CC BY
42
***** зтксжт ***** № 2 (22) 2011
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.51:633.34:631.67
ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБОВ основной ОБРАБОТКИ ОРОШАЕМЫХ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
О.Г. Чамурлиев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
Н.П. Мелихова, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Е.В. Зинченко, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия
Приведены значения суммарного водопотребления посевов сои при различных способах основной обработки почвы и норм высева. Показано повышение урожайности сои на вариантах с дисковым лущением и нормой 800 тыс. семян/га (на 8,6 %) по сравнению с контролем.
Ключевые слова: обработка почвы, норма высева, соя,
водопотребление.
Проблема растительного белка постоянно является актуальной в мировом земледелии. Белок - ценный компонент в рационе питания человека. Недостаток переваримого протеина в кормовом рационе ведет к значительному перерасходу кормов и удорожанию животноводческой продукции.
Среди существующих источников растительного белка для продовольственных продуктов, балансирования концентрированных кормов экономически выгодно использовать высокобелковое зерно бобовых культур, наиболее продуктивной из которых является соя.
Важное агротехническое значение сои обусловливается ее способностью усваивать азот воздуха с помощью клубеньковых бактерий, более чем на 2/3 удовлетворять свою потребность в нем и обогащать почву азота (после себя соя оставляет до 150 кг азота на гектар), при этом снижается содержание фитопатогенной флоры и токсичность почвы, угнетаются корневые гнили. Поэтому в севооборотах соя является хорошим предшественником для зерновых культур [3].
Несмотря на то, что опыт научного и производственного освоения этой культуры свидетельствует о том, что соя в условиях орошения Нижнего Поволжья способна давать 2,0...2,5 т/га зерна, посевные площади и урожайность сои в области растут медленно. В связи с этим, необходимо совершенствовать технологию возделывания сои в нашем регионе, которая обеспечит получение экономически выгодных урожаев зерна сои.
Одним из значимых элементов в технологии возделывания сельскохозяйственных культур является основная обработка почвы, ей принадлежит большая роль в регулировании водно-воздушного режима,
улучшении агрофизических, химических свойств почвы (что в комплексе создает оптимальные условия для выращивания культур), а также в повышении плодородия почвы [1].
Для решения вопросов, связанных с технологией выращивания сои, нами проводились исследования на опытном поле Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого земледелия в ОПХ «Орошаемое» в 2005-2009 гг.
Почва опытного участка - светло-каштановая, тяжелосуглинистая, с содержанием гумуса в пахотном слое 1,9 %. Реакция почвенного раствора слабощелочная (pH равен 7,55...8,30). Наименьшая влагоемкость метрового слоя почвы составляет 18,7... 19,5 % от массы абсолютно сухой почвы.
Изучалось 5 способов основной обработки почвы: отвальная на глубину 0,25-0,27 м и 0,20-0,22 м, плоскорезная на те же глубины и дисковое лущение на 0,10-0,12 м и 3 нормы высева 600 тыс., 800 тыс. и 1 млн всхожих семян на гектар.
Повторность в опыте трехкратная. Площадь делянок по способам основной обработки почвы составляет 240 м2, по нормам высева - 64 м2.
Агротехника во всех изучаемых вариантах была, за исключением контрольных, общепринятой для орошаемых условий Нижнего Поволжья. В севообороте соя сорта ВНИИОЗ-86 размещалась после кукурузы на зерно, под которую проводилась отвальная обработка на глубину 0,25-0,27 м. Способ посева сои рядовой. Вегетационные поливы проводились машиной «Кубань» по фазам развития растений. Нижний порог влажности почвы в слое 0...0,6 м до цветения поддерживался на уровне 70...75 % НВ, в период цветения, роста бобов и налива семян - 80 % НВ. Оросительная норма составляла от 1650 до 2400 м3/га в зависимости от условий года.
В наших исследованиях отслеживалась плотность и пористость почвы, которые являются динамичными свойствами почвенного плодородия. Наблюдения показали, что плотность и пористость почвы в слое, в котором находится основная масса корней, на всех изучаемых вариантах были близки к оптимальным показателям (плотность при посеве колебалась от 1,20 на отвальных до 1,27 т/м3 на дисковом лущении, а пористость - в пределах 45... 52 % в среднем за вегетацию) и существенного влияния на рост и развитие растений сои не оказали.
Определение структурно-агрегатного состава почвы показало, что обработки плоскорезными и дисковыми орудиями способствуют повышению количества водопрочных агрегатов в среднем на 5,0 % по сравнению с отвальными.
При одинаковом режиме орошения сельскохозяйственных культур важное место занимает фактический уровень влажности активного слоя почвы (0...0,6 м) в зависимости от изучаемых способов основной обработки почвы, что показывает степень обеспечения растений влагой.
Наибольший уровень влагообеспеченности в слое 0...0,6 м отмечен в целом за вегетацию сои на вариантах, обработанных дисками. В начале вегетации больше всего влаги содержалось на вариантах с
отвальной обработкой на 0,20-0,22 м (в среднем 69 % от НВ, что на 2,0 % больше, чем на контроле). В период интенсивного роста, формирования вегетативной массы и максимального суточного расхода влаги выделяются варианты с дисковым лущением на 0,10-0,12 м.
К концу вегетации разница во влажности почвы между контролем и дисковым лущением составила 9 % в пользу последней, на контроле эта величина составила в среднем 60 % от НВ. Таким образом, величина остаточной влажности на поверхностной обработке была больше, чем на других вариантах, что связано с экономным расходованием растениями сои влаги почвы и меньшим ее испарением.
Водопотребление культур, прежде всего, зависит от изменения водно-физических свойств почвы [2]. В орошаемом земледелии очень важно знать, за счет каких статей баланса удовлетворяются потребности культур в воде. Ведущую роль в суммарном водопотреблении играют вегетационные поливы и осадки.
Количество проведенных поливов зависит от метеорологических условий конкретного года. Так, в 2005 г. были проведены пять поливов (общей оросительной нормой 1650 м3/га), а в остальные - по шесть (в 2006 г. - общей оросительной нормой 2100, в 2007 г. - 2250, в 2008 г. -2100 и в 2009 г. - 2400 м3/га). Осадков в 2005 г. выпало 1184, в 2006 г. -629, в 2007 г. - 775, в 2008 г. - 1763 и в 2009 г. - 1622 м3/га.
Наименьшее водопотребление сои (табл. 1) отмечено на вариантах обработанных дисками на 0,10-0,12 м, что в среднем на 2,5 % меньше контроля. Наибольшим водопотреблением отличались посевы на вариантах с отвальной обработкой почвы на 0,20-0,22 м (в среднем 3561,3 м3/га, что на 2,3 % больше высеянных по контрольной обработке).
Таблица 1 - Водопотребление и коэффициент водопотребления сои в зависимости от способа основной обработки почвы и нормы _________________высева (среднее за 2005-2009 гг.)_______________
Способ основной обработки почвы Норма высева, шт. всхожих семян/га Суммарное водопотребле ние, м3/га Урожайность, т/га Коэффициент водопотребле ния, т/м3
Отвальная обработка, 0,25-0,27 м 600 тыс. 3480 2,50 1392
800 тыс. 3429 2,61 1314
1 млн 3531 2,57 1374
Отвальная обработка, 0,20-0,22 м 600 тыс. 3501 2,33 1503
800 тыс. 3591 2,50 1436
1 млн 3592 2,40 1497
Плоскорезная обработка, 0,25-0,27 м 600 тыс. 3462 2,59 1337
800 тыс. 3465 2,71 1279
1 млн 3499 2,67 1311
Плоскорезная обработка, 0,20-0,22 м 600 тыс. 3482 2,56 1360
800 тыс. 3493 2,67 1308
1 млн 3515 2,63 1337
Дисковое лущение, 0,10-0,12 м 600 тыс. 3368 2,70 1247
800 тыс. 3423 2,84 1205
1 млн 3389 2,80 1210
Между величиной урожая и количеством потребленной воды существует определенная зависимость. Коэффициент водопотребления, отражая эту зависимость, свидетельствует о продуктивности использования влаги растениями.
Система обработки почвы, влияя на уровень урожайности сои, тем самым влияет на величину коэффициента водопотребления. Как видно из той же таблицы, наибольший коэффициент водопотребления отмечался на вариантах с отвальной обработкой на 0,20-0,22 м (в среднем на 8,8 % больше контроля), наименьший - с дисковым лущением на 0,10-0,12 м (в среднем на 10,2 % меньше контроля), а на контроле коэффициент составил в среднем 1360 т/м3. Следовательно, лучшие условия водообеспеченности на вариантах с дисковым лущением на 0,10-0,12 м увеличили продуктивность сои и снизили коэффициент водопотребления, способствуя более продуктивному использованию влаги для формирования урожая.
Способы основной обработки повлияли и на прорастание семян. Так, лучшие условия для прорастания семян отмечены при проведении дискового лущения на 0,10-0,12 м. Полнота всходов на этом варианте в среднем составила 95 %, а на контрольной обработке - 93 %. При обработке дисками семена попадают на плотное ложе, что способствует лучшему их контакту с почвой.
Применение дискового лущения на 0,10-0,12 м повышает засоренность посевов, а отвальных обработок - снижает. Однако, благодаря применению гербицида Харнес до посева сои, численность сорняков на дисковом лущении не превышала допустимый экономический порог вредоносности и не оказала существенного отрицательного влияния на продуктивность сои. А по изучаемым нормам высева, при уборке выгодно отличились по количеству сорняков варианты с высевом сои нормой 1 млн всхожих семян на гектар.
Основная обработка почвы и нормы высева, регулируя водновоздушный и пищевой режимы, физические свойства почвы, оптимизируя ее биологическую активность и изменяя густоту стояния растений, оказывают непосредственное влияние на уровень продуктивности сои.
Наибольшая урожайность зерна сои получена и математически доказана на вариантах с дисковым лущением на 0,10-0,12 м и посеве нормой 800 тыс./га, в среднем за 3 года исследований урожайность составила 2,84 т/га (табл. 2).
Проводился и расчет экономической эффективности возделывания сои на изучаемых вариантах. Анализ затрат на проведение основной обработки почвы показывает, что больше денежных средств расходуется при подготовке почвы отвальной обработкой на 0,25-0,27 м (контроль). На варианте с дисковым лущением на 0,10-0,12 м затраты наименьшие и составляют 143,9 руб. против 608,3 руб. затрат на контрольном варианте.
Так, при подготовке почвы дисковым лущением на глубину 0,10-0,12 м на 1 гектар требуется 0,24 чел.-ч и топлива 6,7 л. По сравнению с контрольным способом обработки экономия труда в расчете на 1 гектар
в среднем составила 1,28 чел.-ч или 84,2 %. Экономия затрат на топливо на дисковом лущении составила 12,8 л или 65,6 %.
Таблица 2 - Урожайность сои в зависимости от способа основной обработки почвы и нормы высева, т/га
Ва эианты Г од исследования Средн яя
Способ основной обработки почвы Фактор А Норма высева, шт. всхожих семян на гектар Фактор В 2005 2006 2007 2008 2009
Отвальная обработка, 0,25-0,27 м, контроль 600 тыс., контроль 2,66 2,59 2,36 2,54 2,34 2,50
800 тыс. 2,76 2,69 2,55 2,61 2,44 2,61
1 млн 2,73 2,63 2,49 2,57 2,41 2,57
Отвальная обработка, 0,20-0,22 м 600 тыс., контроль 2,65 2,54 1,90 2,50 2,05 2,33
800 тыс. 2,74 2,68 2,21 2,63 2,23 2,50
1 млн 2,71 2,59 2,06 2,52 2,14 2,40
Плоскорезная обработка, 0,25-0,27 м 600 тыс., контроль 2,71 2,63 2,62 2,56 2,37 2,59
800 тыс. 2,80 2,74 2,85 2,70 2,47 2,71
1 млн 2,79 2,71 2,79 2,65 2,41 2,67
Плоскорезная обработка, 0,20-0,22 м 600 тыс., контроль 2,69 2,58 2,64 2,52 2,36 2,56
800 тыс. 2,78 2,69 2,77 2,65 2,45 2,67
1 млн 2,75 2,67 2,68 2,60 2,43 2,63
Дисковое лущение, 0,10-0,12 м 600 тыс., контроль 2,73 2,75 2,72 2,69 2,62 2,70
800 тыс. 2,82 2,89 2,95 2,84 2,71 2,84
1 млн 2,78 2,95 2,83 2,77 2,69 2,80
НСР05(дпя сравнения частных средних) 0,08 0,11 0,06 0,06 0,08
НСР05 (по фактору А) 0,04 0,06 0,04 0,03 0,05
НСР05 (по фактору В) 0,03 0,05 0,03 0,03 0,04
НСР05(АВ) 0,03 0,05 0,03 0,03 0,04
Уровень рентабельности производства сои наименьшим был при применении отвальной обработки почвы на 0,20-0,22 м и составил в среднем 34 %, а наибольшим - при дисковом лущении - 57 %. По нормам высева самыми рентабельными оказались варианты с нормой 800 тыс./га (50 % в среднем по изучаемым способам обработки почвы).
Таким образом, проведенные исследования показывают преимущество дискового лущения на глубину 0,10-0,12 м по фону глубокой предшествующей обработки и нормы высева 800 тыс. шт. всхожих семян на гектар. При этом создаются лучшие условия для качественного посева, увеличения полноты всходов, обеспечиваются поддержание оптимальных агрофизических свойств и экономное использование запасов влаги при рациональном использовании материальных и энергетических ресурсов.
Библиографический список
1. Беленков, А.И. Статистическая связь между урожайностью зерновых культур и плодородием при различных способах основной обработки зональных почв Нижнего Поволжья [Текст]/ А.И. Беленков, В.П. Шачнев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2007. - № 1 (5). - С. 43-45.
2. Бородычев, В.В. Водопотребление томатов при капельном орошении [Текст]/ В.В. Бородычев, Ю.В. Кузнецов, А.В. Дементьев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2007. - № 2 (6).-С. 23-25.
3. Цыбульников, В.А. Соя - отличный предшественник озимой пшеницы [Текст]/ В.А. Цыбульников, С.В. Панчихин // Земледелие. - 2009. - №1. - С. 32-33.
E-mail: [email protected]
