоне Р20К20 + солома.
К уборке культур происходило уплотнение почвы до 1,19 г/см3. Несколько ниже плотность сложения была по чистому пару, что связано с неоднократным его рыхлением в течение летнего периода.
Не менее важным показателем физического состояния плодородной почвы является ее структура. Хорошо оструктуренная почва имеет благоприятные водно-воздушные свойства, способна противостоять антропогенному воздействию и требует меньших затрат энергии для обработки. Поэтому создание оптимальных для культур агрофизических условий посредством улучшения структурного состояния является одной из основных задач обработки почвы и систем удобрений [12, 13].
Рис. 1. Схема стационарного полевого опыта. Факторы: А - севообороты: А1 - зернопаровой; А2 - зернотравяной с кострецом;
А3 - зернотравяной с люцерной; А4 - зернотравяной с эспарцетом. В - система удобрений: В1 - органоминеральная (с применением навоза); В2 - органоминеральная (с применением соломы); В3 - органоминеральная (с применением сидерата); В4 - органоминеральная (с применением сидерата и соломы). С - система обработки почвы: С1 - комбинированная; С2 - минимизированная
В результате исследований было установлено, что содержание агрономически ценных агрегатов (размером от 0,25 до 10 мм) в черноземе выщелоченном после посева культур в слое 0...30 см составило по чистому пару от 67,8 до 69,9 %, под посевами гороха - от 69,6 до 72,3 %%, вики - от 70,2 до 72,1 %о, вики в смеси с овсом - от 70,8 до 72,2 %о, что указывает на хорошие структурные качества почвы.
После посева гороха коэффициент структурности в пахотном слое (0.30 см) составил 2,3.2,6, вики - 2,4.2,6, вики в смеси с овсом - 2,4.2,6, а по чистому пару - 2,1.2,3. Большее содержание макро-
агрегатов отмечено в севообороте при комбинированной обработке почвы с внесением Р20К20 + солома по сравнению с другими вариантами опыта.
За период от посева до уборки культур наблюдалось увеличение агрономически ценных агрегатов. Оптимизация агрегатного состава почвы за этот период происходила в основном за счет разрушения глыбистой фракции.
Количество агрономически ценных агрегатов при сухом фракционировании почвы после уборки гороха и вики в занятом пару и заделки вики в смеси с овсом на сидерат в пахотном слое составило по
Нива Поволжья № 3 (24) август 2012 19
□ комбинированная обработка+РК
□ шшкпгшр ованная обработка + РК
И комбинированная обработка пРК + сопоыа □ ыинишгшров а иная обработка нРК +салона
Рис. 2. Содержание агрономически ценных агрегатов (10...0,25 мм) в слое 0.30 см чернозема выщелоченного (2005-2007 гг.)
комбинированной обработке в сочетании с внесением Р20К20 + солома 72,3.74,7 °%, а по чистому пару - 69,9 % с преобладанием глыбистой фракции по сравнению с занятыми и сидеральным парами (рис. 2).
По чистому пару в течение вегетационного периода коэффициент структурности не претерпевал существенных изменений и к моменту уборки гороха и вики находился в пределах 2,2.2,3. Вместе с тем полученные экспериментальные данные свидетельствуют о положительном действии вики в смеси с овсом в качестве сидерата на суммарное содержание агрономически ценной фракции агрегатов в слое 0.30 см, особенно по комбинированной обработке почвы в сочетании с внесением Р20К20 + солома. За период от посева до заделки сидерата количество агрегатов 10.0,25 мм увеличивалось до 74,3.74,7 % при коэффициенте структурности 2,9.3,0.
Задача максимального накопления, сохранения и рационального использования влаги на формирование урожая сохраняет свое приоритетное значение в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур [14, 15].
К моменту сева гороха, вики и вики в смеси с овсом влагозарядка составила от
158.5 до 162,6 мм (чистый пар), от 145,1 до
154.6 мм (горох), от 144,4 до 157,7 мм (вика), от 147,4 до 156,0 мм (вика в смеси с овсом) соответственно по минимизированной и комбинированной обработкам. Лучшая влагозарядка почвы во все годы наблюдений отмечалась в условиях комбинированной обработки (рис. 3).
В годы исследований урожайность зерновых бобовых культур варьировала по годам и по вариантам опыта (рис. 4). В среднем за четыре года максимальная урожайность гороха была получена по комби-
Рис. 3. Динамика запасов продуктивной влаги под зерновыми бобовыми культурами и чистым паром в слое 0.100 см (2005-2007 гг.)
2,15
2,23
1,86 1,91
1,69 1,72
1,45 1,48
20,6
21,9
18,9
18
Горох
Вика
Вико-овес
□ Комбинированная обработка + РК
■ Комбинированная обработка и РК+солома И Минимизированная обработка + РК
□ Минимизированная и РК+солома
Рис. 4. Урожайность зерновых бобовых культур (2005-2008 гг.) НСР05(горох) = 0,07-0,20; НСР05(вика)=0,10-0,20; НСР05(вика в смеси с овсом) = 0,88-2,83
нированной обработке: по первому фону удобрений она составляла 2,15 т/га, а по второму - 2,23 т/га.
На вариантах с минимизированной обработкой почвы урожайность гороха снижалась в сравнении с комбинированной. Применение органоминеральной системы удобрений Р20К20 + солома обеспечивало некоторое повышение урожайности по сравнению с фоном Р20К20.
Такие же закономерности формирования урожайности характерны и для вики. По эффективности минимизированная обработка почвы уступает комбинированной на 0,24 т/га, что подтверждается данными дисперсионного анализа. В среднем за 2005.2008 гг. на фоне Р20К20 получена урожайность 1,69 т/га по комбинированной обработке и 1,45 т/га по минимизированной, а на фоне Р20К20 + солома - 1,72 и 1,48 т/га соответственно.
Вика в смеси с овсом на сидерат формировала зеленой массы в пределах от 18,0 (комбинированная обработка на фоне Р20К20) до 21,9 т/га (комбинированная обработка на фоне Р20К20 + солома).
Применение комбинированной обработки в технологии парозанимающих культур сопровождалось лучшей влагозарядкой почвы перед посевом по сравнению с минимизированной во все годы исследований. Установлена зависимость урожайности гороха, У1 [1] и вики, У2 [2] от запасов продуктивной влаги перед посевом в метровом слое почвы (х1, х2), которая характеризуется уравнениями регрессии:
У1 = 0,0225x1 - 1,5091 Я = 0,79,
У2 = 0,0178х2 - 1,093 Я = 0,47.
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
возделывание зерновых бобовых культур обеспечивает увеличение агрономически ценных структурных агрегатов, особенно при заделке викоовсяной смеси в сиде-ральном пару по комбинированной обработке почвы в сочетании с внесением Р20К20 + солома: количество агрономически ценных агрегатов составило 74,7 %, а коэффициент структурности 3,0;
минимизированная обработка почвы способствовала её уплотнению по сравнению с комбинированной как на фоне Р20К20, так и на фоне Р20К20 + солома. К уборке культур плотность возрастала до 1,19 г/см3, не выходя за пределы оптимальных значений для изучаемых культур;
запасы продуктивной влаги повышались по комбинированной обработке по сравнению с минимизированной до 13,3 мм перед посевом культур и до 9,1 мм перед уборкой;
в формировании урожайности гороха и вики в занятых парах, а также викоовсяной смеси в сидеральном пару преимущество имела комбинированная обработка почвы и органоминеральная система удобрений с участием соломы.
Литература
1. Платонов, А. М. Продуктивность вось-мипольных севооборотов в зависимости от
2
5
0
0
Нива Поволжья № 3 (24) август 2012 21
системы основной обработки почвы, фонов удобрения и приемов ухода за посевами / А. М. Платонов, А. П. Исаев, Т. Г. Кухтина // Севооборот в современном земледелии. -М., 2004. - С. 78-82.
2. Орлов, А. Н. Агроэкологическая оценка влияния звеньев севооборота и систем зяблевой обработки почвы на показатели плодородия чернозема выщелоченного и урожайность яровой пшеницы / А. Н. Орлов, О. А. Ткачук, Е. В. Павликова // Молодой ученый. - 2011. - № 2. - Т. 2. - С. 196199.
3. Казаков, Г. И. Обработка почвы в Среднем Поволжье / Г. И. Казаков. - Самара, 2008. - 251 с.
4. Казаков, Г. И. Экологизация и энергоресурсосбережение в земледелии Среднего Поволжья / Г. И. Казаков, В. А. Милют-кин. - Самара, 2010. - 2445 с.
5. Казаков, Г. И. Рациональные обработки почвы в условиях Среднего Поволжья / Г. И. Казаков // Современные системы земледелия: опыт, проблемы, перспективы: мат-лы междунар. науч.-прак. конференции, по-свящ. 80-летию со дня рождения В. И. Морозова. - Ульяновск, 2011. - С. 110-118
6. Вавилов, П. П. Бобовые культуры и проблема растительного белка / П. П. Вавилов, Г. С. Посыпанов. - М.: Россельхоз-издат, 1983. - 256 с.
7. Зернобобовые культуры в интенсивном земледелии / В. П. Орлов, А. П. Исаев,
С. И. Лосев и др. - М.: Агропромиздат, 1986. - 206 с.
8. Зернобобовые культуры / Д. Шпаар, Ф. Элмер, А. Постников и др. - Минск: ФАУ-информ, 2000. - 263 с.
9. Посыпанов, Г. С. Факторы, определяющие эффективность азотфиксации бобовыми культурами / Г. С. Посыпанов // Биологический азот в сельском хозяйстве СССР. - М.: Наука, 1989. - С. 37-39.
10. Растениеводство / Г. С. Посыпанов, В. Е. Долгодворов, Г. В. Коренев и др. - М.: Колос, 1997. - 448 с.
11. Орлов, А. Н. Основные приемы повышения эффективности возделывания озимой пшеницы в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья / А. Н. Орлов, О. А. Ткачук, Н. Н. Тихонов // Нива Поволжья. - 2011. - № 2 (19). - С. 39-45.
12. Казаков, Г. И. Обработка почвы в Среднем Поволжье. - Самара, 1997. - 200 с.
13. Механическая обработка и агрофизические свойства почвы / В. Ю. Тимонов, Н. М. Чернышева, С. С. Балабанов, Н. И. Кар-тамышев // Вестник Курской ГСХА. - 2009. - № 6. - С. 53-54.
14. Чуданов, И. А. Почвозащитная обработка в севооборотах степного Заволжья / И. А. Чуданов // Минимизация обработки почвы. - М.: Колос, 1984. - С. 237-244.
15. Корчагин, В. А. Система земледелия степных районов Среднего Поволжья / В. А. Корчагин // Земледелие. - 1984. -№ 3. - С. 13-16.
