Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СОДЕРЖАНИЯ ПОЧВЫ НА ВИНОГРАДНИКАХ

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СОДЕРЖАНИЯ ПОЧВЫ НА ВИНОГРАДНИКАХ"



На правах рукописи

Петров Валерий Семенович

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СОДЕРЖАНИЯ ПОЧВЫ НА ВИНОГРАДНИКАХ

Специальность: 06,01.07 - Плодоводство, виноградарство

V.

^ Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

V" ■ 0

Краснодар - 2003

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте виноградарства и виноделия им. Я .И. Потапенко (ГНУ РАСХН ВНИИВиВ)

Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук ПЕРОВ H.H.

Доктор биологических наук, профессор ВАЛЬКОВ Ц.Ф

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор РАДЖАБОВ АХ

Ведущая организация;

Донской Государственный аграрный университет

Защита состоится ] 8 декабря 2003 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.056.0f при СевероКавказском зональном НИИ садоводства и виноградарства по адресу: 350901, г. Краснодар, ул. 40 лет Победы, 39

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке СКЗНИИСиВ

Автореферат разослан " 12." ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, /о кандидат сельскохозяйственных наук Худавердов

общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Стабилизация отрасли виноградарства и дальнейшее устойчивое се развитие, направленное на удовлетворение возрастающих потребностей в высококачественном винограде для потребления в свежем виде и переработки, во многом зависит от эффективности применяемых технологий. Современные технологии должны обеспечивать оптимальные условия для реализации биологического потенциала растений и наращивания их продуктивности на основе возобновляемых природных ресурсов.

В истории земледелия наблюдается постоянный процесс усовершенствования систем содержания почвы. С учетом особенностей каждого конкретного региона, климата, почв, в разные периоды времени были разработаны и предложены для практического использования способы ухода за почвой, в наибольшей степени удовлетворяющие требованиям виноградного растения. Поиск путей создания оптимальной среды произрастания растений, получения высококачественного урожая ягод винограда с заданными параметрами привел к

*

созданию большого разнообразия способов ухода за почвой. Все способы содержания почв и их разновидности объединяются в две большие группы: тин черного пара и биологическая система (рис 1).

Основой земледелия является плодородие почвы. В настоящее время практически на всей площади виноградников Российской Федерации почва обрабатывается по типу черного пара. В условиях интенсивного производства в режиме монокультуры нарушается малый биологический круговорот элементов питания, наблюдается возрастающая эксплуатация естественного плодородия почвы, уменьшаются запасы гумуса, происходит трансформация элементов питания в труднодоступные и недоступные формы, ухудшаются водно-физические свойства почвы, что ведег к ослаблению устойчивости и уменьшению продуктивности агрозкосистем. Дальнейшая интенсификация производства винограда с использованием черного пара в режиме монокультуры становится проблематичной. В связи с этим возникает потребиость^вдюискс_исшыхледоходов к содержанию почвы и решении задач, связанных с воспроизв©д«твр.\Г'

Рисунок 1 - Классификация способов содержания почвы

почвенного плодородия, созданием условий для стабильных и достаточных объемов производства винограда без нарушения экологической срсды его произрастали». Решение этих проблем крайне актуально.

Анализ состояния и тенденций развития современных способов содержания почвы на виноградниках показал, что в последние годы ведущие ученые Европы и Америки в странах с развитым виноградарством при разработке и совершенствовании приемов содержания почвы наибольшее внимание уделяют биотехнологиям, обеспечивающим высокоинтенсивное производство с сохранением ресурсного потенциала почвы н экологии в целом. По актуальности и приоритетности развития биотехнологии стоят сегодня во веем мире в одном ряду с глобальными информационными технологиями.

Основу биологического способа содержания почвы составляет травосеяние. Под плотным травяным покровом восстанавливается малый биологический круговорот зольных элементов и азота, естественный процесс воспроизводства почвенного плодородия, существенно улучшаются водно-физические,

*

тепловые и воздушные свойства почвы, питание растений, формируется наиболее устойчивый и продуктивный амнелоценоз. Выполняя средообразуклцую роль, биологический способ содержания почвы направлен на максимальное использование возобновляемых природных источников энергии, аккумуляцию ее в составляющих почвенное плодородие и трансформацию в урожай винограда.

Широкое практическое использование биологического способа содержания почвы на виноградниках России пока еще далеко от реального воплощения. Анализ литературных источников и практический опыт свидетельствуют о том, что изученность этой проблемы находится на первых ступенях познания закономерностей и процессов, происходящих при возделывании винограда » ампс-лоценозе. Исследования носили эпизодический характер и, как правило, имели отрицательный результат. В большинстве случаев высеваемые травы угнетали развитие кустов винограда, приводили к снижению урожайности. Первые отрицательные результаты отпугивали ученых и практиков, исследования прерыаа-лись.

Несмотря на малый объем исследований накопленные к настоящему времени знания имеют большое значение для дальнейшего изучения основ и совершенствования систем содержания почвы на виноградниках.

Исходной теоретической базой для наших исследований явились труды отечественных ученых К.А. Серпуховитиной, В.Т, Красулиной, Ш.Н, Гусейнова, H.H. Перова, Н.Р. Толокова, а также зарубежных - М.С. Кухаре ко го, ИЛ, Мнхалаке, Д.Д. Германюк, И.С. Константинова и др.

Цель исследования: теоретически обосновать и экспериментально подтвердить возможность естественного воспроизврдства плодородия почвы с использованием возобновляемых источршков энергии па основе биологической системы содержания почвы в условиях высокоинтенсивного производства винограда на обыкновенных черноземах юга Российской Федерации, оптимизировать регламент и подготовить рекомендации для широкого практического применения биологической системы содержания почвы.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

- изучить и расширить видовой перечень трав, пригодных для посева в междурядьях винофада, выявить их роль в создании устойчивых ампелоцено-зов;

- установить закономерности и видовые изменения в травяном покрове нрп длительном залужении междурядий винограда;

- установить характер и степень изменения плодородия почвы под влиянием травяного покрова в междурядьях винограда;

- выявить влияние биологической системы содержания почвы на водно-физические сзойства:

- оптимизировать основные элементы биологической системы содержания почвы;

- установить степень влияния разных видов трав и биологической системы в целом на продуктивность винограда;

- выявить изменения в составе машииотракторного парка при переходе от

черного пара к биологической системе содержания почв;

- дать эпергоэкономическую оценку разным способам содержания почвы виноградников;

- разработать предложения по эффективному практическому применению биологической системы содержания почвы виноградников.

Научная новизна работы. Установлена закономерность снижения плодородия чернозема обыкновенного под виноградниками, возделываемых дли-тедьное время в режиме монокультуры.

Новыми являются научные данные о сохранении и воспроизводстве плодородия чернозема обыкновенного, стабильном и высоком плодоношении винограда, возделываемого в ампелоценозах с применением высокоэффективной биологической системы содержания почв.

Выявлены закономерности видовых изменений в травяном покрове в многолетней дииамике при залужении междурядий винограда разными видами трав.

Установлены виды трав, способные длительный период времени доминировать в ампелоценозе, подавлять развитие сорняков н обеспечивать благоприятные условия для роста и плодоношения винограда.

Усовершенствована методика изучения влажности почвы на виноградниках с полосным залужением.

Установлены минимальные значения влагообеснеченкости насаждений винограда, при которых уровень плодоношения растений не снижается.

Разработана, научно обоснована и предложена для высокоэффективного практического применения биологическая система содержания почвы на виноградниках, обеспечивающая воспроизводство почвенного плодородия, улучшающая водно-физические свойства почвы, высокое и стабильное плодоношение винограда, снижение энергозатрат и себестоимости производимой продукции.

Практическая ценность работы. Биологическая система содержания почвы, обеспечивающая формирование устойчивых ампелоценозов с использо-

пан нем посева функционально направленных видов трав доведена до практической реализации и прошла производственные испытания.

Разработан способ борьбы с эрозией почв в садах и виноградниках, основанный на использовании высокой противоэрозионной эффективности травяного покрова в междурядьях многолетних насаждений (АС 1410911).

Разработан способ укрытия виноградников и устройство для его осуществления, Способ обеспечивает глубокое рыхление уплотненных участков междурядья виноградинкой и одновременное внесение минеральных удобрений (АС №1009333).

Основные наложения и выводы результатов исследований использованы в "Системе ведения агропромышленного производства Ростовской области на период 2001-2005 годы", (Ростов - на - Дону, 2001 г.).

Апробация работы. Основные положения работы доложены на научно-техшиеском совете МСХ Ростовской области (г. Ростов - на - Дону, 1997 г.), представлялись на международных научно-нрактических конференциях "Prgre-sul nehmico sliintifi) in viticultiire" (Кишинев, 1998 г.), "Садоводство и виноградарство 21 века" (Краснодар, 1999г.), на ученых советах Всероссийского НИИ виноградарства и вий'одслия им. Я.И. Потапенко (1991,1996,2001 г.г.), на НТС Всероссийского НИИ виноградарства и виноделия им Я.И. Потапенко (ежегодно с 1992 но 1995 г.г., с 1997 по 2000 г.г.).

Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:

- закономерности изменений видового состава, численности и массы трав в разных ампелоценозах в многолетней и сезонной динамике;

- биологические факторы воспроизводства плодородия за счет возобновляемых ресурсов и их значение в плодородии почвы (растительные остатки, фитомасса);

- средообразуюишй потенциал биологического способа содержания почвы;

- восстановление положительного баланса элементов питания и гумуса на

виноградниках, возделываемых в ампелоценозе;

- восстановление важнейших водно-физических свойств почвы при длительном применении биологической системы ее содержания в междурядьях винограда;

- различное влияние вида трав на урожайность винограда и их решающая роль в устойчивом плодоношении виноградников, возделываемых в ампелоценозе;

- энергетическое и экономическое обоснование преимущества биологической системы содержания почвы на виноградниках по сравнению с традиционным черным паром.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 43 печатные работы, в т.ч. монография "Научные основы биологической системы содержания почвы на винограднлкзх", получено два авторских свидетельства на три изобретения.

Вклад автора. Автор работы принимал непосредственное участие в раз*

работке направлений я программы исследований, участвовал в постановке и проведении экспериментов, систематизировал и анализировал теоретический и экспериментальный материал (1976-2002 г.г.), Доля личного участия автора в получении результатов исследований более 90 %.

Структура и объем работы. Диссертационная работа представляет собой рукопись на 236 страницах, включающая 61 таблицу, 23 рисунка, библиографию из 229 источников отечественных и иностранных авторов, состоит из введения, 6 глав, выводов по результатам исследований, списка использованной литературы,

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Условия« объекты и методы проведения исследовании

Исследования охватывают зону черноземов обыкновенных на территории Северного Кавказа.

Климат региона - умеренно-континентальный. Среднемноголстняя сумма

температур воздуха выше 10°С составляет 3200-3400°, продолжительность безморозного периода - 175 - 190, теплого - 240-260 дней (Агроклиматические ресурсы Ростовской области, 1972). Приход ФАР за вегетацию - 3,5-4,0 млрд. ккал Ira. Среднемноголетнее количество осадков за год - 450-555 мм, срсдне-миоголетняя температура - 8,8 - 9,4"С. Распределение осадков крайис неравномерное, за теплый период их выпадает до 300 мм, основное накопление влаги происходит в осснне-зимний период

Почва - чернозем обыкновенный среднемощный тяжелосуглинистый или легкоглинистый на лессовидном суглинке. Содержание гу муса в пахотном сло<-- 3,4 - 4,1%, общего азота - 0,20-0,25%, валового фосфора - 0,16-0,18%, калия -2,3-2,4%. Обеспеченность минеральным азотом и подвижным фосфором низкая и очень низкая, обменным калием - средняя и повышенная. Сумма поглощенных оснований в верхних горизонтах 36-39 мг/экв,, из них на долю кальция приходится 80-90%. Плотность пахотного слоя почвы р ненарушенном состоянии составляет 1,15-1,25 г/см3, предельная полевая влагоемкость - 35-36% от массы почвы, породность - 60-62%.

Основные исследования выполнены в длительных стационарных полевых опытах с 1976 по 2002 г .г. на черноземе обыкновенном {г.Новочеркасск) и каштановых почвах (г.Цимлянск), занятых многолегними насаждениями винограда зимостойких сортов Выдвиженец, Бианка, Цветочный, Саперави Северный. Почвенные анализы выполняли общепринятыми методами, фракционный состав азога в почве — по Э.И. Шконде, И Е. Королевой; гумус - по И.В. Тюрину; его фракционный сослав - по И.В. Тюрину в модификации В.В. Пономаревой, Т.А, Плотниковой; валовый фосфор - по К.Е.Гипзбург, JI.C, Лебедевой, Л,Ф. Артамоновой, pH (солевой вытлжки) электрометрически, поглощенные основания по И.В. Тюрину (Агрохимические методы исследований почв, 1975 г.), влажность почвы определяли терм о статтю-весов ым методом A.A.Роде (1969 г.), водопроницаемость - методом рам, агробиологические учеты и наблюдения проводили ежегодно на одних и тех же кустах по методическим рекомендациям агротехнических исследований ВНИИВиВ им. Я, И. Потапенко (Новочеркасск,

1978 г.). Математическая обработка экспериментальных данных выполнялась методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализа по Б.А. Доспехову (1985 г.). Экономическую эффективность определяли общепринятым способом сравнительного анализа изучаемых вариантов содержания почвы на виноградниках.

2. Экспериментальная часть

2,1. Виды трав, их роль а формировании устойчивых« высокопродуктивных амвелоценозов

Важнейшим условием эффективного возделывания вннотрада в ампело-ценозах с использованием биологической системы содержания почвы является подбор трав, адагггированных к конкретным почвенно-климатическим особенностям региона. При залужен ни междурядий на виноградниках с биологической системой содержания почвы, наряду с высеваемыми травами, отрастают сегетальные виды (сорняки), формируется сообщество трав и винограда, развивающееся по законам фитоненозов. Одно из требований к высеваемым травам -они не должны угнетать растения винограда, замедлять их развитие и снижать продуктивность. Наоборот, они должны доминировать в травяном покрове в течение длительного периода времени, ингибировать рост и развитие сорняков, формировать благоприятную среду дня высокоэффективного развития и плодоношения винограда в агроненозах.

При залужении междурядий виноградников травяной покров представляет собой динамичное сообщество растений сеяных и сегсгальных видов трав. В процессе их постоянной конкуренции в травяном покрове происходят видовые изменения в многолетней и сезонной динамике, Закономернности таких изменений представлены нами на примере отдельных видов трав, за поведением которых наблюдали в течение 13 лет непрерывно, это RUMEX ACETOSA (щавель кислый), AGROSTIS STOLONIFKRA (полевица побегообразующая), РОА BULBOSA (мятлик луковичный) и разиотравье, сформировавшееся естественным путем. В качестве контроля использовали черный пар.

Для распаханных территорий степной части Северного Кавказа характерным является большое разнообразие видов сорной растительности При длительной эксплуатации пашни формируется сообщество сегетальных растений, как правило, из рудеральных видов трав. Обследование промышленных виноградников в ОПХ "Ключевое" показало, что на участках с черным паром весной отрастают, в первую очередь, эфемеры и эфемероиды, однолетние ранние сорняки, затем к началу лета начинают доминировать многолегние виды.

Аналогичным был растительный покров на опытном стационарном участке. На контрольном вариаЕгте с черным паром за период наблюдений встречалось 12 видов трав. Малолетние, ранние сорняки были представлены следующими видами: яснотка пурпуровая, марь белая, поздние - амброзия полынноли-стная, крестовник обыкновенный, щирица колосистая, зимующие - пастушья сумка, гулявник лекарственный, многолетние - выонок полевой, осот полевой, латук татарский и др. Плотность растений этих видов составляла в среднем за весь период исследований 14 шт, на 1 м2. Наибольшую долю 53% занимали многолетние виды. Чаще всего встречались осот (21%) и выонок полевой (21%). Из однолетних видов больше, чем других, было щирицы (17%) и пастушьей сумки (13%), В отдельные года в ранневесенние сроки численность растений доспн*ала 52 шт. на 1 м2. Вспышка большого количества рзстений наблюдалась преимущественно за счет малолетних яровых сорняков. Эти виды легко уничтожались при первой же культивации почвы. Многолетние корнеот-прысковые и корневищные сорняки более устойчивы и отрастали после каждой культивации. Практика показывает, что для их подавления и содержания почвы на виноградниках в чисгом от сорнякоз виде необходимо не менее б культивации и 2-х ручных прополок в ряду.

ЕСТЕСТВЕННОЕ ЗАЛУЖЕНИЕ. На виноградниках с естественным за-лужением травяной покров представлял собой динамичное сообщество разных видов трав. Видовой состав и плотность травяного покрова менялись в динамике по схеме перелога. В начале были травы, характерные для черного пара - яснотка пурпуровая, осот, выонок палевой, пастушья сумка. Они появились сра-

о

зу, как только междурядья оставили для залуження. На второй и третий годы стали появляться амброзия, резак, тысячелистник, злаки, бобовые. Такие виды, как гулявник лекарственный, паслен черный, лебеда раскидистая появились только на 4-й год, в последующем они были вытеснены из сообщества. Травы, устойчивые к вытеснению - осот, вьюнок полевой, крестовник обыкновенный, мелколепестник, присутствовали в сообществе па протяжении всего периода наблюдений. Начиная с восьмого года и далее до конца наблюдений, в сообществе доминировали злаки.

Главным достоинством естественного залужения является то, что при самозарастании пашни формируется растительный покров ш трав, адаптированных к экологическим условиям места их произрастания. Такие сообщества наиболее устойчивы и могут функционировать длительный период времени, не требуя никаких дополнительных затрат на его создание.

RUMHX ACETOSA (щавель кислый). После посева и отрастания щавеля

кислого в междурядьях винограда постепенно появлялись сегстальные правы.

*

Такие виды, как осот и вьюнок полевой, появились в посевах щавеля раньше других видов (на четвертый год) и присутствовали постоянно до окончания наблюдений без существенных изменений их численности. Латук татарский и мелколепестник канадский появились в травяном покрове также рано. Из-за слабой конкурентоспособности в последующем их численность постоянно уменьшалась до полного исчезновения. Амброзия полы полистная полнилась через пять лет и в последующем ее численность постепенно увеличивалась благодаря большой плодовитости. Другие виды: вязель пестрый, паслен черный, лебеда раскидистая появлялись в травяном покрове очень редко и в небольшом количестве. Благодаря своим биологическим свойствам: раннему отрастанию вссной и высокой энергии роста, способности противостоять вытеснению другими видами щавель кислый доминировал в травяном покрове в течение всего 13-ти летнего периода исследований.

Учитывая высокую конкурентоспособность в травяном сообществе, способность длительное, время домншгровать и подавлять сорняки в травяном по-

крове щавель кислый наилучшим образом подходит для посева в междурядьях винограда в качестве основного ■элемента биологического способа содержания почвы, обеспечивая видовое постоянство и устойчивость,

AGROSTJS STOLOHLFERA (полевица яобегообразующая), При выборе полевицы побегообразующей для задужения междурядий и изучения ее средо-образующей роли во вин манне бра)ги мелкое залегание корнем растений, низкоросл ость, способность формировать плотный растительный полог. Низкорослый травяной покров этого вида растений не требует частого скашивания, В первые годы, когда полевица не била засорена, скашивание не проводили, в дальнейшем это делали не более трех раз за вегетацию.

В последующем полевица побегообразующая оказалась неустойчивой и легко поддавалась вытеснению из травяного покрова другими видами. В наших опытах в первые годы после посева полевицы наблюдались единичные растения осота, амброзии полы полистной, выоика полевого и мелколепестника канадского. Эги виды присутствовали в сообществе в течение всего периода наблюдений. Их численность постоянно увеличивалась в многолетней динамике, Дымяика лекарственная, костер, крестовник, мышей, щирица, ярутка встречались в начале исследований, а затем исчезли из траняного покрова,

Доминировал в этом травяном сообществе пырей ползучий, вытесняя другие виды. Пырей появился на второй год задужеви» в количестве 1-2 растений на 1 х*А Па седьмой год его плотность увеличилась до S2 hit, на 1 м5. Полевица, не выдержав активного наступления других видов, полностью исчезла. По нашему мнению, из-за слабой конкурентоспособности в растительном сообществе, полевица побегообразующая не может иметь широкого практического применения в виноградарстве,

РОА BULBOSA (мятлик луковичный). Особенностью мятлика луковичного, как эфемероида, является его короткий период вегетации. В условиях Ростовской области в мае он уже закапчивает вегепацню. Как правило, в период покоя мятлика появляются другие виды. Наблюдения показывают, что мятлик луковичный способен доминировать а травяном покрове не менее 8 лет, фор-

мировать плотный растительный полог и сдерживать распространение других видов (сорняков). Такие виды трав как марь белая, мышей зеленый, паслен черный, крестовник не выдерживают конкуренции в сообществе. Они появляются в травяном покрове сразу после посева мятлика, а затем исчезают из сообщества. Учитывая, что мятлик луковичный заканчивает вегетацию очень рано - то, видимо, это влияние не мятлика, а комплексное воздействие других видов трав в этом сообществе. Такие виды как вьюнок полевой, мелколепестник канадский, осот нолевой, амброзия присутствовали в травяном покрове от начала до конца девятилетних наблюдений. Мятлик луковичный подвержен влиянию погодных условий и может полностью исчезнуть из травяного сообщества под влиянием неблагоприятных метеоситуаций, длительных засух, обильных и продолжительных дождей. При строгом подходе к выбору трав для биологической системы содержания почвы в междурядьях винограда мятлик луковичный в силу отмеченных причин может иметь только ограниченное временем практическое применение или использоваться в смесн с другими травами.

*

2.2, Надземная масса трав в ампелоценозах

Органика является основным материалом для накопления и воспроизводства почвенного плодородия. Плотность и видовой состав 1равяного покрова в междурядьях винограда, морфометрические показатели растений определяют количество поступающей органики, вовлекаемой в естественный процесс формирования почвенного профиля. Как правило, растения с мясистыми, сочными листьями имеют большую массу ло сравнению со злаками. Чем больше таких растений в травяном покрове, тем больше их фитомасса. В междурядьях винограда со щавелем кислым бьгла самая большая зеленая масса из числа представленных выше растительных сообществ. Всего за 10 лет наблюдений при трехкратном скашивании зеленая масса трав составила 500 т/га. После щавеля но количеству надземной фитомассы на единицу площади в убывающем порядке следуют: естественное залужение - 19,2; мятлик луковичный - 5,4; черный пар - 4,5 и полевица побегообразуюгцая 3,7 т/га в год (рис. 2).

I

е

100 90 во 70 60 50 40 30 20 10

7-—V

черный пар

Ч-х-

\ — — щавель кислый Т~ «,, полевица побег

\ • ••••мятлик лук.

■ естёСт. за лужение

/ у "V \

/ .....у. V

/ / ______J

* / .............

" 1 1 ■•р» 1 ммц» н ■ *

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1S96 1997 1998 1999 2000

Рисунок 2 - Зеленая масса травяного покрова в междурядьях винограда с зал ужением разными видами трав

Небольшая надземная фитомасса в междурвдьях виноградника с мятликом луковичным и полевицей побегообразующей объясняется их иизкоросло-стью, тонкими и короткими побегами. Кроме того, мятлик луковичный, как эфемероид, имеет короткий период вегетации. К концу мая он уже обсеменяется, заканчивает вегетацию и вновь возобновляет рост только поздней осенью.

На виноградниках с ендератамн зеленая масса траз также зависит от вида высеваемых трав, их плотности, а также от сроков скашивания и ширины полосы посева. Чем шире полоса посева и позднее скашивание, тем больше надземная масса трав (табл. 1).

Приведенные результаты исследований свидетельствуют о том, что при целенаправленном подборе и посеве трав в междурядьях виноградшжа, применении необходимой агротехники но уходу за травяным покровом достигается бездефицитный приток органики в почву, способный обеспечить естественный процесс воспроизводства почвенного плодородия, улучшить водно - физические свойства почвы.

Таблица 1 - Зеленя масса травяного покрова в междурядьях виноградника с сидеритами при разных сроках скашивания и разной шириной полосы посева трав, т/га,___

Варианты Оз. рапс Горох

1992 1993 1994 1995

Ширина посева Зм, 1-й срок скашивания 26,3 25,5 28,0 20,7

Ширина посева Зм, 2-й срок скашивания 29,9 27,3 30,6 25,4

Ширина посева Зм, 3-й срок скашивания 51,4 33,2 35,5 25,4

Ширина посева 2,25м, 3-й срок скашивания 42,0 24,2 25,7 14,6

Ширина посева 1,50м, 3-й срок скашивания 30,4 16,] 16,4 108

Ширина посева 0,75м. 3-й срок скашивания 13,5 7,8 7,9 5,4

2,3. Восстановление плодородия почвы па виноградниках при длительном применении биологической системы содержания почвы

Установлено достоверное снижение количестве!пго-качестве!того содержания гумуса в междурядьях с черным паром и повышение его на участках с залужением (табл, 2).

Запасы гумуса в слое 0-60 см исходной почвы на участке с черным паром составляли 247,3 т/га, через 13 лет парования было потеряно 6,7 т/га гумуса или 0,515 т/га ежегодно. При залужен¡ш междурядий щавелем запасы 1умуса увеличились по сравнению с исходным содержанием на 3,8 т/га или ежегодно поступало в почву 0,292 т/га органического вещества.

Особенностью состава гуминовых кислот чернозема обыкновенного является преобладание фракции 2 - черных гуминовых кислот, связанных с кальцием (33,2-40,1% от общего углерода). Содержание гуминовых кислот, свободных и связанных с полугорными окислами (фракция I), было невелико - 2,23,4% от Ссощ., Гуминовые кислоты, связанные с глинистыми минералами и неподвижными формами полуторных окислов (фракция 3) в исходной почве, составляли 9,2-9,6% от общего углерода,

В составе фульвокислот, как и гуминовых, преобладающей фракцией яв-

Таблица 2 - Изменение фракционно-группового состава гумуса в черноземе обыкновенном под виноградниками при разном содержании почвы. ОПХ "Ключевое", г. Новочеркасск

Слой почвы С общ. __ Сщ С^к Сгк С<$ц С ост.

1 1 2 | 3 | 8 1а 1 2 1 3 | 8

Междурядья винограда с черным паром, 1986 г.

0-30 2.29 100 0.05 2.2 076 33,2 0,21 9,2 1,02 44,6 0.06 2,6 0.06 2,6 0,23 10,0 <Ш 7,4 0.52 22,6 2,0 0,75 32,8

30-60 ш 100 0Р4 2.3 0,69 39,0 0.17 9,6 0.90 50,9 0.05 2,8 0.04 2,3 ¡иг 10,2 0,16 9,0 0.43 24,3 2,1 0,44 24,8

Междурядья винограда с черным-паром, 2000 г.

0-30 2.19 100 0.07 3.2 СШ 1 0,17 33,3 7, В 0.97 44.3 101 2,3 0.03 1,4 0.22 10,1 0.18 8,2 5А*\ 20 22,0 * 0.74 33,7

30-60 | Ц6 ; 1оо 0.04 2,3 ОЛО 0Л2 39,8 ! 6,8 0,86 43,9 0.04 2,3 0.03 1,7 <ш 10,2 &Д5 8,5 Ш 22 22,7 | ' 0.50 2Х,4

Междурядья винограда с залужением щавелем кислым, 2000 г.

0-30 2,35 100 0,08 3,4 0,82 33,9 0,19 ! 1^09 1 0,05 8,1 46,4 ) 2,1 0,04 | <Ш 1,7 | 10,2 0.20 8.5 0,17 9.6 0.53 22,.5 2,1 <Ш

30-60 Ы1 100 0.04 2,3 ал. 40,1 0Л6 } 0,91 I Ш 9,0 [ 51,4 ! 2,3 Р^У | 0Д9 2,3 | 10.7 <И4 24,9 2,1 0Г42 23,7

Примечание, 5 - сумма фракций

ляется вторая, связанная с кальцием, на се долю приходилось 10,0-10.7% от общего или 43-45% от суммы. Наименьшее количество в составе фульвокислот исходной почвы обыкновенного чернозема приходилось на фракцию 1, связанную в почве с этой же фракцией гуминовых кислот, и фракцию 1а свободных фульвокислот и связанных с подвижными полуторными окислами соответственно 1,7-2,6% и 2,1-2,8% от Сост. Наиболее высоко дисперсная часть гумуса составляет незначительную долю органического углерода, что указывает на устойчивость органического вещества обыкновенного чернозема. Доля третьей, наиболее прочно связанной фракции фульвокислот, составляла 7,4-9,6%. Отношение суммы фракций гуминовых кислот к сумме фульвокислот соответствует 2,0-2,1, что находится на границе двух типов гумусообразования фульват-но-гумзтном (1,0-2,0) и гуматном (> 2,0). В качественном составе гумуса в междурядьях с черным паром наблюдалось уменьшение доли гуминовых (второй

к третьей фракций) и фульвокислот (первой фракции).

Непосредственным источником питания растений является минеральный азот, ближабшпш резервом - легко гид ролизуем ы й и отчасти трудногидроли-зуемый, Негидролизуемый и часть трудногидролизу ем о 1x1 азота в почве представляют потенциальные запасы.

Установлены весьма существенные изменения валового и фракционного состава азота в обыкновенном черноземе за период с 1986 по 2000 г.г. Запасы общего азота исходной почвы в метровом слое чернозема обыкновенного на винограднике с черным паром составляли 19,23 т/га. За 13 лет содержание азота в почве с черным паром уменьшилось на 1,06 т/га, ежегодная потеря составила 0,082 т/га. Запасы Н^щ. в метровом слое почвы в междурядьях с залужен и ем практически не изменились.

Уровень содержания разных форм азота находился в полном соответствии с количеством гумуса и общего азота в почве. Отношение углерода к азоту

в пахотном слое исходной почвы составляло 10,6. За 14 летний период с 1986

*

но 2000 годы эта величина на участках виноградника с черным паром увеличилась до 10,8; на вариантах залужением щавелем кислым уменьшилась до 10,2. В слое 30-60 см отношение углерода к азоту в исходной почве составляла 9,7. За 14 летний период наблюдений эта величина увеличилась на черном пару до 10,0; - залужении 10,3.

Фракция легкоги дролизу смого азота, в агрономическом отношении, является наиболее ценной среди органических форм азота, т.к. это ближайший резерв минерализации для растений и микроорганизмов. Доля легкогидролизуе-мого азота за 13-летний период я междурядьях с черным паром снизилась относительно исходного содержания в пахотном слое на 22%, а в междурядьях запетых щавелем на 10%. В более глубоких слоях почвы изменения этой фракции азота были незначительны.

В составе гидролизуемых соединений органического азота наибольшая доля приходится на довольно устойчивую трудногндролнзуемую фракцию, которая является наиболее стабильной. Содержание этой формы азота было наи-

более высокое в верхних слоях и составляло в пахотном слое исходной почвы 12,7%, При содержании почвы по типу черного пара изменения были незначительные (12,5%), а при зал ужении щавелем наблюдалось достоверное увеличение до 13,9%.

Основная часть органического азота в почве приходится на долю очень стойкой фракции не гидролизу ем ого азота - от 78,5% в верхнем слое исходной почвы до 83,5% в слое 30-60 см в междурядьях с черным паром. В профиле изучаемой почвы относительное содержание негидролизуемого азота распределено неравномерно, с некоторой тенденцией к увеличению этой величины в нижних горизонтах. С глубиной количество азота этой фракции возрастает, что объясняется стабильными условиями увлажнения и температуры в более глубоких слоях почвы.

Следует отметить, что за период наблюдений в междурядьях с черным паром заметно увеличилась доля негидролизуемого азота, так гак в результате постоянно протекающей минерализации органического вещества в теплый период года вдет потеря азота п процессе денитрификацни. Это во многом объясняет возросшую эффективность азотных удобрений на обыкновенных черноземах.

Таким образом, длительное содержание почвы на виноградниках под черным паром приводит к утрате органического вещества и общего азота в почве, однако величина этих потерь гораздо меньше, чем предполагалось и принято считать сейчас прн проведении расчетов баланса гумуса. Очевидно, далеко не все статьи баланса азота учитываются в расчетах, что требует дополнительного их изучения при проведении балансовых исследований на обыкновенных черноземах.

Нашими исследованиями установлено, что содержание валового фосфора и его минеральной части, представленной фосфатами алюминия, железа и кальция, мало изменяется при переходе от черного пара к биологической системе содержании почвы в междурядьях виноградника.

Большая часть фракционного фосфора была представлена кальций - фос-

фатом - 24,9-25,6% от валового, на долю алюмо- и железофосфатов суммарно приходилось лишь 1,7-1,8%.

Сумма поглощенных оснований составляла в пахотном слое 39,4 -40,8 мг/экв. на 100 г, убывая в глубь по метровому профилю почвы. В составе поглощенных оснований преобладает кальций - 85-90% от суммы, остальная часть представлена магнием. Количество кальция с глубиной убывает, магния увеличивается.

Проведенные исследования позволили установить, что при возделывании виноградников в режиме монокультуры происходит устойчивое снижение плодородия почвы, уменьшаются запасы гумуса и азота, необходимые для получения стабильного высококачественного урожая винограда. Учитывая, что виноградники на большей территории возделываются в режиме монокультуры с использованием черного пара и что почва является важнейшей экологической средой произрастания винограда, то отмеченная тенденция снижения плодородия почвы представляет серьезную экологическую опасность для целых регионов.

И, наоборот, на виноградниках с биологической системой содержания почвы при наличии травяного покрова восстанавливается естественный процесс воспроизводства иочвешюго плодородия на основе возобновляемых ресурсов. Положительный эффект от биологической системы содержания почвы выражается в сохранении гумуса и сокращении потерь азота относительно черного пара в 12 раз. Это имеет важнейшее значение для стабилизации почвенного плодородия, устойчивости ампелоценоза, дальнейшего наращивания объемов производства.

Увеличение притока органики на виноградниках с залужеписм сопрово-| вдается улучшением и других важнейших свойств почвы, необходимых для активного роста и стабильного плодоношения винограда.

\

2.4, Температура корнеобнтасмого слоя почвы на виноградниках

Известно, что температура почвы в период вегетации является одним из

важнейших факторов в формировании жизненно необходимых условий роста и развития растений, оказывает существенное влияние на интенсивность обменных, химических, биологических и др. процессов, связанных с питанием растений, их ростом и продуктивностью. Температура почвы зависит от многих факторов. Прослеживается четкая зависимость температуры почвы от способов ее содержания, массы надземной части трав и проективного покрытия ее поверхности. Наиболее высокая температура почвы в период вегетации наблюдалась на черном пару с открытой поверхностью почвы. В условиях Нижнего Дона в полуденное время (12-14 час.) максиматьная температура на открытой поверхности почвы в междурядьях виноградника с черным паром за годы наблюдений (1999-2000 г.г.) составляла в среднем 38,2°С. В междурядьях с залужением щавелем кислым, имеющих высокую плотность растений в травяном покрове и наибольшую фигомассу, температура поверхности почвы была на 8,6°С ниже. На участке с естественным залужением, с еще большей площадью проективного покрытия температура почвы была ниже на 10,8°С, чем на черном пару. Такая же закономерность изменения температуры почвы наблюдалась на глубине 5 и 50 см. В глубоких слоях разница в температуре почвы между черным паром и залужением ниже, чем в верхних.

Наши исследования подтверждают выводы других авторов в той части, что травяной покров оказывает сущесгвешше влияние на уменьшение температуры почвы в летний период. Величина температуры почвы на виноградниках с травяным покровом обратно пропорциональна проективному покрытию и фи-томассе трав, используемых для залужения междурядий.

Анализ варьирования признака показывает, что в междурядьях винограда с травяным покровом амплитуда колебаний температуры почвы уменьшается с увеличением надземной фнгомассы и проективного покрытия. Чем больше фи-томасса и проективное покрытие, тем меньше амплитуда колебаний и стабильней температура почвы (табл. 3).

Таблица 3 - Показатели варьирования температуры почвы на виноградниках с разными способами ее содержания

Варианты Сумма квадратов отклонений от средней Стандартное отклонение Коэфф. вариации

Слой ночвы, см

0 5 50 0 5 50 | 0 1 5 50

1998 год

Черный пар 540 4.7 22

Щавель кисл. 361 3.9 20

Мятлик лук. 450 4.3 21

Ест. залуж. 348 3.8 21

1999 год

Черный пар 2470 1034 624 14.3 8.6 6.7 38 42 46

Щавель кисл. 1262 922 553 10,3 8.1 6.3 39 47 47

Мятлик лук. 1522 939 543 11.3 8.2 6.2 32 44 47

Ест. залуж. 82У 867 578 8.3 7.9 6.4 31 46 48

2000 год

Черный пар 677 59 8.7 2.6 22 9

Щавель кисл. 301 32 5.8 1.9 19 8

Ест. залуж. 228 31 5.3 2.0 19 9

2.5. Плотность почвы

Срсдообразующая роль ночвы, условия развития и плодоношения винограда во многом определяются ее состоянием. Плотность почвы является важнейшим показателем ее физического состояния и зависит от механической нагрузки, возраста пасаждевнй, способов содержания почвы.

Установлено, что с увеличением возраста виноградников плотность почвы возрастает. За 10 лет наблюдений на обыкновенных черноземах, начиная с однолетнего возраста насаждений, плотность почвы в слое 10-30 см увеличилась в ряду с 1,14 до 1,33; на участке колеи с 1,17 до 1,37; по середине междурядья с 1,10 до 1,22 г/см3. Динамика изменений плотности почвы показывает, что величина плотности наиболее интенсивно возрастала в первые 2-3 года (табл. 4). В последующие годы наблюдались колебания значений плотности в ряду примерно в тех же пределах, а в колее отмечено возрастание до 1,25-1,45 г/см3. Плотность почвы в середине междурядья в среднем была близка к

Таблица 4 - Изменение нлотности почвы на виноградниках в слое 1С - 30 см при се длительном содержании по типу черного пара. (Н.Р. Толоков, B.C. Петров, 1986 г.)

Место наблюдения и щ г^ OV о о [_ VD r-Cs i о ♦л а о о ь ь оо о. гО. О j « О I О Ю 1 (VI (N ! ГЧ U о ВО о О «Л U ОС i (J щ i U ее о* ос о CS т 10.07.1984г. D среднем за 10 лет

Ряд 1,14 1,22 1,25 1,19 I 1,21 1,17 1,28 1,23 1,28 1,33 1,23

Колея 1,17 1,27 1,29 1,26 I 1,27 1,24 1,44 1,26 1,45 1,37 1,30

Середина междурядья 1,10 1,23 1,26 1,20 | 1,24 1,14 1,22 L13 1,41 1,22 1,21

плотносги в ряду с большим разбросом значении в отдельные годы, что очевидно связано с характером обработок, предшествовавших времени проведения измерений.

Исследования свидетельствуют о том, что уплотнение почвы начинается уже в первый год после посадки виноградников и за короткий срок приобретает состояние близкое к равновесному (табл. 5).

Ведущая роль в устойчивости почв к уплотнению принадлежит органическим веществам. Добавление любых видов органики в почву снижает ее объемную массу.

Измельчение обрезков виноградной лозы и заделка их в почву в специальном опыте в начальный период не оказывало заметного влияния на снижение плотности почвь" из-за малого количества поступающей органики с молодых растений. До 1981 года среднегодовая масса измельченных обрезков виноградной лозы составляла в среднем 2,7 т/га. Плотность верхнего 30 см слоя почвы в варианте с мульчированием в первые 3 года наблюдений была одинакова с контролем и составляла в ряду 1,22; на участке колеи 1,27 и в середине междурядья 1,23 г/см1. Па четвертый год наметилась тенденция уменьшения плотности почвы. Это произошло после увеличения органической массы обрезков лозы, поступающей в почву. К этому сроку кусты достигли полного разви-

Таблица 5 - Изменение плотности ночвы обыкновенных черноземов на вино1 радниках с черным паром в первый год после подъема плантажа. 1987г., г/см3

Варианты Слой ПОЧВЫ,см Место наблюдения

ряд колея середина междурядья среднее

После 2-х культивации 28.05 -05.06 10 1,01 1,04 1,08 1,04

20 1,07 1,05 1,05 1,06

30 1,03 1,04 1,08 1,05

40 1,03 1,03 1.02 КОЗ

50 1,10 1,00 1,13 1,08

60 1,29 1,21 1,20 1,23

Среднее 1,09 1,06 1,09 1,08

После 4-х культиваций 0*7.07 -10,07 10 1,10 1,31 1,05 1,15

20 1,24 1,26 1,08 1,19

30 1,03 1,22 1 1,15 1,13

40 1,04 ^ 1,06 1,10 1,07

50 1Л1 1,14 1,09 1,11

60 1,25 1,17 1,20 1,21

Среднее 1,11 1,19 1,11 1,14

После 5-ти культиваций 29 10-02.11 10 1,17 1,15 * 1,11 1,14

20 1,15 1,27 1,18 1,20

30 1,16 1,12 1,09 1,12

40 1,17 1ДЗ 1,08 1,13

50 1,18 1,30 1,П 1,20

60 1,29 1,28 1,22 1,26

Среднее 1,18 1,21 1,13 1,18

тая, существенно увеличился прирост побегов. Кроме этого масса органического материала была увеличена за счет объединения в одном междурядье прироста побегов с двух соседних рядов винограда. В среднем за 1981 - 1984 г,г. плотность почвы при мульчировании измельченными обрезками вино!радной лозы уменьшилась в ряду на 0,05; колее - 0,03; а в два последних года на 0,1 г/см3.

Существенный приток органики и уменьшение плотности почвы достигается так же при применении залужения многолетними травами.

Положительное влияние залужения на накопление органики в почве и

снижение ее плотности четко прослеживается по данным наших исследований на стационаре. На стационаре с залужением при существенном увеличении притока органики и 2-х кратном уменьшении количества механизированных агротехнических операций по уходу за почвой плотность была в среднем на 0,03 г/см3 меньше, чем на черном пару (табл. б).

Таблица 6 - Плотность почвы в междурядьях винограда с разными способами ее содержания, г/см'1

Варианты Слой почвы, см Место наблюдения

ряд колея середина междурядья среднее

Через 8 лет от начала задужепия. 20-27,09.1995г.

Черный пар (контроль) 10 1,01 1,16 ! 1,06 1,08

20 1.14 1,45 1,21 1,27

30 1,24 1.23 1,31

40 1,22 1,28 1,25 1,25

Среднее 1,15 1,34 1,19 1,23

Залужепие щавелем кислым 10 1,00 ! 1,18 1,18 1,12

20 1,20 ! 1,17 1,13 1,17

30 1,24 | 1,39 1,27 1,30

40 1,21 1 1,28 1,16 1,22

Среднее 1Д6 ! 1,26 1,18 1,20

Через 13 лет от начала залужения. 17.10- 1.11.2000 г.

Черный пар (контроль) 10 1,06 1,24 1.14 1.15

20 1,30 ] ,44 1,33 1,36

30 1,35 1,40 1,34 1,36

40 1,31 1,38 1,33 1,34

Среднее 1,26 1,37 1,25 ио

Залужение щавелем кислым 10 1,10 1,36 1,22 1,23

20 1,18 1,39 1,23 1,27

30 1,26 1,38 1,29 1,31

40 1,22 1,38 1,21 1,27

Среднее 1.19 и« 1,25 1,27

По нашему мнению, положительное влияние на снижение плотности почвы на участках с залужением оказало как дополнительный приток органики, так и уменьшение механической нагрузки на почву. Наиболее интенсивное уплотнение свежей плангажированной почвы па виноградниках происходит в первый

год (в год посадки) под воздействием естественной усадки и механического воздействия тракторов и машин. В этот период плотность почвы приобретает состояние близкое к равновесному, В последующие годы происходит дальнейшее узшотнсние почвы, но с меньшей интенсивностью и зависит от продолжительности эксплуатации виноградников, а также способов содержания почвы. На виноградниках с залужением, с меньшей механической ншрузкой и дополнительным притоком органики почва уплотняется меньше, чем на виноградниках с черным паром,vПpи большей механической нагрузке. Эффект разуплотнения почвы под влиянием органики сохраняется длительное время, на участках с рыхлением - эффект кратковременный.

2.6. Водопроницаемость почвы

От водопроницаемости почвы зависит количество и интенсивность поглощения атмосферных осадков, накопление продуктивной влаги в почве, скорость эрозионных процессов. Чем выше водопроницаемость, тем больше нака-

*

пливается почвенной влаги, ме1ЕЬше вероятность эрозионных процессов, улучшается среда для роста и плодоношения культивируемых растений.

Водопроницаемость зависит от генетических особенностей почвы, ее плотности, структурного состояния, сложения, механического состава.

Существенное влияние на водопроницаемость почвы оказывает характер и интенсивность использования пашни. Интенсивное воздействие на почву ходовыми системами тракторов и машин в процессе возделывания сельскохозяйственных культур приводит к ее уплотнению, разрушению структурных агрегатов, снижению водопроницаемости.

На укрывных виноградниках с большей механической нагрузкой на почву за счет дополнительных механизированных энергонасыщенных операций - укрытое кустов осенью и их открытие весной - водопроницаемость ниже, чем на неукрывных насаждениях. В среднем за четыре года наблюдений на обыкновенном мицеллярио-карбонатном черноземе разница по водопроницаемости между укрывными и иеукрывными виоградниками с черным паром в июне со-

ставляла 0,3 мм/мин. (табл. 7).

Таблица 7 - Водопроницаемосте> почвы, мм/мип.

1- й час 4- Й час

Варианты 1979 о о\ со С\ гч 00 о Среднее о. о ао 0\ 00 1 1982 Среднее

Укрывной виноградник 2,7 5,3 2,8 4,5 3,8 0,8 2,0 0,9 1,3 1,2

Неукрывной виноград Ш1к 2,6 5,4 3.5 4,9 4,1 .1.0 2,3 1,0 1,7 1,5

Исследованиям и установлено существенное уменьшение водопроницаемости с увеличением срока эксплуатации насаждений. Особенно заметно уменьшение фильтрации было на виноградинках с черным паром в первые два года наблюдений. В последующие годы выявлено колебание значений фильтрации в разных элементах междурядья. Наименьшая фильтрация наблюдалась на участке рабочей колеи с наибольшим уплошйнием почвы. В среднем за семь лет на участке колеи фильтрация составляла 0,23мм/мин., в ряду она была больше в 7, но середине междурядья в 6 раз по сравнению с колеей (табл. 8).

Таблица $ - Изменение фильтрации воды на почве в разных элементах междурядья виноградников при се длительном содержании по типу черного пара, мм/мин. (КР.Толоков, В,С,Петров, 1986 г.)

1 ! Место наблюдения р 30.06.1977 1 00 -о о еч ЧО р " т..... ■ о 1 ~ ОС | оо О [ 1 *© О Р ОС чг О гч 00 о\ го оС о 1 | Среднее

Ряд 2,70 0,60 1,70 1,50 2,20 I 1,50 1,30 1,64

Колея 0,80 0,05 0,21 0.24 0,03 | 0,30 0 0,23

Середина междурядья 3,90 0,30 0,80 1,40 1,70 | 0,90 ( 1,00 1,43

Водопроницаемость почвы поддастся восстановлению специальными агротехническими приемами. Снижение плотности почвы путем глубокого рыхления (0,30 - 0,35 м) и мульчирования измельченными обрезками виноградной лозы с последующей заделкой в верхнем слое почвы способсгвовует увеличению скорости впитывания воды в почву и фильтрации. В нашем опыте через 10-20 дней после глубокого рыхления почвы в междурядьях винограда, вода впитывалась быстрее, чем в варианте без рыхления как на участке колеи, так и но середнне междурядий.

В среднем за 8 лет наблюдений скорость впитывания воды в почву после ее рыхления в зоне колеи была на 1,4 мм/мин быстрее (табл. 9),

Таблица 9 - Скорость впитывания воды в почву виноградников (среднее за 1-й час наблюдений), мм/мин. (Н.Р.Толокол, В.С.Пстров, 1986 г.)

Варианты Г--^ о о м-1 М » л 1 ^ » ~ ' ~ I 2 | чэ 1 ^ ® ® 1 о ^ ' ^ ! ей <4 | (Ч 1 00 оо сл Р. гч ОС § с ЭО 0\ оС о 00 ¡л о •о

Ряд

Контроль 2,1 3,8 4,1 4,9 3,6 ! 4,0 3,7 3,3

Глубокое рыхление - | 3,4 3,9 4,1 4,6 | 5,1 3,4 4,7

Мулъ чира ванне 2,0 | 4,4 4,8 4,2 3,9 | 4,7 4,0 4,7

Колея

Кош роль 1,1 М 1,4 1,4 2,0 1,6 м 1,6

Глубокое рыхление - 1,6 4,6 3,6 1.9 2,4 3,7 1,6

Мульчирован ие 1,1 1,3 1,9 1,2 1,5 2,2 | 1,1

Середина междурядья

Контроль 1,6 2,5 | 3,7 2,6 3,0 3,4 2,5 | 33

Глубокое рыхление - 2,6 4,3 5,0 5,4 3,3 2,8 1 4,7

Мульчирование - 2,3 | 4,! 3,4 1,0 1.0 1,2 1 1,7

По середине междурядий впитывание увеличивалось на 1,2 мм/мил. Взаимосвязь между умеЕ1ыцснием плотносги и увеличением водопроницаемости прослеживается четко. Коэффициент корреляции составляет 0,7-0,9,

Положительное влияние глубокого рыхления более четко прослежнва-

лось по скорости фильтрации на участке колеи, В среднем за годы наблюдений она увеличилась до 1,0 мм/мин, против 0,1 мм/мин в контроле. По середине междурядий фильтрация увеличилась после рыхления на 0,4 мм/мин в сравнении с контролем, В ряду она оставалась практически неизменной, так как при рыхлении почвы этот участок не подвергался обработке (табл, 10),

Таблица 10 - Скорость фильтрации воды в почву виноградниов (среднее за 4-Й час наблюдений), мм/мин, (Н.Р,Толоков, В.СЛетров, 1986 г.)

Варианты 30.06.1977 26,06.1978 22,06.1979 8.07.1980 24.06.1981 9.07,1982 1 ОС сС о — — 6.09.1984

Ряд

Контроль 0,6 1.7 1,5 2,2 1,5 1,3 м 1,3

Глубокое рыхление - 1,6 1,5 1,8 1,9 1,3 1,3 1,8

Мульчирование 0,5 1,7 1,7 1,5 1,6 и 1,6 1,9

Колея

Контроль 0,05 0,2 0,2 0,03 0,3 0 0 0,3

Глубокое рыхление - 0,6 1,2 0,6 1,1 1,0 1,0

Мульчирование 0,01 0,3 0,3 0,1 0,6 0,6 0 0,1

Середина междурядья

Контроль 0,3 0,8 1,4 1,7 0,9 1,0 1,1 1,2

Глубокое рыхление - 1,2 М 2,0 2,1 1,0 1,2 1,9

Мульчирование - 0,9 1,5 1,7 ЬО 1,0 1,2 1,7

В первые годы, исследований инфильтрация на вариантах с мульчированием и черным паром была одинаковой, И только лишь после семи лет мульчирования в 1982-1984 г.г. отмечалось увеличение скорости впитывания воды в почву в рядах насаждений. В среднем за эти годы на варианте с мульчированием скорость впитывания составляла 4,2 мм/мшг, без мульчирования - 3,7 мм/мин.

Нашими исследованиями установлено положительное влияние длительного залужения междурядий на увеличение водопроницаемости почвы обыкновенных мицеллярно-карбонатных черноземов. Водопроницаемость определяли

на 10, 11 и 12 годы залужения в конце вегетации винограда с помощью рам при постоянном 5см напоре воды в течение 6 часов. В качестве контроля использовали черный пар. Во все годы наблюдений на участке виноградника с биологической системой содержания почвы водопроницаемость была выше, чем на пару. В среднем за трц года наблюдений в междурядьях, с залужением щавелем {¡нслым за первый чар впиталось 448; на черном пару 413 мм, за 6-й час наблюдений фильтрация была равна соответственно 126 и 74 мм. Положительные свойства биологической системы в наибольшей степени проявились на этапе фильтрации. Разница-в водопроницаемости почвы между биологической системой и черным паром -составляла на этапе впитывания 8, фильтрации - 70%.

Увеличение водопроницаемости почвы на виноградинке с травяным покровом по сравнению с черным паром наблюдается на всех элементах междурядья (ряд, колея, середина междурядья). Особенно заметно это влияние на э тапе фильтрации воды. В междурядьях с залужением фильтрация за 6-й час наблюдений была больше чем на черном пару в ряду в 13; колее - 1,7; середине

в

междурядья - 2,2 раза (рис. 3).

ркс ркс ркс ркс ркс ркс

1 час, 2 час 3 час 4 час 5 час б час Рисунок 3 - Водопроницаемость почвы в разных элементах междурядья винограда (Р-ряд, К-колея, С-середина междурядья), ср. за 1998-2000 г,г

Улучшение фильтрационных свойств почвы под многолетними травами и другими растениями связано с развитой корневой системой, создающей в почве условия для биодрепажа. Увеличению водопроницаемости способствуют также многочисленные ходы дождевых червей, которые активизируются при дополнительном поступлении органики почву.

2.7. Влагообеснсченность растений винограда в сезонной динамике

Известно, что для хорошего развития и плодоношения винограда оптимальный уровень влажности почвы в начале вегетации соответствует количеству влаги равному 95-75% НВ, в фазу роста ягод винограда - 85-70% НВ, созревания ягод и листопада - 80-60% НВ.

Обычно влажность почвы определяют па учетных площадках, располагаемых по середине междурядий. Такие данные характеризуют влажность почвы в точке ее определения и не отражают реальную влагообеспечепность растений винограда, и особенно на участках с полосным залужением.

Из рисунка 4 следует, что влажность уменьшается по мере приближения к оси ряда в верхнее 0,5 м слое почвы. В более глубоких слоях (0,5-1,5м) она уменьшается к середине междурядья с залужением. Из этого следует, что если скважины для определения влажности почвы закладывать по середине междурядья с залужением, как это делается обычно то показатели влагообеспеченно-стн винограда получаются заниженными, л данном случае на 1% и более.

Для объективного отображения ситуации по содержанию влаги в почве на виноградниках с полосным залужением скважины необходимо закладывать так, чтобы охватить всю пространственную пестроту по содержанию влаги в почве. Идеальные результаты получаются, когда скважины закладывают по линии, расположенной поперек междурядий на одинаковом расстоянии от оси ряда в сторону черного пара и залужения. При таком подходе достигается полная и объективная характеристика влагообеспеченности растений, но при этом резко увеличиваются объемы работ.

В процессе 9 летних исследований нами была усовершенствована мето-

о 0,2 0,4

г

i о,б

5

ч 0.8'

I

" 1,0 1.2' 1,4'

1,5 1,0 0,5 0 0,5 1,0 1,5

Удаление от оси ряда, м

w; <18% ШШ 18-20% ОМ 20-22% ШЛ >22%

Рисунок 4 - Влажность почвы в смежных междурядьях винограда с залужением и черным паром. Среднее, сентябрь 1990-1999 г.г.

дика изучения влажности почвы, была найдена репрезентативная точка для закладки скважины (рис, 5). Наблюдения за влажностью почвы в этой точке обеспечивают достаточную точность определения с меньшими затратами.

Годы изучения влагообеспеченности винограда по количеству атмосферных осадков были объединены условно в три группы: влажные (1989/1990 -1992/1993, 1995/1996, 1996/1997 и 2000/2001 с.-х. г.г.), нормальные (1987/1988, 1988/1989, 1994/1995, 1998/1999 и 1999/2000 с.-х. г.г.) н засушливые (1993/1994, 1997/1998 и 2001/2002 с.-х. г.г.).

Среднсмноголстняя годовая норма осадков за 111 летний период (18912002гг.) для г. Новочеркасска составляет 525, за вегетацию 291 мм.

Во влажные годы при годовой сумме атмосферных осадков 650 мм вла-

Удаление от оси ряда, м

Рисунок 5 - Определение места закладки репрезентативной скважины на виноградниках с полосным залу жени см (в области пересечения линий влажности средней по разрезу (1) ii отдельными скважинами (2))

гообеспсчепносгь шшогряда на участках с биологической системой содержания почвы на черноземах оставалась высокой и соответствовала оптимальному уровню влагообе спечени ости винограда, В начале вегетации в фазу сокодвижения, распускания почек, роста побегов и соцветий абсолютная влажность 1,5 м слоя почвы состав]Lina 95-85 % HB, цветения - 85-80, роста ягод - 80-70, созревания ягод и листопада 75-70% HB (рис. 6).

В нормальные годы с количест вом осадков близким к среднем нотолетнсй норме влагообеспеченность винограда на участках с биологической системой содержания почвы в течение большей части периода вегетации соответствовала оптимальному уровню. Лишь в небольшой период времени (до 30 дней) л конце роста ягод наблюдался дефицит почвенной влаги. В фазу сокодвижения, распускания почек, роста побегов и соцветий влажность 1,5 слоя почвы соответствовала в среднем 93-80, цветения - 80-78, роста ягод - 78-67, созревания ягод и листопада - 67-65 % HB (рис. 7),

—— Черный пар - ---Щавель кислый —— Полевица побегообразующая

.......Мятлик луковичный ■**— Естеств, ззлужение .........ИВ (наименьшая влагоемкость)

Рисунок 6 - Влажность 1,5 м слоя почвы на виноградниках с разными способами содержания почвы во влажные годы

В засушливые годы с количеством годовой суммы атмосферных осадков 400 - 450 мм влагообеспеченностъ винограда на участках с биологической сис- . темой содержания почвы соответствует благоприятному росту и плодоношению винограда только в начале и конце вегетации. В период цветения и роста ягод влажность корнеобитаемого 1,5 м слоя почвы опускается ниже оптимальных значений (рис. 8),

Важное значение для оценки ялагообеспеченности винограда имеет остро засушливый 2002 год. На опытном участке количество атмосферных осадков за вегетацию было меньше половины среднемноголетней нормы - 145 мм. Такое

-Черный пар —-Щавель к.чслый --------ЦБ (наименьшая плагоемкость)

........Мятлик луковичный ■-•»•■Цсгеств. залу жен не

Рисунок 7 - .Влажность 1,5 м слоя почвы на виноградниках с разными способами содержания почвы в кормалыше годы

количество осадков последний раз было зафиксировано в 1955 году. Влаго-обеспеченность винограда в основные фазы его роста была меньше оптимальных значений, а в период роста ягод приближалась к критической отметке, влажности завядания (рис. 9).

Влияние разных сроков и количества скашивания трав на влагообеспе-чепность винограда не установлено. Из таблицы 11 видно, что разница но запасам почвенной влаги между первым и последним сроками скашивания в 1999 году не превышала 18, в 2000 году - 19 мм. Эта разница несущественна н находится в пределах ошибки опыта.

— Черный пар ---Щавель кислый ----Полевица побепхюразуюшая

.......'Мятлик луковичный ——Естеств. за лужение ......НВ (наименьшая алагоемкостъ)

Рисунок 8 - Влажность 1,5 м слоя почвы на виноградниках с разными способами содержания почвы в сухие годы

Отсутствие разницы объясняется одинаковым водопотреблением, Площадь листовой поверхности растений винограда в период наблюдений за влажностью почвы на изучаемых вариантах была одинаковой и составляла в среднем 1,2 м2/куст. Зеленая масса трав на скошенных участках восстанавливалась быстро и была практически одинаковой во все сроки скашивания (табл. 12).

Количество скашиваний травостоя также не оказало существенного влияния на изменение влагозапасов (табл. 13),

Из этого следует, что агротехнические рабош по количеству и срокам скашивания трав в междурядьях винограда с залужением можно оптимизиро-

75_%Ш_"_ I \\

Г _ У/

-Т

ИлЧа&г сспщиг*««*

Р1:пус инме прет, рост СОЛ*-0& »СОГЩСТМЙ

г*»!

20.3 19.4 19,5 18.6 18.7 17,8 дета

■— —' Черный пар — — Щавель кислый ....... Злаки

Рисунок 9 - Влажность 1,5 м слоя почвы па виноградниках с разными способами содержания почвы в осгро засушливом 2002 году

Таблица 11 - Запасы почвенной влаги в междурядьях винограда с разными сроками скашивания трав. ОНХ "Ключевое", мм

Сроки скашивания Слой почвы, см

10 | 20 30 Г 40 0-40 40-150 [ 0-150

28.06.1999 г.

31.05.1999 1 18 1 19 21 23 81 285 366

02.06.1999 | 20 1 20 22 21 83 308 391

10.06.1999 I 18 22 21 21 82 307 . 389

17.06.1999 23 23 24 24 94 290 384

16,06.2000 г.

15.05.2000 1 20 | 21 22 21 84 319 403

24.05.2000 | 20 22 23 23 88 312 400 1

06.06.2000 18 20 22 h 23 83 326 409

15.06,2000 | 19 21 23 23 86 336 422

Таблица 12 - Фитомасса трав на момент учета влажности почвы, т/га

Сроки скашивания Дата

17.06.1999 г. 15,06.2000 г.

1 срок 26,2 11,4

2 срок 25,9 12,8

3 срок 26,4 И,5

4 срок 23,0 11,8

Таблица 13 - Влагозлпасы в 1,5 мслое почвы на виноградниках с разным количеством скашиваний травостоя, мм

Варианты Сроки наблюдений

1999 год 2000 год

28.04 18.06 22 09 26.04 16.06 04.10

4 скашивания 440 400 347 492 385. 378

3 скашивания 440 431 349 492 391:.-: 366

2 скашивания 440 398 345 492 387 372

1 скашивание 440 396 349 492 400' 372

вать без существенного влияния на запасы почвенной влаги.

Это позволяет назначать сроки и количество скашиваний так, чтобы избежать чрезмерное уплотнение почвы ходовыми системами средств механизации, неоправданное расходование средств на энергоносители (ГСМ) при раннем и засорения виноградников при позднем скашивании.

На виноградниках с биологической системой содержания почвы суммарное водопотребление в среднем в 1,1 раза больше, чем на черном пару и составляет за вегетацию 500 мм. Наиболее интенсивно влага расходуется в начале вегетации во время роста побегов и соцветий винограда, а также нарастания фитомассы трав. На виноградниках с черным паром интенсивное водопотребление наступает позднее, в фазу роста ягод. В фазу роста ягод растения винограда на участках, как с черным паром, так и с зал ужением нуждаются в наибольшем количестве влаги. Наименьшее количество почвенной влаги расходуется в периоды созревания ягод и листопада (рис. 10),

Начало сикс- | Рэслу екание

500 -1

и мм

¡Суммарное

'¡Болопскгреб-!

ление I

) Черный пар

_Д1

Задткешю

Черный пар

41

60_ 9

Заяунсеупю

12

101 123 23

! 26 33

25

¡Черный пар! 1,4

|Суу очное

¡БОДОПСгтребч ми [

|3алуженнц |

2,0

V 3,3

1.1 ¡2,6

"V

134 145 31 29

3,0

93

102 И

~Т

44 34

10

20 7

1,9 0,9

2Д 0,7

*Н1ЮВ - нижний порог оптимальны* вдагозатасов

Рисунок 10 - Динамика суммарного водопотребдения из 1,5 м слоя почвы на виноградниках с черном паром (1) и биологи чес ко? системой содержания почвы (2), ОГГХ "Ключевое", среднее за 1988-2000 г, г.

На основе приведенных многолетних исследований в различных условиях естественного увлажнения можно считать установленным, что виноградная лоза на черноземах с биологической системой содержания почвы не испытывает дефицита почвенной влаги, несмотря на то, что вяагообеспеченность на виноградниках с черным паром выше, чем с посевом трав. Исключение составляют остро засушливые годы. В такие годы необходимо снижать водопотребле-ние трав.

3. Продуктивность виноградников

Продуктивность виноградников зависит от средообразующих факторов, свойств почвы, ее плодородия, агротехники, состояния кустов. Виноград очень чутко реагирует на видовой состав травяного покрова в междурядьях винограда. Видовой состав травяного покрова при прочих равных условиях оказывает решающую роль в развитии и формировании урожая винограда.

Обобщения, сделанные нами, показывают, что при посеве бобовых трав урожайность насаждений возрастает, злаки оказывают неустойчивое, чаще угнетающее действие (табл. 14),

Это подтверждается также и результатами наших исследований. Б боль-шиЕГСТве случаев при посеве злаковых трав и естественном залу женин урожайность виноградных кустов была существенно ниже по отношению к контролю с черным паром (табл. 15).

На отдельных участках, в зависимости от видового состава трав урожайность винограда в многолетнем опыте была больше, чем на участке с черным паром. Это позволяет нам сделать принципиальный вывод о том, что при правильном подборе трав наиболее эффективным по урожайности винограда является биологический способ содержания почвы. Наибольшая урожайность была ; на винограднике с посевом щавеля кислого, В среднем за 12 летний период наблюдений на обыкновенном черноземе на участках с залужением щавелем кис-{ лым урожайность ягод винограда составила 5,7; на черном парс - 5,3 кг с одного куста. Разница в среднем соответствовала 8%, в отдельные годы она достигала 21%. На каштановых почвах (г Цимлянск Ростовской области) урожай

ТаблицаН - Влияние различных видов трав на урожайность винограда

Способ содержания почвы Виды трав Сроки наблюдения Место исследования Урожайность в % к черному пару

Сндераты в каждом междурядье Смесь (горох пелюшка, викг. яровая, ячмень, овес) 19641968 Краснодарский край 143

Сидераты через междурядье Смесь (горох пелюшка, вика яровая, ячмень, овес) 19641968 Краснодарский край 122

Залужение Овсяница луговая IPSO-19S1 Краснодарский край 127

Залужение с поливом Люцерна I9S0 Ростовская . область Ш

Залужение с поливом Люцерна + Ж11ТНЯК 1980 Ростовская область 113

Залужение с поливом Люцерна + рай фас 1980 Ростовская область 112

Залужение Райграс многоукосный 19S2-1986 Украина 110

Залужение с ПОЛИВОМ Люцерна 19801982 Ростовская область 108

Залужение С ПОЛИВОМ Люцерна + житлнк + райграс 1980 Ростовская оатасть 108

Залужение Щавель кислый 19892000 Ростовская область 107

Залужение Райграс французский 1 овсяница луговая 19691974 Молдова 99

Залужение с ПОЛИВОМ Люцерна +■ житняк 19801981 Ростовская область 95

Залужение С ПОЛИВОМ Люцерна + ¡райграс 19S0-1ÜS1 Ростовская | область

Залужение С ПОЛИВОМ Люцерна + жития к + райграс 19S0-J9S2 Росюаская 1 область |

Залужение По невица нобегообра-зующая 19911997 Ростовская | щ область ■

Залужение Мятлик луковичный 1991- 1 Ростовская 1998 область 94

Залужение с поливом Житняк + райграс 1980- Ростовская 1982 область 92

Залужение с поливом Житняк 1980- 1 Ростовская 1981 1 область 89

Залужение С ПОЛИВОМ Райграс 1980- | Ростовская 1981 | область 89

Залужение Развотравие при естественном залужении 1989- 1 Ростовская 2000 область 89

Таблица 15 - Масса урожая винограда на участках с зал ужением. Сорт Выдвиженец, кг/куст

Варианты 00 «о Сл ОС 1990 с\ 1992 (»1 О! £ <3\ 1995 9661 Оч о> 1999 2000

Черный пар 7,2 8,6 5,5 6,3 6,4 5,6 2,9 3,8 4,3 5,0 3,4 4,9

Щавель кислый 6,5 5.1 6,7 6,2 6,6 5,7 3,1 4,2 4,9 5,5 4,0 5,6

Полевица побегообр. - - - 6,0 6,0 5,4 3,0 3,3 4,1 4,6 - -

Мятлик луковичн. - - 5,3 5,7 5,8 5,3 2,8 3,6 4,2 4,9 3,3

Естеств, залужен ие 6,2 8,2 5,1 5,5 5,3 5,0 2,6 3,4 4,1 4,4 3,1 4,2

НСР05 2,5 0,6 1,0 0,6 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 0,2 1,0 1,3

ягсд винограда на участках с посевом щавеля также был выше, чем на черном пару или одинаковый с ним. V,

На виноградниках со щавелем кусты отличались большим числом и массой гроздей но сравнению с другими видами трав и черным паром.

Положительное влияние щавеля кислого на увеличение урожайности винограда отмечалось независимо от влагообеспеченности. Даже в умеренно засушливые годы урожайность винограда в насаждениях с посевом щавеля не опускалась ниже, чем на черном пару.

Исключение составляют редкие по влагообеспеченности годы. В остро засушливом 2002 году растения винограда при сплошном залуженни междурядий щзвелем кислым и плотной посадке кустов (3 х 0,5 м) заметно снизили урожай, в среднем на 3,1 т/га, при полосном - урожайность была выше на 1,5 т/га чем на контроле с черным паром (табл. 16).

Таким образом, при функционально направленном подборе трав биологическая система содержания почвы обеспечивает стабильную и высокую продуктивность насаждений вино!рада по сравнению с черным паром.

Влияние агротехники возделывания травяного покрова на урожай вино-

Таблица 16 - Урожайность винограда в стрессовых условиях 2002 г, на уплотненных насаждениях ОАО "Ключевое", сорт Бланка

Способы содержания ночвы Нагрузка кустов побегами Число гроздей, штУкуст Ср. масса грозди, г Масса урожая, кг/куст Урожайность, т/га

Черный пар 12 14 91 1,3 8,7

16 17 88 1,5 9,8

20 15 94 1,4 9,5

Сплошное залужение 12 13 93 1,1 7,6

16 14 79 0,8 5,0

. 20 11 92 1,0 6,0

Полосное залужение 12 15 97 1,5 9,8

16 15 98 1,6 10,7

,20 17 98 1,8 12,0

НСР05 0,18

града неоднозначно. Четко прослеживается влияние ширины травяного покрова в междурядьях на урожай винограда. Чем шире полоса травяного покрова, тем меньше урожайность винограда. На виноградниках с трех метровыми междурядьями при посеве озимого рапса и гороха полосами ширнной 3,00; 2,25; 1,50 и 0,75 м урожайность возрастала от вариантов с широкими полосами к узким в 1,15 раза.

Количество скашиваний зеленой массы трав не оказывало существенного влияния на. урожайность винограда. За весь период наблюдений в разные сроки и на разных травах разница по урожайности винограда между вариантами с разным количеством скашиваний была не существенной. Это позволяет более свободно назначать число скашиваний, эффективно влиять на рост сорняков и оптимизировать финансовые расходы на проведение этих операций. По нашим исследованиям, для черноземных почв оптимальным является вариант с 3-х кратным скашиванием; при уменьшении количества скашиваний надземной части трав возрастает вероятность засорения участка, а при увеличении - возрастают неоправданные энергетические и экономические расходы.

4, Энерго-жономическне показатели биологической системы содержания почвы на виноградниках

При переходе от черного пара к биологической системе содержания почвы на виноградниках существенно меняются количество и виды механизированных агротехнических операций по уходу за почвой, количественный и качественный состав машинотракторного парка. На виноградниках с биологической системой при сплошном залужении междурядий количество механизированных работ по уходу за почвой уменьшаются по сравнению с черным паром в 2 раза. На таких виноградниках за сезон достаточно трех скашиваний вместо шести -семи культивации на черном пару. Отпадает необходимость в проведении чизе-леваиия.

В составе машинотракторного парка уменьшается доля энергоемких тракторов и машин. На культивации применяется энергонасыщенный трактор ДТ-75М, на скашивзнии можно обойтись легким трактором, как пример, Т-25 или мотоблок. Это позволяет в 3,3 раза сократить расходы средств на ГСМ, прямые эксплуатационные издержки уменьшить*в 1,7 раза. Наблюдается уменьшение затрат труда до 84 чел. часов. На черном пару этот показатель больше на 14 чел. час/га.

Существенно улучшаются энергетические показатели (табл. 17).

При уменьшении издержек и повышении урожайности на виноградниках с биологической системой содержания почвы экономический эффект составляет 3,6 тыс. руб./га (табл. 18),

Таблица 17 - Показатели энерго - экономической оценки содержания почвы на виноградниках, мДж,

Ks п/п Показатели Способы содержания почвы

Черный пар Биологическая система содержания почвы

1 Энергоемкость урожая вино1рада: на 1 мДж; на 1 ц 7,2 2,1 0,5 0,9

2 Энергоотдача 2,4 34,1

3 Энерговооруженность 87,4 22,4

4 Фондоотдача • 1080 20530

5 Фондоемкость 9,3 0,5

6 Материалоем кость 20,3 0,6

т Производительность труда: мДж/чел час мДж 295,8 4,9 2012 159,8

8 Эффективность способов содержания 16819 196275

Таблица 18 - Показатели экономической эффективности разных способов содержания почвы на виноградниках

Показатели Способы содержания почвы

Черный пар Биологический

'Зал ужение щавелем Истесгееп. задужение

Урожайность, т/га 5.92 6.38 5.32

Закупочная цена, руб/кг 5.0 5.0 5.0

Стоимость дои, продукции, руб/га 2300 -3000

Затраты труда, чел. ч/га 98.5 100,5 84.5

Затраты на ГСМ, руб/га 950 286 250

Прямые эксплуат. издержки, руб/га 2635 1539 1361

Удельные капвложения, руб/га 43 84 2943 2658

Экономический эффект, руб/га 3612 -1467

Выводы:

1. Биологическая система содержания почвы виноградников оказывает существенное влияние па улучшение среды произрастания, способствует устойчивости и увеличению продуктивности ампелоценоза, наращиванию объемов производства винограда на основе возобновляемых природных источников энерши.

2. При целенаправленном подборе и посеве трав в междурядьях виноградника восстанавливается малый биологический круговорот элементов питания растений, естественный процесс воспроизводства почвенного плодородия. При залужении междурядий щавелем кислым запасы гумуса в черноземе обыкновенном возрастают в среднем на 0,3 т/га в год. За 13 лет по сравнению с исходным содержанием количество гумуса в почве увеличилось на 3,8 т/га. Запасы Ыое^ валового фосфора и его минеральной части, представленной фосфатами алюминия, железа и кальция в метровом слое почвы, в междурядьях с залу-жением практически не изменялись,

При возделывании виноградников в режиме монокультуры по типу черного пара протекают обратные процессы, вызывающие деградацию почвы. На стационаре за 13 лет было потеряно 6,7 т/га гумуса или ОДт/га ежегодно, содержание общего азота уменьшилось на 1,1 т/га.

3. Биологическая система содержания почвы способствует восстановлению ее водно - физических свойств.

На стационаре е биологической системой содержания почвы при существенном увеличении притока органики и 2-х кратном уменьшении количества механизированных а1ротехнических операций по уходу за почвой нлотноегь почвы была в среднем на 0,03 г/см1 меньше, чем на черном пару. Положительное влияние оргакикч на разуплотнение почвы сохраняется длительное время, на участках с механическим рыхлением эффект кратковременный.

4. Снижение плотности почвы способствует увеличению скорости впитывания воды в почву н фнльтрании. Взаимосвязь между уменьшением плотности и увеличением водопроницаемости прослеживается очень четко. Коэффициент

корреляции составляет 0,7-0,9. Во все годы наблюдений на участке виноградника с биологической системой содержания почвы водопроницаемость обыкновенных черноземов была выше, чем на черном пару, на этане впитывания в среднем в 1,1; на этапе фильтрации в 1,7 раза.

5. Увеличение водопроницаемости почвы на винограднике с фавяным покровом, по сравнению с черным паром, наблюдается на всех элементах междурядья (ряд, колея, середина междурядья). Особенно заметно это влияние на этапе фильтрации воды. В междурядьях с травяным покровом фильтрация за тестой час наблюдений была больше чем на черном пару в ряду в 1,3; колее -1,7; середине междурядья - 2,2 раза.

6. Улучшение фильтрационных свойств почвы под многолетними травами и другими растениями связано с развитой корневой системой, создающей в почве условия для биодренажа. Увеличению водопроницаемости способствуют также многочисленные ходы дождевых червей, которые активизируются при дополнительном поступлении органики в почву.

7. Влагоо Gee печен ность винограда на участках с биологической системой содержания почвы во влажные годы с количеством атмосферных осадков 550 мм и более и в годы близких к среднемноголетней норме с количеством осадков 450 - 550 мм соопветствует оптимальному уровню. При таком количестве осадков влажность 1,5 слоя почвы обыкновенных черноземов в начале вегетация винограда соответствует з среднем 93-80 % HB, в фазу цветения - 80-78, роста ягод- 78-67, созревания ягод и листопада - 67-65 % HB.

В засушливые годы с количеством атмосферных осадков менее 450 мм в год и 180 мм за вегетацию (60 % от нормы) влагообеспеченность винограда на участках с биологической системой содержания почвы соответствует благоприятному росту и плодоношению винограда только в начале и конце вегетации. В период цветения и роста ягод влажность шрнеобитасмого 1,5 м слоя почвы опускается тике оптимальных значений. Явного угнетения при небольшом дефиците влаги виноград не испытывает. Стрессовое состояние виноградного растения обнаруживается только в исключительно засушливые годы, как,

например в 2002 году. В остро засушливом 2002 году при выпадении осадков в летний период меньше, чем половина от нормы на уплотненных насаждениях винограда, 3 х 0,5 м, на участках со сплошным залужеиием были зафиксированы признаки стресса, отмечалось преждевременное пожелтение листьев винограда, задержка в росте, снижение продуктивности.

8. На виноградниках с биологической системой содержания почвы при правильном подборе трав и улучшении среды произрастания, возрастает урожайность винограда в среднем на 10 %по сравнению с черным паром.

9. При уменьшении издержек и повышении урожайности на виноградниках с биологической системой содержания почвы существенно уменьшаются энергозатраты, экономический эффект составляет 3,6 тыс. руб./га.

Рекомендации производству

В целях стабилизации отрасли виноградарства и ее устойчивого развития

рекомендуется виноградарским хозяйствам шире применять биологическую

*

систему содержания почвы. В основе биологической системы необходимо использовать сплошное задужение виноградников щавелем кислым, который не угнетает развитие кустов и способствует увеличению урожайности насаждений. Для уплотненных насаждений и насаждений, расположенных в зонах с ограниченным количеством осадков, менее 450 мм в год рекомендуется проводить залужен ие через одно междурядье.

Список опубликованных работ по теме диссертации: Монография

1. Петров B.C. Научные основы биологической системы содержания почвы на виноградниках.- Новочеркасск, 2003. - 170 с.

Научные статьи в центральных изданиях

2. Петров B.C. Прогивоэрозионный комплекс для виноградников (на примере Ростовской области) // Автореферат дис. канд. с.-х. н. - Кишинев, 1982.-С.20.

3. Петров B.C. Противоэрозионный комплекс для вино1радников (на примере ростовской области)// Дис канд.с,- х.. н,-Кишинев, I9S3.-C.195.

4. Петров B.C. , Мезенцева Л,Н„ Спицина'Т.Л. и др. Проверить в условиях опытного производства варианты противоэрозионного комплекса, обеспечивающего стабильность почвенного покрова, улучшение водного режима почв и выдать технико-экономические данные по проектированию комплекса // ВТО ВАСХНИЛ, ВНИИВиВ им, Я,И. Потапенко, заключительный отчет, 1985, №014483.

5. Петров B.C. Рациональная система содержания почвы в междурядьях виноградников // Виноград и пипо России. - 1992, - №3. - С.9-11.

6. Петров B.C., Квирипг К.П., Токарева Л,П. Эколого- экономические перспективы различных систем содержания почвы на виноградниках // Виноград и вино России. - 1993. - №6,- С.7-9,

7. Петров B.C. Проверить и освоить в условиях производства ресурсо-, энергосберегающую систему содержания почвы на винограднике с посевом многолетних трав // Виноград и вино России. -1994. - №5, - С.35.

8. Петров B.C. Видовой состав травянистых растений на виноградниках при различных способах содержания почвы // ВинОЕраи и вшю России. - 1994. -№5. - С,6-9.

9. Петров B.C. Подбор трав для залужекия междурядий виноградников // Виноград и вино России. - 1996. - №3. - С.2-6,

10. Петров B.C., Токарева Л.П. Выявить и изучить особенности развитая виноградников в простых и сложных агрофитоценозах, разработать органико-биологические, энерго-, ресурсосберегающие системы содержания почвы на виноградниках // Отчет о научно-исследовательской работе, - 1997. -Гос.рег. 01.9.40.009680. - С.70.

П.Петров B.C. Органикобиологнческис , энерго-, ресурсосберегающие системы содержания почвы на виноградниках it Prgresul nehinico stiintifil in viticultura. M aten alele simpozionului Stiinüffic international dedicat cjmemorarii celei dc-a 90-ea aniversari a profesorulue universitär, doctorrului habilitai in siint agricjlt Leonid Colesnic. - 1998.

12, Петров B.C., Токарева Л.П. Ресурсосберегающая система содержания почвы иа виноградниках ¡Í Виноград и вино России. - 1998. - №6, - С,2-4

13. Петров B.C., Токарева Л.П, Ресурсосберегающая система содержания

почвы на виноградниках//Земледелие. - 1999.-№3. -С.17.

14. Петров B.C. Органикобиологическая, энерго- и ресурсосберегающая система содержания почвы на виноградниках // Виноград и вино России. -спецвыпуск. - 2000. - С.39-40.

15. Петров B.C. Водный режим почвы на виноградниках с залужением междурядий многолетними травами Н Виноград и вино России. - 2000, - №2. -С.5-7.

Ю.Петров B.C. Водный режим почвы на виноградниках с залужением междурядий многолетними травами в засушливое лето 1998 года // Виноград и вино России. - 2000. -Ш. - С.12-13.

17. Петров B.C. К методике определения влажности почвы на виноградниках с залужением // Виноград и вино России. - 2000. - №4. - С. 12.

18. Петров B.C., Ананьева Л.И. Перспективы залужения щавелем посевным на темно-каштановых почвах засушливой степи// Виноград и вино России. - 2000. -№5. -С.20-21.

19, Петров B.C. Роль вида трав при задужении междурядий виноградников // Виноград и вино России. - 2001. - №2, - С.26-28.

20, Петров B.C. Влагообес печен н ость винограда при разных сроках скашивания трав в междурядьях// Виноград и вино России. - 2001,-ЖЗ. - С. 17-18.

21. Петров B.C., Ананьева Л.И., Банникова Т.В. Деградация почвы под виноградниками // Виноделие и виноградарство. - 2001. -№2. - С,28.

22, Петров B.C., Токарева Л.П. Сообщество трав при естественном залу-жении междурядий виноградников И Виноделие и виноградарство. - 2001. - №3. -С.31-33,

23, Петров В.С, Чирскова O.A. Влияние числа скашиваний травостоя на урожай винограда // Виноделие и виноградарство. - 2002, - №2. - С.34-35.

24. Петров B.C., Токарева Л.П. Содержание почвы на виноградниках // Виноделие и виноградарство. - 2002. - №4. - С.36-37.

25. Петров B.C. Агротехнические приемы восстановления плотности почвы И Виноделие и виноградарство. - 2002. - №5. - С.28-30.

26, Петров B.C. Водопроницаемость почвы на виноградниках с залужением междурядий // Виноделие и виноградарство. - 2002, - №6. - С.22-23.

Авторские свидетельства и патенты

27. A.C. 1009333 СССР. Способ укрытия виноградников и устройство для его осуществления / Петров B.C., Гапонов Е.П., Ефремов Г.С. и др. - Опубл. 1982.Бюл, №13,

28, A.C. 1410911 СССР. Способ борьбы с эрозией почв в садах и виноградниках / Петров B.C. - Ony6t)i.-1988. Бюл. №27.

Подписано., в печать 2?.10.2(Шг Тнрак IUP экз. Заказ JE 260. тишграо. ¿я" Ш гГПоЕОЧйркасск улТПушкинскал Ш 34(>428

-ft-

37 23