Агроэкологические основы формирования урожайности зерновых культур и сои в условиях Среднего Приамурья (21.09.2009)

Автор: Асеева Татьяна Александровна

P2O5 - - - - 0,592

K2O -0,392 - -0,347 - 0,528

PH сол. - 0,480 - - 0,387

PH вод. - 0,355 -0,486 -0,374 0,505

Ca обм. -0,439 - - - 0,645

Mg обм. -0,469 - - 0,498 -0,341

Al2O3 - -0,470 - - -

Hг - -0,610 - 0,325 -

Влажность - - - 0,635 0,697

Множественный коэффициент корреляции 0,93 0,70 0,92 0,94 0,94

Уровень влияния агрохимических показателей на урожайность полевых культур в севооборотах определяется степенью взаимосвязей и взаимовлияния отдельных показателей агрохимических параметров, что подтверждается множественным корреляционно-регрессионным анализом экспериментальных данных. Анализ фактических данных по культурам подтверждает прямую тесную связь между собой основных элементов питания: N-NO3, N-NH4, P2O5, K2O и обратную – между содержанием в почве подвижного фосфора и обменного калия и кислотно-щелочными свойствами. В условиях нестабильного увлажнения отмечается сильная зависимость практически всех показателей плодородия почвы от ее влажности. Влажность почвы в значительной мере предопределяет направленность окислительно-восстановительных процессов в почве и уровень содержания в ней элементов минерального питания, а также ее кислотно-щелочные свойства. Затем убывающий ряд по мере ослабления активности образуют: PH водное, PH солевое, N-NO3, гидролитическая кислотность, Al2O3, Ca обменный, Mg обменный. Все эти показатели имеют сложную взаимосвязь друг с другом.

Сложность взаимоотношения растений с гетерогенной почвенной средой нашла свое выражение в уравнениях регрессии, отражающих зависимость урожайности полевых культур от агрохимических показателей почвы.

Урожайность сои в полевых севооборотах описывается уравнением регрессии:

У=22,1+ 0,08Х1 +0,57Х2 +0,57Х3 +0,14Х4 +2,87Х5 + 1,74Х6 – 0,23Х7 – 0,21Х8 + 0,17Х9 –1,59Х10 + 0,55Х11 ,

где: Х1 – N-NO3; Х2 – N-NH4; Х3 – P2O5; Х4 – K2O; Х5 – PH сол.; Х6 – PH вод.; Х7 – Ca обм.; Х8 – Mg обм.; Х9 – Al2O3; Х10 – Hг; Х11 – влажность

Урожайность сои в специализированных зерно-соевых севооборотах описывается уравнением регрессии:

У= 41,89 – 0,13Х1 +0,48 Х2 + 2,17 Х3 + 0,05Х4 – 4,96Х5 +4,5Х6 + 1,52Х7 –0,22Х8 – 1,22Х9 + 0,14Х10 + 0,82Х11

где: Х1 – N-NO3; Х2 – N-NH4; Х3 – P2O5; Х4 – K2O; Х5 – PH сол.; Х6 – PH вод.; Х7 – Ca обм.; Х8 – Mg обм.; Х9 – Al2O3; Х10 – Hг; Х11 – влажность

Из уравнений регрессии следует, что основная роль в повышении урожайности сои в полевых севооборотах принадлежит обеспеченности посевов подвижными фосфатами, коэффициент регрессии равен 2,17. Почвы специализированных севооборотов имеют более кислую реакцию почвенной среды, поэтому урожайность сои в значительной мере определяется кислотно-щелочными свойствами, снижает урожай сои кислая реакция почвенной среды и высокое содержание ионов алюминия, коэффициенты регрессии соответственно равны: -4,96 и -1,22.

Урожайность овса в полевом севообороте описывается следующим уравнением регрессии:

У = 94,34 – 0,02Х1 – 0,29Х2 + 1,0Х3 + 0,006Х4 – 19,06Х5 + 7,77Х6 – 28,49 Х7 +14,63Х8 + 0,74Х9 – 0,06Х10 – 0,15Х11 – 0,17Х12 – 3,75Х13 – 0,06Х14 – 0,40Х15 + 0,27Х16 ;

где: Х1 – N-NO3; Х2 – N-NH4; Х3 – P2O5; Х4 – K2O; Х5 – PH сол.; Х6 – PH вод.; Х7 – Ca обм.; Х8 – Mg обм.; Х9 – FeO; Х10 – Fe2O3; Х11 – Al2O3 подв.; Х12 – Al2O3обм.; Х13 – Hг; Х14 – влажность; Х15 – Ca сол.; Х16 – Mg сол.

Урожайность овса в специализированном зерно-соевом севообороте описывается следующим уравнением регрессии:

У = 27,62 + 0,32Х1 – 5,14Х2 – 1,37Х3 – 0,21Х4 – 0,99Х5 – 0,26Х6 – 44,34Х7 + 6,11Х8 – 0,23Х9 + 1,04Х10 – 0,13Х11 + 7,39Х12 – 0,42Х13 + 2,38Х14 – 1,20Х15 + 0,35Х16;

где: Х1 – N-NO3; Х2 – N-NH4; Х3 – P2O5; Х4 – K2O; Х5 – PH сол.; Х6 – PH вод.; Х7 – Ca обм.; Х8 – Mg обм.; Х9 – FeO; Х10 – Fe2O3; Х11 – Al2O3 подв.; Х12 – Al2O3обм.; Х13 – Hг; Х14 – влажность; Х15 – Ca сол.; Х16 – Mg сол.

На основании выполненных расчетов можно заключить, что на тяжелосуглинистых почвах Среднего Приамурья в полевых севооборотах урожайность зерновых культур и кукурузы не менее, чем на 80% определяется комплексом агрохимических параметров почвы. Урожайность сои на 49% определяется комплексом агрохимических параметров почвы. В зерно-соевых специализированных севооборотах эта зависимость возрастает до 88%. Урожайность овса в специализированных севооборотах, так же, как и в полевом, на 85% зависит от агрохимических свойств почвы.

7 Принципы адаптивно-ландшафтной системы земледелия для Среднего Приамурья

В главе на примере модельного хозяйства ГОПХ «Восточное» разработаны принципы построения системы земледелия на адаптивно-ландшафтной основе. В результате исследований изучена систематика рельефа территории хозяйства, структура почвенного покрова, установлены классы местности, дана им агропроизводственная оценка и на ее основе предложено использование земель в адаптивно-ландшафтной системе земледелия.

В основу агропроизводственной оценки положена возможная биопродуктивность овса как культуры, наиболее адаптированной к почвенным условиям хозяйства. При повышенной биопродуктивности возможен урожай овса 33-44, при средней – 23-33, низкой – 11-23 и очень низкой – менее 11 ц/га. Поэтому земли категории 1.3, 2.2, 2.3 с очень низкой биопродуктивностью пашни следует использовать под культурные пастбища и сенокосы, а категории 1.2, 2.1 с низкой биопродуктивностью пашни – только в системе травопольных севооборотов с соей и пайзой, хорошо приспособленными к условиям муссонного климата, а также под сенокосы и пастбища. Земли категории 1.1-а и 1.1-б с повышенной и средней биопродуктивностью следует использовать в почвозащитных длинноротационных севооборотах, где нет ограничения для возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе многолетних бобово-злаковых трав, зерновых и интенсивных пропашных культур на профилированной поверхности. Такой подход к использованию земель отвечает требованиям менее энергоемких и в экологическом отношении более благоприятных систем земледелия.

Рекомендуемые севообороты, учитывающие типы почв и условия увлажнения, позволят увеличить воспроизводство органического вещества в почве за счет растительных остатков в виде корней, жнивья, соломы, сидератов. При использовании на удобрение соломы зерновых и сои, убираемых комбайном с измельчением соломы, а также стерни и корневых остатков расчет прихода сухого органического вещества в почву составляет 35-62 ц/га за год. При гумификации образуется 0,7-1,1 т/га гумуса, что эквивалентно 10 т/га подстилочного навоза. Главное условие сохранения и воспроизводства плодородия почвы – это подбор и чередование культур в полевом севообороте с долей пропашных культур до 50%, повышение его продуктивности до 29 ц/га кормовых единиц и использование нетоварной части урожая на удобрение.

Таким образом, адаптивное размещение культур на полях севооборота, с учетом почвенной разности и элементов ландшафта, подбор более адаптированных сортов, введение в севообороты не менее 20% многолетних трав и не более 50% пропашных культур позволяют ограничить отрицательное влияние неблагоприятных факторов внешней среды на формирование урожая и получать с гектара пашни при использовании удобрений и химических мелиорантов в условиях Хабаровского края по 35-40 центнеров кормовых единиц с одного гектара севооборотной площади. Проведение реконструкции и восстановления осушительных систем на площади 38,2 тыс. га, позволит расширить посевную площадь на 25%, увеличить производство сельскохозяйственной продукции и укрепить кормовую базу животноводства.

8 Биоэнергетическая эффективность различных приемов повышения урожайности зерновых культур и сои в полевых севооборотах Среднего Приамурья

В главе представлены расчеты окупаемости минеральных удобрений прибавкой зерна изучаемыми культурами и результаты биоэнергетической оценки.

Результат оценки окупаемости удобрений прибавкой урожая дополнительной продукции и биоэнергетической оценки различных приемов повышения обеспеченности минеральным питанием, позволяет сделать вывод, что все приемы являются энергосберегающими, так как от их применения получен чистый энергетический доход, который значительно превышает затраты на получение продукции. Наиболее эффективно под овес применять при высоком уровне плодородия азотные удобрения в дозе N60 на известкованном фоне, при низком уровне плодородия N60 P60 K30, что обеспечивает получение урожая зерна 35,0-45,3 ц/га.

Наиболее эффективно под яровую пшеницу применять минеральные удобрения в дозе N60 P30 K60 и N90 P60 K60 в зависимости от уровня плодородия почвы, что обеспечивает получение 23,8-24,6 ц/га зерна.

При возделывании ячменя при высоком уровне содержания в почве подвижных фосфатов наиболее эффективны минеральные удобрения в дозе N60P30K60 , при низком содержании в пахотном слое почвы подвижных фосфатов дозу фосфорных удобрений необходимо увеличить до 60 кг д.в. на га, что обеспечивает получение 30,6-30,2 ц/га зерна.

При возделывании сои при высоком уровне плодородия почвы и благоприятной кислотно-щелочной среде наиболее экономически эффективно использовать азотные удобрения в дозе N30 , что обеспечивает получение 21,4 ц/га зерна. При низком уровне плодородия рекомендуется вносить полное минеральное удобрение в дозе N30 P60K30, которая позволяет получать урожай зерна 21,7 ц/га.

Выводы

1. В результате комплексной оценки почвенных ресурсов Среднего Приамурья и расчета баланса основных элементов питания установили отрицательный его показатель для двух элементов – азота и калия: для азота он составляет -19,1кг/га, для калия соответственно -37,0 кг/га. За счет более высоких доз фосфорных удобрений, начиная с 2003 г. в почве наметился положительный баланс фосфора +9,3кг/га.

2. Качественная оценка тяжелосуглинистых почв по агрохимическим показателям и урожайности возделываемых культур позволила определить бонитет почвы для изучаемых культур. В результате установлено, что для овса бонитет определяется 70-96 баллами, для яровой пшеницы – 77-93, сои – 63-86 и ячменя – 64-80 баллами.


загрузка...