Влияние сидеральных культур на урожайность картофеля летней посадки на орошаемых чернозёмах Ростовской области

Монастырский, Валерий Алексеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние сидеральных культур на урожайность картофеля летней посадки на орошаемых чернозёмах Ростовской области
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Влияние сидеральных культур на урожайность картофеля летней посадки на орошаемых чернозёмах Ростовской области"

На правах рукописи

005538723

Монастырский Валерий Алексеевич

ВЛИЯНИЕ СИДЕРАЛЬНЫХ КУЛЬТУР НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ ЛЕТНЕЙ ПОСАДКИ НА ОРОШАЕМЫХ ЧЕРНОЗЁМАХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.02 - «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

21 НОЯ 2013

Новочеркасск - 2013

005538723

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации».

Научный руководитель: Бабичев Александр Николаевич

кандидат сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты: Новиков Алексей Алексеевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия», профессор кафедры «Кадастр и мониторинг земель»

Шевченко Дмитрий Александрович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», доцент кафедры «Землеустройство и кадастр» Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Волгоградский

государственный аграрный университет»

Защита диссертации состоится 12 декабря 2013 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.049.01 в ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» по адресу: 346428, г. Новочеркасск, Ростовская область, ул. Пушкинская, 111, ауд. 339.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научном отделе библиотеки ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» по адресу: 346428, г. Новочеркасск, Ростовская область, ул. Пушкинская, 111.

Автореферат разослан «11» ноября 2013 г. и размещён на официальных Интернет-сайтах ВАК Мионбрнауки РФ и НГМА.

Учёный секретарь диссертационного совета

Иванова Нина Анисимовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В современных условиях сельскохозяйственного производства, наряду с проблемой разработки ресурсосберегающих экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, важной задачей является сохранение почвенного плодородия, рациональное использование водных и энергетических ресурсов. Одним из способов повышения органического вещества в почве и содержания гумуса в различных природно-климатических условиях Ростовской области является возделывание сидеральных культур в основных и промежуточных посевах. При выборе сиде-ральных культур учитываются их агроэкологические потребности, климатические, почвенные, экономические и хозяйственные условия. Сидеральные культуры должны интенсивно накапливать растительную массу, иметь короткий вегетационный период, высокие адаптивные возможности к условиям выращивания при орошении. Вопросам сидерации земель посвящены работы ряда исследователей, однако в настоящее время результаты использования сидеральных культур в орошаемых севооборотах разрознены и малочисленны. В связи с этим были сформулированы цель и задачи исследований, направленные на изучение технологии возделывания сидеральных культур в весенний срок посева перед летней посадкой картофеля.

Степень разработанности темы. Широкое распространение сидеральные культуры на орошаемых черноземах Ростовской области до настоящего времени не получили. Одной из основных причин этого является слабая изученность элементов технологии возделывания сидеральных культур, а имеющиеся данные исследований имеют противоречивые мнения, поэтому необходимо проведение исследований по подбору культур для сидерации, установлению их влияния на агрохимические свойства и плодородие почвы, последействие сидеральных культур и их влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур, в частности картофеля летней посадки на орошаемых черноземах Ростовской области.

Цель исследований — изучить закономерности роста и развития сиде-ральных культур при орошении и их влияние на плодородие почвы, урожайность и качество клубней картофеля летней посадки.

Задачи исследований:

- определить закономерности роста и развития сидеральных культур в зависимости от нормы высева;

- установить влияние влагообеспеченности на продуктивность сидераль-ной культуры - горчицы сарептской различного срока посева;

- определить влияние сидеральных культур на агрохимические свойства почвы;

- определить влияние сидеральных культур на урожайность и качество клубней картофеля летней посадки;

- дать оценку экономической и энергетической эффективности возделывания сидеральных культур и картофеля летней посадки.

Научная новизна исследований:

- определено влияние норм высева на накопление зелёной массы сиде-ральными культурами;

- установлено влияния влагообеспеченности на продуктивность горчицы сарептской различного срока посева;

- определено влияния сидеральных культур на агрохимические свойства почвы;

- установлено влияния сидеральных культур на урожайность и качество клубней картофеля летней посадки.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в установлении закономерностей роста и развития сидеральных культур различного срока посева, определении их влияния на агрохимические свойства почвы. Установлена зависимость урожайности и качества клубней картофеля от используемой сидеральной культуры. Результаты исследований апробированы в ЗАО «Нива» Весёловского района Ростовской области на площади 60 га.

Методология и методы исследования. Полевые исследования проводились согласно общепринятым методикам по постановке и проведению полевых опытов. Использовались методики Б.А. Доспехова, A.A. Кудрявцева, ВНИИ кормов и другие. Обработка полученных экспериментальных данных осуществлялась методами математической статистики.

Положения, выносимые на защиту:

- закономерности роста и развития сидеральных культур в зависимости от нормы высева;

- зависимость среднесуточного водопотребления горчицы сарептской от срока посева;

- влияние сидерации на агрохимические свойства почв;

- зависимость прироста массы клубней и урожайности картофеля летней посадки от сидеральной культуры;

- экономическая и энергетическая оценка технологии возделывания картофеля летней посадки после сидеральных культур.

Степень достоверности и апробация результатов исследований. Подтверждается большим объемом экспериментальных исследований, выполненных с применением апробированных современных методик, применением стандартных методов математического анализа результатов исследования и данными производственной проверки.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях: «Проблемы и тенденции инновационного развития агропромышленного комплекса и аграрного образования России» (п. Персиановский, 2012 г.); «Роль науки в продвижении технологического уровня эффективности АПК Украины» (Тернополь, 2013 г.) и на шести научно-практических конференциях «РосНИИПМ» (20102013 гг.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, теоретическая и практическая значимость работы, научная новизна, основные положения, выносимые на защиту, результаты апробации работы.

В первой главе «Современное состояние вопроса по сидерации орошаемых земель» на основе работ учёных (К.Н. Довбан, Б.А. Шумаков, H.H. Бала-шев, Ю.С. Авдеев, А.П. Алексеев и др.), проанализированы результаты использования сидеральных культур в различных климатических зонах страны. Руководствуясь данными литературного обзора по результатам выполненных исследований и производственного опыта использования различных культур в качестве сидеральных, был сделан выбор культур, для проведения исследований на орошаемых землях Ростовской области.

Во второй главе «Почвенно-климатические условия, схема и методика проведения исследований» приведена характеристика почв и климатические условия ОАО «Аксайская Нива» Аксайского района Ростовской области. Представлена агротехника, дана схема постановки и проведения полевых экспериментов, изложена методика исследований. Исследования проводились в 20112013 гг.

Почвы участка представлены обыкновенными чернозёмами. Профиль характеризуется среднемощным гумусовым горизонтом до 40-60 см. Содержание гумуса в пахотном горизонте - 3,6-4,2 %. По гранулометрическому составу чернозёмы являются глинистыми и тяжелосуглинистыми почвами.

Климат характеризуется как неустойчивый умеренно-континентальный с недостаточным увлажнением и большим притоком солнечной энергии. Территория достаточно хорошо обеспечена теплом, сумма активных температур составляет 3200-3400 °С. Среднемноголетнее количество осадков - 420 мм, за летний период выпадает 200-280 мм. Влагозапасы в слое почвы 0,6 м составляют 104,5 мм, в слое 1,0 м 183,7 мм. Среднегодовая температура — 8,6-9,3 °С.

Средняя температура января - минус 5-7 °С, безморозный период — 175180 дней.

Объектом исследования являются культуры (горох, гречиха, рапс, люпин, горчица), используемые в качестве сидерата под картофель летней посадки.

Исследования проводились в четырех полевых опытах. Первый и второй опыты двухфакторные, 3 и 4 однофакторные.

Опыт 1. Влияние норм высева на продуктивность различных сидеральных культур при весеннем сроке посева (гречиха, горох, горчица, рапс, люпин). Схема опыта представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Схема опыта 1

Вариант Сидерапьные культуры Норма высева

П(к)

1 Горчица сарептская 0,75 п

0,5 п

1,25 п

п(к)

Гречиха 0,75 п

2 0,5 п

1,25 п

п(к)

3 Горох 0,75 п

0,5 п

1,25 п

п(к)

Люпин 0,75 п

4 0,5 п

1,25 п

п(к)

Яровой рапс 0,75 п

5 0,5 п

1,25 п

Высевались сорта: горох Готик, люпин Орловский сидерат, яровой рапс Таврион, горчица сарептская Донская 8, гречиха Казанка. На контроле норма высева для бобовых (горох, люпин) составляла 1 млн. шт./га, для крестоцветных (горчица, рапс) - 2 млн. шт./га, для гречихи - 4 млн. шт./га.

Делянки имели ширину 30 м, длину 110 м, кратную захвату дождевальной машины ДДА-100 ВХ и располагались длинной стороной поперёк временного оросителя. Общая площадь делянки 3300 м2, учётная 200 м2.

Повторность вариантов в опытах трехкратная.

Опыт 2. Изучить влияние влагообеспеченности на продуктивность горчицы сарептской различного срока посева.

Горчица сарептская высевалась в три срока посева: весенний (период вегетации с конца апреля до конца мая), летний (с начала июня до средины июля), осенний (с начала августа по начало сентября). Влажность поддерживалась на вариантах опыта на уровне 80 % НВ, 70 % НВ, 60 % НВ в слое почвы 0,6 м. Определялся период вегетации, высота растений, динамика нарастания зелёной массы и листовой поверхности, а также суммарное водопотребление и коэффициент водопотребления горчицы сарептской различного срока посева.

Поливы осуществлялись дождевальной машиной ДДА-100 ВХ. Влажность почвы поддерживалась согласно заданным порогам увлажнения. Общая площадь делянок 30 м х 110 м, что соответствует 3300 м2, учётная 100 м2.

Опыт 3. Влияние сидеральных культур на агрохимические свойства орошаемых чернозёмов Ростовской области.

Опыт однофакторный, включал 5 вариантов. На вариантах использовались: гречиха, горох, горчица, рапс, люпин.

Делянки имели ширину 30 м, длину 110 м, кратную захвату дождевальной машины ДДА-100 ВХ и располагались длинной стороной поперек временного оросителя. Общая площадь делянки 3300 м2, учётная 200 м2.

Опыт 4. Изучить влияние различных сидеральных культур на урожайность и качество клубней картофеля летней посадки.

В качестве сидеральных культур высевались горчица сарептская, горох, гречиха, рапс яровой, люпин. Контрольным вариантом являлся вариант без сидерации. Дозы минеральных удобрений рассчитывались на планируемую уро-

жайность картофеля 40 т/га балансовым методом (по М. К. Каюмову) и составили КкздРмоКмо кг/га д.в.

В третьей главе «Рост и развитие сидеральных культур» изложены результаты полевых исследований по изучению влияния норм высева на продуктивность сидеральных культур (гречихи, гороха, горчицы, рапса, люпина) при весеннем сроке посева, влияния влагообеспеченности на продуктивность горчицы сарептской различного срока посева, влияния сидеральных культур на агрохимические свойства орошаемых чернозёмов Ростовской области.

Результаты исследований норм высева сидеральных культур (опыт 1) показали, что этот фактор оказывает существенное влияние на урожайность зелёной массы (таблица 2).

Таблица 2 — Биомасса растений сидеральных культур в зависимости от вида

культуры и нормы высева, 2011-2013 гг.

Культура Вариант Структура урожая, т/га

Зелёная масса Корневые остатки Масса растений, заделанных в почву Сухое вещество, заделанное в почву

1 2 3 4 5 6

Гречиха 0,5 п 20,6 6,9 27,5 6,3

0,75 п 20,9 7,1 28,0 6,4

1п(к) 21,3 7,2 28,5 6,6

1,25 п 24,0 8,1 32,1 7,4

Люпин 0,5 п 15,0 4,1 19,1 4,4

0,75 п 15,1 4,1 19,3 4,4

1п(к) 15,4 4,2 19,6 4,5

1,25 п 16,7 4,6 21,3 4,9

Горчица 0,5 п 36,3 11,5 47,8 11,0

0,75 п 36,8 11,7 48,5 11,1

1п(к) 37,2 11,8 49,0 п,з

1,25 п 39,3 12,5 51,8 11,9

Продолжение таблицы 2

1 2 3 4 5 6

Рапс 0,5 п 26,5 8,3 34,7 8,0

0,75 п 26,7 8,4 35,1 8,1

1п(к) 27,2 8,5 35,7 8,2

1,25 п 29,2 9,1 38,3 8,8

Горох 0,5 п 18,7 6,5 25,2 5,8

0,75 п 19,0 6,6 25,6 5,9

1п(к) 19,2 6,7 25,9 6,0

1,25 п 20,9 7,3 28,3 6,5

Анализ данных таблицы 2 позволил установить, что наибольшая масса растений, заделанных в почву, отмечена у всех культур на варианте 1,25 п с повышением нормы высева на 25 %. У гречихи была сформирована масса растений 32,1 т/га, что на 3,6 т/га больше, чем на контрольном варианте. На вариантах с люпином и горохом при уплотненном посеве общая масса растений была больше чем на контрольном варианте на 1,7 и 2,4 т/га соответственно. На варианте с рапсом масса растений была выше на 0,6 т/га, а на варианте с горчицей -на 2,8 т/га. При разреженном посеве общая масса растений гречихи была меньше контрольного варианта на 1,0 т/га, люпина - 0,5 т/га, горчицы — 1,2 т/га, рапса - 1,0 т/га, гороха - 0,7 т/га.

В таблице 3 приводятся поливная и оросительная нормы в среднем за годы исследований горчицы сарептской различного срока посева. Таблица 3 - Поливной режим горчицы сарептской различного срока посева,

2011-2013 гг.

Срок посева Вариант Поливная Количество Оросительная

норма, м3/га (кратность) поливов, шт. норма, м3/га

1 2 3 4 5

Весенний 80 % НВ 420 1,3 560

70 % НВ 540 0,7 360

60 % НВ 660 0,3 220

Без орошения - - -

Летний 80 % НВ 420 1,3 560

70 % НВ 540 0,7 360

60 % НВ 660 0,3 220

Без орошения - - -

Продолжение таблицы 3

1 2 3 4 5

Осенний 80 % НВ 420 2,0 840

70 % НВ 540 1,0 540

60 % НВ 660 0,7 440

Без орошения - - -

Анализ данных таблицы 3 показал, что наибольшая оросительная норма была при осеннем сроке посева, это связано с тем, что в летний период произошла большая потеря влаги, и требовалось пополнить ее дефицит за счет орошения. Оросительная норма при этом составила 840 м3/га, на варианте, где влажность почвы поддерживалась не ниже 80 % НВ в слое 0,6 м. На остальных вариантах она была значительно ниже и составила 540 и 440 м3/га соответственно.

В связи с тем, что в 2011 и 2012 гг. в конце весны и начале лета выпало большое количество осадков, поливы при пороге 60 % НВ не проводились, в 2013 году был проведен один полив при весеннем и летнем сроках посева и два полива при осеннем сроке посева.

Режим орошения оказал влияние на продолжительность вегетационного периода и выживаемость растений. Наблюдения показали, что наибольшая продолжительность вегетации установлена на варианте, где влажность почвы в слое 0,6 м поддерживалась не ниже 80 % НВ при всех сроках посева и составила от 37 до 40 дней. Наиболее благоприятные условия, созданные на этом варианте, повлияли и на выживаемость растений, которая составила 58-60 %.

Показатели накопленной биомассы растений горчицы сарептской различного срока посева представлены в таблице 4.

Исследования показали, что при возделывании горчицы сарептской различного срока посева в почву заделывалась биомасса в сухом веществе от 8,39,7 т/га на неорошаемых участках и 9,2-11,6 т/га при орошении. Наибольшее количество сухого вещества было получено при осеннем сроке посева, что говорит о целесообразности применения горчицы в качестве сидеральной культуры в осенний период под яровые культуры.

Таблица 4 - Показатели продуктивности растений горчицы сарептской различного срока посева, 2011-2013 гг.

Срок посева Вариант опыта Показатели продуктивности, т/га

Зелёная масса Корневые остатки Масса зелёных растений, заделанных в почву Сухое вещество, заделанное в почву

Весенний 80 % НВ 36,3 11,5 47,8 11,0

70 % НВ 35,4 11,2 46,6 10,7

60 % НВ 33,9 10,7 44,6 10,3

Без орошения 30,1 9,5 39,6 9,1

Летний 80 % НВ 34,3 10,9 45,2 10,4

70 % НВ 33,0 10,5 43,5 10,0

60 % НВ 30,2 9,6 39,8 9,2

Без орошения 27,4 8,7 36,1 8,3

Осенний 80 % НВ 38,2 12,1 50,3 11,6

70 % НВ 36,3 11,5 47,8 11,0

60 % НВ 33,9 10,7 44,6 10,3

Без орошения 32,1 10,2 42,3 9,7

Наблюдения за динамикой влажности почвы и водопотреблением по периодам вегетации растений горчицы сарептской весеннего срока посева позволили установить зависимость изменения среднесуточного водопотребления в течение вегетационного периода начиная от всходов и до заделки в почву (рисунок 1).

Данная зависимость определяется полиномом второй степени, коэффициент аппроксимации при этом равен И2 = 0,86.

Среднесуточное водопотребление возрастало от всходов и до заделки си-дерата в почву. Более 45 % потребленной влаги приходится на фазу бутонизации и начала цветения, это говорит о том, что для растений горчицы сарептской этот период является критическим.

60.0 ................................................................................................................ ......

! у«-0,0368х! + 2,36Мх*10

Суток Ol всходов

Рисунок 1 — Среднесуточное водопотребление растений горчицы сарептской весеннего срока посева, 2011-2013 гг.

Сравнение показателей суммарного водопотребление по срокам посева позволило установить, что более высокие показатели (до 1666 м3/га) наблюдались при осеннем сроке посева и несколько ниже при весеннем и летнем сроках посева (таблица 5).

Основными элементами суммарного водопотребления были атмосферные осадки (от 647 до 850 м3/га) и оросительная вода (от 220 до 840 м3/га). Наиболее рационально вода расходовалась при поддержании влажности почвы не ниже 80 % HB в слое 0,6 м, коэффициент водопотребления изменялся от 40 м3/т при весеннем и летнем сроке посева до 41 м3/т на осеннем. Коэффициент водопотребления при поддержании влажности почвы не ниже 60-70 % HB в слое 0,6 м составил 40-42 м3/т.

Для изучения динамики изменения агрохимических свойств почвы производились отборы образцов почв в начале, середине вегетации и через месяц после заделки в почву растений сидеральных культур. Установлено, что все возделываемые сидеральные культуры способствовали обогащению почв обменным калием на 11-14 %, подвижным фосфором - на 13-16 %, нитратным азотом — на 12-15 %. Увеличение количества питательных веществ происходило в слое почвы 0-40 см.

Таблица 5 - Суммарное водопотребление и коэффициент водопотребления горчицы сарептской различного срока посева, 2011-2013 гг.

Срок посева Вариант опыта Использовано из почвы, м3/га Осадки, м3/га Оросительная норма, м3/га Суммарное водопотребление, м3/га Количество зелёной массы, т/га Коэффициент водопотребления, м3/т

Весенний 80 % НВ 77 850 560 1487 36,8 40

70 % НВ 287 850 360 1497 35,4 42

60 % НВ 364 850 220 1434 33,9 42

Без орошения 456 850 0 1306 30,1 43

Летний 80 % НВ 53 807 560 1420 34,3 40

70 % НВ 166 807 360 1333 33,0 40

60 % НВ 196 807 220 1223 30,2 41

Без орошения 486 807 0 1293 27,4 47

Осенний 80 % НВ 179 647 840 1666 38,2 41

70 % НВ 316 647 540 1503 36,3 41

60 % НВ 310 647 440 1397 33,9 41

Без орошения 769 647 0 1416 32,1 44

В четвертой главе «Влияние сидеральных культур на рост, развитие, урожайность и качество урожая картофеля летней посадки» приведены результаты наблюдений за влиянием сидеральных культур на рост, развитие, урожайность и качество клубней картофеля летней посадки. При изучении влияния сидеральных культур на урожайность клубней картофеля была определена динамика изменения прироста массы клубней картофеля летней посадки в зависимости от используемой сидеральной культуры (рисунок 2).

- Гречиха

Люпин

'I 30

■V

// .& /

-........Горчица

•-- Рапс

- - Горох

20 40 60 30 100 120 140

Без сидерации (к)

Период вегетации, сух

Рисунок 2 — Нарастание массы клубней картофеля летней посадки в зависимости от сидеральной культуры, 2011-2013 гг.

Уравнения регрессии и коэффициенты аппроксимации представлены в

таблице 6.

Таблица 6 — Уравнения регрессии и достоверность аппроксимации динамики нарастания массы клубней, 2011-2013 гг.

Вариант Уравнение регрессии Достоверность аппроксимации

Гречиха у =-0,0022х'+0,5871х 0,97

Люпин у =-0,0021х'+0,5963х 0,99

Горчица у =-0,0019х'+0,5857х 0,98

Рапс у = — 0,0021 х'+0,5 869х 0,98

Горох у =-0,0019х':+0,5818х 0,96

Без сидерации (к) у = - 0,0022x^+0,5624х 0,93

Влияние сидеральных культур на урожайность и качество клубней картофеля летней посадки представлено в таблице 7.

Таблица 7 - Урожайность и качество клубней картофеля летней посадки в зависимости от сидеральной культуры, 2011-2013 гг.

Вариант Урожай- Сухое вещество Содержание

ность, т/га крахмала

% т/га % т/га

Гречиха 38,3 22,8 8,7 11,8 4,5

Люпин 41,8 24,7 10,3 13,2 5,5

Горчица 43,5 24,4 10,6 12,6 5,5

Рапс 39,8 24,3 9,7 12,4 4,9

Горох 42,6 25,1 10,7 13,5 5,8

Без сидерации (к) 35,3 21,3 7,5 11 3,9

Возделывание картофеля на фоне сидерации способствовало повышению урожайности клубней с 35,3 т/га на контроле до 43,5 т/га на варианте использования сидеральной культуры горчица сарептская, прибавка урожайности составила от 3,0 до 8,2 т/га. Наибольшая урожайность картофеля получена на варианте, где в качестве сидеральной культуры использовалась горчица — 43,5 т/га, что больше чем на варианте с гречихой на 5,2 т/га, люпина — 1,7 т/га, рапса — 3,7 т/га и гороха — 0,9 т/га.

Содержание крахмала в клубнях картофеля при возделывании после горчицы составило 12,6 %, что на 1,6 % больше контрольного варианта. Высокое содержание крахмала в клубнях картофеля отмечено на вариантах с сидераль-ными культурами люпин и горох, где этот показатель составил 13,2-13,5 % соответственно.

При учёте урожайности картофеля был проведен анализ поражения болезнями (фузариоз, ризоктониоз, парша клубней, различные гнили и др.) клубней картофеля (таблица 8).

На контрольном варианте было отмечено наибольшее количество поражённых клубней различными заболеваниями, процент поражённости составлял 18 %. Самый низкий показатель заболеваемости клубней картофеля отмечен на

варианте с горчицей -11%, что на 38,9 % (в относительных величинах) меньше контрольного варианта.

Таблица 8 — Поражение болезнями клубней картофеля летней посадки

в зависимости от сидеральной культуры, 2011-2013 гг.

Вариант Клубни, поражённые болезнями, % Отклонение от контроля, %

Гречиха 14 22,2

Люпин 13 27,8

Горчица 11 38,9

Рапс 16 11,1

Горох 13 27,8

Без сидерации (к) 18 -

Одинаковый процент поражённых клубней отмечен на вариантах с бобовыми культурами по 13 %, что на 27,8 % меньше, чем на контрольном варианте. На варианте с гречихой поражённые клубни составили 14 %, что на 22,2 % меньше контрольного варианта, с рапсом - 16 % или на 11,1 % меньше контроля.

В главе 5 «Экономическая эффективность и энергетическая оценка возделывания картофеля летней посадки в зависимости от используемой сидеральной культуры» приведены результаты экономической и энергетической оценки эффективности возделывания картофеля летней посадки в зависимости от сидеральной культуры.

Исходя из сложившихся цен реализации клубней (1 тонна картофеля стоит 8000 рублей в ценах на 1.09.2013 г.) рассчитана стоимость полученной продукции, а затем определен доход как разность выручки от реализации и прямых затрат.

Необходимо отметить, что во всех опытах и на всех вариантах основные агротехнические мероприятия были одинаковые, различие было только в сидеральной культуре. Поэтому при экономических расчётах принято, что по вариантам опытов изменяются только затраты на возделывание сидеральных культур.

Расчёт экономической эффективности возделывания картофеля в зависимости от используемой сидеральной культуры приводится в таблице 9.

Таблица 9 - Экономическая эффективность возделывания картофеля в зависимости от используемой сидеральной культуры, 2011-2013 гг.

Вариант Урожай- Прибавка Выручка Общие Доход, Рента-

опыта ность, урожай- от реали- затраты, тыс. бель-

т/га ности, зации, тыс. руб./га ность, %

т/га тыс. руб./га

руб./га

Гречиха 38,3 3,0 306,4 122,4 184,0 150

Люпин 41,8 6,5 334,4 123,7 210,7 170

Горчица 43,5 8,2 348,0 126,1 221,9 176

Рапс 39,8 4,5 318,4 122,3 196,1 160

Горох 42,6 7,3 340,8 124,1 216,7 175

Без сиде-

рации (к) 35,3 - 282,4 116,3 166,1 143

Расчёт экономической эффективности показал, что возделывание картофеля летней посадки после сидеральных культур является экономически выгодным. Наиболее эффективным оказался вариант на котором картофель возде-лывался после сидеральной культуры горчицы сарептской. На этом варианте общие затраты составили 126,1 тыс. руб./га, доход - 221,9 тыс. руб./га, рентабельность - 176 %. Варианты с применением сидеральных культур обеспечили увеличение рентабельности производства картофеля на 8-34 %.

Рентабельность выращивания картофеля летней посадки без сидерации (при урожайности 35,3 т/га) составила 143 %. При использовании сидеральных культур средняя урожайность картофеля была выше на 3,0-8,2 т/га. В зависимости от используемой сидеральной культуры рентабельность на опытных участках выросла до 150-176 %.

Показатели энергетической оценки возделывания картофеля летней посадки в зависимости от используемой сидеральной культуры представлены в таблице 10. Для расчёта затрат энергии на возделывание сельскохозяйственных культур использовались данные из технологических карт.

Таблица 10 - Энергетическая оценка возделывания картофеля в зависимости от используемой сидеральной культуры

Вариант Урожай Урожай- Энергия Затраты Прира- КЭЭ

жаи- ность в урожая, в сово- щение вари

ность пересчете т. ч. побоч- купной валовой ри-

картофеля, т/га на сухое вещество, т/га ной продукции, ГДж/га энергии, ГДж/га энергии, ГДж/га анта

Гречиха 38,3 8,8 145,8 63,3 82,5 1,3

Люпин 41,8 9,6 159,1 70,4 88,7 1,3

Горчица 43,5 10,0 165,6 64,1 101,5 1,6

Рапс 39,8 9,2 151,5 63,2 88,3 1,4

Горох 42,6 9,8 162,1 71,2 90,9 1,3

Без сидерации (к) 35,3 8,1 134,3 58,4 75,9 1,3

Наибольшие показатели энергии урожая получены на варианте, где в качестве сидеральной культуры использовалась горчица, этот показатель составил 165,6 ГДж/га, КЭЭ - 1,6. На варианте с рапсом - 151,5 ГДж/га, КЭЭ - 1,4. На остальных вариантах энергия урожая и побочной продукции колебалась в пределах 162,1-134,3 ГДж/га, что соответствует коэффициенту энергетической эффективности 1,3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Определено, что наибольшие биометрические показатели были получены при возделывании горчицы сарептской, средняя высота растений составляла 120,3 см, биомасса 49 т/га в том числе зелёной массы 37,2 т/га, корневых остатков 11,8 т/га. Масса сухого вещества заделываемого в почву составила от 8,3-9,7 т/га на неорошаемых участках, до 9,2-11,6 т/га сухого вещества - при орошении. Наибольшее количество сухого вещества было получено при осеннем сроке посева, что говорит о целесообразности применения горчицы в качестве сидеральной культуры в осенний период под яровые культуры.

2. Установлено, что для получения наибольшего количества биомассы, норма высева сидеральных культур должна составлять для: гороха и люпина 1,25 млн. семян/га, для рапса и горчицы — 2,5 млн. семян/га, для гречихи — 5 млн. семян/га.

3. Определено, что основными элементами суммарного водопотребления были атмосферные осадки (от 647 до 850 м3/га) и оросительная вода (от 220 до 840 м3/га). Коэффициент водопотребления при поддержании влажности почвы не ниже 60-70 % HB в слое 0,6 м составил 40-42 м3/т. Наиболее рационально вода расходовалась при поддержании влажности почвы не ниже 80 % HB в слое 0,6 м, коэффициент водопотребления изменялся от 40 м3/т при весеннем и летнем сроке посева до 41 м3/т- при осеннем.

4. Все возделываемые сидеральные культуры способствовали обогащению почв сухим органическим веществом до 11,6 т/га, обменным калием на 1114 %, подвижным фосфором - на 13-16 %, нитратным азотом - на 12-15 %. Заметное увеличение количества питательных веществ в почве происходило в слое 0-40 см.

5. Определено, что нарастание массы клубней картофеля летней посадки является наиболее высоким при использовании в качестве сидеральной культуры горчицы, где урожайность клубней картофеля составила 43,5 т/га. Высокая урожайность была получена и после бобовых сидеральных культур - люпина и гороха, здесь урожайность клубней картофеля составила соответственно 41,8 и 42,6 т/га соответственно, средние значения урожайности были отмечены после гречихи - 38,3 т/га, после рапса - 39,8 т/га. Более низкая урожайность клубней была получена на контрольном варианте и составила 35,3 т/га.

6. Установлено, что использование сидеральных культур снижает пора-жённость клубней картофеля комплексом болезней. Наиболее низкий показатель поражения комплексом болезней (фузариоз, ризоктониоз, парша клубней, различные гнили и др.) клубней картофеля получен на варианте с горчицей и составил 11 %, что на 38,9 % меньше контрольного варианта. Одинаковый процент поражённости заболеваниями отмечен на вариантах с бобовыми культурами - 13 %, что на 27,8 % меньше, чем на контрольном варианте. На варианте с гречихой поражённость клубней составила 14 %, что на 22,2 % меньше контрольного варианта. Поражённость заболеваниями клубней картофеля на варианте с рапсом - 16 % , что на 11,1 % меньше контроля.

7. Оценка экономической эффективности возделывания картофеля показала, что наибольшая рентабельность отмечена при использовании в качестве сидеральной культуры горчицы, рентабельность с учётом дополнительных затрат составляет 176 %. При использовании в качестве сидеральной культуры гречихи, получена рентабельность 150 %, люпина - 170 %, рапса - 160 %, гороха - 175 %. На контрольном варианте рентабельность составила 143 %.

8. Энергетическая оценка позволила отметить, что наибольшие показатели энергии урожая получены на варианте с горчицей. Этот показатель составил 165,6 ГДж/га, при этом КЭЭ равнялся 1,6. На варианте с рапсом - 151,5 ГДж/га, КЭЭ - 1,4. На остальных вариантах энергия урожая и побочной продукции колебалась в пределах 162,1-134,3 ГДж/га, что соответствует коэффициенту энергетической эффективности 1,3.

Рекомендуется:

- в условиях Ростовской области при использовании в качестве сидераль-ных культур гороха, гречихи, рапса, горчицы, люпина высевать эти культуры нормой высева для крестоцветных (рапс, горчица) 2,5 млн. шт./га, бобовых (горох, люпин) 1,25 млн. шт./га, гречихи — 5 млн. шт./га;

- при возделывании горчицы сарептской как сидеральной культуры поддерживать влажность почвы в слое 0,6 м не ниже 80 % НВ в течение всего вегетационного периода;

- для получения стабильного урожая картофеля летней посадки высокого качества использовать в качестве сидеральной культуры горчицу сарептскую.

Перспективы дальнейшей разработки темы:

- установить влияние способов подготовки почвы под посев сидеральных культур на урожайность последующих культур;

- определить биологически оптимальную оросительную норму для сидеральных культур в условиях Ростовской области.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ:

1. Монастырский, В. А. Рост, развитие сидеральных культур и их влияние на агрохимические свойства орошаемых черноземов Ростовской области [Электронный ресурс] / В. А. Монастырский, А. Н. Бабичев // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации: электрон, периодич. изд. / Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. — Электрон, журн. — Новочеркасск: РосНИИПМ, 2013. - № 2(10). - 11 с. - Режим доступа: Нир://ут^го5пнрт-5т.ги/агсЫуе?п= 171<Ш=174.

2. Монастырский, В. А. Возделывание сидеральных культур и их влияние на урожайность и качество клубней картофеля летней посадки [Электронный ресурс] / В. А. Монастырский // Научный журнал КубГАУ: политематический сетевой электрон, журн. / Кубанский гос. аграрн. ун-т. - Электрон, журн. -Краснодар: КубГАУ, 2013. — № 92(08). — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/ 2013/08/р(И:

3. Монастырский, В. А. Урожайность и качество картофеля летней посадки в зависимости от используемого сидерата [Электронный ресурс] / В. А. Монастырский, А. Н. Бабичев // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации: электрон, периодич. изд. / Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. - Электрон, журн. - Новочеркасск: РосНИИПМ, 2013. - № 4(12). -13 с. - Режим доступа: http://www.rosniipm-sm.ru/archive?n=205&id=210.

в других изданиях:

4. Бабичев, А. Н. Эффективность применения сидератов на орошаемых землях Ростовской области / А. Н. Бабичев, В. А. Монастырский // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. ст. ФГНУ «РосНИИПМ» / под ред. В. Н. Щедрина. - Новочеркасск: Геликон, 2010. - Вып. 43. - С. 88-93.

5. Монастырский, В. А. Возможность использования сидератов на орошаемых землях Ростовской области / В. А. Монастырский // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. ст. ФГБНУ «РосНИИПМ» / под ред. В. Н. Щедрина. - Новочеркасск: Геликон, 2011. - Вып. 45. - С. 66-69.

6. Монастырский, В. А. Особенности роста и развития сидератов на орошаемых землях Ростовской области / В. А. Монастырский // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. ст. ФГБНУ «РосНИИПМ» / под ред. В. Н. Щедрина. - Новочеркасск: Геликон, 2011. - Вып. 45. - С. 133-135.

7. Монастырский, В. А. Влияние влагообеспеченности на продуктивность горчицы сарепской как сидерата / В. А. Монастырский, А. Н. Бабичев // Донская аграрная научно-практическая конференция «Инновационные пути развития агропромышленного комплекса: задачи и перспективы»: всероссийский сб. науч. тр. / Роль мелиорации, лесного и водного хозяйства в развитии аграрного сектора / ФГБОУ ВПО АЧГАА. - Зерноград, 2012. - С. 81-85.

8. Монастырский, В. А. Накопление биомассы сидерапьными культурами в зависимости от нормы высева / В. А. Монастырский, А. Н. Бабичев // Проблемы и тенденции инновационного развития агропромышленного комплекса и аграрного образования России: мат. Междунар. науч.-практ. конф. (7-10 февраля 2012 г.) / ФГБОУ ВПО «ДГАУ». - Т. III. - Персиановский: Изд-во Донского ГАУ, 2012.-С. 110-112.

9. Монастырский, В. Сидеральные культуры и их влияние на урожай картофеля / В. Монастырский, А. Бабичев // Роль науки у шдвищенш технолопчного р1вня1 ефективносгп АПК УкраТни: матер1апи III ВсеукршнськоТ науково-практичноТконференцп з м1жнародною участю 16-17 травня 2013 року. -Терношль: Крок, 2013. - С. 88-89.

Подписано к печати 09.11.2013 г. Формат 60x80 1/16

Объем 1,0 п.л_Тираж 100 экз._Заказ № 863

Отдел оперативной полиграфии ФГБОУ ВПО НГМА 346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Монастырский, Валерий Алексеевич, Новочеркасск

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ПРОБЛЕМ МЕЛИОРАЦИИ» (ФГБНУ «РосНИИПМ»)

ВЛИЯНИЕ СИДЕРАЛЬНЫХ КУЛЬТУР НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ ЛЕТНЕЙ ПОСАДКИ НА ОРОШАЕМЫХ ЧЕРНОЗЁМАХ

РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

04201 4511 91

На правах рукописи

МОНАСТЫРСКИЙ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель -кандидат сельскохозяйственных наук

А. Н. Бабичев

Новочеркасск 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................................4

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО СИДЕРАЦИИ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ...................................................... 8

1.1 Назначение зелёного удобрения...............................................

1.2 Приемы выращивания и использования зелёного удобрения... 10

1.3 Обоснование выбора сидеральных культур............................................13

1.4 Использование сидератов для улучшения почвенного

плодородия..................................................................... 26

2 ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, СХЕМА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ........................ 34

2.1 Характеристика почв.................................................... 34

2.2 Климатические условия..................................................................................................35

2.3 Агротехника, схема опытов, методика проведения

исследований.................................................................... 37

3 РОСТ И РАЗВИТИЕ СИДЕРАЛЬНЫХ КУЛЬТУР........................ 43

3.1 Влияние норм высева на продуктивность различных

сидеральных культур при весеннем сроке посева..................... 43

3.2 Влияние влагообеспеченности на продуктивность горчицы

сарептской различного срока сева........................................ 70

3.3 Влияние сидератов на агрохимические свойства орошаемых чернозёмов Ростовской области............................................ 82

4 ВЛИЯНИЕ СИДЕРАЛЬНЫХ КУЛЬТУР НА РОСТ, РАЗВИТИЕ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ КАРТОФЕЛЯ ЛЕТНЕЙ ПОСАДКИ......................................................................... 84

4.1 Влияние сидеральных культур на рост и развитие картофеля летней посадки............................................................... 84

4.2 Влияние сидеральных культур на урожайность картофеля летней посадки................................................................. 92

4.3 Влияние сидеральных культур на качество урожая картофеля летней посадки................................................................. 95

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ ЛЕТНЕЙ ПОСАДКИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ СИДЕРАЛЬНОЙ

КУЛЬТУРЫ................................................................................................................................................97

5.1 Экономическая эффективность возделывания картофеля

в зависимости от используемой сидеральной культуры..........................97

5.2 Энергетическая оценка технологии возделывания картофеля

в зависимости от используемой сидеральной культуры..................100

Заключение..........................................................................................................................................102

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..........................................105

ПРИЛОЖЕНИЯ..............................................................................................................................122

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В современных условиях сельскохозяйственного производства наряду с проблемой разработки ресурсосберегающих экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур важной задачей является сохранение почвенного плодородия, рациональное использование водных и энергетических ресурсов. Одним из способов повышения органического вещества в почве и содержания гумуса в различных природно-климатических условиях Ростовской области является возделывание сидеральных культур в основных и промежуточных посевах. При выборе сидеральных культур учитываются их агроэкологические потребности, климатические, почвенные, экономические и хозяйственные условия. Сидеральные культуры должны интенсивно накапливать растительную массу, иметь короткий вегетационный период, высокие адаптивные возможности к условиям выращивания при орошении. Вопросам сидерации земель посвящены работы ряда ученых, однако в настоящее время результаты использования сидеральных культур в орошаемых севооборотах разрознены и малочисленны. В связи с этим были сформулированы цель и задачи исследований, направленные на изучение технологии возделывания сидеральных культур в весенний срок посева перед летней посадкой картофеля.

Степень разработанности темы. Широкое распространение сидеральные культуры на орошаемых чернозёмах Ростовской области до настоящего времени не получили. Одной из основных причин этого является слабая изученность элементов технологии возделывания сидеральных культур, а имеющиеся данные исследований имеют противоречивый характер, поэтому необходимо проведение исследований по подбору культур для сидерации, установлению их влияния на агрохимические свойства и плодородие почвы, последействия сидеральных культур и их влияния на продуктивность сельскохозяйственных культур, в частности картофеля летней посадки на орошаемых чернозёмах Ростовской области.

Цель исследований - изучить закономерности роста и развития сидеральных культур при орошении и их влияние на плодородие почвы, урожайность и качество клубней картофеля летней посадки.

Задачи исследований:

- определить закономерности роста и развития сидеральных культур в зависимости от нормы высева;

- установить влияние влагообеспеченности на продуктивность сидеральной культуры - горчицы сарептской различного срока посева;

- определить влияние сидеральных культур на агрохимические свойства почвы;

- определить влияние сидеральных культур на урожайность и качество клубней картофеля летней посадки;

Научная новизна исследований:

- определено влияние норм высева на накопление зелёной массы сидеральных культур;

- установлено влияние влагообеспеченности на продуктивность горчицы сарептской различного срока посева;

- определено влияние сидеральных культур на агрохимические свойства почвы;

- установлено влияние сидеральных культур на урожайность и качество клубней картофеля летней посадки.

Положения, выносимые на защиту:

- закономерности роста и развития сидеральных культур в зависимости от нормы высева;

- зависимость среднесуточного водопотребления горчицы сарептской от срока посева;

- влияние сидерации на агрохимические свойства почв;

- зависимость прироста массы клубней и урожайности картофеля летней посадки от сидеральной культуры;

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, изложена на 148 страницах компьютерного текста, включая текста 107 страниц, 50 таблиц, 21 рисунок, 15 приложений. Список литературы включает 201 наименование.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО СИДЕРАЦИИ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ

Возможности применения сидерации в нашей стране огромны. Земли, пригодные для сельскохозяйственного использования, занимают 605 млн. га, в том числе более 228 млн. га - пашня. Однако продуктивность сельскохозяйственных угодий остается еще низкой. Широкое внедрение сидерации позволит повысить плодородие почвы и значительно поднять урожайность сельскохозяйственных культур [71].

1.1 Назначение зелёного удобрения

Зелёное удобрение - это растения, которые выращивают для заделки их зелёной массы в почву для повышения содержания органического вещества. Зелёное удобрение имеет особенно большую ценность в тех случаях, когда по каким-либо причинам нет возможности запасти навоз в достаточных количествах.

В практике земледелия зелёное удобрение применяется с незапамятных времен. В Европе этот прием, позаимствованный из Китая, начал распространяться в странах Средиземноморья уже во времена Древней Греции [66].

В качестве зелёного удобрения используют бобовые и небобовые культуры, а чаще всего их смеси. Растениям дают вырасти и развить корневую систему и зелёную массу, а затем их или скашивают, или целиком заделывают в почву. Скошенную массу либо используют на компост, либо покрывают ею поверхность почвы в качестве мульчи, либо заделывают в почву. В почве корневая система и листовая масса разлагаются, обогащая ее органическим веществом и азотом. После отмирания корневой системы органические вещества, содержащие питательные вещества, переходят в почву. Таким образом, основное назначение зелёного удобрения - обогащать почву органическим веществом и азотом [79].

Следующее важное действие зелёного удобрения - улучшение водного и воздушного режима почвы вследствие рыхлящего и структурирующего действия на почву корневой системы растений. В этом отношении ведущая роль принадлежит злаковому компоненту смеси. Злаковые растения имеют широко разветвлен-

ную, мочковатую корневую систему, которая разбивает почву на мелкие комочки. Такое действие зелёного удобрения особенно полезно на тяжёлых уплотненных почвах, в которые плохо проникает вода. Поэтому в чередовании культур или в севообороте, который необходимо соблюдать, очень важно отвести место и для зелёного удобрения, чтобы земля подвергалась структурирующему и оздоравли-вающему действию [54-56, 21].

На лёгких почвах положительное влияние зелёного удобрения заключается в увеличении водоудерживающей способности за счет обогащения их органическим веществом. На тяжёлых почвах злаковые и бобовые растения глубокой корневой системой, такие как люпин, люцерна, рожь, ячмень, разрыхляют глубокие слои подпочвы, и это имеет очень большое значение для облегчения проникновения воды в почву, и улучшения ее водного и воздушного режима [15,17-20, 78].

Зелёные удобрения, которые растут до, после или в промежутках между основными культурами, создают плотный листовой покров. Он защищает почву от выветривания и минерализации органического вещества, снижает вымывание питательных веществ в глубокие слои и удерживает их в верхнем плодородном горизонте. Такой листовой покров играет роль живой мульчи, что особенно важно для лёгких песчаных почв, страдающих от вымывания питательных веществ из верхнего горизонта. Поэтому рекомендуется, когда это возможно, на лёгких почвах высевать зелёное удобрение осенью, оставлять его на зиму, а весной заделывать в почву живые или отмершие растения. Ранневесенние посевы зелёного удобрения также особенно рекомендуются на почвах, подверженных эрозии [32, 67-70, 201].

Зелёное удобрение выполняет важную фитосанитарную роль. Во-первых, оно подавляет рост сорняков, а для того, чтобы оно само не стало сорняком, необходимо скашивать или заделывать его до образования семян. Во-вторых, некоторые виды зелёного удобрения способствуют очищению почвы от вредителей и болезней, например, плотный посев горчицы значительно уменьшает количество проволочника в почве [120-122].

Особенно большое значение имеет зелёное удобрение для окультуривания осваиваемых участков. Оно помогает восстановить плодородие почвы, разрушенное строительными или другими работами, где машины и люди полностью уничтожили или уплотнили верхний культурный слой [134, 140].

1.2 Приемы выращивания и использования зелёного удобрения

Чтобы получить пользу от зелёного удобрения и избежать связанных с его применением ошибок, требуется решить следующие вопросы: какое действие необходимо получить, какая культура в определенных условиях может дать такое действие, когда лучше ее посеять и заделать в почву и т. д.

В таблице 1 представлены сведения о том, какой эффект дают различные культуры, используемые в качестве сидеральных.

Таблица 1.1- Назначение различных видов культур на зелёное удобрение

Эффект Культуры

Фиксация азота из воздуха Все бобовые

Связывание азота в почве, предотвращение минерализации и вымывания Все крестоцветные и злаковые

Образование большого количества органического вещества при осеннем посеве Озимый рапс, озимая пшеница

Высвобождение труднорастворимого фосфора Бобовые, крестоцветные

Уменьшение вымывания минеральных элементов Все крестоцветные, особенно рапс и масличная редька

Разрыхление нижних слоев почвы корнями Люпин, кормовые бобы, масличная редька , горчица

Подавление нематод Все бобовые, райграс однолетний, фацелия, подсолнечник

Для позднего сбора меда пчелами Фацелия, горчица, клевер, подсолнечник, кормовые бобы

Защита от эрозии, подавление сорняков

Ранний посев до начала августа Кормовые бобы, клевер, люпин, масличная редька, райграс однолетний рапс яровой,

Поздний посев до начала сентября Горчица, фацелия

Высвобождение труднорастворимого фосфора обозначает то, что фосфор входит в состав почвенных минералов, но в форме, труднодоступной для питания растений. Корни растений выделяют органические кислоты, которые, взаимодействуя с почвенными минералами, переводят фосфор в растворимое состояние. Особенно активны в этом отношении бобовые и горчица. К тому же некоторые

бобовые и горчица, глубоко проникающие корнями в почву поглощают фосфор из ее глубоких слоев. Фосфор накапливается в надземной части этих растений и в их корневой системе. После заделки в почву и разложения растительных остатков верхний слой почвы обогащается содержащимися в них органическими соединениями фосфора, которые под действием микроорганизмов трансформируются в доступную для растений форму. Так что следующая после этого зелёного удобрения культура растет на почве, обогащенной доступным фосфором [39, 45, 64-65].

Необходимо учитывать, что действие зелёного удобрения сильно зависит от возраста растений. Молодые и свежие растения богаты азотом, они быстро разлагаются в почве и быстро выделяют азот. И поэтому после заделки молодых зелёных растений можно высевать основную культуру уже через 3-4 недели [86, 90].

Когда растения образовали жесткий стебель, они разлагаются медленнее, так как содержат трудноразлагаемые органические вещества, которые разлагаясь, увеличивают запас стабильного органического вещества почвы, составляющего основу ее плодородия. Но при этом следует учитывать, что зрелые растительные ткани богаты углеродом и обеднены азотом. Микроорганизмам, разлагающим их, для их жизнедеятельности не хватает азота и они этот недостаток компенсируют

за счет азота из почвы [99, 112, 168-172].

С учётом всех этих положений наиболее оптимальными сроками заделки считается период бутонизации до начала цветения, когда растения еще не очень грубые. Время и глубину заделки выбирают с таким расчетом, чтобы зелёная масса быстро и легко разложилась.

Из литературных источников известно, что зелёные удобрения лучше заделывать неглубоко, так как при глубокой заделке они не разлагаются, а превращаются в торфообразную массу. Глубина заделки на лёгких почвах - 12-15 см, на тяжёлых - 6-8 см [72, 132].

В таблице 2 приведена характеристика требований к почве основных культур, используемых на зелёное удобрение.

Таблица 1.2 - Требования к почвам различных культур, используемых на зелёное удобрение

Информация о работе

Монастырский, Валерий Алексеевич
кандидата сельскохозяйственных наук
Новочеркасск, 2013
ВАК 06.01.02

Диссертация

Влияние сидеральных культур на урожайность картофеля летней посадки на орошаемых чернозёмах Ростовской области - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы