Главный лимитирующий урожай фактор в зоне неустойчивого и недостаточного увлажнения
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
Проведена сравнительная оценка чистого, занятого и сидерального паров по некоторым биологическим показателям плодородия чернозема обыкновенного и урожайности озимой пшеницы в условиях зоны неустойчивого увлажнения. Результаты исследований подтверждают, что занятый и сидеральный пар способствует увеличению запасов органического вещества в почве. Количество не разложившихся пожнивно-корневых остатков в период кущения озимой пшеницы после занятого пара вдвое, а после сидерального в 5,8 раза выше, чем после чистого пара. Наиболее интенсивно биологические про-цессы идут в слое почвы 0-10 см, целлюлозолитическая активность после эспарцета на сидерат на 28 % выше по сравнению с чистым паром и на 6 % с занятым паром. По влиянию на урожайность озимой пшеницы разница между чистым и занятым паром в зоне неустойчивого увлажнения несущественна, поэтому включение в севообороты чистых паров не рационально с точки зрения эффективного использования пашни. Наряду с этим необходимо возделывать сидеральный пар для пополнения органического вещества в почве.
1. Васильев И. П. Практикум по земледелию / И. П. Васильев, А. М. Туликов, Г. И. Баздырев и др. - М.: Колос С., 2005. - 424 с.
2. Вольтерс И. А. Влияние предшественников озимой пшеницы на агрофизические факторы плодородия и урожайность в условиях умеренно влажной зоны / И. А. Вольтерс, О. И. Власова, Л. В. Трубачева // Агрохимический вестник. - 2011. - № 4. - С. 16 - 18.
3. Дорожко Г. Р. Продуктивность зернопропашного севооборота на выщелоченном черноземе / Г. Р. Дорожко, А. И. Тивиков // Агрохимический вестник. - 2005. - № 4. - С. 15-16.
4. Передериева В. М. Влияние предшественников и способов обработки почвы на биологические показатели плодородия / В. М. Передериева, Д. А. Ткаченко // Агрохимический вестник. - 2005. - № 4. - С. 14 - 15.
5. Передериева В. М. Влияние предшественников и основной обработки почвы под озимую пшеницу на оптимизацию агрофитоценоза / В. М. Передериева, О. И. Власова // Успехи современного естествознания. - 2006. - № 4. - С. 66.
6. Системы земледелия Ставрополья: монография / под общ. ред. акад. РАН, РАСХН А. А. Жученко; чл.-кор. РАСХН В. И. Трухачева. - Ставрополь: АГРУС, 2011. - 844 с.
Введение. Современное земледелие ориентировано на биологизацию, как основной фактор расширенного воспроизводства почвенного плодородия. В этом контексте роль оптимально подобранных предшественников культур в севооборотах, адаптированных к местным природным условиям, возрастает [2, 3, 4, 5].
В условиях Ставрополья озимая пшеница является ведущей продовольственной зерновой культурой, в 2006-2010 годах ее посевные площади в среднем составляли 1,66 млн га или 60,4 % в структуре посевов.
В севооборотах озимая пшеница размещается по лучшим предшественникам, в том числе по чистым парам, которые для Ставрополья имеют большую актуальность. Они выполняют одну из важных функций накопления, сохранения и рационального использования почвенной влаги. Однако площади чистых паров в крае необоснованно высоки. Так, если в 1971-1975 годах под чистыми парами было занято 278,2 тыс. га. пашни, то в 2006-2010 годах их площадь выросла почти втрое и достигла 791, 5 тыс. га. [6].
Рост парового клина происходит не только за счет крайне засушливой и засушливой зон края, где пары крайне необходимы, но и за счет зон неустойчивого и достаточного увлажнения, что является не только нерациональным, но и недопустимым в рамках рационального использования пашни.
Цель исследований. Повышение биологических показателей плодородия чернозема обыкновенного в условиях зоны неустойчивого увлажнения и урожайности озимой пшеницы за счет выявления наиболее оптимального вида пара в данных условиях.
Материал и методы исследований. Опыты проводились в 2010-2011 гг., в условиях СПК колхоза имени Ворошилова Труновского района Ставропольского края. Хозяйство расположено в зоне рискованного земледелия, в отдельные годы в течение длительного времени не выпадают осадки, в летнее время наблюдаются суховеи. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный.
Повторность вариантов в опыте 3-х кратная, размер делянки 360 м 2 .
Анализы почвы на целлюлозолитическую активность и наличие растительных остатков проводили по методикам, изложенным в практикуме по земледелию И. П. Васильевым, А. М. Туликовым, Г. И. Баздыревым [1].
Основная обработка почвы после всех предшественников озимой пшеницы проводилась на глубину 10-12 см тяжелой дисковой бороной.
Результаты исследований. В результате проведенных исследований установлено, что в фазу кущения озимой пшеницы по чистому пару в верхнем 0-10 см слое почвы содержание пожнивных и корневых остатков было наименьшим и составило 4,8 ц/га (рисунок 1).
Рисунок 1. Масса растительных остатков предшественников озимой пшеницы в слое почвы 0-10 см, ц/га
Это вполне объяснимый факт, так как в течение года органические остатки предшествующей культуры минерализовались. После занятого пара масса неразложившихся растительных остатков была вдвое, а после сидерального пара в 5,8 раза выше, чем после чистого пара.
Как показывают учеты, с увеличением глубины до 10-20 см количество растительных остатков снижается после эспарцета на 36,0 %, после занятого пара на 36,5 % и на 45,9 % после чистого пара (рисунок 2).
Рисунок 2. Масса растительных остатков предшественников озимой пшеницы в слое почвы 10-20 см, ц/га
Прежде всего, в этот горизонт изначально поступило меньше растительной массы, так как обработка почвы проводилась на глубину 10-12 см, и растительные остатки заделывались в почву именно на эту глубину, создавался мульчирующий слой на поверхности почвы.
В слое почвы 20-30 см масса растительных остатков неуклонно снижается. Однако остается преимущество за сидеральным эспарцетовым паром - 13,9 ц/га, что почти в 4 раза выше по сравнению с чистым и занятым паром (рисунок 3).
Рисунок 3 . Масса растительных остатков предшественников озимой пшеницы в слое почвы 20-30 см, ц/га
После мелкой обработки почвы под озимую пшеницу в верхний слой почвы попадают стерневые и в незначительной степени корневые остатки, в слой 10-20 см корневые и частично стерневые остатки, а в слой 20-30 см - только корневые остатки. Эспарцет, являясь многолетней бобовой травой, способствует обогащению органическим веществом более глубокого слоя почвы.
Суммарно в почве, в слое 0-30 см содержание корневых и пожнивных растительных остатков после эспарцета, используемого на сидерат, как зеленое удобрение, к фазе кущения в почве содержалось 59,5 ц/га растительных остатков. После чистого пара содержание растительных остатков на 81,7 % ниже, чем после эспарцета на сидерат, что свидетельствует о высоких темпах минерализации растительных остатков в поле чистого пара (рисунок 4).
Рисунок 4. Масса растительных остатков предшественников озимой пшеницы в слое почвы 0-30 см (ц/га)
В результате проведенных исследований прослеживается влияние различных видов паров на целлюлозолитическую активность почвы (таблица 1).
Таблица 1. Интенсивность разложения целлюлозы в посевах озимой пшеницы от фазы кущения до полной спелости , 2011 г.
1. Гасанов Г.Н. Системы земледелия: учебное пособие для с.-х. учеб. заведений // Махачкала, 2008. – 155 с.
Дрёпа Е.Б., Попова Е.Л., Матвеев А.Г. Влияние технологии возделывания озимой пшеницы на агрофизические свойства черноземов выщелоченных // Аграрная наука, творчество, рост: сб.науч. тр. – Ставрополь.- 2013.- С. 64-68
2. Дрёпа Е.Б., Перевертайло А.Н. Технология возделывания озимой пшеницы как фактор почвенного плодородия // Аграрная наука, творчество, рост: сб.науч. тр. – Ставрополь.- 2014.- С. 49-53
3. Зеленский Н.А. и др. Выращивание озимой пшеницы по технологии прямого посева в условиях Ростовской области// Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 670.
4. Калугин Д.В., Цховребов В.С., Фаизова В.И. Мониторинг содержания бора, марганца и меди по вариантам реминерализации черноземов // Вестник АПК Ставрополья. – 2011. - №4 (4). – С. 11-13.
5. Пенчуков В.М. , Удовыдченко В.И., Передериева В.М. Структура посевных площадей при переходе к ресурсосберегающим технологиям возделывания культур // В сборнике: Эволюция и деградация почвенного покрова Материалы III Международной научно-практической конференции. 2007. С. 217-223.
6. Тимонов В.Ю. и др. Механическая обработка и агрофизические свойства почвы // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. – 2009. - №6. – С. 53-57.
Агрофизические свойства почвы есть управляющий орган всей жизнедеятельности возделываемых растений. Если равновесная плотность почвы соответствует оптимальной для культурных растений, то все жизненные процессы идут нормально, все режимы находятся в норме и гнет надобности их регулировать отдельно. Поэтому забота о физических свойствах почвы – есть главная основная забота земледельца. Обработка почвы, как фактор регулирования агрофизических свойств, может иметь важное значение (В.Ю. Тимонов, Н.М. Чернышова, С.С. Балабанов, 2009, Е.Б. Дрёпа, Е.Л.Попова, А.Г. Матвеев, 2013, Цховребов В.С. и др., 2013)
Среди физических свойств почвы различают ее общие физические, физико-механические, водные, воздушные и тепловые свойства. Физические свойства влияют на характер почвообразовательного процесса, плодородие почвы и развитие растений. К общим физическим свойствам относится плотность почвы. От плотности почвы зависят поглощение влаги, воздухообмен в почве, жизнедеятельность растений.
Нулевая технология предусматривает прямой посев, который производится по необработанному полю с отказом от всех видов механической обработки почвы. Растительные остатки (стерня и измельченная солома), которые сохраняются на поверхности поля, способствуют задержанию снега, сокращению эрозионных процессов, улучшению структуры почвы, защите озимых культур от низких температур, накоплению питательных веществ. Значительно увеличивается популяция дождевых червей и почвенных микроорганизмов. Существенно снижаются производственные затраты, в том числе на топливо. Сохраняется окружающая среда (Пенчуков В.М. , Удовыдченко В.И., Передериева В.М., 2007, Калугин Д.В., Цховребов В.С., Фаизова В.И., 2011, Зеленский Н.А.и др., 2012)
Выбор необходимости проведения обработки почвы, количества целесообразных приемов решается исходя из конкретного типа или вида почвы, механического состава и содержания в ней гумуса (Г.Н. Гасанов, 2008, Е.Б. Дрёпа, А.Перевертайло, 2014).
Плотность почвы – это масса абсолютно сухой почвы, находящейся в естественном состоянии в единице объема. Плотность пахотных почв колеблется от 0,9 до 1,4 г/см3. Пахотный слой имеет плотность: рыхлый – 1,15; плотный – 1,15 – 1,35; очень плотный – свыше 1,35 4 г/см3.
Возделываемые культуры оказывают значительное влияние на плотность почвы. Культуры с мощно развитой корневой системой, особенно стержнекорневые растения, в большей мере, чем культуры с мочковатой системой, способствуют разрыхлению почвы, что благоприятно сказывается на водо- и воздухопроницаемости, водоудерживаемости, аэрации,положительно сказывается на жизнедеятельности почвенной биоты и т.д. И всё это в комплексе положительно сказывается на потенциальном и эффективном плодородии почвы.
По нулевой технологии плотность почвы перед севом озимого рапса в слое 0-10 см была в пределах 0,95 г/см3. По мере углубления плотность увеличивается и в слое 10-20 и 20-30 смсоставляет 1,18 и 1,25 г/см3 соответственно.
В фазу весеннего стеблевания озимого рапса плотность почвы существенно возрастает и в слое 0-10 см становится 1,19 г/см3. В слое 10-20 и 20-30 см она хотя и возрастает, но незначительно.
Яровой ячмень — одна из самых популярных зерновых яровых культур в Воронежской области, занимает в общей структуре посевных площадей порядка 10-18% всех посевов. Климат ЦЧР умеренно-континентальный. Область относится к зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения с частыми и ранними засухами и суховеями.
Необходимо учитывать, что не существует универсальных сортов одинаково эффективных на разных уровнях агрофона в том или ином агроклиматическом районе или микрозоне.
Агроэкологические условия области
Воронежская область имеет существенные различия в зависимости от агроэкологического района по количеству осадков, состоянию почв, ресурсному обеспечению, что обуславливает необходимость дифференцированного подхода к агротехнике культуры.
В засушливых районах система агротехнических мероприятий в первую очередь должна быть направлена на накопление влаги и региональное использование ее растениями.
В более увлажненных районах области основное значение имеют мероприятия, направленные на улучшение условий питания растений путем применения удобрений. Кроме этого, один и тот же сорт дает разную урожайность в том или ином агроэкологическом районе (микрозоне).
Получению гарантированных урожаев ячменя способствует выбор сортов, рекомендованных к использованию не только в зоне в целом, и в области, с учетом их биологических характеристик, особенностей места возделывания и уровня агрофона хозяйства.
Биологические особенности ярового ячменя
Яровой ячмень имеет достаточно короткий период вегетации и соответственно интенсивный рост. Данная биологическая особенность определяет высокую требовательность к плодородию почвы и способу применения удобрений, выбору предшественников и их обработке.
У него два критических периода потребности к обеспечению почвы влагой: кущение — начало трубкования (формообразование побегов и развитие вторичной корневой системы) и конец трубкования — колошение (формирование репродуктивных органов). Поэтому важность наиболее раннего срока посева ячменя в засушливых условиях вытекает из необходимости приурочить период репродуктивного развития колоса к наиболее благоприятным условиям. Ячмень, как быстрорастущая культура, слабо использует влагу поздних осадков для улучшения своего развития.
Даже самые прогрессивные технологии не обеспечат формирование высокого урожая без правильно подобранного сорта.
На современном этапе сорт является не только средством повышения урожайности, но и фактором, определяющим максимальную реализацию потенциала всех слагаемых технологического процесса. На долю сорта и качества семян в формировании урожая приходится до 50 и более процентов.
Для Центрально-Черноземной зоны районирован 51 сорт (34 — пивоваренный, 17 — фуражный).
Все районирования сорта отличаются по срокам созревания, продуктивными кущению и устойчивостью к засухе.
Сорта ячменя, районированные для Центрально-Черноземной зоны
ТОП предшественников для ячменя
В связи с замедленным развитием корневой системы яровой ячмень необходимо размещать по предшественникам, обеспечивающим его достаточным количеством питательных веществ и влаги.
Лучшими предшественниками для пивоваренного ячменя являются:
- кукуруза на зерно и силос;
- картофель;
- сахарная свекла;
- рапс;
- гречиха;
- подсолнечник.
Лучшие предшественники для продовольственного и фуражного ячменя:
- бобовые (многолетние бобовые травы, соя, бобы, нут и др.);
- унавоженные пропашные культуры (картофель, свекла, подсолнечник и т.д.).
Хорошими предшественниками могут быть озимые культуры, идущие по чистому пару, при условии исключения засорения падалицей, обязательного протравливания семян и высокоэффективной защиты посевов от болезней и вредителей (угнетение сорняками, поражение болезнями и вредителями снижает урожай и его качество на 20-25%).
Агротехнические аспекты подготовки почвы под сев ячменя
Основную обработку почвы необходимо проводить дифференцированно, в зависимости от предшественников, физических свойств почвы и характера засоренности поля.
После стерневых предшественников и в годы с засушливой осенью лучше провести 2-3-кратное лущение стерни или мелкую обработку корпусными орудиями на глубину 10-12 см, а позднее — вспашку на глубину 20-22 см.
В районах, подверженных ветровой эрозии, на склонах с небольшой мощностью гумусового горизонта, а также после чистых от сорняков пропашных предшественников (кроме подсолнечника) проводят безотвальное рыхление на глубину 20-22 см.
Принципы внесения удобрений
Яровой ячмень — наиболее отзывчивая на внесение органических и минеральных удобрений культура. Дозы удобрений подбирают с учетом предшественника и плодородия почвы. При возделывании пивоваренного ячменя обычно вносят N30-45P60K60, кормового и продовольственного — N60P40K40.
Минеральные удобрения вносят, как правило, под основную обработку почвы, однако хорошие результаты дает и внесение под предпосевную культивацию.
Как вариант — внесение фосфорных и калийных удобрений осенью, а весной, до проведения предпосевной культивации — азотных.
Эффективным приемом повышения урожайности и его качества является внесение при посеве гранулированного суперфосфата в дозе 40-60 кг/га.
Рекомендованная доза удобрений под основное внесение после влажного вегетационного периода или в районах с большим количеством осадков и менее жестким температурным режимом должна быть увеличена на 15-25%, а после засушливого года — снижена на 20-30%.
Особенности протравливания семян ячменя
В последние годы отмечается ухудшение фитосанитарного состояния посевов. Более 60% видов патогенов передается именно через семена. Обработка семян обеспечивает:
- контроль вредных объектов на почве и всходах;
- защиту культуры в наиболее уязвимой стадии всходов;
- продолжительный период защитного действия;
- экономию средств за счет отмены нескольких опрыскиваний в период вегетации.
Протравливание для ячменя важно потому, что в настоящее время в производстве нет сортов, полностью устойчивых к головневым болезням. Кроме этого, оно позволяет сохранить проростки и всходы от плесневых грибов и корневых гнилей, способствует повышению полевой всхожести, силы роста и выживаемости растений. Для ячменя необходимо, чтобы препарат, кроме абсолютного искоренения инфекций каменной и черной головни как можно дольше обеспечивал сдерживание развития корневых гнилей и пятнистостей листьев, особенно по зерновым предшественникам. Очень важно при протравливании добавлять биологически активные вещества (БАВ), которые повышают иммунитет растений к болезням, урожай и качество зерна.
Повысить иммунитет к вредным организмам можно и с помощью биологически активных веществ, но только при слабом и умеренном развитии болезни.
Наиболее эффективные протравители для семян против болезней*
Инсектициды для протравливания семян против вредителей
Сроки сева ярового ячменя
Ячмень — культура раннего срока сева. Посев необходимо проводить как можно раньше, как только почва достигла физической спелости, что позволяет наиболее эффективно использовать продуктивную влагу и элементы питания, пройти критические фазы развития (кущение — выход в трубку) до июньской засухи, снизить потери урожая от болезней, вредителей и сорняков (до 3,2%).
И если от протравливания семян перед севом отказываться нежелательно, то опрыскивание растений против листостебельных инфекций при раннем сроке сева можно отменить.
Для посева рекомендуется использовать крупные семена с силой роста более 80%.
Норма высева зависит от плодородия почвы, сроков наступления весны.
Нормы высева для ячменя в ЦЧР приняты в пределах 4,0-5,0 млн. всхожих зерен на гектар. Пивоваренная технология предусматривает повышенную норму высева (верхний предел рекомендуемой), что обеспечивает оптимальную продуктивную кустистость, равномерность созревания главного и боковых побегов, равномерное развитие зерновок с одинаковым уровнем белка, крахмала, других пивоваренных свойств.
Для продовольственного и кормового ячменя норма уменьшается до нижнего предела рекомендованной дозы — 4,0 млн семян на гектар.
Для сортов западно-европейской селекции — 3,0-4,0 млн всхожих зерен на гектар (по рекомендации оригинаторов сортов). Но в условиях недостаточного увлажнения, во избежание изреженных посевов и снижения пивоваренных качества зерна, лучше высевать 4-5 млн семян на гектар, в зависимости от агроклиматических условий местности, уровня агрофона хозяйства и т.д.
При позднем посеве норму увеличивают на 10-15% (15-20% для пивоваренного), а при раннем посеве и высоких запасах влаги в почве — уменьшают на 10-15%, что связано с различной степенью кущения.
Уход за посевами ярового ячменя
Технология ухода за посевами предполагает обязательное прикатывание, особенно при посеве в засушливых условиях, а также на склонах, боронование и борьба с сорной растительностью, болезнями и вредителями.
- Послепосевное прикатывание (лучше проводить в агрегате с сеялкой) — способствует улучшению гидротермического и микробиологического режимов почвы, повышению полевой всхожести, выживаемости растений и их продуктивности.
- Довсходовое боронование (через 3-5 дней после посева, когда проростки ячменя не достигают длины семени) — выравнивают почву, уничтожают корку и 40-90% сорняков.
- Послевсходовое боронование (фаза 2-4 листа — кущение) оправдано только на тяжелых почвах, на легких и рыхлых приводит к потере части растений.
Большое значение при борьбе с вредителями, болезнями и сорняками имеет максимальное соблюдение приемов агротехники: правильное чередование культур, зяблевая вспашка, оптимальная густота растений в посеве.
Мониторинг вредителей на яровых зерновых культурах
Сорные растения на яровом ячмене
В Воронежской области встречается более 400 видов сорных растений. Среди них наиболее проблемными являются: сорняки, устойчивые к гербицидам (подмаренник цепкий, дымянка аптечная, горец вьюнковый, марь белая и др.), а также трудноискоренимые многолетние растения (бодяк полевой, осот полевой, вьюнок полевой).
Экономические пороги вредоносности основных видов сорных растений в посевах зерновых культур (в фазу кущения)
Варианты противозлаковых гербицидов на ячмене
Некоторые виды гербицидов, рекомендованные для борьбы с сорной растительностью на яровом ячмене
Уборка и подработка зерна
Нарушение технологии уборки, подработки и сушки зерна может существенно снизить его качество. Убирать ячмень прямым комбайнированием следует в фазе полной спелости и не позднее, чем за 5-7 дней после ее наступления, чтобы избежать потерь сухого вещества и осыпания зерна. При перестое в зерне ячменя повышается содержание белка и уменьшается содержание крахмала, поэтому к уборке пивоваренного ячменя необходимо относится более внимательно и соблюдать рекомендованные сроки.
Зерно, поступающее на ток, для защиты от самовозгорания, порчи, потери качества и всхожести должно пройти первичную очистку не позднее, чем через 10-12 часов после обмолота. Сушка зерна не должна быть очень быстрой, так как это влияет на технологические и посевные свойства семян.
Гудиев Олег Юрьевич. Формирование урожая и качества зерна сортов озимой пшеницы в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья : диссертация . кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.09.- Михайловск, 2006.- 165 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-6/636
Содержание к диссертации
1. Особенности продукционного процесса, питания и формирования урожая озимой пшеницьцобзор литературы) 4
2. Условия, объекты и методы исследований 23
2.1. Место проведения полевых опытов 23
2.2. Климатическая характеристика зоны и погодные условия в годы проведения исследований 23
2.2.1 Климатическая характеристика зоны проведения исследований 23
2.2.2. Осадки и температурный режим в годы проведения исследований. 24
2.3. Почвы зоны и опытного участка. 26
2.4. Характеристика сортов озимой пшеницы 26
2.5. Схема опытов 27
2.6. Методика проведения исследований 29
3. Результаты исследований 31
3.1. Продукционный процесс в посевах озимой пшеницы. 31
3.1.1. Особенности роста и развития озимой пшеницы при различных условиях возделывания 31
3.1.2. Физиологические особенности продукционного процесса у разных сортов озимой пшеницы в онтогенезе 39.
3.1.3. Формирование урожая сортами озимой пшеницы, различающимися по морфофизиологическим признакам 50
3.1.4. Закономерности накопления и перераспределения пластических веществ по органам в репродуктивную фазу развития у растений озимой пшеницы 56
3.2. Влияние минеральных удобрений на характер накопления, перераспределения по вегетативным и генеративным органам озимой пшеницы элементов минерального питания 65
3.2.1. Влияние удобрений и условий увлажнения на содержание и накопление азота, фосфора и калия в вегетативных органах различных сортов озимой пшеницы в онтогенезе 65
3.2.2. Перераспределение элементов минерального питания между органами озимой пшеницы в течение вегетации 77
3.2.3. Вынос азота, фосфора и калия с урожаем у сортов озимой пшеницы в зависимости от условий минерального питания 82
3.2.4. Влияние содержания и соотношения элементов питания в листьях на Формирование урожая и качества зерна сортов озимой пшеницы в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья
Читайте также: