Влияние системы удобрений при поверхностной обработке почвы на продуктивность сои в центральной зоне Краснодарского края

Всего в учхозе «Кубань» имеется 7585 га земельных угодий. В состав земельных угодий входят площади занятые под пашню 6350 га, сенокосы и пастбища 500 га, многолетние насаждения 170 га. В учхозе «Кубань» имеется 964 га орошаемых земель, однако в связи с экономическими трудностями ведение орошаемого земледелия весьма затруднительно и реально поливные площади несколько меньше.

Таблица 1- Состав и структура земельных угодий в учхозе «Кубань»

За последние годы площадь земельных угодий изменилась незначительно. Начиная с 2006 года, на 34 га возросла общая земельная площадь. Это произошло из-за того, что площадь, отведенная под огороды жителям города, была возвращена учхозу «Кубань».

В таблице 2 представлен анализ производственных и экономических показателей по учхозу «Кубань» за 2007год.

Таблица 2 - Производственные и экономические показатели учхоза «Кубань»

Валовое производство в учхозе «Кубань» в 2007 году по сравнению с 2006 годом снизилось. Это объясняется, прежде всего, тем, что снизились общие площади пашни и плохими климатическими условиями отчетного года. Выше сказанное подтверждается таблицей 1 и тем, что в 2007 году не выполнен план по производству продукции. Исключение составляет валовые сборы риса. Они превысили и план, и соответственно сбор риса в 2006 году.

Урожайность с/х культур по сравнению с предыдущим годом была существенно ниже. Особенно снизилась урожайность сои, зеленой массы многолетних трав и соответственно сена, кукурузы. Производственные результаты урожайности практически всех с/х культур говорят о том, что в учхозе «Кубань» крайне недостаточно используется возможности орошения.

Рост цен на электроэнергию, горюче смазочные материалы, запчасти увеличило себестоимость с/х культур в 2007 году в сравнении с планом на 111-340 %, а с 2006 годом на 107-350%.

2.2 Климатические и погодные условия

Учебное хозяйство «Кубань» расположено в зоне неустойчивого увлажнения. Климат этой зоны умеренный. Зима умеренно-холодная со среднемесячной температурой в январе -2,3?С. Безморозный период начинается в середине апреля и продолжается до середины октября.

Снежный покров впервые появляется в первой декаде декабря. В течение зимы часто повторяются оттепели, в связи с этим снежный покров неустойчив. Весна обычно ранняя, но иногда затяжная с медленным нарастанием в первой половине. Лето жаркое, среднесуточная температура воздуха в июле составляет 25,1?С, а в августе 22,6?С (Табл.3).

Осень начинается в середине сентября. В начале устанавливается сухая, ясная погода. Период среднесуточной температуры воздуха +5?С приходится на начало ноября. По многолетним данным Краснодарского НИИСХ в этой зоне в среднем за год выпадает 643 мм осадков, с колебанием от 443 мм до 877 мм. Наиболее важными месяцами являются апрель (122 мм), май (148,1 мм), июль (125,5 мм).

Сумма положительных температур за безморозный период составляет 3950-4000?С (1).

Таблица 3 - Среднемноголетние климатические показатели учхоза «Кубань» по данным метеостанции Краснодар

Общее число дней с сильным ветром (более 15м/сек) составляет 15.

Господствующие ветры с западным и северо-восточным направлениями, вызывающие зимой вымерзание посевов, а при большой скорости - пыльные бури. Весной и летом эти ветры носят характер суховеев, снижающих урожай полевых культур, гибельно действуют на цветущие сады, иссушают верхний слой почвы. Зимой они относительно холодные. Общее число дней с суховеями составляет 75.

В агрономическом отношении климат в хозяйстве благоприятный, достаточное количество тепла, влаги позволяет выращивать многие сельскохозяйственные культуры. Отрицательными свойствами климата является крайне неустойчивая температура в зимний период.(1) По температурному режиму и условиям увлажнения год проведения исследований заметно отличался от среднемноголетних данных, и имели свои характерные особенности (табл.5) (2).

Таблица 4 - Метеорологические данные в год проведения исследований (МС г. Краснодара)

В марте преобладала неустойчивая погода с резкими колебаниями температуры, частыми осадками. Температура воздуха в целом за месяц составила 6,4°С, что на 2,2° выше нормы. Максимальная температура воздуха повышалась до 26°С, минимальная - снижалась до -5°С. Сумма осадков за месяц - 66,1 мм, что превышает норму на 18,1 мм.

Апрель характеризовался устойчивой и сухой погодой с температурами близкими к их среднемноголетним значениям. В среднем за месяц температура воздуха составила 10,4°С, что на 0,5° ниже среднемноголетних данных, максимальная температура повышалась до 19°С. Сумма осадков - ниже нормы на 19,7 мм, запасы влаги в почве низкие. Май характеризовался высокими для этого месяца температурами и редкими осадками. Средняя за месяц температура воздуха составила 20,5°С, что выше нормы на 4,0°. Максимальная температура - 29°С, минимальная -8°С, сумма осадков достигла - 19,2 мм при среднемноголетних данных 57,0 мм. Запасы продуктивной влаги в почве были низкие. Из-за низких запасов влаги в верхнем слое почвы всходы получили, не смотря на высокую температуру воздуха в конце апреля начале мая лишь на 13 день. Период всходы - ветвление длился 20-21 день.

В июне преобладала теплая погода, без осадков. Средняя температура воздуха за месяц составила 23,4°С, что на 3,0° больше нормы, максимальная температура повышалась до 31°С. Сумма осадков за месяц достигла значения лишь 36,2 мм, что ниже нормы на 30,8 мм.

Июль также характеризовался жаркой и крайне сухой погодой. Средняя температура воздуха за месяц составила 26,6°С, что больше нормы на 3,5°. Осадков выпало 4,1 мм, это на 93,1% меньше нормы.

Август был сухим - осадков выпало на 14,2 мм ниже нормы, среднемесячная температура воздуха составила 27,4°С, что выше среднемноголетних данных на 3,5°.

Сентябрь и октябрь также характеризовались повышенными температурами и малыми осадками. Такие погодные условия позволили качественно убрать полученный урожай.

Относительная влажность воздуха в течении всей вегетации была ниже ее многолетних значений.

Таким образом, 2007 вегетационный год был жарким и сухим, что оказало негативное влияние на рост и развитие сои, что в свою очередь способствовало получению низкой продуктивности растений сои.

В марте 2008 температура воздуха составила 3,6°С, что на 0,6° выше нормы. Сумма осадков - 68 мм, что превышает норму на 20 мм. Апрель характеризовался повышенной температурой воздуха. Она на 3,7° превышала среднемноголетние данные, осадки выпадали близко к норме, запасы влаги в почве высокие. Средняя температура воздуха за май составила 16,2°С, что ниже нормы на 4,2°, сумма осадков достигла - 68 мм при среднемноголетних данных 57,0 мм.

В июне средняя температура воздуха за месяц составила 21,5°С, что на 1,1° больше нормы, сумма осадков за месяц достигла значения 51,0 мм, что ниже нормы на 16,0 мм. В июле средняя температура воздуха была близка к норме, а осадков выпало на 13,0% меньше нормы. Август был жарким и сухим.

Температура воздуха в сентябре и октябре не отличалась от их среднемноголетних значений, но в сентябре осадков выпало на 25,0 мм выше нормы.

Таким образом, 2008 вегетационный год, как и 2007 был жарким и сухим. Анализ погодных условий в период проведения опыта показал, что недостаток почвенной влаги и сухость воздуха оказало негативное влияние на рост и развитие сои, и способствовало получению низкой продуктивности растений сои.

2.3 Характеристика почвы

Почвы учхоза «Кубань» представлены выщелоченным малогумусным сверхмощным черноземом.

Материнской породой являются тяжелые лессовидные суглинки с высоким содержанием карбонатов. Мощность гумусового горизонта выщелоченных черноземов достигает 160-180 см, содержание гумуса в них незначительное 3,4-3,8%, в слое 0 - 200 см составляет 600-1100 тонн на га.

Выщелоченные черноземы имеют нейтральную, реже слабокислую реакцию, pH водной вытяжки - 7, в нижних слоях pH ? 7,2-7,5.

В пахотном слое выщелоченный чернозем не содержит углесолей. Карбонаты появляются в горизонте, причем в больших количествах 2-4,5% и более. Структура в пахотном слое крупно комковатая, глыбистая, в подпахотном слое зернисто-крупнокомковатая. По механическому составу эти почвы являются тяжелыми.

Несмотря на механический состав, выщелоченные черноземы имеют рыхлое сложение. Объемная масса в верхних горизонтах составляет 1,0-1,36 г/см3. Общая скважность равна 50-53%. Черноземы содержат 0,23% азота в пахотном горизонте, запасы общего азота в пахотном слое составляют 38 т/га.

По содержанию фосфора выщелоченные черноземы относятся к средне обеспеченным - 0,17% валового фосфора. Запасы общего фосфора составляют 40,6 т/га.

Содержание валового калия в пахотном слое достаточно высокое - 2,02%, а его запасы в слое 0-200 см составляет 521 т/га.

Черноземы выщелоченные малогумусные сверхмощные, достаточно плодородные. Однако участок, на котором проводили исследования, орошался более 30 лет, что наложило свой отпечаток на его агрофизические свойства.

2.4 Схема, методика и агротехника опыта

Для выявления влияния системы удобрений на урожайность сои на опытном поле учхоза «Кубань» изучались следующие варианты:

1 Без удобрений (контроль);

2 Минеральная - N50P50K30;

3 Органоминеральная - под предшественник навоз в дозе 80 т/га + N50P50K30;

4 Органическая - под предшественник навоз в дозе 80 т/га, под основную обработку P30;

Предшественник - сахарная свекла. Повторность в опыте - трехкратная, площадь делянки - 168 м2, учетная площадь - 100 м2. Размещение делянок систематическое, последовательное в два яруса. В процессе исследований проводились следующие учеты, наблюдения и анализы.

1 Фенологические наблюдения - отмечали даты наступления следующих фаз вегетации: всходов, ветвления, бутонизации, цветения, образования бобов, хозяйственной спелости зерна.

2 Густоту стояния растений определяли в фазу всходов и перед уборкой. Подсчитывали в двух смежных рядках длиной 10 м в четырех местах. Учет густоты стояния вели по диагонали делянки на всех повторениях.

3 Высоту растений измеряли в основные фазы вегетации: ветвления, бутонизации, цветения, полной (технической) спелости.

4 Для определения сырой и сухой массы растений, отбирали 30 растений сои (по 5 растений подряд в 6-ти местах по диагонали делянки). Взвешивали отдельно стебли, листья генеративные органы. Пробы высушивали до воздушно-сухого состояния и снова взвешивали отдельно по частям.

5 Площадь листьев растений определяли методом высечек.

6 Определение структуры почвы и водопрочности велось по слоям 0-10, 10-20, 20-30, 30-50 и 50-70 см.

7 Определение объемной массы почвы проводили в середине вегетации. Глубина отбора образцов почвы - пахотный слой (повторность пятикратная), подпахотного слоя - трехкратная, объем бура - цилиндр 200 см3.

8 Твердость определяли в 10 кратной повторности, твердомером Ревякина.

9 Влажность почвы для расчета суммарного водопотребления определяли перед посевом и перед уборкой, на глубину 2 м.

10 Для определения структуры урожая перед уборкой отбирали пробные снопы, подсчитывалось число растений, количество зерен с 1 растения, масса зерна с 1 растения, масса 1000 зерен.

11 Урожай убирали, когда на растении созрело не менее половины бобов, комбайном «Сампо-500».

12 Данные урожайности подвергали математической обработке на персональном компьютере.

Все приемы возделывания сои соответствовали рекомендациям для данной зоны, кроме изучаемых вариантов опыта. После уборки предшественника (сахарной свеклы) проводили дисковое лущение. Закладка систем удобрений производилась согласно схеме вариантов опыта. Весной проведена сплошная культивация и внесение гербицида Харнес в дозе 2 кг д.в. на 1 га, опрыскивателем ПОУ-15 с заделкой в почву боронами. Посевы проводились в оптимальные сроки на глубину 4-5 см сеялкой С3-3,6, семенами первого класса со всхожестью 96%, энергией прорастания 94%, ширина междурядий 45 см Во время вегетационного периода провели две междурядных культиваций.

2.5 Характеристика сорта

В опыте использовался сорт Вилана. Оригинатор -- Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В. С. Пустовойта.

Выведен индивидуальным отбором во втором поколении с последующим массовым отбором в третьем поколении из гибридной популяции от скрещивания сортов Л-309 х 0240. Внесен в Государственный реестр селекционных достижений и допущен к использованию в производстве в зоне Северного Кавказа с 1999 года.

Сорт среднераннеспелый, вегетационный период составляет 115--118 дней. В Краснодарском крае при посеве в первой половине мая его уборочная спелость наступает во второй декаде сентября, что обеспечивает получение сухих семян, не требующих искусственной досушки, а также своевременное освобождение полей под посев озимых колосовых культур.

Сорт характеризуется высокой потенциальной семенной продуктивностью. В сортоиспытаниях ВНИИМКа средняя урожайность его семян за 1995--1998 годы составила 2,52 т/га, а в оптимальный по увлажнению год достигла 4 т/га. В семенах содержится 39,9--40,8% белка и 21,5--23,4% масла. Устойчив к пепельной гнили на 92% и к раку стеблей -- на 66%.

Растения имеют высоту от 100 до 110 см, устойчивы к полеганию и закладывают нижние бобы на уровне 14--18 см от поверхности почвы. Все это обеспечивает хорошую технологичность сорта при возделывании и уборке. Главный стебель и ветви прямые и грубые, верхушка заканчивается бобами. Тип роста растений индетерминантный, куст компактный. Опушение растений густое, серой окраски. Листья тройчатые, средние по размеру, овальные с заостренным кончиком. Цветки фиолетовой окраски, собраны в кисти по 2--6 штук в каждой. Бобы средней величины, преимущественно трехсемянные, по форме слабоизогнутые. Окраска створок бобов при созревании светло-коричневая. Устойчивость к растрескиванию бобов при перестое высокая.

Семена средней крупности, масса 1000 шт.-- 160--180 г. Форма семян удлиненная, окраска семенной кожуры желтая. Рубчик семени хорошо выражен, овально-удлиненный, светло-коричневой или желтой окраски.

Семена сорта Вилана являются хорошим сырьем для использования при производстве соевых молочных пищевых продуктов.

3. Результаты исследований

3.1 Агрегатный состав почвы под соей в зависимости от системы удобрений

В условиях интенсивного ведения земледелия, воздействие системы удобрений, является важнейшим факторам, определяющими структурный состав почвы.

В создании оптимального водно-воздушного режима почвы первостепенное значение имеет размер агрегатов и их соотношение. Как глыбистая, так и иловатая фракции отрицательно влияют на водный, воздушный, микробиологический процессы и в целом на плодородие почвы.

Изучаемые нами системы удобрений оказывали влияние на структурный состав агрегатов чернозема выщелоченного таблица 5.

Анализ таблицы 5 показывает, что агрегатный состав выщелоченного чернозема изменялся в зависимости от изучаемых нами систем удобрений.

Рассмотрим верхний наиболее плодородный слой - 0-10 см. В этом слое наибольшее количество глыбистой фракции (>10мм) наблюдалось на минеральной системы удобрений - 31,1%, а наименьшее на варианте с органо-минеральной системой удобрений - 25,1 %.

Количество пылеватой фракции (<0,25мм) наибольшей было на контроле 3,9 % ,что на 0,2-1,5 % больше чем при использовании минеральной и органоминеральной системы и на 1,4 % больше чем на органической системе удобрений.

Содержание агрономически ценных агрегатов в слое 0-10 см размером 10-0,25мм больше наблюдалось, на варианте с органоминеральной системой 72,5 %, что на 4,8и 1,1 % больше чем на контроле и органической системе удобрений. На минеральной системе наблюдалось наименьшее количество агрономически ценных агрегатов - 65,2 %, что отрицательно сказалось на продуктивности сои.

Таблица 5 - Агрегатный состав выщелоченного чернозема под соей в зависимости от системы удобрений, (среднее за 2007-2008 гг.)

В среднем в пахотном слое 0-30 см на контрольном варианте количество агрономически ценных агрегатов составило 63,5%, на минеральной системе - 64,1 %, на органоминеральной - 70,3 % и на органической - 71,8 %.

Таким образом, наблюдения за агрегатным составом почвы показали, что применение органической системы удобрений под сою позволяет улучшить структуру староорошаемого выщелоченного чернозема. Агрономически ценных почвенных агрегатов на этом варианте увеличилось в сравнении с контролем на 8,3 %.

3.2. Водопрочность почвенных агрегатов под соей в зависимости от системы удобрений

В сохранении плодородия почвы большое значение имеет устойчивость ее структуры к размывающему действию воды. Представленные в таблице 6 результаты наблюдений показывают, что по водопрочности почвенных агрегатов отмечены некоторые различия. В верхнем горизонте почвы (0-10 см) общее количество водопрочных агрегатов было наименьшим в сравнении с более глубокими слоями на всех вариантах опыта. Так, на контрольном варианте сумма водопрочных агрегатов составила 54,7 %, на минеральной и органно-минеральной системах соответственно 60,4 и 64,2 %, на органической - 66,8 %. В слое 10-20 и 20-30 см на не удобренном варианте и с применением минеральной системы удобрений отмечено увеличение суммы водопрочных почвенных агрегатов. На органно-минеральной и органической системах наблюдалось увеличение водопрочности в слоях 10-20 и 20-30 см, соответственно на 3,9-6,3 % и 4,8-6,5%. Сумма водопрочных агрегатов в слое 0-30 см, по не удобренному варианту составила 62,1 %. Минеральная и органно-минеральная системы удобрений увеличивали водопрочность соответственно на 2,1 и 6,0 %. При внесении органической системы удобрений этот показатель увеличивался до 70,6 %. В более глубоких слоях 30-70 см водопрочность по всем удобренным вариантам опыта имела практически одинаковое значение.

Количество водопрочных агрегатов размером 3-1 мм в слое 0-30 см на органоминеральной системе удобрений и органической составило 51,6 и 54,2 %, а на минеральной системе в сравнении с контролем на 16,2% больше.

Таблица 6 - Водопрочность выщелоченного чернозема под соей в зависимости от системы удобрений, (среднее за 2007-2008 гг.)

Страницы: 1, 2, 3