CC BY
28
плодородия почвы и урожайность озимой пшеницы в условиях засушливой зоны. / Г.Р. Дорожко //Земледелие. - 2017. - №7.
THE EFFECT OF METHODS OF TILLAGE ON WATER-PHYSICAL FACTORS OF FERTILITY AND YIELD OF WINTER WHEAT IN CONDITIONS OF DRY STEPPE ZONE
D.A. Boldyr', K.S-Kh.N., V.M. Protopopov, senior researcher, Lower-Volga NIISKh, affiliate of FSC of Agroecology RAS
The results of scientific research for 2014-2017 are presented. Efficiency of the main soil treatments in the conditions of the dry steppe zone of the Lower Volga region in the four-field crop rotation in the link of par-winter wheat. The influence of different methods of basic soil tillage on its density, moisture supply and productivity of winter wheat is shown. The data on the bioenergy efficiency of winter wheat cultivation depending on the methods of soil cultivation are presented.
Key words: winter wheat, ploughing, water-physical properties of the soil, yield, bioenergy indicators.
УДК 628.1:633.174:631.582
ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И ЗАПАСЫ ПРОДУКТИВНОЙ ВЛАГИ В ПОСЕВАХ СОРГО ПО РАЗЛИЧНЫМ ПРЕДШЕСТВЕННИКАМ
А.В. Зеленев, д.с.-х.н., профессор - ФГБОУ ВО ВолГАУ , [email protected], Е.В. Семинченко, м.н.с. - Нижне-Волжский НИИСХ - филиал ФНЦ агроэкологии РАН, [email protected]
В статье приведен анализ накопления продуктив- Ключевые слова: севооборот, сорго зерновое, заной влаги в почве и коэффициенты водопотребления пасы влаги, суммарное водопотребление, коэффи-сорго зернового по различным предшественникам. циент водопотребления.
Одна из важнейших задач современного земледелия - улучшение водного режима почв прежде всего за счет более эффективного использования влаги атмосферных осадков. Продуктивность сельскохозяйственных культур тесно связана с их влагообеспеченностью. В сухостепной зоне Нижнего Поволжья влага является основным лимитирующим фактором формирования урожайности всех сельскохозяйственных культур [1, 5, 7].
Материал и методы исследования. Исследования проводили на опытном поле Нижне-Волжского НИИСХ. Почва - светло-каштановая тяжелосуглинистая с содержанием гумуса в пахотном слое в среднем 1,74%. Сумма осадков за 2013-2014; 2014-2015; 2015-2016 и 2016-2017 сельскохозяйственные годы соответственно составила 435,5; 266,8; 554,8 и 374,9 мм в сравнении со среднемноголетним значением 339,7 мм. Повторность четырехкратная. Площадь опытной делянки 200 м2. Высевали сорт сорго Камышинское 75.
Водопотребление зернового сорго по предшественникам изучали в следующих полевых биоло-гизированных севооборотах различной ротации: 1) зернопаропропашной четырехпольный: пар черный - озимая пшеница - сорго на зерно - овес (контроль); 2) зернопаропропашной четырехпольный сидеральный: пар сидеральный (озимая рожь) - озимая пшеница - сорго на зерно - овес; 3) зерно-паропропашной шестипольный сидеральный: пар сидеральный (рыжик) - озимая пшеница - сорго на зерно - нут - сафлор - овес; 4) зернопропашной восьмипольный: горох - озимая пшеница - нут -сафлор - горох - сорго на зерно - нут - овес.
В контрольном четырехпольном севообороте солома озимой пшеницы убиралась с поля. Во втором четырехпольном и третьем шестипольном севооборотах она оставалась на поле. В четвертом севообороте в качестве органического удобрения под сорго использовали солому гороха. Вся нетоварная часть озимой пшеницы и гороха заделывалась в верхний слой почвы тяжелой дисковой бороной. Основная обработка почвы во всех вариантах - чизелевание на 0,30-0,32 м с оборотом поверхностного пласта на глубину 0,20-0,22 м орудием 0Ч0-5-40 с многофункциональными рабочими органами модульного типа «РАНЧО» (отвал и широкое долото). Перед
дискованием соломы озимой пшеницы вносили аммиачную селитру в расчете 10 кг д.в. на 1 т. Перед заделкой в почву соломы гороха минеральное удобрение не вносилось из-за оптимального соотношения в ней углерода к азоту.
Исследования проводились согласно существующим методикам, принятым в опытах по общему земледелию, полевым и лабораторным исследованиям [3].
Результаты и их обсуждение. Метеоусловия, изучаемых годов, сложились по-разному. Острозасушливый 2014 год негативно повлиял на запасы продуктивной влаги не только в паровых полях севооборотов, но и отрицательно сказался на урожайности зерновых культур. ГТК составил 0,2, что характеризует этот год как неблагоприятный, и вмешательство почвенной засухи в период налива зерна губительно отразилось на урожайности зернового сорго. 2015 год был по характеристикам близок к 2014 году, но небольшие осадки мая-июня немного увеличили запас продуктивной влаги. В связи с условиями года урожайность сорго была низкой, ГТК составил 0,6. Более интенсивными в выпадении осадков были 2016 и 2017 годы, когда ГТК составил соответственно 1,0 и 0,70, что является хорошим показателем для нашей зоны. Осадки были полноценными на протяжении всей вегетации яровых культур, что позволило получить относительно высокие урожаи в севооборотах. Достаточный запас позволил произвести сев зернового сорго при увлажненой почве на глубину залегания семян.
Исследования показали, что запасы продуктивной влаги почвы в посевах зернового сорго зависели от предшественников и применения соломы озимой пшеницы в четырех- и шестипольном севооборотах и соломы гороха в восьмипольном севообороте (табл. 1).
Из таблицы 1 видно, что самые высокие запасы продуктивной влаги в почве обеспечиваются при посеве сорго на зерно в четырехпольном севообороте в слое почвы 0-0,3 м - 31,1 мм, в слое 0-1,0 м - 116,4 мм. Это превышает контрольный вариант, где солома не вносилась, соответственно на 15,6 и 8,5%. При возделывании сорго в шестипольном севообороте по озимой пшенице, запасы продуктив-
ной влаги превышают контроль в слое 0-0,3 м на роте показатель продуктивном влаги в слое 0-0,1 м 8,5, слое 0-1,0 м на 6,4%. В восьмипольном севообо- немного ниже, чем на контроле.
Таблица 1 - Запас продуктивной влаги почвы в посевах сорго в зависимости от предшественников и применения соломы озимой пшеницы и гороха в севооборотах различной ротации (среднее за 2014-2017 гг.)
№ варианта Предшественник, прием биологизации Слой почвы, м Запас влаги, мм
посев уборка
1(к) Озимая пшеница 0-0,3 0-1,0 26,9 107,3 2,0 6,8
2 Озимая пшеница (солома) 0-0,3 0-1,0 31,1 116,4 1,2 4,6
3 Озимая пшеница (солома) 0-0,3 0-1,0 29,2 114,2 2,4 6,3
4 Горох (солома) 0-0,3 0-1,0 26,9 106,4 1,4 5,8
К уборке сорго на зерно запасы продуктивной влаги во всех почвенных слоях минимальны и колеблются в почвенных слоях 0-0,3 и 0-1,0 м соответственно от 1,2 до 2,4 мм и от 4,6 до 6,8 мм, что говорит о полном их использовании в процессе формирования урожая.
По классификации А.Ф. Вадюниной [2] запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы принято оценивать по следующей шкале: более 160 мм
- очень хорошие, 160-130 мм - хорошие, 130-90 мм
- удовлетворительные, 90-60 мм - плохие, менее 60 мм - очень плохие.
Придерживаясь этой классификации, запасы доступной влаги в метровом слое почвы при посеве сорго зернового в среднем по опыту можно считать
удовлетворительными (130-90 мм), в то время как при уборке они уменьшились и перешли в разряд очень плохих (менее 60 мм).
Важным показателем эффективного использования продуктивной влаги является коэффициент водопотребления.
Потребление количества влаги из почвы сельскохозяйственными культурами сильно колеблется в зависимости от их размещения в севооборотах, уровня агротехники, метеоусловий и биологических особенностей культуры [4].
На наших опытах коэффициент водопотребле-ния сорго зернового зависел от вида севооборота, запасов влаги перед посевом и перед уборкой, осадков вегетационного периода (табл. 2).
Таблица 2 - Суммарное водопотребление сорго в 1,0 м слое почвы и его коэффициенты в зависимости от предшественников и применения соломы озимой пшеницы и гороха в севооборотах различной ротации (среднее за 2014-2017 гг.)
№ варианта Предшественник, прием биологизации Показатель
Суммарное водопотребление, мм Коэффициент водопо-требления, мм/т Окупаемость водных ресурсов урожайностью, кг/мм
1(к) Озимая пшеница 225,1 88,6 11,3
2 Озимая пшеница (солома) 236,4 83,8 11,9
3 Озимая пшеница (солома) 232,5 90,1 11,1
4 Горох (солома) 225,2 86,3 11,6
Из таблицы 2 видно, что самое высокое суммарное водопотребление у зернового сорго отмечается при возделывании по озимой пшенице в четырехпольном севообороте - 236,4 мм, что выше контроля на 11,3 мм. Этот показатель также выше контрольного варианта при возделывании данной культуры в шестипольном севообороте по озимой пшенице на 7,4 мм, а в восьмипольном севообороте этот показатель наравне с контролем.
Самый низкий расход продуктивной влаги на формирование единицы урожая обеспечивается у сорго в четырехпольном севообороте - 83,8 мм/т, самый высокий - в шестипольном севообороте -90,1 мм/т. При возделывании сорго в восьмиполь-ном севообороте коэффициент водопотребления ниже контрольного варианта.
Окупаемость водных ресурсов урожайностью сорго наиболее высокая, где сорго возделывается по озимой пшенице в четырехпольном севообороте
и превышает контроль - на 0,6 кг/мм. В варианте с восьмипольным севооборотом, предшественник горох, солома которого запахивается в почву, и в контрольном варианте по озимой пшенице, солома которой отчуждается с поля, окупаемость водных ресурсов урожайностью сорго колеблется от 11,3 до 11,6 кг/мг. Самая низкая масса зерна сорго образуется на единицу влаги при возделывании по озимой пшенице в шестипольном севообороте - 11,1 кг/мм.
Установлено, что внесение в почву соломы полевых культур без азота снижает урожайность последующих культур в севообороте, что связано с иммобилизацией азота почвы. Внесение ее в почву с азотными удобрениями повышает урожайность культур на 0,31 т/га или 11% [6].
Поступление в пахотный слой почвы органического вещества в виде соломы зерновых и зернобобовых культур способствует росту урожайности зерна сорго (табл. 3).
Таблица 3 - Урожайность зерна сорго в зависимости от предшественников, применения соломы озимой пшеницы и
гороха в полевых севооборотах различной ротации, т/га
№ варианта Предшественник, прием биологизации 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. Средняя
1(к) Озимая пшеница 2,50 2,10 3,40 2,14 2,54
2 Озимая пшеница (солома) 2,34 2,32 3,95 2,67 2,82
3 Озимая пшеница (солома) 2,13 2,06 3,63 2,49 2,58
4 Горох (солома) 2,52 2,15 3,54 2,22 2,61
НСР05 0,10 0,09 0,11 0,14 -
Из таблицы 3 видно, что самая высокая урожайность зерна сорго получена в 2016 г., самая низкая
- в 2015 году из-за сложившихся погодных условий. Так, средняя урожайность сорго составила в контрольном варианте при возделывании по озимой пшенице 2,54 т/га. На этом же уровне она была у этой культуры по озимой пшенице, солома которой поступала в пахотный слой почвы в шестипольном севообороте - 2,58 т/га, и в восьмипольном севообороте по гороху также с запашкой соломы в почву
- 2,61 т/га. Самая высокая достоверная прибавка в урожайности зерна сорго обеспечивалась при возделывании в четырехпольном севообороте по озимой пшенице, это в сравнении с контролем - 0,28 т/ га или 11,0%.
Таким образом, основной причиной низких нестабильных урожаев зернового сорго на светло-каштановых почвах следует признать недостаточное увлажнение в течение года. Решающую роль для урожаев играет не общее количество осадков, а равномерное распределение их в течение вегетационного периода. При достаточных весенних запасах влаги в метровом слое почвы создаются благоприятные условия для роста и развития этой культуры. За счет увеличения урожайности зерна сорго коэффициент водопотребления в четырехпольном севообороте снижался относительно контроля на 0,2 мм/т.
Литература:
1. Болдырь, Д.А. Запасы продуктивной влаги в четырехпольном севообороте и влияние на урожайность яровых культур по различным обработкам [Текст] /Д.А. Болдырь, В.Ю. Селиванова, В.М. Протопопов // Деловой журнал для владельцев агробизнеса «Фермер». - 2017. -№3. - С.42-45.
2. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв [Текст] / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. -
М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.
3. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта [Текст] / Б.А. Доспехов. -М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
4. Зеленев, А.В. Биологизация севооборотов - основа сохранения плодородия светло-каштановых почв Нижнего Поволжья [Текст] / А.В. Зеленев, Р.Х. Уришев, В.М. Протопопов // Вклад аграрной науки в развитие земледелия Юга Российской Федерации. Инновационное развитие АПК: материалы Международной науч.-практ. конференции / ФГБНУ Нижне-Волжский НИИСХ. - Волгоград, 2015.
- С. 103-107.
5. Зеленев, А.В. Повышение урожайности зерновых культур на основе возобновляемых биоресурсов в Нижнем Поволжье [Текст] / А.В. Зеленев, Е.В. Семинченко // Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования: материалы I Международной науч.-практ. Интернет-конференции / ФГБНУ «ПНИИАЗ». - Соленое Займище, 2016. - С. 1237-1246.
6. Земледелие [Текст]: учеб. для вузов / А.И. Беленков, Ю.Н. Плескачев, В.А. Николаев и др.; под ред. А.И. Белен-кова. - М.: изд-во РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2015.
- 302 с.
7. Система адаптивно-ландшафтного земледелия Волгоградской области на период до 2015 года [Текст] / А.Л. Иванов [и др.]. - Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградская ГСХА, 2009. - 304 с.
WATER CONSUMPTION AND STOCKS OF PRODUCTIVE MOISTURE IN THE SOWING OF SORGHUM ON THE VARIOUS PREDECESSORS
A.V. Zelenev, D.S-Kh.N., Professor - FGBOU VO VolGAU, and E.V. Seminchenko - Lower-Volga NIISKh, affiliate of fSc of Agroecology RAS, [email protected]
The article presents the analysis of the accumulation of productive moisture and the coefficient of water use of grain sorghum in various predecessors.
Key words: crop rotation, grain sorghum, supply of moisture, total water consumption, coefficient of water consumption.
УДК 633.111.324:631.526.32
ВЛИЯНИЕ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
А.А. Питоня, к.с.-х.н., в.н.с., В.Н. Питоня, с.н.с., П.А. Смутнев, к.с.-х.н., в.н.с. -Нижне-Волжский НИИСХ филиал ФНЦ агроэкологии РАН
В работе приводятся результаты влияния погодных факторов (количество выпавших осадков, среднемесячные температуры, гидротермический коэффициент) за май - июнь по коэффициентам вариации и корреляции на урожай и качество зерна разных по интенсивности сортов озимой мяг-
кой пшеницы в сухостепной зоне каштановых почв Волгоградской области.
Ключевые слова: озимая мягкая пшеница, урожай, качество зерна, осадки, среднемесячные температуры, гидротермический коэффициент, коэффициент корреляции, коэффициент вариации.
Озимая пшеница, основная зерновая культура Волгоградской области, ежегодно возделы-вается на площади от 950 тыс. га до 1,5 млн. га. Она определяет величину валовых сборов зерна в регионе, которые в свою очередь зависят от технологий возделывания, сортового состава и, в большинстве своём, от складывающихся погодных условий, которые крайне нестабильны и непредсказуемы по годам.
Так, в сухостепной зоне каштановых почв на протяжении последних 22 лет благоприятные погодные условия, обеспечивающие урожайность порядка 5 т/га и выше, складывались 7 лет (31,8%), крайне неблагоприятные с урожайностью 1,5-2,8 т/ га - 6 лет (27%) и средние с урожайностью 3-4 т/га -9 лет (41,2%). В эти годы среднегодовое количество осадков составило 373,4 мм (интервал от 199,3 до 511,7 мм) при крайне неравномерном распределе-
нии их по вегетационному периоду. Среднегодовая температура за этот же период составила 8,98°С. За последние пять лет наблюдается её увеличение до 9,39°С. Средний гидротермический коэффициент мая - июня, определяющий урожайность озимой пшеницы, за этот же период составляет 0,58 (интервал от 0,28 до 0,97). Средняя урожайность культуры составила 3,77 т/га (интервал от 1,5 до 6 т/га).
Перед нами стоит задача: создать пластичные сорта озимой мягкой пшеницы, максимально приспособленные к нестабильным погодным условиям Нижнего Поволжья, обладающие повышенной устойчивостью к неблагоприятным зимним погодным факторам и повышенной жаро-засухоустойчи-востью в летний период, что позволит относительно стабилизировать продуктивность и качество зерна.
На данном этапе ставилась задача изучить вли-
