авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |

«1 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ...»

-- [ Страница 4 ] --

В этой зоне в острозасушливые годы и на засоренных участках получение устойчивого урожая гарантируется на широкорядных посевах (60 см) с нормой высева 100 тыс. всхожих семян на 1 га.

5 ВЛИЯНИЕ ОСНОВНОЙ И ПРЕДПОСЕВНОЙ ПОДГОТОВКИ ПОЧВЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ В настоящее время, когда развитие сельскохозяйственного производства в России происходит в сложных экономических и экологических условиях, важ ным стабилизирующим фактором является разработка экологически безопас ных, ресурсосберегающих и экономически выгодных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе и расторопши пятнистой в богар ных и орошаемых условиях. Основная и предпосевная обработка почвы явля ются наиболее энергоемкими приемами в технологии производства такой цен ной лекарственной культуры как расторопша. Поэтому одним из приоритетных направлений в решении этого вопроса является совершенствование технологии возделывания расторопши пятнистой на основе различных приемов основной и предпосевной обработки почвы, рационального применения удобрений и внед рения новых сортов. Данных по изучению приемов основной и предпосевной обработки почвы в сухостепной зоне Поволжья при возделывании расторопши пятнистой недостаточно, что позволяет считать актуальным разработку данных приемов технологии и положить их в основу исследований.

Наиболее полное использование факторов окружающей среды посевами сельскохозяйственных культур происходит при определенном количестве рас тений на единице площади. В связи с этим на каждом гектаре поля должно быть такое количество растений, которое бы наиболее полно использовало сол нечную радиацию, влагу и почвенное плодородие, обеспечивая наивысший урожай при прочих равных условиях.

Только при оптимальной густоте стояния травостоя формируется такой ас симиляционный аппарат, который обеспечивает высокую продуктивность фо тосинтеза. Продуктивность расторопши пятнистой, как и любой другой поле вой культуры, в значительной степени определяется густотой стояния растений в посевах. Необходимое количество растений на единице площади на практике в первую очередь определяется применением оптимальной нормы высева, од нако наукой и практикой пока не установлены конкретные значения густоты стояния растений расторопши пятнистой для разных почвенно-климатических зон России.

Результаты исследований свидетельствуют, что стабильная продуктив ность растропши пятнистой отмечается при достаточно раннем созревании се мян и это особенно важно для центральных районов нашей страны, к которым относится и степная зона Поволжья с недостаточными в отдельные годы ресур сами тепла для созревания позднеспелых растений. В связи с этим большое значение имеет технология основной и предпосевной подготовки почвы, кото рая должна обеспечить накопление и сохранение влаги, снижать засоренность посевов, но не увеличивать продолжительность периода вегетации растений.

5.1 Закономерности роста и развития расторопши пятнистой в степной зоне Поволжья Полнота всходов и сохранность растений расторопши пятнистой.

Особенности засушливости климата степной зоны Поволжья требуют обяза тельного изучения биологических особенностей внедряемых инорайонных культур, так как они являются основой для разработки зональных приемов тех нологий их возделывания.

Ростовые явления в посевах сельскохозяйственных культур тесно связаны с условиями окружающей среды. Рост и развитие могут происходить в растени ях с различной скоростью, в результате чего растения отличаются по величине вегетационной массы, по числу и размерам органов плодоношения, по срокам созревания семян.

Главная причина снижения урожайности сельскохозяйственных культур в засушливых условиях заключается в подавлении ростовых процессов, приво дящих к уменьшению размеров как растений в целом, так и репродуктивных органов. Рост растений отражает сложный комплекс их видовых (сортовых) особенностей, воздействия природных и искусственно созданных условий ме ста обитания культуры, и поэтому нуждается в уточнении применительно к ре гиональным условиям.

Жизнь растений начинается с набухания и прорастания семян, а насколько полно будут удовлетворены потребности семян в воде и тепле, настолько дружными и полными будут всходы. Расторопша пятнистая, как и все двудоль ные растения, для набухания семян требует от 120 до 125 % воды от собствен ного веса [175].

Расторопша пятнистая на опытном участке высевалась весной по разным способам основной и предпосевной подготовки почвы. Для посева использова лись высококачественные элитные семена. Посев проводился зерновой сеялкой СЗТ-3,6, оборудованной дисковыми сошниками с ограничителями глубины, обеспечивающими равномерную заделку семян расторопши на уплотненное ложе на нужную глубину (4-5 см). Высокая стоимость семян расторопши тре бует точного установления нормы высева для получения максимального уро жая и в связи с этим делает вопрос о полевой их всхожести особенно актуаль ным. В условиях сухостепного Поволжья, из факторов, влияющих на полевую всхожесть, в наибольшем дефиците оказывается влага. Семена расторопши за делываются довольно мелко на 4-5 см. Этот слой почвы под воздействием сол нечных лучей и ветра очень быстро высыхает, что особенно сказывается на по левой всхожести семян расторопши. Из изучаемых нами факторов на скорость высыхания верхнего слоя почвы оказывали заметное влияние только глубина основной и предпосевной обработки (таблица 5.1).

Полученные нами данные показали, что иссушение слоя почвы на глу бине заделки семян идет немного быстрее на варианте с основной обработкой почвы на 18-20 см и предпосевной культивацией на 6-7 см. Медленнее всего иссушение почвы идет на варианте с боронованием в качестве предпосевной обработки почвы. Так, если на обычной вспашке на 18-20 см за 5 дней после посева влажность верхнего слоя почвы снизилась с 19,0 до 15,6 % или на 17, %, то на вспашке на глубину 25-27 см влажность почвы снизилась меньше все го – с 19,5 до 16,3 % или всего на 16,4 %.

Таблица 5.1 – Динамика температуры и влажности верхнего слоя почвы (0- см) в зависимости от глубины основной и предпосевной обработки (среднее за 2006-2009 гг.) Влажность в % от абсолютно сухой почвы и tС Варианты опыта в день посева через 5 дней Влажность влажность tС tС Основная обработка почвы 19,0 8,1 15,6 11, Вспашка на глубину 18-20 см 19,0 8,1 15,8 11, Вспашка на глубину 25-27 см 19,5 8,0 16,3 10, Плоскорезная обработка на 25-27 см 19,1 8,1 16,0 10, Обработка стойкой СибИМЭ на 25-27 см Предпосевная обработка почвы 19,5 8,2 18,0 10, Боронование 19,0 8,0 17,6 11, Культивация 18,0 8,0 16,0 11, Боронование + культивация на 6-7 см Культивация на 10-12 см + культивация 18,0 8,0 15,0 10, на 6-7 см Различная глубина предпосевной обработки оказала значительное влияние на влажность. Так, если через 5 дней после осева влажность почвы на бороно вании снизилась с 19,5 до 18,0 % или на 8 %, то на культивации влажность сни зилась с 18 до 16-15 % или на 13 %.

Такие сравнительно большие потери влаги из верхнего слоя почвы, на наш взгляд, объясняются ветреной погодой в период сева. Что касается температур ного режима почвы, то глубина основной и предпосевной обработки на этот показатель влияния почти не оказала. В день посева температура слоя почвы 0 5 см была почти одинаковой на всех вариантах, а через 5 дней разница состави ла в среднем за годы исследований всего 0,2-0,3 С в пользу обычной вспашки.

Поскольку решающим фактором в появлении всходов является влага, то полученные различия в увлажнении верхнего слоя оказали заметное влияние на полевую всхожесть семян расторопши. Максимальные показатели полевой всхожести расторопши пятнистой в наших опытах наблюдались на вариантах со вспашкой на глубину 25-27 см в сочетании с предпосевным боронованием и одной культивацией – 84,0 % (таблица 5.2).

При посеве после одного предпосевного боронования полевая всхожесть расторопши пятнистой была минимальной и изменялась в зависимости от спо соба основной обработки от 67,8 до 71,5 %.

Показатели полевой всхожести семян расторопши пятнистой на вариантах, где в качестве предпосевной обработки проводилась только одна культивация или боронование + 2 культивации занимают промежуточное положение и из менялись от 68,0 до 73,9 % и от 65,8 до 73,5 % соответственно.

Такая закономерность влияния предпосевной обработки почвы на полевую всхожесть семян расторопши наблюдается по всем способам основной обра ботки почвы. По обычной вспашке и безотвальным обработкам полевая всхо жесть семян была на 6-8 % ниже по сравнению с посевом по вспашке на глуби ну 25-27 см. Такое влияние основной обработки почвы на полевую всхожесть семян закономерно проявляется по всем способам предпосевной подготовки почвы.

Аналогично полевой всхожести семян в наших исследованиях изменялась и сохранность растений, достигая максимальных показателей 81,6-90,0 %, опять же при посеве по вспашке на глубину 25-27 см с применением предпо севного боронования и одной культивации (таблица 5.3).

Достаточно высокая сохранность растений расторопши отмечалась на ва рианте с обработкой стойками СибИМЭ с последующим применением предпо севного боронования и одной культивации – 88,1 %.

В то же время на варианте обычной вспашки наблюдается снижение по казателей сохранности растений на 7,0-10,4 %, по сравнению со вспашкой на глубину 25-27 см.

Наименьшее количество сохранившихся растений расторопши отмеча лось при самом позднем посеве, проведенном после вспашки на глубину 25- см в сочетании с предпосевным боронованием и двух культиваций – 82,3 %, что объясняется проведением культивации, обусловивших потерю влаги и за держку со сроками посева. Такое влияние предпосевной обработки на сохран ность растений наблюдается по всем способам основной обработки почвы.

Климатические условия в годы проведения опытов повлияли на количе ство сохранившихся растений расторопши к уборке. Так, в наиболее засушли вые 2007 и 2009 годы сохранность растений была минимальной и составила 74,4-77,2 % по вспашке на глубину 25-27 см при позднем посеве после двух культиваций;

81,0-77,3 % – при посеве после боронования;

84,0-80,4 % после культивации и 88,1-86,2 % – при посеве после боронования и одной культива ции. Эта установленная нами закономерность влияния предпосевной подготов ке почвы на сохранность растений в засушливые годы проявляется по всем спо собам основной обработки почвы под расторопшу пятнистую.

Продолжительность вегетационного периода расторопши пятни стой. Продолжительность вегетационного периода определяет сроки хозяй ственного использования и возможность высева культуры в данном регионе.

Изучение особенностей роста и развития позволили установить вегетационный период расторопши пятнистой в степной зоне Поволжья, который колебался от 93 до 107 дней (таблица 5.4).

Данные исследований показывают, что приемы основной и предпосевной подготовки почвы не оказали существенного влияния на темпы прохождения фаз вегетации расторопши. Продолжительность периода посев-всходы у расто ропши пятнистой составляет 10-14 дней, период всходы-образование розетки – 32-35 дней, период образование розетки-бутонизация – 17-20 дней. При этом продолжительность этих периодов уменьшалась от первого варианта предпо севной подготовки почвы (боронование) к четвертому (боронование+2 культи вации), так как посев проводился позже, и растения развивались при более вы соких температурах, способствующих ускорению развития. По обычной вспашке продолжительность основных периодов вегетации сокращалась на 2- дней по сравнению со вспашкой на глубину 25-27 см. Период бутонизация полное цветение продолжается и изменялся незначительно в зависимости от способов обработки почвы.

Таблица 5.2 – Полевая всхожесть семян расторопши пятнистой в зависимости от способов обработки почвы Полевая всхожесть семян Способы основ 2006 г. 2007 г. 2008 г 2009 г. среднее за 2006-2009 гг.

ной обработки Предпосевная обработка количество количество количество количество количество почвы % % % % % всходов, шт./м2 всходов, шт./м2 всходов, шт./м2 всходов, шт./м2 всходов, шт./м Боронование 43,2 74,2 37,9 67,1 42,0 70,0 37,9 65,1 40,2 69, Культивация 44,1 73,5 39,7 66,1 40,2 67,0 33,3 65,5 39,3 68, Вспашка на Боронование + культи глубину18-20 51,0 85,0 45,6 74,1 45,1 75,1 42,0 70,0 45,9 76, вация см Боронование + 2 куль 42,0 70,1 39,6 60,0 42,1 70,1 37,9 63,1 40,4 65, тивации Боронование 45,6 76,4 41,7 70,5 44,5 74,1 42,0 70,0 43,4 72, Культивация 46,1 76,8 43,5 72,5 45,6 76,0 42,9 70,5 44,5 73, Вспашка на Боронование + культи глубину 25-27 51,7 86,1 49,2 82,0 52,3 87,1 48,6 81,0 50,4 84, вация см Боронование + 2 куль 45,0 78,0 42,1 71,1 43,5 74,2 42,6 71,0 43,3 73, тивации Боронование 42,0 70,1 38,0 63,5 42,6 71,0 40,2 67,0 40,7 67, Культивация 43,2 72,0 39,6 66,5 42,0 70,0 39,0 65,0 40,9 68, Плоскорезная Боронование + культи обработка на 48,1 80,2 46,2 77,5 49,3 82,1 44,6 75,1 47,0 78, вация 25-27 см Боронование + 2 куль 41,8 70,0 37,8 66,6 37,8 69,0 33,3 66,6 37,6 68, тивации Боронование 44,5 74,1 42,0 70,0 43,3 72,1 42,0 70,1 42,9 71, Культивация Обработка 45,5 75,8 42,9 71,5 43,8 73,0 42,3 70,5 43,6 72, стойкой Си- Боронование + культи 46,9 78,2 44,7 74,5 48,1 80,0 45,6 76,1 46,3 77, бИМЭ на 25-27 вация см Боронование + 2 куль 43,8 73,0 42,0 70,0 42,1 70,1 40,3 67,2 42,0 70, тивации * * * * 76,6* Fф. Фактор А 98,5 77,3 127,3 43, 103,4* 79,4* 142,6* 74,3* 123,5* Фактор В 122,1* 65,1* 157,5* 66,0* 56,7* Факотры АВ НСР05 Фактор А 0,9 0,8 1,1 0,7 1, Фактор В 1,1 1,0 1,2 1,0 1, Факотры АВ 1,2 1,1 1,3 1,2 1, Таблица 5.3 - Сохранность растений расторопши пятнистой в зависимости от способов обработки почвы Сохранность растений среднее за Способы основ- 2006 г. 2007 г. 2008 г 2009 г.

Предпосевная об- 2006-2009 гг.

ной обработки работка количество количество количество количество количество почвы растений, растений, растений, растений, растений, % % % % % шт./м2 шт./м2 шт./м2 шт./м2 шт./м Боронование 34,6 80,0 24,6 65,1 33,3 79,4 26,9 74,1 29,8 74, Культивация 36,6 83,1 26,6 67,1 30,3 75,3 25,7 76,2 29,8 75, Вспашка на глу- Боронование + 45,3 88,8 32,4 71,1 38,5 85,5 30,7 73,1 36,7 79, бину18-20 см культивация Боронование + 33,6 80,0 26,3 73,1 31,5 75,0 26,5 70,1 29,4 74, культивации Боронование 39,2 86,0 32,2 77,3 36,5 82,0 34,1 81,1 35,5 81, Культивация 40,7 88,5 34,9 80,4 39,3 86,1 36,0 84,0 37,7 84, Вспашка на глу- Боронование + 48,7 94,3 42,4 86,2 47,8 91,5 42,8 88,1 45,4 90, бину 25-27 см культивация Боронование + 40,6 90,1 32,7 77,2 37,6 86,9 31,7 74,4 35,6 82, культивации Боронование 32,8 78,2 28,0 73,5 34,7 80,1 30,5 76,0 31,5 76, Культивация 37,7 85,1 29,8 75,4 34,5 82,1 31,2 80,0 33,3 80, Плоскорезная Боронование + обработка на 25- 44,5 92,5 37,1 80,3 43,7 88,1 27,8 83,5 38,2 86, культивация 27 см Боронование + 33,6 85,0 30,8 81,5 31,0 82,2 26,2 78,8 30,4 81, культивации Боронование 34,9 84,2 33,6 80,1 34,9 83,0 32,6 77,1 34,0, 81, Культивация 38,2 84,1 35,6 83,0 36,4 86,1 34,3 81,0 36,1 83, Обработка стой Боронование + кой СибИМЭ на 43,7 93,2 38,0 85,1 43,3 90,4 38,0 84,0 40,7 88, культивация 25-27 см Боронование + 32,2 82,1 31,1 74,0 29,7 80,0 32,3 80,1 31,3 79, культивации * * * * 235,6* Fф. Фактор А 345,7 23,1 234,5 66, 411,4* 35,7* 340,7* 75,1* 267,9* Фактор В 367,2* 67,2* 357,1* 87,3* 301,1* Факторы АВ НСР05 Фактор А 1,3 1,0 1,2 1,1 1, Фактор В 1,5 1,2 1,4 1,2 1, Факотры АВ 1,7 1,3 1,4 1,2 1, Таблица 5.4 – Продолжительность периодов развития растений в посевах расторопши пятнистой в зависимости от приемов основной и предпосевной подготовки почвы (среднее за 2006-2009 гг.) Продолжительность фазы вегетации, дней Варианты Продолжи полное начало со основной Варианты предпосевной об- тельность пе всходы- образование бутониза- цветение Посев- зревания обработки работки почвы риода вегета образование розетки- ция-полное начало всходы полное со почвы ции, дней розетки бутонизация цветение созрева зревание ния Боронование 12 34 19 13 11 6 Культивация Вспашка 12 35 20 13 12 7 на глуби- Боронование + культивация 13 34 20 14 12 7 ну18-20 см Боронование + 2 культива- 11 34 19 13 11 ции Боронование 12 33 18 16 12 7 Культивация Вспашка 12 32 19 16 16 8 на глубину Боронование + культивация 14 33 19 16 14 9 25-27 см Боронование + 2 культива- 11 32 18 14 13 ции Боронование 11 33 19 16 13 6 Плоско Культивация 12 33 19 14 12 7 резная об Боронование + культивация 13 35 20 15 13 7 работка на Боронование + 2 культива- 11 25-27 см 34 17 14 11 ции Боронование 12 34 17 15 15 7 Обработка Культивация 13 34 18 15 14 8 стойкой Боронование + культивация 14 36 19 15 15 8 СибИМЭ Боронование + 2 культива- 10 на 25-27 см 34 17 13 13 ции Период полное цветение-начало созревания увеличивался с 11-12 дней по обычной вспашке до 12-16 дней по вспашке на глубину 25-27 см.

Также изменялась и продолжительность периода начало созревания полное созревание расторопши пятнистой – с 6-7 до 7-9 дней. При этом, как и при прохождении начальных периодов вегетации наблюдалось снижение тем пов их прохождения на 3-5 дней. На варианте со вспашкой на глубину 25-27 см в сочетании с предпосевным боронованием и одной культивацией по сравне нию с обычной вспашкой и такой же предпосевной обработкой наблюдалось увеличение периода вегетации на 5 дней. Другие способы основной обработки почвы по влиянию на продолжительность вегетационного периода занимали промежуточное положение.

Отмеченные нами особенности прохождения фаз вегетации расторопши пятнистой заметно влияли на темпы созревания семян. Так, как культура сред неспелая, то подбор приемов подготовки почвы к посеву преследовал цель оп тимизации условий ее уборки, что и явилось целью наших последующих опы тов.

Динамика накопления сырой и сухой надземной биомассы расторопши пятнистой. Накопление сырой биомассы в посевах расторопши пятнистой проходило аналогично формированию листовой поверхности. В начальный пе риод вегетации растения характеризуются слабым развитием, и имеют неболь шую листовую поверхность. Накопление вегетативной массы происходит мед ленно, так как органические вещества направлены на развитие корневой систе мы и листовой поверхности одновременно. В дальнейшем, основная часть ор ганических веществ используется для увеличения надземной вегетативной мас сы растений и формирования генеративных органов (таблица 5.5).

Максимальное накопление сырой биомассы начинается с фазы бутониза ции и заканчивается в фазу полного цветения, так как в этот период начинается усиленный рост и развитие растений. Самый высокий показатель сырой вегета тивной массы (25,82-28,61 т/га) отмечается в фазу полного цветения при при менении вспашки на глубину 25-27 см в качестве основной обработки почвы.

Так, при раннем сроке посева после боронования, показатель накопления сырой биомассы в этот период составил 26,51 т/га, после культивации – 26,92 т/га, по сле боронования и двух культиваций – 25,82 т/га.

Таблица 5.5 – Влияние основной и предпосевной подготовки почвы на динами ку накопления сырой и сухой биомассы расторопши пятнистой, т/га (среднее за 2006-2009 гг.) Фазы развития расторопши пятнистой Варианты ос- Способы пред- созревание се бутонизация полное цветение новной обра- посевной обра- мян ботки почвы ботки почвы сырая сухая сырая сухая сырая сухая масса масса масса масса масса масса 16,2 1,82 24,11 3,61 19,12 3, Боронование 16,9 1,92 24,92 3,66 19,81 3, Культивация Вспашка на глубину18-20 Боронование + 17,8 2,11 25,73 3,78 21,41 4, см культивация Боронование + 2 16,0 1,71 24,02 3,60 19,12 3, культивации 18,0 2,10 26,51 3,90 21,5 4, Боронование 18,0 2,21 26,92 3,99 21,71 4, Вспашка на Культивация глубину 25-27 Боронование + 19,8 2,45 28,61 4,22 23,05 4, см культивация Боронование + 2 18,0 2,10 25,82 3,91 20,41 4, культивации 18,0 2,11 25,90 3,80 20,71 4, Боронование 18,1 2,12 26.01 3,95 21,01 4, Культивация Плоскорезная обработка на Боронование + 18,9 2,24 27,05 4,01 22,22 4, 25-27 см культивация Боронование + 2 18,0 2,04 24,72 3,73 19,93 3, культивации 18,2 2,14 26,05 3,92 21,02 4, Боронование Обработка 18,9 2,26 26,72 3,98 21,55 4, Культивация стойкой Си Боронование + 19,0 2,29 27,01 4,02 22,04 4, бИМЭ на 25 культивация 27 см Боронование + 2 18,0 2,09 25,04 3,77 20,11 4, культивации Однако наиболее высокий показатель накопления надземной биомассы от мечается при посеве после проведения боронования и одной культивации и со ставил 28,61 т/га в среднем за четыре года, что на 15 % выше по сравнению с посевом после боронования и 2 культиваций, на 10 % выше по сравнению с по севом после одной культивации и на 9 % выше по сравнению с посевом только после одного боронования. Такое влияние предпосевной обработки сохраняется по всем способам основной обработки почвы.

Аналогично формированию и накоплению сырой надземной биомассы происходило и формирование сухого вещества растениями расторопши пятни стой. При этом по результатам наших многолетних исследований максимальное количество сухого вещества при выращивании на обыкновенных черноземах сухостепной зоны Поволжья отмечалось в фазу созревания семян расторопши на варианте посева по вспашке на глубину 25-27 см в сочетании с предпосев ным боронованием и культивацией – 4,68 т/га в среднем за четыре года. Мини мальное количество как сырой, так и сухой надземной биомассы было сформи ровано растениями расторопши пятнистой на варианте с обычной вспашкой и только одним предпосевным боронованием – 19,2 и 3,82 т/га, соответственно.

Другие способы основной обработки почвы по влиянию на формирование зеле ной и сухой надземной биомассы занимали промежуточное положение.

Таким образом, данные наших исследований показали, что посевы расто ропши формируют максимальную биомассу при посеве после вспашки на глу бину 25-27 см, предпосевного боронования и одной культивации.

5.2. Фотосинтетическая деятельность растений расторопши в зависимости от способов основной и предпосевной обработки почвы Основой формирования урожая сельскохозяйственных культур является их фотосинтетическая деятельность. Это единственный процесс на земле, обеспе чивающий образование органического вещества из неорганических соедине ний, углекислоты и воды при участии энергии солнца, поглощенной хлорофил лом [222].

От активности фотосинтетических процессов, протекающих в растении, зависит их продуктивность и качество урожая. Решающим поворотным этапом в разработке проблемы фотосинтеза явились работы А.А. Ничипоровича (1955, 1956, 1966), Г.П. Устенко (1963) и др., в которых обоснована теория получения высоких урожаев, исходя из основных закономерностей фотосинтетической де ятельности растений [156, 157, 158, 233]. В этих работах формирование урожая рассматривается как результат не отдельных факторов, а совокупность всех элементов и показателей фотосинтетической деятельности растений в посевах, включающих в себя интенсивность и чистую продуктивность фотосинтеза, площадь листьев и фотосинтетический потенциал, коэффициент эффективно сти фотосинтеза, коэффициенты хозяйственной и энергетической эффективно сти урожая.

Установлено, что в оптимальных условиях растения в состоянии усвоить 5-7 % энергии солнечной радиации, возделываемые сорта обычно усваивают от 0,5-1,5 % солнечной энергии. При оптимизации технологии получают урожаи, использующие на фотосинтез уже 2,5-3 % приходящей фотосинтетической ак тивной радиации (ФАР).

Следовательно, для увеличения урожайности растений необходимо создать условия для усиления процесса фотосинтеза до оптимальных размеров. Именно этим объясняется необходимость всестороннего изучения фотосинтетической деятельности растений и разработка мероприятий, способствующих оптимиза ции этих процессов в посевах.

Исследованиями А.А. Ничипоровича, Г.П. Устенко, Г.А. Медведева, М.Н.

Худенко, В.Ф. Унгенфухт и др. были развиты и углублены представления о ве дущей роли фотосинтеза в создании урожая [157, 233, 133, 230, 243]. Они счи тают, что без знания основ этого процесса управление им невозможно. Процесс фотосинтеза тесно связан и зависит от функционирования корневой системы.

Чтобы управлять процессом фотосинтеза растений в посевах сельскохозяй ственных растении, необходимо знать факторы, на него влияющие. В производ ственных условиях на этот процесс у сельскохозяйственных растений оказыва ют влияние различные факторы внешней среды. Но кроме внешних факторов окружающей среды на процесс фотосинтеза оказывает непосредственное влия ние технология возделывания культуры. В связи с этим в своих исследованиях мы ставили задачу выявить изменения основных фотосинтетических показате лей в посевах расторопши в зависимости от основной и предпосевной обработ ки почвы.

Совокупность фотосинтетических показателей в сочетании с урожайно стью зеленой массы и семян расторопши позволили нам более полно оценить приемы агротехники, включенные в изучение в многофакторном опыте.

По мнению других исследователей, основным фактором, ограничивающим продуктивность фотосинтеза в засушливых условиях, является недостаток воды [157, 233]. В своих исследованиях они пришли к заключению, что одним из ос новных факторов, влияющих на величину урожая расторопши, является вода.

Однако при регулярном орошении вода перестает быть фактором, ограничива ющим размеры фотосинтетического аппарата, а, следовательно, и продуктивно сти посева. Здесь на первое место выходит уровень минерального питания и приход фотосинтетической активной радиации.

Резкое сокращение объемов внесения органических и минеральных удоб рений в сельскохозяйственном производстве на современном этапе заставляет искать пути более полного использования плодородия богарных и орошаемых земель. Одним из таких путей является разработка адаптивных к местным условиям приемов основной и предпосевной обработки почвы.

Поскольку активность фотосинтеза зависит от влагообеспеченности, уров ня минерального питания и способности растения более экономно расходовать эти элементы продуктивности. Наиболее чувствительной к изменению приемов агротехники является площадь листьев. На наличие прямой связи между вели чиной урожая и размером листового аппарата указывают такие исследователи, как Н.А. Максимов, А.А. Ничипорович, Г.П. Устенко, Г.А. Медведев и др.

[121, 120, 233, 234, 132]. Это положение нашло полное подтверждение в ре зультатах наших исследований в многофакторном опыте. Количество падаю щей и поглощенной посевом солнечной радиации приведено в таблицах 5.6, 5.7, (приложение 28). Из приведенных данных в таблице 5.7, видно, что в посе вах расторопши все ее основные показатели фотосинтетической деятельности и биометрические показатели растений значительно лучше на варианте со вспашкой на глубину 25-27 см почвы в сочетании с боронованием и одной культивацией в качестве предпосевной обработки.

Все способы предпосевной обработки почвы обеспечили лучшие показате ли фотосинтетической деятельности растений на фоне вспашки на глубину 25 27 см.

Таблица 5.6 – Количество суточной общей солнечной и фотосинтетически ак тивной радиации (ФАР), падающе и поглощаемой посевами расторопши в те чение вегетационного периода Радиация ФАР общая, в т.ч. фотосинтетически актив Дата млн. ная радиация, падающая на поглощение в зави- поглощаемая посе ккал./га*су посевы ежесуточно, млн. симости от площади вами, тки (х) ккал./га*сутки (хх) листьев, % млн.ккал./га*сутки 44 - - 20. 46 - - 30. 52 2 0,5 0, 10. 58 3 20 0, 20. 62 7 30 2, 30. 64 15 40 6, 10. 68 20 50 10, 20. 68 28 60 16, 30. 64 30 70 21, 10. 62 30 70 21, 20. 62 30 75 22, 30. 56 28 75 21, 10. 54 22 75 16, 20. 46 17 80 13, 30. 36 10 80 8, 10. 34 5 80 4, 20. 30 2 - 30. 26 - - 10. 20 - - 20. Так, на вспашке на глубину 25-27 см сформирована наибольшая листовая поверхность (45,2-49,0 тыс. м2/га), фотосинтетический потенциал (2024- тыс. м2/га*дней) и урожай сухой биомассы (1,96-2,38 т/га), что выше на 8-10 % по сравнению с обычной вспашкой и на 10-15 % по сравнению с плоскорезной обработкой и стойкой СибИМЭ. Такое влияние основной обработки почвы проявилось на всех способах предпосевной обработки. Показатели фотосинте тической деятельности растений расторопши по всем способам основной обра ботки почвы были лучшими в сочетании с предпосевной обработкой, включа ющей боронование и одну культивацию. Предпосевная обработка почвы, включающая только боронование, а также одну или две культивации приводит к снижению листовой поверхности и фотосинтетического потенциала на 8-10 % и 10-12 % соответственно по сравнению с боронованием и одной культивацией перед посевом. При таком сочетании основной и предпосевной обработки поч вы посевы расторопши наиболее полно используют фотосинтетически актив ную радиацию (ФАР) при КПД = 1,32, формируют наибольшее число продук тивных побегов на 1 растение –4,0 шт., количество листьев – 19,6шт. и макси мальную высоту растений – 165 см, а по обычной вспашке эти показатели были ниже на 15-20 % (таблица 5.7, приложения 28-32).

Глубокая обработка почвы в сочетании с предпосевным боронованием и культивацией обеспечивает максимальные показатели величины площади ли стьев (49,0 тыс. м2/га), фотосинтетического потенциала (2260 тыс.м2/га*дней), количество связанной в урожае энергии (10,0 млн.ккал/га) и КПД ФАР – 1,32.

Высокие показатели фотосинтетической деятельности растений на данном ва рианте обусловили высокие суточные приросты сухой биомассы, и они в зави симости от предпосевной обработки колебались от 58 до 65 кг/га, то на обыч ной вспашке от 45 до 56 кг/га или на 15-18 % были ниже, что закономерно при вело к повышению урожайности сухой биомассы до 2,38 т/га или на 23-28 % выше на вспашке на глубину 25-27 см по сравнению с обычной вспашкой и безотвальными обработками почвы.

Показатели фотосинтетической деятельности растений расторопши по плоскорезной обработке и стойкой СибИМЭ были ниже на 10-15 % по сравне нию с глубокой обработкой. Эти различия проявлялись по всем способам пред посевной обработки.

Таким образом, между количеством поглощенной посевом расторопши фотосинтетически активной радиации и суммарной величиной фотосинтетиче ского потенциала наблюдается прямая связь. Так, посевы расторопши на вари антах со вспашкой на глубину 25-27 см и предпосевной обработкой почвы, включающей боронование и одну культивацию, развивают ФП и накапливают урожай сухого вещества в 1,2-1,4 раза выше по сравнению с обычной вспашкой и безотвальными обработками в сочетании с предпосевным боронованием и культивацией.

Таблица 5.7 – Влияние изучаемых факторов на фотосинтетическую деятельность расторопши, среднее за 2006-2009 гг.

Поступило за Поглощение за Количество Способ ос- Листовая ФП, Сухая Способ предпо- Максимальный вегетацию вегетационный энергии, новной об- поверх- тыс. КП биомас севной обработки суточный при- солнечной период посевом связанной в работки ность, м2/га Д са почвы рост, кг/га энергии ФАР, ФАР, млн. урожае, почвы тыс. м2/га *дней т/га млн. ккал/га ккал/га млн. ккал/га Боронование 1, 38,4 1720 45 1200 600 7,11 1, Культивация 1, 42,0 1800 52 1260 660 7,98 1, Вспашка на Боронование + 1, глубину18- 43,6 2030 56 1288 688 9,36 1, культивация 20 см Боронование + 39,9 1890 54 1210 610 7,42 1, 2 культивации 1, Боронование 1, 45,2 2024 58 1291 710 8,22 1, Культивация 2, 47,8 2240 60 1299 740 9,41 1, Вспашка на Боронование + глубину 25- 49,0 2260 65 1315 790 10,00 1, культивация 2, 27 см Боронование + 44,8 2300 60 1320 720 9,60 1, 2 культивации 2, Боронование 1, 35,5 1800 49 1180 610 6,71 1, Культивация Плоскорез- 1, 36,0 2130 56 1220 600 8,10 1, Боронование + ная обра- 1, 41,0 2460 55 1315 790 9,40 1, ботка на 25- культивация 27 см Боронование + 39,0 2040 52 1266 690 7,72 1, 2 культивации 1, Боронование 1, 36,5 1980 50 1182 660 6,60 1, Культивация Обработка 1, 40,4 2090 54 1240 640 7,20 1, Боронование + стойкой 2, 44,1 2190 53 1260 680 7,24 1, СибИМЭ культивация на 25-27 см Боронование + 41,4 2070 50 1240 680 7,20 1, 2 культивации 1, 5.3 Особенности водопотребления расторопши при возделывании на семена В засушливых условиях Поволжья почвенная влага является основным лимитирующим фактором в формировании высоких урожаев сельскохозяй ственных культур. Вода растворяет питательные вещества и переносит их к наземным органам растений, регулирует тепловые условия, осмотическое дав ление клеточного сока и сосущую силу корня, создает благоприятные условия для микробиологических процессов деятельности почвы, способствует активи зации фотосинтеза растения. На это указывают в своих работах Н.А. Качин ский, А.А. Роде, М.Н. Багров, И.П. Кружилин и др. [47, 198, 11]. Заслуживает внимание изучение приемов агротехники, обеспечивающих накопление влаги и экономное ее расходование с целью получения дружных всходов и создания оптимальных условий для формирования высокого урожая. Влияние таких при емов возделывания расторопши как основная и предпосевная обработка почвы в данном регионе не изучена. Исходя из этого, мы попытались в своих опытах установить оптимальные способы основной и предпосевной обработки почвы для получения высоких урожаев семян расторопши в конкретных условиях опытных хозяйств.

Результаты наших исследований показывают, что суммарное водопо требление расторопши сильно изменяется по годам и в меньшей степени – по способу обработки почвы (таблица 5.8).

Наиболее высокое суммарное водопотребление было во влажные годы 2006 и 2008 год – от 200,4 до 237,0 мм/га, а в сухие 2007 и 2009 годы было ниже и изменялось в пределах от 98,0 до 156,1 мм/га.

Что касается способов обработки, то с увеличением глубины основной обработки почвы суммарное водопотребление посевов расторопши постепенно увеличивается. При этом увеличение суммарного водопотребления при вспаш ке на глубину 25-27 см происходило в основном за счет запасов почвенной вла ги.

Таблица 5.8 – Суммарное водопотребление влаги посевами расторопши пятнистой из слоя почвы 0-100 см при раз личных способах основной и предпосевной обработки почвы (среднее за 2006-2009 гг.) Использовано влаги Запасы влаги в слое почвы 0-100 см, в мм/га из почвы, мм/га Способ основ- Способ пред ной обработки посевной об- в период посева в период уборки среднее 2006 2007 2008 почвы работки почвы за 2006 2006 2007 2008 2009 2006 2007 2008 год год год год 2009гг.

год год год год год год год год Боронование 171 142 140 105 100 87 86 58 71 55 54 47 56, Культивация 167 136 136 101 97 86 84 55 70 50 52 46 54, Вспашка на Боронование + глубину18-20 165 131 130 97 99 86 83 56 66 45 47 41 49, культивация см Боронование + 161 126 128 94 92 83 77 52 67 46 48 45 51, 2 культивации Боронование 199 171 166 125 107 80 92 65 92 91 74 60 79, Культивация 195 167 161 121 106 76 91 63 89 91 70 56 76, Вспашка на Боронование + глубину 25-27 188 155 157 117 103 71 90 62 85 84 67 55 72, культивация см Боронование + 187 141 154 115 103 70 91 61 84 78 63 54 69, 2 культивации Боронование 199 168 157 114 111 81 93 60 88 87 64 54 73, Культивация 195 163 154 112 108 77 95 61 87 86 59 51 70, Плоскорезная Боронование + обработка на 191 159 148 106 108 76 89 60 83 83 59 46 67, культивация 25-27 см Боронование + 188 156 148 105 107 76 87 60 81 80 61 45 66, 2 культивации Боронование 207 169 156 114 112 81 90 61 95 88 66 53 75, Культивация Обработка 191 165 149 108 112 79 85 60 79 86 64 48 69, Боронование + стойкой Си 186 160 145 109 108 79 82 60 78 81 63 49 67, бИМЭ на 25-27 культивация см Боронование + 186 159 139 107 109 78 77 59 77 81 62 48 67, 2 культивации Продолжение таблицы 5. Использовано вла Осадки, мм Суммарное водопотребление, мм/га ги за счет, % Способ ос- Способ пред новной обра- посевной об- почвен сред- сред 2006 2007 2008 2009 2006 2007 2008 ботки почвы работки почвы ной вла- осадков год год год год нее год год год год нее ги боронование 145 65,1 150,1 50 102,5 216,0 120,1 204,1 97,0 159,3 32,6 67, культивация 145 65,1 150,1 50 102,5 215,1 115,1 202,1 96,0 157,1 33,8 66, Вспашка на боронование+ глубину18-20 145 65,1 150,1 50 102,5 204,0 112,1 199,1 93,0 152,1 32,7 67, культивация см боронование+ 145 65,1 150,1 50 102,5 212,0 108,1 198,0 98,0 154,0 31,9 68, 2 культивации боронование 145 65,1 150,1 50 102,5 237,0 156,1 224,0 110,0 181,8 43,6 56, культивация 145 65,1 150,1 50 102,5 234,0 156,1 220,0 106,0 179,0 42,8 57, Вспашка на боронование+ глубину 25-27 145 65,1 150,1 50 102,5 230,0 149,0 217,0 105,0 175,3 41,5 58, культивация см боронование+ 145 65,1 150,1 50 102,5 229,0 143,1 214,0 104,0 172,5 41,0 59, 2 культивации боронование 145 65,1 150,1 50 102,5 233,0 152,1 214,0 104,0 175,8 40,6 59, культивация 145 65,1 150,1 50 102,5 232,0 151,1 209,0 101,0 173,3 39,2 60, Плоскорезная боронование+ обработка на 145 65,1 150,1 50 102,5 228,0 148,1 209,0 96,0 170,3 36,2 61, культивация 25-27 см боронование+ 145 65,1 150,1 50 102,5 226,0 146,1 211,0 95,0 169,5 38,5 61, 2 культивации боронование 145 65,1 150,1 50 102,5 240,0 153,1 216,0 103,0 178,0 39,9 60, культивация Обработка 145 65,1 150,1 50 102,5 224,0 151,1 214,0 98,0 171,8 40,5 59, боронование+ стойкой Си 145 65,1 150,1 50 102,5 223,0 146,1 213,0 99,0 170,2 40,1 59, бИМЭ на 25- культивация 27 см боронование+ 145 65,1 150,1 50 102,5 222,0 146,1 212,0 98,0 169,6 39,8 60, 2 культивации Продолжение таблица 5. Урожайность семян, т/га Расход влаги на 1 т семян, мм Способ ос- Способ пред новной обра- посевной об- 2006 2007 2008 2009 2006 2007 2008 среднее среднее ботки почвы работки почвы год год год год год год год год Боронование 0,81 0,45 0,82 0,36 0,61 266,7 266,9 248,9 269,4 262, Культивация 0,81 0,46 0,86 0,48 0,65 265,6 250,2 235,0 200,0 237, Вспашка на Боронование + 0,86 0,49 0,86 0,47 0, глубину18-20 237,2 228,8 231,5 197,9 223, культивация см Боронование + 0,79 0,38 0,80 0,43 0, 268,4 284,5 253,8 227,9 258, 2 культивации Боронование 0,92 0,52 0,98 0,55 0,74 257,6 300,2 228,6 200,0 246, Культивация 1,08 0,58 1,03 0,59 0,82 216,7 269,1 213,6 179,7 219, Вспашка на Боронование + 1,24 0,69 1,28 0,64 0, глубину 25-27 188,5 216,1 172,2 164,1 185, культивация см Боронование + 1,05 0,42 1,10 0,63 0, 226,7 340,7 194,5 165,1 231, 2 культивации Боронование 0,92 0,46 0,91 0,51 0,70 253,3 330,7 235,2 203,9 255, Культивация 0,94 0,53 1,01 0,56 0,76 246,8 285,1 206,9 180,4 229, Плоскорезная Боронование + 0,95 0,58 1,20 0,49 0, обработка на 250,5 255,3 174,2 195,9 218, культивация 25-27 см Боронование + 0,89 0,56 1,05 0,55 0, 253,9 260,9 201,0 172,7 222, 2 культивации Боронование 0,84 0,53 0,84 0,49 0,67 285,7 288,6 257,1 210,2 260, Культивация Обработка 0,91 0,51 1,04 0,49 0,74 246,2 296,3 205,8 200,0 237, Боронование + стойкой Си- 1,02 0,55 1,24 0,59 0, 218,6 265,6 171,8 167,8 205, бИМЭ на 25- культивация 27 см Боронование + 0,80 0,47 1,25 0,55 0, 277,5 310,6 169,6 178,2 233, 2 культивации Разница в запасах почвенной влаги по вспашке на глубину 25-27 см и на глубину 18-20 см ставляла 23-29 м3/га или 12-15 % в пользу вспашки на глуби ну 25-27 см.

Различные способы предпосевной обработки не оказали заметного влияния на запасы почвенной влаги.

Максимальных показателей суммарное водопотребление достигло по вспашке на глубину 25-27 см и в зависимости от приемов предпосевной обра ботки составило 172,2-181,8 мм/га, а минимальным по обычной вспашке – 152,1-159,3 мм/га или на 13 % ниже. Остальные способы основной обработки почвы по влиянию на суммарное водопотребление занимали промежуточное положение. Аналогичное влияние оказали способы обработки почвы и на ко эффициент водопотребления, который был минимальный – 185,2-246,6 мм на т семян по вспашке на глубину 25-27 см и максимальный по обычной вспашке на 18-20 см – 223,8-262,9 мм на 1 т семян, что свидетельствует о более эффек тивном использовании влаги по вспашке на глубину 25-27 см. Безотвальные способы основной обработки почвы по влиянию на коэффициент водопотреб ления существенно не отличались от вспашки на глубину 25-27 см.

При взаимодействии способов основной и предпосевной обработки поч вы наблюдается наиболее низкий коэффициент водопотребления – по вспашке на глубину 25-27 см в сочетании с боронованием зяби и предпосевной культи вацией – 185,2 мм, что на 33-46 мм ниже по сравнению с другими способами предпосевной обработки. Такое влияние предпосевной обработки почвы на ко эффициент водопотребления наблюдается и по безотвальным способам основ ной обработки почвы.

Так, по плоскорезной обработке и обработке стойками СибИМЭ в соче тании с боронованием зяби и предпосевной культивацией коэффициент водо потребления составил соответственно 218,9 и 205,9 мм на 1 т семян, что на 11 54 мм ниже по сравнению с другими способами предпосевной обработки.

Таким образом, приведенные выше результаты исследований свидетель ствуют о наиболее эффективном использовании почвенной влаги и осадков на формирование урожая семян расторопши при проведении вспашки на глубину 25-27 см в качестве основной обработки почвы, покровного боронования зяби и предпосевной культивации.

На момент уборки разницы в запасах влаги между различными способами обработки почвы не установлено. Это подтверждает, что боронование в каче стве предпосевной обработки не влияло на повышение влагообеспеченности расторопши в течение вегетации и, тем самым, не обеспечило преимущество в формировании величины урожая к моменту уборки по сравнению с боронова нием в сочетании с одной культивацией.

Решающую роль во влагообеспеченности расторопши играют запасы вла ги и осадки первой половины вегетации.

Вспашка на глубину 25-27, безотвальная плоскорезная обработка и обра ботка стойкой СибИМЭ во все годы накапливали к весне больше влаги на 20- мм/га и всегда создавали благоприятные условия для роста и развития растений по сравнению со вспашкой на 18-20 см.

На структуру водопотребления изучаемые способы основной и предпо севной обработки почвы существенного влияния не оказали. Суммарное водо потребление во влажные 2006 и 2008 годы было в 1,6-2,3 раза выше, чем в за сушливом 2007 и острозасушливом 2009 году. Исследования показали, что роль почвенных влагозапасов в сухие годы значительно возрастает и составляет до 55-65 % от общего водопотребления, а во влажные годы до 25-30 %, соответ ственно. Влияние основной обработки почвы на разницу суммарного водопо требления расторопши пятнистой между вариантами было в пределах 6-13 %.

Предпосевная обработка почвы заметного влияния на этот показатель не оказа ла. А только одно боронование увеличивало запасы влаги посевного слоя поч вы в момент посева на 9-20 мм по сравнению с другими способами предпосев ной обработки почвы. Создание благоприятного увлажнения при проведении боронования перед посевом имеет решающее значение для получения дружных всходов и особенно положительное влияние предпосевного боронования ска зывается в сухие годы.

5.4 Повышение водно-физических свойств и плодородия почвы в результате действия глубины, способов обработки почвы и культуры расторопши В условиях как орошаемого, так и богарного земледелия технология воз делывания культуры в севообороте должна строиться с таким расчетом, чтобы плодородие почвы постепенно повышалось. Основными восстановителями плодородия почвы являются зернобобовые культуры. Однако сельскохозяй ственные культуры других семейств в большей или меньшей степени также способствуют повышению плодородия почвы. Расторопша является новой культурой и, несомненно, представляет интерес изучение ее влияния на плодо родие почвы в связи с приемами возделывания. В условиях биологизации зем леделия проблема органического вещества приобретает особое значение. Здесь оно рассматривается не только как источник питания, но и как основа поддер жания водно-физических свойств почвы. Основную массу органического веще ства почвы составляет гумус. Почвы с высоким содержанием гумуса, как пра вило, обеспечивают небольшие колебания урожайности по годам [83, 262, 84].

Поэтому целью наших исследований являлось получение возможно высоких урожаев расторопши без применения удобрений, с одновременным улучшени ем плодородия пахотного слоя почвы в зависимости от способов обработки почвы в условиях степной зоны Поволжья.

Структура почвы является одним из важнейших показателей ее окульту ренности. В результате воздействия однолетних и многолетних растений обра зуется мелкокомковатая структура почвы. При выращивании многолетних трав почва обрабатывается редко, вследствие чего уменьшается воздействие на поч ву. При возделывании однолетних культур, наоборот, ежегодное количество обработок почвы увеличивается, в результате чего происходит большее меха ническое воздействие обрабатывающих органов машин на почвенные частицы.

Основным источником перегноя являются корни и пожнивные остатки и имеют решающее значение для создания мелкокомковатой структуры почвы [83, 262].

В связи с этим нами ставилась задача при возделывании расторопши пят нистой изучить накопление органической массы пожнивных остатков и корней, их разложение и влияние на образование перегноя и водно-физические свой ства почвы в зависимости от способов основной и предпосевной обработки почвы.

Наши исследования показывают, что растение расторопша способствовала заметному повышению количества водопрочных агрегатов по всем вариантам опыта (таблица 5.9). При этом более значительный рост количества водопроч ных агрегатов наблюдается на вариантах с глубокой обработкой почвы.

В среднем за годы исследований в конце вегетационного периода расто ропши их содержание в слое 0-15 см увеличилось по вспашке на 25-27 см на 4, % по сравнению с исходным состоянием, по плоскорезной обработке – на 5, %, а на обычной вспашке – только на 3,4 %. Такие же показатели по содержа нию водопрочных агрегатов в слое 0-15 см получены по глубокой обработке стойкой СибИМЭ, где их увеличение составило 5,1 % по сравнению с исход ным состоянием.

Наблюдается некоторое улучшение структуры почвы под расторопшей на вариантах со вспашкой на глубину 25-27 см и безотвальными обработками по сравнению с обычной вспашкой, что обусловлено лучшим развитием корневой системы, так и за счет повышения показателей развития и сохранности самих растений расторопши на вариантах с глубокой обработкой.

Плотность почвы тесно связана с макроагрегатным ее составом. Регулиро вание этого показателя в пахотном слое осуществляется в основном за счет ме ханической обработки. С увеличением глубины обработки уменьшается плот ность сложения по всей глубине пахотного горизонта, и к концу вегетационно го периода почва уплотнилась под расторопшей по сравнению с исходной (до посева) по всем слоям на всех вариантах опыта (таблица 5.10). В верхних слоях почвы 0-10 и 10-20 см произошло наибольшее ее уплотнение.

Таблица 5.9 – Содержание водопрочных агрегатов в почве до посева и в конце вегетационного периода расторопши в зависимости от влияния способов основной обработки почвы в различные годы Среднее за 2006 Содержание водопрочных агрегатов, % по годам 2009 гг.

Способы ос Слой 2006 год 2007 год 2008 год 2009 год новной обра- до за- в мо почвы до за- до за- до за- до за ботки почвы кладки мент в момент в момент в момент в момент кладки кладки кладки кладки опытов уборки уборки уборки уборки уборки опытов опытов опытов опытов Обычная 0-15 26,0 29,7 26,2 28,8 24,8 28,6 26,2 29,8 25,8 29, вспашка 15-30 34,1 35,1 33,4 34,6 32,9 33,6 33,8 34,1 33,6 34, на 18-20 см Вспашка на 0-15 26,7 31,6 25,7 30,6 24,8 29,8 26,0 29,9 25,8 30, глубину 25 15-30 33,1 34,1 33,6 35,9 32,9 35,4 33,8 35,7 33,3 35, 27 см Плоскорез- 0-15 26,7 32,6 25,7 31,9 24,8 30,0 26,0 28,9 25,8 30, ная обработ ка на 25-27 15-30 34,1 35,2 33,6 34,8 32,9 35,7 33,8 35,8 33,6 35, см Обработка 0-15 26,7 32,1 25,7 30,9 24,8 30,4 26,0 30,4 25,8 30, стойкой Си бИМЭ на 25- 15-30 34,1 35,1 33,6 35,0 32,9 35,7 33,8 33,9 33,6 34, 27 см На вариантах с обычной вспашкой (18-20 см) к концу вегетационного периода расторопши плотность почвы в слое 10-20 см уменьшилась от исходной до вспашки только на 0,03г/см3, а по глубокой обработке (25-27 см), эта разница была выше и составила 0,06г/см3.

Таблица 5.10 – Влияние основной обработки почвы на динамику плотности сложения почвы под расторопшей в зависимости от глубины обработки почвы, среднее за 2006-2009 гг.

Показатели плотность сложения почвы, г/см Приемы основ- Слой ной обработки почвы, до вспаш- после после уборки через почвы см ки вспашки урожая 1 год 0-10 1,22 0,88 1,23 1, Вспашка на глу 10-20 1,29 0,9 1,30 1, бину18-20 см 20-30 1,31 1,25 1,29 1, 0-10 1,22 0,89 1,20 1, Вспашка на глу 10-20 1,29 1,07 1,24 1, бину 25-27 см 20-30 1,31 1,16 1,21 1, Плоскорезная 0-10 1,22 0,88 1,18 1, обработка на 25- 10-20 1,29 1,04 1,20 1, 27 см 20-30 1,31 1,09 1,19 2, Обработка стой- 0-10 1,22 0,88 1,18 1, кой СибИМЭ на 10-20 1,29 0,98 1,21 1, 25-27 см 20-30 1,31 1,09 1,18 1, Следует отметить более рыхлое сложение почвы в слое 20-40 см на глу бокообработанном варианте 25-27 см. Здесь к концу вегетационного периода расторопши плотность почвы в слое 20-40 см была ниже по сравнению с ис ходным на 0,08 г/см3, а на обычной вспашке плотность почвы была аналогич ной с исходной. Это позволяет сделать вывод, что глубокая обработка почвы (25-27 см) значительно разрыхляет нижележащие горизонты почвы (20-40 см) и обеспечивает поддержанию их в более рыхлом состоянии как в течение всего вегетационного периода расторопши, так и к моменту ее уборки. Такое поло жительное влияние вспашки на глубину 25-27 см на плотность почвы сохраня ется на второй год.

Изменение плотности сложения почвы под расторопшей влияет на ее скважность и аэрацию. В наших опытах установлено, что к концу вегетации расторопши общая скважность была выше в слое 0-20 см и колебалась от 47, до 45,6 %, а в слое 20-40 см была несколько меньше 46,9-43,3 % (таблица 5.11).

К концу вегетационного периода максимальную общую скважность 46,9-47,7 % под расторопшей имела почва на вариантах с глубокой обработкой 25-27 см.

Преимущество вспашки на глубину 25-27 см перед обычной вспашкой (18- см) составила по горизонтам почвы 1,8-2,2 % соответственно.

Таблица 5.11 – Изменение скважности и водопроницаемости почвы под расто ропшей в зависимости от способов основной обработки, среднее за 2006- гг.


Способы обработки почвы Общая скважность почвы, Водопроницаемость, % по слоям мм/час 0-20 см 20-40 см через час через 8 часов Вспашка на глубину18-20 см 45,6 43,3 32,7 12, Вспашка на глубину 25-27 на 47,7 46,9 34,9 13, глубину 25-27 см Плоскорезная обработка на 47,3 46,4 34,8 13, 25-27 см Обработка стойкой СибИМЭ 47,2 46,5 35,0 13, на 25-27 см Водопроницаемость в нашем опыте изменялась в зависимости от способов основной обработки почвы.

Во все годы наблюдений были зафиксированы наиболее высокие показате ли водопроницаемости почвы на варианте с глубокой (25-27 см) обработкой почвы. Со временем водопроницаемость почвы значительно снижалась и через 8 часов составляла по вспашке на глубину 25-27 см 13,0 мм/час, а по обычной вспашке 12,2 мм/час. Но установленные закономерности, связанные с глубокой обработкой почвы сохранялись.

Таким образом, расторопша пятнистая формирует хорошо развитую кор невую систему, улучшает структуру и сложение пахотного горизонта, а также повышает водопроницаемость черноземных почв степной зоны Поволжья.

Поступление пожнивно-корневых остатков и баланс гумуса в посевах расторопши пятнистой. Корневая система расторопши, как и дру гих растений, имеет исключительно важное значение для их роста и развития.

Это связано с тем, что корни растений не только снабжают растения водой и пищей, но и принимают наряду с пожнивными остатками активное участие в накоплении органического вещества – основного источника гумуса почвы.

Различные культуры накапливают неодинаковое количество корней. В исследованиях Н.З. Станкова, Г.А. Медведева и др. установлено, что основная масса корней 55-80 % обычно сосредоточена в слое 0-40 см, где находится наибольшее количество питательных веществ и влаги, что способствует интен сивному функционированию корневой системы и приросту надземной массы [217, 132].

Вопросу изучения корневой системы у расторопши почти не уделялось внимания, как и российскими, так и зарубежными исследователями. Анализ имеющихся публикаций Российских исследователей о влиянии приемов агро техники на рост и развитие корневой системы расторопши довольно противо речивы. Это объясняется на наш взгляд различием почвенно-климатических условий в регионах исследований, а также методами и методиками определения массы корней.

Наши наблюдения за ростом и накоплением корней показали, что расто ропша формирует хорошо развитую систему, но мощность ее развития зависит от приемов возделывания (таблица 5.12).

Таблица 5.12 – Влияние способов основной обработки почвы на глубину про никновения корней расторопши, см (среднее за 2006-2009 гг.) Глубина проникновения корней, см Способы основной обработки почвы полное созре полные всходы бутонизация вание Вспашка на глубину18-20 см 7,2 48,7 100, Вспашка на глубину 25-27 на глубину 7,2 55,5 116, 25-27 см Плоскорезная обработка на 25-27 см 7,3 56,6 112, Обработка стойкой СибИМЭ на 25-27 7,4 57,1 114, см Данные исследований показывают, что корни расторопши уходят на глу бину 110,4-114,6 см. На глубину проникновения корней расторопши оказывали влияние глубина и способы основной обработки. На начальном этапе роста (пе риод полных всходов) глубина обработки почти не сказалась на росте корней, и их длина была в пределах 7,2-7,4 см.

К моменту бутонизации, глубина проникновения корня уже достигла 48,7 57,1 см. К этому периоду действие глубины вспашки оказывается значительно сильнее, чем во время полных всходов. Так, если во время полных всходов между вспашкой на глубину 25-27 см и вспашкой на 18-20 см по глубине про никновения корней различий вообще не было, то к фазе цветения эта разница составила 6,8 см, а к моменту созревания 15,8 см в пользу вспашки на глубину 25-27 см. Между вспашкой на глубину 25-27 см и безотвальными обработками существенной разницы не было.

Величина корневой системы и ее структура наряду с глубиной ее проник новения в почву определяется ее общей массой и распределением по горизон там почвы, что характеризует особенности ее развития, и проникновения в поч венную толщу.

От мощности развития корневой системы и глубины проникновения ее в почву зависит интенсивность потребления питательных веществ и влаги расте ниями расторопши и характеризует степень их засухоустойчивости.

Оптимизация условий для максимального формирования и рационального распределения корней по горизонтам почвогрунта закономерно и пропорцио нально влияли на образование урожая надземной биомассы и семян растороп ши. В связи с этим нами изучались особенности формирования массы корней и их структура в зависимости от способов обработки почвы. Кроме глубины про никновения корней для более полной характеристики изучаемых вариантов учитывали накопление массы корней (таблица 5.13).

Таблица 5.13 – Накопление корневой массы расторопши в зависимости от спо соба обработки почвы, среднее за 2006-2009 гг.

Масса сухих корней по слоям почвы, т/га Способы обработки почвы 0-25 25-50 50-75 75-100 0- см см см см cм Вспашка на глубину18-20 см 2,77 0,83 0,35 0,05 4, Вспашка на глубину 25-27 см 3,05 1,05 0,50 0,10 4, Плоскорезная обработка на 25- 3,2 0,8 0,45 0,07 4, см Обработка стойкой СибИМЭ 3,14 1,06 0,45 0,05 4, на 25-27 см В результате изучения накопления корневой массы по горизонтам почвы установлено, что к моменту созревания расторопша накапливает массу корней в зависимости от способов обработки почвы от 4,0 до 4,70 т/га.

Из изучаемых способов обработки наибольшее влияние оказала вспашка на глубину 25-27, обеспечивающая накопление в метровом слое 4,7 т/га корне вой массы. Примерно такие же показатели достигнуты на плоскорезной обра ботке – 4,62 т/га и стойкой СибИМЭ – 4,70 т/га корневой массы.

По вспашке на 18-20 см накопление в метровом слое корневой массы было на 0,40-0,70 т/га меньше, что составило 12-16 %, соответственно по сравнению с глубокими обработками.

Наибольшая разница в накоплении корней наблюдается только в слое 0- см, а в глубжележащих горизонтах почвогрунта (50-100 см), эта разница не сколько сглаживается, так как на всех изучаемых вариантах 70-75 % корней находилось в слое 0-25 см и лишь 25-30 % – в подпахотном горизонте.

Это свидетельствует о положительном действии вспашки на глубину 25- см по сравнению с обычной вспашкой, что и способствовало накоплению большей массы корней в метровом слое почвы.

По данным Д.Н. Прянишникова, люцерна накапливает в корневой массе на 1 гектаре такое количество органического вещества, которое равно содержанию в 60-70 т навоза. Потеря органического вещества почвы происходит в том слу чае, когда пожнивно-корневые остатки не возмещают потерь от отчуждения ор ганического вещества с урожаем сельскохозяйственных культур [192].

Для культуры расторопши не изучены особенности формирования и накопления корневых и пожнивных остатков, поступающих в почву и их влия ние на темпы образования и увеличения гумуса. Наряду с особенностями куль туры на величину пожнивно-корневых остатков большое влияние оказывают приемы агротехники. В связи с этим в наших опытах изучалось влияние спосо бов основной обработки почвы на величину пожнивно-корневых остатков. В наших опытах достаточно убедительно установлено изменение количественных показателей накопления пожнивно-корневых остатков расторопши в результате действия способов и глубины обработки (таблица 5.14, 5.15).

Больше всего пожнивно-корневых остатков в опыте накапливалось расто ропшей по вспашке на глубину 25-27 см, плоскорезной обработке и стойкой СибИМЭ. За три года накапливается по вспашке на глубину 25-27 см 6,2 т/га пожнивно-корневых остатков, а на обычной вспашке – 5,5 т/га или на 15 % меньше.

По плоскорезной обработке и обработке стойкой СибИМЭ накопление пожнивно-корневых остатков не отличалось существенно от вспашки на глуби ну 25-27 см. Такие большие колебания в накоплении пожнивно-корневых остатков по глубокой и обычной вспашке не могли не сказаться на динамике гумуса в пахотном слое. В нашем опыте мы использовали коэффициенты мине рализации и гумификации пожнивно-корневых остатков, предложенные М.М.

Кононовой, М.П. Чуб [84, 251]. Расходная часть баланса формировалась на ос нове полученных нами данных по общему выносу азота с урожаем, коэффици ента Питерса-Хопкинса, принятого нами равным 0,55 и расхода почвенного гу муса на вынос 1 кг азота в расчете на 20 кг урожая по методике М.М. Кононо вой [83, 84]. При выращивании расторопши на всех вариантах опыта был полу чен положительный баланс гумуса.

Таблица 5.14 – Накопление корней и пожнивных остатков на посевах расторопши пятнистой в зависимости от изучаемых факторов, т/га, среднее за 2006-2008 гг.

Всего пожнивно-корневых остат Масса корней в слое 0-50 см Масса пожнивных остатков ков Способы обработки почвы сред- сред- сред 2006 2007 2008 2006 2007 2008 2006 2007 нее нее нее Вспашка на глубину18- 3,8 3,4 3,6 3,6 1,8 1,6 2,3 1,9 5,6 5,0 5,9 5, см Вспашка на глубину 25- 4,1 3,9 4,3 2,0 2,0 2,3 2,1 6,1 5,6 6,6 6, на глубину 25-27 см 4, Плоскорезная обработка 4,3 3,7 4,0 4,0 2,6 1,9 2,4 2,3 6,9 5,6 6,4 6, на 25-27 см Обработка стойкой Си 4,1 3,9 4,6 4,2 1,9 2,2 2,3 2,1 6,0 6,1 6,9 6, бИМЭ на 25-27 см Талица 5.15 – Баланс гумуса под расторопшей в зависимости от способов основной обработки почвы, среднее за 2006-2009 гг.

Масса * по- Масса по Минерализа- Масса корней Способы обработки жнивно- Образование Баланс гу- жнивных ция гумуса, в слое 0-50 см, почвы корневых остат- гумуса, т/га муса, т/га остатков, т/га т/га ков, т/га т/га 1,9 0,52 0,40 0, Вспашка на глубину18-20 см 3,6 1, 3,6 0,68 0,56 0, Вспашка на глубину 25-27 на глуби- 2,1 0,61 0,51 0, 4,1 2, ну25-27 см 4,1 0,80 0,71 0, 2,3 0,56 0,46 0, Плоскорезная обработка на 25-27 см 4,0 2, 4,0 0,81 0,71 0, Обработка стойкой СибИМЭ на 25-27 2,2 0,62 0,50 0, 4,2 2, см 4,2 0,79 0,68 0, *в числителе – корневые остатки, в знаменателе – пожнивные остатки В связи с этим на варианте с обычной вспашкой почвы (18-20 см) баланс гумуса составил 0,12 т/га, а на вспашке на глубину 25-27 см только 0,09-0, т/га. По вариантам обработки почвы плоскорезом и стойкой СибИМЭ образо вание гумуса и его баланс были аналогичными со вспашкой на глубину 25- см.


Таким образом, по глубокой отвальной вспашке, плоскорезной обработ кой и стойкой СибИМЭ складываются более благоприятные условия по срав нению с обычной вспашкой, как для образования гумуса, так и его минерализа ции.

Это объясняется, по-видимому, тем, что по вспашке на глубину 25-27 см расторопша накапливает и оставляет после себя пожнивно-корневых остатков в 1,2 раза больше, чем по обычной вспашке, что закономерно увеличивает обра зование гумуса.

При выращивании расторопши на всех вариантах был зафиксирован поло жительный баланс гумуса. Наибольшие количественные показатели 0,12 т/га были нами отмечены на обычной вспашке, что свидетельствует о более низкой минерализации гумуса в результате преобладания анаэробных процессов при повышенной плотности, складывающихся при обычной вспашке, в отличие от вспашки на глубину 25-27 см.

5.5 Влияние способов обработки почвы на засоренность посевов расторопши и ее продуктивность Способы основной и предпосевной обработки почвы в зависимости от их сочетания оказали заметное влияние на засоренность почвы. Минимальное ко личество сорняков в посевах расторопши в фазу розетки наблюдалось по вспашке на глубину 25-27 см с последующим предпосевным боронованием и одной культивацией и составило 14,6 шт./м2 с их вегетативной массой 361, г/м2, что на 40 % меньше по сравнению с максимальным количеством по вспашке на 18-20 см в сочетании с предпосевным боронованием и культиваци ей и на 25-28 % ниже, чем по плоскорезной обработке и стойкой СибИМЭ (таб лица 5. 16).

Проведение на фоне вспашки на глубину 25-27 см только одного пред посевного боронования способствовало повышению засоренности, и их макси мальное количество достигло 21,2 шт./м2 с вегетативной массой 490,0 г/м2 про тив 17,2 шт./м2 и 431,3 г/м2, где проводилась только одна предпосевная культи вация.

Таким образом, количество сорняков при сочетании боронования и куль тивации было на 4,7 шт./м2 или на 30 % ниже по сравнению только с одним предпосевным боронованием. Такая закономерность по влиянию предпосевной обработки почвы на засоренность посевов расторопши проявляется на фоне всех способов основной обработки почвы.

По вспашке на глубину 25-27 см с последующим предпосевным бороно ванием и культивацией в фазе плодообразования расторопши плодоносящих и цветущих сорняков оказалось незначительное количество 9,2 шт./м2 и их массе 46,8 г/м2, что ниже на 47,1 % по сравнению с обычной вспашкой в сочетании с одним предпосевным боронованием(таблица 5.17).

Они были представлены в основном единичными экземплярами осота по левого и щирицы обыкновенной. При этом основная масса сорняков были угне тены расторопшей.

Таблица 5.16 – Влияние способов обработки почвы на засоренность посевов в фазу образования розетки, среднее за 2006 2009 гг.

Среднее за 2006 год 2007 год 2008 год 2009 год 2006-2009 гг.

Способ предпо Способы севной кол-во сырая кол-во сырая кол-во сырая кол-во сырая кол-во сырая обработ обработки поч- сорня- масса сорня- масса сорня- масса сорня- масса сорня- масса ки почвы вы ков, сорня- ков, сорня- ков, сорня- ков, сорня- ков, сорня шт/м2 шт/м2 шт/м2 шт/м2 шт/м ков, г ков, г ков, г ков, г ков, г Боронование 61,5 850 45,5 650 85,1 890 40,1 580 58,1 742, Культивация 36,1 560 24,1 380 47,5 570 20,2 350 32,0 465, Вспашка на глу- Боронование + 27,5 460 18,5 330 37,6 420 15,1 310 24,7 380, бину18- культивация 20 см Боронование + 21,6 420 15,5 301 31,6 405 12,5 285 20,3 352, 2 культивации Боронование 21,0 500 17,0 480 32,5 590 14,1 390 21,2 490, Культивация 16,5 450 14,2 395 26,5 499 11,5 381 17,2 431, Вспашка на глу- Боронование + 15,0 390 11,5 346 22,6 410 9,5 301 14,6 361, бину 25- культивация 27 см Боронование + 10,5 210 10,0 305 21,7 310 8,6 281 12,7 276, 2 культивации Боронование 55,0 660 25,1 450 35,1 560 41,7 399 39,2 517, Плоско- Культивация 24,0 400 20,5 350 30,5 510 22,5 303 24,4 390, резная Боронование + 21,1 400 18,1 346 28,4 510 12,7 321 20,1 394, обработ культивация ка на 25 Боронование + 18,0 340 15,5 312 25,5 450 12,5 360 17,9 365, 27 см 2 культивации Боронование 36,6 490 20,1 440 20,1 545 21,5 399 24,6 468, Обработ- Культивация 14,5 435 22,6 333 26,0 530 20,5 295 20,9 398, ка стой Боронование + 20,0 310 12,1 313 30,1 410 16,4 290 19,7 330, кой Си культивация бИМЭ на Боронование + 16,4 285 16,1 275 20,2 382 11,7 224 16,1 291, 25-27 см 2 культивации Таблица 5.17 – Влияние способов обработки почвы на засоренность посевов в фазу плодообразования, среднее за 2006 2009 гг.

Среднее за 2006 год 2007 год 2008 год 2009 год 2006-2009 гг.

Способы Способ предпо кол-во сырая кол-во сырая кол-во сырая кол-во сырая кол-во сырая обработ- севной обра сорня- масса сорня- масса сорня- масса сорня- масса сорня- масса ки почвы ботки почвы ков, сорня- ков, сорня- ков, сорня- ков, сорня- ков, сорня шт/м2 шт/м2 шт/м2 шт/м2 шт/м ков, г ков, г ков, г ков, г ков, г Боронование 20,0 180 14,1 100 20,9 205 17,0 150 18,0 158, Культивация Вспашка 18,1 160 13,0 93 20,5 208 16,1 195 16,9 164, на глу- Боронование + 12,0 141 11,1 85 18,4 200 9,5 110 12,8 134, бину18- культивация 20 см Боронование + 9,0 69 10,1 80 15,0 150 8,5 94 10,6 98, 2 культивации Боронование 13,1 55 13,0 61 15,0 55 15,1 49 14,1 55, Культивация Вспашка 12,0 50 12,2 62 14,5 50 12,2 44 12,6 51, на глу- Боронование + 8,1 44 5,6 57 13,1 47 10,1 39 9,2 46, бину 25- культивация 27 см Боронование + 7,5 39 6,8 56 12,5 45 7,1 38 8,5 44, 2 культивации Боронование 14,2 71 11,5 81 15,5 95 11,0 69 13,1 79, Плоско- Культивация 10,5 60 10,4 78 14,0 90 10,5 57 11,4 71, резная Боронование + 7,9 55 10,5 80 11,2 78 6,9 51 9,1 66, обработ культивация ка на 25 Боронование + 6,7 51 10,2 90 9,1 61 5,7 49 7,9 62, 27 см 2 культивации Боронование 15,1 72 12,5 71 16,1 59 20,1 59 16,0 65, Обработ- Культивация 8,4 62 23,5 68 15,5 60 10,1 52 14,4 60, ка стой Боронование + 7,1 51 11,0 67 14,9 70 8,7 49 10,4 59, кой Си культивация бИМЭ на Боронование + 5,9 47 11,4 70 13,5 69 5,0 40 9,0 56, 25-27 см 2 культивации Таким образом, при вспашке на глубину 25-27 см в качестве основной об работки с последующим предпосевным боронованием и культивацией расто ропша сама достаточно хорошо справляется с сорняками даже при обычном рядовом способе посева, что является решающим условием для формирования ее высокой продуктивности. И все же на засоренных полях не всегда удается получить полноценный чистый от сорняков травостой с высокими показателя ми продуктивности и экологической чистоты.

В связи с этим стоит вопрос разработки новых ресурсосберегающих экологически безопасных технологий возделывания этой культуры. Важное ме сто в этих технологиях принадлежит системе борьбы с сорной растительно стью, в частности подбору наиболее эффективных гербицидов.

Известно, что большинство современных химических средств защиты растений оказывают частичный токсический эффект. Эти недостатки можно снизить за счет целенаправленного применения иммуностимуляторов, активи рующих собственные защитные механизмы растений против негативного дей ствия биотических и абиотических факторов внешней среды, в том числе и гер бицидов.

Современная наука и практика располагают достаточным количеством аргументов для успешного применения в растениеводстве регуляторов роста нового поколения, обладающих антистрессовым характером действия. Приме нение стимуляторов роста может выступать в качестве антидота против ток сичности действия гербицидов на защищаемые от сорняков культурные расте ния.

С этой целью в наших оптах изучалась эффективность использования гу миновых препаратов в качестве антидотов при совместном внесении в баковых смесях с гербицидами в борьбе с сорной растительностью на посевах расто ропши пятнистой.

Изучаемые в опытах гербициды применялись в таких нормах: трефлан – 4л/га, фюзелад – 0,5-1 л/га, багира – 1 л/га, препараты гумат К/Na и гумат пло дородия – 1 л/га. Сроки внесения гербицидов: трефлан – под предпосевную культивацию, гуминовые препараты в баковых смесях с фюзеладом и багирой в период вегетации расторопши (фаза 3-4 листьев).

Внесение смеси гербицидов фюзелад + багира по всходам расторопши в фазе 3-4 пар настоящих листьев снижало количество сорняков до 10,6 шт. на м2, а применение смеси этих гербицидов на фоне почвенного внесения герби цида трефлан обусловило снижение сорняков до 6,6 шт./м2 (таблица 5.18).

Таблица 5.18 - Влияние гуминовых препаратов в баковых смесях с гербицидами при совместном их внесении на засоренность посевов расторопши, 2008- гг.

Засоренность посевов после обработки гербицидами, шт./ м трефлан+ трефлан+ фюзелад+ Вид сорных Кон- трефлан трефлан+ фюзелад+ фюзелад+ трефлан+ багира+ растений троль фюзелад+ баги +багира багира фюзелад гумат багира ра+гумат плодоро К/Na дия Всего сорняков, 46,3 7,4 10,6 7,6 6,6 9,4 10, шт/м2 в том числе однолет ние 30,1 5,2 6,6 4,4 3,1 6,2 6, Щирица 20,1 2,4 2,1 1,0 1,0 6,2 2, Горчица поле- 5,0 3,0 2,0 2,4 1,1 2,0 2, вая Марь белая 5,0 2,0 2,0 1,0 1,0 1,2 2, Многолетник, 16,2 2,2 4,0 3,2 3,5 3,0 4, всего в том числе Бодяк полевой 6,2 1,1 2,0 1,2 1,0 3,2 2, Осот полевой 8,0 1,0 2,0 1,0 1,5 2,0 2, Вьюнок поле- 2,0 2,0 1,0 1,0 1,2 2, вой Биологическая 83,9 77,2 83,0 85,7 79,6 76, эффективность по количеству сорняков, % Масса сорня- 310,1 35,5 54,1 66,1 60,1 72,5 76, ков, г/ м Это свидетельствует о высокой эффективности баковых смесей гербици дов в сочетании с почвенным гербицидом трефлан. Введение в баковые смеси гуминовых препаратов (гумат К/Na и гумат плодородия) не снижало эффектив ность вносимых гербицидов, так как количество сорных растений снизилось до 9,4 и 10,7 шт. против 46,3 шт./м2 на контроле.

Гуминовые препараты способствовали увеличению массы сорняков, и она составила 72,5 и 76,1 г/м2 против 35,5 и 54,1 шт./м2 на вариантах с внесением гербицидов трефлан и багира или смеси гербицидов багира и фюзелад соответ ственно. Однако совместное применение гуминовых препаратов в баковых сме сях с гербицидами на посевах расторопши приводило к снижению засоренности на 60-80 % по сравнению с контролем, уменьшало токсическое действие герби цидов и обеспечило повышение урожайности семян расторопши.

Результаты учета урожая показали (таблица 5.19), что введение гумино вых препаратов в баковую смесь повсходовых гербицидов фюзелад и багира на фоне почвенного гербицида трефлан обеспечило максимальную урожайность семян расторопши – 0,81-0,84 т/га, что на 34-37 % выше по сравнению с кон тролем или на 22 % выше по сравнению с внесением только повсходовых гер бицидов багира и фюзелад.

А исключение гуминовых препаратов при повсходовом внесении смеси гербицидов багира+фюзелад на фоне почвенного внесения гербицида трефлан обеспечило получение 0,75 т/га семян расторопши, что на 28 % выше по срав нению с контролем. Таким образом, максимальный урожай семян расторопши – 0,84 т/га получен при внесении почвенного гербицида трефлан в сочетании с применением смеси гербицидов багира+фюзелад и гумата плодородия.

Внесение смесей гербицидов с гуминовыми препаратами не повышало со держание тяжелых металлов и нитратов в семенах расторопши и их показатели были ниже уровня ПДК.

Это подтверждает высокую эффективность применения в баковых смесях послевсходовых гербицидов с гуминовыми препаратами, обеспечившими полу чение высокого и экологически чистого урожая семян расторопши.

Таблица 5.19 – Эффективность гуминовых препаратов при совместном их вне сении в баковых смесях с гербицидами на посевах расторопши пятнистой Урожайность семян расторопши, т/га Варианты среднее за 2008 2009 2008- Контроль 0,70 0,36 0,35 0, Трефлан+багира 0,90 0,68 0,61 0, Трефлан+фюзелад 0,93 0,67 0,51 0, Фюзелад+багира 0,91 0,61 0,51 0, Трефлан+фюзелад+багира 0,95 0,70 0,60 0, Трефлан+фюзелад+багира+гумат 1,05 0,84 0,54 0, К/Na Трефлан+фюзелад+багира+гумат 1,01 0,83 0,69 0, плодородия 654,3* 561,2* 453,7* 615, Fфакт НСР05 0,04 0,02 0,02 0, Таким образом, применение гербицидов увеличивает возможности повы шения продуктивности и расширения площадей посева расторопши при одно временном снижении затрат на ее возделывание.

5.6 Урожайность и качество семян расторопши в зависимости от изучаемых факторов Посевы расторопши могут сформировать высокий урожай семян только в том случае, если в течение всей вегетации они будут обеспечены в полной мере водой и питательными веществами. При отсутствии удобрений, в производ ственных условиях необходимо более полно использовать потенциальное пло дородие почв, что и входило в задачу наших исследований. Расторопша обла дает высокими темпами роста и развития, и может сформировать в степной зоне Поволжья урожаи семян на чернозёмах на уровне 1,3-1,5 т/га, на каштано вых – 0,8-1,2 т/га.

Но величина урожая во многом зависит от технологии возделывания и по годных условий. Степень влияния на урожайность расторопши – температурно го режима и количества выпавших осадков в течение вегетационного периода, изучаемых в опыте факторов показаны в таблице 5.20.

Таблица 5.20 – Условия формирования урожаев расторопши в годы исследова ний Показатели в период вегетации рас- Годы торопши 2006 2007 2008 2279 2450 2289 Сумма температур выше 5°С 145,0 65,1 150,1 50, Осадки, мм Наиболее благоприятные условия для роста и развития расторопши сложились во влажном 2006 году и среднезасушливом 2008 году. В эти годы количество осадков (в 2006 – 145,0, в 2008 – 150,1 мм), как в течение всего ве гетационного периода расторопши, так и в критические фазы обеспечило влаж ность почвы на уровне близком к оптимальному, сумма эффективных темпера тур выше 5°С (2279°С в 2006 г. и 2289°С в 2008 г.) также была благоприятной для формирования урожая семян расторопши.

В острозасушливые 2007 и 2009 годы за период вегетации выпало низ кое количество осадков 50,5-65,1 мм при высокой сумме эффективных темпе ратур выше 5 °С 2450 и 2498 соответственно. Такие неблагоприятные метеоро логические условия вызывали значительное снижение влажности почвы и са мих растений, что и привело к замедлению ростовых и продукционных процес сов. Это и стало следствием снижения величины урожая и ухудшения показа телей его структуры.

Так, урожайность расторопши по вариантам опыта в засушливые 2007 и 2009 гг. находилась в пределах 0,38-0,69 т/га, что на 0,43-0,59 т/га или 28-55 % ниже по сравнению с более благоприятными 2006 и 2008 годами (таблица 5.21).

Как во влажные, так и засушливые годы наблюдалось положительное влияние глубокой обработки почвы на урожай семян расторопши по сравнению с обыч ной вспашкой. В острозасушливые 2007 и 2009 годы по вспашке на глубину 25 27 см получен максимальный урожай семян 0,69 и 0,64 т/га соответственно, что на 27 % выше по сравнению со вспашкой на глубину 18-20 см. В благоприят ные 2006 и 2008 годы сохраняется та же закономерность. Так разница в вели чине урожая составила 0,38 и 0,42 т/га соответственно или на 20 % больше по сравнению с вспашкой на 18-20 см.

Что касается других способов глубокой обработки, выполненных плоско резом или стойкой СибИМЭ, то здесь получена примерно такая же урожай ность, как и по вспашке на глубину 25-27 см. Так, в среднем за годы исследова ний максимальный урожай семян расторопши достигнут по вспашке на глуби ну 25-27 см 0,96 т/га, а также по глубокой плоскорезной и обработанной стой кой СибИМЭ, где были получены примерно одинаковые урожаи – 0,80 и 0, т/га соответственно. Наиболее низкий уровень урожайностм семян расторопши получен по обычной вспашке – 0,67 т/га или на 23-31 % ниже по сравнению с глубокими обработками.

Достигнутая величина урожая семян в зависимости от способов обработ ки почвы характеризуется и подтверждается, также его структурой. Более вы сокие показатели структуры урожая семян были по вариантам глубокой обра ботки почвы.

Так, по вспашке на глубину 25-27 см было максимальным количество корзинок на одно растение и составило от 4,5 до 4,7 шт., масса семян с одного растения от 3,0 до 3,1 г, масса 1000 семян от 28,1 до 29,1 г, а по обычной вспашке эти показатели были ниже – 3,8-4,0 шт.;

2,3-2,5 г;

27,1-28,3 г соответ ственно.

Количество побегов, в том числе продуктивных на одно растение и вы сота растений к моменту уборки были выше по вариантам с глубокой обработ кой почвы по сравнению с обычной вспашкой и составили 5,0-5,4 шт. и от до 159 см соответственно, что на 12-18 % выше по сравнению со вспашкой на 18-20 см (приложение 29-32).

Таблица 5.21 – Влияние различных способов обработки почвы на величину и структуру урожая расторопши Урожайность семян, т/га Способы основ- Количество корзинок на 1 Масса Способы предпосев- Масса среднее за ной обработки растение семян с ной обработки почвы 1000 се почвы (фактор растения, 2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2006- (фактор В) мян, г всего, шт созревших, % А) г гг.

Боронование 0,81 0,45 0,82 0,36 0,61 3,8 83 2,3 27, Культивация 0,81 0,46 0,86 0,48 0,65 3,9 85 2,4 28, Вспашка на Боронова- 0,86 0,49 0,86 0,47 0,67 4,0 87 2,5 28, глубину18- ние+культивация см Боронование+2 куль- 0,79 0,38 0,80 0,43 0,60 4,9 88 2,4 27, тивации Боронование 0,92 0,52 0,98 0,55 0,74 4,5 83 3,0 28, Культивация 1,08 0,58 1,03 0,59 0,82 4,7 87 3,1 28, Вспашка на Боронова- 1,24 0,69 1,28 0,64 0,96 4,7 87 3,1 29, глубину 25- ние+культивация см Боронование+2 куль- 1,05 0,42 1,10 0,63 0,80 4,6 88 3,0 27, тивации Боронование 0,92 0,46 0,91 0,51 0,70 3,8 87 2,8 26, Культивация 0,94 0,53 1,01 0,56 0,76 3,9 85 2,9 27, Плоскорезная обработка на 25- Боронова- 0,95 0,58 1,20 0,49 0,80 4,0 82 2,6 27, ние+культивация 27 см Боронование+2 куль- 0,89 0,56 1,05 0,55 0,76 4,0 82 2,6 26, тивации Боронование 0,84 0,53 0,84 0,49 0,67 4,0 85 2,8 27, Обработка Культивация 0,94 0,51 1,04 0,49 0,74 4,2 85 2,9 27, стойкой Си- Боронова- 1,04 0,55 1,24 0,59 0,85 4,2 83 2,8 28, бИМЭ на 25-27 ние+культивация см Боронование+2 куль- 0,80 0,47 1,25 0,55 0,76 4,1 83 2,7 27, тивации F факт 447,8* 44,39* 513,6* 171,4* 106,51* НСР 05 по фактору А 0,014 0,021 0,016 0,014 0, F факт 155,22 58,97* 364,8* 34,17* 63,922* НСР 05 по фактору В 0,014 0,021 0,016 0,014 0, F факт 38,75* 9,748* 22,21* 10,84* 4,521* НСР 05 по взаим.факт. АВ 0,027 0,043 0,032 0,028 0, Между высотой растений, количеством побегов на одно растение и уро жайностью семян установлена тесная корреляционная связь – коэффициент кор реляции составил соответственно r = 0,79 и 0,82 (рисунки 20, 21).

Эта закономерность наблюдается по всем способам основной и предпосев ной обработки почвы.

Рисунок 20. Влияние высоты растений на урожайность семян расторопши по вспашке на глубину 25-27 см, среднее 2006-2009гг.

На качество семян больше влияла основная обработка почвы, а в зависи мости от различных приемов предпосевной обработки почвы существенных раз личий не установлено. Расторопша, высеянная по вспашке на глубину 25-27 см, во все годы исследований больше всего имела крупных семян от 43,3 до 48,6 %, а мелких и очень мелких – от 53,0 до 52,5 %. Семена низкого качества были полу чены по обычной вспашке. Здесь доля крупных семян снижалась от 42,8 до 44, %, а доля мелких и очень мелких возрастала от 55,7 до 57,3 % соответственно (таблица 5.22).

Рисунок 21. Влияние числа продуктивных стеблей на урожайность расто ропши, среднее 2006-2009 гг.

Изучаемые способы основной обработки почвы оказали влияние и на хи мический состав семян. Увеличение глубины обработки от 18-20 см до 25-27 см способствовало увеличению накопления белка в семенах расторопши с 21,3 до 23,8 % (таблица 5.23).



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.