RJOAS January 2012
Соловых А.А., Лукьянцев В.С., Душкин С.А., Сударенков Г.В., Оренбургский государственный аграрный университет, Оренбург, Россия
Установлено, что в условиях Оренбургского Предуралья перед посевом яровой пшеницы наилучшие показатели по увлажнению и структурно-агрегатному составу чернозема обыкновенного в среднем наблюдались в балке, на северном склоне и плакоре, а наихудшие – на южном склоне, однако тенденция в пространственном изменении благоприятных показателей пористости почвы и во времени была прямо противоположной.
Разнообразие, неоднородность почвенного покрова, геоморфологических форм и элементов, других экологических факторов общеизвестно. Редко представляется возможность выделить сельскохозяйственный производственный участок, сравнительно большой площади и абсолютно идентичный на всей поверхности по условиям почв, рельефа, гидрологии и микроклимата. Наибольшей неоднородностью характеризуется почвенный покров (Годельман, 1981).
С учетом микроклимата каждого отдельного поля (земельного участка), обусловленного рельефом местности, неодинаковым гранулометрическим составом, а также его изменения по территории, необходимо определять структуру посевных площадей и севооборотов, дифференцировать сортовой состав сельскохозяйственных культур, сроки и способы механической обработки почвы, сроки и нормы посева (посадки) сельскохозяйственных культур, сроки, дозы и способы внесения удобрений, а также способы уборки урожая.
Влажность почвы является одним из факторов, определяющих условия произрастания сельскохозяйственных культур. Для большинства районов нашей страны неустойчивость урожаев от года к году, а местами и низкие их средние уровни, обуславливаются несоответствием имеющихся в почве запасов влаги и потребности в ней растений. Связь урожаев с увлажнением почвы наблюдается повсеместно.
Исследования проводились в 2006-2010 гг. в лабораториях химической защиты растений Оренбургского ГАУ. Закладка полевых и производственных опытов проводилась в условиях КФХ «Соловых А.Д.» Переволоцкого района Оренбургской области.
Рельеф хозяйства в целом холмисто-увалистый. Почвенный покров представлен в основном обыкновенными черноземами: - черноземы обыкновенные тяжело- и среднесуглинистые; - черноземы обыкновенные карбонатные среднесмытые тяжело- и среднесуглинистые.
Гидротермические коэффициенты периодов вегетации: в 2006 г. 0,61; в 2007 г. – 0,72; в 2008 г. – 0,67, характеризуются как слабо засушливые, 2005 г. и 2009 г. отмечались сильно засушливыми с показателями ГТК – 0,46 и 0,44 соответственно, в 2010 г. отмечалась очень сильная засуха, ГТК – 0,16. В среднем за шесть лет ГТК – 0,51.
Для проведения полевых опытов использовался сорт яровой мягкой пшеницы Юго-Восточная 2, с нормой высева 4,5 млн. на 1 га всхожих семян.
Производственный опыт закладывался в трехкратной повторности по следующим мезоформам рельефа: плакор водораздельный протяженностью 200 м, шириной 330 м; склон южный протяженностью 120 м, крутизной 3-5°; балка протяженностью 50 м; склон северный протяженностью 150 м, крутизной 4-7°. В севообороте предшествующей культурой была яровая пшеница. Агротехника опыта была типичной для центральной климатической зоны Оренбургской области. Осенью проводили дискование почвы БТп - 3-3 на глубину 20 см, весной закрытие влаги почвы - БЗСС – 1 в два следа, предпосевная культивация осуществлялась перед посевом - КПЭ-3,8 на глубину 8-10 см, посев - сеялкой СЗУ-3,6 на глубину 6-7 см.. Размер опытных делянок: плакор 7,2 × 200 м = 1440 м2; южный склон - 7,2 × 120 м = 864 м2; балка - 7,2 × 50 м = 360 м2; северный склон - 7,2 × 150 м = 1080 м2.
Проводились учеты и наблюдения за почвой:
- водно-физические свойства почвы по общепринятым методикам (Доспехов, Васильев, Туликов, 1987; Ряховский, Батурин, Березнёв, 2004).
- оценка метеорологических условий в годы исследований проводилась с использованием данных Оренбургской ГМС;
- влажность почвы - термовесовым методом (Н.А.Качинский, 1970). Почвенные пробы отбирали буром на глубину до одного метра послойно через 10 см на всех вариантах, в трехкратном повторении на делянке опыта в два срока: в период всходов и в день уборки урожая;
- плотность почвы методом цилиндров по С.И.Долгову – по слоям 0-10 см, 10-20 и 20-30 см в трехкратном повторении в начале и конце вегетации;
- агрегатный состав методом Н.И. Савинова (сухое просеивание).
В условиях Оренбургского Предуралья лимитирующим фактором является количество осадков, выпавших в весенне-летний период, поэтому нами была определена влажность почвы посева яровой пшеницы по горизонтам в метровом слое на различных элементах рельефа (табл. 1).
В 2007 г. количество осадков за период вегетации выпало в пределах нормы (за май-август 138 мм, норма - 133 мм). Влажность почвы перед посевом по мезоформам рельефа была большей в балке, запас общей влаги составил 25,7% и на северном склоне – 24,3%. На плакоре водораздельном и южном склоне запас общей влаги был в пределах 23,0-23,6%. К уборке запасы влаги распределялись аналогичным образом. В 2008 г. создались практически такие же условия, как и в 2007 г.
В 2009 г. из 129 мм осадков, выпавших за май-август, 34 мм выпали только в июне-июле, что неблагоприятно сказалось на развитии и состоянии растений.
На плакоре водораздельном запас общей влаги почвы перед посевом в слое 0-30 см составил 90,7 мм; на южном склоне – 84,4; в балке – 93,5; на северном склоне – 94,0 мм.
Запас общей влаги в слое 0-30 см перед уборкой составил: на плакоре 62,3 мм; южном склоне - 57,8; в балке - 58,0; на северном склоне – 60,3 мм.
Таким образом, запасы влаги в пахотном горизонте перед посевом были наибольшими в балке и на северном склоне, минимальными - на южном склоне; перед уборкой культуры они достигали максимума на плакоре, минимума - в балке и на южном склоне, что оказало неоднозначное влияние на развитие и урожайность пшеницы, ее пораженность корневыми гнилями.
В табл. 2 представлены данные по структурно-агрегатному составу почвы на различных элементах рельефа. Пользуясь качественными оценками структуры на основании количества агрегатов агрономически ценного диапазона – 10,00-0,25 мм, можно сделать вывод, что на плакорном участке хорошее агрегатное состояние (коэффициент структурности равен 1,45). На южном и северном склонах коэффициент структурности составил - соответственно 1,20 и 1,25, также характеризуется хорошим агрегатным состоянием. В балке более 60% агрегатов (отличное агрегатное состояние) входят в агрономически ценный диапазон, коэффициент структурности равен 1,78.
Из этого следует, мезоформы рельефа оказывают существенное влияние на структурно-агрегатный состав почвы с его высокими показателями в балке, затем на плакоре, меньшими – на южном склоне.
Исследованиями сибирских ученых выяснено, что оптимальная плотность почвы при почвозащитных обработках на выщелоченном черноземе Западной Сибири может рассматриваться как один из факторов, существенно улучшающих фитосанитарное состояние хлебных злаков по почвенным вред-ным организмам, особенно распространенным фузариозно-гельминтоспо-риозным корневым гнилям.
При оптимальной плотности почвы создаются самые благоприятные для растений водно-воздушный, тепловой и пищевой режимы, что оказывает решающее влияние на долговременную физиологическую устойчивость и выносливость растений к биотическим (вредные организмы) и абиотическим (засуха) факторам (Чулкина, Торопова, Чулкин, Стецов, 2000). Нами была принята попытка выяснить, как мезоформы рельефа влияют на такие агрофизические свойства почвы, как плотность и пористость, которые в свою очередь влияют на рост и развитие растений и жизнедеятельность возбудителей болезней, в частности, корневых гнилей (Bipolaris sorokiniana и грибы рода Fusarium).
Данные по плотности и пористости пахотного слоя почвы на различных элементах рельефа отражены в табл. 3.
Мезоформы рельефа оказывали незначительное влияние на плотность почвы. В слое 0-30 см почвы на плакоре и южном склоне были более рыхлыми перед посевом, а сравнительно плотными перед уборкой культуры. В балке и на северном склоне наблюдалась обратная тенденция. В фазы всходов и перед уборкой культуры почвы были наиболее пористыми на южном склоне, затем условия аэрации почвы заметно ухудшались к плакору, затем к северному склону и балке.
По мнению А.А. Бочкова, И.Ф. Медведева, М.Н.Любимовой, Л.Б. Сайфулиной (2010), изменения агрофизических характеристик связаны с особенностью экологических условий склонов, плотность сложения почвы под травами в нижней части склона по сравнению с вершиной снижается на 0,18 г/см3, в зернопаровом севообороте - на 0,10 г/см3.
Таким образом, перед посевом и в фазу всходов яровой пшеницы в слое почвы 0-30 см наилучшие показатели по увлажнению и структурно-агрегатному составу в среднем наблюдались в балке, затем на северном склоне и плакоре, а наихудшие – на южном склоне, однако тенденция в пространственном изменении благоприятных показателей пористости почвы была прямо противоположной. По мере вегетации культуры к фазе полной спелости соотношение показателей пористости почвы в корнеобитаемом слое по мезоформам рельефа практически не изменилось, запасы влаги в почве также, как и перед посевом, оставались наименьшими на южном склоне. Наиболее увлажненными почвы были на плакоре, запасы влаги в них заметно снижались на северном склоне и в балке. От посева к уборке культуры запасы влаги в слое почвы 0-30 см уменьшились в балке на 35,5 мм; на северном склоне – на 33,7; плакоре – на 28,4 и на южном склоне - на 26,6 мм.
Original paper, i.e. Figures, Tables, References, and Authors' Contacts available at https://rjoas.com/issue-2012-01/i001_article_2012_02.pdf