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

С наступлением фенологической фазы ветвления у нута наименьшая влажность почвы отмечалась в варианте с дискованием БДМ-7Ч3 ППКШКС на глубину 10-12 см (15,9 %). Применение безотвальной и комбинированной обработок увеличивало влажность почвы на 0,3 % по отношению к контролю и на 0,9 % по сравнению с минимальной обработкой.

Уборка зерна нута показала, что в 2016 г. наибольшая урожайность была получена в варианте с применением отвальной обработки (1,40 т/га) (таблица 4). Меньше всего зерна нута (1,14 т/га) было убрано в варианте с основной обработкой почвы БДМ-7Ч3 ППКШКС на глубину 10-12 см.

Таблица 4 Влияние основной обработки почвы на урожайность зерна нута

В более влажном 2017 г. максимальные значения урожайности нута (1,33 т/га) фиксировались в варианте с обработкой почвы ПБС-8М на глубину 23-25 см, а минимальные (1,10 т/га) - при обработке дискатором БДМ-7Ч3 ППКШКС.

Учет урожайности в засушливом 2018 г. показал, что нут лучше всего развивался в варианте с глубокой безотвальной обработкой (SSD-4 на глубину 30-32 см), урожайность зерна составила 0,77 т/га, что больше контроля на 0,1 т/га.

В острозасушливом 2019 г. прослеживается преимущество отвальной (0,71 т/га) и комбинированной (0,74 т/га) обработок, различия по данным вариантам находились в пределах ошибки опыта (НСР05 = 0,075).

Наименьшая урожайность формировалась при минимальной обработке дискатором (0,46 т/га, что меньше контроля на 0,25 т/га, или 35 %).

В условиях 2018 и 2019 гг. иссушение пахотного слоя в фазе ветвления нута приводило к уплотнению почвы, что не позволяло эффективно использовать биологический азот вследствие отсутствия азотфиксации, так как для развития клубеньковых бактерий требуется не только влага, но и воздух, содержащий кислород [2, 5, 6].

В среднем за четыре года исследований максимальная урожайность зерна нута была получена в варианте, предусматривающем комбинированную обработку почвы плугом Бойкова (ПБС-8М на глубину 23-25 см) (1,04 т/га), но существенных различий с контрольным вариантом не отмечалось.

Наименьшая урожайность (0,82 т/га) формировалась в варианте с использованием минимальной обработки почвы дискатором (БДМ-7Ч3 ППКШКС на глубину 10-12 см), что меньше контроля на 0,18 т/га, или на 18 %. Урожайность нута 0,91 т/га, полученная в варианте с использованием безотвального рыхления почвы (SSD-4 на глубину 30-32 см), была меньше на 9 % урожайности зерна на контроле.

Регрессионный анализ зависимости урожайности нута (У) от влажности метрового слоя почвы перед посевом (х1) и в фазе ветвления нута (х2), количества осадков за период вегетации нута (х3), глубины основной обработки почвы (х4), плотности сложения пахотного слоя перед посевом (х5) показал следующее линейное уравнение множественной регрессии:

У = -0,365 + 0,033 х1 + 0,175 х2 + 0,002 х3 - 0,012 х4 - 1,818 х5.

Установлена высокая степень связи урожайности нута с изучаемыми факторами, коэффициент множественной корреляции (R) равен 0,942. Достоверно можно считать (Fф = 15,64; Fт = 3,33), что урожайность зерна нута на 88 % (R2 = 0,88) определялась изучаемыми показателями, на долю неучтенных факторов приходится 12 %. Полный корреляционный анализ перечисленных факторов позволяет сделать заключение, что урожайность нута в условиях Саратовского Заволжья зависела на 36,4 % от влажности почвы в фазе ветвления нута, на 34,5 % от количества осадков за май - август, на 11,3 % от плотности пахотного слоя, на 4,2 % от влажности почвы перед посевом и на 1,6 % от глубины основной обработки.

Сильная зависимость урожайности от влажности почвы в фазе ветвления объясняется тем, что в посевах нута наибольший расход влаги наблюдается в период от бутонизации до цветения [1]. В засушливых условиях Саратовского Заволжья определяющим фактором формирования урожайности являются атмосферные осадки. Значительная корреляция между урожайностью нута и плотностью почвы связана с тем, что при недостаточном увлажнении и высоком содержании калия в почве плотность увеличивается и достигает критических значений для развития корневой системы и симбиотической азотфиксации. Слабая корреляционная связь урожайности нута и влажности почвы перед посевом может объясняться тем, что после весеннего снеготаяния в пахотном слое почвы достаточно влаги по всем вариантам для прорастания семян. По литературным источникам установлено, что долевое участие обработки почвы в урожайности сельскохозяйственных культур в зависимости от погодных условий имеет большую вариацию по годам и составляет 0,1-17 % [14], 8-12 % [15].

Выводы

1 Максимальная плотность сложения почвы формировалась в варианте с минимальной обработкой дискатором (1,26 г/см3, что превышало другие варианты на 4-15 %), но данные значения не выходили за пределы оптимальных величин (1,2-1,3 г/см3) для яровых культур сплошного способа посева. При данных показателях плотности почвы снижалась водопроницаемость на 34,5-43,8 %.

2 В весенне-летний период в посевах нута максимальное увлажнение метрового слоя почвы отмечалось в вариантах с глубокой безотвальной (SSD-4 на 30-32 см) и комбинированной (ПБС-8М на 23-25 см) обработками.

3 Комбинированная обработка плугом ПБС-8М на глубину 23-25 см способствовала формированию максимальной 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 23-25 см.

4 Урожайность нута в условиях Саратовского Заволжья зависела на 36,4 % от влажности почвы в фазе ветвления нута, на 34,5 % от количества осадков в мае - августе, на 11,3 % от плотности пахотного слоя, на 4,2 % от влажности почвы перед посевом и на 1,6 % от глубины основной обработки.

Список использованных источников

1 Агафонов, Е. В. Удобрение нута / Е. В. Агафонов, Е. И. Пугач, К. И. Пимонов. - пос. Персиановский, 2009. - 145 с.

2 Бородычев, В. В. Закономерности послойного распределения запасов общей и продуктивной влаги при разных способах обработки почвы под нут / В. В. Бородычев, А. С. Семененко // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2017. - № 3(47). - С. 21-29.

3 Бородычев, В. В. Агрохимическая оценка применения минеральных удобрений и биопрепаратов при возделывании нута в Ростовской области / В. В. Бородычев, К. И. Пимонов, Е. Н. Михайличенко // Плодородие. - 2018. - № 1. - С. 34-37.

4 Пимонов, К. И. Вайда красильная и нут - предшественники озимой пшеницы на черноземе обыкновенном / К. И. Пимонов, А. В. Козлов // Земледелие. - 2012. - № 1. - С. 31.

5 Minimizing tillage to preserve the agro-chemical and water-physical properties of southern black soil after vegetative reclamation / A. P. Solodovnikov, K. E. Denisov, A. N. Danilov, V. V. Korsak, K. I. Pimonov // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. - 2018. - Vol. 9, № 12. - P. 1166-1172.

6 Phytomelioration as a factor of increasing fertility, productivity of crop potation and improving soil moisture dynamics of southern black soil / A. P. Solodovnikov, D. A. Upolovnikov, F. P. Chetverikov, B. Z. Shagiev, K. I. Pimonov // International Journal of Engineering and Advanced Technology. - 2019. - Vol. 8, № 4. - P. 958-962.

7 Ahlawat, I. P. S. Production potential of chickpea (Cicer arietinum) - based intercropping systems under irrigated conditions / I. P. S. Ahlawat, B. Gangaian, O. Singh // Indian Journal of Agronomy. - 2005. - Vol. 50. - P. 27-30.

8 Investigating drought tolerance in chickpea using genome-wide association mapping and genomic selection based on whole-genome resequencing data / Y. Li, P. Ruperao, J. Batley, D. Edwards, T. Khan, T. D. Colmer, J. Pang, K. H. M. Siddique, T. Sutton // Frontiers in Plant Science. - 2018. - Vol. 9. - DOI: 10.3389/fpls.2018.00190.

9 Miller, P. R. Cropping sequence effects of four broadleaf crops on four cereal crops in the Northern Great Plains / P. R. Miller, J. A. Holmes // Agronomy Journal. - 2005. - Vol. 97. - P. 189-200. - DOI: 10.2134/agronj2005.0189.

10 Шеин, Е. П. Агрофизика / Е. П. Шеин, В. М. Гончаров. - Ростов н/Д.: Феникс, 2006. - 397 с.

11 Агрохимическая оценка состояния плодородия черноземных почв и эффективность применения удобрений в Среднем Поволжье / И. Н. Чумаченко [и др.]. - Самара: СамВен, 2002. - 197 с.

12 Кирюшин, В. И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия и проектирование агроландшафтов / В. И. Кирюшин. - М.: КолосС, 2011. - 443 с.

13 Шевцова, Л. П. Зерновые бобовые культуры. Учебно-практическое руководство по выращиванию зернобобовых культур / Л. П. Шевцова, Н. А. Шьюрова, А. И. Марухненко; ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - 2012. - 240 с.

14 Манжосов, В. П. Долевое влияние обработки почвы и удобрений на урожайность полевых культур / В. П. Манжосов, М. И. Певнев, В. Н. Маймусов // Земледелие. - 1994. - № 1. - С. 17-21.

15 Беленков, А. И. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия: учебник / А. И. Беленков, М. А. Мазиров, А. В. Зеленев. - М.: ИНФРА-М, 2018. - 213 с.

References

1 Agafonov E.V., Pugach E.I., Pimonov K.I., 2009. Udobrenie nuta [Chickpea Fertilizer]. Persianovsky, 145 p. (In Russian).

2 Borodychev V.V., Semenenko A.S., 2017. Zakonomernosti posloynogo raspredeleniya zapasov obshchey i produktivnoy vlagi pri raznykh sposobakh obrabotki pochvy pod nut [Regularities of level-by-level distribution of stocks of the general and productive moisture at different ways of soil cultivation under the chickpea]. Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie [Bull. of the Lower Volga Agricultural University: Science and Higher Professional Education], no. 3(47), pp. 21-29. (In Russian).

3 Borodychev V.V., Pimonov K.I., Mikhaylichenko E.N., 2018. Agrokhimicheskaya otsenka primeneniya mineral'nykh udobreniy i biopreparatov pri vozdelyvanii nuta v Rostovskoy oblasti [Agrochemical evaluation of mineral fertilizers and biological products in the cultivation of chickpeas in Rostov region]. Plodorodie [Soil Fertility], no. 1, pp. 34-37. (In Russian).

4 Pimonov K.I., Kozlov A.V., 2012. Vayda krasil'naya i nut - predshestvenniki ozimoy pshenitsy na chernozeme obyknovennom [Dyer's-wood (Isatis tinctoria) and chickpeas - precursors of winter wheat on ordinary chernozems]. Zemledelie [Agriculture], no. 1, p. 31. (In Russian).

5 Solodovnikov A.P., Denisov K.E., Danilov A.N., Korsak V.V., Pimonov K.I., 2018. Minimizing tillage to preserve the agro-chemical and water-physical properties of southern black soil after vegetative reclamation. International Journal of Mechanical Engineering and Technology, vol. 9, no. 12, pp. 1166-1172.

6 Solodovnikov A.P., Upolovnikov D.A., Chetverikov F.P., Shagiev B.Z., Pimonov K.I., 2019. Phytomelioration as a factor of increasing fertility, productivity of crop potation and improving soil moisture dynamics of southern black soil. International Journal of Engineering and Advanced Technology, vol. 8, no. 4, pp. 958-962.

7 Ahlawat I.P.S., Gangaian B., Singh O., 2005. Production potential of chickpea (Cicer arietinum) - based intercropping systems under irrigated conditions. Indian Journal of Agronomy, vol. 50, pp. 27-30.

8 Li Y., Ruperao P., Batley J., Edwards D., Khan T., Colmer T.D., Pang J., Siddique K.H.M., Sutton T., 2018. Investigating drought tolerance in chickpea using genome-wide association mapping and genomic selection based on whole-genome resequencing data. Frontiers in Plant Science, vol. 9, DOI: 10.3389/fpls.2018.00190.

9 Miller P.R., Holmes J.A., 2005. Cropping sequence effects of four broadleaf crops on four cereal crops in the Northern Great Plains. Agronomy Journal, vol. 97, pp. 189-200, DOI: 10.2134/agronj2005.0189.

10 Shein E.P., Goncharov V.M., 2006. Agrofizika [Agrophysics]. Rostov-on-Don, Phoenix Publ., 397 p. (In Russian).

11 Chumachenko I.N. [et al.], 2002. Agrokhimicheskaya otsenka sostoyaniya plodorodiya chernozemnykh pochv i effektivnost' primeneniya udobreniy v Srednem Povolzh'e [Agrochemical Assessment of Chernozem Soil Fertility State and the Effectiveness of Fertilizer Application in the Middle Volga Region]. Samara, SamVen Publ., 197 p. (In Russian).

12 Kiryushin V.I., 2011. Teoriya adaptivno-landshaftnogo zemledeliya i proektirovanie agrolandshaftov [Theory of Adaptive Landscape Agriculture and Design of Agrolandscapes]. Moscow, KolosS Publ., 443 p. (In Russian).

13 Shevtsova L.P., Sh'yurova N.A., Marukhnenko A.I., 2012. Zernovye bobovye kul'tury. Uchebno-prakticheskoe rukovodstvo po vyrashchivaniyu zernobobovykh kul'tur [Grain Legumes. The practical handbook on the breeding of legumes]. FSBEI HPE “Saratov State Agrarian University”, 240 p. (In Russian).

14 Manzhosov V.P., Pevnev M.I., Maimusov V.N., 1994. Dolevoe vliyanie obrabotki pochvy i udobreniy na urozhaynost' polevykh kul'tur [Equity impact of tillage and fertilization on yield of field crops]. Zemledelie [Agriculture], no. 1, pp. 17-21. (In Russian).

15 Belenkov A.I., Mazirov M.A., Zelenev A.V., 2018. Adaptivno-landshaftnye sistemy zemledeliya: uchebnik [The Adaptive-Landscape Systems of Agriculture: a textbook]. Moscow, INFRA-M Publ., 213 p. (In Russian).