Агроэкологические показатели плодородия и продуктивности орошаемых агроландшафтов светло-каштановых почв Нижнего Поволжья

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

У сорта Рента в среднем за годы исследований показатель энергосодержания урожая (50,05 ГДж/га) и чистый энергетический доход (42,13 ГДж/га) были выше в варианте с нормой высева семян М45Н300. Однако, преимущество по коэффициентам энергетической и биоэнергетической эффективности (5,43 и 6,43) и энергетической себестоимости (3,28 ГДж/т) имел вариант с минимальной нормой высева - М45Н200.

Таким образом, оценка энергетической эффективности сортов сои по нормам высева семян показывает, что энергетически наиболее целесообразны варианты у сортов: Рента - М45Н200 и М45Н300, Магева - М20Н500.

По всем показателям энергетической эффективности сорт Рента превосходил сорт Магева. Установлено, что энергетически наиболее эффективным для сорта Рента был способ посева с междурядьями 45 см и нормой высева 200-300 тыс. шт/га, а для сорта Магева - рядовой способ посева с нормой высева 500 тыс. шт/га всхожих семян.

Библиографический список

1. Делаев, У.А. Эффективность возделывания сои разных экотипов на основе интенсификации симбиотической и фотосинтетической деятельности агроценозов в условиях Предкавказья [Текст]: автореферат дисс. ... доктора с.-х. наук (06.01.01 - Общее земледелие) / У.А. Делаев. - Махачкала: Дагестанская ГСХА, 2012 - 34 с.

2. Зузиев, У.Г. Влияние архитектоники посевов на продуктивность сортов сои разных экотипов в условиях лесостепной зоны Чеченской Республики [Текст] : автореферат дисс. ... канд. с.-х. наук (06.01.01 - Общее земледелие)/ У.Г. Зузиев; рук. Батукаев А.А. - Махачкала: Чеченский ГУ, 2011.- 24 с.

3. Мухортова, Т.В. Влияние агротехнических приемов и сортовых особенностей сои на эффективность ее возделывания в условиях Северо-Запада Прикаспийской низменности [Текст]: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук (06.01.09 - Растениеводство)/ Т.В. Мухортова; рук. работы Балашов В.В. - Волгоград: ПНИИАЗ, 2001. - 28 с.

4. Посыпанов Г.С. Энергетическая оценка технологии возделывания полевых культур [Текст] : уч. пособие / Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов. - М.: МСХА, 1995. - 21 с.

5. Способ возделывания сои на зерно на орошаемых землях Астраханской области [Текст] : пат. 2238625 Рос. Федерация: 7A 01C 7/00 A, 7A 01B 79/02 В/ В.П. Зволинский, Т.В. Мухортова, В.И. Мухортов, Л.В. Богосорьянская, А.М. Салдаев; заявитель и патентообладатель ГНУ ПНИИАЗ. - № 2244394; № заявки 2003116605/12 от 03.06.2003, опубл. 2005.

6. Шишхаев, И.Я. Симбиотическая активность и семенная продуктивность сортов сои разных групп спелости в зависимости от сроков посева в условиях лесостепной зоны Чеченской Республики [Текст] : автореферат дисс. ... канд. с.-х. наук (06.01.09 - Растениеводство)/ И.Я. Шишхаев; рук. работы Делаев У.А. - Грозный: Горский ГАУ, 2009.- 23 с.

E-mail: vlasencomarina@mail.ru

УДК 631.412

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ И ПРОДУКТИВНОСТИ ОРОШАЕМЫХ АГРОЛАНДШАФТОВ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Н.П. Мелихова, кандидат сельскохозяйственных наук,

А.А. Зибаров, кандидат сельскохозяйственных наук,

Н.В. Онистратенко, кандидат биологических наук.

Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия, г. Волгоград

В современных условиях особо важное значение имеют техногенные и природные ресурсы, использующиеся в агропромышленности. Рассмотрена роль почвенной составляющей в орошаемом земледелии, приведены почвенно-эколого-мелиоративные характеристики земель Нижнего Поволжья.

104

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Даны результаты опыта по воздействию культур севооборота на баланс основных элементов питания и органического вещества, изучено влияние агротехнологий на структурное состояние почв опытного поля. Охарактеризовано влияние изменений агроэкологических показателей плодородия почвы на уровень продуктивности культивируемых сельскохозяйственных растений и качество продукции.

Ключевые слова: орошение, структурные показатели почв, баланс

органического вещества, продуктивность.

Проблема правильного использования земли, ее сохранения и улучшения особенно актуальна в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства на основе применения орошения, средств химизации, современных технических средств.

Развитие ирригации вызывает необходимость мониторинговых наблюдений за почвенно-эколого-мелиоративным состоянием орошаемых земель с целью выбора агротехнологических мероприятий, направленных на сохранение и повышение плодородия почвы и экологическое функционирование природных систем биосферы без отрицательных последствий.

При выращивании сельскохозяйственных культур должны создаваться благоприятные почвенные условия для проявления их биопродуктивности. Сохранение потенциального плодородия в значительной степени зависит от содержания гумуса, т.к. в нем сосредоточены основные запасы азота и значительная часть фосфора почвы. Материалом для восстановления запасов гумуса служат корневые и пожнивные остатки возделываемых растений, органические удобрения и сидераты.

При интенсивном использовании почв сохранение их плодородия тесно связано с проблемой накопления органического вещества для восполнения одновременно идущего процесса его создания и разрушения. При чередовании культивируемых в севообороте сельскохозяйственных культур обеспечивается непрерывное поступление растительных остатков. О направленности этого процесса можно судить по данным баланса органического вещества (табл. 1).

Таблица 1 - Баланс органического вещества под культурами севооборотов

в пахотном слое, т/га

Культура Запас гумуса Масса пожнивнокорневых остатков Минерализовалось гумуса Образовалось гумуса из пожнивнокорневых остатков Баланс органического вещества

Овес с подсевом люцерны 86,26 9,5 1,72 1,62 - 0,1

Вико-осяная смесь +поукосно кукурузо-гороховая смесь 83,58 4,1 1,67 0,7 - 0,97

73,6 1,3 1,47 0,22 - 1,25

В 2011 году в стационарном научно-производственном опыте в системе специализированных севооборотов при орошении испытывалось влияние люцерны, высеваемой под покровом овса на зеленый корм, вико-овсяной смеси и кукурузо-гороховой, высеваемой во второй половине лета после уборки вико-овсяной, на агрохимические, агрофизические, агроэкологические показатели плодородия почвы.

105

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Количество биомассы (пожнивно-корневые остатки) не обеспечивает положительный баланс. Процесс минерализации гумуса за вегетационный период изучаемых культур превышает его синтез из растительных остатков на 100 кг при выращивании люцерны первого года жизни, 970 кг - вико-овсяной смеси и на 1250 кг на гектаре при выращивании летних посевов кормовых культур (кукурузо-гороховой смеси). Для бездефицитного баланса гумуса на светло-кашановых почвах необходимо вносить ежегодно не менее 8 тонн на гектар навоза или запахивать зеленую массу сидеральных культур с урожайностью не менее 35,0-40,0 т/га. При запашке в почву 20 т/га зеленой массы возможно пополнение гумуса до 1,7-2,0 т/га, повышение водопроницаемости - в 1,6-1,7 раза.

Биопродуктивность сельскохозяйственных культур и качество получаемого урожая зависят от наличия в почве доступных элементов питания. Снабжение растений питательными элементами осуществляется преимущественно за счет ресурсов почв и вносимых удобрений.

Наиболее важным элементом питания является азот. Потребность растений в этом элементе намного выше, чем в других элементах. Применяемые агротехнологии выращивания культур севооборотов, включающие внесение расчетных норм минеральных удобрений, поддержание влажности почвы на уровне 75-80 % НВ, проведение технологических операций в срок и с высоким качеством способствовали созданию благоприятного режима питания (табл. 2).

Таблица 2 - Обеспеченность культур элементами минерального питания

в слое 0-0,5 м, мг/кг почвы

Культура Обработка почвы Слой почвы, м NO3 NH4 P2O5 K2O

начало вегетации конец вегетации начало вегетации конец вегетации начало вегетации конец вегетации начало вегетации конец вегетации

Овес с подсевом люцерны вспашка, 0,25-0,27 м 0-0,25 12,9 3,5 4,5 6,3 126 161 338 436

0,25-0,50 7,6 3,1 3,4 5,1 17 116 120 262

Вико-овсяная смесь + поукосные вспашка, 0,20-0,27 м 0-0,25 11,0 4,4 4,8 7,6 105 113 369 385

0,25-0,50 5,4 3,8 16,5 5,1 14 92 120 292

обработка доминатором, 0,10-0,12 м 0-0,25 17,4 - 4,3 - 107 - 292 -

0,25-0,50 11,0 - 2,9 - 16 - 133 -

В процессе вегетации значительно расходовались нитратные формы азота, о чем свидетельствует сокращение его содержания к концу вегетации культур.

Содержание подвижного фосфора к концу вегетации культур, по нашим данным, увеличивается за счет регулярного внесения фосфорных удобрений.

Обеспеченность светло-каштановых почв доступным калием высокая, к концу вегетации его содержание увеличивается. Под сельскохозяйственные культуры в условиях орошения необходимо вносить поддерживающее его количество в пределах 60-90 кг д.в. на гектар.

106

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Продуктивность сельскохозяйственных культур во многом определяется структурным состоянием почвы. Показателем, определяющим роль структуры в жизни почвы и ее плодородия, является водопрочность (сумма агрегатов размером <10 и >0,25 мм). Количественное содержание водопрочных агрегатов в пределах 28,0-33,0 % свидетельствует о неустойчивости сложения почв. Почвы опытных участков в пахотном и подпахотном слоях отличаются не очень высокой устойчивостью к размывающему действию естественных осадков и поливной воды вследствие невысокого содержания водопрочных агрегатов. Применение несбалансированных агротехнологий может приводить к нежелательным проявлениям эрозионных процессов.

Незначительное содержание ветроустойчивых агрегатов (сумма частиц <10 и >3 мм) свидетельствует о возможности проявления ветровой эрозии при отсутствии на почве вегетирующей растительности или растительных остатков (табл. 3).

Таблица 3 - Содержание водопрочных и ветроустойчивых агрегатов, %

Культура Слой почвы, м Водопрочные агрегаты Ветроустойчивые агрегаты

весна осень весна осень

сумма сумма ± к весне сумма сумма ± к весне

Овес с подсевом люцерны 0-0,25 38,9 39,8 +0,9 33,4 33,6 +0,2

0,25-0,50 37,2 38,3 +1,2 31,9 32,3 +0,4

Вико-овсяная смесь + поукосные 0-0,25 38,9 39,7 +0,8 33,4 33,7 +0,3

0,25-0,50 37,2 37,1 -0,1 31,9 31,8 -0,1

Механические нагрузки при возделывании сельскохозяйственных культур в рамках планируемых агротехнологий приводят к изменению агрофизических свойств почвы, важным показателем которых является плотность сложения. С плотностью почвы, которая во многом зависит от структурного состояния почвы, тесно связаны водный и воздушные режимы. Результаты определения ее под изучаемыми культурами приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Водно-физические свойства почвы

Культура Слой почвы, м Оптимальная плотность сложения, т/м3 Экспериментальная

плотность сложения, т/м3 плотность твердой фазы, т/м3 порозность почвы, %

после обработки начало вегетации конец вегетации начало вегетации конец вегетации начало вегетации конец вегетации

Овес с подсевом люцерны 0-0,3 1,05-1,25 1,27 1,35 1,36 2,53 2,68 46,6 49,2

0,3-0,5 1,35 1,35 1,42 1,42 2,64 2,70 46,2 47,4

Вико-овсяная смесь + по-укосные 0-0,3 1,05-1,25 1,25 1,39 1,41 2,53 2,68 45,0 47,4

0,3-0,5 1,35 1,35 1,42 1,41 2,64 2,70 46,2 47,8

107

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Сразу после проведения основной обработки плотность сложения почвы приближается к оптимальным значениям. Воздействие на почву сельскохозяйственными машинами и орудиями при посеве и уходе за выращиваемыми культурами приводит к уплотнению пахотного слоя почвы и увеличению плотности сложения до величин, превышающих оптимальное сложение на 0,3-0,1 т/м3 в посевах люцерны и 0,34-0,14 т/м3 -в посевах вико-овсяной смеси. К концу вегетации плотность увеличивается соответственно на 0,31-0,11 и 0,36-0,16 т/м3.

При агроэкологической оценке почв важное значение имеют параметры степени и химизма засоления почв, определяемые по содержанию суммы солей или отдельных ионов. К незасоленным относятся почвы с содержанием в метровом слое до 0,02 % легкорастворимых солей, угнетающих и даже вызывающих гибель растений. А наличие в почвенном растворе ионов Cl > 0,01% и SO4 > 0,05 % является нижним порогом, выше которого происходит ухудшение состояния растений и потеря урожая (табл. 5).

Таблица 5 - Агрохимические показатели плодородия почвы

Культура Глубина, м Сумма анионов и катионов, % Токсичес % (Na+ ие соли, Mg):15 Щелочность, мл/моль HCO3<Ca+Mg

весна осень весна осень весна осень

Овес с подсевом люцерны 0-0,25 0,064 0,071 0,0010 0,0011 0,45>0,25 0,25<0,38

0,25-0,50 0,074 0,087 0,0011 0,0014 0,30<0,375 0,50<0,625

Вико-овсяная смесь + поукосные 0-0,25 0,063 0,087 0,0011 0,0014 0,25=0,25 0,20<0,50

0,25-0,50 0,076 0,084 0,0013 0,0014 0,30>0,25 0,30<0,375

Почвы опытного участка по сумме солей, содержанию ионов Cl" и SO42- являются незасоленными и не оказывают тормозящего влияния на рост и развитие растений.

Агроэкологические показатели плодородия почвы определяют уровень продуктивности культивируемых сельскохозяйственных растений и качество получаемой продукции (табл. 6).

Таблица 6 - Урожайность зеленой массы культур севооборотов, качество получаемой

продукции

Культура Урожайность, т/га ч© О4 ю о £ ч© О4 Ч О 00 ч© О4 Он К * о & 3 о Клетчатка, % ч© О4 Он аЗ й о 2 г Н (-и 5 и >-Н 5 К 2 К U И S сГ N и 'Е S 3 О U И S и и "Е хГ Рн

Овес с подсевом люцерны 56,5 2,25 10,33 3,5 26,5 5,3 2219 10,42 1,95 0,04 0,6

Овес + вика 26,3 2,31 9,86 3,44 24,91 6,56 2071 14,2 2,5 0,04 0,27

+ поукосные 20,6 2,5 8,58 2,15 27,04 4,05 1762 11,91 3,28 0,06 0,58

ПДК 50,0 30,0 0,3 5,0

108

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Уровень урожайности культур обеспечил продуктивность орошаемого гектара при выращивании люцерны под покровом овса в количестве 13,48 т.к.ед., при выращивании вико-овсяной смеси - 5,84 и кукурузо-гороховой в поукосных посевах - 3,09. Качество зеленой массы соответствует зоотехническим требованиям. В зеленом корме содержание опасных элементов значительно ниже ПДК.

Проведенные определения агрофизических и агрохимических свойств опытных участков свидетельствуют о несущественных отклонениях полученных показателей от оптимальных значений, отсутствии факторов деградации почвы и экологической сбалансированности окружающей среды, что способствует при соблюдении агротехнологий получению стабильной урожайности и продуктивности пашни в условиях орошения на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья.

Библиографический список

1. Баранов, А.И. Почвозащитное земледелие [Текст] / А.И. Баранов и др. - М.: Колос, 1975. - 304 с.

2. Бондарев, А.Г. Некоторые пути определения оптимальных параметров агрофизических свойств почвы [Текст] / А.Г. Бондарев, В.В. Медведев // Теоретические основы и методы определения оптимальных параметров свойств почвы: труды Почвенного института им. Докучаева, 1980. - С. 85-98.

3. Концепция мелиорации сельскохозяйственных земель в стране [Текст]/ Н.П. Айдаров, К.П. Арент, А.И. Голованов и др. - М.: МГМИ, 1992.

4. Кружилин, И.П. Орошение в комплексе мероприятий по устойчивому развитию земледелия [Текст]/ И.П. Кружилин //Научное обеспечение устойчивого развития сельскохозяйственного производства в засушливых зонах России. - М., 2000. - С. 81-95.

5. Мелихов, В.В. Проблемы повышения продуктивности орошаемых земель Юга России [Текст]/ В.В. Мелихов // Эффективность оросительных мелиораций на Юге России. - Волгоград, 2004. - С. 13-17.

E-mail: vniioz@yandex.ru

УДК 633.2.033.2

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СХЕМЫ СЕВООБОРОТОВ НА ПЕСЧАНЫХ ЗЕМЛЯХ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОРОШЕНИЯ ЮГА И ЮГО-ВОСТОКА ЕТР

В.И. Мухортов1, кандидат сельскохозяйственных наук ,доцент В.А. Федорова1, кандидат сельскохозяйственных наук А.Ф. Туманян2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

1Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия, Астраханская область, с. Соленое Займище 2Российский университет дружбы народов, г. Москва

Представлены эколого-географическая характеристика района проведения исследований, агрохимические и водно-физические свойства периодически орошаемых супесчаных почв в системе сухого земледелия Северо-Западного Прикаспия, приведены характеристики допущенных к использованию в данном регионе перспективных схем севооборотов на землях периодического орошения, обеспечивающие ведение устойчивого земледелия с уровнем урожая зерновых 2,5...3,0 т/га.

Ключевые слова: периодически орошаемые земли, севообороты периодически орошаемых земель.

Орошение в нашей стране имеет огромное значение. Только 35 % пахотных земель находится в благоприятных климатических условиях. Обширные площади плодородных почв находятся в засушливой и полузасушливой зонах, где урожайность сельскохозяйственных культур резко колеблется. Недостаточное выпадение осадков в апре-

109