Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРИЕМЫ ПАРОВЫХ МЕЛИОРАЦИИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ ЮЖНОЙ ЗОНЫ ПРИАМУРЬЯ

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "ПРИЕМЫ ПАРОВЫХ МЕЛИОРАЦИИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ ЮЖНОЙ ЗОНЫ ПРИАМУРЬЯ"



На правах рукописи

ЮСТ Наталья Александровна

/

ПРИЕМЫ ПАРОВЫХ МЕЛИОРАЦИИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ ЮЖНОЙ ЗОНЫ ПРИАМУРЬЯ

06.01.02— «Мелиорация, рекультивация н охрана земель»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Волгоград 2004

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный аграрный университет»

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент,

заслуженный мелиоратор РФ, Алексейко Иван Сергеевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ, академик РАСХН Кружил ии Иван Пантелеевич.

ка н д и дат с ел ьс кохозя нственн ых наук, доцент

Перекрестов Николай Викторович.

Вел yuta я организация - Всероссийский научно-исследовательский институт сон.

Защита состоится «¿¿)> 2004 г. в I01S ч. на заседании диссертационного совета Д 220.008,01 при ФГОУ ВПО «Волгоградская

государственная сельскохозяйственная академия» ло адресу: 400002, г. Волгоград, ул. Институтская, 8, ВГСХА.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке академии.

Автореферат разослан « Ы-0 » CUbjU***^ 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета /( У// Е.Л. Литвинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Соя является ценнейшей зернобобовой культурой, возделываемой в Амурской области, В последние десятилетия производство сои снижено. Причинами этого является резкое сокращение площадей возделывания, низкая урожайность, а так же дефицит удобрений, связанный с нехваткой денежных средств в хозяйствах области на их приобретение. Почвен-но-климатические условия южной зоны Приамурья благоприятствуют производству сои. В связи с тем, что посевные площади в перспективе изменятся незначительно, основной объем прироста производства сои должен быть получен за счет повышения продуктивности пашни. Континентальность климата с мус-сонным характером распределения осадков, недостаток влаги в первой половине вегетационного периода и переувлажнение почв во второй, предполагают разработку такой системы земледелия, которая бы в этих трудных условиях обеспечивала высокий урожай сельскохозяйственных культур и сохранение почвенного плодородия. Особая роль в выполнении этой сложной, но реальной задачи, принадлежит научно-обоснованным режимам орошения сои в сочетании с приемами паровых мелиорации, эффективно решающих задачу сохранения и воспроизводства почвенного плодородия, борьбы с сорными растениями, накопления элементов питания в почве и рационального их использования растениями.

Цель и задачи исследований. Разработка режимов орошения сои и обоснование парового предшественника, обеспечивающих воспроизводство плодородия мелиорированных земель в условиях муссонного климата южной зоны Приамурья.

В соответствии с поставленной целью в исследованиях было определено решение следующих задач:

- установить особенности и динамику водопотреблення сои, формирование водного режима почвы при различных режимах орошения;

- установить закономерности формирования урожая в зависимости от условий водного режима почвы и паровых предшественников;

- определить основные показатели фотосинтетической деятельности растений и закономерности влияния ее на урожай сон; _________-——~ "

'т

- установить особенности изменения продуктивной влаги и подвижных форм элементов питания в почве в зависимости от паровых предшественников;

- изучить влияние чистого, занятого и сидерального пара на засоренность посевов, урожайность и качество зерна сои;

- дать биоэнергетическую и экономическую оценку паров при различных режимах орошения и предложить наиболее оптимальные из них для условий Амурской области.

Научная новизна. Обоснована и экспериментально подтверждена возможность эффективного возделывания сои на мелиорируемых землях Амурской области в сочетании с чистыми, занятыми и сидеральными парами. Установлены режимы орошения сои, позволяющие получать значительную прибавку урожая.

Основные положении, выносимые на защиту:

- обоснование режимов орошения сои в условиях муссонного климата Амурской области;

- закономерность формирования урожая при разных водных режимах почвы и паровых предшественниках;

- влияние паровых предшественников на засоренность посевов, урожай-кость и качество зерна сои;

- биоэнергетическая и экономическая эффективность при орошении в сочетании с паровыми предшественниками для условий Приамурья.

Достоверность результатов исследований. Полученные и сформулированные научные положения, выводы и рекомендации производству вытекают из результатов исследований и являются обоснованными. Достоверность полученных результатов исследований подтверждается трехлетним периодом проведения опытов, показателями дисперсионного анализа экспериментального материала с использованием ПЭВМ, практикой внедрения предложенных рекомендаций.

Практическая значимость. Практическая значимость результатов исследований состоит в разработке и реализации водосберегающей технологии орошения сои, а так же получении высоких урожаев при экономии водных ресурсов. Проведенные исследования позволили разработать практические рекомендации по использованию паров, обеспечивающих воспроизводство плодо-

родия мелиорируемых земель.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава ДальГАУ (20012003 гг.), на межвузовских научно-практических конференциях молодых ученых (г. Благовещенск 2002 - 2003 год), на международной научно-практической конференции «Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства» (г. Волгоград, 2004 год), на III российско-монгольской научной конференции молодых ученых «Алтай: экология и природопользование» (г. Бийск, 2004 год).

Публикации. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 8 статьях.

Объем работ. Работа изложена на 168 страницах основного текста, включая 26 таблиц, 4 рисунка и 6 приложений. Список литературных источников состоит из 170 наименований, включая 9 иностранных авторов.

Содержание работы Во введении обоснована актуальность темы исследований, сформулированы цель и задачи, научная новизна, практическая значимость работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлена краткая история развитая, современное состояние и изученность проблемы паров на мелиорируемых землях. '

Южная зона Приамурья является крупнейшим сельскохозяйственным районом Амурской области. В пользований сельскохозяйственных предприятий различных форм собственности находится более 4,1 млн. га земель, 246 тыс. га земель мелиорированы, в том числе 236,9 тыс. га - осушены и 9,2 тыс. га -орошаются. По данным многолетних наблюдений осадки несколько превышают суммарное испарение, поэтому водный баланс всей территории по году сдвинут в сторону накопления влаги и стока воды через естественную или искусственную гидрографическую сеть. В тоже время весной и в начале лета влаги из почвы расходуется больше, чем приносят ее за это время дожди, вследствие чего в этот период почва сильно подсыхает. Оптимальный, для возделываемых сельскохозяйственных культур, водно-воздушный режим почв может быть создан только с помощью гидромелиоративных систем двухстороннего регулирования.

Основным фактором получения гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур является освоение технологий на базе использования пара. В условиях осушения и орошения необходимо систематически вносить органические удобрения для биологического оздоровления почвы. При остром дефиците минеральных и органических удобрений эту проблему можно решить, используя на мелиорированных землях чистый, занятый и сидеральный пар.

Пар имеет большое значение для повышения плодородия почвы и урожаев сельскохозяйственных культур. Основными задачами паровой обработки почвы являются; очистка почвы от сорняков, вредителей, болезней, активизация микроб иол огической деятельности почвы, создание благоприятных агрофизических свойств, для усиления разложения органических остатков и увеличения запасов, доступных для растений элементов питания.

Во второй главе диссертации представлены условия, схема и методика проведения исследований. Закладка опытов проводилась в период с 2001 по 2003 год на луговых черноземовидных почвах в СХПК «Волковское», Благовещенского района Амурской области, в соответствии с рекомендациями по технологии возделывания сои и Зональной системой земледелия в Амурской область. По механическому составу почвы опытного участка относятся к средне и тяжелосуглинистым.

Анализируя погодные условия в годы проведения исследований, можно отметить, что они значительно влияли на рост, развитие и продуктивность сои. В 2001 году развитие сои происходило при достаточном уровне тепла и низкой влагообеспече нности в начальный период роста. Условия 2002 года оказались наиболее благоприятными для развития и формирования урожайности сои. Весна 2003 года была засушливой, запасы влаги в почве были недостаточными. Обильное выпадение осадков наблюдалось лишь в первой декаде июля и продолжалось весь оставшийся период вегетации.

Закладка проводилась по следующей схеме двухфакторного опыта; Фактор А — обоснование режимов орошения, установление особенностей и динамики водопотребления сои в Амурской области: А| - без орошения (контроль)

Аг - поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 90% НВ; А) - поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 80% НВ;

А4 - поддержание предполивкого порога влажности почвы на уровне 70% НВ. Фактор В - исследование действия паровых предшественников на мелиоируемых землях; Ві - контроль (предшественник - пшеница) В2 - чистый пар;

Вз - занятый (соево-овсяный пар); В4 - сидеральний (соевый) пар.

Орошение опытного участка проводили дальнеструйным дождевателем ДД-30. Общее и суточное водопотребление сои определяли по фазам развития методом водного баланса:

Есуи= Мжп+Мор«., м3/га

где Е^и. - расход воды за изучаемый период, IV,, - запас влаги к началу периода, Wlt - запас влаги в конце периода, Мнся - использованные осадки, Морос.- оросительная норма, Е^-Ц-И/ + Р+0 мз/га п

где - запас влаги в активном слое на начало периода, W - то же на конец периода, Р - поливы за период, О - осадки за период, п - количество дней в периоде. Поливная норма учитывалась расходомерами н дождемерами. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом в трехкратной повторності!. Для установления очередного вегетационного полива приводили к наименьшей влагоемкости. При расчете поливных норм активный слой почвы приняли равным 0,30 м, так как основная масса корней сон располагается в пахотном слое. Фактическую норму, которая подавалась на поле с учетом способа и техники полива, определяли по зависимости:

ш = ш„(к, м2 /га где ш„| - расчетное значение поливной нормы, м к - поправочный коэффициент.

По мнению М.П. Багрова н И.П. Кружилина, при дождевании значение

поправочного коэффициента в сухой год может бьггь равным 1,22.-1,28. Подругам рекомендациям, в зависимости от условий проведения полива коэффициент испарения влаги изменяется в пределах от 1,15 до 1,30. Обобщив эти данные, приняли поправочный коэффициент равным 1,20.

В третьей главе рассматривается изменение суммарного и среднесуточного водопотребления сои при различных режимах орошения. Поливными нормами и сроками полива нами регулировалось поддержание режима влажности почвы на заданном уровне. Поливную норму рассчитывали из условий восполнения запасов воды от заданного нижнего предела до наименьшей влагоемко-сти во всей активной толще лочвогрунта, где сосредоточена основная часть корневой системы.

Установлено, что водный режим почвы достаточно хорошо регулируется в том случае, когда разность между влажностью почвы после полива не превышает 15...25 %. В зависимости от назначения фенологической фазы проведения полива поливная норма при дождевании изменялась от 100 до 300 м3/га. На посевах сои, как и других культур, основными статьями прихода влаги в водном балансе являлись осадки и вегетационные поливы. Между этими величинами существовала обратная зависимость: чем больше выпадало осадков, тем меньше требовалось вегетационных поливов, и наоборот.

В исследованиях основное внимание уделено закономерностям количественных изменений расхода почвенной влаги растениями сон с последующим использованием установленных показателей для управления водным режимом почвы и обоснования потребления воды растениями на фоне паровых предшественников.

Расход влаги по периодам роста и развития происходил неодинаково. Самым низким он наблюдался в начале вегетации, до образования репродуктивных органов, затем, в период образования бобов недопотребление увеличивалось и к моменту созревания продуктивных органов снова уменьшалось.

В структуре суммарного водопотребления большую роль играли, прежде всего, метеорологические условия года исследований. Так, в острозасушливом 2001 году и незначительно засушливом 2002 году основной приходной статьей водного баланса орошаемого поля сои являлась оросительная норма.

В 2001 году потребление оросительной воды по вариантам опытов изме-

нялось в пределах от 88 до 90% от общего расхода воды растениями. В 2002 году доля оросительной воды в общем балансе снизилась до 82...85 %. Во влажном 2003 году доля оросительной воды по вариантам режима орошения изменялась ст 40 до 48 % суммарного расхода воды растениями. Наибольшее количество воды соя расходовала на вариантах с предполивной влажностью почвы 80% НВ, среднее - на варианте 90% НВ и наименьшее - на варианте - 70% НВ.

Данные исследований показывают, что среднесуточное водопотребление сои в течение вегетации по межфазным периодам изменяется в период посев — 3-й лист от 26,3 до 40,4 м3/га в сутки, 3-й лист — качало бобообразования от 48,3 до 53,0 м3/га в сутки. В фазу созревания среднесуточный расход воды соей снижается до значения 36,8.. .50,6 м3/гав сутки (табл. 1)

Таблица 1

Среднесуточное водопотребление в посевах сои _по межфазным периодам, м3/га___

Варианты по предпо.тсвному порогу влажное™ почвы Год нсследова нкй Посев -цветение Цветение -начало бобообразования Начало бобообразования -созревание Посев-полное созревание

2001 16,5 30,6 10,8 19,3

2002 23,9 41,2 10,2 25,1

Контроль 2003 23,9 48,2 25,1 32,4

В среднем за 3 года 21,4 40,0 15,4 25,6

2001 28.7 35,7 35,6 33,3

2002 30,5 50,8 29,6 37,0

90% НВ 2003 32,7 53,0 26,6 37,4

В среднем за 3 года 30,6 46,5 30,6 35,9

2001 30,2 36,8 48,2 34,0

2002 29,8 57,3 36,3 41,1

80% НВ 2003 26,3 50,7 24,3 33,7

В среднем за 3 года 28,7 48,2 36,2 36,2

2001 47,3 35.7 35,6 36,3

2002 26,3 50,7 24.4 33.8

70% НВ 2003 30,6 43,6 25,3 33,2

В среднем за 3 года 34,7 43,3 28,4 34,4

Оценка по этому показателю вариантов опыта с различными предполив-

ними порогами влажности свидетельствует о том, что с улучшением водного ре-

жима его значения возрастают и достигают максимума в варианте с назначением полива при влажности 80% НВ. Снижение среднесуточного водопотребления растений в вариантах с более низким предполивным порогом влажности почвы объясняется тем, что по мере иссушения почвы ниже 80% НВ снижается подвижность и степень доступности почвенной влаги растениями, как следствие этого, ограничивается водолотребление посевов сои. Таким образом, анализ динамики среднесуточного водопотребления сои по периодам вегетации позволяет обосновать оптимальный режим влажности почвы - 80% НВ, что подтверждает результаты исследований Г.Т. Балакая.

Математическая обработка данных зависимостей урожайности сон от суммарного водопотребления и оросительной нормы позволила их описать уравнением полиномиального вида (рис. 1, рис. 2).

Урожайность является итогом биологических и биофизических процессов, протекающих в растениях, направленность которых зависит от генетической природы самого растения и условий внешней среды. Урожай не есть абсолютная величина, это результат взаимодействия между продуктивностью растения и его устойчивостью к неблагоприятным условиям внешней среды. Одним из основных факторов воздействия на урожайность является водный режим. Но не только орошение повышает урожайность, в свою очередь, и последействие паров создает благоприятные условия, дня более полного использования растениями оросительной воды и тем самым повышает эффективность орошения в 1,5—2,5 раза. В наших опытах значения урожайности колебались, как по паровым предшественникам, так н по вариантам с различными режимами орошения следующим образом: минимальное значение получено при III режиме орошения - 1,45 т/га, что превышает урожайность сои по сравнению с контролем без орошения на 33 %, при 11 режиме орошения была получена максимальная величина урожайности - 1,59 т/га, что выше на 45% варианта без орошения и 1,48 т/га сои было собрано с поля при I режиме орошения. Анализируя влияние паровых предшественников на урожай сои следует отметить, что наибольшие значения урожайности получены после сидерального пара; при всех рассматриваемых режимах орошения они изменялись в пределах от 1,66 до 1,9 т/га, На вариантах с I и II режимами орошения прибавка урожая после чистого пара в среднем за три года составила 1,65 и 1,69 т/га (табл. 2),

Предполивная влажность 90% НВ

2,5

М п

Є 1.5

ё

8, 0,5

>г

&

5 1

£ '.і

о

X

I

в 1

6 0,5

5 2

и

♦а

і "

л ,

| 1

1

зоо

зоо

1000

Оросительная норма «/га Предполивная влажность 80% НВ

1400

Оросительная норма, м /га Предполивная влажность 70% НВ

' г + 2.905х-1,13

1600

= -0,615Х1 + 2,695х - 0,93

18«)

у = -0,53x4 2,3*-0,6(

»0

1Ж>

Оросительная норма, м/га Рис. 1. Зависимость урожайности сои от затрат оросительной воды

Предполивная влажность 90% HB

5 =-0,685x42,575*-0,4?

3587 4450 , 5673

Суммарное водопотребление, иг/га

Предполивная влажность 80% HB

У = -0,61 Sx3 + 2,22Sx. + 0,01

J7Í7 4850 5S73

Суммарное еодопотрсбление, м

Предполивная влажность 70% HB

у = -0,53хг + 1 ,94х + 0,04

3387 „ 4S50 _ ■ А 5673

Суммарное водогютреб.іение, м/га

Рис. 2, Изменение урожайности сон от суммарного водопотреблення

Таблица 2

Урожайность сон при различных режимах орошения» (т/га)

Варианты 2001 год 2002 год 2003 год среднее

Ург жай-ность прибавка, % Урожай ыость Прибавка, % Урожай ность Прибавка, % Урожай ноегь Прибавка, %

Контроль без орошения

Контроль 0,89 - 135 - 1,02 1,09 1,09 -

Чистый пар 0,95 6,74 1,41 4,5 1,21 1,19 1,19 9,17

Занятый пар 0,92 3,0 1,36 0,74 1,18 1,15 1,15 5.53

Сидеральний пар 1,13 15,7 1,61 19,3 1,29 1,34 1,34 22,9

90% НВ

Контроль 1,42 - 1,94 - 1,09 - 1,48 -

Чистый пар 1,75 23,2 2,07 6,7 1,12 2,8 1,65 11.5

Занятый пар 1,48 4,2 2,14 10,3 1,12 2,8 1,58 6,8

Сидеральний пар 1,86 31,0 2,21- 13,9 1,23 12,8 1,77 19,6

80% НВ

Контроль 1,62 - 2,00 - 1,15 - 1,59 -

Чистый пар 1,67 3,1 2,12 6,0 1,29 12,2 1.69 6,3

Занятый пар 1,66 2,5 2,13 6,5 1,21 5.2 1,67 5,1

Сидеральный пар 1,89 16.7 2,3 15,0 1,51 31,3 1.90 19,5

70% НВ

Контроль 1,45 - 1,80 - 1.09 - 1,45 •

Чистый пар 1,58 8,9 1,85 2,8 1,12 2.8 1,52 4,8

Занятый пар 1,49 2.8 1,87 3,9 1,12 2,8 1,49 2,8

Сидеральный пар 1,72 18,6 2,03 12,8 из 12,8 1,66 14.5

НСР«=0,08, НСР,=0,04, НСРв=0,04 НСР»=0,14, НСР,=0,06, НСРв =0,06 НСР03=0,08, НСР„ =0,04, НСРв =0,04

Значительно колебалась урожайность сои по годам исследований. Основ-

ной причиной этого были погодные условия. Наименее урожайным был 2003 г., средним - 2001 г., и самым урожайным - 2002 год. Максимальная урожайность в 2001 году была отмечена при II режиме орошения, после сидерального пара -1,89 т/га, в 2002 году при этом же режиме орошения — 23 т/га и в 2003 году так же при II режиме орошения и равна 1,51 т/га. Таким образом, на вариантах опыта, где режим влажности опускался до 70% НВ, урожайность сои формировалась ниже, чем на вариантах с предполивным порогом влажности 80% НВ и 90% НВ. Здесь растения испытывали дефицит почвенной влаги, что привело к снижению урожайности. Следовательно, режим влажности почвы, допускающий ее снижение до 70% НВ является недостаточным для сои. При поддержа-

нии влажности 90% НВ происходит, напротив, переувлажнение почвы, что приводит как и в первом случае к снижению урожайности. Оптимальным является режим орошения, допускающий снижение влажности почвы до 80% НВ, при котором получена самая высокая урожайность сои.

В четвертой главе анализируются показатели изменения роста, развития, фотосинтетической деятельности сои, структура урожая и качество зерна, засоренность посевов и плодородие почвы под влиянием орошения и сочетания его с паровыми предшественниками.

I U in [V V VI

Фазы

|-Контроль ~~ ч режим *" ~ II режим —Ш режим |

Рнс. 3. Динамика линейного роста сок по вариантам режимов орошения I — ветвление; II - нимало цветения; Ш - начало плодообразовання; IV - начал« массового налива бобов; V -начало созревания; VI - полное созревание;

Как показали наблюдения (рис. 3.), значительное влияние на динамику линейного роста сои оказывала влагообеспеченность почвы. Так, к началу фазы цветения, на варианте II режима орошения, где поливы давались при снижении влажности активного слоя почвы до 80% НВ, высота растений была выше по сравнению с другими вариантами и составила 0,37 м.

Количество бобов, зерен в них, масса зерен и продуктивность сои су-

щественно изменялись в зависимости от влагообеспеченности растений. Повышение предполивного порога влажности до 80% НВ способствовало увеличению массы зерен, собранных с одного растения. Так, наибольшая масса их была отмечена в варианте после соево-сидерального пара н составляла 2,8 г. Структурный анализ урожая на этом варианте выявил, что увеличение продуктивности произошло вследствие увеличения количества завязавшихся бобов. Самая низкая урожайность зерна сои была отмечена на контрольном варианте после пшеницы (1,09... 1,77 т/га). Общая масса одного растения в среднем равнялась 5,2 г, а зерновая его часть не превышала 2,3 г (табл. 3).

Таблица 3

Структура урожая сои (с

реднее за 2001-2003 гг.)

Вариант Предшествеиник О х 8 Й 5 а , о О. и Кол-во бобов на одном растении, шт. (0 £ Масса 1000 зерен, г Масса зерна с одного растения, г Масса соломы с одного растения, г I Высота прикрепления нижнего боба, 1 м ¡Урожай зерна, т/га

■л • Контроль 4,6 9,5 1,7 120,4 2,3 2,3 0,089 1,09

о £ Я й Чистый пар 4.8 9,6 1,8 125,6 2,4 2,4 0,089 1Д9

Занятый пар 4,7 9.6 1,7 121,7 2,4 2,3 0,087 1.15

Сидеральиый пар 5,0 9.8 1,9 131,4 2,5 2,5 0.098 134

а Контроль 5,0 9,9 1,7 130,8 2.4 2,6 0,095 1,48

Чистый пар 4,а ЮЛ 1,8 132,4 2,4 2.6 0,097 1,65

ё Занятый пар 4.9 10,0 1,7 129,9 2,4 2,5 0,122 1.58

<Э\ СидсральныЙ пар Р 10,8 1,8 135,9 2,6 V 0,127 1,77

а Контроль 3,6 10,5 1,9 154,1 2,6 Хо 0,128 1,59

Е Чистый пар 5,8 10,6 1,8 157,9 2,7 3,1 0,133 1,69

іг- Занятый пар 5.4 10,6 1,? 155,0 2.6 3,0 0,142 1.67

00 Сидеральиый пар 6,1 Ю,й 1,9 159,0 2,8 3,3 0,151 1.9

а Контроль ¿,2 9,8 1,7 141,0 2,5 2,7 0,100 1,45

£ Чистый пар 5,4 9,9 м 144,3 и 2,8 0,105 1,32

Занятый пар 5,4 № 1,9 146,7 2,6 2,8 0,109 1,47

СидсральныЙ пар 5,3 10,1 1,8 149,4» 2.6 2,9 й.120 1,66

Под влиянием паров значительно активизировались биологические процессы, протекающие в биогеоценозах. В результате этого увеличилось количество бобов на растении, число и масса зерен, в них. Суммарная масса зерен на одном растении увеличилась до 3,3 г. Вероятно, большую роль здесь сыграли клубеньковые бактерии, темпы развития и активность которых увеличилась после действия свдерального пара-

Максимальной высотой прикрепления нижних бобов отличались вариаи-

ты поддержания влажности почвы не ниже 80% НВ, которая характеризовалась показателем 15 см. Повышение плодородия почвы за счет паровых предшественников способствовало увеличению высоты прикрепления боба в еще большей степени. Численное значение этих показателей на вариантах с предшественником пшеницей составляло 8,9 см, после чистого пара - 9,9 см, максимально высоко -15,1 см они формировались после соево-сидерального пара.

При выращивании сои в условиях орошения важной задачей, наряду с обеспечением продуктивности, являлось получение зерна высокого качества. Биохимические исследования показали, что изменение предполивиой влажности почвы оказывало влияние на изменение содержания белка в зерне. Наименьшее содержание его отмечалось в вариантах с I режимом орошения, от 36,05 до 38,50 % (табл. 4).

Таблица 4

Содержание протеина в семенах сои в зависимости от режима

орошения и паровых предшественников (среднее за 2001- 2003 гг.), %

Предполивиой порог влажности Паровой предшественник

Контроль чистый лар занятый пар сидеральный пар

Контроль (без орошения) 35,98 36,90 38,14 39,00

ео% НВ 36,05 37,65 36,05 38,50

80% НВ 37,41 37,15 39.02 41,50

70% НВ 36,57 38,88 38,50 38,89

Максимальный процент белка был отмечен в зерне, со II варианта режима орошения и составил 41,50 %. Повышение плодородия почвы в одноименных вариантах режимов орошения за счет паровых предшественников, направленное на увеличение урожайности, способствовало увеличению белковости семян сои. Так, после чистого пара содержание белка & варианте I режима орошения составило 37,65 %, после занятого пара оно осталось равным содержанию его на контроле, 36,05 %, после сидерального пара - увеличилось до 38,50 %. В среднем за три года исследований наименьшее содержание протеина в семенах сои оставалось в вариантах на контроле без орошения, и в вариантах, где предшественником являлась пшеница. Если доля протеина в зерне сои по мере повышения водообеспеченности уменьшалась, то содержание жира наоборот росло. Минимальное содержание жира в зерне сои отмечалось на варианте, где поливы давались при снижении влажности почвы до 70% НВ.

Различные режимы орошения оказали влияние на изменения показателей агрохимической характеристики почвы. В среднем за три года исследований оптимальные условия увлажнения способствовали повышению содержания в почве подвижного фосфора и обменного калия соответственно на 1,6 и 2Д% по сравнению с контролем, без орошения.

Самое высокое содержание нитратного азота в почве (11,7 мг/кг в среднем за вегетацию) было на варианте с соево-сидеральным паровым предшественником на фоне II режима орошения. Несколько меньше (9,9 - 10,5 мг/кг) содержалось его в варианте возделывания сои по занятому соево-овсяному пару. Анализ начального содержания этого питательного элемента в 2001 году показал увеличение количества нитратного азота в почве после осенне-зимнего периода в зависимости от предшественника в среднем на 5,6 и 4,2 мг/кг соответственно, что было связано с разложением сидерального пара.

В результате исследований было отмечено значительное влияние, паровых предшественников и различных режимов орошения на засоренность посевов сои. Как и следовало ожидать, наименьшее количество сорняков было отмечено после чистого пара, 62 шт/м2. После позднего занятого пара число многолетних сорняков сократилось до 9 шт/м2. Общее количество сорняков после сидерального пара было практически равно количеству их на контроле. При I режиме орошения наблюдалась наименьшая засоренность посевов сои по всем вариантам опыта, что невидимому объясняется частой культивацией поля.

Исследования фотосинтетической деятельности сои во всех изучаемых вариантах показали, что максимальная площадь листьев была сформирована к фазе начала образования бобов. Наименьшей она была в вариантах назначения поливов при влажности почвы 90% НВ, Вероятно, опад листьев здесь наступил раньше в результате менее благоприятного режима увлажнения почвы. Орошение по всем вариантам опыта и фазам развития растений способствовало увеличению площади листьев на 6,2 - 28,7 %. Максимум нарастания площади листовой поверхности совпадает с максимумом накопления соей сухого вещества к приходится на фазу начала бобообразования. В первый период вегетации у сои наблюдалось быстрое формирование корневой системы, накопление сухого вещества происходило медленно. Прирост сухого вещества на посевах сои интенсивнее протекал после сидерального пара, 1984 - 2458 кг/га.

Результаты показали, что водный режим почвы оказывает позитивное воздействие на формирование урожая. Поддержание влажности почвы не ниже 90% НВ увеличивало по сравнению с контролем урожайность сухой биомассы растений на 0,42...],88 т/га. Наибольшая эффективность воздействия водного режима почв на формирование вегетативной массы сои достигалась при создании оптимальных условий увлажнения почвы, т.е. поддержание ее на уровне не ниже 80% НВ. Отсюда следует, что увеличение урожая сухой биомассы сои при орошении в значительной степени связано с оптимизацией водного режима почвы и повышением плодородия за счет соево-сидерального пара,

В пятой главе дана биоэнергетическая и экономическая оценка полученных результатов исследований. Анализ биоэнергоотдачи в посевах сои показал ее зависимость от видов пара (табл. 5).

Таблица 5

Биоэнергетическая эффективность возделывания со» _на опытных участках площадью 10 га _

№ Культура, урожайность т/га, паровой предшественник, Затраты совокупной энергии, МДж/га Содержание энергии в урожае, МДж/га Коэфффициент энергетической эффективности

Прелпапнвной порог влажности почвы 90% НВ

1 Соя - 13,1; Контроль (пшеница) 245800 254000 1.03

2 Соя -14,4; Чистый пар 221429 279000 1.26

3 Соя - 14,1; Занятый пар 217614 383000 1,76

4 Соя -16,3; Сидеральный нар 240000 324000 1,35

Пред поливной порог влажности почвы 80% НВ

I ¡Соя - 14,2; Контроль (пшеница) 281300 . 275000 0,98

2 Соя-15,3; Чистый пар 237600 297000 1.25

3 Соя - 15,0; Занятый пар 213661 * 391000 1,83

4 ]Соя— 17,3; Сидеральний пар 250746 336000 U34

Предполивной порог влажности почвы 70% НВ

1 Соя -12,8; Котроль (пшеница) 281900 248000 0,88

2 Соя -13,5; Чистый пар 229825 262000 1,14

3 Соя - 13,2; Занятый пар 242177 356000 1,47

4 Соя - 14,9; Сидеральный пар 214074 289000 1,35

Максимальные значения биоэнергетического коэффициента обеспечивают сидеральные пары, в которых выращивается соя как парозанимающая культура и занятый пар, где коэффициенты энергетической эффективности соответственно равны 1,76 н 1,83. После чистого пара этот показатель в зависимости от режима орошения снижается до 1,11 - 1,26, хотя в свою очередь остается больше по отношению к контролю (предшественник - пшеница) на 18 - 25 %. Несмотря на

сравнительно большие затраты совокупной энергии (до 79800МДж/га) коэффициент энергетической эффективности максимальное значение имел в варианте возделывания сои при режиме орошения по предполивному порогу влажности почвы 80% НВ и применении в качестве предшественника занятого пара. Минимальное значение коэффициента энергетической эффективности - 0,88 получено при возделывании сои на контроле и режиме орошения 70% НВ, затраты совокупной энергии при этом 281900 МДж/га.

основные вывода

1. Наиболее продуктивным следует считать II режим орошения при назначении поливов с предполивной влажностью почвы 80% НВ, так как на этом варианте был получен наименьший коэффициент водопотребления. При этом в засушливый год требовалось 8 поливов по 200 м3/га, в нормальный год 7 поливов по 200 м3/га и в переувлажненный год - 2 по 200 м'7па каждый.

2. Орошение при назначении поливов с предполивным порогом влажности 80% НВ позволило получить максимальную урожайность сои - 1,59 т/га, что выше варианта без орошения на 45 %, а сочетание оптимального режима орошения с соево-сидеральным паром - 2,3 т/га.

3. Водный режим почвы оказывает позитивное воздействие на формирование урожая в онтогенезе. Повышение предполивного порога влажности от 70 до 80% НВ стимулировало получение прибавки урожая сои до 1,69...1,90 т/га. Дальнейшее повышение увлажненности почв до уровня 90% НВ увеличивало урожайность сухой биомассы растений на 0,42...1,88 т/га по сравнению с контролем.

4." В южной части Приамурья для повышения плодородия почвы и увеличения урожайности сои на мелиорированных землях целесообразно применять паровые мелиорации, которые обеспечивают воспроизводство плодородия почвы, оказывают положительное влияние на рост и развитие сои и агрохимическое состояние почвы, а так же дают возможность повышения урожайности в 1,5...2,5 раза. Содержание гумуса после чистого пара снизилось на 0,02 %, а после занятого увеличилось на 0,16 %, максимальное повышение на 0,22 % отмечено после соево-сидерального пара.

5. Наименьшее количество сорняков было отмечено после чистого пара.

62 urr/м2. После позднего занятого пара сократилось число многолетних сорняков до 9 шт/мг. При I режиме орошения наблюдалась наименьшая засоренность посевов сои по всем вариантам опыта, это происходило за счет частых культивации поля.

6. Биохимические исследования качества урожая сои показали, что содержание протеина в семенах полученных в варианте оптимального водного режима почвы и предшественника повышалось на 4 % по сравнению с контролем. Содержание жира в семенах сои по вариантам опытов изменялось в среднем в пределах 18,76 - 21,31 %.

7. Наибольшая экономическая эффективность по основным показателям получена при режиме орошения с предполивным порогом влажности 80% ИВ. В качестве предшественников при данном режиме орошения наиболее эффективными по всем показателям является стщеральный пар. Занятый пар, несмотря на большие затраты и снижение урожайности сои на 0,3 ц'га, за счет дополнительной продукции в виде зеленной массы, получаемой в предшествующем году, имеет более высокую экономическую эффективность, причем на всех режимах орошения.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях южной зоны Амурской области на лугово-черноземовидных почвах рекомендуется использовать в качестве основного предшественника сидеральный пар, что является наиболее доступным способом пополнения почвы органическим веществом.и обеспечивает повышение содержания тумуса на 0,13 - 0,22 %.

2. В зональных системах земледелия на мелиорированных лугово-черноземовидных почвах для получения стабильных урожаев сои рекомендуется использовать общепринятую для данной зоны технологию включающую орошение по предполивному порогу влажности 80% НВ и сидеральному пару. При этом в засушливый год требуется проведение 8, в нормальный год и в переувлажненный - 2 поливов, нормой 200 м3/га каждый.

3. За счет оптимизации водного режима почвы достигается повышение содержания жира в семенах сои до 18,76-21,31 %.

CiJHCOK ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Юст H.A. Приемы паровых мелиораций для повышения плодородия мелиорируемых земель южной зоны Приамурья, // Сб.науч.тр. молодых ученых ДальГАУ.-Благовещенск, 2001. Вып. 2.4.2, -С. -16- 19.

2. Юст H.A. Роль чистых и занятых паров в повышении урожайности культур на мелиорированных землях Амурской области, И Молодежь XXI века: шаг в будущее. Сб. тр. 3 per, науч. практ. конф. Благовещенск 2002. - С. 231,

3. Юст H.A. Паровые мелиорации Приамурья. // Молодежь XXI века: шаг в будущее. Науч. - практ. конф. ДальГАУ Благовещенск 2003. - С. - 487 -488.

4. Юст H.A. Паровые мелиорации в Приамурье. // Сб.научлр. молодых ученых ДальГАУ.-Благовещенск,2003. Вып. З.-С. 74 - 76.

5. Юст H.A. Водопотребление сон при различных режимах орошения в условиях южной зоны Приамурья. // Строительство и природообустройство // Сб. научлр. ДальГАУ. - Благовещенск, 2004. - Вып.7. - С. 70 - 75.

6. Юст H.A. Влияние различных режимов орошения на рост, развитие и фотосинтетическоую деятельность растений сои в условиях южной зоны Приамурья. // Строительство и природообустройство. И Сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск, 2004. - Вып. 7. - С. 75 - 78.

7. Юст H.A., Алексейко И.С. Влияние технологий паровых мелиораций на плодородие мелиорированных земель южной зоны Приамурья. I! Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства», мат. межд. науч. -практ. конф., посвященной 60-летию образования Волгоградской государственной сельскохакадемии. - ВГСХА - Волгоград, 2004. - С. 40 - 43.

8. Юст H.A., Алексейко И.С. Воспроизводство плодородия мелиорированных земель Приамурья с использованием чистых, занятых и сидеральных паров. // «Алтай: экология и природопользование» Мат. III российско-монгольской науч. конф. молодых ученых и студентов. — БГ11"У им. В.М. Шукшина. - Бийск, 2004. - С. 46 - 48.

Подписано к печати 05.04.2004 г. Формат 60x84X« • Уч,-изд. л. 1,0, Тираж 100 экз. Заказ 83

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии издательства ДальГАУ 675005, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86