CC BY
15
СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
УДК 631.43;631.452
DOI 10.24411/0235-2516-2018-10041
ВЛИЯНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КУКУРУЗЫ
И.А. Яппаров, д.б.н., М.М. Ильясов, к.с.-х.н., Р.Р. Газизов, к.с.-х.н., Р.И. Бектимиров
Татарский НИИАХП - обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН,
e-mail: niiaxp2@mail.ru
Приведены результаты по изучению ресурсосберегающей основной обработки почвы под кукурузу на зеленую массу и применению системы удобрений с целью сохранения плодородия земель и разработки приемов повышения урожайности. Установлено, что ярусная вспашка в сочетании с последующей мелкой обработкой улучшала агрохимические свойства черноземной почвы, устойчиво повышала урожайность и качество кукурузы на зеленый корм по сравнению с традиционной ежегодной отвальной вспашкой, особенно при органоминеральной системе удобрений.
Ключевые слова : ресурсосбережение, основная обработка почвы, органоминеральная система удобрений, кукуруза, агрохимические показатели почвы, химический состав зеленой массы, урожайность.
INFLUENCE OF RESOURCE-SAVING MAIN SOIL TREATMENT ON
AGROCHEMICAL PROPERTIES OF LEACHED CHERNOZEM AT CORN CULTIVATION
Dr.Sci. I.A. Yapparov, Ph.D. M.M. Ilyasov, Ph.D. R.R. Gazizov, R.I. Bektimirov
Tatar SRIAC SS- Subdivision of FIC Kazan SC of RAS, e-mail: niiaxp2@mail.ru
The results on the study of resource-saving basic soil cultivation under maize for green mass and the application of the fertilizer system with the aim ofpreserving soil fertility and developing techniques for increasing yields are presented. It was established that longline plowing combined with subsequent fine processing improved the agro-chemical properties of chernozem soil, steadily increased the yield and quality of maize for green fodder in comparison with the traditional annual dumping of plowing, especially with the organomineral fertilizer system.
Keywords: resource-saving, basic soil cultivation, organomineral fertilizer system, corn, agrochemical soil parameters, chemical composition of green mass, yield.
Анализ исследований по установлению эффективности ресурсосберегающей основной обработки почвы показывает перспективность этого направления [1-3]. Зарубежный и отечественный опыт позволяет уже сравнительно четко сформулировать основные требования к почвам, на которых возможна и целесообразна минимизация обработки с учетом механического состава, устойчивости к уплотнению, мощности корнеобитаемого слоя, дренирован-ности и обеспеченности питательными веществами по профилю, а также с учетом биологических требований различных сельскохозяйственных культур, на что указывают многие исследователи [4-6].
Цель исследований - установить оптимальную глубину и строение пахотного слоя, обеспечивающие воспроизводство элементов плодородия и благоприятные условия минерального питания растений.
Методика. Полевые исследования проводили в
Буинском районе Республики Татарстан (РТ) в условиях стационарного опыта. Почва - тяжелосуглинистый выщелоченный чернозем. Исходные показатели почвы (2011 г.): гумус 5,9%, Р2О5 111 мг/кг почвы, К2О 127 мг/кг почвы, гидролитическая кислотность 3,4 мг-экв/100 г почвы, pHkci 5,4, сумма поглощенных оснований 42,4 мг-экв/100 г почвы.
Стационарный полевой опыт заложен в 2011 г. на чистом пару, где изучали различные системы основной обработки почвы на двух фонах удобрений - минеральная система удобрений (МСУ) и органоминеральная система удобрений (ОМСУ). Варианты опыта: ежегодная отвальная вспашка (вспашка) - контроль; отвальная вспашка, безотвальное рыхление на 32 см, ярусная вспашка, рыхление на 40 см - с последующей мелкой обработкой (МО) в течении севооборота.
В 2015 г. в севообороте высевали кукурузу на зеленую массу, сорт Р0СС-20. Агротехника возделы-
вания культуры общепринятая для данной зоны. Кукуруза предъявляет высокие требования к наличию легко усвояемых форм питательных веществ в почве. На протяжении вегетационного периода потребление элементов питания растениями кукурузы происходит неравномерно. Наибольшее их количество (около 70%) усваивается на протяжении относительно короткого периода - 10-15 дней до и 25-30 дней после выметывания метелки. Фосфорно-калий-ные и часть азотных удобрений вносили под основную обработку почвы.
Подсчет норм минеральных удобрений для фона, компенсирующих вынос питательных элементов, производили расчетно-балансовым методом под запланированную урожайность зеленой массы кукурузы 4,0 т/га - при МСУ К4зР4бКз5. Органические удобрения, в виде навоза КРС в ОМСУ вносили в дозе 60 т/га перед основной обработкой почвы в паровом поле, компенсирующая доза минеральных удобрений 2015 г. составила ^Р25К20.
Содержание гумуса в опытах зависело от способов основной обработки почвы (табл. 1). Повышенное содержание (более 6%) при минеральной системе удобрений наблюдалось по варианту с ярусной обработкой - 6,2% (МСУ). Органоминеральный фон удобрений повысил количество гумуса до 6,4-6,7%.
Агрохимические анализы показали слабокислую реакцию почвенной среды - 5,2-5,4 единиц рН. Гидролитическая кислотность и сумма поглощенных оснований в пахотном слое резко не менялись, фоны удобрений и способы обработки почвы не существенно влияли на эти показатели.
Содержание нитратного азота в опытах колебалось в зависимости от способов обработки почвы, фона удобрений и слоев почвы. Отмечена тенденция уменьшения нитратного азота в более глубоких слоях (30-40 см) по всем вариантам независимо от фонов удобрений. По обоим фонам удобрений он был выше по ярусной обработке при МСУ - 3,0 мг/кг почвы и
при ОМСУ 3,9. Органоминеральная система повысила содержание в почве нитратного и аммиачного азота в целом, но отмеченная тенденция сохранилась.
Потребность фосфора ощущается с первых этапов жизни растений. В молодом возрасте (от 4 до 10 недель) требуется большое количество фосфатов, однако растения кукурузы плохо усваивают данные вещества из-за слаборазвитой корневой системы. Последствия недостатка фосфора в ранние периоды обычно компенсируется в более поздние сроки, что наблюдалось в наших исследованиях. По вариантам опыта, наиболее лучшая обеспеченность фосфорного режима наблюдалось по ярусной и чизельной обработке - 114 и 112 мг/кг почвы при минеральной системе удобрений, по контрольному варианту -110 мг/кг почвы. ОМСУ показала аналогичные изменения, но при более высоком его содержании по всем вариантам опыта.
Калийный режим почвы по вариантам подвергался таким же колебаниям, как и фосфатный, но разброс был значителен. Органоминеральная система удобрений способствовала улучшению общего содержания обменного калия, сравнительно увеличивая его при ярусной вспашке. Меньше его наблюдалось по вспашке с мелкой обработкой - 108 мг/кг почвы при МСУ и 130 мг/кг почвы при ОМСУ по сравнению с другими вариантами опыта (122-129 при МСУ, 132-136 мг/кг при ОМСУ).
Технология возделывания кукурузы предусматривает не только обеспечение значительного роста урожайности культуры, но и максимальный сбор питательных веществ с единицы площади, получение высокоэнергетических кормов. Все агротехнические меры, применяемые при возделывании кукурузы на зеленый корм, должны быть направлены на повышение содержания сухого вещества, сахара, макро- и микроэлементов, а также на увеличение доли початков в общем урожае. По мере образования початков и налива зерна в растениях кукурузы
1. Влияние различных систем обработки почвы и удобрений на агрохимические показатели почвы в слое 0-40 см
Вариант Гумус, % Кислотность почвенной среды, рН Гидролитическая кислотность Поглощенных оснований Нитратный азот Подвижный фосфор Обменный калий
мг-экв/100 г мг/кг почвы
Минеральная система удобрений
Вспашка (контроль) 6,0 5,3 3,6 41,3 2,5 110 125
Вспашка + МО 6,1 5,2 4,3 39,0 2,1 109 108
Рыхление 32 см + МО 6,0 5,4 3,8 40,4 2,4 107 122
Ярусная вспашка + МО 6,2 5,3 3,3 42,1 3,0 114 129
Рыхление 40 см + МО 6,0 6,2 3,3 41,2 2,8 112 127
Органоминеральная система удобрений
Вспашка (контроль) 6,5 5,2 3,2 41,6 3,1 112 132
Вспашка + МО 6,4 5,3 3,9 41,2 3,3 113 130
Рыхление 32 см + МО 6,5 5,3 3,8 41,4 3,4 114 133
Ярусная вспашка + МО 6,7 5,3 3,1 42,5 3,9 119 136
Рыхление 40 см + МО 6,5 5,3 3,2 42,1 3,2 115 133
Примечание: МО - мелкая обработка почвы на 10-12 см.
2. Химический состав зеленой массы кукурузы в зависимости от систем обработки почвы, _% абсолютно-сухого вещества_
Вариант Абсолютно-сухое вещество Сахара Nобщ. Р2О5 К2О
Минеральная система удобрений
Вспашка (контроль) 91,8 9,0 0,48 0,50 1,20
Вспашка + МО 86,8 5,9 0,50 0,55 1,06
Рыхление 32 см + МО 93,1 8,3 0,44 0,55 1,14
Ярусная вспашка + МО 90,9 11,3 0,66 0,57 1,55
Рыхление 40 см + МО 91,5 10,7 0,53 0,45 1,12
Органоминеральная система удобрений
Вспашка (контроль) 91,6 10,5 0,80 0,50 1,33
Вспашка + МО 92,7 9,3 0,59 0,32 0,98
Рыхление 32 см + МО 92,4 9,7 0,60 0,33 0,86
Ярусная вспашка + МО 92,1 12,2 1,51 0,59 1,67
Рыхление 40 см + МО 91,6 11,4 0,89 0,52 1,49
3. Влияние систем основной обработки и удобрений на урожайность зеленой массы _кукурузы, т/га _
Вариант Урожайность Прибавка
Минеральная система удобрений
Вспашка (контроль) 1,96 -
Вспашка + МО 1,72 -0,24
Рыхление 32 см + МО 1,86 -0,10
Ярусная вспашка + МО 2,31 +0,35
Рыхление 40 см + МО 2,18 +0,22
НСР095 0,16
Органоминеральная система удоб рений
Вспашка (контроль) 2,15 -
Вспашка + МО 2,10 -0,5
Рыхление 32 см + МО 2,08 -0,7
Ярусная вспашка + МО 2,48 +0,33
Рыхление 40 см + МО 2,36 +0,21
НСР095 0,19
увеличилось содержание сухого вещества, повысился комплекс полезных элементов (табл. 2). При силосовании кукурузы в фазе молочно-восковой и восковой спелости зерна значительно сокращаются потери сухого вещества.
Анализ содержания в растениях кукурузы полезных элементов показал, что абсолютно сухое вещество по вариантам опыта было в одинаковых пределах по фонам удобрений - 90,9-93,1%, ниже всех по отвальной вспашке с последующей мелкой обработкой на фоне с МСУ - 86,8%. Содержание сахаров на фоне с МСУ было выше по двухъярусной вспашке (11,3%). По другим вариантам этот показатель колебался в пределах 5,9-10,7%. Такая же закономерность прослеживался по органоминеральной системе удобрений.
На содержание макроэлементов в растениях С№общ., Р2О5, К2О) повлияло в основном применение фона ОМСУ, так как органоминеральная система повышала качество корма по всем изучаемым системам обработки почвы. Наиболее качественная зеленая масса в отношении химических элементов получена при посеве по двухъярусной вспашке по обоим
фонам удобрений. Урожайность зеленой массы кукурузы зависела от систем основной обработки почвы и удобрений (табл. 3).
Следует отметить, что из-за неблагоприятных погодных условий в виде засухи урожайность кукурузы уменьшилась и оказалась значительно ниже планируемой. Выход зеленой массы по МСУ был сравнительно высокий в варианте с ярусной вспашкой - 2,31 т/га, что на 0,35 т/га выше ежегодной отвальной вспашки, при рыхлении на 40 см выше на 0,22 т/га. Органоминеральная система удобрений повысила урожайность по вариантам на 0,17-0,38 т/га, лучшим вариантом в этом отношении была ярусная вспашка (0,33 т/га прибавки к контролю). Двухъярусная вспашка в сочетании с мелкой обработкой даже в неблагоприятных погодных условиях для роста и развития растений устойчиво повышает урожайность зеленой массы кукурузы, особенно при органоминеральной системе удобрений.
Таким образом, исследования показали хорошую отзывчивость кукурузы к минимизации основной обработки почвы в севообороте, особенно по вспашке двухъярусным плугом с последующей мелкой обработкой.
Литература
1. Фетисов Е.П., Сдобников С.С. Минимально-ярусная система обработки почвы // Земледелие, 1989, № 10. - С. 14-15.
2. Хабибрахманов Х.Х. Дифференцировать осеннюю обработку почвы // Земледелие, 1988, № 11. - С. 52-54.
3. Коломинец Н.В., Драган Н.И. Реакция полевых культур на дифференциацию пахотного слоя // Земледелие, 1988, № 8. - С. 27-28.
4. Ильясов М.М., Яппаров А.Х. Влияние минимизации основной обработки почвы на физико-химические свойства выщелоченного чернозема // Агрохимический вестник, 2015, № 6. - С. 2-5.
5. Орлов Д.С. Проблемы контроля и улучшения гу-мусного состояния почв // Научные доклады Высшей школы, 1981, № 2. - С. 9-20.
6. Яппаров А.Х., Ильясов М.М., Дегтярева И.А. Приемы окультуривания выщелоченного чернозема при ресурсосберегающей основной обработке // Агрохимический вестник, 2010, № 5. - С. 62-64.
