CC BY
47
и агрохимии ФГБОУ ВО «Белгородский ГАУ имени В.Я. Закараев Алексей Салманович, аспирант ФГБОУ ВО
Горина», е-mail: [email protected], тел. 8(4722) 39-26-68. «Белгородский ГАУ имени В.Я. Горина»,
THE INFLUENCE OF GREEN MANURE CROPS IN THE AGRO-PHYSICAL SOIL PROPERTIES
AND YIELD OF SUNFLOWER S.A. Linkov, A.S. Zakaraev
Abstract. The article contains the results of studies investigating the effect of green manure crops and their seal on agrophysical soil properties and yield of sunflower. In this experience the maximum yield of sunflower obtained in variants with the incorporation of mustard and buckwheat unit "Sun Flower" - respectively 3.00 and only 2.91 t/ha.
Key words: green manure crops, tillage, density of soil, soil structure, the factor of structure, productivity.
ВЛИЯНИЕ СИДЕРАЛЬНЫХ КУЛЬТУР НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО
А.В. Акинчин, А.С. Федоров
Аннотация. В статье приведены данные по изучению сидеральных культур и способов их заделки на агрофизические свойства чернозема типичного и урожайность кукурузы на зерно. Агрофизические свойства почвы не зависели от сидеральной культуры. Из сидеральных культур наиболее эффективной оказалась горчица - урожайность кукурузы по ней составила 8,1 т/га. Из вариантов обработки лучшим оказался «Рубин» + ПЛН-4-35, урожайность по которому была наивысшей по всем вариантам.
Ключевые слова: влажность почвы, структура почвы, кукуруза, сидеральные культуры, способы обработки почвы.
В современном земледелии, ввиду острого дефицита органических удобрений, все более возрастает роль сидеральных культур, как важного резерва в деле сохранения плодородия почв. Применять зеленое удобрение в самостоятельных посевах рекомендуется на истощенных, удаленных от животноводческих ферм землях, на участках, вышедших из-под раскорчевки древесной и кустарниковой растительности, при освоении новых и биологической рекультивации нарушенных земель [1. - С.25]. По словам Д. Н.Прянишникова, зеленое удобрение необходимо для обогащения почвы органическим веществом, когда навоза по той или иной причине не хватает [2. - С.125]. Кроме этого дешевизна сидерации и высокая ее эффективность способствуют снижению затрат энергоресурсов и себестоимости возделываемых культур [3. - С.43]. Большое влияние на эффективность зеленого удобрения оказывает глубина его запашки. Чтобы увеличить срок действия сидератов в настоящее время рекомендуют глубокую запашку зеленой массы [4. - С.37; 5. - С.61; 6. - С.8].
Запашка зеленой массы сидеральной культуры полнее, глубже и равномернее обогащает почву органическим веществом по сравнению с внесением органических удобрений; тот прием дешевле, экологически чище, безопаснее [7. - С.4].
С целью изучения влияния сидератов и способов их заделки на агрофизические свойства почвы и урожайность последующих культур севооборота нами на базе ЗАО «Краснояружская зерновая компания» в Новоос-кольском районе Белгородской области был заложен производственный опыт.
Почва опытного участка - чернозем типичный тяжелосуглинистый, с содержанием гумуса 5,6 %, сумма поглощенных оснований 46,9-48,3 мг/экв. на 100 г почвы, гидролитическая кислотность 3,07-3,98 мг/экв. на 100 г почвы, рН солевой вытяжки 5,5-5,8. Содержание подвижного фосфора и обменного калия
(по Чирикову), соответственно 11,3-11,7 и 10,2-11,6 мг/100 г почвы.
Опыты проводился в зернопропашном севообороте:
1. Соя
2. Озимая пшеница
3. Кукуруза; подсолнечник
4. Ячмень
Опыт двухфакторный. Включает 4 градаций фактора А (сидеральные культуры) и 4 градации фактора В (способы заделки сидеральных культур в почву). Повторность в опыте трехкратная. Учетная площадь делянки 250 м2.
Фактор А - сидеральные культуры:
1. Контроль (без сидератов)
2. Горчица белая
3. Гречиха
4. Соя
Фактор В - способы заделки сидеральных культур в почву:
1. Без обработки
2. Двукратное дискование культиватором «Рубин» на глубину 15 см
3. Дискование культиватором «Рубин» на глубину 15 см + вспашка на глубину 25 - 27 см плугом ПЛН-4-35.
4. Глубокое безотвальное рыхление (Sun Flower) на глубину 25 - 27 см
Результаты наших исследований позволили выявить различия по запасам продуктивной влаги в метровом слое почвы в зависимости от высеваемых сиде-ральных культур (таблица 1).
Таблица 1 - Запасы продуктивной влаги в почве
На контрольном варианте запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы составили - 203 мм. На посевах сои они были существенно ниже и составили 197 мм. На вариантах с горчицей и гречихой существенных различий в запасах продуктивной влаги не было.
Что касается запасов продуктивной влаги в слое 040 см, то значительных различий между вариантами
при уборке сидеральных культур в 2013 г, мм
Слой поч- Сидеральные культуры
вы, см Контроль Горчица Гречиха Соя
0-40 75 78 75 79
40-100 128 121 126 118
0-100 203 199 201 197
НСР05
0-40 2,87
40-100 4,31
0-100 5,44
не наблюдается, что связано с особенностями выпадения осадков.
В слое 40-100 см. запасы продуктивной влаги больше всего на контроле и на посевах гречихи - 128 и 126 мм соответственно. На вариантах с горчицей и соей они были существенно ниже.
Исходя из выше изложенного, можно отметить, что по запасам продуктивной влаги в метровом слое среди сидеральных культур различий установлено не было.
Как показали результаты наших исследований (таблица 2) плотность почвы в слое 0-10 см перед заделкой сидеральных культур зависела от вида сидерата.
Так на контрольном варианте и на варианте с посевом гречихи плотность почвы составила 1,11 и 1,06 г/см3. На посевах горчицы и сои она существенно выше. По остальным вариантам опыта значительных различий по плотности почвы установлено не было.
В целом по опыту, данный показатель находился в оптимальных пределах для большинства сельскохозяйственных культур.
Как показали результаты наших исследований (таблица 3), сидеральные культуры при их заделке снижают макроструктуру относительно контроля во всех изучаемых слоях. Что касается микроструктуры, то в слоях 0-10, 10-20 см сидеральные культуры ее увеличивают, а вот в слое 20-40 см наоборот, снижают, относительно контроля. Содержание мезоструктуры на вариантах с сидеральными культурами так же увеличивалось по отношению к контролю.
Таким образом, сидеральные культуры способствуют оструктуриванию почвы, во всем пахотном слое.
В почвах механические элементы находятся в раздельно-частичном состоянии или соединяются под действием разнообразных сил в комки разной формы и размера, которые называют почвенными агрегатами. В раздельно-частичном состоянии механические элементы обычно содержатся в песчаных и супесчаных почвах, а формирование агрегатов происходит в почвах с более тяжелым гранулометрическим составом. Особенно отчетливо образование агрегатов выражено в тяжелосуглинистых и глинистых почвах, что связано с наличием в них значительного количества коллоидных частиц. Однако под влиянием природных и антропогенных факторов суглинистые и глинистые почвы бы-
вают не только структурными) но и бесструктурными или малоструктурными.
Структура почвы является одним из важнейших факторов её плодородия. В структурной почве создаются оптимальные условия водного, воздушного и теплового режимов, что в свою очередь, обуславливает развитие микробиологической деятельности, мобилизацию и доступность питательных веществ для растений.
Структурная почва имеет высокую порозность. Благодаря хорошей водопроницаемости она хорошо промачивается водой, выпадающие осадки полностью впитываются. Поэтому отсутствует поверхностный сток, а, следовательно, исключены эрозионные процессы. Во влажной структурной почве благодаря наличию капиллярных пор аэрации между ними одновременно совмещаются анаэробные процессы. Внутри агрегатов, когда капиллярные поры заняты водой, протекают анаэробные процессы, сопровождающиеся образованием ульминовых кислот. В это же время в порах аэрации, на поверхности комков, идут процессы в аэробных условиях с образованием гуминовых кислот и минеральных соединений, нужных для питания растений.
В бесструктурной распылённой почве тяжёлого гранулометрического состава складываются неблагоприятные физические условия. Вода и воздух в ней являются антагонистами. Порозность и влагоёмкость представлены малыми величинами. Вследствие плохой водопроницаемости, бесструктурная почва плохо впитывает воду, сток её по поверхности приводит к эрозии. Плохая водопроницаемость, малая влагоёмкость не обеспечивают достаточных запасов воды. Весной и осенью поры в такой почве бывают заполнены водой, а воздух в них отсутствует. С повышением же температуры благодаря тонкопористому сложению происходит интенсивное испарение воды и просушивание почвы на большую глубину. Растения в этот период страдают от засухи. После дождя или полива поверхность бесструктурной почвы заплывает, резко повышается липкость. При высыхании такая почва сильно уплотняется, на поверхности поля образуется плотная корка, что затрудняет рост и развитие растений. При сильном просушивании образуются глубокие трещины и при этом корни растений могут быть порваны. Требуются повторные рыхления после дождя и полива. Распыленные почвы легко подвергаются ветровой эрозии.
Для качественной оценки структуры используют коэффициент структурности (К), который основан на отношении агрономически ценных агрегатов ко всем остальным. Диапазоны оценки следующие: более 1,5 -отличное агрегатное состояние, 1,5-0,67 - хорошее, менее 0,67 - неудовлетворительное.
Как показали результаты наших исследований, структурное состояние почвы зависело как от способа заделки сидеральных культур, так и от вида сидерата.
Согласно наименьшее количество агрономически ценных агрегатов под кукурузой было на контрольном варианте опыта - 73,75-75,9%. Обработка почвы способствовала оструктуриванию почвы. Так максимальных значений коэффициент структурности достигал на делянке, где проводилась обработка агрегатом «Рубин» с последующей вспашкой - 6,18 в слое 0-10 см, 3,75 в слое 10-20 см и 3,36 в слое 20-30 см.
Таблица 3 - Содержание агрономически ценной структуры почвы при заделке сидеральных культур, %
Слой почвы, см Контроль Горчица Гречиха Соя
>10 мм 0,25-10 мм <0,25 мм >10 мм 0,25-10мм <0,25 мм >10 мм 0,25-10 мм <0,25 мм >10 мм 0,25-10 мм <0,25 мм
0-10 17,58 71,03 6,62 11,50 72,83 11,99 11,22 72,63 10,15 13,01 72,01 9,25
10-20 36,12 56,79 3,83 31,28 57,79 7,30 29,30 58,12 6,22 30,25 58,79 5,70
20-40 39,75 55,05 1,96 30,99 63,88 1,34 31,02 61,45 1,92 34,20 59,81 1,97
Таблица 2 - Плотность почвы перед заделкой сидеральных культур в 2013 г, г/см3_
Слой почвы, Сидеральные культуры
см Контроль Горчица Гречиха Соя
0-10 1,11 1,16 1,06 1,17
10-20 1,08 1,20 1,11 1,12
20-30 1,09 1,08 1,07 1,10
30-40 1,00 0,99 1,03 1,00
0-40 1,07 1,10 1,06 1,09
НСР05
0-10 0,06
10-20 0,04
20-30 0,06
30-40 0,05
0-40 0,05
Таблица 4 - Коэффициент структурности почвы
Варианты Слой почвы, см Контроль Горчица Гречиха Соя
Без обработки 0-10 2,72 4,42 2,33 3,53
10-20 3,14 3,05 3,32 3,50
20-40 3,01 2,98 2,61 3,15
«Рубин» в 2 следа 0-10 4,20 3,20 2,87 3,40
10-20 3,75 3,34 3,38 3,31
20-40 3,90 3,79 3,05 2,71
«Рубин»+ ПЛН 0-10 6,18 5,15 4,65 4,71
10-20 3,71 2,89 3,38 2,29
20-40 3,36 2,92 3,50 2,43
« Sun Flower» 0-10 3,54 3,36 3,44 4,55
10-20 2,48 3,14 4,29 2,94
20-40 2,72 2,36 3,26 3,02
Таблица 5 - Урожайность кукурузы на зерно, т/га (2014 г.)
Контроль Горчица Гречиха Соя
Без обработки 6,5 5,5 7,3 6,4
«Рубин» в 2 следа 7,6 7,3 7,8 6,6
«Рубин»+ ПЛН -4-35 8,6 8,1 7,9 8,3
«Sun Flower» 7,9 7,8 6,6 7,3
НСР05 А 0,7
НСР05 В 0,6
В зависимости от способа заделки сидеральные культуры по-разному влияли на структурное состояние почвы. На делянках, где не предусматривалась заделка сидератов коэффициент структурности был выше после горчицы и составил в зависимости от слоя почвы -2,98-4,42. Лучшие результаты по данному показателю были получены на вариантах с горчицей, которую заделывали агрегатом Рубин с дальнейшей запашкой. При этом количество агрономически ценных агрегатов в пахотном слое в среднем составляло - 74,48%.
Таким образом, наибольшее количество агрономически ценных агрегатов содержалось на вариантах с интенсивной обработкой почвы без применения сиде-ратов. В целом структурное состояние почвы можно оценить как отличное.
Одним из важнейших показателей эффективности использования сидератов является урожайность последующих культур севооборота. В нашем случае это кукуруза на зерно.
Как показывают результаты наших исследований (таблица 5) на контрольном варианте без обработки почвы урожайность кукурузы на зерно составила 6,5 т/га. После горчицы этот показатель был значительно ниже, а на варианте с гречихой он существенно увеличивался до 7,3 т/га.
Заделка сидератов в почву различными способами способствовала значительному росту урожайности по сравнению с контрольным вариантом. Исключение составляют варианты с заделкой гречихи и сои Рубином в два следа.
Из вариантов обработки лучшим оказался «Рубин» + ПЛН-4-35, урожайность по которому была наивысшей по всем вариантам (как с сидератами, так и без них) и колебалась от 7,9 до 8,6 т/га.
Максимальная урожайность кукурузы на зерно в опыте была получена на контроле с обработкой агрегатом «Рубин» + вспашка плугом ПЛН - 8,6 т/га.
Список использованных источников
1 Коржов С.И., Верзилин, Н.Н.Королев В.В. Сидераты и их роль в воспроизводстве плодородия черноземов: монография; под редакцией С.И. Коржова. - Воронеж.: ФГОУ ВПО Воронежский ГАУ. 2011. - 98 с.
2 Прянишников Д.Н. Об удобрении полей и севооборотов. - М., 1962. - 255с.
3 Дудкин В.М., Лобков В.Т. Биологизация земледелия: основные направления // Земледелие. - 1990. - №11. -С. 43-46
4 Влияние сидеральных культур и способов их заделки на микробиологическую активность почвы и урожайность подсолнечника и кукурузы на зерно / С.А. Линков, А.В. Акинчин, А.С. Закараев, А.С. Федоров // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2014. -№ 9. - С.36-38.
5 Духанин А.А. Приемы повышения продуктивности песчаных почв Нечерноземной полосы. - Тула, 1968. - 116 с.
6 Кормилицын В.Ф. Зеленое удобрение и гумусовое состояние почв // Агрохимия. - 1995. - № 5. - С. 4-21.
7 Абашев В.Д., Козлова Л.М. Сидераты в адаптивном земледелии // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2005 -№ 6. - С. 1-10.
Информация об авторах
Акинчин Александр Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВО «Белгородский ГАУ имени В.Я. Горина», тел. 8904-086-03-17.
Федоров Антон Сергеевич, аспирант ФГБОУ ВО «Белгородский ГАУ имени В.Я. Горина».
THE INFLUENCE OF GREEN MANURE CROPS IN THE AGRO-PHYSICAL SOIL PROPERTIES
AND YIELD OF CORN FOR GRAIN A.V. Akinchin, A.S. Fedorov
Abstract. In article the data for the study of green manure crops and their seal on agrophysical properties of typical chernozem and yield of corn. Agrophysical soil properties did not depend on manure crop. From green manure crops most effective was the mustard -maize yield was 8.1 t/ha of treatment options best was "Rubin" + PLN-4-35, the yield of which was the highest for all options. Keywords: soil moisture, soil texture, corn, green manure crops, tillage methods.
НАКОПЛЕНИЕ ПОЖНИВНО-КОРНЕВЫХ ОСТАТКОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЙ, ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И СПОСОБА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
А.В. Ширяев
Аннотация. Внесение минеральных удобрений приводит к повышению массы растительных остатков озимой пшеницы по всем вариантам опыта. После многолетних трав пожнивно-корневых остатков в почве остается больше, чем после гороха. Характерно сниже-
ние массы корневых остатков от слоя почвы 0-10 см к слою 20-30 см.
Ключевые слова: вспашка, мелкая обработка почвы, безотвальная обработка, пожнивно-корневые остатки,
