Плотность сложения почвы для яровой пшеницы

Оценка показателей почв, агрофитоценозов зерновых культур и качества продукции в системе органического земледелия

Титульный лист и исполнители

РЕФЕРАТ

Отчёт 86 с., 19 табл., 89 источн., 4 прил.

ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ, ЯРОВАЯ ПШЕНИЦА, ОРГАНИЧЕСКОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ, АГРОХИМИЧЕСКИЕ И АГРОФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ, РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ, ЛИСТОВАЯ ДИАГНОСТИКА, ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОСЕВОВ, СКРЫТОСТЕБЕЛЬНЫЕ ВРЕДИТЕЛИ, КОРНЕВЫЕ ГНИЛИ, БУРАЯ РЖАВЧИНА, ГОЛОВНЯ, ЗАСОРЕННОСТЬ ПОСЕВОВ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА

Объектами исследования являются почва и яровая пшеница

Цель работы – определить влияние системы органического земледелия на показатели плодородия дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы, фитосанитарное состояние посевов и качество продукции зерновых культур.

Методы исследований: полевые наблюдения и лабораторные исследования.

Проведена оценка состояния производства зерна по органической системе земледелия в ООО «Агрофирма «Острожка» Оханского района Пермского края. Дан анализ изменения агрохимических свойств почвы, определена плотность ее сложения, проведена оценка развития растений, формирования продуктивности посевов, их засоренности, поражения растений скрытостебельными вредителями и болезнями (корневые гнили, ржавчина, головня), обеспеченности их элементами минерального питания, проведен анализ зерна по технологическим показателям, определены основные преимущества и недостатки технологии производства зерна по органической системе земледелия.

Предприятию выданы рекомендации по совершенствованию технологии возделывания зерновых культур по органической системе земледелия.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем отчете о НИР применяли следующие термины с соответствующими определениями:

Агротехнический прием — механизированная или ручная операция, выполняемая при возделывании любой культуры.
Агрофизические показатели почвы — комплекс свойств почвы, характеризующих гранулометрический, минералогический состав, структуру, плотность, порозность, воздухо- и влагоемкость, а также агротехнологические параметры почв.
Агрохимикаты — удобрения, химические мелиоранты, кормовые добавки, предназначенные для питания растений, регулирования плодородия почв и подкормки животных.
Агрохимические свойства почвы — это совокупность химических свойств почвы, определяющих режим питательных веществ, превращение внесенных удобрений и условия питания растений.
Биологические препараты — биологические средства борьбы с вредителями, возбудителями болезней растений и сорняками, основой которых являются агенты биологической природы (живые микроорганизмы или продукты их жизнедеятельности).
Бурая ржавчина — болезнь злаковых культур, вызываемая патогенными грибами Puccinia recondita.
Вегетационный период — у однолетних культур: период от всходов до созревания; у многолетних: от весеннего пробуждения почек до осеннего прекращения роста вегетативных органов и перехода в состояние покоя.
Влажность зерна (семян) – содержание в зерне (семенах) влаги выраженное в процентах к навеске.
Генная инженерия — совокупность методов и технологий по выделению генов из организма, осуществлению манипуляций с генами и введению их в другие организмы.
Гидролитическая кислотность почвы – обусловлена количеством ионов водорода и алюминия, находящихся в обменном (частично в необменном) состоянии в почвенном, которые извлекаются раствором гидролитически щелочной соли сильного основания и слабой кислоты.
Головня — заболевание, появление которого провоцируют различные виды патогенных грибов рода Tilletia, Urocystis, Ustilago.
Гумус — основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям, важный критерий при оценке её плодородия.
Густота продуктивного стеблестоя – количество стеблей на единице площади, несущих озерненное соцветие.
Густота растений — число растений на 1 м 2 , на 1 га.
Дерново-подзолистая почва — подтип подзолистых почв, формирующихся в результате подзолистого и дернового процессов почвообразования под травянистыми и мохово-травянистыми лесами в условиях промывного водного режима.
Засоренность посевов – число и масса сорных растений в посеве.
Зерновые культуры – хозяйственно-биологическая группа растений, возделываемых для производства зерна.
Индекс деформации клейковины – показатель оценивающий упругость сырой клейковины зерна.
Консервирующая система обработки почвы – безотвальная обработка почвы.
Корневые гнили — заболевания зерновых культур, при которых поражаются корни и нижнее междоузлие растения несколькими видами патогенных грибов.
Лабораторная всхожесть семян – процент нормально проросших семян в пробе.
Листовая диагностика – метод определения потребности растения в макро и микроэлементах минерального питания.
Массовая доля сырой клейковины – отношение массы сырой клейковины в навеске зерна, к массе навески зерна взятой для анализа, выраженное в процентах.
Мелкая обработка почвы – обработка почвы на глубину от 8-10 до 14-16 см.
Микотоксины – это вторичные метаболиты микроскопических плесневых грибов, обладающие выраженными токсическими свойствами.
Минеральные удобрения — неорганические соединения, содержащие необходимые для растений элементы питания в виде различных минеральных солей.
Натура зерна — масса 1 литра зерна, выраженная в г/см 3 .
Норма высева — число всхожих семян, высеваемых на единице площади, измеряется в млн/га, тыс./га или масса семян, высеваемых на единице площади — в кг/га.
Обменная кислотность – это свойство, обусловленное наличием ионов водорода в почвенном растворе и обменных ионов водорода и алюминия в поглощающем комплексе почвы.
Органические удобрения — удобрения, содержащие элементы питания растений преимущественно в форме органических соединений.
Органическое земледелие (природное земледелие, биологическое земледелие, точное земледелие) – это метод ведения сельского хозяйства, который исключает применение пестицидов, гербицидов, химических удобрений, различных регуляторов роста растений, а так же генномодифицированного посевного материала.
Органическое производство — производство с использованием правил органического производства, установленных на всех стадиях органического производства, подготовки и оборота.
Органическое сельское хозяйство — производственная система, которая улучшает экосистему, сохраняет плодородие почвы, защищает здоровье человека, и, принимая во внимание местные условия и опираясь на экологические циклы, сохраняет биологическое разнообразие, не использует компоненты, способные принести вред окружающей среде.
Пестициды – химические вещества, применяющиеся для уничтожения болезней, вредителей и сорняков в посевах культурных растений и защиты готовой продукции.
Поверхностная обработка почвы – обработка почвы на глубину до 8-10 см.
Полевая всхожесть семян — количество всходов, выраженное в процентах от числа высеянных всхожих семян.
Посев — размещение семян по полю с заделкой в ложе прорастания.
Посевная годность семян — процент чистых всхожих семян в партии.
Продуктивная кустистость – количество продуктивных стеблей на растение.
Продуктивность соцветия (растения) – масса хозяйственно ценного продукта с одного соцветия (растения).
Промежуточная культура — культура, которая не занимает специального поля в севообороте, а выращиваются в промежутках между уборкой и посевом основных культур.
Развитие болезни – показатель, который определяют по площади пораженной поверхности органов, покрытых пустулами, налетами, пятнами или по интенсивности проявления других симптомов заболевания.
Распространенность болезни — количество больных растений или их органов, выраженное в процентах, к общему количеству осмотренных при учете растений.
Севооборот – научно-обоснованное чередование культур и пара во времени и пространстве.
Семена – часть растения, используемая для посева.
Сертификация органического производства — процедура, посредством которой орган по сертификации документально удостоверяет, что процесс производства органической продукции соответствует требованиям к организации органического производства, установленным в нормативных документах.
Сертификация почв для органического производства — процедура, включающая в себя проведение испытаний, посредством которой орган по сертификации удостоверяет, что почвы данного земельного участка относятся к зоне органического производства, на которых возможно выращивание органической растениеводческой продукции.
Сидераты – растения, выращиваемые с целью последующей заделки в почву для улучшения её структуры, обогащения азотом и угнетения роста сорняков.
Система земледелия – комплекс технологических (агротехнических), мелиоративных и организационных мероприятий по использованию земли, восстановлению и повышению плодородия почвы. комплекс технологических (агротехнических), мелиоративных и организационных мероприятий по использованию земли, восстановлению и повышению плодородия почвы.
Скрытостебельные вредители — группа видов насекомых вредителей, личинки которых живут в стеблях злаков.
Со́рные расте́ния — растения в посевах сельскохозяйственных культур, которые наносят ощутимый вред, выражающийся снижением урожайности и качества урожая.
Сорт – совокупность сельскохозяйственных растений обладающих морфологическими и хозяйственно-биологическими особенностями.
Срок посева – дата заделки семян в почву.
Сумма поглощенных оснований — суммарное количество поглощенных почвой оснований (Са, Mg, К, Na и др.).
Стекловидность зерна – показатель качества, оценивающий долю определенной роговидной консистенции эндосперма при его изломе или разрезе, выраженную в процентах.
Степень насыщенности основаниями — сумма поглощенных оснований , выраженная в процентах от емкости поглощения.
Технологические качества зерна — это совокупности признаков и показателей, природных особенностей, позволяющих оценить способность зерна дать продукцию определенного выхода и качества.
Технология возделывания культуры — комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленный на удовлетворение требований биологии культуры и получение высокого урожая заданного качества.
Тяжелосуглинистая почва – почва, содержащая в своем составе 40-50% частиц физической глины.
Тяжелые металлы — группа химических элементов со свойствами металлов (в том числе и полуметаллы) и значительным атомным весом либо плотностью.
Урожайность — урожай сельскохозяйственной культуры с единицы площади посева.
Фаза развития растений — условно выбранный период онтогенеза, в который происходят наиболее важные физиологические и морфологические изменения в растении.
Число падения – это показатель активности фермента альфа-амилазы в зерне и продуктах его переработки.
Яровая мягкая пшеница – вид зерновой культуры, переход в генеративную стадию развития у которой не требует длительного периода низких положительных температур.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

В настоящем отчете о НИР применяли следующие обозначения и сокращения:

Источник

Плотность сложения почвы для яровой пшеницы

Киреев А.К., доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик АСХН РК

Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства, г. Алматы, Казахстан, E — mail : kazniizr @ mail . ru

Ключевые слова: вспашка, минимальная, нулевая обработка, плотность почвы, объёмная масса почвы, серозём.

С самого возникновения и до наших дней цели и назначение обработки почвы существенно не менялись, тем не менее, вопросы постоянного ее совершенствования остаются актуальными во всем мире. Связано это с повышенным риском переуплотнения почв вследствие интенсивного применения тяжелой сельскохозяйственной техники. Поэтому возникла проблема минимализации обработки почвы. Обработка же переуплотнённых почв требует больших энергозатрат.

Следует, однако, отметить, что это вопрос далеко не нов и в истории развития земледелия неоднократно и в разное время выдвигались идеи о преимуществах мелкой безотвальной обработки. Главный стереотип, царивший в мировой земледельческой практике и теории до 50-х годов 20 века – обязательность вспашки плугом.

Пахота плугом – самый распространенный прием обработки почвы. Во все времена она заслуженно считалась основой земледелия. Однако со временем выяснилось, что в результате длительного применения отвальной обработки происходит усиленная минерализация органического вещества почвы. В этих условиях почва быстро «выпахивается», сильно распыляется и подвергается эрозии. Как отмечает немецкий ученый Г. Кант [1]: «… отвальная обработка – одно из тяжелейших вмешательств в природную структуру почвы, отрицательные последствия которого трудно предвидеть на длительное время. Оно проявляется, например, в разрушении гумуса, заплывании, ветровой и водной эрозии».

В то время едва ли кто-нибудь мог представить, что можно обойтись без плуга и тем более без обработки почвы вообще. Это оказалось под силу редким первопроходцам, какими были в России в конце 19 века И.Е. Овсинский и в 30-х годах 20 века Н.М. Тулайков. Научное наследие последнего послужило одним из оснований для пересмотра господствовавшей в России концепции В.Р. Вильямса, об обязательности вспашки почвы плугами с отвалами. Вскоре стало очевидным, что необходимость регулярного рыхления почвы, особенно глубокого, традиционно преувеличивалась, поскольку оптимальная плотность почвы для зерновых культур для большинства типов и разностей почв оказалась близкой к равновесной. По нашему мнению это является отправной позицией минимализации почвообработки.

Следующий этап в развитии минимализации обработки почвы связан с сохранением на поверхности почвы пожнивных остатков и созданием мульчи из растительных остатков. Было установлено существенное улучшение водного режима при плоскорезной системе благодаря накоплению снега на стерневых фонах и уменьшению испарения влаги.

Исследования, направленные на выявление возможностей минимализации обработки почвы проводились в Казахстане ещё в 50-60 е годы прошлого столетия. Так, исследованиями А.М. Бояровичам [2] проведенными в 1951-1958 гг. было установлено, что на серозёмах необеспеченной богары юго-востока Казахстана на чистых от сорняков полях вместо глубокой отвальной вспашки можно ограничиться лущением.

Как сообщает П.П. Колмаков [3] в условиях сухой степи Костанайской области, где за год выпадает в среднем 272 мм осадков, главным лимитирующим величину урожая фактором, является влага. В этих условиях умелое накоплении её и рациональное использование во многом зависит от технологии возделывания культур, от системы обработки почвы. С этой точки зрения, отмечает он, большой интерес представляет технология посева яровой пшеницы и других культур в стерню без осенней обработки почвы. Результаты оказались неожиданными – на поле без осенней обработки получили по 19,0 ц/га пшеницы, а на соседних полях, где почву пахали и обрабатывали глубокорыхлителями, соответственно по 11,5 и 12,6 ц/га. Многолетними наблюдениями им было установлено, что в незатронутой осенними обработками почве к посеву накапливается значительно больше влаги, чем в обработанной, особенно отвальными орудиями. Причём, чем суше осень, тем эта разница больше.

Высокую эффективность посева пшеницы по необработанной с осени почве в условиях Северного Казахстана Ф.Ф. Лаукарт [4] объясняет оптимальным сложением почвы, создающимся при этом. Им было установлено, что повышенная рыхлость почвы более отрицательно сказывается на урожайности пшеницы, чем повышенное уплотнение. Отказ от осенней обработки почвы позволил сохранять стерню для снегозадержания, уменьшить эрозию почвы, лучше сберегать влагу от испарения весной и снизить энергозатраты на возделывание зерновых. При этом расход горючего в расчёте на 1 га посевов снижался более чем в два раза.

Обработка почвы изменяет, прежде всего, её сложение – плотность, которая является важным показателем физического состояния почвы и рассматривается как один из факторов плодородия почвы. Все виды механического воздействия на почву оказывают значительное влияние на сложение почвы. Изменения сложения пахотного слоя может быть охарактеризовано через плотность почвы. В зависимости от плотности почвы находятся влагоёмкость и водопроницаемость почвы, аэрация и испарение влаги, а также теплопроводность. Развитиями вредна как излишне плотная почва, так и чрезмерно рыхлая.

Известно, что в засушливых регионах рыхлое сложение пахотного слоя является причиной ухудшения водного режима почвы. Как указывает Г. Кант [1] в засушливых областях, а также на песчаных почвах зерновые культуры меньше страдают от слишком плотной, чем от слишком рыхлой почвы.

Исследованиями, проведёнными в различных почвенно-климатических условиях установлено, что оптимальная плотность для зерновых культур находится, чаще всего, в пределах 1,1-1,3 г/см 3 [5], что соответствует 50-60% от общей порозности при порозности аэрации не ниже 15%. Параметры такого физического состояния почвы определяют возможные пределы минимализации обработки почвы в различных зонах её проведения.

II . Постановка задачи. Цель исследований – установить возможность минимализации обработки серозёмных почв на богарных землях юго-востока Казахстана. Основным критерием при этом была взята плотность сложения слоя почвы 0-30 см. Исследования проводились на обыкновенных серозёмах суглинистого механического состава, мощность гумусового горизонта 15-20 см с содержанием гумуса в пределах 0,9-1,3%. Метод исследований –полевой опыт с отбором почвенных проб с ненарушенным сложением по горизонтам 0-10,10-20, 20-30 см методом режущего кольца цилиндром объёмом 500 м 2 .

Нашими исследованиями было установлено, что на плотность слоя почвы 0-30 см обыкновенных серозёмов оказывают влияние не столько приёмы, сколько глубина основной обработки почвы. При обработке парового поля на глубину 10-12, 20-22 и 28-30 см установлены достоверные различия по плотности. Плотность слоя 20-30 см по всем приёмам обработки не имела существенных различий. Незначительное увеличение плотности слоя отмечено при уменьшении глубины обработки парового поля до 10-12 см. Оптимальное сложение пахотного слоя парового поля, обеспечивающее лучшее сохранение почвенной влаги, должно быть следующим: относительно рыхлый верхний 0-10 см слой с объёмной массой 1,18-1,19 г/см 3 и более уплотненный глубжележащий с объёмной массой 1,30-1,32 г/см 3 . Этим параметрам отвечает вариант с минимальной (10-12 см) плоскорезной обработкой. Было установлено, что на богарных серозёмах весенняя вегетация озимой пшеницы проходит в условиях повышенной плотности пахотного слоя. Однако в дальнейшем плотное сложение сохраняется только в верхнем (0-10 см) слое вследствие иссушения, а в нижних слоях происходит разуплотнение, связанное с переходом почвы в равновесное состояние (табл. 1).

Таблица 1 – Плотность сложения почвы 0-30 см слоя обыкновенного серохёма в зависимости от приемов обработки парового поля под озимую пшеницу, г/см 3

Источник