THE INFLUENCE OF THE SOIL PROCESSING MINIMIZATION FOR THE SUGAR BEET HARVEST FORMATION

Full Text

Сахарная свекла - одна из важнейших технических культур Республики Мордовия, площади которой в последние годы заметно увеличились. Однако урожайность ее в производстве остается нестабильной, что связано с нарушениями в технологии возделывания этой культуры и недостаточной изученностью отдельных вопросов агротехники. Кроме того, в последние годы возросли материальные и особенно энергетические затраты, что ведет к увеличению себестоимости производства корнеплода. Вступление России в ВТО может привести к еще большему увеличению затрат на ресурсы, поэтому требуются новые подходы к разработке и оценке технологий возделывания этой культуры. В настоящее время в нашей стране всё большее распространение в растениеводстве получают ресурсосберегающие технологии, основанные на минимизации обработки почвы [2, 6, 7, 8]. Применение таких технологий в агропромышленном комплексе является важнейшим средством повышения рентабельности и устойчивости производства. Главное преимущество таких технологий обработки почвы является сокращение парка техники и экономия горюче-смазочных материалов. Цель исследований - повышение продуктивности возделывания сахарной свеклы путём минимизации основной обработки почвы и внесения минеральных удобрений, либо пришлите свой вариант. Задачи исследований: изучить влияние способов обработки почвы и разных доз минеральных удобрений на динамику листовой поверхности и продуктивность корнеплода; определить изменение питательного режима в чернозёмной почве. Материалы и методы исследований. В 2007-2009 гг. на четырехпольном зернопаропропашном севообороте МАПО «Восток» Атяшевского района Республики Мордовия на свекле (сорт Крокодил) был проведен двухфакторный полевой опыт. Первым изучаемым фактором служили: отвальная обработка почвы плугом с предплужником «Евро Диамант-2» на глубину 20-22 см; поверхностная обработка почвы БДТ-4, дискатором «Рубин» на глубину 8-10 см и нулевая обработка - прямой посев сеялкой «Монопил»; вторым фактором - разные дозы минеральных удобрений: 1 - без удобрений (контроль); 2 - N128Р128К128; 3 - N150Р150К150. Предшественником была озимая пшеница. Содержание гумуса в пахотном слое 6,94%, Р2О5 - 12,2 мг/100 г, К2О - 17,8 мг/100 г, рН - 5,7. Площадь учётной делянки - 50 м2, повторность опыта - трёхкратная. Посев проводили 30 апреля на глубину почвы 3-4 см с нормой высева 5 шт./п.м, а уборку - 17 сентября. Обработку посевов сахарной свеклы от сорняков проводили гербицидами. Метеорологические условия в годы исследований различались между собой как по количеству осадков, характеру их распределения, так и по температуре воздуха в течение вегетации, что позволило дать более объективную оценку влияния изучаемых факторов на уровень урожайности и качество корнеплода. Определение площади листовой поверхности растений проводили методом Н. И. Орловского (ДХШХ 0,76) на 10 зафиксированных растениях; учет урожайности корнеплодов сахарной свеклы - сплошным поделяночным способом. Результаты исследований. Листовой аппарат играет значительную роль в формировании урожайности растения и уровня сахаристости [3]. Сохранение его и предупреждение преждевременного отмирания листьев являются одними из основных задач при выращивании сахарной свеклы. В то же время излишне развитый листовой аппарат в период максимального роста корнеплода может привести к увеличению расхода воды на испарение, нарушению водного баланса, отмиранию листьев и в результате к снижению урожайности и сахаристости. Результаты исследований показывают (табл. 1), что наибольшая суммарная листовая поверхность сахарной свеклы в течение трех лет наблюдается при отвальной вспашке с применением дозы N150P150K150, наименьшая - при нулевой обработке почвы без удобрений. Неодинаковое внесение макроэлементов в почву и различные способы ее обработки существенно влияли на формирование листовой поверхности растений. Наибольших размеров она достигла в августе. Площадь листовой поверхности на это время при внесении дозы N150P150K150 была наибольшей у растений, выращенных на варианте с отвальной вспашкой, и составила в среднем за три года 39,42 тыс.м2/га, что выше, чем по поверхностной и нулевой обработкам на 6,28 и 12,79 тыс.м2/га соответственно. Такая же картина наблюдалась и на вариантах без внесения минеральных удобрений. Значительно уменьшилась площадь листовой поверхности перед началом уборки. Так, на вариантах опыта с минеральными удобрениями по отвальной вспашке она составила 36,14-37,50 тыс.м2/га, по поверхностной обработке - 31,80-31,95 тыс.м2/га, а по нулевой - 24,45-25,60 тыс.м2/га. Минимизация обработки почвы негативно влияла на значение фотосинтетического потенциала растения. Так, он был ниже на этих вариантах на 24-33%, чем по отвальной вспашке. Таблица 1 Влияние способов обработки почвы и доз минеральных удобрений на площадь листовой поверхности сахарной свеклы, тыс. м2/га (2007-2009 гг.) Обработка почвы Удобрения Дата определения 01.07 01.08 01.09 Отвальная (NРК)0 14,30 30,25 28,60 (NРК)128 18,22 38,10 36,14 (NРК)150 19,68 39,42 37,50 Поверхностная (NРК)0 12,34 27,90 26,05 (NРК)128 14,85 32,65 31,80 (NРК)150 15,68 33,14 31,95 Нулевая (NРК)0 10,90 25,32 23,60 (NРК)128 12,05 26,14 24,45 (NРК)150 12,86 26,63 25,60 Таблица 2 Влияние способов обработки почвы и доз минеральных удобрений на фотосинтетический потенциал посевов сахарной свеклы, тыс.м2/га сутки (2007-2009 гг.) Обработка почвы Удобрения Период 01.07-01.08 01.08-01.09 01.06-01.09 Отвальная (NРК)0 690,5 912,2 1602,7 (NРК)128 872,9 1150,7 2023,6 (NРК)150 916,1 1192,3 2108,4 Поверхностная (NРК)0 623,7 836,2 1459,9 (NРК)128 736,2 998,9 1735,1 (NРК)150 756,7 1008,9 1765,6 Нулевая (NРК)0 561,4 758,3 1319,7 (NРК)128 591,9 784,1 1376,0 (NРК)150 612,1 809,6 1421,7 Анализ урожайности сахарной свеклы показал (табл. 3), что на вариантах без минеральных удобрений с отвальной вспашкой она доходила до 34,7 т/га. Поверхностная и нулевая обработка снижали ее на 0,9-11,1 т/га, или на 3-32%. Минеральные удобрения и дальнейшее повышение их дозы увеличивали урожайность культуры на 7-61%. Наибольшая её величина - 55,9 т/га в среднем за три года была получена при отвальной вспашке с дозой (NРК)150. Кроме того, здесь же отмечается наиболее высокие темпы роста массы корнеплода, а наименьшая, как и следовало ожидать, оказалась при нулевой обработке почвы. Таблица 3 Влияние способов обработки почвы и доз минеральных удобрений на урожайность и выход сахара (в среднем за 3 года) Обработка почвы Фон питания Масса корнеплода, г Урожайность, т/га Выход сахара, % Вероятный выход сахара, т/га Отвальная (NРК)0 428 34,7 12,7 4,4 (NРК)128 679 55,0 12,5 6,9 (NРК)150 690 55,9 12,6 7,0 Поверхностная (NРК)0 417 33,8 12,9 4,3 (NРК)128 444 36,0 12,7 4,6 (NРК)150 448 36,3 12,5 4,5 Нулевая (NРК)0 292 23,6 13,1 3,1 (NРК)128 312 25,3 12,3 3,1 (NРК)150 329 26,7 12,3 3,3 НСР05 2007 г. 2008 г. 2009 г. - - 1,41 2,27 1,35 - - При определении сахаристости корнеплода выявлено (табл. 3), что наибольшее содержание сахара было на вариантах без внесения удобрений (12,7-13,1%). Внесение минеральных удобрений и повышение их дозы уменьшало величину выхода сахара на 1,6-6,1%. Самое низкое накопление сахара (12,3%) отмечается при нулевой обработке. Поэтому количество его сбора с 1 га оказалось ниже на 1,5-2 раза, чем при поверхностной и отвальной обработке. Урожайность сельскохозяйственных культур во многом зависит от правильного использования земельных ресурсов. Различные способы обработки почвы и дозы минеральных удобрений изменяют агрохимические свойства почвы [1, 4, 5]. Чтобы сознательно изменять их в нужном направлении, необходимо знать их динамику. Результаты исследования показали (табл. 4), что способы основной обработки почвы и минеральные удобрения в течение трех лет незначительно влияли на содержание гумуса. Нулевая обработка почвы в слое 0-10 см на вариантах без внесения удобрений способствовала большей потере гумуса, чем другие способы обработки почвы. Так, его количество здесь было меньше на 0,06-0,08%, чем при отвальной и поверхностной обработке. Кроме того, в этих вариантах происходит некоторое снижение данного показателя в нижележащем 10-20 см слое почвы, что указывает на дифференциацию пахотного слоя. В 20-30 слое почвы содержание гумуса было одинаково при всех видах обработки почвы. От способа обработки почвы и минеральных удобрений зависело также изменение содержания доступных элементов питания. Таблица 4 Динамика агрохимических свойств почвы в зависимости от обработки почвы и доз минеральных удобрений (в среднем за 3 года) Обработка почвы Слой почвы, см Фон питания Гумус, % рНКСI Hr S V, % Р2О5 К2О мг-экв./100 г мг/кг Вспашка 0-10 Без NРК (NРК)128 (NРК)150 6,94 6,96 6,96 5,7 5,8 5,8 2,5 2,3 2,3 38,0 38,6 38,6 94 94 94 111 162 173 161 206 213 10-20 Без NРК NРК NРК 6,92 6,96 6,98 5,7 5,8 5,8 2,7 2,5 2,5 38,4 38,7 38,7 93 94 94 112 162 160 160 202 207 20-30 Без NРК NРК NРК 6,55 6,57 6,58 5,6 5,6 5,6 2,7 2,5 2,5 30,0 30,4 30,4 84 84 84 121 142 144 164 183 188 Поверхностная 0-10 Без NРК NРК NРК 6,92 6,94 6,96 5,7 5,9 5,9 2,5 2,2 2,2 38,0 39,1 39,1 94 95 95 107 182 187 156 226 229 10-20 Без NРК NРК NРК 6,53 6,67 6,56 5,7 5,7 5,8 2,5 2,5 2,5 38,1 38,3 38,3 94 94 94 116 144 148 168 197 198 20-30 Без NРК NРК NРК 6,55 6,57 6,57 5,5 5,5 5,6 2,7 2,5 2,5 30,0 30,1 30,4 83 83 83 116 114 118 168 178 178 Нулевая 0-10 Без NРК NРК NРК 6,86 7,02 7,01 5,7 6,0 5,9 2,3 2,8 2,8 38,2 38,8 38,8 94 95 95 100 192 199 140 233 238 10-20 Без NРК NРК NРК 6,52 6,54 6,54 5,7 5,7 5,6 2,5 2,5 2,5 38,0 38,0 38,2 94 94 95 110 112 120 168 176 178 20-30 Без NРК NРК NРК 6,55 6,57 6,57 5,5 5,5 5,6 2,7 2,5 2,6 30,0 30,2 30,2 84 84 84 112 114 114 170 176 176 Минеральные удобрения при поверхностной и нулевой обработке улучшали фосфатный и калийный режим верхнего пахотного слоя почвы. Установлено, что чем больше доза внесения минеральных удобрений, тем выше содержание фосфора и калия в почве. Поверхностная и нулевая обработка почвы в большей степени влияли на накопление содержания фосфора и калия в 0-10 см слое, что обусловлено мелкой заделкой внесенных удобрений, тогда как отвальная вспашка способствовала повышению содержания этих элементов в 10-20 см слое почвы. Так, увеличение содержания подвижного фосфора в этом слое почвы при нулевой и поверхностной обработке составило 60-70 мг/кг почвы и обменного калия - 48-70 мг/кг. Заключение. Таким образом, можно отметить, что площадь листовой поверхности и фотосинтетический потенциал сахарной свёклы по мере увеличения дозы минеральных удобрений заметно возрастали. Максимальные их величины (39,42 и 2108,4 тыс.м2/га сутки) отмечаются при отвальной обработке с дозой (NРК)150. Отвальная вспашка почвы, по сравнению с поверхностной и нулевой обработкой на вариантах с более высоким уровнем плодородия, обеспечивала значительное повышение урожайности сахарной свеклы (19,6-29,2 т/га) и вероятный выход сахара (2,5-3,7 т/га). Поверхностная и нулевая обработка почвы на варианте с минеральными удобрениями не значительно изменяла содержание гумуса, сумму поглощенных оснований, но улучшала фосфатный и калийный режим верхнего пахотного слоя почвы. Вместе с тем, приводила к дифференциации слоев почвы по содержанию подвижных соединений фосфора и калия.

About the authors

V V Butyaikin

FSBEI HVE Mordovia SU by N. P. Ogarev

Email: victorbu@mail.ru
cand. of agricultural sciences, associate professor of the department «Mechanization of agricultural products processing » 430904 Saransk, Yalga, Russian d. 5

References

Supplementary files