CC BY
51
Влияние расчётных норм удобрений и глубины основной обработки почвы при различных режимах орошения на фотосинтетическую деятельность посевов сахарной свёклы
И.В. Сатункин, к.с.-х.н., Оренбургский ГАУ
Сахарная свёкла — единственное растение в нашей стране, дающее сырьё для производства сахара.
Спрос на сахар постоянно растёт, он обгоняет возможности свеклосахарной отрасли, и поэтому ожидать на рынке дешёвого сахара не приходится. Поэтому параметры Доктрины продовольственной безопасности России, которые предусматривают 80-процентную самообеспеченность сахаром, абсолютно обоснованы.
На Южном Урале посевные площади сахарной свёклы в последние годы составляли: в Оренбургской обл. — 0,2 тыс. га, в Республике Башкортостан — 75 тыс. га. Урожайность корнеплодов на полях без орошения в Оренбургской обл. составила 10,8 т/га, в Башкортостане — 20,6 т/га. В соседних областях и республиках под посевы культуры занято: в Самарской обл. — 3,24 тыс. га, в Мордовской Республике — 10,63 тыс. га, в Чувашской Республике — 2,47 тыс. га, а урожай-
ность соответственно была 15,8; 38,3; 27,8 т/га. Приведённые данные показывают, что Республика Башкортостан является самым крупным регионом на Южном Урале по производству сахарной свёклы и выработке из неё сахара. Здесь ежегодно на четырёх сахарных заводах вырабатывается до 120—140 тыс. т сахарного песка и более [1].
Некоторые районы и хозяйства Оренбуржья традиционно возделывают сахарную свёклу и вывозят её для переработки на сахарные заводы Республики Башкортостан. Так, в 2012 г. ООО «Агрофирма «Краснохолмская» г. Оренбурга отправила на Мелеузовский сахарный завод 1100 т корнеплодов сахарной свёклы гибрида Гранате F1, выращенной при поливе ДМ Фрегат-Н, в 2013 г. — 2036 т.
В Оренбургской области, расположенной в зоне сухих степей, за последние 100 лет XX и XXI вв. было 32 острозасушливых года. Поэтому имеющиеся в области орошаемые земли должны решать задачу гарантированного производства тех видов
растениеводческой продукции, которая пользуется спросом и позволяет ежегодно получать максимальную прибыль, в частности свекловодство [2].
Цель исследований — изучить влияние расчётных норм удобрений и глубины основной обработки чернозёма южного при различных режимах орошения на показатели фотосинтетической деятельности и продуктивность посевов сахарной свёклы.
Материалы и методика исследований. Для выполнения поставленной цели нами в период с 2005 по 2009 г. проведён полевой многофакторный эксперимент и осуществлено обоснование пооперационной технологии возделывания сахарной свёклы гибрида ХМ 1820 (урожайный) компании Бу^еМа при различных режимах орошения (60—65% НВ; 70-75% НВ; 80-85% НВ), уровнях минерального питания (без удобрений; навоз 60 т/га — фон;
^80Р70К150; ^80Р70К150 + фон; ^70Р140К290; ^170Р140
К290 + фон) и глубине основной обработки почвы (17—20; 22—25; 27—30 см).
Опыты проводили в условиях орошаемого севооборота ООО «Агрофирма «Краснохолмская» г. Оренбурга, расположенного на территории городищенской оросительной системы. Полив осуществляли дождевателем шланговым ОСМ1Б. Почвы опытного участка представлены чернозёмом южным тяжелосуглинистым [3].
Результаты исследования. Сахарная свёкла является теплолюбивой культурой. При оптимальном увлажнении она даёт максимум урожая при максимуме тепла [4].
Фотосинтез сахарной свёклы происходит наиболее интенсивно при оптимальных параметрах факторов жизни растений (свет, тепло, воздух, вода, пища).
Оптимальная площадь листьев, которая создаётся в период максимального их развития, — очень важный показатель, тесно коррелирующий с величиной урожаев. За посевы с оптимальной площадью листьев принимают сомкнувшиеся посевы. При этом испарение с поверхности поля очень низкое. Солнечная энергия будет использоваться наиболее интенсивно в том случае, если площадь листьев быстро достигает оптимальной величины и долго удерживается в активном состоянии.
В наших опытах внесение расчётных норм удобрений при различных режимах орошения и глубинах основной обработки чернозёма южного по-разному влияло на площадь листовой поверхности посевов сахарной свёклы и продолжительность периода их физиологически активного состояния (табл. 1).
Так, внесение 60 т на один га полуперепревшего навоза при принятой глубине основной обработки чернозёма южного и режиме орошения 60—65% НВ не способствовало увеличению площади листьев сахарной свёклы по сравнению с контролем (без удобрений). При внесении расчётной нормы удо-
брений К80Р70К150 максимальная площадь листьев также была близка к контрольному варианту и составила 11,15 тыс. м2/га.
Внесение этой же нормы минеральных удобрений на фоне 60 т на га полуперепревшего навоза увеличило максимальную площадь листьев сахарной свёклы по сравнению с контролем на 12,8%.
При внесении ^70Р140К290 показатель площади листьев увеличился на 60,6%. А при внесении этой же нормы минеральных удобрений и 60 т полуперепревшего навоза площадь листьев увеличилась по сравнению с неудобренным вариантом на 67,7%.
Влияние расчётных норм удобрений усиливается при повышении уровня увлажнения почвы и увеличении глубины основной обработки чернозёма южного, особенно при внесении ^70Р140К290 и ^70Р140К290 + 60 т/га навоза. Так, в среднем за 2005—2009 гг. на варианте 70—75% от НВ и глубине основной обработки 27—30 см при К80Р70К150 + 60 т/га навоза максимальная площадь листьев была на 39% больше, чем при этой же норме удобрений на варианте 60—65% от НВ и вспашке на глубину 22—25 см. При внесении ^70Р140К290 — выше на 31%. Внесение ^70Р140К290 + 60 т/га навоза повысило максимальную площадь листьев на втором варианте режима орошения и третьем варианте глубины основной обработки почвы на 33%. На третьем варианте режима орошения 80—85% НВ при глубине вспашки 27—30 см внесение расчётных норм удобрений способствовало увеличению площади листьев по сравнению с вариантом 70—75% НВ и этой же глубине вспашки на 9—21%. Внесение расчётных норм удобрений при уменьшенной глубине основной обработки 17—20 см на всех изучаемых режимах орошения привело к уменьшению ассимиляционной поверхности.
Другим важным показателем ассимиляционной мощности посевов, который даёт представление о суммарной величине листовой поверхности и продолжительности её активной работы в течение вегетации является фотосинтетический потенциал (ФП). Поэтому и приёмы возделывания, приводящие к увеличению ФП до оптимальной величины, являются одним из главных средств достижения высокой урожайности.
Фотосинтетический потенциал по вариантам опыта в основном соответствует максимальной площади листьев (табл. 1). Чем больше максимальная площадь листьев, тем больше фотосинтетический потенциал посевов.
Особенности формирования площади листьев накладывают свой отпечаток и на интенсивность фотосинтеза и его показатель — чистую продуктивность (ЧПФ).
Повышение предполивного порога влажности с 60—65% НВ на первом до 70—75% НВ на втором и 80—85% НВ на третьем варианте режима орошения на всех изучаемых глубинах основной обра-
1. Показатели фотосинтетической деятельности посевов сахарной свёклы (в среднем за 2005—2009 гг.)
Режим орошения, %НВ
Расчётная норма удобрений, кг д.в./га
Глубина основной обработки почвы, см
17-20
« ц
i В
Я Ц
i в
1-н
« g
О (D
S I
н Р
К о
22-25
« ц
i 3
g и и g
Ö Q
а О И
1 %
Я Ц
i в
1-н « g
О (D
S I
н р К о
27-30
я ц
i 3
g и и g
Ö Q
а о И
1 %
Я Ц
i в
60-65
без удобрений навоз 60 т/га-фон
N80^70^150
NSOPTOKiso + Ф0Н
N170P140K290
140^290 ФОН
8,19 8,64 8,38 10,55 16,64 17,22
0,719 0,756 0,779 0,944 1,663 1,742
38.0
41.1 43,0 59,8 121,2 136,8
6,39 6,54 6,70 7,57 8,39 9,03
11,22 11,20 11,15
12,66 18,03 18,82
0,909 0,924 0,961 1,086 1,831 1,940
52.2
53.3 61,3 72,5
138,48 154,36
6,63 6,69 7,09 7,84 8,75 9,18
13,07 13,43 13,88 16,10 21,32 22,14
1,116 1,158 1,229 1,329 2,156 2,286
66,66 72,98 80,76 96,26 165,88 184,82
70-75
без удобрений навоз 60 т/га-фон
NS0P70K150 NS0P70K150 + фон
n170p 140к-290 + фон
9,46 10,22 10,03 11,83 19,38 20,15
0,827 0,883 0,946 1,069 1,928 2,141
46,8 51,7 57,2 74,5 150,7 171,6
6,70
6.97 7,18 8,17
8.98 9,28
11,60 12,33 12,10 13,95 21,38 22,41
1,005 1,079 1,101 1,258 2,154 2,355
59,9 66,4 71,4 91,6 169,7 194,3
6,78 7,11 7,76 8,57 9,07 9,44
13,60 14,78 15,12 17,63 23,63 25,07
1,199 1,300 1,352 1,472 2,420 2,645
74,20 84,76 91,06 111,54 198,56 223,38
80-85
без удобрений навоз 60 т/га-фон
N80^70^150 "
N170P140K290
фон
11,17 12,12 12,22 14,78 20,78 21,73
0,940 1,150 1,203 1,379 2,182 2,335
57,2 74,0
81.4
98.5 177,1 194,4
7,28 7,60 8,09
8.43
9.44 9,64
13,12 14,20 14,44 12,04 22,41 23,40
1,130 1,318 1,346 1,500 2,325 2,517
71,3 88,2 94,5 114,0 192,8 213,2
7,38 7,77 8,28 9,08 9,55 9,76
14,66 16,28 17,49 20,25 24,04 25,54
1,330 1,503 1,593 1,777 2,557 2,796
89,52 107,10 118,98 139,92 215,30 247,66
2. Урожайность корнеплодов сахарной свёклы в различных условиях возделывания, т/га (средние за 2005—2009 гг.)
Режим орошения, % НВ Расчётная норма удобрений, кг д.в./га Глубина основной обработки почвы, см
17-20 22-25 27-30
без удобрений 14,7 20,8 25,2
навоз 60 т/га - фон 16,7 20,5 27,9
60-65 -^80Р70К150 16,3 21,7 29,9
^70^150 + фон 22,8 27,3 35,7
-^70Р140К290 44,7 50,4 59,1
^70Р140К290 + фон 50,2 56,5 65,3
без удобрений 18,5 23,3 29,8
навоз 60 т/га - фон 21,1 26,3 33,1
70-75 -^80Р70К150 22,3 27,7 35,0
^70^150 + фон 29,5 34,6 43,3
-^170Р140К290 58,3 64,4 73,9
^70Р140К290 + фон 64,7 71,8 82,2
без удобрений 23,7 29,2 35,9
навоз 60 т/га - фон 29,3 34,7 41,1
80-85 ■^80Р70К150 31,5 37,1 45,4
N80^150 + фон 40,4 45,2 54,8
-^70Р140К290 70,1 76,6 86,1
^70Р140К290 + фон 76,2 83,4 95,8
ботки чернозёма южного не оказывает заметного влияния на интенсивность фотосинтеза сахарной свёклы.
При внесении расчётной нормы удобрений К80Р70К150 показатель чистой продуктивности увеличился при режиме орошения 80—85% НВ на 12%. При внесении этой же нормы на фоне 60 т на га полуперепревшего навоза чистая продуктивность увеличилась на 23%. Внесение ^70Р140К290 и ^70Р140К290 + 60 т/га навоза превысило этот показатель по сравнению с неудобренным вариантом на 29 и 32% соответственно.
Такие изменения площади листьев и ЧПФ обусловливаются формированием разных величин суточных приростов сухого вещества в посевах, поскольку они являются произведением ЧПФ на площадь листьев в каждый конкретный период вегетации.
Посевы сахарной свёклы с применением расчётных норм удобрений заметно превосходят по площади листовой поверхности и суточному приросту сухого вещества неудобренные посевы.
Увеличение глубины основной обработки с 17—20 до 22—25 и 27—30 см повышает суточные приросты сухой биомассы на 42—75%.
Интенсивность накопления сухого вещества растениями возрастает и при улучшении условий увлажнения. Наиболее высокие максимальные суточные приросты наблюдались на варианте 80—85% НВ и в среднем за 5 лет исследований составили 247,66 кг/га.
Таким образом, комплекс мероприятий — применение расчётных норм удобрений, увеличение глубины основной обработки чернозёма южного и повышение его предполивной влажности в посевах сахарной свёклы — обеспечил образование большей листовой поверхности, увеличение длительности её работы и повышение продуктивности фотосинтеза, что способствовало получению заданных урожаев (табл. 2).
Максимальный урожай корнеплодов сахарной свёклы (95,8 т/га) получен при совместном внесении К70Р140К290 и 60 т на га полуперепревшего навоза под основную обработку почвы на глубину 27—30 см; К60 — под предпосевную обработку; К40 — в вегетационную подкормку при уровне предполивной влажности не ниже 80—85% от НВ в течение всего периода вегетации [5].
Литература
1. Юхин И.П. Научные основы технологии возделывания сахарной свёклы на Южном Урале. Уфа, 2010. 148 с.
2. Гуляев А.И., Сатункин И.В., Соболин Г.В. и др. Мелиорация в Оренбургской области, современное состояние и пути её развития // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. № 1. С. 42—45.
3. Гуляев А.И., Соболин Г.В., Сатункин И.В. и др. Опыт эксплуатации поливной техники на орошаемых землях Оренбуржья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2007. № 3. С. 96—99.
4. Сатункин И.В., Гуляев А.И., Дерябин С.Н. Влияние удобрений и глубины основной обработки на структурно-агрегатный состав чернозёма южного под сахарной свёклой при орошении // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 1. С. 23—25.
5. Сатункин И.В., Гуляев А.И. Влияние элементов питания на плодородие чернозёма южного при орошении сахарной свёклы // Мелиорация и водное хозяйство. 2013. № 1. С. 13-14.
