CC BY
21Рулева О.В., д.с.-х.н., зав. лабораторией агроэкологии и прогнозирования биопродуктивности агролесоландшафтов,
ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения российской академии наук» (ФНЦ агроэкологии РАН), bifu@mail.ru Семинченко Е.В., н.с., соискатель,
Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства - филиал ФНЦ агроэкологии РАН, Российская Федерация, e-mail: eseminchenko@mail.ru
ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАССТОЯНИЯ ДО ЛЕСНЫХ ПОЛОС
Аннотация.
Цель исследований - выявить общие закономерности водопотребления ярового ячменя в зависимости от расстояния до лесных полос и описать их экспоненциальной функцией. В статье изложены материалы исследований по влиянию полезащитных лесных полос на рост и развитие ярового ячменя. Анализ данных показал, что запасы продуктивной влаги на межполосной клетке распределены неравномерно. Результаты исследования свидетельствуют о важной роли лесных полос. Областью применения рекомендаций является зона почв Нижнего Поволжья.
Annotation.
The purpose of the research is to identify general patterns of water consumption in spring barley depending on the distance to forest belts and describe them by an exponential function. The article presents research materials on the influence of forest shelter belts on the growth and development of spring barley. The results of the study indicate the important role of forest belts. The area of application of the recommendations is the zone of soils of the Lower Volga region.
Ключевые слова: ячмень, защитная полоса, водопотребление, фаза вегетации, урожайность, коэффициенты корреляции и детерминации.
Keywords: barley, protective strip, water consumption, vegetation phase, productivity, correlation and determination coefficients.
Введение. За последние годы в аграрной политике большинства стран мира определенно наметилась тенденция к самообеспеченности важнейшими продовольственными товарами, и в первую очередь зерном. Зерно является одновременно и главным продовольственным товаром и основной базой белковых кормов для животноводства, поэтому на мировом рынке зерно, и в особенности пшеница, не просто номенклатура торговли, а стратегическое сырье, посредством которого капиталистические страны пытаются достигнуть определенных политических целей [3,5].
В последние время потенциальные возможности ячменя используются слабо, так как почти не вносятся минеральные удобрения под данную культуру и он не набирает массу зерна. За счет естественного плодородия почвы при благоприятных погодных условиях на светло-каштановых почвах можно получить 1,5-2,0 т/га зерна [7].
Зона Нижнего Поволжья - зона неблагоприятных климатических явлений: суховеи, засуха, пыльные бури. Более половины валовых сборов зерна получают в крайне засушливых и засушливых условиях, поэтому нужно проводит мероприятия по накоплению, сохранению и снижению непродуктивного расхода, например, на физическое испарение. В связи с этим, для улучшения микроклимата полей и предотвращения дефляции поля располагают под защитой лесных полос [1, 2].
www.agroyug.ru
февраль 2021
лтширим
Материалы и методы исследований. Для исследования влияния лесных насаждений на продуктивность сельскохозяйственных культур в землепользовании «Горо-дищенское» кадастровый номер 34:03:000000:12 на полях НВНИИСХ - филиале агроэкологии РАН был заложен полевой опыт. Почва опытного участка - светло-каштановая тяжелосуглинистая с содержанием гумуса в пахотном слое 1,74%, рН почвенного раствора - 8,1. Содержание легко-гидролизуемого азота 2-7 мг, подвижного фосфора - 311 мг и обменного калия - 30-40 мг/100 г почвы. Высевали яровой ячмень Медикум 139, норма высева 3,8 млн. шт/га. Высота лесной полосы 5 метров, 4-х рядная, породный состав: клен, вяз, уплотнена смородиной золотистой. Сумма осадков за 2017 - 2018 сельскохозяйственный год составил 393,0 мм против среднемноголетнего значения 339,2 мм.
Результаты и обсуждения. Исследования показали, что в межполосном пространстве запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы распределены неравномерно и варьируют в зависимости от удаления от защитной лесной полосы. Замеры влажности почвы перед посевом ярового ячменя показали, что большее накопление продуктивной влаги происходит в зонах, приближенных к лесной полосе от 5 до 10Н и варьирует от 26,9 до 30,6 мм в зависимости от удаления от лесных полос.
По мере удаления от ПЗЛП сохраняется дифференцированное изменение содержания продуктивной влаги и в следующие месяцы вегетации. Так, в фазу колошения ярового ячменя, которая наступает в 1-й декаде июля, количество доступной влаги для растений в метровом слое в зоне от 5 до 15Н варьировало от 13,6 до 16,4 мм, на расстоянии 20-30Н - 8,3 - 9,0 мм.
Водопотребление различных культур в отдельных зонах неодинаково, что обуславливается биологическими особенностями растений, динамикой их роста, величиной урожая, а также почвенно-климатическими условиями.
Исследования показали, что при выращивании в одних и тех же почвенно-климатических условиях суммарное водопотребление посевами ярового ячменя на лесоме-лиорируемой территории различно в зависимости от удаления от ПЗЛП.
Суммарное водопотребление ярового ячменя на клетке 5Н было самым высоким - 118,4 мм и уменьшалась, в зависимости от удаления от лесных насаждений и составило 114,6 мм по клеткам 10-30Н.
Коэффициент водопотребления, характеризующий экономное расходование воды, является важным показателем, показывающим количество воды, израсходованное растением на создание весовой единицы урожая.
Исследованиями установлено, что более эффективно влага использовалась под посевами ячменя на клетках 5 и 10Н. Коэффициент водопотребления равнялся 65,8 и 63,7 соответственно при урожайности 1,8 т/га. В зависимости от удаления от лесной полосы коэффициент водопотребления изменялся от 109,3 (15Н) до 71,7 (30Н) при урожайности 1,05 до 1,6 т/га соответственно.
Анализ, выполненный с помощью пакета прикладных программ для БТДТ!СТ!КД 10 по суммарному водопотре-блению в 1,0 м слое почвы, позволил выявить следующие связи:
зависимость запасов влаги (У) при посеве от расстояния до ЛП (Н) описывается с помощью уравнения экспоненциальный зависимой вида
У= 29,33*ехр-00037Н , Р!= -0,66
Суммарное водопотребление (У) от расстояния до ЛП (Л) представлено функцией вида У= 117,17*ехр-0,0009Н , К= -0,66.
На формирование урожайности ярового ячменя полезащитная лесная полоса также оказала влияние. В депрессионной зоне (до 5Н) урожайность ячменя была низкой и не превышала 0,5 т/га. Самая высокая урожайность была при выращивании ячменя в зоне от 5 до 15Н - 1,8 т/а и далее варьировала в зависимости от удаленности от ЛП от 1,05 т/га (15Н) до 1,6 т/га (30Н).
Анализ урожая за период вегетации ячменя не выявил функциональной связи. Это обусловлено тем, на наш взгляд, что в лимитирующей фазе развития зерна сыграли роль и другие факторы, например ветер[8], которые мы не рассматривали в нашей статье.
Был статистически обработан и коэффициент водопотребления за вегетационный период. Четкой связи получено не было.
Более конкретизирующий показателем расходов влаги из почвы является их среднесуточный показатель.
На начало и конец вегетации ярового ячменя показатели среднесуточного расхода продуктивной влаги в метровом слое почвы были низкими. Максимальные же значения этого показателя отмечены на период «цветение», так как на этот период выпало 60,8 мм осадков, минимальные в фазу «трубкование», что отрицательно повлияло на урожайность ячменя. В связи с тем, что во все основные фазы роста и развития ячменя выпадение атмосферных осадков было не равномерным, низкие запасы продуктивной влаги не позволили получить высокий урожай ячменя.
Для выяснения факторов, влияющих на формирование урожая, были обработаны с помощью программы для ЭВМ БТДТ!СТ!КД для получения функциональных связей, затем среднесуточного потребления влаги растениями ячменя по фазам развития.
Было проанализировано также суточное суммарное водопотребление растений по фазам развития (табл.1).
Таблица 1.
Параметры зависимости суточного суммарного водопотребления (У) ячменя по фазам развития (к) от расстояния до ЛП (Н) вида У=к*е-тИ , где к и т -это коэффициенты, указывающие на изгиб и наклон эксполятивной зависимости.
Фаза развития к т К
Кущение 2,029 -0,0033 -0,68
Выход в трубку 1,628 -0,019 -0,94
Трубкование 0,74 -0,01 -0,94
Цветение 15,45 -0,0038 -0,94
Налив и созревание 1,99 -0,0053 -0,88
зерна
Ш'МШИРУМ
_ АГРОЭКОЛОГИЯ
Литература
Анализ графических связей и их тесноты позволил сделать вывод, на каком этапе развития наиболее высокое суточное потребление влаги у культуры ячмень Медикум 139, выращенного в условиях сухого земледелия. Наибольшее посуточное потребление влаги было на фазе цветение -0,93); трубкование -0,94). На фазе налив и созревание зерна оно уменьшается, а в фазу кущение оно не достигает минимального предела, т.к. часть влаги поступает в растения из атмосферных осадков, на фазе полной спелости суточное водопо-требление равно 0.
Выводы. Исследования, проведенные в условиях сухостепной зоны светло-каштановых почв Нижнего Поволжья показали, что возделывание ячменя возле ЛП способствует повышению урожайности, сохранению запасов продуктивной влаги и экономически выгодной зерновой культурой для сельхозпроизводителей.
Балакай Н.И. Полезащитные лесные полосы /Н.И.Балакай // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия.-№50.-2013.-С.17-24. Верин А.Ю. Влияние лесной полосы на формирование экологических факторов агроландшафта /А.Ю.Верин, И.Ф.Медведев, Д.И.Губарев, С.С.Деревягин, В.П.Графов // Аграрный научный журнал.-№12.-2018.-С.12-15. Деревягин С.С. Полезащитные лесные полосы в роли биогеохимических барьеров в агроландшафте / Деревягин С.С., Медведев И.Ф.// Вестник Саратовского госагроуниверситета им.Вавилова.-№4.-2013.-С.12-13. Попов А.В. Агротехнические уходы в полезащитной лесной полосе./А.В.Попов, В.С.Вавин.// Научный альманах.-№10-2.-2016.-С.249-252.
Сарычев А.Н. Оценка технологий обработки светло-каштановой почвы в условиях агролесомелиорации / А.Н.Сарычев // Известия ТСХА.-№6.-2015.-С.37-45.
Танюкевич В.В. Надземная фитомасса лесных полос, их влияние на ветровой режим и влагонакопление агроланд-шафтов./ В.В.Танюкевич// Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета.--№91.-2013.-С.986-1003.
Танюкевич В.В.Мелиоративная роль и продуктивность лесных полос степных агролесоландшафтов (теоретический аспект)./ В.В.Танюкевич// Научная мысль Кавказа.-№4.-2011.-С.85-89. РулеваО.В. Динамика скорости ветра в орошаемых агролесоландшафтах. /О.В.Рулева, Н.Н.Овечка// Метеорология и гидрология.-№9.-2018.-С.97-103.
г. Нижний Новгород (831) 413-55-44 tesa-nn@yandex.ru tesann.ru, теса.рф
Изготовитель: ООО «Фирма «ТЕСА»
Роторно-зубовая борона предназначена для вертикальной обработки почвы с целью рыхления и выравнивания её поверхностного слоя с вычесыванием растительных остатков (сорняков) и распределением их на поверхности. Основные свойства бороны:
• рыхление почвы на глубину 2-8 см;
• выброс растительных остатков на поверхность почвы;
• измельчение земляных комьев;
• создание слоя мульчи на поверхности почвы для удержания влаги;
• разрушение почвенной корки и капилляров для уменьшения испарения влаги;
• высокая производительность при низких затратах на ГСМ.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Наименование параметра РЗБК-7.5НС РЗБК-10НС
Производительность бороны, га/час 10-12
Ширина захвата, м 7,5 10,5
Вес, кг 960 1270
Габариты в транспортном состоянии (ДхШхВ),м 1,6x3x3,5 1,6x5,6x3,5
Тяговый агрегат МТЗ 1221 или аналог
Рабочая скорость движения, км/ч 10-20
www.agroyug.ru
