Научная статья на тему 'Водный режим почвы зернопарового севооборота при минимализации основной обработки в условиях Приобья Алтая. Сообщение 2'

Водный режим почвы зернопарового севооборота при минимализации основной обработки в условиях Приобья Алтая. Сообщение 2 Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
138
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ / ЗЕРНОПАРОВОЙ СЕВООБОРОТ / МИНИМАЛИЗАЦИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ / СУММАРНЫЙ РАСХОД ПРОДУКТИВНОЙ ВЛАГИ (СУММАРНОЕ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ) / СРЕДНЕСУТОЧНЫЙ РАСХОД ПРОДУКТИВНОЙ ВЛАГИ ИЗ ПОЧВЫ / КОЭФФИЦИЕНТ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ КУЛЬТУРЫ / TOTAL CONSUMPTION OF PRODUCTIVE MOISTURE (TOTAL WATER CONSUMPTION) / SOIL WATER REGIME / GRAIN CROP FALLOW ROTATION / MINIMIZATION OF BASIC TILLAGE / AVERAGE DAILY CONSUMPTION OF PRODUCTIVE SOIL MOISTURE / CROP WATER CONSUMPTION RATE

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Цветков Михаил Леонидович

Приведены результаты исследования водного режима почвы под возделываемыми культурами в пятипольном зернопаровом севообороте при минимализации основной обработки в условиях Приобья Алтая. Показано, что наибольшее суммарное водопотребление отмечено у яровой пшеницы по чистому пару, а наименьшее у гороха. Большая часть расходов влаги, составляющих водный баланс культур, приходилась на осадки вегетационного периода. Для первых двух культур севооборота (яровая пшеница и горох) отмечено снижение расходов влаги из почвы с уменьшением глубины ее обработки. Наиболее низкие показатели коэффициента водопотребления наблюдались у овса; горох обладал наивысшими значениями из всех исследуемых культур. По комплексу изучаемых показателей установлена возможность минимализации основной обработки почвы в зернопаровом севообороте в условиях Приобья Алтая в направлении уменьшения её глубины.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Цветков Михаил Леонидович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Водный режим почвы зернопарового севооборота при минимализации основной обработки в условиях Приобья Алтая. Сообщение 2»

7. Рысин Л.П. Влияние рекреационного лесопользования на растительность / Л.П. Рысин, Г.А. Полякова // Природные

аспекты рекреационного использования леса. - М.: Наука, 1987. - С. 14-20.

+ + +

УДК 631.425.2:631.58:633.11 (571.15) М.Л. Цветков

ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ ЗЕРНОПАРОВОГО СЕВООБОРОТА ПРИ МИНИМАЛИЗАЦИИ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ ПРИОБЬЯ АЛТАЯ

Ключевые слова: водный режим почвы, зернопаровой севооборот, минима-лизация основной обработки почвы, суммарный расход продуктивной влаги (суммарное водопотребление), среднесуточный расход продуктивной влаги из почвы, коэффициент водопотребления культуры.

Введение

В засушливых условиях уровень влаго-обеспеченности почвы — один из решающих факторов формирования урожая, подчиняющим себе всю агротехнику, заботы о влаге являются главными в земледелии степной и лесостепной зон Западной Сибири. Дефицит влаги здесь был и остается самым большим препятствием на пути к устойчивому земледелию. Поэтому основой зональных систем земледелия здесь должен служить комплекс агробиологических и агротехнических мероприятий, направленных прежде всего на максимальное накопление выпадающих в зоне осадков, их сбережения и рациональное расходование почвенной влаги и осадков на выращивание единицы урожая [1-4].

В этих условиях зернопаровые севообороты будут наиболее эффективными [5, 6].

Одним из мероприятий, улучшающим водный режим, является обработка почвы с сохранением стерни (безотвальная, плоскорезная, чизельная, мульчирующая, поверхностная и др.) [7].

В последние десятилетия в связи с общемировой тенденцией перехода земледелия к энергоресурсосберегающим технологиям широкое распространение получила минимализация обработки почвы.

Сообщение 2

В значительной степени этому способствовало и выявление ряда отрицательных моментов при использовании традиционных глубоких обработок почвы (образование плужной подошвы, дифференциация пахотного слоя, усиление эрозии почвы и т.д.).

По мнению В.И. Кирюшина (2006), главное заключается в том, что обработка почвы должна рассматриваться непременно как элемент агротехнологии, находящийся в тесном взаимодействии с другими элементами (севооборот, доля пара, предшественник, удобрение, пестициды и т.д.) и агроэкологическими условиями, которые в той или иной мере определяют выбор способа обработки, глубины, частоты, возможности совмещения операций [8]. Находясь в системном взаимодействии, главные элементы агротехнологий имеют общие функции. Например, севооборот и система обработки почвы несут функции регулирования водного режима почв, оптимизации их структурного состояния, регулирования фитосанитарного состояния агроценозов, защиты почв от водной и ветровой эрозии, регулирования режима органического вещества и биогенных элементов. В одних случаях та или иная функция может быть усилена соответствующим выбором или корректировкой севооборота, в других — системы обработки почвы.

Целью наших исследований являлось выявление возможности минимализации основной обработки почвы в пятипольном зернопаровом севообороте в условиях Приобья Алтая. В задачи исследований входило определение влияния минимали-зации основной обработки почвы на ос-

новные показатели почвенного плодородия, в том числе и на водный режим возделываемых культур севооборота.

Предыдущими публикациями [9-11] автором показан водный режим парового поля обозначенного севооборота и возделываемых в нем сельскохозяйственных культур. Предлагаемой публикацией продолжается анализ полученных результатов по водному режиму под возделываемыми культурами севооборота.

Объекты и методы исследований

В более полном объеме данный раздел представлен в предыдущей нашей публикации [9].

Объектами исследований служили:

а) пятипольный зернопаровой севооборот с чередованием культур: пар чистый — яровая пшеница — горох — яровая пшеница — овес;

б) орудия основной обработки: КПГ-250; КПШ — 5 и ЛДГ-10;

в) почва — чернозем выщелоченный среднемощный среднесуглинистый.

В опытах проводили полевые исследования и лабораторные анализы по методикам, принятым в научных учреждениях: влажность почвы определялась термостатно-весовым методом. Глубина отбора образцов до одного метра по 10-сантиметровым слоям, размещение скважин по замкнутому треугольнику, повторность 3-6-кратная [12, 13]. Некоторые водно-физические константы (плотность, влажность завядания, наименьшая влагоем-кость) взяты из работы Г.В. Журавлевой (1970) [14].

Математическую обработку проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [13].

Результаты исследований и их обсуждение

В предыдущей публикации по водному режиму возделываемых культур изучаемого севооборота были показаны результаты процесса поступления влаги в почву [11]. В предлагаемой работе в большей мере будут представлены материалы по расходам продуктивной влаги под возделываемыми культурами севооборота.

Так, в таблице 1 представлен расход влаги всеми возделываемыми культурами изучаемого севооборота в зависимости от приема основной обработки почвы. Согласно представленным данным наибольший суммарный расход (или суммарное водопотребление) — от 296,6 до 306,9 мм

был отмечен у яровой пшеницы по чистому пару. Это объясняется получением наибольшей фитомассы данной культурой из всех изучаемых в опыте. Далее следовала яровая пшеница по гороху, очень близкие показатели отмечены для овса. Более низкие показатели (от 249,3 до 272,9 мм) были у гороха. Мы это связываем, во-первых, меньшим урожаем данной культуры и, во-вторых, меньшим ее вегетационным периодом.

Если у гороха прослеживается тенденция снижения суммарного расхода влаги в связи с уменьшением глубины основной обработки почвы, то у яровой пшеницы по гороху отмечена прямо противоположная ситуация.

Яровая пшеница по чистому пару и овес не обладали такими четкими тенденциями.

Анализируя расход влаги по составляющим водный баланс, следует отметить, что большая часть его приходилась на осадки вегетационного периода. В зависимости от культуры он составлял от 68,7 (яровая пшеница по чистому пару) до 82,3% (горох) от общего расхода в среднем по изучаемым вариантам обработок.

Для первых двух культур изучаемого севооборота отмечено снижение расходов влаги из почвы с уменьшением глубины основной обработки. В этом мы видим возможность минимализации основной обработки почвы путем уменьшения ее глубины. Это один из путей энерго- и ресурсосбережения при возделывании сельскохозяйственных культур в исследуемых условиях (Приобье Алтая).

Отмеченная тенденция почти характерна и для овса, а вот яровая пшеница по гороху имеет четко обратную направленность.

Как бы еще более конкретизирующим показателем расходов влаги из почвы является их среднесуточный показатель (табл. 2).

Начало и конец вегетации возделываемых культур в изучаемом севообороте характеризовался более низкими показателями среднесуточного расхода продуктивной влаги из метрового слоя почвы. Максимальные значения данного показателя отмечены для зерновых культур на период «выход в трубку — цветение». В среднем по изучаемым обработкам на данный период наибольший показатель был у яровой пшеницы по чистому пару и гороху. Овес имел почти такой же показатель среднесуточного расхода влаги.

Таблица 1

Расход влаги возделываемыми культурами севооборота в зависимости от приема основной обработки почвы, мм (среднее за 1984-1986 гг.)

Варианты обработки Суммарный расход Расход влаги по составляющим водный баланс

от осадков | из запасов влаги в почве

Яровая пшеница по чистому пару

КПГ-250; 25-27 см (контроль) 306,9 100,0 206,2 67,2 100,7 32,8

КПШ-5; 12-14 см 296,6 100,0 206,2 69,5 90.4 30.5

ЛДГ-10; 6-8 см 297,3 100,0 206,2 69,4 91,1 30,6

Горох

КПГ-250; 25-27 см (контроль) 272,9 100,0 213,1 78,1 59.8 21.9

КПШ-5; 12-14 см 256,0 100,0 213,1 83,2 42,9 16,8

ЛДГ-10; 6-8 см 249,3 100,0 213,1 85,5 36,2 14,5

Яровая пшеница по гороху

КПГ-250; 25-27 см (контроль) 283,7 100,0 199,7 70,4 84,0 29,6

КПШ-5; 12-14 см 284,5 100,0 199,7 70,2 84,8 29,8

ЛДГ-10; 6-8 см 290,4 100,0 199,7 68,8 90,7 31,2

Овес

КПГ-250; 25-27 см (контроль) 282,3 100,0 199,7 70,5 82,6 29,5

КПШ-5; 12-14 см 287,2 100,0 199,7 69,3 87,5 30,7

ЛДГ-10; 6-8 см 279,3 100,0 199,7 71,5 79,6 28,5

Примечание. Числитель — расход влаги, мм; знаменатель — процент от общего расхода.

Таблица 2

Среднесуточный расход продуктивной влаги из метрового слоя почвы под возделываемыми культурами севооборота в зависимости от приема основной обработки, мм (среднее за 1984-1986 гг.)

Период Варианты опыта

КПГ-250; 25-27 см (контроль) КПШ-5; 12-14 см ЛДГ-10; 6-8 см

Яровая пшеница по чистому пару

Посев — кущение 0,2 0,1 0,6

Кущение — выход в трубку 3,6 3,1 3,1

Выход в трубку — цветение 3,9 3,9 4,1

Цветение — уборка 0,9* 0,8* 0,8*

Горох

Посев — всходы 0,2 1,4 0,07

Всходы — начало цветения 4,1 3,8 3,4

Начало цветения — полное цветение 1,1 0,2 0,6

Полное цветение — уборка 1,1 0,9 1,5

Яровая пшеница по гороху

Посев — кущение 2,0 1,2 2,7

Кущение — выход в трубку 2,7 2,6 3,3

Выход в трубку — цветение 4,0 4,3 3,7

Цветение — уборка 0,4 0,5 0,4

Овес

Посев — кущение 0,5 0,8 0,3

Кущение — выход в трубку 2,4 2,4 2,2

Выход в трубку — цветение 4,2 4,0 3,4

Цветение — уборка 1,2 1,6 1,0

Среднесуточный приход продуктивной влаги, мм.

Таблица 3

Расходы влаги, суммарное водопотребление и коэффициенты водопотребления

возделываемыми культурами севооборота в зависимости от приема основной обработки почвы (среднее за 1984-1986 гг.)

Варианты обработки Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см, мм Расход влаги из почвы, мм Суммарное водопотреб-ление, мм Коэффициент водопотребления, мм/ц

начало вегетации конец вегетации

Яровая пшеница по чистому пару

КПГ-250; 25-27 см (контроль) 173,1 72,4 100,7 306,9 15,3

КПШ-5; 12-14 см 168,8 78,5 90,3 296,5 14,1

ЛДГ-10; 6-8 см 153,0 61,9 91,1 297,3 14,0

Горох

КПГ-250; 25-27 см (контроль) 158,1 98,3 59,8 272,9 26,0

КПШ-5; 12-14 см 148,3 105,4 42,9 256,0 28,4

ЛДГ-10; 6-8 см 142,8 106,6 36,2 249,3 24,4

Яровая пшеница по гороху

КПГ-250; 25-27 см (контроль) 144,6 60,5 84,1 283,8 16,6

КПШ-5; 12-14 см 138,9 54,0 84,9 284,6 16,8

ЛДГ-10; 6-8 см 133,7 42,9 90,8 290,5 16,0

Овес

КПГ-250; 25-27 см (контроль) 151,8 69,2 82,6 282,3 10,8

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

КПШ-5; 12-14 см 150,2 62,9 87,3 287,0 11,0

ЛДГ-10; 6-8 см 136,4 56,7 79,7 279,4 10,2

Ни для одной из изучаемых культур севооборота не отмечено полностью для всех исследуемых периодов четкой однонаправленной тенденции, тем не менее в 6 случаях из 16 все-таки наблюдалась четкая тенденция снижения среднесуточного расхода продуктивной влаги из метрового слоя почвы с уменьшением глубины основной обработки. На наш взгляд, это существенно и может являться основанием для минимализации основной обработки почвы в зернопаровых севооборотах в условиях Приобья Алтая.

И если в качестве итогового показателя водного режима почв для возделываемых культур рассмотреть коэффициент водопотребления (табл. 3), то увидим, что наиболее низкие, так сказать, нормативные значения отмечены у овса. Далее по возрастающей (уже с ненормативными значениями) идет яровая пшеница по чистому пару и по гороху. Замыкает обозначенный ряд культура гороха. Объясняется это полученным уровнем урожая возделываемых культур. Если у овса в среднем по изучаемым обработкам он был в пределах 26,6 ц/га, то у яровой пшеницы по чистому пару — 20,8, по гороху — 17,4, у самого гороха — только 9,9 ц/га.

При этом следует отметить четкую тенденцию снижения коэффициента водо-потребления от глубокой плоскорезной обработки к поверхностной на всех изучаемых культурах севооборота. Однако мелкая плоскорезная обработка нарушала обозначенную тенденцию.

Заключение

Анализ результатов проведенных исследований позволяет нам заключить, что наибольший суммарный расход (суммарное водопотребление) отмечен у яровой пшеницы по чистому пару, а наименьший — у гороха. У гороха прослеживается тенденция снижения суммарного водопо-требления с уменьшением глубины основной обработки почвы. У яровой пшеницы по гороху отмечена противоположная тенденция.

Большая часть расходов (от 68,7 до 82,3%) в водном балансе возделываемых культур состояла из осадков вегетационного периода.

Для яровой пшеницы по чистому пару и гороху отмечено снижение расходов влаги из почвы с уменьшением глубины обработки.

Максимальные значения среднесуточного расхода продуктивной влаги из мет-

рового слоя почвы у зерновых культур изучаемого севооборота приходились на период «выход в трубку — цветение». Изучаемые обработки почвы не давали четкой тенденции по данному показателю.

Наиболее низкие показатели коэффициента водопотребления отмечены у овса, далее (по возрастающей) следовала яровая пшеница по чистому пару и гороху, и замыкал ряд горох. Отмечена чёткая тенденция снижения коэффициента водопо-требления от глубокой плоскорезной обработки КПГ-250 на 25-27 см к поверхностной — ЛДГ-10 на 6-8 см для всех возделываемых культур в севообороте.

На основании полученных результатов по суммарному водопотреблению культур, среднесуточному расходу продуктивной влаги, коэффициенту водопотреб-ления возделываемых культур можно сделать вывод о возможности минимали-зации основной обработки почвы в пятипольном зернопаровом севообороте в условиях Приобья Алтая.

Библиографический список

1. Жигайлов В.В. Мы за чистые пары /

B.В. Жигайлов, В.С. Кучеров, С.Г. Чека-лин // Земледелие. — 1989. — № 5. —

C. 29-32.

2. Попов И.И. Разработка и применение минимальной технологии обработки почвы в Среднем Поволжье / И.И. Попов // Земледелие. — 1989. — № 10. — С. 63-64.

3. Выблов Б.Р. Роль черного пара в Присивашье / Б.Р. Выблов, А.В. Выблова // Земледелие. — 1990. — № 9. — С. 38-39.

4. Мощенко Ю.Б. Оценка почвозащитной технологии возделывания пшеницы / Ю.Б. Мощенко // Земледелие. — 1990. — № 10. — С. 51-53.

5. Остапенко А.П. Паровому полю — совершенную систему ухода / А.П. Ос-

тапенко // Земледелие. — 1989. — № 2.

— С. 65-68.

6. Шиятый Е.И. Есть ли основания для категоричных выводов? / Е.И. Шиятый / / Земледелие. — 1989. — № 5. — С. 24-28.

7. Полуэктов Е.В. Борьба с эрозией и дефляцией при их совместном проявлении / Е.В. Полуэктов // Земледелие. — 1989.

— № 6. — С. 28-31.

8. Кирюшин В.И. Минимализация обработки почвы: перспективы и противоречия / В.И. Кирюшин / / Земледелие. — 2006.

— № 5. — С. 12-14.

9. Цветков М.Л. Режим влажности парового поля при минимализации основной обработки почвы в условиях Приобья Алтая / М.Л. Цветков / / Аграрная наука — сельскому хозяйству: сб. ст. III Между-нар. науч.-практ. конф. — Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. — Кн. 1. — С. 569-573.

10. Цветков М.Л. Режим влажности почвы в паровом поле при минимализации основной обработки в условиях Приобья Алтая / М.Л. Цветков // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2010. — № 1(63). — С. 24-30.

11. Цветков М.Л. Водный режим почвы зернопарового севооборота при минима-лизации основной обработки в условиях Приобья Алтая / М.Л. Цветков // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2010. — № 5(67) — С. 35-40.

12. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге / А.А. Роде. — Л.: Гидро-метеоиздат, 1969. — Т. 2. — 297 с.

13. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. — Изд. 4-е, перераб. и доп. — М.: Колос, 1979. — 416 с.

14. Журавлева Г.В. Водно-физические константы выщелоченного чернозема Алтайского края / Г.В. Журавлева // Почвоведение. — 1970. — № 3. — С. 149-155.

+ + +

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.