Продуктивность сои в условиях орошения в зависимости от способа основной обработки почвы и удобрений на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья Герасименко, Виталий Николаевич

Введение к работе

Актуальность, лроблемы. В Краснодарском крае на 1992 год орошаемые площади с-оотавляли 478,8 тыс.га, из них 255,3 тыс.га занимают рисовые системы. Длительное орошение черноземом и черноземовндных почв привело к резкому ухудшению itx водно-физических сройств. Отмечено повсеместное переуплотнение и елчтизация подпахотных горизонтов, уменьшение водопроницаемости, снижение степени аэрации. Нарушен баланс гумуса, потери его на орошаемых землях составили более 1,5 %.

Выведение почвы из орошения не решает проблемы деградации.Настало время разработать и внедрить почвозащитные ссообороты с включением культур фнтоме-лворантов.

Одной из таких культур в орошаемом сезообороте является соя. Предложенная ранее интенсивная технология ее возделывания не решала задачу сохранения и восстановления плодородия почвы лак как отсутствовал комплексный подход и сама технология рассматривалась в отрыве от почвенного плодородия.

В связи с этим актуальность настоящих исследований состоит s том, что впервые решается экологически важная проблема защиты плодородия выщелоченного чернозема с помощью разработки почвозащитной технологии возделывания сои в системе кормового севооборота без дополнительных материальных затрат и, в то же время, обеспечивающие высокие и стабильные урожаи семян сои.

Представленная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований в длительном стационарном опыте на опытной станции Кубанского государственного аграрного университета (Тема №!,№ ГОСРЕПгСТРАЦИИ01910049869 ).

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось разработать и научно обосновать способ основной обработки выщелоченного чернозема и систему удобрений, направленные на сохранение плодородия почвы, увеличение продуктивности сои и снижение затрат ма ее производство при орошении.

Для достижения цели решались следующие задачи:

{. Изучалось bjt тнне способа основной обработки и системы удобрений под сою на агрофизические свойства почвы.

2. Учитывалась влагообеспечетюсть її динамика пищеього режима выщелоченного чернозема под соей.

3. Определялись особенности роста растений, формирование плошади листьев сои, ее фотосинтетический потенциал, интенсивность дыхания, засухоустойчі.вос.ь листьев сои и синтез пигментов в зависимости от изучаемых агроприемов.

4.Изучалось влияние способа основной обработки почвы и системы удобрений на засоренность посевов сои.

5. Определялось влияние способа основной обработки почвы и удобрений в севообороте на формирование урожая семян сои.

6. Рассчитывалась энергетическая эффективнось изучаемых агроприемов возделывания сои при орошении.

7. Разрабатывались рекомендации для производства по наиболее эффективному способу основной обработки почвы и системе удобрений под сою, способствующие повышению ее продуктивности и снижению негативного действия поливной воды на плодородие выщелоченного чернозема.

Научная новизна.Впервые на выщелоченном черноземе Краснодарского края в условиях стационарного опыта при орошении проведено комплексное исследование совместного влияния различных способов основной обработки почвы и систем удобрений на изменение ее агрофизических и химических свойств, продуктивность сои. Разработаны основные элементы почвозащитной технологии возделывания сои при орошении.

Практическая ценность. Полученные эксперементальные данные могут быть положены в основу разработки и внедрения в практику сельскохозяйственного производства отдельных агроприемов по устранению негативных процессов, развивающееся в почве в связи с орошением. Становится возможным регулировать определенными агротехническими приемами содержание агрономически ценных и водопрочных агрегатов, элементов питания растений. Это будет способствовать улучшению условия для роста, развития сои и повышению ее продуктивности.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и получили одобрение на научных конференциях профессорско-преподавательского коллектива Кубанского ГАУ (Краснодар, 1993, 1994,1995 гт. ), научно-техническом совете ВНИИМК в 1994 году, на заседании краевой школы-семенара молодых ученых (Краснодар, 1995 г.), совместной конференции научных сотрудников КГАУ и ученых университета Миннесоты США в 1996 г. и в 5 опубликованных работах.

Обі ги и структура диссертации. Диссертация изложена наІ75страницах машинописного текста, включает 23 таблицы и ''рисунчов. Состоит'из введения, 4 глав, основных выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы, который включает 190наименований, в том числе зарубежных авторов 37, 21 приложение.

Исследования проводились в 1993-95 гг. на опытной станции, расположенной на 1 отделении учебно-опытного хозяйства "Кубань" Кубанского ГАУ.

Почва опытного участка представлена выщелоченным слабогумусным сверхмощным легхосуглинистым черноземом. Структура почвы состоит из комковатых и комковато-зернистых отдельностей. По данным СКНИИПТИАП содержание гумуса в пахотном слое 2,3 %. Почва имеет слабокислую реакцию: рН водной вытяжки 6,5-6,7; солевой 5,1-5,2. Сумма поглощенных оснований 22,3-23,8 мг.экв/100 г почвы. Содержание минерального азота 3,0-6,3 мг/кг, подвижного фосфора 2,9-45,8 мг/кг и обменного калия 200-250 мг/кг почвы.

По климатическим условиям район проведения опытов относится к зоне неустойчивого увлажнения, характеризуется умеренно континентальным климатом. Среднегодовая температура воздуха составляет 10,7 С. Гидротермический коэффициент ( ГТК ) равен 0,9-1,2. Теплом обеспечены все выращиваемые в зоне сельскохозяйственные культуры. За вегетационный период сумма положительных среднесуточных температур составляет 3500 С, общая продолжительность периода среднесуточных температур выше і 5 С - 243 дня и более 10 С - 190-195 дней. Осадков вьшадает в среднем за год 612 мм с колебаниями от 443 до 877 мм.

Вегетационные периоды 1993-95 гг. существенно различались. Погодные условия

1993. г. были близки к многолетним, но температура в мае, июне и июле была ниже нормы на 0,6-1,2С, а вторая половина лета была очень сухой. За период июль-август проведено четыре вегетациооных полива сои, оросительная норма составила 1800 м²/га.

1994. год характеризуется повышенным температурным режимом воздуха и малым количеством атмосферных осадков. В этом году понадобилось провести пять вегетационных поливов оросительной нормой 2400 м³/га. Более влажным был 1995 год. Осадков

за апрель-октябрь выпало 527 мм, против 326 мм среднемноголетней нормы. Температурный режим воздуха приближался к многолетним. В этом году выдано всего два вегетационных полива, оросительная норма составила 900 м³/га.

Полевые опыты по изучению влияния способа основной обработки и системы удобрений на элементы плодородия выщелоченного чернозема и урожайность сои проводились в условиях стационарного опыта в звене орошаемого севооборота: озимая пшеница - сахарная свекла - соя.

В стационарном опыте изучались три способа основной обработки почвы на рекомендованную для каждой культуры глубину: 1) отвальный - вспашка плутом; 2) безотвальный - обработка плоскорезом, в севообороте под сахарную свеклу - обработка рыхлителем РН-80Б на глубину 70 см; 3) поверхностное рыхление - обработка БДТ-3.

На фоне этих способов основной обработки изучались следующие системы удобрений: без удобрений (контроль), минератьная и органическая.

В севообороте отвальная вспашка под озимую пшеницу и сахарную свеклу проводилась на глубину 20-22 см и 30-32 + глубокое рыхление на 70 см, поЕерностная обработка под эти культуры проводилась на глубюгу 8-10 см.

На вариантах с минеральной системой удобрений под озимую пшеницу в качестве основных удобрений вносили г%>РбоКбо ^н ДОє подкормки азотом по 30 кг д.в., под сахарную свеклу основное удобрение составило NwJPswKso и NjoKso в подкормку. Органическая система заключалась в том, что под озимую пшеницу в качестве основного удобрения вносили N?o> под сахарную свеклу провели запашку соломы озимой пшеницы 7,7 т/га и внесли навоз в дозе 80 т/га.

Повторность в опыте трехкратная. Учетная площадь делянок -100 ьг, размещение их систематическое, последовательное в два яруса. Сорт сои - Ходсон. Предшественник - сахарная свекла. Поливы осуществлялись дождевальной машиной ДДА-ЮОМ.

В опыте два фактора:

1. Фактор А - способ основной обработки почвы;

2. Фактор Б - система удобрений.

Варианты по фактору А: .

3. Отвальный - вспашка плутом ПН- 4-35 на глубину 25-27 см.

4. Безотвальный - обработка КПГ-250 на глубину 25-27 см.

5. Поверхностное рыхление - обработка БДТ-3 на глубину S-! 0 с»? в 2 следа.

Варианты по фактору Б:

6. Без удобрений.

7. Минеральная - Nso в подкормку, Ря>Кэо под основную обработку.

8. Органическая - навоз 80 т/га под предшественник сои - сахарную свеклу + Рзо при посеве.

Агротехнические приемы в опыте, за исключением изучаемых, осуществляли в соответствии с существующими рекомендациями для сои. Посев проводили сеялкой ССТ-12А + СТ.ЯЗШ0.

Урожай убирали в период полной спелости семян прямым комбайнированием комбайном "Сампо-500" с последующим пересчетом на 100% чистоту и 14% влажность.

В период вегетации проводились следующие анализы и наблюдения. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений велись в двух несмежных повторениях. Густота стояния растений определялась на трех площадках по 1 м², расположенных по диагонали делянки.Высоту растений по вариантам определяли в основные фазы развития на выделенных площадках в двух рядках по 10 растений. Площадь поверхности листьев учитывали методом высечек.Количество сорняков подсчитывали на двух несмежных повторностях, їіа трех площадках по 1 м². Определяли интенсивность дыхания, содержание пигментов и засухоустойчивость листьев сои в основные фазы развития, с помощью спектрофотометра "СФ-46", прибора Варбурга и "Тургометр-1". При определении структуры урожая анализировали: высоту растений, высоту прикреп-ле;шя нижнего боба, число бобов, массу 1000 семян.

Влажность почвы для назначения поливов определялась термостатно-весовым методом, через 10 дней на глубину 60 см, а для расчета суммарного водопотребления перед посевом и перед уборкой на глубину 160 см. Отбор образцов почвы для определения структурного состава, водопрочности и объемной массы проводили до посева и перед уборкой сои. Агрегатный состав и водопрочноегь определяли методом Саввино-го в модификации АФИ, по слоям 0-10, 10-20, 20-30, 30-50, 50-70 см, объемная масса -методом патронов объемом 200 см³.

Химические и агрохимические анализы проводили по следующим методикам: минеральный азот на автоматическом анализаторе "Скляр" ГОСТ 26488-85, подвижный

фосфор и обменный калий по 'Іирикову ГОСТ 26204-84, гумус по И.В. Тюрикову в модификации В.Н. Симакова.

Расчет энергетической эффективности возделывания сои проводили в энергетических показателях на единицу совокупного энергетического ресурса согласно метода-ческой рекомендации "Биоэнергетическая оценка агротехнических приемов и ресурсосберегающих технологий в растениеводстве".

Статистическую обработку данных по урожайности выполняли методом дисперсионного анализа по Б.И. Доспехову в вычислительном центре КГАУ.