Актуальные задачи земледелия
Земледелие, химизация и агроэкология / 09 апреля 2012
Одним из способов повышения почвенного плодородия является возделывание многолетних бобовых культур, таких как козлятник восточный. Большое влияние на формирование вегетативной массы и семенную продуктивность, а также на развитие корневой системы и формирование клубеньков на корнях этого растения оказывало степень окультуренности почвы и ее водный режим. Выращиание козлятника восточного в условиях мелкодисперсного дождевания приводило к увеличению симбиотической азотфиксации и биологической активности почвы.
Сохранение и повышение плодородия почвы остается одной из актуальных задач земледелия. Повышение плодородия почвы в интенсивном земледелии проводится путем применения удобрений, мелиорантов, научно-обоснованного чередования культур. Но нами разработан несколько иной подход к проблеме повышения плодородия почвы – это возделывание новых быстро вегетирующих бобовых растений, способных накапливать максимальное количество азота, с учетом окультуренности почвы, в условиях мелкодисперсного дождевания (ММД). Этому вопросу мы посвятили период с 1999 по 2009 годы.
Нами исследовалось высоковитаминное и высокопротеиновое бобовое растение - козлятник восточный сорта «Галле». Опыты проводились в Тверской, Московской и Ярославской областях на опытном поле кафедры земледелия Тверской ГСХА, землях ОАО «Ирбис» и ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса. Методика опытов – общепринятая, площадь под опытами – более 3 га, площадь учетной делянки – 3 м2, расположение делянок – рандомизированное, повторность в опыте - четырехкратная. Опыты проводились на тяжело-суглинистой и средне-суглинистой почве в трех модификациях: на высокоокультуренной, среднеокультуренной и низкоокультуренной почве с содержанием гумуса более 3%; 1,5-3% и менее 1,5% соответственно. В контрольном варианте козлятник восточный не подвергался орошению, а в другом случае возделывался в условиях мелкодисперсного дождевания. Для орошения использовали опрыскиватель ОПШ-0,6 и соблюдали следующие параметры: количество влаги – 0,8 м3/га, диаметр капель – 0,6 – 0,8 мкм, интервал между увлажнениями при температуре более +220С - 3 часа.
Изучали биологию цветения и семенную продуктивность козлятника восточного, особенности роста корневой системы и формирования клубеньков на корнях козлятника, а также биологическую активность почвы под культурой.
На развитие вегетативной и семенной массы растения наиболее сильно влияют показатели почвенного плодородия, в частности, окультуренность почвы (табл. 1).
Таблица – 1.Влияние окультуренности почвы и водного режима на урожайность семян козлятника восточного (среднее за 1999-2009 гг.), ц/га
|
Степень окультуренности почвы |
Тип почвы: дерново-подзолистая почва
|
|||
|
тяжелые суглинки
|
средние суглинки
|
|||
|
с МДД
|
без МДД
|
с МДД
|
без МДД
|
|
|
высокая
|
12,4
|
7,0
|
17,5
|
9,1
|
|
средняя
|
12,0
|
6,5
|
16,3
|
8,2
|
|
низкая
|
8,1
|
5,0
|
11,5
|
6,2
|
Как видно из таблицы 1, наибольшая семенная продуктивность наблюдалась на высокоокультуренной и среднеокультуренной среднесуглинистой почве при орошении МДД (от 16,3 до 17,5 ц/га). Минимальная семенная продуктивность наблюдалась на низкоокультуренной почве без орошения и составила от 5 до 6,2 ц/га.
Мелкодисперсное дождевание имеет большое эколого-физиологическое значение: улучшая микроклимат в посевах, оно способствует экономному использованию растением почвенной влаги, создает благоприятные условия для образования клубеньков на корнях (табл. 2), роста корневой системы (табл. 3) и, а в итоге - лучшей симбиотической азотофиксации козлятника восточного.
Таблица – 2. Динамика роста клубеньков в онтогенезе козлятника восточного при мелкодисперсном дождевании в различных температурных условиях
|
Фаза роста и развития
|
t°C близкая к среднемного-летней
|
t°C выше среднемного-летней
|
t°C ниже среднемного-летней
|
|
Количество клубеньков, млн. шт./га
|
|||
|
2-3 настоящих листа
|
3,8
|
3,3
|
4,3
|
|
Ветвление
|
5,7
|
5,2
|
5,5
|
|
Цветение
|
8,6
|
7,2
|
9,7
|
|
Налив семян
|
11,5
|
10,3
|
12,8
|
|
Созревание
|
7,7
|
8,6
|
6,7
|
|
Масса клубеньков, кг/га
|
|||
|
2-3 настоящих листа
|
50
|
44
|
52
|
|
Ветвление
|
57
|
51
|
67
|
|
Цветение
|
84
|
76
|
97
|
|
Налив семян
|
87
|
81
|
81
|
|
Созревание
|
45
|
37
|
44
|
На рост клубеньков особое влияние оказывает микро- и фитоклимат посева. Как видно из табл. 2, максимальное накопление азотфиксирующих клубеньков наблюдалось при температуре 20-24º С, что достигается в условитях орошения МДД.
Под воздействием мелкодисперсного дождевания улучшается состояние корневой системы и минеральное питание растения (табл. 3).
Таблица – 3. Влияние мелкодисперсного дождевания на глубину проникновения и прирост корневой системы козлятника восточного
|
Группа |
глубина проникновения
корней, см
|
средний прирост корней в сутки, см
|
||||
|
степень окультуренности почвы
|
||||||
|
высокая
|
средняя
|
низкая
|
высокая
|
средняя
|
низкая
|
|
|
без МДД
|
77-94
|
70-82
|
60-74
|
0,88-0,94
|
0,80-0,82
|
0,68-0,73
|
|
с МДД
|
145-167
|
132-145
|
118-131
|
1,32-1,52
|
1,20-1,32
|
1,02-1,19
|
Выращиание козлятника восточного в условиях МДД способствовало увеличению симбиотической азотфиксации и биологической активности почвы. Мелиоративный эффект был особенно выражен в среднесухие годы (табл. 4).
Таблица – 4. Влияние мелкодисперсного дождевания на биологическую активность почвы и прирост азотфиксирующих клубеньков козлятника восточного
|
Группа
|
Средневлажные годы
|
Среднесухие годы
|
||
|
биологическая активность почвы, %
|
число клубень-ков, шт
|
биологическая активность почвы,
%
|
число клубень-ков, шт
|
|
|
без МДД
|
37,1
|
280±2,30
|
21
|
113±2,5
|
|
с МДД
|
77,5
|
1500±2,50
|
75
|
1247±2,0
|
Результаты наших исследований свидетельствуют о значительном влиянии окультуренности почвы на продуктивность семян козлятника восточного, глубину проникновения корней и биологическую активность почвы. Эти факторы являются основополагающими в интенсивном земледелии как в аридных, так и в гумидных условиях РФ. Также можно с уверенностью говорить о высокой эффективности мелкодисперсного дождевания в технологии возделывания этой ценной белковой культуры.
Выводы:
1. Для повышения плодородия почвы в таежно-лесной зоне РФ необходимо введение в культуру новых быстровегетирующих и азотаккумулирующих бобовых культур. Одной из изученной нами бобовых культур является козлятник восточный.
2. Для максимальной азотфиксации и глубины проникновения корневой системы бобовых культур большое значение имеет не только гранулометрический состав почвы, но и окультуренность ландшафтов.
3. Для увеличения биологической активности почвы также важны степень окультуренности почвы и регулирование водного режима.
4. Для создания наилучших условий азотфиксации и семенной продуктивности козлятника восточного следует применять экологически безопасное мелкодисперсное дождевание нормой 0,8 м3/га и диаметром капель до 1000 мкм.
Е.И. Кузнецова, Н.В. Степанюк ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет», г. БалашихаИсточник: BORONA.net
