Зерновая продуктивность кукурузы в связи с различными видами основной обработки черноземной почвы и применением средств химизации в условиях Волгоградской области

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 633.15: 631.5

ЗЕРНОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ В СВЯЗИ С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ И ПРИМЕНЕНИЕМ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ В УСЛОВИЯХ

ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ А.Ю. Москвичев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор ^В. Еремин, кандидат сельскохозяйственных наук А.П. Дубровин, ассистент К.П. Рябухин, соискатель

Волгоградский государственный аграрный университет

В статье рассматриваются несколько видов основной обработки почвы, ее глубокое рыхление и влияние их на водный режим, продуктивность кукурузы на зерно с применением бишофита и минеральных удобрений для внекорневой подкормки растений кукурузы на черноземной почвы Волгоградской области.

Ключевые слова: обработка почвы, бишофит, минеральные удобрения, подкормка, продуктивная влага, водопотребление.

В 2007-2009 году нами были заложены производственные опыты по возделыванию кукурузы на зерно в СПК «Темп» Михайловского района в подзоне южных черноземов степной зоны Волгоградской области. Размер опытного участка составил 5,4 га [1, 2].

Почва опытного участка маломощная, глинистая. Содержание гумуса 5,21 %. Падение гумуса по профилю постепенное, на полуметровой глубине его содержание порядка двух и более процентов.

Почвы опытного участка имеют невысокое содержание подвижных форм азота и калия и мало обеспечены фосфором.

Климат района исследований резко континентальный, острозасушливый и изменчивый. За годы постановки опытов температура воздуха была выше многолетней. За вегетацию кукурузы количество осадков было больше нормы, только в 2008 г. В остальные годы их было меньше среднемноголетних.

Опыт был заложен методом расщепленных делянок. Площадь опытного участка 5,4 га. Повторность трехкратная. На делянках первого порядка площадью 0,6 га изучали три вида основной обработки почвы (фактор А):

- поверхностная обработка БДК на глубину 0,15 м;

- безотвальная обработка плоскорезом на 0,25-0,27 м;

- отвальная обработка на 0,25-0,27 м.

По этим видам обработки проводилось еще разуплотнение почвы плугом-глубокорыхлителем на 0,6 м (Фактор В). Площадь делянки второго порядка 0,3 га.

На делянках третьего порядка (площадь 0,1 га) изучали эффективность некорневого внесения агрохимикатов в период вегетации культуры (фактор С). Рассматривались варианты: а) контроль (без внесения); б) использование бишофита; в) вариант совместного некорневого внесения бишофита и полного минерального удобрения (аммиачная селитра и нитроамофоска). Были произведены две подкормки этими агрохимикатами (одна в фазу 5-7 листьев, вторая - в фазу стеблевания кукурузы) в допустимых концентрациях тракторным опрыскивателем. При первом опрыскивании бишофит брался в 5 %-ной концентрации (Б5), при втором -увеличивался до 10 % (Б10). В первую некорневую подкормку вносилось ^5Р10К10 совместно с 5 % бишофитом, во вторую - ^5Р20К20 с Б10 в виде баковой смеси.

Расход рабочего раствора составлял 300 л/га. Учетная площадь делянок

составляла 180 м2 (6х30). Высевался раннеспелый гибрид кукурузы «Газель» фирмы «Syngenta». Вся остальная часть агротехники выращивания кукурузы в опытах была однотипной и содержала в себе элементы испытываемой технологии.

Водный режим определяется как совокупность всех источников поступления влаги, ее передвижения и расходования из почвы. Количественно водный режим характеризуется водным балансом почвы и всех видов прихода и расхода из нее за этот или иной промежуток времени. В зоне черноземов преобладает, в основном, непромывной тип водного режима, при котором ежегодный влагооборот ограничивается почвенной толщей и питание осуществляется атмосферными осадками [3]. Результаты наблюдений за динамикой продуктивной влаги в слое почвы 0-1,0 м под кукурузой представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Динамика продуктивной влаги в слое почвы 0-1,0 м под кукурузой (среднее 2007 - 2009 гг.), мм

№ п/п Варианты опыта Количество влаги по фазам роста, мм

посев 3-5 листьев выбрасывани е метелки полная спелость

1 Отвальная обработка 163,9 143,5 107,0 33,4

2 Дисковая обработка 167,7 147,5 107,5 34,1

3 Разуплотнение 0,6 м слоя на фоне отвальной обработки 171,0 152,5 117,4 42,0

4 Разуплотнение 0,6 м слоя на фоне дисковой обработки 174,2 155,0 119,3 44,8

В среднем за три года исследований следует отметить большие запасы почвенной влаги у кукурузы перед посевом свыше 160 мм. Количество продуктивной влаги под кукурузой зависит от метеоусловий, прежде всего, от выпавших осадков.

Высокие запасы влаги в первые фазы роста кукурузы, кроме того, что создают благоприятные условия для всходов семян этой культуры и дальнейшего роста, очень благоприятно действуют на процесс нитрификации, увеличивая запасы нитратного азота.

Наибольшее количество водных запасов в почве отмечено на вариантах с разуплотнением на фоне отвальной и дисковой обработки от посева до полной спелости. Это увеличение, порядка 5-6 %, связано с разуплотнением. Об эффективности использования влаги растениями кукурузы можно судить по величине водопотребления (таблица 2).

Таблица 2 - Слагаемые водопотребления кукурузы (среднее 2007-2009 гг.), мм

Варианты Содержание продуктивной влаги в слое почвы 0.. .1,0 м Использование влаги из почвы Осадки за период вегетации Водопотребле ние

всходы перед уборкой суммарное на 1 га на 1т зерна, коэффициент

1. Отвальная обработка 163,9 33,4 130,5 180,1 310,6 58,4

2. Дисковая обработка 167,7 34,1 133,6 180,1 313,7 65,0

3. Разуплотнение 0,6 м слоя на фоне разуплотнение отвальной обработки 171,0 42,0 129,0 180,1 309,1 50,8

4. Разуплотнение 0,6 м слоя на фоне разуплотнения дисковой обработки 174,2 44,8 129,4 180,1 309,5 59,1

В степных районах показателем рационального земледелия было и останется экономное расходование влаги на образование единицы урожая. Таким показателем является коэффициент суммарного водопотребления, который показывает расход влаги в виде испарения с поверхности почвы и транспирации.

Суммарное водопотребление в годы исследований изменялось от 309,1 до 313,7 мм, а коэффициент водопотребления от 50,8 до 59,1 мм в зависимости от осадков в период вегетации кукурузы.

Внедрение разуплотнения на фоне традиционных обработок почвы имеет тенденцию к снижению суммарного водопотребления и коэффициента водопотребления.

Результаты исследований в среднем за 2007-2009 гг. по изучению зависимости урожая кукурузы от обработки почвы и внесения агрохимикатов представлены в таблице 3.

Анализ урожайности зерна кукурузы на уплотненных почвах показал, что на них был получен урожай 4,68 т/га, самый низкий в опытах. Проведение первоначально сплошного разуплотнения 0,6 м слоя почвы глубокорыхлителем с последующей очередной обработкой дисковой бороной на глубину 0,15 м оказалось успешным. На этих почвах получен урожай в 5,21 т, что на 0,53 т/га выше, чем на почвах переуплотненных.

Таблица 3 - Эффективность применения бишофита и минеральных удобрений под кукурузу на зерно ___1___________при различных способах основной обработки почвы в 2007 - 2009 гг._____________

Варианты Без разуплотнения С разуплотнением

Урожай зерна, т/га Прибавка урожая Урожай зерна, т/га Прибавка урожая

2007 г. 2008 г. 2009 г. средняя за 3 года т/га % 2007 г. 2008 г. 2009 г. средняя за 3 года т/га %

БДК

Контроль 3.99 5.84 4.20 4.68 - - 4.48 6.44 4.70 5.21 - -

Бишофит 4.31 6.15 4.53 5.00 0.32 6.8 4.83 6.96 5.09 5.63 0.42 8.1

Бишофит + К40РзоК3о 5,05 6,86 5,31 5,74 1,06 22,6 5,59 7,54 5,63 6,25 1,04 20,0

Плоскорез

Контроль 4.34 6.17 4.77 5.09 - - 4.82 6.72 5.14 5.56 - -

Бишофит 4.75 6.57 5.23 5.52 0.43 8.4 5.28 7.30 5.54 6.04 0.48 8.6

Бишофит + *т4оРзоК3о 5,52 7,30 6,07 6,30 1,21 23,8 6,05 8,09 6,34 6,83 1,27 22,8

Плуг

Контроль 4.51 6.37 4.96 5.28 - - 5.21 7.14 5.73 6.03 - -

Бишофит 4.99 6.86 5,49 •М СО 0.50 9.5 5.75 СО 6.33 6.64 0.61 10.1

Бишофит + ^т4оРзоКзо 5,76 7,56 6,34 6,55 1,27 24,1 6,56 8,65 7 22 7,48 1,45 24,0

НСР 05 2007 г. (общая) 0,23; НСР 05 А - 0,08; НС’Р 05 В - 0,09; НСР 05 С - 0,09.

НС'Р 05 2008 г. (общая) 0,43; НСР 05 А - 0,14; НСР 05; В - 0,18; НСР 05 С - 0,18.

НСР 05 2009 г. (общая) 0,31; НСР 05; А - 0,10; НСР 05; В - 0,13; НСР 05; С - 0,13.

Применение различных орудий для основной обработки почвы показало, что наименьший урожай зерновой кукурузы получен на землях без разуплотнения почвы: на плоскорезной обработке 5,09 т/га, на отвальной - 5,28 т/га.

Использование некорневой подкормки бишофита с минеральными удобрениями увеличивало сбор зерна кукурузы по обработкам: БДК-5,74 т/га, плоскорез - 6,30 т/га, отвальная обработка - 6,55 т/га. При разуплотнении почвы по этим обработкам получили урожай соответственно 6,25, 6,83 , 7,48 т/га.

Таким образом, под зерновую кукурузу для получения стабильно высоких урожаев рекомендуется глубокое рыхление южного чернозема на фоне отвальной обработки с внесением рекомендуемых агрохимикатов, которые позволяют получить урожай зерна кукурузы на уровне 7,5 т/га.

Далее нами в 2009-2010 годах были заложены опыты в ООО «Даниловские просторы» Даниловского района Волгоградской области. Размер опытного участка составил 4 гектара. Почвы опытного участка - типичный южный чернозем, солонцеватый, тяжелосуглинистый с содержанием гумусе до 4 %. Предшественник -озимая пшеница. Норма высева семян гибрида кукурузы «Газель» была 52 тыс. всхожих семян на 1 га.

Опыт был заложен методом расщепленных делянок. Повторность в опыте была трехкратная.

На делянках первого порядка площадью 0,6 га изучались два вида основной обработки почвы:

- общепринятая (безотвальная обработка КПГ-3 на глубину 0,25-0,27 м);

- внедряемая (с использованием чизеля ПРБ-4А - безотвального орудия с разуплотнением почвы до 0,45 м).

На делянках второго порядка площадью 0,2 га изучалась эффективность предпосевной обработки семян зерновой кукурузы различными формами природного минерала бишофита в сравнении с необработанным семенным материалом. Рассматривались варианты: а) контроль (без обработки семян); б) инкрустация их рабочим раствором бишофита (15 % рабочий раствор); в) использование

наноструктурированного препарата (бишокупр). Учетная площадь делянки второго порядка составила 180 м .

Естественный бишофит представляет собой опресованный под высоким давлением вышележащих слоев камень, при растворении которого создается смесь комплекса солей и порядка 25 значимых для растений макро- и микроэлементов. При электролитическом окислении раствора природного бишофита с использованием медных электродов образуются некоторые химические соединения, взаимодействие которых создает синергетический эффект, повышая тем самым обеззараживающую активность этого раствора. Полученный препарат наноструктурирован.

Вся остальная часть агротехники возделывания кукурузы на зерно была однотипной и содержала в себе элементы испытанной технологии (внесение полного минерального удобрения в расчетном количестве ^0Р50К40, использование гербицида Базис в дозе 5 г/га и других химических средств защиты по мере необходимости).

Таблица 4 - Эффективность предпосевной обработки семян зерновой кукурузы видами бишофита при различной безотвальной основной подготовки черноземной почвы, 2010-2011 гг.

Общепринятая

Урожайность, т/га Прибавка урожая Урожайность, т/га Прибавка урожая

Варианты .г о § .г О 2 среднее за 2 года а и н £ и о 01 2 и 01 2 е а ед но е2 &1 й сз а и н £

Контроль (без обработок) 1,51 3,53 2,52 - - 1,96 4,02 2,99 - -

Бишофит 1,77 3,81 2,79 0,27 10,7 2,28 4,38 3,33 0,34 11,4

Бишокупр 1,89 3,95 2,92 0,40 15,9 2,49 4,59 3,54 0,55 18,4

2010 г. НСР 05 A - 0,043; НСР 05 В - 0,053; НСР 05 AB - 0,053.

2011 г. НСР 05 A - 0,013; НСР 05 В - 0,016; НСР 05 AB - 0,016.

Aнализ таблицы показывает, что продуктивность кукурузы на зерно в среднем за 2 года (2010-2011 гг.) была небольшая из-за критических острозасушливых условий в период ее вегетации и урожай зерна едва достигал уровня 3,54 т/га на лучшем варианте. Но все-таки предпосевная обработка семян природным минералом увеличивала сбор зерна по двум видам подготовки почвы на 0,27-0,34 т/га, а использование наноструктуированного препарата, соответственно, на 0,40-0,55 т/га, что является достоверными прибавками.

Следует отметить, что поражаемость такими болезнями, как пыльная и пузырчатая головня, ржавчина, бактериоз и др., была наименьшей при использовании модифицированного бишофита, несколько большей на делянках с применением обычного бишофита и более высокий уровень распространенности этих болезней отмечался на варианте без дезинфекции семян изучаемой культуры.

Таким образом, следует предположить, что использование данного природного минерала в различных его формах, способствует более экономному расходованию почвенной влаги растениями и повышает их иммунитет к неблагоприятным метеорологическим условиям и воздействию вредными организмами, что и отражается на сборах зерна этой культуры.

Библиографический список

1. Москвичев, A.Ю. Обоснование некоторых элементов совершенствования технологии возделывания зерновой кукурузы в черноземной зоне Волгоградской области [Текст]/ A.Ю. Москвичев, С.В. Еремин, A.n. Дубровин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. -2008. - № 1 (9). - С. 22-29.

2. Москвичев, A.Ю. Совершенствование технологии возделывания зерновой кукурузы в условиях Нижнего Поволжья [Текст]/ ^.Ю. Москвичев, A^. Гермогенов, A.H Дубровин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2009. - №3 (15). - С.15-21.

3. Роде, A.A. Основы учения о почвенной влаге [Текст]/ A.A. Роде. - Л.: Гидрометеоиздат, 1965. - С. 663.

E-mail: agrovgsha@mail.ru

б