Влияние удобрений на эффективность расхода почвенной влаги яровой пшеницей в лесостепной зоне Зауралья Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-3/2016 ISSN 2410-6070

Продолжение таблицы 2

Верхняя (Пашня) 21,1 14,5 10,9 10,4 10,2 32,9 67,1

Средняя (Пашня) 9,8 12,5 7,1 4,6 10,5 55,5 44,5

Нижняя (Пашня) 15,1 11,8 17,7 16,2 16,4 22,8 77,2

Смыты и снесены из верхней и средней части склона наиболее благоприятные фракции 5-3 мм, 3-2 и 2-1 мм в нижнюю часть склона. В средней части склона наблюдается увеличение потенциально эрозионно-опасных фракций менее 1 мм. Заключение

1. Сельскохозяйственное использование черноземов выщелоченных, сформировавшихся на склонах (до 5 градусов) приводит к сильному смыву илистых частиц верхнего горизонта.

2. Ежегодный смыв привел к обеднению средней части склона элементарными почвенными частицами с размерами менее 0,01 мм, что привело к облегчению гранулометрического состава пахотного горизонта. В нижней части склона - содержание физической глины возросло до 48 %, что может существенно изменить естественный почвообразовательный процесс.

3. В зоне максимального стока (середина склона) условия структурообразования существенно ухудшились, что привело к формированию потенциально эрозионно-опасных фракций менее 1 мм, что в случае существующей системы земледелия приведет к усилению процесса перемещения твердых частиц вниз по склону.

Список использованной литературы:

1. Татаринцев В.Л. Гранулометрия почв юга Западной Сибири и их физическое состояние /В.Л. Татаринцев. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. 261 с.

2. Ерёмин Д. И. Агрогенное изменение гранулометрического состава при распашке чернозема выщелоченного в лесостепной зоне Зауралья/Д. И. Ерёмин//Вестник Красноярского государственного аграрного университета. № 8. 2014. С. 34-36.

3. Каретин Л. Н. Почвы Тюменской области. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е, 1990. 285 с.

4. Абрамов Н.В. Морфогенетические особенности черноземных почв восточной окраины Зауральской лесостепи/Н.В. Абрамов, Д.И. Ерёмин//Аграрный вестник Урала. 2008. №2. С. 62-64.

5. Ерёмин Д.И. Физические свойства выщелоченных чернозёмов Северного Зауралья в условиях длительного сельскохозяйственного использования/ Д.И. Ерёмин, Д.В. Ерёмина, Ж.А. Фисунова// Аграрный вестник Урала.-2009.-№4.-С. 60-65.

6. Абрамов Н. В. Формирование профиля черноземов выщелоченных Северного Зауралья в условиях длительной распашки/Н. В. Абрамов, Д. И. Ерёмин//Достижения науки и техники АПК. 2012. № 3. С. 7-9.

© Ерёмин Д.И., 2016

УДК 338.4

Д.В. Ерёмина

к. с/х наук, доцент МТИ ФГБОУ ВО «ГАУ Северного Зауралья», г. Тюмень, РФ

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАСХОДА ПОЧВЕННОЙ ВЛАГИ ЯРОВОЙ

ПШЕНИЦЕЙ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ЗАУРАЛЬЯ

Аннотация

Представлен анализ расхода воды яровой пшеницей, выращенной на различном агрофоне в условиях лесостепной зоны Зауралья. Рассчитаны коэффициенты водопотребления в среднем за годы исследований. Проведён корреляционно-регрессионный анализ многолетних данных, установлена тесная корреляционная

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-3/2016 ISSN 2410-6070

связь между эффективностью потребления воды яровой пшеницей и вносимыми дозами.

Ключевые слова

Минеральные удобрения, планируемая урожайность, коэффициент водопотребления, регрессионный

анализ, корреляция, коэффициент апроксимации

Вовлечение в сельскохозяйственный оборот любых почв неминуемо приводит к серьезным изменениям почвообразовательного процесса, особенно это касается водного режима и процессов влагонакопления. В лесостепной зоне Зауралья первым лимитирующим фактором формирования высоких урожаев питательных веществ стоит обеспеченность подвижными формами азота и фосфора; вторым -дефицит влаги [1,2]. И если питание растений мы можем активно изменять, путем внесения минеральных удобрений, то прямого воздействия на влагообеспеченность растений мы не имеем. Школа сибирского земледелия, во главе с профессором В.А. Федоткиным, работая десятки лет над проблемой накопления и сохранения воды в почве, добилась немалых результатов - было установлено, что используя научно-обоснованные севообороты и механическую обработку почвы можно добиться накопления влаги за осенне-весенний период и сохранить ее в течение первой половины лета [3-7].

Над проблемой эффективного расхода воды сельскохозяйственными растениями активно работают и селекционеры, создавая на основе диких форм или южных растений, сорта местной селекции, способные выдерживать суровые условия Сибири и быть при этом засухоустойчивыми [8,9].

При анализе причин большого потребления воды сельскохозяйственными растениями было установлено, что эффективность ее расхода увеличивается при повышении уровня минерального питания и его сбалансированности. Поэтому цель нашей работы - установить влияние минеральных удобрений на расход воды яровой пшеницей, провести регрессионный анализ и вывести уравнения, позволяющие рассчитывать коэффициент водопотребления яровой пшеницы. Результаты исследований можно использовать для корректировки системы удобрений в лесостепной зоне Зауралья.

Условия и методы исследований

Исследования проводили с 1995 по 2015 гг. в длительном стационарном опыте кафедры почвоведения и агрохимии ГАУ Северного Зауралья на черноземе выщелоченном маломощном с тяжелосуглинистым пылевато-иловатым гранулометрическим составом, сформировавшимся на карбонатно-покровном суглинке. Агрофизические свойства характерны для черноземных почв Западной Сибири и находятся в оптимальном диапазоне для выращивания зерновых и зернобобовых культур [10]. Схема опыта включала 5 вариантов, где предусматривалось внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность яровой пшеницы и овса 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 т/га, в качестве контроля был взят вариант без внесения удобрений.

В полевых условиях образцы почвы отбирались с помощью бура до 1 метра, через каждые 10 см. Влажность определяли термостатно-весовым методом. Запасы общей, недоступной и доступной воды в почве рассчитывались по соответствующим формулам, прописанным в учебниках по агрофизике.

Результаты исследований

Запасы продуктивной влаги в метровом слое пахотного чернозема выщелоченного в среднем за годы исследований составили 150-155 мм, что составляет 65 % наименьшей влагоемкости. Данный факт показывает, что в условиях лесостепной зоны Зауралья существующая система земледелия не может в полной мере способствовать накоплению дополнительного количества воды в почве.

В среднем за годы исследований осадков выпало в количестве 235 мм. Отмечается региональная особенность - основные дожди выпадают до выхода в трубку зерновых культур, когда растения потребляют не более 30 % общего потребления воды за всю вегетацию и в период восковой-полной спелости (не более 5 % от общего потребления). В фазу выхода в трубку и колошения растения потребляют до 60 % воды - когда она практически не поступает с дождями. В этот период яровая пшеница развивается исключительно за счет почвенной влаги, которую необходимо сберечь с весны. Для озимой пшеницы этой проблемы практически не существует, поскольку фенологические фазы сдвинуты [6].

Общий расход воды на варианте без внесения удобрений составил 255 мм, что является минимальной величиной среди изучаемых агрофонов. Максимальный расход - 287 мм, отмечен на варианте с внесением

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-3/2016 ISSN 2410-6070

минеральных удобрений на планируемую урожайность яровой пшеницы 6,0 т/га. учитывая тот факт, что покрытие поверхности почвы листовой массой яровой пшеницы на вариантах с минеральными удобрениями было значительно раньше относительно контроля, то можно утверждать, что расход воды был связан с транспирацией, а не физическим испарением.

На основании общего расхода воды и фактической урожайности яровой пшеницы были рассчитаны коэффициенты водопотребления в среднем за годы исследований. Как показывает рисунок 1, пшеница, выращиваемая на естественном агрофоне, без минеральных удобрений неэффективно расходует почвенную и атмосферную воду - коэффициент водопотребления среди изучаемых вариантов максимальный - 126 мм/т зерна. Этот факт указывает на то, что при фактических запасах воды 150 мм ожидать высоких урожаев бесполезно - вода станет первым лимитирующим фактором.

Внесение удобрений на планируемую урожайность 3,0 т/га позволяет эффективно потреблять почвенную влагу - коэффициент водопотребления уменьшился до 94 мм, что на четверть меньше значений контроля. Как показывают данные, повышение уровня минерального питания благоприятно сказались на расходе воды, коэффициент водопотребления достиг минимальных значений (62 мм/т зерна) на варианте с внесением удобрений на планируемую урожайность 5,0 т/га. Дальнейшее повышение урожайности не оказало влияния на расход воды. Таким образом, можно утверждать, что в условиях лесостепной зоны Зауралья расход воды можно существенно снизить за счет оптимизации минерального питания и получить урожай 5,0 т/га.

Трендовый анализ показал, что рассчитать коэффициент водопотребления можно используя

140 120 100 80 60 40 20 0

126

94

71

62

65

Контроль

NPK на 3,0 т/га

NPK на 4,0 т/га

NPK на 5,0 т/га

NPK на 6,0 т/га

Рисунок 1 - Влияние возрастающих доз минеральных удобрений на коэффициент водопотребления в условиях лесостепной зоны Зауралья, среднее за 1995-2015 гг., мм/т зерна

уравнение: У = -41,197Ln(X) +122,92, где

У- коэффициент водопотребления яровой пшеницы, мм/т зерна;

Х - планируемая урожайность яровой пшеницы, т/га.

Коэффициент аппроксимации для этого уравнения составляет 0,9536, что указывает на высокую достоверность рассчитываемых показателей.

Проведя корреляционно-регрессионный анализ многолетних данных было установлена тесная корреляционная связь между эффективностью потребления воды яровой пшеницей и вносимыми дозами -она составила: для азота - 0,97; для фосфора - 0,79, что позволяет нам найти регрессию и получить математическую формулу: Y = 124 - 0,43 * О + 0,48 * Ох, где

У - коэффициент водопотребления яровой пшеницы, мм/т зерна;

X - доза азотных удобрений, кг д.в./га;

XI - доза фосфорных удобрений, кг д.в./га.

Коэффициент аппроксимации составил - 0,97, что указывает на высокую достоверность.

Выводы

1. Среднемноголетние запасы продуктивной влаги в метровом слое пахотного чернозема лесостепной зоны Зауралья перед посевом зерновых культур составляют 150-155 мм, что соответствует 65 % наименьшей

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-3/2016 ISSN 2410-6070

влагоемкости.

2. Выращивание яровой пшеницы без минеральных удобрений приводит к увеличению перерасхода воды за счет физического испарения - коэффициент водопотребления составляет 126 мм/т зерна.

3. Внесение удобрений на планируемую урожайность до 5,0 т/га позволяет уменьшить коэффициент водопотребления до минимальных значений 65 мм/т. Дальнейшее повышение уровня минерального питания не оказывает достоверного влияния на эффективность расхода воды.

4. Коэффициент водопотребления возможно рассчитать по предложенным в статье формулам, используя данные по внесению минеральных удобрений или планируемой урожайности.

Список использованной литературы:

1. Абрамов Н.В. Проблемы получения максимально возможной урожайности яровой пшеницы в условиях Северного Зауралья /Н.В. Абрамов, Д.И. Ерёмин //Аграрный вестник Урала. -2009. №1. С. 31-34.

2. Ерёмин Д.И. Агрогенные изменения водно-физических свойств черноземов выщелоченных восточной окраины Зауральского Плато//Известия Санкт-Петербургского аграрного университета. 2010. № 18. С. 72-76.

3. Шахова О. А. Влияние технологий обработки выщелоченного чернозёма и средств химизации на элементы плодородия и продуктивность культур в северной лесостепи Тюменской области: дис. ... канд. с.-х. наук, Тюмень, 2007. 175 с.

4. Ерёмин Д.И. Динамика влажности чернозема выщелоченного при различных системах обработки под яровую пшеницу в условиях Северного Зауралья /Д.И. Ерёмин, О.А. Шахова //Аграрный вестник Урала. 2010. № 1. С. 38-40.

5. Моисеев А. Н. Оценка севооборотов по влагообеспеченности культур в условиях лесостепной зоны Зауралья /А. Н. Моисеев, Д. И. Еремин //Аграрный вестник Урала. 2012. № 11. С. 18-20.

6. Фисунов Н.В. Влияние обработки почвы и посева на водопотребление озимой пшеницы в Зауралье /Н.В. Фисунов, Д.И. Еремин //Земледелие. 2013. №3. С. 24-25.

7. Миллер С.С. Влияние основной и послепосевной обработки почвы на урожайность овса //Инновационное развитие АПК. Тюмень, 2013. С. 107-110.

8. Тоболова Г.В. Биохимическое исследование коллекции овса посевного и византийского /Г.В. Тоболова, А.В. Остапенко //Вестник Государственного Аграрного Университета Северного Зауралья. 2013. №4(23). С. 13-16.

9. Бабушкина Т.Д. Яровая пшеница в Тюменской области: рекомендации. /Т.Д. Бабушкина, Н.А. Боме, Р.И. Белкина. Тюмень, 1984. 37 с.

10. Ерёмин Д.И. Физические свойства выщелоченных чернозёмов Северного Зауралья в условиях длительного сельскохозяйственного использования / Д.И. Ерёмин, Д.В. Ерёмина, Ж.А. Фисунова // Аграрный вестник Урала. 2009. №4. С. 60-65.

© Ерёмина Д.В., 2016

УДК 633.2/3.03:631.5

Е.Ф. Каракчиева

Старший научный сотрудник ФГБНУ НИИСХ Республики Коми г. Сыктывкар, Российская Федерация

СОЗДАНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ТРАВОСМЕСЕЙ В ПОЛЕВОМ КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ НА СЕВЕРЕ

Аннотация

В статье предоставлены результаты исследований в полевом кормопроизводстве на Севере. Изучались