УПРАВЛЕНИЕ ФАКТОРАМИ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
Рубрики: АГРОНОМИЯ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
В статье представлены результаты многолетних исследований в области управления факторами почвенного плодородия северной части лесостепи среднего Поволжья. Сохранение запасов продуктивной влаги и рациональное использование плодородия почвы, а также его воспроизводство остается необходимым условием оптимизации агроландшафтов и повышения продуктивности агроценозов. Совершенствование технологии возделывания сельскохозяйственных культур играет немаловажную роль в повышении устойчивости и урожайности культурного ценоза. Предшественники и севооборот остаются одними из важнейших элементов в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. Несмотря на важность данных элементов, происходит ослабление внимания к внедрению и освоению севооборотов, как в нашей республике, так и в целом по стране. Проведенные исследования в течении 23 лет показали влияние предшественников в севообороте на фосфатный режим серой лесной почвы в условиях Предкамья Республики Татарстан. Так, при размещении ржи после гороха на зерно отмечалось увеличение содержание подвижного фосфора в течении вегетационного периода на среднем фоне внесённых удобрений (планируемый уровень урожайности – 2,5 зерна ц/га). Установлено влияние различных предшественников на поражаемость и развитие наиболее распространенных болезней озимой ржи; Ржавчина бурая, (Pucciniarecondite Robergeex Desmas. f.sp. secales.) Обыкновенная корневая гниль, (Bipolarissorokiniana Shoemaker.). Проведенными многолетними исследованиями также было установлено влияние предшественников на урожайность озимой ржии яровой пшеницы в условиях серых лесных почв Предкамья Республики Татарстан.

Ключевые слова:
ресурсосберегающие технологии, продуктивная влага, урожайность, ржавчина бурая, обыкновенная корневая гниль, севооборот, экономическая оценка
Текст
Текст (PDF): Читать Скачать

Введение. Воздействие ряда негативных факторов в стране привело к возникновению проблем, таких как снижение содержания гумуса и минерализованного азота, переуплотнения пахотного слоя, увеличение засоренности и поражаемости корневыми гнилями посевов, а также развитие различных видов эрозии. При таких данных, повышение урожайности возделываемых культур возможно только, при расширенном воспроизводстве почвенного плодородия [1, 2, 3].

Правильная организация работы внутрихозяйственной территории с одновременным внедрением системы севооборотов, соблюдение технологи возделывания сельскохозяйственных культур, а также рациональное использование земельных ресурсов помогает решить данные проблемы [4, 5].

Севооборот является фундаментом научно-обоснованной системы земледелия. Все остальные части наиболее эффективны, если они используются в севообороте или системе севооборотов. При этом рентабельность удобрений возрастает на 25-30% [6, 7, 8]. Без севооборота нельзя применять дифференцированную систему обработки почвы, интегрированную защиту растений. Севообороты в современных условиях залог получения высоких урожаев сельскохозяйственных растений при сохранении плодородия пахотных почв [9, 10].

Сельхозтоваропроизводители в условиях рыночной экономики для получения конкурентоспособной продукции по себестоимости и качеству могут использовать такие приемы для поддержания почвенного плодородия, как использование соломы, выращивания многолетних трав, использование сидеральный паров, включение в севообороты промежуточных культур и др. [12, 13, 14].

Условия, материалы и методы. Исследования по управлению факторами почвенного плодородия проводились на серых лесных почвах среднесуглинистого механического состава.  Серые лесные почвы являются типичными для территории республики и занимают 36,1% от всей площади пашни, в Предкамской зоне они являются преобладающими и составляют 59,8%. Почва экспериментального участка типичная серая лесная, содержание гумуса (по Тюрину) колебалась в пределах 3,35-3,59%, подвижных форм (по Кирсанову) Р2О5 – 93-156 мг/кг и К2О – 78-109 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки – 5,6-5,7, гидролитическая кислотность составляет 5,07 мг. экв. /100г, сумма поглощённых оснований – 26,79 мг. экв. /100г. почвы, степень насыщенности основаниями - 86,39 %. Опыты, проведенные в течение 23 лет (1988-2015 гг.). Исследования проводили на стационарных опытах срендомизированным размещением вариантов. Повторность – 3-х кратная, площадь опытных делянок –общая 600 м2, учётная-500 м2

Объектом исследования являлись следующие звенья севооборотов:

- чистый пар – озимая рожь – яровая пшеница;

- вико-овсяная смесь – озимая рожь – яровая пшеница;

-горох на зерно – озимая рожь – яровая пшеница.

Каждое звено севооборота изучалось на двух фонах минеральных удобрений. Нормы удобрений определялись расчетно-балансовым методом на планируемый уровень урожайности – 2,5 (N60P115K63) и 3(N112P185K106) т зерна с га. Определение запасов продуктивной влаги осуществлялось термостатно-весовым методом, содержание сахаров рефрактометрическим методом, развитие и распространение болезней по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.

Результаты и обсуждения. Несмотря на интенсивное потребление питательных веществ, растениями в летний период роста и развития озимой ржи в почве на фоне внесенных удобрений, обнаружилось достаточно большое количество подвижного фосфора. При размещении ржи после гороха на зерно наблюдалось несколько повышенное содержание подвижного фосфора за весь вегетационный период (табл.1).

Таблица 1 – Динамика подвижного фосфора в почве под озимой рожью в зависимости от предшественников и фонов удобрений, мг/кг воздушно-сухой почвы,в среднем за 1988-2004 гг.

Предшественники

Кущение

Возобновление вегетации,

0-20 см

Колошение, 0-20 см

Восковая спелость, 0-20 см

0-10 см

10-20 см

Средний фон удобрений (N60P115K63) 2,5 ц зерна с 1 га

Пар черный

238

217

196

220

250

Вико-овсяная смесь на зеленую массу

181

167

204

225

240

Горох на зерно

216

209

223

240

252

Повышенный фон удобрений (N112P185K106) 3,5 ц зерна с 1 га

Пар черный

252

241

227

240

252

Вико-овсяная смесь на зеленую массу

239

220

257

245

243

Горох на зерно

247

231

256

254

255

 

Внесение расчетных норм органических и минеральных удобрений для получения 3 т зерна с 1 га, улучшило динамику подвижного фосфора в почве в фазе кущения озимой ржи на обоих фонах удобрений.

Исследованиями выявлено наименьшее поражение растений озимой ржи корневыми гнилями при посеве ее по черному пару, а наибольшее - по вико-овсяной смеси (табл.2).

Таблица 2 –Влияние предшественников на развитие корневых гнилей
в посевах озимой ржи, среднее за 1988-1995 гг.

Предшественники

Всего пораженных растений, %

В том числе поражены, %

Развитие болезни, %

сильно

средне

слабо

Пар черный

17

1

6

10

8,2

Вико-овсяная смесь на зеленую массу

42

5

16

21

22,5

Горох на зерно

38

6

7

25

13,9

 

При одинаковом распространении бурой ржавчины (100 % на всех трех вариантах опыта) более высокий процент развития болезни наблюдалось при посеве ржи по вико-овсяной смеси (табл. 3).

 

Таблица 3 – Пораженность растений озимой ржи в период цветения болезнями
в зависимости от предшественников, среднее за 1988-2004 гг.

Предшествен-ники

Ржавчина

Мучнистая роса

Септориоз

поражено растений, %

развитие, %

поражено растений %

развитие, %

поражено растений, %

развитие, %

Пар черный

100

3,2

57

4,9

97

11,0

Вико-овсяная смесь на зеленую массу

100

5,2

94

6,0

93

15,8

Горох на зерно

100

3,8

94

5,1

94

13,4

 

Предшественник оказал влияние на развитие и распространение мучнистой росы на озимой ржи. После чистого пара поражаемость растений оказалась минимальной и достигла отметки в 57%, развитие мучнистой росы на этом варианте также было минимальным и составило 4,9%.

Наименьшая поражаемость септориозом была получена для озимой ржи с предшественником вико-овсяной смеси на зеленый корм - 93%, при этом развитие септориоза на этом варианте было максимальным - 15,8%.
Наблюдения показали, что по сумме сахаров варианты опыта отличались незначительно: их содержание было хорошим - 22,5-26,3%. Причем на повышенном фоне оно было несколько выше, чем на среднем фоне удобрений (табл. 4).

Таблица 4 – Содержание сахаров в растениях перед уходом в зиму
и сохранность растений ржи, в среднем за 1988-2004 гг.

Предшественники

Содержание сахаров, % на воздушно-сухую массу

Сохранность растений, % к всходам

весной

к уборке

Средний фон удобрений (N60P115K63) на 2,5 т зерна с 1 га

Пар черный

23,6

82,4

75,6

Вико-овсяная смесь на зеленую массу

23,2

82,1

70,5

Горох на зерно

22,5

81,0

69,1

Повышенный  фон удобрений (N112P185K106) на 3 т зерна с 1 га

Пар черный

26,3

86,4

79,3

Вико-овсяная смесь на зеленую массу

24,9

84,7

74,1

Горох на зерно

23 7

83,7

71 7

 

Существенных различий в глубине закладки узла кущения по вариантам опыта не наблюдалось, в среднем - от 2,0 до 2,4 см.

При благоприятных условиях перезимовки озимой ржи больших различий в сохранности в зависимости от предшественников также не наблюдалось, хотя несколько лучше перезимовали растения ржи по черному пару и на повышенном фоне удобрений. К уборке на обоих фонах удобрений сравнительно больше растений сохранилось по чистому пару - 75,6-79,3%, несколько меньше по вико-овсяной смеси - 70,5-74,1 и еще меньше по гороху на зерно - 71,7-69,1%  от числа всходов (табл. 4).

Урожайность озимой ржи во все годы исследований оказалась наиболее высокой по черному пару, несколько ниже - по вико-овсяной смеси и самой низкой - по гороху на зерно (табл. 5).

 

Таблица 5 –Влияние предшественников и фона удобрений на урожайность озимой ржи, т/га

Годы

Предшественник (фактор А)

НСРА05

НСРВ05

НСРА05

НСРВ05

Средний фон (NPK на 2,5 т зерна с га, фактор В)

Повышенный фон (NPK на 3,0 т зерна с га, фактор В)

Пар черный

Вико-овсяная смесь на зеленую массу

Горох на зерно

Пар черный

Вико-овсяная смесь на зеленую массу

Горох на зерно

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1988

3,44

3,29

3,12

3,83

3,68

3,55

2,3

2,14

1,63

1,39

1989

2,42

2,31

2,13

2,92

2,84

2,68

2,9

1,02

2,05

0,35

1990

4,12

3,93

4,06

4,45

4,24

4,33

0,76

2,17

0,54

1,25

1991

2,03

1,79

1,76

2,49

2,00

1,94

1,97

1,36

1,39

0,79

1992

4,08

3,87

3,81

4,29

4,01

3,93

0,24

0,31

0,17

0,18

1993

4,17

3,91

3,85

4,37

4,15

4,02

0,45

0,21

0,32

0,12

1994

4,25

3,94

3,91

4,48

4,21

4,13

0,25

0,20

0,18

0,11

1995

3,05

2,89

2,91

3,28

3,09

3,00

0,11

0,14

0,08

0,08

1996

4,50

4,15

4,19

4,64

4,43

4,38

0,09

0,12

0,06

0,07

1997

4,80

4,63

4,55

4,92

4,75

4,59

0,08

0,16

0,05

0,09

1998

2,89

1,80

1,55

2,98

1,82

1,67

0,13

0,13

0,09

0,08

1999

2,05

1,92

1,80

2,15

1,98

1,82

0,13

0,16

0,09

0,09

2000

4,21

4,01

3,92

4,47

4,15

4,07

0,10

0,12

0,07

0,07

2001

4,48

4,20

4,14

4,63

4,47

4,20

0,13

0,07

0,09

0,04

2002

4,40

4,17

4,03

4,55

4,36

4,13

0,10

0,08

0,07

0,05

2003

4,33

4,12

3,96

4,49

4,28

4,06

0,09

0,10

0,07

0,06

2004

4,05

3,92

3,90

4,16

4,03

3,96

0,14

0,09

0,10

0,05

Сред

нее

 

3,71

3,49

3,18

3,94

3,67

3,32

 

 

 

 

 

Особенно четко преимущество черного пара проявлялось в засушливые годы. Так, в 1998 году по черному пару на повышенном фоне (NPK на 3,0 т зерна) намолочено с гектара 2,98 тонн зерна ржи, тогда как по вико-овсяной смеси – 1,82, а по гороху только 1,67 тонн.

Поэтому в зоне неустойчивого увлажнения и в годы с острым недостатком влаги по многолетним травам и по гороху на зерно надо размещать не озимые, а яровые зерновые культуры. Таким образом, отсутствие чистого пара в зонах неустойчивого и недостаточного увлажнения пагубно отражается на озимых хлебах и порождает резко выраженную неустойчивость зернового баланса.

Наиболее полно влияние чистого пара в сравнении с другими предшественниками озимых можно оценить только при учете общей продуктивности севооборотов за всю ротацию или хотя бы паровых звеньев.

В среднем за 16 лет запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом яровой пшеницы в звене с чистым паром были на 10-15 мм больше, чем в звене с другими предшественниками озимой ржи.

Урожайность яровой пшеницы более высокой оказалась в звене с чистым паром. Разница в урожае яровой пшеницы в звеньях с вико-овсяной смесью и горохом на зерно в отдельные годы оказалась незначительной – в пределах ошибки опыта (табл. 6).

Таблица 6 – Урожайность яровой пшеницы в зависимости от звеньев
севооборота и фонов удобрений, т/га

Годы

Средний фон (NPK на 2,5т. зерна с га)

 фактор В

Повышенный фон (NPK на 3,0 т зерна с га) фактор В

НСР05 1 порядка

НСР05 2 порядка

НСР05 для предшественника

НСР05 для фона

Пар чистый-озимая рожь

Вико-овсяная смесь на зелёный корм– озимая рожь

Горох на зерно – озимая рожь

Пар чистый-озимая рожь

Вико-овсяная смесь на зелёный корм– озимая рожь

Горох на зерно – озимая рожь

1989

1,69

1,69

1,67

1,85

1,80

1,80

0,05

0,13

0,04

0,07

1990

3,80

3,64

3,76

4,08

3,88

3,71

0,15

0,13

0,11

0,07

1991

1,74

1,63

1,60

2,0

1,98

1,97

0,08

0,10

0,05

0,06

1992

3,46

3,28

3,21

3,66

3,41

3,39

0,11

0,10

0,08

0,06

1993

3,51

3,36

3,33

3,69

3,38

3,36

0,12

0,06

0,08

0,04

1994

4,46

4,27

4,19

4,59

4,36

4,25

0,04

0,07

0,03

0,04

1995

3,20

3,12

3,10

3,35

3,21

3,18

0,09

0,08

0,06

0,04

1996

3,73

3,58

3,49

3,85

3,70

3,64

0,11

0,06

0,08

0,03

1997

4,28

4,12

4,07

4,65

4,42

4,29

0,13

0,06

0,09

0,04

1998

2,24

2,06

1,97

2,30

2,23

2,07

0,14

0,06

0,10

0,03

1999

2,10

2,03

1,89

2,19

2,09

1,94

0,10

0,11

0,07

0,06

2000

3,26

3,12

3,0

3,43

3,35

3,29

0,06

0,07

0,04

0,04

2001

4,31

4,17

4,05

4,40

4,28

4,19

0,13

0,09

0,09

0,05

2002

4,27

4,12

3,98

4,44

4,35

4,29

0,05

0,08

0,4

0,05

2003

3,99

3,85

3,79

4,06

3,89

3,81

0,09

0,13

0,06

0,07

2004

4,05

3,82

3,76

4,40

4,29

4,17

0,22

0,12

0,15

0,07

 

Расчеты энергетической эффективности, что наибольший коэффициент превращения энергии на обоих фонах удобрений отмечено по предшественнику вико- овсяная смесь на зеленый корм- 1,89-1,91 (табл. 7).

Таблица 7 – Энергетическая эффективность возделывания озимой ржи

в зависимости от предшественников и фонов удобрений (в среднем за 1988-2004 гг., по ценам 2004 года)

Предшественники

Собрано энергии с урожаем ГДж/га

Затраты энергии на выход продукции, ГДж/га

Совокупная чистая энергия, ГДж/га

Коэффициент превращения энергии

(КПЭ)

N60P115K63

Черный пар

62,18

33,55

28,63

1,85

Вико-овсяная смесь на зеленую массу

58,49

30,63

27,86

1,91

Горох на зерно

53,30

28,14

27,21

1,89

N112P185K106

Черный пар

63,53

34,75

28,78

1,82

Вико-овсяная смесь на зеленую массу

59,81

31,6

28,21

1,89

Горох на зерно

55,13

29,65

25,48

1,85

 

Выводы. Урожайность озимой ржи во все годы исследований оказалась наиболее высокой по черному пару, несколько ниже - по вико-овсяной смеси и самой низкой - по гороху на зерно. Однако следует подчеркнуть, что, урожайность озимой ржи по занятым парам не уступает урожайности по чистому пару в годы с оптимальным увлажнением. Урожайность яровой пшеницы более высокой оказалась в звене с чистым паром. Разница в урожае яровой пшеницы в звеньях с вико-овсяной смесью и горохом на зерно в отдельные годы оказалась незначительной – в пределах ошибки опыта

Лучшую энергетическую эффективность показали севообороты с занятыми парами, и, особенно если в парах была использована вико-овсяная смесь. При этом достигнуты наибольшие коэффициенты превращения энергии (1,89-1,91) на обоих фонах питания.

Список литературы

1. Оптимальные способы посева кормосмесей на рассчитанных фонах минерального питания в почвенно-климатических условиях лесостепи / Р.И. Сафин, М.Ф. Амиров, С.Р. Сулейманов, М.Ю. Гилязов // Вестник Казанского государственного аграрного университета. №4 (51). 2019. С.72-76.

2. Влияние приемов агротехники на урожай и количество зерна пшеницы полбы (двузернянка) в условиях Предкамья Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Г.И. Ибятов, Р.И. Гараев, А.А. Валиев // Вестник Казанского государственного аграрного университета. №4 (51). 2018. С.103-109.

3. Миникаев Р. В., Сержанов И. М., Фатыхов Д. А. Оптимизация системы обработки почвы в условиях агроклиматических рисков Северной части лесостепи Поволжья // Научно-образовательные и прикладные аспекты производства и переработки сельскохозяйственной продукции: Сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки Российской Федерации, Чувашской АССР, Почетного работника высшего профессионального образования Российской Федерации, доктора сельскохозяйственных наук, профессора Александра Ивановича Кузнецова (1930-2015 гг). В 2-х частях, Чебоксары, 16 ноября 2020 года. Том Часть 1. Чебоксары: Чувашский ГАУ, 2020. С. 220-230.

4. Совершенствование системы обработки почвы в агроландшафтах среднего Поволжья / Р.В. Миникаев, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.Г. Манюкова [и др.]. Казань : Казанский ГАУ, 2021. 400 с.

5. Кураченко Н. Л., Колесников А. С., Романов В. Н. Влияние обработки почвы на агрофизическое состояние чернозема и продуктивность яровой пшеницы // Сибирский вестник сельскохозяйственных наук. 2018. 48(1). С.44-50.

6. Миникаев Р. В., Шайхутдинов Ф. Ш., Сайфиева Г. С., Манюкова И. Г. Минимализация основной обработки в севообороте на серой лесной почве Предкамья Республики Татарстан // В сборнике: Сельское хозяйство и продовольственная безопасность: технологии, инновации, рынки, кадры. Научные труды международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию аграрной науки, образования и просвещения в Среднем Поволжье. Казань: Казанский ГАУ, 2019. С. 140-146.

7. Зеленев А. В., Семиченко Е. В. Биологизация земледелия - основа повышения содержания элементов питания в почве и урожайности зерновых культур // Научно-агрономический журнал. 2019. № 1(104). С. 10-14

8. Агробиологические основы формирования высококачественного урожая зерна видов яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья / М.Ф. Амиров, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, А.Р. Сержанова, В.В. Аксакова // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. № S4-1 (55). С. 5-9.

9. Михайлова М. Ю., Миникаев Р. В. Динамика макроэлементов в серой лесной почве под посевами кукурузы на зеленую массу в условиях Предволжья Республики Татарстан при внесении повышенных доз минеральных удобрений // Плодородие. 2020. № 3 (114). С. 12-14.

10. Сабирова Р. М., Шакиров Р. М. Ресурсосберегающие технологии возделывания озимой пшеницы на основе биологизации земледелия // В сборнике: Сельское хозяйство и продовольственная безопасность: технологии, инновации, рынки, кадры. Научные труды международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию аграрной науки, образования и просвещения в Среднем Поволжье. Казань: Казанский ГАУ, 2019. С. 204-211.

11. Гилязов М. Ю. Роль удобрений в повышении устойчивости производства продукции растениеводства // Глобальные вызовы для продовольственной безопасности: риски и возможности. Научные труды международной научно-практической конференции. Казань: Казанский ГАУ, 2021. С. 133-140.

12. Особенности влияния биологических препаратов на продуктивность и устойчивость к стрессам ярового ячменя / Р.И. Сафин, Л.З. Каримова, Л.С. Нижегородцева, Р.В. Назаров // В сборнике: Сельское хозяйство и продовольственная безопасность: технологии, инновации, рынки, кадры. Научные труды международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию аграрной науки, образования и просвещения в Среднем Поволжье. Казань: Казанский ГАУ, 2019. С. 219-226.

Войти или Создать
* Забыли пароль?