Статья: Влияние основной обработки на водно-физические свойства темно-каштановой почвы и урожайность нута

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова, Саратов, Российская Федерация

Донской государственный аграрный университет, Персиановский, Российская Федерация

Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы, Саратов, Российская Федерация

Влияние основной обработки на водно-физические свойства темно-каштановой почвы и урожайность нута

А.П. Солодовников, К.И. Пимонов, Л.А. Гудова

Аннотация

Солодовников Анатолий Петрович

Ученая степень: доктор сельскохозяйственных наук

Ученое звание: профессор

Должность: профессор

Место работы: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова»

Адрес организации: Театральная пл., 1, г. Саратов, Российская Федерация, 410012

E-mail: solodovnikov-sgau@yandex.ru

Пимонов Константин Игоревич

Ученая степень: доктор сельскохозяйственных наук

Ученое звание: доцент

Должность: профессор

Место работы: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донской государственный аграрный университет»

Адрес организации: ул. Кривошлыкова, 24, пос. Персиановский, Октябрьский район, Ростовская область, Российская Федерация, 346493

E-mail: Konst.pimonov@yandex.ru

Гудова Людмила Александровна

Ученая степень: кандидат сельскохозяйственных наук

Должность: ведущий научный сотрудник

Место работы: федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»

Адрес организации: 1-й Институтский проезд, 4, г. Саратов, Российская Федерация, 410050

Цель: изучение влияния способов основной обработки темно-каштановой почвы на плотность сложения, водопроницаемость, влажность метрового слоя и урожайность зерна нута. Материалы и методы: исследования проводили на темно-каштановой почве в 2016-2019 гг. (Саратовская область). Плотность сложения почвы определялась по ГОСТ 12536-79, влажность почвы - по ГОСТ 28268-89. Закладку опытов и математическую обработку цифрового материала осуществляли в соответствии с «Методикой полевого опыта» (Б. А. Доспехов, 1985). Результаты: четырехлетние наблюдения за водно-физическими свойствами показали, что перед посевом нута максимальная величина плотности сложения пахотного слоя (0-0,3 м) фиксировалась в варианте с минимальной обработкой дискатором (1,26 грамма на кубический сантиметр). Наименьшие значения плотности почвы отмечались в вариантах с комбинированной и отвальной обработками (1,09-1,10 грамма на кубический сантиметр, что меньше минимальной обработки на 14-15 %). Водопроницаемость темно-каштановой среднесуглинистой почвы возрастала от минимальной обработки (71,1 мм/ч) к безотвальной (107,2 мм/ч), комбинированной (126,4 мм/ч) и отвальной (126,5 мм/ч). Перед посевом нута наибольшая влажность почвы метрового слоя отмечалась при безотвальной и комбинированной обработках (17,5 % от массы абсолютно сухой почвы, что превышало контроль на 0,4 %, а минимальную на 1,0 %). С наступлением фенологической фазы ветвления у нута наименьшая влажность почвы формировалась в варианте с дискованием (15,9 %). Применение безотвальной обработки увеличивало влажность почвы на 0,9 %. Выводы: комбинированная обработка плугом ПБС-8М на глубину 23-25 см способствовала формированию максимальной за четыре года урожайности нута (1,04 т/га, что больше контроля всего на 4 %). Минимизация основной обработки почвы до 10-12 см уменьшала урожайность на 18 %, безотвальное глубокое рыхление (30-32 см) на 9 % по сравнению с отвальной обработкой на глубину 23-25 см.

Ключевые слова: нут; основная обработка почвы; плотность сложения; водопроницаемость; влажность почвы; регрессия; корреляция.

почва урожайность нут водопроницаемость

Annotatіon

Solodovnikov Anatoliy Petrovich

Degree: Doctor of Agricultural Sciences

Title: Professor

Position: Professor

Affiliation: Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilov

Affiliation address: Theatralnaya sq., 1, Saratov, Russian Federation, 410012

E-mail: solodovnikov-sgau@yandex.ru

Pimonov Konstantin Igorevich

Degree: Doctor of Agricultural Sciences

Title: Associate Professor

Position: Professor

Affiliation: Don State Agrarian University

Affiliation address: Krivoshlykov st., 24, Persianovsky settl., Oktyabrskiy district, Rostov region, Russian Federation, 346493

E-mail: Konst.pimonov@yandex.ru

E-mail: rossorgo@yandex.ru

Gudova Lyudmila Aleksandrovna

Degree: Candidate of Agricultural Sciences

Position: Leading Researcher

Affiliation: Russian Research, Design and Technology Institute of Sorghum and Corn

Affiliation address: 1st Institutsky passage, 4, Saratov, Russian Federation, 410050

E-mail: rossorgo@yandex.ru

A. P. Solodovnikov

Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilov, Saratov, Russian Federation

K. I. Pimonov

Don State Agrarian University, Persianovsky, Russian Federation

L. A. Gudova

Russian Research, Design and Technology Institute of Sorghum and Corn, Saratov, Russian Federation

IMPACT OF PRIMARY TILLAGE ON HYDROPHYSICAL PROPERTIES OF DARK CHESTNUT SOIL AND CHICKPEA (CICER) YIELD

Purpose: to study the impact of the primary tillage methods of dark chestnut soil on the bulk density, water permeability, moisture meter layer and chickpea yield. Materials and methods: studies were carried out on dark chestnut soil in 2016-2019 (Saratov region). The soil density was determined according to GOST 12536-79, soil moisture - according to GOST 28268-89. The trial establishment and the mathematical processing of digital material were carried out in accordance with “Field Experience Methodology” (B. A. Dospekhov, 1985). Results: four-year observations of hydrophysical properties showed that before chickpea sowing, the maximum value of the arable layer density (0-0.3 m) was recorded in the variants with minimal tillage with a disc harrow (1.26 grams per cubic centimeter). The lowest values of soil density were noted in variants with combined and moldboard tillage (1.09-1.10 grams per cubic centimeter, which is 14-15 % less than the minimum tillage). Water permeability of dark chestnut medium loamy soil increased from minimal tillage (71.1 mm per h) to subsurface (107.2 mm per h), combined (126.4 mm per h) and moldboard one (126.5 mm per h). Before chickpea sowing, the highest soil moisture in the meter-long layer was observed during non-mold and combined cultivations (17.5 % of the mass of absolutely dry soil, which exceeded the control by 0.4 % and the minimum by 1.0 %). The least soil moisture was formed in the variant with disking (15.9 %) with the onset of the phenological branching phase in chickpeas. The use of subsurface cultivation increased soil moisture by 0.9 %. Conclusions: combined tillage with a PBS-8M plow to a depth of 23-25 cm contributed to the formation of maximum chickpea yield in four years (1.04 t per ha, which is only 4 % more than the control). Minimization of the primary tillage to 10-12 cm reduced yield by 18 %, subsurface deep loosening (30-32 cm) by 9 % compared with the moldboard cultivation to a depth of 23-25 cm.

Key words: chickpeas; primary tillage; bulk density; water permeability; soil moisture; regression; correlation.

Введение

Нут является одной из привлекательнейших культур сельскохозяйственного производства России, так как сочетает в себе комплекс биологических особенностей, таких как агроэкологическая пластичность и адаптивность к жестким условиям засушливого континентального климата. Его возделывали в 2018 г. на площади 851,2 тыс. га. За год площади выросли на 71,6 % (на 355,2 тыс. га). В Саратовской области засеяли 266,6 тыс. га (31,3 % от общей площади посевов нута в РФ). По отношению к 2017 г. посевные площади выросли на 62,3 % (на 102,3 тыс. га). Средняя урожайность нута в России составила 0,76 т/га убранной площади, а в Саратовской области находилась на уровне 0,56 т/га. Столь низкая урожайность нута в регионе связана с несоблюдением сельхозпредприятиями элементов технологии возделывания, разработанных в различных регионах России и включающих: выбор предшественника, основную обработку почвы, систему удобрения, систему защиты посевов от сорно-полевой растительности, болезней и вредителей.

Успешное внедрение ресурсосберегающей основной обработки является основанием для оптимальных показателей водно-физических свойств темно-каштановой почвы. При разработке новых способов обработки почвы необходимо соблюдать принципы адаптивности к почвенным условиям и соответствия агроклиматическим показателям. За счет оптимизации плотности сложения и улучшения водного режима темно-каштановой почвы в засушливых условиях Саратовского Заволжья можно увеличить продуктивность сельскохозяйственных растений. Наиболее приспособленным к засушливым условиям из зернобобовых культур является нут. Учитывая биологические особенности данной культуры, современное земледелие должно подбирать элементы технологии, которые позволяют создать благоприятные водный и воздушный режимы почвы для формирования стабильной урожайности нута [1-9].

Поэтому целью исследований было изучение влияния способов основной обработки темно-каштановой почвы на плотность сложения, водопроницаемость, влажность метрового слоя и урожайность нута.

Материалы и методы. Исследования проводились на опытном поле УНПО «Поволжье» Саратовского ГАУ им. Н. И. Вавилова в 2016-2019 гг. Почвенный покров представлен темно-каштановым подтипом, среднесуглинистый по гранулометрическому составу. Содержание гумуса в слое 0,3 м - 2,9 %, pH водной вытяжки - 7,1.

По средним многолетним данным, в Энгельсском районе Саратовской области за период вегетации нута (май - август) выпадает 134 мм осадков. В 2016 г. за четыре месяца выпало 122 мм, в 2017 г. - 214 мм, в 2018 г. - 70,2 мм, в 2019 г. - 62 мм.

Для решения поставленных задач был заложен опыт по схеме:

1) отвальная обработка плугом ПЛН-8-35 на глубину 23-25 см (контроль);

2) безотвальная обработка глубокорыхлителем SSD-4 на глубину 30-32 см;

3) минимальная обработка дискатором БДМ-7Ч3 ППКШКС на глубину 10-12 см;

4) комбинированная обработка плугом Бойкова ПБС-8М на глубину 23-25 см (конструкция плуга позволяет проводить оборот пласта верхнего 15-сантиметрового слоя и безотвальное рыхление нижнего 15-25-сантиметрового горизонта).

Посевная площадь делянок 1500 м2, учетная 1000 м2. Повторность трехкратная. Расположение делянок рендомизированное. Нут возделывался в семипольном севообороте: 1) пар чистый; 2) озимая пшеница; 3) нут; 4) яровая пшеница; 5) сборное поле (лен, просо); 6) ячмень; 7) подсолнечник. Сорт нута Бонус.

После уборки озимой пшеницы при массовом отрастании сорных растений участок обрабатывали гербицидом Торнадо (3 л/га). Основную обработку почвы проводили в третьей декаде сентября в соответствии с рекомендованной технологией возделывания нута в полевом севообороте на темно-каштановой почве. Под предпосевную культивацию вносили 100 кг/га азофоски (N16P16K16). Семена нута обрабатывали Ризоторфином, Ж, 2,5 л/т. Для борьбы с однолетними сорными растениями выполняли боронование до всходов (через 5-6 дней после посева) и боронование по всходам (при появлении нитей малолетних сорных растений). Борьбу с вредителями осуществляли в начале цветения нута инсектицидом Борей (150 мл/га). Десикацию проводили в первой декаде августа препаратом Суховей (2 л/га).

В соответствии с методическими указаниями Б. А. Доспехова (1985), Б. Д. Кирюшина (2009) плотность сложения почвы определялась буром Качинского со вставными цилиндрами емкостью 100 см3. Влажность почвы определялась термовесовым методом. Для определения водопроницаемости на поверхность почвы в естественных условиях по вариантам основной обработки устанавливают цилиндр, углубляют его, затем его заливают водой и через час проводят учет количества воды, впитавшейся в почву за определенный промежуток времени [10].

Результаты и обсуждения. Более плотная почва снижает всхожесть семян, оказывает сопротивление развивающейся корневой системе растений, влияет на их развитие [11].

Основная обработка почвы оказала значительное влияние на плотность сложения темно-каштановой почвы (таблица 1). В среднем за 2016-2019 гг. перед посевом нута (после предпосевной культивации) минимальные значения плотности почвы пахотного слоя отмечались в вариантах обработки плугом Бойкова (ПБС-8М) (1,09 г/см3) и плугом ПЛН-8-35 (1,10 г/см3), что меньше безотвальной обработки на 0,11-0,12 г/см3, или на 10-11 %, а минимальной обработки на 14-15 %. Максимальная величина плотности сложения фиксировалась в варианте с минимальной обработкой дискатором БДМ-7Ч3 ППКШКС (1,26 г/см3), но данные значения не выходили за пределы оптимальных величин, установленных А. А. Роде (1969) (1,2-1,3 г/см3 для яровых культур сплошного способа посева). Увеличение плотности при обработке почвы дисковыми орудиями связано с распылением структурных агрегатов до микрочастиц, которые кольматируют капиллярные поры, увеличивая плотность и снижая водопроницаемость [12, 13].

Таблица 1 Плотность сложения почвы в пахотном слое (0-0,3 м) перед посевом нута по вариантам опыта В г/см3

Проведенные наблюдения за водопроницаемостью в течение одного часа перед посевом нута показали хорошую водопроницаемость при безотвальной (107,5 мм/ч), комбинированной (126,4 мм/ч) и отвальной обработках (126,5 мм/ч), что превышало данные при минимальной обработке соответственно на 34,5; 43,7; 43,8 % (таблица 2).

Таблица 2 Водопроницаемость почвы перед посевом нута по вариантам опыта В мм/ч

В острозасушливых условиях Саратовского Заволжья в начальные фенологические фазы роста и развития нута определяющую роль играет влага, накопленная в почве от зимних и ранневесенних осадков.

Перед посевом нута в метровом слое почвы отмечено максимальное накопление влаги в вариантах с комбинированной и безотвальной обработками (17,5 % от массы абсолютно сухой почвы, что превышало контроль на 0,4 %). Наименьшая влажность почвы фиксировалась при минимальной обработке (16,5 %, что меньше контроля на 0,6 %, а безотвальной и комбинированной обработок на 1,0 %) (таблица 3).

Таблица 3 Влажность метрового слоя почвы по вариантам опыта В % от массы абсолютно сухой почвы