УДК 633.11

ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ НА СТРУКТУРНО-АГРЕГАТНЫЙ СОСТАВ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ, УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В РЕСПУБЛИКИ ТУВА

Жарова Татьяна Федоровна
ФГБНУ Тувинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
научный сотрудник

Аннотация
В статье представлены результаты исследований, по влиянию предшественников на основные показатели физико-химических свойств темно-каштановой почвы. На основе исследований показана возможность рационального и эффективного использования чистых, занятых и сидеральных паров. Улучшение структуры почвы позволяет получать устойчивый урожай яровой пшеницы.

Ключевые слова: занятые, пары чистые, сидеральные, темно-каштановая почва, урожайность, яровая пшеница


INFLUENCE OF FORE-CROPS ON STRUCTURE OF THE DARK BROWN SOILS IN THE FOREST-STEPPZONE OF REPUBLIC OF TUVA

Zharova Tatyana Fodorovna
Nuvinian Research Institute of Agriculture
researcher

Abstract
The paper in this research we studied the influence of fore-crops on agrochemical properties of the dark brown soils. The opportunity to rational and effective usage of complete, seed and green manured fallows was shown. The elevation of fertilizer elements in crop rotations and improvement of soil structure enable to obtain sustainable yield of spring wheat.

Keywords: bare, dark chestnut soils, green and full fallows, spring wheat, yields


Рубрика: 06.00.00 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Жарова Т.Ф. Влияние предшественников на структурно-агрегатный состав темно-каштановых почв, урожайность яровой пшеницы в Республики Тува // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/01/62964 (дата обращения: 20.11.2016).

В условиях земледелия в республике Тува    наибольшую урожайность пшеница формирует в зернопаровых севооборотах за счет лучшей обеспеченности посевов влагой и элементами минерального питания. Однако очевидны экологические и энергетические издержки парования,  механическая обработка пара приводит к изменениям водного режима и физико-химических свойств почвы, разрушается органическое вещество [1, с 181], что негативно отражается на  структурообразовании и приводит к ухудшению условий произрастания сельскохозяйственных культур.  Важнейшим элементом технологии выращивания зерновых культур остается правильный подбор предшественников в севообороте,  где  важное значение имеет применение сидеральных и органических удобрений  [2, 129 с].  В Сибири, Хакасии, республики Тува последние годы рядом авторов изучено влияние чистых, сидеральных и занятых паров на сохранение и восстановление плодородия почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур  [3, с. 40] [4, с.  12] [5, с. 18].   Актуальным остается изучение влияние различных предшественников на сохранение и воспроизводство почвенного плодородия.

Целью наших исследований изучение влияния полевых севооборотов  на агрофизические  свойства почвы, содержание гумус,  и  урожайность яровой пшеницы в условиях лесостепи Тувы.

Методика и условия проведения исследований.

Исследования проводили в полевом севообороте, заложенном в 2006 г. на экспериментальных полях Тувинского НИИСХ. Повторность трехкратная. Учетная площадь 515,2 м2. Расположение вариантов в опыте – систематическое. Агротехника возделывания общепринятая в зоне деятельности института. Сорт яровой пшеницы с 2006-2010 год –  Кандегирская- 89, с 2012  по  2014 год сорт Чагытай. С 2011 года в севооборот с занятым донниковым паром ведена пропашная культура (картофель).

Во время проведения исследований погодные условия вегетационного периода существенно различались по годам. За исследуемый период сумма осадков за вегетационный период составляла 205-320 мм, сумма активных температур выше 10˚С – 1577-1924˚С, сумма эффективных температур выше 5˚С – 1198-1899˚С. Сумма осадков за вегетационный период в 2006 г. составила 224 мм, в 2007 г. – 205 мм, в 2008 г. – 208 мм, в 2009 г. – 259 мм, в 2010 г. – 319 мм 2012 г.- 195,5 мм, 2013 г – 314,4 мм, 2014 – 187,3 мм.

Почвенный покров опытного участка представлен темно-каштановой среднесуглинистой почвой. Изучали звенья севооборота: пар – пшеница, донник – пшеница, горох – пшеница. Запашку донника на зеленое удобрение проводили в фазу цветения, гороха – образования стручков.

Структурный состав почвы – по методу Н.И. Саввинова (сухое и мокрое просеивание), коэффициент структурности и критерии водопрочности – расчетным способом [6, с. 416].  Результаты исследований были обработаны статистическими методами дисперсионного анализа [7, с. 368] с использованием программных пакетов Microsoft Excel и Statistica.

Результаты исследований и их обсуждение

Знание агрофизических характеристик почвы и умение их регулировать необходимо для расширенного воспроизводства плодородия почв и роста урожайности яровой пшеницы. Они не обеспечивают растения ни одним из элементов питания, однако могут влиять на их развитие.

Изменение физических свойств в лучшую сторону может быть достигнуто в результате агротехнического, химического и биологического воздействия. В качестве такого мы использовали минеральные и органические удобрения, в результате чего были заметны изменения в свойствах исследуемой почвы. Так на темно-каштановой почве значительно улучшились коэффициенты структурности и водопрочности, которые возросли почти в 1,5 раза по сравнению с предыдущими показателями. Это свидетельствует об улучшении структурно-агрегатного состава почвы.

Известно, что почва может быть оструктурена под воздействием чисто физических факторов, к которым относятся: увлажнение высушивание, замерзание и таяние, сжимание, проникновение животных и корней через почву, а также обработка почвы. Это влияние носит кратковременный характер. С агрономической точки зрения важен процесс стабилизации почвенных агрегатов, который определяется химическими и биологическими факторами.  К химическим факторам  способность скреплять структурные агрегаты почвы вместе, относятся: активное (молодое) органическое вещество почвы, глина, алюминий, железо и кальций.

К биологическим факторам (агентам) относится активный пищеварительный процесс таких почвенных животных, как дождевые черви.

Для стабилизации почвенных агрегатов очень важна активность корней растений и гиф почвенных грибов, так как они удерживают структурные агрегаты почвы вместе, выделяют в прикорневой зоне склеивающие вещества, помогающие формированию почвенных агрегатов и удерживающие их вместе. Совершенно очевидно, что в прямой зависимости от длительности воздействия корневой системы растений находится и оструктуренность почвы.

По Н.А. Качинскому [6, с. 416], агрегаты диаметром более 2 мм являются эффективным защитным противоэрозионным слоем, совсем незначительна роль  у агрегатов менее 0,5 мм, так как они сравнительно легко переносятся ветром. Бесструктурная почва представляет собой пылеватую массу (частицы <0,25), в которую входит фракция пыли или песка. В этом случае частицы не связаны в комочки, а залегают сплошной плотной массой.

Фракционирование почвенных агрегатов, выделенных сухим просеиванием, – это только количественный анализ. Для изучения качества почвенной структуры необходимо исследование ее водоустойчивости. Почвенные агрегаты обладают истинной водопрочностью, если они в воздушно-сухом состоянии при быстром погружении в воду не теряют форму и не разрушаются до размеров менее 0,25 мм.

Результаты опыта показали (таблица 1), что зернопаровой севооборот не оказывает значительного влияния на структурно – агрегатный состав темно-каштановой почвы, анализ сухого просеивания показал, что в  доля глыбистых агрегатов (> 10 мм) выросла с 17,3 до 18,7 %. Коэффициент структурности снизился с 2,8 до 2,7 ед, содержание водопрочных агрегатов  с 51,5 до 48,9%.

Анализ данных, полученных на полях после сидеральных культур, (донника и гороха), показал улучшение коэффициента структурности от 2,8 до 3,2 и 3,1 соответственно. Многолетние травы (донник на сидерат) позволяет существенно  улучшить водопрочность почвенных агрегатов.  После двух ротаций содержание водоустойчивых агрегатов размером 0,25…10 мм возросло с 53,5 до 60,2% . Доля неагрегированной фракции (<0,25 мм) снизилась  41,6 до 35%.

Севооборот с занятым паром (донник на зел. массу)  снижает коэффициент структурности при сухом просеивании с 2,7 до 2,5, но улучшает водопрочность почвенных агрегатов размером 0,25…10 мм   с 51,3 до  54,7%.

Таблица 1 – Влияние севооборотов на структурно-агрегатный состав пахотного слоя (сухое просеивание)

предшественник

Размер агрегатов, мм

Кструк
>10 10…5 5…2 2…1 1…0,25 <0,25

Перед посевом пшеницы  (2007 г)

пар

(контроль)

17,3 23,5 12,4 26,4 11,0 9,4 2,8
Пар (30 т навоз) 14,5 22,0 14,1 28,7 9,1 11,6 2,8
Сидеральный (горох) 13,7 19,2 14,3 27,4 10,6 14,8 2,5
Занятый пар (донник) 16,1 18,5 10,3 33,2 10,5 11,4 2,7
Сидеральный (донник) 14,0 21,5 14,0 27,8 10,0 12,7 2,8

После ротации севооборотов (2014 г)

пар

(контроль)

18,7 22,3 10,8 28,1 12,1 8,0 2,7
Пар (30 т навоз) 12,4 15,5 10,7 38,8 15,3 7,3 4,1
Сидеральный (горох) 13,0 19,5 16,5 30,7 11,8 8,5 3,1
Занятый пар (донник) 14,4 25,8 14,0 22,1 12,5 12,2 2,5
Сидеральный (донник) 12,6 18,3 12,8 36,8 11,5 8,0 3,8

Таблица 2 – Водопрочность почвенных агрегатов (мокрое просеивание)

предшественник

Размер агрегатов, мм

0,25…10,0
>10 10…5 5…3 2…1 1…0,25 <0,25 мм

Перед посевом пшеницы (2007 г)

пар

(контроль)

4,3 13,2 11,3 18,5 8,5 44,2 51,5
Пар (30 т навоз) 3,8 12,8 11,8 21,6 8,2 41,8 54,4
Сидеральный (горох) 4,4 14,1 11,4 20,0 8,4 41,7 53,9
Занятый пар (донник) 4,5 13,0 9,4 20,9 8,0 44,2 51,3
Сидеральный (донник) 4,9 14,6 11,5 19,0 8,4 41,6 53,5

После ротации севооборотов (2014 г)

пар

(контроль)

5,1 14,1 12,6 15,2 7,0 46,0 48,9
Пар (30 т навоз) 3,5 13,8 12,0 20,3 14,4 36,0 60,5
Сидеральный (горох) 4,8 14,3 12,5 18,5 9,0 40,9 54,3
Занятый пар (донник) 4,2 15,3 14,5 18,2 6,7 41,1 54,7
Сидеральный (донник) 4,8 12,9 12,3 22,5 12,5 35,0 60,2

Результаты исследований в севооборотах  показали, исходное содержание гумуса до закладки парового севооборота составило 3,46 %, за 8 лет использования уменьшилось до 2,84 %, что составили общие потери  -0,16 %. Изучение гумусового состояния почвы, при использовании пашни под донником 2 лет в сидеральном севообороте, значительно улучшило плодородие почвы. Известно, что бобовые растения с помощью клубеньковых бактерий, развивающихся на их корнях, способны фиксировать азот воздуха и обогащать почву связанными соединениями азота.  Использование донника на сидерат приостанавливают и компенсируют потери органического вещества. При исходном содержании 3,36 % содержание гумуса увеличилось до 4,2%, сидеральном гороховом пару повышение составило +0,27%. Исходное содержание в занятом донниковом паре 3,3% за счет накопления растительных остатков в почве, в которых закрепляются элементы питания растений, содержание гумуса поднялось на +0,3% (таблица 3).

В экспериментальных севооборотах наибольшее количество корней в слое 0-40 см оставляет донник  от 95 до115 ц/га, горох  18,1, чистый пар 9,9 – 16,6 ц/га соответственно.

Таблица 3 -Изменение содержание гумуса в полевых севооборотах, слой почвы  0-20 см, %.

предшественник

год

2006 2010 2014
содержание содержание + -изменение содержание + – изменение
пар 3,46 3,00 -0,46 2,84 -0,16
пар+навоз 30 т/га 3,31 3,51 +0,2 4,32 +0,81
Сидеральный пар (донник) 3,36 4,0 +0,64 4,2 +0,2
Занятый пар (донник) 3,30 3,30 - 3,6 +0,3
Сидеральный пар        (горох) 3,46 3,59 +0,13 3,86 +0,27

Примечание. Данные агрохимической службы «Тувинская».

Более высокие урожаи на неудобренном фоне получены во влажные годы 2,2 …2,39 т/га. В то же время при улучшении условий питания наибольшая урожайность отмечена в умеренные годы,  сидеральные пары  (донник, горох)  по своей эффективности в качестве предшественника не уступают зернопаровым севооборотам .  В целом применение в севооборотах, навоза и сидератов,  способствовало достоверному повышению урожайности яровой пшеницы на  0,1…0,5 т/га (таблица  4,5).

Таблица 4 – Урожайность яровой пшеницы, т/га (сорт Кандегирская -89)

Предшественник

2007 г.

2008 г.

2009 г.

Среднее за 3 года

т/га

+ -

т/га

+ -

т/га

+ -

т/га

+ -

1 – Чистый пар (контроль)

1,75

-

1,73

-

2,39

-

1,96

-

2 – Чистый пар + 30 т/га навоза

2,25

+0,5

2,06

+0,33

2,65

+0,26

2,32

+0,36

3 – Сидеральный пар (донник)

2,18

+0,43

1,95

+0,22

2,47

+0,07

2,20

+0,24

4 – Занятый пар (донник)

1,24

-0,51

  1,0

-0,73

2,29

-0,10

1,51

-0,45

5 – Сидеральный пар (горох)   2,2

+0,45

  2,0

+0,27

2,51

+0,12

2,24

+0,28

НСР05

0,17

0,14

0,26

Таблица 5 – Урожайность яровой пшеницы, т/га (сорт Чагытай)

Предшественник

2012 г.

2013 г.

2014 г.

Среднее за 3 года

т/га

+ -

т/га

+ -

т/га

+ -

ц/га

+ -

1 – Чистый пар (контроль)

1,90

-

    2,2

-

1,88

-

1,99

-

2 – Чистый пар + 30 т/га навоза

2,04

+0,14

2,3

+0,1

2,05

+0,2

2,13

+0,14

3 – Сидеральный пар (донник)

2,0

+0,1

2,2

-

2,1

+0,22

2,1

+0,11

4 – Занятый пар (донник)

1,73

-0,2

2,0

-0,2

1,82

-0,1

1,85

-0,14

5 – Сидеральный пар (горох)

1,9

-

2,3

+0,1

1,93

+0,05

2,04

+0,05

НСР05

0,2

0,1

0,2

Заключение: 

1. Чередование культур в севообороте не является основным способом регулирования гумусированности почвы,  при повышении урожайности полевых культур из разных биологических групп дефицит гумуса значительно возрастает.  Введение в севооборот поля чистого пара резко усиливает степень минерализации гумуса, что вызывает необходимость использования навоза, сидератов  в качестве органических удобрений.

2.  Зернопаровой севооборот не оказывает значительного влияния на структурно – агрегатный состав темно-каштановой почвы,  сидеральные культуры (донник и горох), показали  улучшение коэффициенты структурности (3,2 ед) и водопрочности  (60,21 %).  Севооборот с занятым паром (донник на зел. массу)  снижает коэффициент структурности при сухом просеивании (2,7 до 2,5 ед),  но улучшает водопрочность почвенных агрегатов ( 0,25…10 мм   с 51,3 до  54,7%).

3. Применение органических  удобрений ( навоз и сидерат)  способствует получению дополнительного сбора зерна в пределах  0,1-0,5 т/га.


Библиографический список
  1. Зональные системы земледелия Тувинской АССР – Новосибирск, 1982. – 181 с.
  2. Довбан К.И. Зеленое удобрение. – М., 1990. – 129 с.
  3. Чебочаков Е.Я., Едимеичев Ю.Ф., Романов В.Н., Шпагин А.И. Биологизация земледелия в природных зонах Средней Сибири. Достижения науки и техники АПК. – М., 2013, №6 – С. 40-42.
  4. Сотпа А.С. Влияние видов паров на свойства темно-каштановых почв Тывы и урожайность  пшеницы /А.С. Сотпа // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2014. №3. – С. 12-18.
  5.  Жуланова В.Н.,  Жарова Т.Ф.  Влияние севооборотов на плодородие почв и продуктивность яровой пшеницы / В.Н. Жуланова., Т.Ф. Жарова // Вестн. КрасГАУ. -  2015.- Вып 1. – С. 18-22.
  6. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А.  Методы исследования физических свойств почв /А.Ф. Вадюнина., Корчагина З.А.. – М.: Агропромиздат, 1986. – 416 с.
  7. Доспехов Б.А., Васильев И.П., Туликов А.М.  Практикум по земледелию / Б.А. Доспехов, И.П. Васильев, А.М. Туликов. – М.: Колос, 1977. – 368 с.


Все статьи автора «Жарова Татьяна Федоровна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация