Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность сои в условиях орошения в зависимости от способа основной обработки почвы и удобрений на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность сои в условиях орошения в зависимости от способа основной обработки почвы и удобрений на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья"

од

-¡3 На правах рукописи

ГЕРАСИМЕНКО Витали» Николае»?*'!

ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ £5 УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ НА ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Специальность 06.01.09 - Расгеипевоястно

Автореферат диссертации на соиекзш:,; ученой степени кандгтата сельскохозяйственных наук

Краснодар-! 99о

Работа выполнена на кафедре орошаемого земледелия Кубанского государственного аграрного университета.

Научный руководитель: заслуженный деятель науки Кубани, кандидат сельскохозяйственных наук, профессор В.П. Василько..

Официальные оппоненты:

1. Заслуженный деятель науки РФ, академик МАИ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Я.В. Губанов.

2. Старший научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук ВТ. Калюжный. '

Ведущее предприятие - КНИИСХ им. Лукьяненко.

Защита диссертации состоится "IВ" июня 1998г. в 9.00

часов на заседании диссертационного совета Д. 120.23.02 при Кубанском государственном аграрном университете.

Адрес: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина,13, КГАУ, диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан ^1998г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

■ри • А Е ЕФРемов

'ЛЬ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В Краснодарской крае на 1992 год орошаемые площади с-оставляли 478,8 тис.га, из них 255,3 тыс.га занимают рисовые системы. Длительное орошеяме черноземом и черно.чемовидных почв привело к резкому ухудшению их водно-физических сройств. Отмечено повсеместное переуплотнение и елмтизация подпахотных горизонтов, уменьшение водопроницаемости, снижение степени аэрации. Нарушен баланс гумуса, потери его на орошаемых землях составили более 1,5 %.

Выведен не почвы т орошения не решает проблемы деградации.Настало время разработать и внедрить почвозащитные сепообороты с включением культур фнтоме-лпорантов.

Одной из таких культур в орошаемом сезообороте является соя. Предложенная ранее интенсивная технология ее возделывания не решала задачу сохранения и восстановления плодородия почвы,так как отсутствовал комплексный подход и сама технология рассматривалась в отрыве от почвенного плодородия.

В связи с этим актуальность настоящих исследований состоит а том, что впервые решается экологически важная проблема защиты плодородия выщелоченного чернозема с помощью разработай почвозащитной технологам возделывания сои в системе кормового севооборота без дополнительных материальных затрат и, в то же время, обеспечивающие высокие и стабильные урожаи семян сои.

Представленная работа выполнена в соответствии с- планом научных исследований в длительном стационарном опыте на опытной станции Кубанского государственного аграрного университета (Тема №!,№ ГОСРЕГИСТРАЦИИ01910049869 ).

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось разработать и научно обосновать способ основной обработки выщелоченного чернозема и систему удобрений, направленные на сохранение плодородия почвы, увеличение продуктивности сои и снижение затрат на ее производство при орошении.

Дг«а достижения цели решались следующие задачи:

1. Изучалось вл- тане способа основной обработки и системы удобрений под сою на агрофизические свойства почвы.

2. Учитывалась влагообеспеченность ¡! динамика пищевого режима выщелоченного чернозема под соей.

3. Определялись особенности роста растений, формирование плошади листьев сои, ее фотосинтетический потенциал, интенсивность дыхания, засухоустойчивость листьев сои и синтез пигментов в зависимости от изучаемых агроприемов.

4.Изучалось влияние способа основной обработки почвы и системы удобрений на засоренность посевов сои.

5. Определялось влияние способа основной обработки почвы и удобрений в севообороте на формирование урожая семян сои.

6. Рассчитывалась энергетическая эффисгивнось изучаемых агроприемов возделывания сои при орошении.

7. Разрабатывались рекомендации для производства по наиболее эффективному способу основной обработки почвы и системе удобрений под сою, способствующие повышению ее продуктивности и снижению негативного действия поливной воды на плодородие выщелоченного чернозема.

Научная новизна.Впервые на выщелоченном черноземе Краснодарского края в условиях стационарного опыта при орошении проведено комплексное исследование совместного влияния различных способов основной обработай почвы и систем удобрений на изменение ее агрофизических и химических свойств, продуктивность сои. Разработаны основные элементы почвозащитной технологии возделывания сои при орошении.

Практическая ценность. Полученные эхеперементальные данные могут быть положены в основу разработки и внедрения в практику сельскохозяйственного производства отдельных агроприемов по устранению негативных процессов, развиваюгщхся в почве в связи с орошением. Становится возможным регулировать определенными агротехническими приемами содержание агрономически ценных и водопрочных агрегатов, элементов питания растений. Это будет способствовать улучшению условия дал роста, развития сои и повышению ее продуктивности.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и получил:! одобрение на научных конференциях профессорско-преподавательского коллектива Кубанского ГАУ (Краснодар, 1993, 1994, 1995 гг. ), научно-техническом совете ВНИИМК в 1994 году, на заседании краевой школы-семенара молодых ученых (Краснодар, 1995 г.), совместной конференции научных сотрудников КГАУ и ученых университета Миннесоты США в 1996 г. и в 5 опубликованных работах.

Об1 си и стру|сгура диссертации. Диссертация изложена на175страницах машинописного текста, включает 23 таблицы и рисунков. Состоит'из введения, 4 глав, основных выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы, который включает 190наименований, в том числе зарубежных авторов 37, 21 приложение.

МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 1993-95 гг. на опытной станции, расположенной на 1 отделении учебно-опытного хозяйства "Кубань" Кубанского ГАУ.

Почва опытного участка представлена выщелоченным слабогумусным сверхмощным легхосуглинистым черноземом. Структура почвы состоит из комковатых и комковато-зернистых отдельностей. По данным СКНИИПТИАП содержание гумуса в пахотном слое 2,3 %. Почва имеет слабокислую реакцию: рН водной вытяжки 6,5-6,7; солевой 5,1-5,2. Сумма поглощенных оснований 22,3-23,8 мг.экв/100 г почвы. Содержание минерального азота 3,0-6,3 мг/кг, подвижного фосфора 2,9-45,8 мг/кг и обменного калия 200-250 мг/кг почвы.

По климатическим условиям район проведения опытов относится к зоне неустойчивого увлажнения, характеризуется умеренно континентальным климатом. Среднегодовая температура воздуха составляет 10,7° С. Гидротермический коэффициент ( ГТК ) равен 0,9-1,2. Теплом обеспечены все выращиваемые в зоне сельскохозяйственные культуры. За вегетационный период сумма положительных среднесуточных температур составляет 3500° С, общая продолжительность периода среднесуточных температур выше ^ 5° С - 243 дня и более 10° С - 190-195 дней. Осадков выпадает в среднем за год 612 мм с колебаниями от 443 до 877 мм.

Вегетационные периоды 1993-95 гг. существенно различались. Погодные условия

1993 г. были близки к многолетним, но температура в мае, июне и июле была ниже нормы на 0,6-1,2°С, а вторая половина лета была очень сухой. За период июль-август проведено четыре вегетациооных полива сои, оросительная норма составила 1800 м2/га.

1994 год характеризуется повышенным температурным режимом воздуха и малым количеством атмосферных осадков. В этом году понадобилось провести пять вегетационных поливов оросительной нормой 2400 м3/га. Более влажным был 1995 год. Осадков

за апрель-октябрь выпало 527 мм, против 326 мм среднеыноголетней нормы. Температурный режим воздуха приближался к многолетним. В этом году выдано всего два вегетационных полива, оросительная норма составила 900 м3/га.

Полевые опыты по изучению влияния способа основной обработки и системы удобрений на элементы плодородия выщелоченного чернозема и урожайность сои проводились в условиях стационарного опыта в звене орошаемого севооборота: озимая пшеница - сахарная свекла - соя.

В стационарном опыте изучались три способа основной обработки почвы на рекомендованную для каждой культуры глубину: 1) отвальный - вспашка плугом; 2) безотвальный - обработка плоскорезом, в севообороте под сахарную свеклу - обработка рыхлителем РН-80Б на глубину 70 см; 3) поверхностное рыхление - обработка БДТ-3.

На фоне этих способов основной обработки изучались следующие системы удобрений: без удобрений (контроль), минератьная и органическая.

В севообороте отвальная вспашка под озимую пшеницу и сахарную свеклу проводилась на глубину 20-22 см и 30-32 + глубокое рыхление на 70 см, поЕерностная обработка под эти культуры проводилась на глубину 8-10 см.

На вариантах с минеральной системой удобрений под озимую пшеницу в качестве основных удобрений вносили К^РбоКбо и две подкормки азотом по 30 кг д.в., под сахарную свеклу основное удобрение составило М^Рм/К« и N30X50 в подкормку. Органическая система заключалась в том, что под озимую пшеницу в качестве основного удобрения вносили N70, под сахарную свеклу провели запашку соломы озимой пшеницы 7,7 т/га и внесли навоз в дозе 80 т/га.

Повторность в опыте трехкратная. Учетам площадь делянок -100 м\ размещение их систематическое, последовательное в два яруса. Сорт сои - Ходсон. Предшественник - сахарная свекла. Поливы осуществлялись дождевальной машиной ДДА-ЮОМ.

В опыте два фактора:

1. Фактор А - способ основной обработки почвы;

2. Фактор Б - система удобрений.

Варианты по фактору А: .

1. Отвальный - вспашка плутом ПН- 4-35 на глубину 25-27 см.

2. Безотвальный - обработка КХТГ-250 на глубину 25-27 см.

3. Поверхностное рыхление - обработка БДТ-3 на глубину 8-.! 0 см в 2 следа.

Варианты по фактору Б:

1. Без удобрений.

2. Минеральная - N50 в подкормку, Ря>Кэо под основную обработку.

3. Органическая - навоз 80 т/га под предшественник сои - сахарную свеклу + Рзо при посеве.

Агротехнические приемы в опыте, за исключением изучаемых, осуществляли в соответствии с существующими рекомендациями для сои. Посев проводили сеялкой ССТ-12А + СТЯ ЗШО.

Урожай убирали в период полной спелости семян прямым комбайнированием комбайном "Сампо-500" с последующим пересчетом на 100% чистоту и 14% влажность.

В период вегетации проводились следующие анализы и наблюдения. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений велись в двух несмежных повторениях. Густота стояния растений определялась на трех площадках по 1 м2, расположенных по диагонали делянки.Высоту растений по вариантам определяли в основные фазы развития на выделенных площадках в двух рядках по 10 растений. Площадь поверхности листьев учитывали методом высечек.Количество сорняков подсчитывали на двух несмежных повторностях, ¡'¿а трех площадках по 1м2. Определяли интенсивность дыхания, содержание пигментов и засухоустойчивость листьев сои в основные фазы развития, с помощью спектрофотометра "СФ-46", прибора Варбурга и "Тургометр-1". При определении структуры урожая анализировали: высоту растений, высоту прикреп-ле;шя нижнего боба, число бобов, массу 1000 семян.

Влажность почвы для назначения поливов определялась термостатно-весовым методом, через 10 дней на глубину 60 см, а для расчета суммарного водопотребления перед посевом и перед уборкой на глубину 160 см. Отбор образцов почвы для определения структурного состава, водопрочности и объемной массы проводили до посева и перед уборкой сои. Агрегатный состав и водопрочностъ определяли методом Саввино-го в модификации АФИ, по слоям 0-10, 10-20, 20-30, 30-50, 50-70 см, объемная масса -методом патронов объемом 200 см3.

Химические и агрохимические анализы проводили по следующим методикам: минеральный азот на автоматическом анализаторе "Скляр" ГОСТ 26488-85, подвижный

фосфор и обменный калий по Чирикову ГОСТ 26204-84, гумус по И.В. Тюрихову в модификации В.Н. Симакова.

Расчет энергетической эффективности возделывания сои проводили в энергетических показателях на единицу совокупного энергетического ресурса согласно методической рекомендации "Биоэнергетическая; оценка агротехнических приемов и ресурсосберегающих технологий в растениеводстве".

Статистическую обработку данных по урожайности выполняли методом дисперсионного анализа по Б.И. Доспехову в вычислительном центре КГАУ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Структурный состав, водопрочность, объемная масса и биологическая активность выщелоченного чернозема под соей. Структура оказывает большое влияние на водно-физические свойства пота.

Наши исследования показали, что вспашка плугом на глубину 25-27 см способствовала лучшему, по сравнению с безотвальной и поверхностной обработками, сохранению структурных агрегатов в пахотном с;-ое в осенне-зимний период. В слое 0-30 см по вспашке их было 50,5 %, а по безотвальч'-му рыхлению н поверхностной обработке на 6,2 % и 5,3 % меньше. Коэффициент структурности по вспашке на 0,25 и 0,33 превышал его значение на вариантах с безотвальной обработкой и поверхностным рыхлением.

В подпахатном слое 30-70 ал по отвальной вспашке и поверхностному рыхлению количество агрегатов размером 0,25-10 мм было соответственно 62,4 % и 62 %.На варианте с безотвальной обработкой, где под предшествующую сое культуру проводили глубокое рыхление на глубину 70 см, количество агрономически ценных агрегатов снизилось на 10,9 %.

Навоз, внесенный под предшественник сои - сахарную свеклу, способствовал увеличению количества структурных агрегатов в слое 0-30 см по безотвальному рыхлению на 10,3 %, по поверхностной обработке на 9,1 %, ano вспашке на 5,6 %.

Применение минеральных удобрений на фоне всех способов обработки почвы не оказало заметного влияния на количество агрегатов размером 0,25-10 мм.

У

Определение структуры почвы перед уборкой сои показало, что содержание агрегатов размером 0,25-10 мм несколько повысилось по всем изучаемым вариантам, а количество глыбистой фракции снизилось.

При изучении водопрочностя структурных агрегатов выявлено, что способ основной обработки почвы не оказывал влияния на количество водопрочных агрегатов в слое 0-30 см.Сумма водопрочных агрегатов по вариантам перед посевом составила 65,968,1%.

Внесение навоза под предшественник сои - сахарную свеклу способствовало увеличению суммы водопрочных агрегатов в слое 0-10 см по безотвальной обработке на 10,2 % и по поверхностной на 7,3 %.

Количество крупных водопрочных агрегатов размером 1-3 мм на отвальной вспашке в слое 0-10 см составило 38,6 %, а по безотвальной и поверхностной оюработ-кам их содержание снизилось на 10,7 % и 15,2 %, что оказало негативное влияние на воздушный режим почвы.

В подпахотных горизонтах количество агрггатов размером 1-3 мм по вариантам опыта составляло 44,1-53,5 %.

Внесение органики под безотвальную и поверхностную обработки увеличивало количество водопрочных агрегатов размером 1-3 мм в слое 0-10 см на 9,6 % и 14,4 %.

Определение водопрочности почвенных агрегатов перед уборкой сои показало, что их сумма, а также содержание агрегатов размером 1-3 мм в пахотном слое снизилось и отмечено увеличение мелких агрегатов размером 0,25-0,5 мм.

Наиболее значительно увеличилось количество пыли на вариантах, где удобрения не вносились. На отвальной вспашке в слое 0-30 си ее количество возросло на 9,4 %, по безотвальной обработке на 7,1 %, по поверхностному рыхлению на 3,3 % по сравнению с весенним содержанием.

Наибольшее количество агрегатов размером 1 -3 мм в пахотном слое к концу вегетации сои отмечено на варианте с безотвальной обработкой почвы на фоне органических удобрений - 41,2 %, а наименьшее- на отвальной вспашке 21,3 %.

Создание благоприятных условий для развития растений связано с приданием пахотному слою оптимальной степени рыхлости.

Перед посевом сои наибольшее уплотнение в слое С-30 см произошло на поверхностной обработке, где объемная масса почвы составила 1,42 г/см3. Самая низкая объемная масса в этот период была на отвальной вспашке - 1,34 г/см3.

На минеральной системе удобрений в севооборсге на вспашке в начале вегетации сои отмечена тенденция к уплотнению почвы. Объемная масса на этом варианте возросла на 0,04 г/см3. На фоне безотвального и поверхностного рыхления минеральные удобрения не оказывали уплотняющего действия.

Навоз, внесенный под предшественник сои, способствовал снижению плотности почвы по всем вариантам в среднем на 0,05 г/см3.

Определение объемной массы выщелоченного чернозема перед уборкой сои показало, что по отвальной вспашке в пахотном слое она была на 0,03 г/см3 ниже, чем по безотвальной обработке и на 0,06 г/см3 ниже в сравнении с поверхностным рыхлением.

В процессе вегетации сои минеральные удобрения способствовали снижению плотности почвы в слое 0-30 см в сравнении с неудобренными вариантами на 0,01-0,06 г/см3, а органические в среднем на 0,06-0,08 г/см3.

Наибольшая биологическая активность почвы наблюдалась на поверхностной обработке. На этом варианте количество почвенных водорослей в 1 м3 составило 3,8* 106. шт., что на 18,4 % и на 34,2 % больше чем на безотвальном рыхлении и отвальной вспашке. Минеральные удобрения на фоне поверхностной обработки увеличивали содержание водорослей на 16 %. Органические удобрения снижали количество почвенных водорослей на фоне всех способов обработки почвы. В агрофитоценозе сои преобладали синезеленые водоросли.

Водный режим выщелоченного чернозема и водспотреблсние соя при орошении. За три года исследований, перед посевом сои, запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см по вспашке составили в среднем 148,7 мм. По поверхностной обработке и безотвальному рыхлению запасы продуктивной влаги в этом же слое по сравнению с отвальной вспашкой бьии на 11,0 и 11,7 мм больше.

Минеральная система удобрений в севообороте практически не оказала влияние на накопление прдуктивной влаги в почве, а органическая за осенне-зимний период способствовала увеличению запасов влаги в слое 0-100 см по вспашке на 10,5 мм, по безотвальной обработке на 12,0 мм. По поверхностному рыхлению органика не оказала влияния на изучаемый показатель.

Перед уборкой сои количество продуктивной влага на вариантах с отвальной вспашкой в слое 0-100 см било 31,9-48,0 мм. По соответствующим вариантам с безотвальной обработкой 20,5-34,9 мм и по поверхностному рыхлению 25,4-35,1 мм.

Изучаемые агроприемы оказывали определенное влияние на водопотребление сои. Суммарное водопотребление павариантам опыта колебалось от 4621 м3/га до 4908 м3/га. Из общей суммы влаги на долю поливов приходилось 34,6-36,8 %, осадков 30,332,2 % и осенне-зимних запасов влаги в почве 31,0-35,1 %.

На неудобренных вариантах в сравнении с удобренными, суммарное водопотребление было выше. Недостаток питательных веществ способствовал увеличению непродуктивного расхода воды растениями сои.

На удобренных вариантах отвальная вспашка в годы исследований снижала водопотребление сои в сравнении с соответствующими вариантами поверхностного и безотвального рыхления на 46-126 м3/га и на 62-157 м3/га.

Коэффициент водопотребления по вспашхе составил в среднем за три года 2223 м3/т, что на 357 и 282 м больше, чем по безотвальной и поверхностной обработкам почвы.

Минеральные удобрения снижали расход влаги на создание 1т урожая семян сои. По вспашке на 718 м3 или 32,3 %, по безотвальной обработке на 223 м3 или 12 % и по поверхностному рыхлению на 417 м3 или 21,5 % по сравнению с неудобренными вариантами.

Внесение навоза способствовало уменьшению коэффициента водопотребЗтения сои па 5,9-17,4 %.

Пищевой режим выщелоченного чернозема под соей в зависимости от способа основной обработки почвы и удобрений. Поверхностная обработка способствовала большему накоплгнию минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия в почве в сравнении с другими способами обработки (рис.1).

Содержание минерального азота в почве в слое 0-30 см на поверхностном рыхле-1щи перед посевом сои составило 12,9 мг на 1 кг почвы, что на 4,7 мг и 3,6 мг больше, чем по вспашке и безо твальному рыхлению. > .

Динамика содержания минерального азота в пахатном слое почвы не зависела от способа обработки и имела общую тенденцию, заключающуюся в повышении к фазе

18 1в

i14

£12-1

г:

и

Z 4

2 О

58-|

56

54

52 -I

50

48 H

46

44

42

40

Перш посевом

330 320-.. 3101300 | 290 1280 2 270 260 290 240

Цветение

Перед уборкой Перед посевом

Цветение

Перед уборкой

-Отвальная вспашка

----Безотвальное рыхление

-----Поверхностное рыхгкмие

Перед пссэвом

Цветение

Перед уборкой

Рис. 1 Динамика содержания N мин, Р2Оь ДО в пахотном слое выщелоченного чернозема под соей в зависимости от способа основной обреботки почт

ха

цветения сои на 30-60 % количества минерального азота и уменьшении его к концу вегетации на 40-70 % по сравнению с весенним содержанием.

Наблюдения за динамикой подвижного фосфора показали, что количество его снижалось к фазе цветения сои и повышалось к концу вегетации практически до исходных значений (см. рис.1).Содержание подвижного фосфора перед посевом сои на отвальном и безотвальном способах обработки было практически одинаковым, а по поверхностной обработке его в пахотном слое содержалось соответственно на 4,3 и 4,1 мг/кг больше. В фазу цветения сои количество подвижного фосфора уменьшилось на 14,2-19 % по сравнению с весенним содержанием.

Динамика содержания калия была аналогична фосфору (см. рис.1). Следует отметить повышенное его количество по поверхностной обработке почвы.

Динамику основных питательных элементов в почве в зависимости от системы удобрений, внесенных в севообороте под сою и ее предшественник изучали на фоне отвальной вспашки.

В среднем за три года исследований перед посевом сои содержание азота в почве на минеральной системе удобрений в два раза превышало варианты, где удобрения не вносились или под предшественник вносили органику (рис.2).

В фазу цветения сои количество минерального азота на неудобренном фоне возросло на 63,4 %, по навозу на 78,2 %, а при внесении минеральных удобрений лишь на 26,4 %.

Перед уборкой количество минерального азота при внесении минеральных удобрений было на 29,4 и 31,4 % больше, чем на неудобренном фоне и на варианте с внесением органических удобрений.

Самое высокое количество подвижного фосфора в пахотном слое перед посевом сои отмечено на варианте, где под предшественник сои вносили навоз в дозе 80 т/га (см. рис.2). Его содержалось на 6,3 % больше, чем на варианте с минеральной системой удобрений. Во время вегетации сои фосфор наиболее значительно потреблялся на минеральной системе удобрений, менее - на неудобренном фоне. К концу вегетации сои запасы его восстанавливались практически до исходного количества.

Наибольшее содержание обменного калия отмечено на органической системе удобрений (см. рис. 2) - 325 мг на 1 кг почвы, что на 20 и 50 мг больше, чем на минеральной системе удобрений и неудобренном фоне. В фазу цветения сои его количество

25 -

20 -

£ 15-

5 1 10

5-

0

Пэрад посевом

330 л 320 310 I 300 1 290

о 280 270 260 250

Цветение

65 60 55 50

45 Н 40

Перед уборкой Перед посевом

Цветение

-Без удобрений

----Минеральная

- — Органическая

Перед уборкой

Перед посевом

Цветение

Перадуборхой

Рис.2 Динамика содержания N мин, К]0 в пахотном слое выщелоченного чернозема под соей я модемное:* от системы удобрений

уменьшилось на 2,9-8,2 %. К концу вегетации содержание калия увеличилось, но все же было ниже весеннего содержания.

Засоренность посевов сои при различных способах основной обработки почвы и система! удобрений. В фазу всходов сои самая высокая засоренность отмечена на поверхностном рыхлении - 19 шт. на 1м2 меньше. На отвальной и безотвальной обработках их было соответственно на 6,5 и 4,5 шт. на 1м2 меньше. Навоз способствовал увеличению засоренности посевов сои на 15,9-40 шт. на 1м2. Весной преобладали малолетние и зимующие сорняки - ярутка полевая, пастушья сумка, ранние яровые - марь бела>:, гречиггка вьюнковая, поздние яровые - куриное просо, щетинник сизый и зеленый. К фазе 1-го тройчатого листа количество сорняков увеличилось и по вариантам опыта составляло 27,6-91,8 шт. на 1м2. Наибольшее количество их отмечено на вариантах с поверхностным рыхлением. К уборке сои количество сорных растений уменьшалось до 5,6-17,7 шт. на 1м2. В основном они были представленье группой поздних яровых - щерицей запрокинутой, амброзией, канатником Теофраста и из многолетних -осотом розовым.

Самая высокая засоренность посевов сои отмечена в течение всей вегетации на поверхностной обработке почвы, особенно на фоне органической системы удобрений.

Рост, развитие я продуктивность сои при орошении в зависимости от способа основной обработки почвы и системы удобрений. Изучаемые агроприемы не оказали заметного влияния на продолжительность фаз вегетации и вегетационного периода в целом. На длину вегетационного периода в значительной мере влияли погодные условия в годы проведения исследований. Наиболее продолжительный период - 148 дней был в 1993 году, а наименьший -130 дней в 1994 году.

Способы основной обработки и система удобрений оказали определенное влияние на интенсивнбсть роста растений соя. Благоприятные условия для роста растений до фазы налива бобов сложились на отвальной вспашке. В более поздние фазы поливы устраняли негативное влияние уплотнения почвы на безотвальном и поверхностном рыхлении и рост растений на этих вариантах усилился. Высота растений сои в фазу полной спелости на этих вариантах соответственно составила 101,5 и 101,4 см, что на 4,4 и 4,5 см выше, чем на отвальной вспашке.

При внесении удобрений рост растений значительно усиливался. Наиболее высокорослыми растениями сои выделялся вариант с применением минеральных удобрений по отвальной вспашке, где высота растений в фазу полной спелости составила 120,4 см.

Фотосинтетическая деятельность посевов сои. Наблюдения показали,что в начальный период вегетации отвальная вспашка оказывала благоприятное влияние на процесс формирования листовой поверхности растений сои (табл.1). Однако в фазу цветения сои ассимиляционная поверхность листьев на варианте с безотвальным рыхлением превышала этот показатель по отвальной вспашке на 9,1 тыс. м2/га.

Таблица 1

Площадь листьев и фотосинтетический потенциал посевов сои при орошении в зависимости от способа основной обработки почвы и системы удобрений ( среднее за 1993-95 гг.)

Способ основной обра- Система удобрений Плошадь листьев, тыс. Суммарный ФП, млн.

ботан почвы м2/га . м2/га

_Фаза вегетации_

бутонизация цветение налив бобов

Отвальная вспашка на Без удобрений 12,8 34,0 40,7 5,65

глубину 25-27 см Минеральная, И^юКзо 19,8 61,3 68,4 9,41

Органическая, 80 т/га 16,8 68,4 46,9 7,39

навоза под предше-

ственник

Безотвальная обработка Без удобрений 9,5 43,1 48,6 6,07

на глубину 25-27 см Минеральная, И^Р^Кзо 13,6 52,6 58,7 7,72

¡Органическая, 80 т/га 13,4 50,3 52,4 7,12

навоза под предше-

ственник

Поверхностное рыхле- Без удобрений 6,4 29,6 45,8 4,58

ние на глубину С-10 см Минеральная, ИзоРюКзо 11,3 47,2 64,2 7,16

Органическая, 80 т/га 11,2 45,0 48,9 6,61

навоза под предше-

ственник

Максимальная площадь листьев сои на всех вариантах опыта была сформирована к концу фазы цветения - началу фазы налива бобов. На отвальной вспашке с внесением минеральных удобрений она составила 68,4 тыс.м2/га. На поверхностном и безотвальном рыхлении с минеральными удобрениями площадь листьев в эту же фазу была на 4,2-9,7 тыс. ы2/га меньше. На неудобренных вариантах в сравнении с минеральным фоном площадь листьев у сои была на 10,1-27,7 тыс.м2/га меньше. При внесении органи-

ческих удобрений ассимиляционная поверхность листьев сои была выше, чем на неудобренных фонах на 3,1-6,2 тыс.м2/га, однако, уступала вариантам с минеральной системой удобрений на 6,3-21,5 тыс.мг/га.

Суммарный фотосинтентический потенциал (ФП) посевов сои на неудобренных вариантах колебался от 4,58 до 6,07 млн.м2 дней/га. Самым высоким ФП у сои был на безотвальном рыхленчи (6,07 млн.м2 дней/та) и самым низким на поверхностной обработке (4,53 млн.м2 дней/га). Внесение минеральных удобрений способствовало увели-;шю ФП сои. Наиболее значительно ФП повышался при применении этих удобрений по отвальной вспашке (на 3,76 млн. м2 дней/га) и по поверхностной обработке (на 2,58 млн. м2 дней/та). Заделкг минеральных удобрений с помощью безотвального рыхления привела к меньшему увеличению ФП (на 1,65 млн. м2 дней/га). На вариантах с органической системой удобрений ФП по сравнению с неудобренным фоном увеличивался по вспашке на 1,74, по безотвальному рыхлению на 1,05 и по поверхностной обработке на 2,03 млн. м2/га. .

Наибольшая дыхательная активность растений сои наблюдалась на варианте с поверхностным рыхлением, по сравнению с отвальной и безотвальной обработкой. Но при последних двух обработках при внесении органических удобрений интенсивность дыхания значительно возрастала. При внесении удобрений почти в 2 раза возрастало содержание в листьях сои хлорофиллов "а" и "в". Наибольший коэффициент засухоустойчивости растений сои наблюдался на варианте с поверхностной обработкой почвы. Удобрения повышали водоудерживающую способность сои на отвальной вспашке и поверхностной обработке.

Элементы структуры урожая сои н ее продуктивность. Густота стояния растений по вариантам опыта колебалась от 226,9 до 245,9 тыс. на га ( табл. 2 ). По отвальной вспашке при внесении удобрений густота стояния сои составила 234 тыс. на га, что на 9,4 тыс. ниже, чем по безотвальной обработке и на 8,0 тыс. ниже в сравнении с поверхностным рыхлением.

Вспашка повышала количество бобов на растении, где соответственно на 0,9-1,2 пгг. их было больше, чем на безотвальной и поверхностной обработках. Минеральные удобрения способствовали повышению числа бобов на растении в сравнении с неудобренными фонами на 3,4-6,1 шт., а органические на 0,8-1,6 шт.

Таблица 2

Элементы структуры урожая сои в зависимости от способа основной обработки лочвы и ситемы

удобрений ( среднее за 1993 - 1995 гг.)

Способ основной Система удобрений Количество Масса

обработки почвы растений, тыс. на га бобов на растении, шт. бобов на глазном стебле, шт. семян с растения, шт. семян в бобе, шт. семян с растения, г. 1000 семян, г.

Отвальная вспашка на глубину.25 -27 см Без удобрений Минеральная, МкРюКзс, Органическая, 80 т/га навозз под предшественник 234.8 240.4 226.9 31,4 36,3 ¿2.8 19,6 18,0 18,2 56.5 "7,3 65.6 1,8 2,1 2,0 9,4 13,2 10,9 166,4 170,8 166,2

Безотвальная обработка на глубину 25 -27 см Без удобрений Минеральная, МбоРдоКэо Органическая, 80 т/га навоза под предшественник 244.2 240.1 245.9 30,5 32.9 31,2 16,6 18,0 18,6 58 0 72.4 58.5 1,9 2,2 2,2 10,4 12,2 1! ;7 ' . 164,3 168,6 167,9

Поверхностное рыхление на глубину 8 -10 см - Без удобрений Минеральная, ^Р^К» Органическая, 80 т/га навоза под предшественник 245.8 243,5 236.5 30,2 3е,7 32,0' 19,0 16,3 14,5 57,5 82.1 67,3 1,9 • 2,3 2.1 10,3 13.1 11.2 165.1 169,8 166,4 |

Наибольшее количеств семян на растении сон без внесения удобрений сформировалось на варианте с безотвальным рыхлением - 58 шт., что на 0,5-1,5 шт. больше, чем на поверхностном рыхлении и вспашке. Удобрения повышали число семян по отвальной вспашке на 9,1-20,8 шт., по безотвальной обработке на 10,5-14,4 шт. и по поверхностному рыхлению на 9,8-24,6 шт.

Внесение удобрений также увеличивало количество семян в бобе, минеральных -яа 0,3-0,4 и органических на 0,2-0,3 нгг. Повысилась соответственно масса семян с растения на 1,8-3,8 и 0,9-1,5 г.

Масса 1000 семян в среднем за три года исследований варьировала по вариантам опыта от 164,3 до 170,8 г. Наибольшей она была по отвальной вспашке с внесением минеральных удобрений, и наименьшей на безотвальной обработке почвы без удобрений.

Продуктивность сои. В 1995 году получен самый высокий урожай семян сои (табл.3). Средняя урожайность составила в 1995 году - 28,6 ц, в 1994 - 27,1 и в 1993 году- 25,9 ц/га.Разница по годам являе хя результатом, прежде всего, действия воздушной засух.!. ;оторую в пределах небольшою эксперементального орошаемого участка не угдяось снивелировать.

В среднем за три года исследований самый высокий урожай семян сои был получен при внесении минеральных удобрений под вспашку - 30,7 ц/га и поверхностную обработку - 30,4 ц/га, хотя разница в урожайности математически не доказуема, прибавка по сравнению с неудобренными вариантами соответственно составила 8,9 и 5,2 ц/га. По безотвальному рыхлению минеральные удобрения дали прибавку 2,5 ц/га.

Органические удобрения оказались более эффективными на отвальной вспашке и безотвальном рыхлении, где прибавка составила 2,6 и 2,3 ц/га.

Самый низкий урожай семян во все годы исследований получен по отвальной вспашхе на неудобренном фоне - 21,8 ц/га.

Биоэнергетическая эффективность изучаемых способов основной обработки почвы и систем удобрений лри возделывании сои в условиях орошения. Выявлено, что з среднем за три года энергетическая эффективность отвальной вспашки составила в пересчете на 1 га 36,01 Гдж, безотвального рухления - 43,47 Гдж, поверхностной обработки 41,66 Гдж, соответственно коэффициент чистой эффективности составил 2,52, 3,56 и 3,47.

Таблица 3

Урожайность сои при орошении в зависимости от способа основной обработки почвы и системы удобрений, ц с 1 га (среднее за 1993 • 1995 гг)

Способ основной обработки Система удобрений Год Среднее за

почвы 1993 1994 1995 1993 -1995 гг.

Отвальная вспашка на Без удобрений 20,3 22,2 22,8 21,8

глубину 25 - 27 см Минеральная, М^РгоК» 27.4 32,0 32,7 30.7

Органическая 80 т/га навоза под

предшественник 24,5 24,6 24,1 24,4

Безотвальная обработка на Без удобрений 25,5 26,4 26,9 26,3

глубину 25 - 27 см Минеральная, 27,6 27,9 30,8 28,8

Органическая 80 т/га навоза под

предшественник 28,1 28 29,8 26,8

Поверхностное рыхление на Без удобрений 24,8 25,2 25,7 25,2

глубину & -10 см Минеральная, И^РдсКзо 28,3 30,8 32,1 30,4

Органическая 80 т/га навоза под

предшественник 25,8 • 26,0 27,1 26,3

фактора А 1,0 0,83 0,85 1,02

фактора Б 1,0 0,83 0,85 1,02

взаимодействия АБ 1,72 1,42 1,46 1,76

Энергетическая эффективность применения минеральных и органических удобрений под вспашку составила 50,75 и 40,33 Гдж, по безотвальному рыхлению соответственно 43,47 и 47,61 Гдж на 1 га. При внесении их под поверхностную обработку 50,24 и 43,47 Гдж. Коэффициент чистой эффективности применения минеральных удобрений по соответствующим обработкам почвы составил 2,17, 2,11 и 3,47, на ва-эиантах с органической системой удобрений 2,68, 3,61 и 3,33.

ВЫВОДЫ

1. Весной по отвальной вспашке содержание агрегатов размером 0,25-10 мм в лое 0-30 см было на 5,3-6,2 % больше, чем по безотвальной и поверхностной обработай. К концу вегетации сои их количество в слое 0-30 см увеличелось на 2,1-13,8 % по равнению с весенним определением. Органические удобрения в сравнении с неудоб-енными вариантами повышали содержание агрегатов размером 0,25-10 мм в слое 0-30 «на 5,1-10,3%.

' 2. Изучаемые агроприемы не» оказывали влияние на водопрочность структурных -регатов выщелоченного чернозема, лишь органическая система удобрений, внесения под безотвальное рыхление и поверхностную обработку почвы повысила этот пока-1тель в слое 0-10 см на 10,2 и 7,3 %. К концу вегетации сои содержание водопрочных регатов размером 1-3 мм на всех вариантах опыта снизилось, а размером 0,25-0,5 мм >высилось,

3. На протяжении всей вегетации сои объемная масса почвы на варианте с отвалъ-1Й вспашкой была на 0,03-0,05 г/см3 меньше, чем на других способах обработки. Си-емы удобрений снизили плотность почвы в слое 0-30 см на 0,01-0,04 г/см3. Общая ристость почвы по вспашке была на 1,7-2,8 % выше, чем на безотвальной и поверх-стной обработках.

4. В начале вегетации сои запасы продуктивной влаги в почве в слое 0-160 см на ¡отвальном рыхлении были на 17,9 мм выше, чем по вспашке и на 4,3 мм выше, чем поверхностной обработке. Органические удобрения увеличивали этот показатель на -7,2 мм. Суммарное водопотреблене посевов сои по отвальной вспашке составило 20 м'/га, а по поверхностной и безотвальной обработкам на 106-242 м3/га больше.

Минеральные удобрения снижали коэффициент водопотребления сои на 12-32 ■%, а органические на 6-17 %.

5. Вспашка и безотвальное рыхление не оказали влияния на содержание в пахотном слое почвы азота, фосфора и калия в доступных для растений формах. Отмечено повышенное их содержание на поверхностной обработке. К середине вегетации наблюдалось увеличение на 30-60 % количества азота и снижение на 40-70 % к уборке, по сравнению с весенним содержанием. Минеральные удобрения улучшали обеспеченность почвы азотом, а органические - фосфором и калием. " ,

# - .

6. Поверхностная обработка способствовала усилению биологическойактивности выщелоченного чернозема, здесь количество почвенных водорослей было на 18,434,2% больше, чем на других способах обработки. Минеральные удобрения увеличивали общее количество водорослей, а органические сьижали. В агрофитоценозе сои численно преобладали синезеленые водоросли.

7. Наибольшая засоренность посевов сои была на поверхностной обработке. Внесение органических удобрений повышало количество сорняков в 2-3 раза.

8. На поверхностной обработке почвы наблюдалось наибольшая интенсивность дыхания растений сои. Дыхательная активность возрастала при внесении органических удобрений. Системы удобрений повышали содержание в листьях сои хлорофиялов "а" и "в" в 2 раза, а также повышали коэффициент засухоустойчивости растений сои.

9. Рост растений сои более интенсивно шел в первую половину вегетации на отвальной вспашке, а во вторую - на безотвальной и поверхностной обработках. Высога растений сои в фазу цветения на отвальной вспашке составила 51,1 см, а на безотваль-

. ном рыхлении и поверхностной обработке на 6,6 и 14,1 см меньше, а к концу вегетации высота растений соответственно составила 97, 101,4 и 101,5 см.

Наиболее высокие показатели листовой поверхности отмечались в фазу налива бобов. Этот показатель на вспашке с внесением минеральных удобрений составил 68,4 тыс. м2/га, что на 4,2-9,7 тыс. мг/га больше, чем на поверхностном и безотвальном рыхлении с минеральными удобрениями. .

Наибольший фотосинтетический потенциал (ФП) за годы исследований отмечен на безотвальном рыхлении (6,07 млн. м2 дней/га). Применение удобрений способствовало повышению ФП по всем вариантам (на 1,05-3,76 млн. м2 дней/га).

10. Количество бобов на растении соя на вариантах с обработкой почвы варьиро-ало от 32,6 до 33,8 шт. Количество семян на одном растении наибольшим было на по-ерхностной обработке (69 шт.), а наименьшим на безотвальном рыхлении (66,3 шт.). йшеральные удобрения увеличивали эти показателя на 15-20 %, а органические на 80 %. Масса семян с растений сои в зависимости от способов основной обработки поч-л колебалась от 9,4 до 10,4 г, при внесешш минеральных удобрений от 11,5 до 13,2 г и зганических от 10,9 до 11,5 г.

11. Урожай семян сои в среднем за три года исследований на неудобренном фоне ) отвальной вспашке, составил 21,8 ц/га, по безотвальному рыхлению 26,3 и/та. и по шерхностной обработке 25,2 ц/га. Применение минеральных удобрений способство-ло повышению урожайности соответственно на 8,9, 2,5 и 5,2 ц/га, а органических 2,6, 2,3 и- 1,1 ц/га.

12. По данным наших исследований возделывание сои по отвальной вспашке с именением минеральных удобрений является самой энергоемкой. Совокупные затра-

энергии составили 16,01 Гдж и получение 30,7 ц семян сои с 1 га. Эти показатели на зианте с безотвальным рыхлением и внесением органических удобрений равнялись >тветственно 10,25 Гдж и 28,6 ц/га.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для стабилизации и устранения негативных процессов, проявляющихся в дшении агрофизических свойств орошаемых выщелоченных черноземов Красйо-ского края под действием поливной воды, а также для снижения себестоимости изводства семян сои, целесообразно применять безотвальное рыхление почвы ору-« КПГ-250 на глубину 25-27 см, при этом под предшестаенник сон проводить глу-)е рыхление РН-80Б на глубину 70 см, вносить навоз в дозе 80 т/га и фосфор 30 кг под основную обработку почвы.

2. С целью повышения урожайности семян сои при орошении следует проводить льную вспашку на глубину 25-27 см и вносить минеральные удобрения. Азотных -г д.в. в виде "стартовой" дозы при посеве н 30 кг д.в. в подкормку, фосфорных 50 в. и калийных 30 кг д.в. под основную обработку почвы. На полях,чистых от сор-

няков или при обязательном использовании гарбицидов, вспашку можно заменить п верхностной обработкой БДТ-3 в 2 следа на глубину 8-10 см.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работе::

1. Герасименко В.Н. Влияние различных способов основной обработки позды систем удобрений на урожайность сои в условиях орошения на выщелоченном черн земе / Тезисы докладов краевой школы-семинара молодых ученых,- Краснодар: МП "Алекс", 1995,- С.5.

2. Василько В.П., Герасименко В.Н. Водно-воздушный режим выщелоченно чернозема под соей при орошении в зависимости от способа основной обработки по вы//Совершенствование технологии возделывания полевых культур.- (Сб.науч.т| Краснодарский ГАУ; Вып.353(381)).-Краснодар,1996.

3. Герасименко В.Н. Продуктивность сои и агрофизические свойства выщелоче ного чернозема при орошении в зависимости от способов основной обработки по вы//Совершенствовашге технологии возделывания полевых культур.- (Сб. науч. т] Краснодарский ГАУ; Вып.353(381)).-Краснодар,1996.

4. Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края / В.Ф. Б ранов, В.И. Клюка, В.П. Василько, Д.В. Подкина, А.И. Дряхлов, В.Н. Герасименко; Я< общ. ред. И.Т. Трубилина, Н.Г. Малюга; Соя,-Краснодар, 1997.- С.161.

5. Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края / В.П. Б :шшко, А.Я. Ачжанов, А.М. Соляник, Л.П. Леплявченко, Г.Е. Гоник, В.Г. Веретеникс З.Д. Огиенко, В.Н. Герасименко, Н.И. Бардак; Под общ. ред. И.Т. Трубачина, Н:Г. V юга; Изменение агрофизических свойств почвы,- Краснодар,1997.- С.46.