CC BY
63
УДК 631.675:445.51
ВОДНЫЙ РЕЖИМ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ, ПРИЁМЫ ЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
LIGHT-BROWN SOILS WATER REGIME AND METHODS OF ITS REGULATION
А.М. Беляков1, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник А.В. Солонкин2, кандидат сельскохозяйственных наук, директор Д.А. Болдырь2, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
A.M. Belyakov1, A.V. Solonkin2, D.A. Boldyr2
1 Всероссийский научно-исследовательский агролесомелиоративный институт, г. Волгоград 2 Нижне-Волжский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Волгоградская область, Городищенский район, пос. Областной сельскохозяйственной опытной станции
1All-Russian scientific-research institute of agrosilviculture 2Nizhne-Volzhsky scientific-research institute of Agriculture»
Обозначена проблема дефицита водного режима светло-каштановых почв, которые в Нижнем Поволжье занимают основные площади пашни, а экономические расчеты показывают низкую рентабельность производства зерна в данном регионе при существующих ценах. Установлено, что агрофизическое состояние почвы непосредственно влияет на ее водный режим, а приемы её обработки оказывают различное воздействие на водопроницаемость, влагоёмкость, испаряемость, поверхностный сток и определяют тем самым как накопление, так и расходование влаги. Большое значение придается основной обработке почвы, так как она в значительной степени влияет на водно-физические свойства и в сочетании с другими приемами в конечном итоге определяет величину урожая сельскохозяйственных культур. В настоящее время выделилось дополнительное направление - минимальная ресурсосберегающая технология, предусматривающая значительную экономию невосполнимой энергии, повышение влагонакопительной эффективности, сохранение почвенного плодородия и достижение экономического эффекта. Таким образом, аграрной наукой разработаны технологические приемы эффективного влагосбережения, которые создают оптимальные условия для роста и развития растений, обеспечивают рост урожайности сельскохозяйственных культур и в итоге повышают рентабельность зернопроизводства на светло-каштановых почвах.
The problem of water scarcity mode on the light chestnut soils, which occupy the main areas of arable land in the Nizhneje Povolzhje region, is defined in the article, and economic calculations show a low profitability of grain production in the region at current prices. It was established that the agro-physical condition of the soil directly affects its water regime and its methods of treatment influence on water permeability, moisture capacity, evaporation, surface runoff and thus determine the accumulation and consumption of water. Great importance is paid to basic cultivation of soil, as it greatly influences on the water-physical properties and in combination with other techniques ultimately determines the amount of crop. Currently the additional direction was allocated, itis the minimum resource-saving technology, requiribg significant savings of irreplaceable energy, improving the efficiency of moisture-accumulating, preserving soil fertility and economic efficiency achieving. Thus, agrarian science developed technological methods of effective moisture saving, which create optimum conditions for plant growth and development, provide higher yields for agricultural crops and ultimately improve grain production profitability on light-brown soils.
Ключевые слова: светло-каштановые почвы, озимая пшеница. приемы регулирования водного режима, сорта озимой пшеницы.
Key words: light-brown soil, winter wheat, water regime control technique, winter wheat varieties.
Введение. Светло-каштановые почвы Нижнего Поволжья сформированы в условиях полупустыни, т.е. в жарком континентальном климате (до +40 °С) и дефиците увлажнения до 70 % (ГТК - 0,3-0,4). Материнская порода и выпадной водный режим предопределили высокую комплексность светло-каштановых почв, которые в Нижнем Поволжье занимают около 5,0 млн га пашни, в т.ч. в Волгоградской области свыше 2,0 млн га.
Исходя из особых водно-физических свойств светло-каштановых почв (8,1 % максимальная гигроскопичность, 11-12 % мертвый запас, 19,6-20,4 % наименьшая вла-гоемкость от абсолютно сухой почвы с объемной массой метрового слоя 1,38-1,4 г/см3) можно рассчитать максимальный продуктивный потенциал влаги метрового слоя - 124130 мм, который может быть достигнут в ранневесенний период при соответствующем поступлении осенне-зимних осадков.
Результаты и обсуждение. В весенне-летний вегетационный период с апреля по август приход продуктивной влаги может добавочно составить 60-70 мм при коэффициенте усвоения осадков 0,5 (К=0,5) при условии поступления среднемноголетних помесячных осадков. Таким образом, итоговый потенциал продуктивной влаги составит 190-200 мм, что в пересчете на зерновые единицы и приведении массы зерна к 14 % влажности дает возможность получать 1,53 т/га зерна пшеницы. С учетом частых засух в Нижнем Поволжье фактическая продуктивность зерновых может падать до 0,76 т/га, а при благоприятном увлажнении возрастать до 2,29 т/га [1, с. 14-18].
Таблица 1 - Агрофизические показатели светло-каштановых почв
№ п/п Показатель Параметр
1 Максимальная гигроскопичность, % 8,1
2 Наименьшая влагоемкость, % 19,6-20,4
3 Объемная масса метрового слоя почвы, г/см3 1,38-1,41
4 Влажность завядания, % 11,0-12,0
5 Максимальные запасы продуктивной влаги в 1 м слое почвы, мм 124-130
6 Потенциал продуктивности пшеницы, т/га 1,53
Варьирование продуктивности зерновых 0,76-2,29 т/га (средняя 1,52) создает экономическую нестабильность производства зерна, так как погектарная выручка составляет от 3800-4560 руб. при первом уровне продуктивности до 11 450-13 740 руб., и при втором уровне продуктивности при цене реализации зерна 5,0-6,0 руб./кг, что не всегда покрывает затраты производства, которые сегодня составляют от 6000-7000 при экстенсивных технологиях и до 8600-11 600 руб. при интенсивных технологиях на 1 га. [8].
Стабильность производства зерна в Нижнем Поволжье может обеспечить ряд технологических наработок, созданных аграрной наукой ряда институтов бывшей Рос-сельхозакадемии, а сегодня ФАНО России.
Так, одно из направлений стабилизации растениеводства - создание новых сортов, адаптированных к условиях Нижнего Поволжья, что означает ведение целенаправленной селекции и семеноводства на жаро- засухоустойчивость, а также введение новых нетрадиционных культур, востребованных на рынке.
Данные таблицы 2 свидетельствуют, что в зоне Нижнего Поволжья по озимой пшенице успешно работают 5 селекционных центров. Основные площади (до 60 %) занимают сорта Всероссийского НИИ зерновых культур им. Калиненко.
В последние годы активно конкурируют сорта озимой пшеницы местной селекции ФГБНУ НВНИИСХ серия «Камышанок», 6 сортов которых введены в реестр к использованию в 8-м регионе, в том числе в подзоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья.
***** ИЗВЕСТИЯ ***** № 3 (43) 2016
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Таблица 2 - Сорта озимой пшеницы, наиболее адаптированные к условиям подзоны светло-каштановых почв Нижнего Поволжья
№ п/п Сорт Оригинатор
1 Камышанка ГНУ Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства
2 Камышанка 3
3 Камышанка 4
4 Камышанка 5
5 Камышанка 6
6 Прикумская 140 ГНУ Ставропольский НИИ сельского хозяйства
7 Жемчужина Поволжья ГНУ НИИ сельского хозяйства Юго-Востока
8 Калач 60
9 Саратовская 17
10 Северодонецкая Юбилейная ГНУ Донской зональный НИИ сельского хозяйства
11 Губернатор Дона
12 Станичная ГНУ Всероссийский НИИ зерновых культур им. Калиненко
13 Донской сюрприз
14 Донской простор
15 Ермак
Кроме этого, в последние годы на рынке сельскохозяйственного производства востребованы такие культуры, как нут, яровой ячмень, суданская трава, лен масличный и сафлор красильный. Камышинская селекция ФГБНУ НВ НИИСХ по яровому ячменю представлена тремя сортами Медикум 139, Камышинский 23 (стандарт) и Дмитриевский 5, создан новый сорт Новониколаевский. Востребован районированный сорт сафлора красильного Александрит. В 2012 году районирован новый сорт суданской травы Юлия. Всего выведено 61 сорт, районировано около 50 % сортов [2].
Второе стратегическое направление аграрной науки - создание оптимальных условий для агрофитоценозов, в т.ч. улучшение агрофизических параметров светло-каштановых почв, куда можно отнести оптимизацию структуры посева, в том числе установление доли чистого пара, уходные мероприятия за паровым полем, обработки почвы, уходные мероприятия за посевами и сроки исполнения агротехнических приемов. Физические свойства и режимы почв являются важным условием проявления почвенного плодородия, поэтому проблема оптимизации физических условий плодородия является актуальной. Актуальность проблемы возрастает, в связи с усиливающейся антропогенной нагрузкой на почвы, ведущей к их дегумификации, дезагрегации, переуплотнению, т.е. физической деградации [3].
Структура посева в последние годы стала примитивной с позиций закона земледелия плодосмены и в большинстве случаев ограничивается звеном «пар - посев», как например в Калачевском районе, где доля чистого пара в 2012-2014 годах составила около 50 %. Это свидетельствует о монополии озимой пшеницы. Парование привело к обеднению и дегумификации почвы, разрушению её структуры. Высокая сплываемость почвы привела к развитию стоков и смыву плодородного слоя почвы на склонах. Следствием этого является проявление водной эрозии на 68 % территории и снижение продуктивности пашни. В 2008 году сельхозпредприятия Калачевского района собирали 221 тыс. т зерна (при доле пара 22-28 %), а в 2012 году лишь 39 тыс. т при доле пара 50 %.
По данным Нижне-Волжского института при проявлении устойчивых засух, как 2010-2012, 2014-2015 гг., паровые поля не гарантируют наличия достаточной влаги в посевном слое почвы на момент наступления осеннего сева. Исследования нашего ин-
ститута показывают, что глубокие обработки почвы с осени дают дополнительно до 3036 мм продуктивной влаги в метровом слое, по сравнению с мелкой или поверхностной обработками почвы и прямым посевом.
При уходе за чистым паром важно иметь рыхлый мульчирующий слой на поверхности поля до 5-6 см. В условиях почвенных засух 2010-2012 гг. 3-4 см мульчи вызывает иссушение нижних слоев почвы и появление глубоких трещин в почве с разломом в 2-3 см, что приводит к дополнительным потерям влаги из глубоких слоев почвы. Слой мульчи глубже 6 см приводит к иссушению всего обрабатываемого слоя, затруднению в промачивании этого слоя при выпадении осадков и создает проблему соединения поступающей влаги с капиллярной каймой.
Лучшие условия по мульчированию поверхности поля создаются турбокульти-ватором, который, измельчая растительные остатки соломистых культур, перемешивает их с почвой глубиной 4-5 см, что позволяет улавливать и аккумулировать осадки в 5 мм в летне-осенний период (август-сентябрь) (таблица 3).
Таблица 3 - Эффективность технологических приемов _по сохранению почвенной влаги, мм_
№ п/п Технологические приемы Дополнительная экономия влаги, мм Прибавка урожая зерна, т/га
1 Глубокое рыхление почвы 27-30 см 30-36 0,40-0,66
2 Мульчирующий слой 5-6 см 19-28 0,31-0,70
3 Уходные мероприятия (гербициды, регуляторы роста, микроэлементы, биопрепараты) 22-32 0,46-0,83
4 Предшественник с другим типом корневой системы 15-26 0,31-0,62
5 Своевременность проведения технологических приемов 12-29 0,34-0,75
6 Итого совокупное действие, % 30-50% 0,6-1,2
Уходные мероприятия, например, контроль сорной растительности, позволяют истреблять конкурентов за влагу, а применение биостимуляторов, микроэлементов и росторегулирующих препаратов позволяет снять стрессовые условия в период недостаточной влагообеспеченности и поддержать посевы при нарушении водного и пищевого режимов. Прибавка урожая от их применения может достигать 3-7 ц/га.
Своевременное исполнение агротехнических приемов - простой, но эффективный резерв получения дополнительной продукции в 4-6 ц/га. Так, в Нижне-Волжском институте в течение 46 лет проведена серия опытов по разным культурам на предмет сроков проведения боронования, основной обработки почвы, сроков сева, внесения гербицидов и инсектицидов, уборки и т.д. К примеру, опыт средних сроков сева ярового ячменя в 2004-2008 гг. выявил прибавку урожая в 4,6 ц/га, по сравнению к слишком раннему и слишком позднему сроку сева. Разрыв в сроках сева составлял 4-6 дней.
Заключение. Таким образом, селекция адаптированных сортов к жестким условиям Нижнего Поволжья и их семеноводство также позволяет более эффективно использовать запасы влаги и получать дополнительно до 40 % сельскохозяйственной продукции. К наиболее существенным приемам регулирования водного режима светло-каштановых почв относятся ряд таких технологических приемов агротехники, как структура посева, где важно чередование культур с разным типом корневой системы, мочковатой и стержневой, научно обоснованная экологически сбалансированная доля чистых паров, мульчирование поверхности почвы, глубокое рыхление с осени в каче-
стве основной обработки почвы, своевременные и качественные уходные мероприятия, и проведение технологических приемов в оптимальные сроки, все это в комплексе позволяет дополнительно получить до 50 % урожая.
Библиографический список
1. Беляков, А.М. Региональная адаптивно-ландшафтная система земледелия Нижнего Поволжья [Текст]/ А.М. Беляков, А.В. Солонкин и др. - Волгоград: Изд-во «Принт», 2012. - С. 14-18.
2. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию на 15.02.2015 г. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.gossort.com/docs/rus/REESTR2015.pdf.
3. Перегуда, Т.И. Влияние агротехнических приёмов на агрофизические свойства дерново-подзолистой слабоглееватой почвы [Текст]/ Т.И. Перегуда, А.Н. Воронин, Б.А. Смирнов // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2008. - № 9 (47). - С. 33-36.
4. Плескачёв, Ю.Н. Влияние способов основной обработки почвы на урожайность зерновых культур [Текст]/ Ю.Н. Плескачёв, И.А. Кощеев, С.С. Кандыбин // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2013. - № 1 (99). -С. 23-26.
5. Роде, А.А. Основы учения о почвенной влаге [Текст]/ А.А. Роде // Методы изучения водного режима почв. - Л.: Гидрометеоиздат. - 1969. - С. 287.
6. Сабитов, М.М. Минимальная обработка почвы под озимую пшеницу [Текст]/ М.М. Сабитов. Земледелие. - 2009. - № 5. - С. 24-25.
7. Сухов, А.Н. Агрофизические показатели светло-каштановых почв и их регулирование приемами основной обработки почвы [Текст]/ А.Н. Сухов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. - 2011. - №1. - С. 72-78.
8. Шамаев, В.А. Теория «погектарного спроса» рынка зерновых и масличных культур [Электронный ресурс] / В.А. Шамаев. - Режим доступа: http://www.zerno-ua.com/?p=13281
9. Cambell, D.J. Bulk density. In: Smith, J.K. and Millins, C.E., Soil analysis. Physical methods / D.J. Cambell, J.K. Hanshall: Eds. Marcel Dekker. - New York, 1991. -329 - 366 р.
10. Wagger, M.G. Tillage effects on grain yiedes in a wheat, doublectop saubean, and corn rotation / M.G. Wagger, H.P. Denton // Agronomy J. - 1989. - Р. 493-498.
Reference
1. Beljakov, A.M. Regional'naja adapivno-landshaftnaja sistema zemledelija Nizhnego Pov-olzh'ja [Tekst]/ A.M. Beljakov, A.V. Solonkin i dr. - Volgograd.: Izd-vo «Print», 2012. - p. 14-18.
2. Gosudarstvennyj reestr selekcionnyh dostizhenij, dopu-shhennyh k ispol'zovapniju na 15.02.2015 g. [Jelektornnyj resurs]. Rezhim dostupa: http://www.gossort.com/docs/rus/REESTR2015.pdf.
3. Pereguda, T.I. Vlijanie agrotehnicheskih prijomov na ag-rofizicheskie svojstva dernovo-podzolistoj slabogleevatoj pochvy [Tekst]/ T.I. Pereguda, A.N. Voronin, B.A. Smirnov // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2008. - № 9 (47). - P. 33-36.
4. Pleskachjov, Ju.N. Vlijanie sposobov osnovnoj obrabotki pochvy na urozhajnost' zerno-vyh kul'tur [Tekst]/ Ju.N. Pleskachjov, I.A. Koshheev, S.S. Kandybin // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo ag-rarnogo universiteta. - 2013. - № 1 (99). -P. 23-26.
5. Rode, A.A. Osnovy uchenija o pochvennoj vlage [Tekst]/ A.A. Rode // Metody izucheni-ja vodnogo rezhima pochv. - L.: Gidrometeoizdat. - 1969. - P. 287.
6. Sabitov, M.M. Minimal'naja obrabotka pochvy pod ozimuju pshenicu [Tekst]/ M.M. Sabitov. Zemledelie. - 2009. - № 5. - P. 24-25.
7. Suhov, A.N. Agrofizicheskie pokazateli svetlo-kashtanovyh pochv i ih regulirovanie priemami osnovnoj obrabotki pochvy [Tekst]/ A.N. Suhov // Izvestija Nizhnevolzhskogo agrouniversi-tetskogo kompleksa. - 2011. - №1. - P. 72-78.
8. Shamaev, V.A. Teorija «pogektarnogo sprosa» rynka zernovyh i maslichnyh kul'tur [Jelektornnyj resurs] / V.A. Shamaev Rezhim dostupa: http://www.zerno-ua.com/?p=13281.
9. Cambell, D.J. Bulk density. In: Smith, J.K. and Millins, C.E., Soil analysis. Physical methods [Tekst]/ D.J. Cambell, J.K. Hanshall: Eds. Marcel Dekker. - New York, 1991. -329 - 366 p.
10. Wagger M.G. Tillage effects on grain yiedes in a wheat, dou-blectop saubean, and corn rotation [Tekst]/ M.G. Wagger, H.P. Denton // Agronomy J. - 1989. - P. 493-498.
E-mail: niiskh@yandex.ru
