Зависимость полевой всхожести семян риса от агрегатного состава почвы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 633.18: 631.51: 631.531

ЗАВИСИМОСТЬ ПОЛЕВОЙ ВСХОЖЕСТИ СЕМЯН РИСА ОТ АГРЕГАТНОГО СОСТАВА ПОЧВЫ

А.Ч. УДЖУХУ1, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: chelnok.ee@mail.ru) А.Н. ЗИННИК1, старший научный сотрудник С.А. ШЕВЕЛЬ2, главный агроном всероссийский научно-исследовательский институт риса, пос. Белозерный, 3, Краснодар, 350921, Российская Федерация

2АО фирма «Агрокомплекс» им. Н.И. Ткачева, ул. Степная, 1, станица Выселки, Краснодарский край, 353100, Российская Федерация

Резюме. Исследования проводили в 2010-2014 гг. на базе ФГУП РПЗ «Красноармейский» Красноармейского района Краснодарского края с целью определения причины низкой полевой всхожести семян риса и разработки мероприятий для ее повышения в производственных условиях. Для достижения поставленной цели были поставлены два вегетационных и один полевой опыт. В вегетационных экспериментах изучали влияние размера частиц почвы в посевном слое и дренажа. В полевом опыте исследовали зависимость от сроков и способов основной обработки почвы, а также доз азотных удобрений. Его схема предусматривала изучение следующих способов обработки почвы, которую проводили весной и осенью: вспашка на глубину 16-18 см, безотвальное рыхление на 12-14 см, поверхностная обработка дискатором на 5-8 см. Еще один вариант предусматривал прямой посев риса вразброс (без обработки почвы). Азотные удобрения вносили на фоне P90K60 в дозах N30, N60 и N90. Почва во всех опытах лугово-черноземная. Наличие в слое почвы 0-5 см агрегатов размером от 1,0 до 10 мм способствует получению дружных густых всходов, в вариантах с частицами размером 0,5-0,25 мм и < 0,25 мм всхожесть снижается на 7,9-15,8%. Дренирование почвы с агрегатами 1-10 мм не приводило к значительному повышению всхожести семян риса, а в варианте с частицами <0,25 мм она возрастала при использовании этого приема более чем в 2 раза. В полевых условиях наибольшая всхожесть риса (41,5-41,6%) отмечена в вариантах с поверхностной обработкой почвы, где большая ее часть в слое 0-5 см была представлена агрегатами размером от 1 до 10 мм (64%). Применение различных доз азотных удобрений, а также сроки основной обработки почвы не оказывали влияния на величину этого показателя.

Ключевые слова: рис, сорт, сроки и способы обработки почвы, предшественник, густота всходов, выживаемость, продуктивная кустистость.

Для цитирования: УджухуА.Ч., Зинник А.Н., Шевель С.А. Зависимость полевой всхожести семян риса от агрегатного состава почвы // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т.30. №8. С. 34-36.

Урожайность риса во многом зависит от полевой всхожести. К сожалению, она до сих пор остается низкой и в большинстве случаев не превышает 20-35% [1]. Увеличить полевую всхожесть можно путем создания соответствующих условий в период прорастания семян, при этом важную роль играет агрегатный состав почвы, который определяется особенностями ее обработки перед посевом.

Существует мнение, что агрегатный состав почвы рисовых чеков не оказывает столь заметного влияния на продуктивность посевов, как в богарном земледелии [2]. В первые недели после затопления рисового поля при понижении грунтовых вод до 0,2-0,1 м в почве накапливается закисное железо и одновременно уменьшается количество агрегатов размером менее 1 мм при увеличении доли микроагрегатов (1-0,25 мм). Для риса дисперсия агрегатов сама по себе благоприятна, так как это увеличивает площадь контакта корней с частицами

почвы. Максимальное разрушение агрегатов фиксируется во второй половине вегетации культуры [2].

По мнению К.С. Кириченко, с агрономической точки зрения для риса наиболее ценны агрегаты размером 0,25-1,0 мм [3]. Хорошее агрегатное состояние почвы перед посевом позволяет создать наиболее благоприятные условия для получения дружных и густых всходов культуры [4].

Разрушение почвенных агрегатов до пылеватого состояния не только не вредит культуре риса, но и оказывает благотворное влияние на продуктивность растений [5]. Кроме того, считается, что известное положение В.Р. Вильямса об отрицательном воздействии интенсивных обработок на структуру почвы, на рисовые чеки не распространяется, так как при анаэробном разложении органического вещества образуется большое количество гумуса, которому, по Вильямсу, принадлежит решающая роль в образовании водопрочных агрегатов [2]. Кроме того, установлено, что большое влияние на агрегатирование почвенных частиц оказывают гидраты окиси железа. Следовательно, к моменту сброса воды с рисового поля почва бывает достаточно богата материалом для образования водопрочных агрегатов. При этом агрегатирование происходит преимущественно за счет мелких фракций - от 0,25 до 3,0 мм. В связи с этими согласно современным рекомендациям почву необходимо обрабатывать так, чтобы в ее верхнем 0-5 см слое преобладали пылеватые фракции и отсутствовали глыбы, превышающие размерами глубину заделки семян. Однако влияние распыленной почвы на полевую всхожесть семян риса до конца не изучено.

Таблица 1. Влияние различного агрегатного состава почвы на всхожесть семян риса (сорт Диамант) вегетационный опыт

Размер агрегатов, мм 0,25 0,5 1,0 3,0 5,0 10,0

Всхожесть, % 31,2 33,4 41,3 47,0 45,3 45,2

Период от посева до

появления всходов, дн. 12 12 10 9 8 9

Цель наших исследований - определение причины низкой полевой всхожести семян риса и разработка мероприятий для ее повышения в производственных условиях.

Условия, материалы и методы. Для достижения поставленной цели были заложены два вегетационных и один полевой опыт. Полевой опыт проводили в 20102014 гг. на базе ФГУП РПЗ «Красноармейский» Красноармейского района Краснодарского края. Почва - лугово-черноземная, по механическому составу в основном тяжелосуглинистая, со слабой водопроницаемостью, что создает благоприятные условия для возделывания риса содержание гумуса 3,6%, общего азота, фосфора и калия - 0,29; 0,20 и 1,80%, соответственно [6, 7].

Таблица 2. Влияние дренирования на всхожесть семян риса сорта Диамант при посеве их на почве с разным агрегатным составом

Вариант Всхожесть при размере частиц в посевном слое, %

1-10 мм I <0,25 мм

Без дренирования 73,4 35,4 С дренированием 75,5 80,5

В опыте изучали различные способы обработки почвы: вспашка на глубину 16-18 см, безотвальное рыхление на 12-14 см, поверхностная обработка дискатором на 5-8 см. Все обработки проводили в два срока - весной и осенью. Кроме того, схема эксперимента предусматривала вариант с прямым посевом риса разброс(без обработки почвы). Азотные удобрения вносили на фоне P90K60

в дозах IS^ N60 и N90.

Размещение делянок систематическое [8], посевная площадь 220 м2, учетная - 175 м2, повтор-ность четырехкратная. Густоту стояния растений риса определяли путем подсчета стеблей внутри рамки площадью 0,25 м2 по всходам и перед уборкой.

В вегетационном опыте по изучению влияния агрегатного состава почвы на всхожесть риса использовали сосуды объемом 5 л, которые заполняли почвой, взятой с поверхности рисовых чеков. Верхний слой (0-5 см) насыпали отсеянными частицами почвы, размер которых по вариантам составлял < 025, 0,25-05, 05-1,0, 1,0-3,0, 3,0-5,0, 5,0-10 мм. Семена высевали на глубину 1 см. В вегетационном опыте с определением воздействия дренажа использовали сосуды двух видов - со встроенным дренажом и без. В каждой их группе выделяли два варианта: в первом верхний слой (0-5 см) насыпали частицами 1-10 мм, во втором - частицами менее 0,25 мм. В подготовленные таким образом сосуды высевали семена риса сорта Диамант на глубину 1 см с последующим заливом слоем воды (3 см). По истечении трех суток в сосудах с дренажом осуществляли сброс воды. В сосудах без дренажа уровень воды снижался только в результате испарения. В дальнейшем во всех сосудах проводили увлажнительные поливы. После всходов проводили подсчет растений. Повторность опыта 6-и кратная.

Результаты и обсуждение. Как показали наши исследования, наличие в слое почвы 0-5 см агрегатов размером от 1,0 до 10,0 мм способствует по-

Рисунок. Всходы риса на отсеянных частицах почвы: 1 - <025 мм без дренирования, 2 -<025 мм с дренированием, 3 - 1-10 мм без дренирования, 4 - 1-10 мм с дренированием.

лучению дружных густых всходов, а в вариантах с частицами менее 0,5 мм всхожесть снижается на 7,9-15,8% (табл. 1).

Кроме того, всходы в сосудах с агрегатами 1,0-10,0 мм появились на 2-3 дня раньше, чем в вариантах с пылева-тыми фракциями. Следует отметить, что в дальнейшем растения риса лучше развивались в сосудах с пыле-

Таблица 3. Полевая всхожесть семян, густота стояния растений и их продуктивная кустистость (среднее за 2010-2014 гг.)

Обработка почвы

Удобрения

Полевая

всхожесть,

%

Число растений, шт./м2

всходы

полная спелость

Вы-живае-

мость,

%

Число продуктивных стеблей, шт./м2

Продуктивная кустистость

Вспашка

Безотвальное рыхление

Поверхностная

Вспашка

Безотвальное рыхление

Поверхностная

Без обработки

без удобрений N p к

30„90 60 N90^60

без удобрений N P K

30 90 60

N p K

60 90 60 N90^60

без удобрений N p к

30 90 60

N p к

60 90 60

без удобрений N p к

30 90 60

N p к

60 90 60

N90^60 без удобрений N p к

30 90 60

N p к

60 90 60

N90^60 без удобрений N p к

30 90 60

N p к

60 90 60

N90^60 без удобрений N p к

30 90 60

N p к

60 90 60

N p K

90 90 60

Обработка почвы с осени

40,1 280,7 165,4 58,9 297,7 1,8

40,3 282,1 167,3 59,3 301,1 1,8

40,3 282,1 167,4 59,3 318,1 1,9

40,3 282,1 167,4 59,3 318,1 1,9

40,5 283,3 167,5 59,1 318,3 1,9

40,5 283,5 167,7 59,2 318,6 1,9

41,0 283,5 167,8 59,2 318,8 1,9

40,6 285,4 167,7 58,8 318,6 1,9

41,1 287,3 168,8 58,8 337,6 2,0

41,3 289,1 169,3 58,7 338,6 2,0

41,5 290,5 169,9 58,5 339,8 2,0

41,3 289,1 169,4 58,6 338,8 2,0

Обработка почвы весной

40,7 284,9 170,3 59,8 306,0 1,8

40,8 285,6 171,4 60,0 325,6 1,9

40,8 285,7 172,5 60,4 327,7 1,9

40,8 285,6 173,0 60,6 328,7 1,9

41,0 283,5 174,2 61,4 348,4 2,0

41,1 287,5 174,5 60,7 349,0 2,0

41,3 289,1 175,0 60,5 358,0 2,0

41,5 290,3 175,0 60,3 350,0 2,0

41,5 290,7 176,7 60,8 371,1 2,1

41,5 290,8 176,8 60,8 371,3 2,1

41,6 290,9 177,1 60,9 371,9 2,1

41,5 290,7 177,0 60,9 371,7 2,1

40,0 280,7 167,2 59,6 300,9 1,8

40,1 280,7 167,3 59,6 301,1 1,8

40,1 280,7 167,3 59,6 301,1 1,8

40,1 280,7 167,2 59,6 300,9 1,8

ватыми фракциями почвы. Они были мощнее и лучше кустились, но вследствие малой густоты стояния, общая продуктивность посевов в этих сосудах была меньше, чем в вариантах с фракциями почвы от 1,0 до 10,0 мм.

В ходе исследований мы установили, что влажность и температура почвы во всех сосудах в период проведения опытов была одинаковой, существенной разницы по ее химическому составу также не наблюдали. Некоторое увеличение содержания гумуса и аммиачных форм азота в вариантах с пылеватыми фракциями почвы (на 0,2-0,3% и 2,0-2,5 мг/кг сухой почвы) не могло существенно сказаться на всхожести семян.

Проведение вегетационного опыта с дренированием показало, что в почве с агрегатами 1-10 мм использование этого приема обеспечивает незначительное повышение всхожести семян риса. Однако в варианте с частицами <0,25 мм дренаж способствовал повышению величины этого показателя более чем в 2 раза (табл. 2, рисунок). Таким образом, причина низкой полевой всхожести риса в почве с высокой долей пылеватых фракций может заключаться в нарушении воздухообмена, которое и вызывает гибель семян.

Наибольшая всхожесть риса в полевых условиях (41,5-41,6%) отмечена в вариантах с поверхностной обработкой почвы (табл. 3), то есть там, где в слое почвы 0-5 см фракционный состав был представлен в основном (64%) агрегатами размером от 1 до 10 мм. Более низкая величина этого показателя в вариантах со вспашкой, несмотря на значительную долю (более 46%) агрегатов размером от 1 до 10 мм, вероятно, обусловлена тем, что после первоначального залива чеков

водой фракции почвы размером <0,25 мм затягивают семена, а >10,00 мм накрывают их после разбухания. В результате этого семена риса оказываются на большей глубине, которую при наличии слоя воды, проростки преодолеть не могут. Для предотвращения такой ситуации необходимо обязательное прикатывание почвы перед посевом ребристыми катками и после посева водоналивными гладкими катками.

При нулевой обработке изреживание всходов происходит по другой причине - семена риса, высеянные на уплотненную почву, остаются не заделанными, поэтому при первоначальном заливе они всплывают и выносятся за пределы чеков в дренажную систему.

Применение различных доз азотных удобрений, а также сроки основной обработки почвы не оказывали влияния на величину изучаемых показателей.

Выводы. Уменьшение размера агрегатов в слое почвы 0-5 см с 1,0-10,0 до 0,5 мм и менее способствует снижению всхожести на 7,9-15,8% (с 41,3-47,0 до 31,2-33,4%).

Причина низкой всхожести семян риса в почве с высокой долей пылеватых фракций может заключаться в нарушении воздухообмена, которое вызывает их гибель. Дренирование почвы с размерами частиц 110 мм не оказывало влияния на всхожесть семян риса, тогда как в варианте с частицами размером менее 0,25 мм она возрастала под действием этого приема более чем в 2 раза.

В полевых условиях наибольшая всхожесть отмечена после поверхностной основной обработки почвы дискатором на глубину 5-8 см.

Литература.

1. Шеуджен А.Х., Бондарева Т.Н., Аношенков В.В. Приемы повышения полевой всхожести семян и урожайности риса. Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2001. 101 с.

2. Неунылов Б.А, Повышение плодородия почв рисовых полей Дальнего Востока. Владивосток: Приморское кн. из-во, 1961. 229 с.

3. Кириченко К.С., Шащенко В.Ф. Разработка высокоэффективных севооборотов с максимальным насыщением их рисом // Отчет о результатах научных исследований по проблеме [Разработка научных основ севооборотов в интенсивном земледелии]. М., 1970. С. 249-259.

4. Бутов А.К., Кириченко К.С. Эффективность предпосевной обработки под рис различными почвообрабатывающими орудиями в условиях Кубани// Бюлл. НТИ ВНИИ риса. Краснодар, 1969. Вып. II. С. 55-64.

5. Бутов А.К., Шащенко В.Ф. Сроки и способы обработки пласта люцерны под рис//Земледелие. 1977. №10. С. 66-69.

6. Кремзин Н.М., Бугаевский В.К., Рымарь В.Т. Динамика основных элементов питания в черноземно-луговой солонцеватой почве Кубани под рисом //Агрохимия. 1988. № 1. С.47-50.

7. Кремзин Н.М., Бугаевский В.К., Рымарь В.Т. Динамика содержания азота, фосфора, калия в растениях риса на солонцовых почвах//Агрохимия. 1989. №9. С. 78-81.

8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1968. 415 с.

DEPENDENCE OF FIELD GERMINABILITY OF RICE SEEDS ON THE AGGREGATE SOIL

COMPOSITION

A.Ch. Udzhukhu1, A.N. Zinnik1, S.A. Shevel'2

'All-Russian Rice Research Institute, pos. Belozerny, 3, Krasnodar, 350921, Russian Federation 2 AO N.I. Tkachev firm "Agrocomplex" ul. Stepnaya, 1, stanitsa Vyselki, Krasnodarskii krai, 353100, Russian Federation Summary. The investigation was carried out in 2010-2014 at the premises of FGUP RPZ "Krasnoarmeiskii", Krasnoarmeisk district of Krasnodar Krai, in order to determine the causes of low field germinability of rice seeds and to develop measures for its growth under industrial conditions. To achieve this goal two vegetation and one field experiments were conducted. The influence of the size of soil particles in the sowing layer and the drainage was studied in the vegetation tests. The dependence on the dates and methods of tillage, as well as doses of nitrogen fertilizers, was investigated in the field experiment. Its design provided for the following methods of soil cultivation in spring and autumn: plowing at the depth of 16-18 cm, subsurface loosening at 12-14 cm, surface cultivation with disc harrow at 5-8 cm. Furthermore, the design of the field test provided for the variant with the direct broadcast of rice (without soil treatment). Nitrogen fertilizers were applied against the background of P90K90 at the doses of N30, N60, and N90. The soil in all tests was meadow-chernozem. The presence of aggregates with size from 1.0 to 10 mm in the soil layer 0-5 cm contributes to obtaining uniform dense shoots, in the variants with particles with sizes 0.5-0.25 mm and less 0.25 mm it decreases by 7.9-15.8%. The drainage of the soil with aggregates 1-10 mm did not lead to a significant increase in germinability of rice seeds, and in the variant with particles less than 0.25 mm it grew more than two times. Under field conditions, the highest rice germinability (41.5-41.6%) was registered in variants with surface soil cultivation, where the fractional soil composition in the layer 0-5 cm was presented by the aggregates with the size from 1 to 10 mm (64%). Application of nitrogen fertilizers in different doses, as well as the date of the tillage, did not influence the value of this sign. Keywords: rice, variety, date and methods of soil cultivation, forecrop, density of shoots, survival rate, productive tillering. Author Details: A.Ch. Udzhukhu, D.Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: chelnok.ee@mail.ru); A.N. Zinnik, senior research fellow; S.A. Shevel', chief agronomist

For citation: Udzhukhu A.Ch., Zinnik A.N., Shevel' S.A. Dependence of Field Germinability of Rice Seeds on the Aggregate Soil Composition. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. V.30. No. 8. Pp. 34-36 (in Russ.).