CC BY
23
АГРОТЕХНИКА
УДК 633.367:576.851.15:631.5
Влияние приемов возделывания на биологический потенциал люпина узколистного
A.Г. ВАСИЛЬЧИКОВ, кандидат биологических наук
B.М. НОВИКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук
Всероссийский НИИ зернобобовых и крупяных культур E-mail: office@vniizbk. orel. ru
Показано влияние обработки почвы и гербицида на азотфиксирующую способность и продуктивность люпина узколистного.
Ключевые слова: люпин, гербициды, обработка почвы, продуктивность, азот-фиксация.
В воспроизводстве плодородия почвы важная роль принадлежит бобовым культурам, способным фиксировать азот атмосферы. Среди зерновых бобовых культур большой интерес вызывает люпин узколистный, характеризующийся высокой симбиотической азотфиксацией (до 200 кг/га и более).
Расширение ареала возделывания этой культуры, благодаря созданию новых скороспелых сортов [I, 2], вызывает необходимость изучения приемов ее адаптации и выращивания. На наш взгляд, недостаточно изучены и освещены в литературе вопросы о глубине и способах основной обработки почвы под люпин в сочетании с применением гербицидов, их влияния на засоренность,
азотфиксирующую способность и продуктивность люпина узколистного при возделывании на зерно.
Во ВНИИЗБК в стационарном многолетнем факториальном полевом опыте, в восьмипольном зернопро-пашном севообороте исследовали (2007-2009 гг.) влияние систем основной обработки почвы и гербицидов на свойства почвы, азотфиксирующую способность и продуктивность люпина узколистного сорта Кристалл. Изучали следующие варианты систем основной обработки почвы (фактор А): 1 - отвальная на глубину 20-22 см (контроль), 2 -отвальная на 30-32 см, 3 - поверхностная (дискование на глубину 1012 см), 4 - плоскорезная на 20-22 см. Эти способы обработки применяли под все культуры севооборота, включая люпин, в течение 16 лет. Обработку почвы изучали на двух фонах (фактор Б): без гербицидов и с их применением. Посевы люпина в фазе пяти пар настоящих листьев опрыскивали гербицидом Пивот (0,4 л/га).
Почва опытного участка - темно-серая лесная среднесуглинистая с мощностью пахотного слоя 30 см, содержанием гумуса 4,46 %, Р2О5-16,8, К2О - 11,0 мг/100 г почвы; рН 5,0.
По степени увлажнения периоды вегетации люпина за три года иссле-
дований были различными: достаточно увлажненным, слабо- и острозасушливым.
Исследованиями, проведенными ранее в условиях этого же стационарного опыта, установлено, что многолетнее воздействие разных способов и глубины обработки почвы не оказывало существенного влияния на агрофизические свойства темно-серой почвы, что обуславливает применение как интенсивной, так и минимальной ее обработки [3]. Однако использование ресурсосберегающих приемов обработки почвы, к которым относятся бесплужные рыхления, в первую очередь ограничивает повышение засоренности полей. Вместе с тем, в агротехнологиях приемы обработки почвы должны играть ведущую роль в борьбе с сорной растител ьностью.
В наших опытах посевы люпина узколистного были сильно засорены. В среднем за годы исследований самая высокая засоренность отмечена при безотвальной обработке - в 2,2 раза больше, чем при отвальной. Так, при возделывании люпина без гербицида по поверхностной обработке почвы перед уборкой насчитывалось 76 шт/м2, по плоскорезной - 75 шт/м2 сорняков, а по отвальной на глубину 20-22 и 30-32 см - соответственно 39 и 34 шт/м2, или на 55,3 и 48,7 % меньше (табл. 1).
При обработке посевов люпина гербицидом Пивот засоренность во всех вариантах обработки в среднем снижалась в 1,5 раза. При этом в вариантах с отвальной вспашкой количество сорняков уменьшилось на 38,5 %, а с безотвальной - на 29,0 % по сравнению с безгербицид-
I. Влияние основной обработки почвы и гербицида на засоренность посевов (шт/м2), а также урожайность люпина узколистного и последующей озимой пшеницы (ц/га), в среднем за три года
и
Вариант обработки почвы Люпин узколистный Озимая пшеница
без гербицида гербицид без гербицида гербицид
шт/м2 ц/га шт/м 2 ц/га шт/м 2 ц/га шт/м 2 ц/га
I. Отвальная на 20-22 см (контроль) 39 26,2 24 30,2 38 35,7 23 37,3
2. Отвальная на 30-32 см 34 25,8 21 29,8 33 36,3 21 37,6
3. Поверхностная на 10-12 см 76 20,1 54 24,4 52 28,9 39 33,6
4. Плоскорезная на 20-22 см 75 21,8 53 26,4 43 31,3 39 33,3
НСР05 по факторам А=1,1 Б = 0,5 А=0,9 Б=0,4
IS
2. Влияние способов обработки почвы и гербицида на формирование клубеньков и активность нитрогеназы (АН) в фазе бутонизация - начало цветения люпина
Вариант обработки почвы Клубеньки АН , мкг1\12/раст..ч
шт/растение г/растение
I 2 I 2 1 2
I. Отвальная на 20-22 см 33 20 0,85 0,71 182 121
(контроль)
2. Отвальная на 30-32 см 36 25 0,91 0,80 208 154
3. Поверхностная на 10-12 см 32 24 0,77 0,70 201 143
4. Плоскорезная на 20-22 см 34 22 0,81 0,74 190 132
Примечание. I - без гербицида, 2 - гербицид.
ным фоном. Более низкое воздействие гербицида на засоренность в посевах люпина по бесплужной обработке связано с наличием устойчивых к этому гербициду видов сорняков (подмаренник цепкий, вьюнок полевой, осот желтый).
Совместное применение отвальной обработки почвы и гербицида не только снижало засоренность посевов, но и повышало продуктивность люпина (см. табл. I). В среднем за три года наибольшая урожайность зерна люпина получена по отвальной обработке: без гербицида по вспашке на глубину 30-32 см она составила 25,8 ц/га, на глубину 20-22 см -26,2 ц/га, а при использовании гербицида - соответственно 29,8 и 30,2 ц/га, или на 13,2 % больше. Более высокая урожайность люпина в варианте 1 объясняется тем, что здесь получена оптимальная густота стеблестоя по сравнению с вариантом 2. По глубокой вспашке семена при посеве заделывались глубже, что повлияло на изрежевание посевов люпина. По поверхностной и плоскорезной обработкам без гербицидов урожайность была самой низкой -соответственно 20,1 и 21,8 ц/га, или на 6,1 и 4,4 ц/га меньше, чем по отвальной вспашке на 20-22 см.
Урожайность озимой пшеницы, возделываемой после люпина, в среднем за три года колебалась от 28,9 до 37,6 ц/га в зависимости от способа обработки почвы, при дополнительной подкормке азотом см только в дозе 50 кг/га д.в. (см. табл.
о 1), что на 1,0-1,4 ц/га больше, чем 2
по чистому пару. ^ Для того чтобы оценить влияние е изучаемых факторов на азотфикси-| рующую способность люпина, опрела деляли параметры симбиотического ^ аппарата: количество и массу клу-| беньков, а также активность фермен-ет
16
та нитрогеназа методом редукции ацетилена (табл. 2).
Установлено, что количество клубеньков и активность нитрогеназы мало зависели от способа обработки почвы. Обработка же посевов гербицидом Пивот в фазе пяти листьев оказала существенное влияние на эти показатели. Определение, проведенное через две недели после применения гербицида (фаза бутонизация - начало цветения), выявило значительное снижение количества клубеньков (в среднем по вариантам обработки почвы на 33 % по сравнению с контролем без его внесения). Ранее в других исследованиях также было отмечено снижение массы и количества клубеньков на люпине при использовании гербицидов Линурон и Симазин [4]. Уменьшение количества клубеньков происходило главным образом за счет сокращения их числа на боковых корнях. Клубеньки, сформированные на главном корне до внесения гербицида, несколько превышали по размерам аналогичные, сформированные на контроле без химической обработки. В результате, общая масса клубеньков на растении снижалась на 12 % по сравнению с контролем. Уменьшение количества клубеньков сопровождалось снижением нитрогеназной активности.
Внесение Пивота влияло и на общее развитие люпина, что выражалось в замедлении развития растений (фаза цветения запаздывала на обработанном варианте в среднем на неделю). А поскольку количественная сторона процесса симбиотичес-кой азотфиксации определяется интенсивностью притока продуктов фотосинтеза к корням, то такое торможение в развитии растений несомненно снижало эффективность этого процесса. На более поздних фа-
зах развития люпина ингибирующее действие гербицида нивелировалось, что выражалось в повышении уровня нитрогеназной активности до значений контрольного варианта.
Согласно литературным данным [S] и результатам наших предыдущих исследований [6], люпин при благоприятных условиях фиксирует за счет симбиоза с ризобиями 60-6S % необходимого ему азота. Принимая во внимание, что под влиянием Пивота ингибирование симбиотической азот-фиксации приходится на фазу бутонизация - цветение, когда этот процесс достигает максимума, и учитывая размеры снижения нитрогеназной активности, можно предположить, что доля симбиотического азота в данном случае снижается до 40-4S %.
Прибавка урожая от применения гербицида по отвальной обработке составила 4,0 ц/га, что обусловлено активизацией процессов фотосинтеза и расширением площади минерального питания в результате гибели сорняков. При среднем урожае по отвальной обработке без гербицида 26,0 ц/га и содержании азота в семенах S,1 %, в зерне люпина накапливается 132,6 кг/га азота. При оптимальных условиях азотфиксации за счет симбиоза из атмосферы поступает 83,S кг/га азота. Увеличение урожая до 30 ц/га при использовании гербицида повышает количество азота в зерне до 1S3 кг/га. Однако при этом доля азота, накопленного за счет симбиоза, снижается до 6S,8 кг. Возможно, в данном случае требуется оптимизация дозы вносимого гербицида.
Таким образом, при обработке посева люпина узколистного гербицидом Пивот урожай зерна определяется весьма неустойчивым равновесием между положительным действием гербицида на развитие люпина и отрицательным действием его на клубеньковые бактерии и процесс симбиотической азотфиксации. Поэтому для рационального применения химических средств защиты растений на посевах бобовых необходима оценка их токсичности для симбиотической системы.
Система отвальной основной обработки почвы под люпин узколистный на зерно создает лучшие условия для его развития, что обеспечивает существенную прибавку урожайности зерна как самого люпина, так и последующей озимой пшени-
цы по сравнению с безотвальной обработкой.
Литература
1. Такунов И.П. Люпин в земледелии России. - Брянск: Придесенье, 1996. -372 с.
2. Яковлев М.А. Продуктивность люпина узколистного в условиях биологи-зации земледелия Орловской области/ Автореферат дисс. ... канд. с.-х. наук. -Орел, 2001. - 18 с.
3. Новиков В.М., Исаев А.П. Исследования систем основной обработки темно-серой лесной почвы в зернопаропро-пашном севообороте//Аграрная наука, 1998. - № 4. - С. 33-34.
4. Латыпова Г.М., Вагина Н.С. Взаимоотношения желтого кормового люпина с клубеньковыми бактериями при химической прополке//Сб. науч. трудов Белорус. с-х. акад., 1973. - Т. 115. - С. 129-133.
5. Парахин Н.В., Петрова С.Н. Сельскохозяйственные аспекты симбиотичес-кой азотфиксации. - М.: Колос, 2006. -152 с.
6. Васильчиков А.Г. Азотфиксирующая способность узколистного люпина/Меж-дунар. научно-практ. конф. «Научное обеспечение люпиносеяния в России». -Брянск, 2005. - С. 38-41.
Influence of cultivating devices on biologic potential of lupine angustifoliate
A.G. Vasilchikov, V.M. Novikov
There is shown the influence of soil treatment and that of herbicide on nitrogen-fixing ability and productivity of lupine angustifoliate. Keywords: lupine, herbicides, soil treatment, productivity, nitrogen-fixation.
УДК 633.12: 631 .SI :632.954:631.8
Оценка некоторых элементов агротехники гречихи
З.И. ГЛАЗОВА, В.М. НОВИКОВ, кандидаты
сельскохозяйственных наук
Всероссийский НИИ зернобобовых и крупяных культур E-mail: office@vniizbk. ore!, ru
Рассматриваются доля гречихи в структуре посевных площадей и валовом сборе зерна, а также удобрения, приемы биологизации и энергосбережения в технологии ее возделывания.
Ключевые слова: гречиха, биологи-зация, удобрения, плоскорезная обработка почвы, эффективность, урожайность.
Совершенствование технологии возделывания гречихи - актуальная проблема, от решения которой во многом зависит урожайность и доходность этой ценной культуры, распространенной в Орловской области с XVI в.
Растения гречихи отличаются повышенными требованиями к условиям питания, обеспеченности влагой, воздухом и теплом. Эта культура предпочитает легкие суглинистые и супесчаные почвы, быстро прогревающиеся, хорошо аэрируемые, достаточно обеспеченные питательными веществами и влагой, со слабокислой и нейтральной реакцией. Она эффективно использует последействие удобрений и предшественников (пожнивные сидераты, озимые культуры), способных обогащать почву запаханной надземной массой и пожнивными корневыми остатками, обеспечивать рыхлое ее сложение, оставлять чистые от сорняков поля.
Важна средообразующая роль гречихи как необходимого звена в севообороте. В I т ее пожнивно-кор-невых остатках содержится 4,8-S,8 кг азота, 4-4,S кг фосфора, 20-24 кг калия, 9-10 кг кальция в легко доступной форме, что в 1,2-3,0 раза больше, чем в зерновых колосовых культурах. Поэтому урожайность различных культур после гречихи равнозначна или на 1,S-2,0 % выше [1]. Вместе с тем, насыщение севооборотов гречихой от 16 до S0 % не оказывает существенного влияния на ее урожайность [2].
Гречиха улучшает и физические свойства почвы, что важно на суглинках. Общая скважность и аэрация
почвы после нее на 4-6 % выше, чем после зернобобовых. Являясь биологическим санитаром, гречиха в 27 раз снижает поражение колосовых культур, высеянных после нее, корневыми гнилями.
Гречиха - культура короткого вегетационного периода и поздних сроков сева, поэтому может использоваться как страховая культура в случае пересева погибших озимых и яровых зерновых.
Почвенно-климатические условия Орловской области, расположенной в переходной лесостепной зоне, благоприятны для выращивания многих ценных культур, в том числе и гречихи. Почвы здесь обладают высокой буферностью, способствуют удержанию влаги при засухе и позволяют получать хорошие урожаи в засушливые годы. Важно также, что наиболее оптимальная для гречихи температура воздуха и влажность почвы бывает в июле, в период цветения - плодообразования, что важно для формирования у растений наибольшего количества плодов.
В 2004-2011 гг. гречиха в Орловской области занимала 52,6-61,8 тыс. га, или 4,9-5,5 % посевных площадей, а в структуре зерновых на ее долю приходилось 6,2-8,8 %. Однако в валовом сборе зерна на долю гречихи приходится всего 2,4 %, а средняя урожайность пока остается на уровне 7,9 ц/га [3, 4], в то время как наука и практика подтверждают возможность получения урожая до 30 ц/га.
Чтобы собрать такой урожай, необходимо не только внедрять новые высокопродуктивные сорта, но и совершенствовать технологию возделывания культуры с учетом ее биологии.
В нашем институте проведена серия опытов по совершенствованию агротехники гречихи.
В многолетнем полевом стационарном опыте изучали эффективность систем основной обработки почвы (фактор А) на разных фонах использования средств защиты растений (фактор Б). Почва опытного участка - темно-серая лесная сред-несуглинистая. Мощность пахотного слоя - 30 см, содержанием гумуса -4,45 %, подвижного фосфора - 16,8
