Влияние обработок почвы на водный режим и продуктивность зерновой кукурузы в условиях южных черноземов Нижнего Поволжья

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 633.15 : 631.5

ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТОК ПОЧВЫ НА ВОДНЫЙ РЕЖИМ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОВОЙ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

А.Ю. Москвичев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г.В. Казаков, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент С.В. Еремин, кандидат сельскохозяйственных наук А.П. Дубровин, ассистент

ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

В статье рассматриваются несколько видов основной обработки почвы, ее глубокое рыхление и влияние их на водный режим, плотность сложения и продуктивность кукурузы на зерно с применением агрохимикатов для внекорневой подкормки черноземной почвы Нижнего Поволжья.

Ключевые слова: обработка почвы, агрохимикаты, подкормка, продуктивная влага, плотность сложения.

В последние годы было достигнуто увеличение валового сбора зерна кукурузы, однако этого недостаточно для обеспечения потребности в нем и не соответствует реальным возможностям. В эти годы отдельные агрофирмы, коллективные хозяйства и отдельные фермеры осуществляли возделывание кукурузы на зерно в размерах от 100 до 1000 гектар. Особенно выиграли те сельхозпроизводители, которые начали возделывать зерновую кукурузу в 2007 году, когда закупочная цена доходила до 12-15 тысяч рублей за тонну зерна.

В связи с этим, были заложены производственные опыты по возделыванию кукурузы на зерно в 2007-2009 годах и проводились в СПК «Темп» Михайловского района в подзоне южных черноземов степной зоны Волгоградской области. Размер опытного участка составил 5 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 [4].

Климат района исследований - резко континентальный, острозасушливый и изменчивый [5]. За годы постановки опытов температура воздуха была выше многолетней. За вегетацию кукурузы количество осадков больше нормы было только в 2008 г. В остальные годы их было меньше среднемноголетних.

Опыт был заложен методом расщепленной делянки. Площадь делянки 180 м2 (6*30). Повторность трехкратная. На делянках первого порядка рассматривались 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).

На делянках второго порядка изучали эффективность внекорневого 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. Были произведены две вегетационные подкормки этими агрохимикатами (одна в фазу 5-7 листьев, вторая - в фазу стеблевания культуры) в допустимых концентрациях тракторным опрыскивателем. При первом опрыскивании бишофит брался в 5 %-ной концентрации (Б5), при втором увеличивался ДО 10 % (Бю). В первую некорневую подкормку ВНОСИЛОСЬ ^бРюКю совместно с 5 % бишофитом, во вторую - МгзРгоКго с Бю. Расход рабочего раствора составлял 300 л/га. 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.

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.

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 выбрасывай ие 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

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.

Плодородие почвы характеризует ценность с.-х. угодий, является истощаемым и трудно возобновляемым природным ресурсом. Южные черноземы нуждаются в регулировании физических условий плодородия: плотности сложения корнеобитаемого слоя, содержания структурных отдельностей и водопрочных агрегатов, общей порозности, устойчивой аэрации, водопроницаемости и наименьшей влагоемкости. Эти свойства регулируются механическими обработками, внесением органического вещества и химических мелиорантов.

К прикатыванию, уплотнению техникой добавляется отрицательное действие обычной вспашки отвальным плугом. Плуг

захватывает и при обороте поднимает к поверхности неплодородный солонцеватый подстилающий горизонт, ухудшающий структуру пашни и создает уплотненную подошву, препятствующую водопоглощению. Таблица 3 - Влияние способа основной обработки почвы на плотность

сложения южного чернозема, т/м3

Слой Кукуруза

Варианты обработки почвы, начало конец начало конец

см вегетации вегетации вегетации вегетации

0-11 1,05 1,17 1,03 1,21

Отвальная обработка 11-29 1,10 1,20 1,12 1,19

29-60 1,49 1,51 1,53 1,49

Разуплотнение 0,6 м 0-11 1,03 1,15 1,01 1,18

слоя на фоне 11-29 1,05 1,14 1,03 1,17

отвальной обработки 29-60 1,21 1,24 1,31 1,36

На почвах с плотным сложением были потери в результате поверхностного стока, их трудно увлажнить на необходимую глубину. Дождевание почв с недостаточной водопрочной структурой при массированном воздействии тяжелой техники, работающей на поле, ведет к сильному их уплотнению, появление слитности. В связи с этим, проведено изучение влияния на плотность сложения южных черноземов при различных способах обработки (таблица 3).

Результаты исследований в среднем за 2007-2009 гг. по изучению зависимости урожая кукурузы от обработки почвы и внесения агрохимикатов представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Эффективность применения агрохимикатов под кукурузу на зерно при различных способах _____________________________основных обработок 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

Ко нір ОЛЬ 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

Агрохимикаты 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

Ко Нір ОЛЬ 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

Агрохимикаты 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

Ко нір ОЛЬ 4,51 6,37 4,96 5,28 - - 5,21 7,14 5,73 6,03 - -

Бишофит 4.99 6.86 5,49 5.78 0.50 9.5 5,75 7.83 6.33 6.64 0.61 10,1

Агрохимикаты 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 НСР 05 В - 0,09 НСР 05 С - 0,09

НСР 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

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.

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 внекорневой подкормки агрохимикатами 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.

Предложения производству

1. В сухостепной зоне южных черноземов Волгоградской области для улучшения водно-физических свойств в посевах зерновой кукурузы следует применять отвальную обработку почвы на фоне глубокого ее разуплотнения.

2. Использовать природный минерал бишофит совместно с минеральными удобрениями в виде некорневой подкормки, которые увеличивают сбор зерна кукурузы до 24,1 % от контрольного варианта.

3. Под зерновую кукурузу для получения стабильно высоких урожаев рекомендуется глубокое рыхление южного чернозема до 0,6 м на фоне отвальной обработки с внесением бишофита и минеральных удобрений в виде некорневых подкормок, которые позволяют получить урожай зерна кукурузы на уровне 7,5 т/га.

Библиографический список

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

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

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

4. Соколовский, А.Н. Сельскохозяйственное почвоведение [Текст]/ А.Н. Соколовский. -М.: Сельхозгиз, 1956. -411 с.

5. Тулайков, Н.М. Избранные труды [Текст]/ Н.М. Тулайков. - М.:

Россельхозакадемия, 2000. - 657 с.

E-mail: agrovgsha@mail.ru