Формирование продуктивных агрофитоценозов зерновых культур и повышение плодородия каштановых почв под влиянием биомелиорации в сухстепной части Заволжья (06.07.2009)

Автор: Денисов Константин Евгеньевич

Сухую массу корней устанавливали послойно методом монолитов (Станков Н.З., 1964), плотность почвы – методом режущего кольца буром Н.А. Качинского, а наименьшую влагоемкость – методом затопления площадок (Астапов С.В., 1958).

Плотность твердой фазы изучали пикнометрическим методом (Агроклиматические методы исследования почв, 1975). Структурный состав (мокрый и сухой рассев) устанавливали по методу Н.И. Савинова (1975) и И.М. Бахтеева. Водопроницаемость определяли по методу Нестерова прибором ПВН с диаметром колец: внутреннего – 226 мм, внешнего – 450 мм, при высоте 150 мм. Общую пористость и пористость аэрации находили расчетным методом.

Учет урожая осуществляли методом поделяночного обмолота комбайном САМПО-500 с последующим приведением его к 100 %-й чистоте и стандартной влажности.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили методом корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов по Б.А. Доспехову (1985) с использованием компьютера.

Биоэнергетическую оценку рассчитывали по методике ВАСХНИЛ (1989), А.А. Жученко и др. (1988), В.В. Коринец (1985; 1992), М.М. Севернева (1991), экономическую эффективность – расчетно-нормативным методом по методике ВНК (1987); ВГСХА (Шепитько Р.С., Литвинова А.А., 1998).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Формирование элементов продукционного процесса

агробиоценоза зерновых культур

Урожайность полевых культур находится в тесной взаимосвязи с ростом, развитием растений, нарастанием биомассы и площади листовой поверхности. Только хорошо развитая листовая поверхность может обеспечить высокую фотосинтетическую деятельность посева и накопление большого количества биомассы.

Озимая пшеница

Биометрические показатели посевов озимой пшеницы различались в зависимости от условий произрастания культуры. На контрольном варианте и в фазу налива зерна растения были самыми низкорослыми. Высота их не превышала 63,0 см (опыт 2). При внесении соломы и азотных удобрений высота пшеницы составила в эту фазу развития 76,2 см; при внесении соломы с сидератами – 80,9 см; на фоне мелиоративной вспашки с соломой – 82,8 см; после житнякового пара – 82,0 см, что на 14,2 см; 17,9; 19,8 и 19,0 см выше, чем на контроле.

По формированию величины сухой биомассы закономерности были аналогичны росту растений в высоту. Заметно возросла разница с контролем в фазу налива зерна и особенно в фазу полной спелости. В фазу налива зерна разница с контролем составила 0,37 т/га; 0,87; 1,02 и 1,22 т/га; в фазу полной спелости – 0,73 т/га; 1,26; 1,27 и 1,68 т/га. Наибольшую биомассу пшеница накапливала в эти фенофазы при посеве ее по житняковому пару.

Наименьшая площадь листовой поверхности в осенний период в посевах озимой пшеницы наблюдалась на контроле – 6,0 тыс. м2/га (табл. 1). Одинаковой отмечена площадь листьев на втором, третьем и четвертом вариантах при внесении соломы и сидератов – 6,3 тыс. м2/га; 6,8 и 6,7 тыс. м2/га. После житнякового пара площадь листьев пшеницы возросла до 7,4 тыс. м2/га. В трубкование на контрольном варианте площадь листьев составляла 10,5 тыс. м3/га. На опытных вариантах она колебалась от 11,2 до 14,7 тыс. м2/га, что выше контроля на 0,7–4,2 тыс. м2/га. В фазу колошения контроль уступал опытным вариантам по величине площади листьев на 0,7–4,8 тыс. м2/га; в фазу налива зерна – на 0,7 тыс. м2/га; 3,0; 2,8 и 3,5 тыс. м2/га. Различие с контролем на вариантах с сидератами и при внесении соломы на фоне мелиоративной обработки были почти одинаковым – 3,8–4,1 и 3,0–2,8 тыс. м2/га. Практически не отличался от них посев озимой пшеницы по житняку.

Показатели фотосинтеза озимой пшеницы в среднем за 2004 – 2007гг. (опыт второй)

Вариант опыта Площадь листьев,

тыс. м2/га Фотосинтетический потенциал,

тыс. м2(сут./га

осеннее кущение трубкование коло-шение налив зерна осенняя вегетация начало отрастания – трубкование трубкование – колошение колошение – налив зерна налив – полная спелость зерна

общий за вегетационный период

Черный пар (контроль) 6,0 10,5 21,1 16,4 165,2 182,4 409,1 228,0 183,7 1168,4

Пар + солома ячменя + N30 6,3 11,2 21,8 17,1 167,9 184,9 415,8 232,1 189,0 1189,7

Пар + солома ячменя + донник 6,8 13,0 24,8 19,4 181,0 218,2 507,3 294,8 227,7 1429,0

Пар + солома ячменя + N30 + мелиоративная вспашка 6,7 13,4 25,2 19,2 178,6 220,5 512,6 295,1 227,5 1434,3

Пар после распашки житняка 7,4 14,7 25,9 19,9 202,4 227,0 527,1 299,6 229,4 1485,5

Аналогично этим показателям изменялся и фотосинтетический потенциал посева. Наибольшим он был в период трубкования – колошения. На контроле и на варианте с соломой он не превышал 409,1–415, 8 тыс. м2(сут./га. На остальных вариантах он возрос до 507,3–527,1 тыс. м2(сут./га. Различие с контрольным вариантом было 98,2 тыс. м2(сут./га; 103,5 и 118,0 тыс. м2(сут./га, или 24,0–28,8 %. За вегетацию на контроле и при внесении соломы фотосинтетический потенциал составлял 1168,4 и 1189,7 тыс. м2(сут./га, а на остальных вариантах – 1429,0–1485,5 тыс. м2(сут./га. Это выше, чем на контроле на 22,3–27,1 %. Наибольшим общий фотосинтетический потенциал был на посевах пшеницы после житняка.

Чистая продуктивность фотосинтеза озимой пшеницы по вариантам изменялась незначительно, зато заметно колебалась по фазам развития растений. За осеннюю вегетацию чистая продуктивность фотосинтеза пшеницы составила 2,62–2,92 г/м2(сут./га, или 2,80±0,10 г/м2(сут. Коэффициент вариации равен 3,6 %. В период от начала вегетации до фазы трубкования чистая продуктивность фотосинтеза возросла по вариантам до 7,76–9,53 г/м2(сут. Колебания составили 8,26±1,48 г/м2(сут. Коэффициент вариации 17,9 %. Заметное различие с контролем было на посевах озимой пшеницы после житнякового пара. В период трубкования – колошения продуктивность снизилась и составила 1,15±0,05 г/м2(сут. Коэффициент вариации равнялся 4,3 %. Колебания внутри вариантов – в пределах ошибки опыта.

В среднем за вегетацию чистую продуктивность фотосинтеза озимой пшеницы по вариантам опыта можно считать одинаковой. Она равнялась 4,55±0,19. Коэффициент вариации был невысок – 4,2 %.

Яровая пшеница

Формирование урожайности яровой пшеницы тесно связано с работой листового аппарата, величиной площади листьев и накоплением биомассы растений.

На контроле в период колошения яровая пшеница накапливала 2,19 т/га сухого вещества (опыт 3). При внесении соломы количество его увеличилось на 11,9 %; при использовании N60P30 – на 18,7 и 24,6 %; после житняка – на 26,0 %.

В начале налива зерна величина биомассы пшеницы превышала контроль на варианте с соломой на 12,8 %; на варианте с минеральными удобрениями – на 20,0 и 25,7 %; после житняка – на 27,5 %. В фазу полной спелости эти различия с контролем составляли соответственно 1,0 %; 9,8; 18,3 и 20,8 %.

Наибольшей площадь листовой поверхности на всех вариантах опыта была у яровой пшеницы в фазу колошения. На контроле она составила 24,5 тыс. м2/га. На остальных вариантах площадь листьев была выше на 22,8–40,8 %.

Самая большая площадь листьев отмечена на вариантах, где вносили солому в сочетании с минеральными удобрениями и после распашки житняка – 34,5 и 32,6 тыс. м2/га. К наливу зерна площадь листьев снизилась за счет усыхания нижних ярусов. На контроле она равнялась 19,6 тыс. м2/га, т.е. снизилась по сравнению с фазой колошения на 4,9 тыс. м2/га. На опытных вариантах в налив зерна площадь листьев была больше, чем на контроле на 3,5 тыс. м2/га; 2,7; 4,5 и 5,2 тыс. м2/га, или на 17,8 %; 13,7; 22,9 и 26,5 %.

Наибольшей площадь листьев в фазу налива зерна была на варианте с совместным внесением в почву соломы с минеральными удобрениями (вариант 4) и после житняка (вариант 5).

Аналогичная закономерность складывалась и в отношении фотосинтетического потенциала.

Общий за вегетацию фотосинтетический потенциал составил на контроле 924,1 тыс. м2(сут./га. Внесение минеральных удобрений увеличило его на 18,1 %; запашка соломы – на 10,4 %; совместное использование соломы с минеральными удобрениями – на 24,4 %; посев после житняка – на 28,9 %.

Таким образом, не только площадь листьев, но и фотосинтетический потенциал заметно возрастали при запашке соломы, внесении минеральных удобрений, посеве пшеницы после распашки житняка.

В среднем за вегетацию намечалось незначительное увеличение чистой продуктивности посевов на опытных вариантах по сравнению с контролем. При внесении минеральных удобрений чистая продуктивность возрастала по сравнению с контролем на 9,5 %; соломы – на 7,7 %; при их совместном применение – на 6,3 %; при посеве после житняка – на 6,8 %. Коэффициент вариации при этом равнялся 3,0 %.

Использование сидератов в севообороте заметно увеличивало высоту растений (опыт 1). Исключение составила запашка соломы предшествующей культуры, где высота стеблестоя ячменя была практически одинаковой с контролем и равнялась 81 и 82 см. Внесение навоза повышало высоту стеблестоя ячменя на 9,9 %; навоза совместно с соломой – на 14,8 %; сидератов – на 11,1 %; сидератов совместно с соломой – на 19,7 %.

Максимальная площадь листьев ячменя в период колошения на контроле составляла 18,0 тыс. м2/га. Биомелиоранты заметно повышали ее. Внесение соломы повысило площадь листьев ячменя на 5,05 %; запашка навоза и сидератов – почти в 2 раза. При внесении навоза площадь листовой поверхности возросла на 83,9 %; навоза с соломой – на 95,6 %; сидератов – на 82,2 %; сидератов совместно с соломой – на 97,8 % .


загрузка...