Эффективность различных способов основной обработки почвы в прудовом севообороте
- Подробности
- Категория: Статьи
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ПРУДОВОМ СЕВООБОРОТЕ
Ключевые слова: залежь, рекультивация, пруд, обработка почвы, бахчевая культура, засоренность, физикохимические показатели почвы, урожайность, экономическая эффективность.
Аннотация. В статье представлены результаты сравнения способов основной подготовки почвы после рыбоводного пруда на мелиорированных землях Нижнего Поволжья. Схема опыта предусматривала изучение двух вариантов: традиционная (отвальная обработка почвы), принятая в хозяйстве, и предлагаемая (плоскорезная обработка почвы). В ходе исследований определяли агрофизические свойства почвы, содержание влаги, засоренность посевов, урожайность и рентабельность. Установлено, что самая низкая плотность сложения почвы 1,11 и 1,14 т/м3 была в слоях 0,0-0,1 и 0,1-0,2 м после проведение отвальной обработки. Показатели естественной влажности почвы, запаса влаги в 1,2-1,3 раза были выше на варианте с поверхностной обработкой почвы. В посевах арбуза, возделываемого по традиционной технологии, отмечено существенное в 1,9 раза снижение количества сорных растений и в 1,7 раза их сырой массы, по сравнению с предлагаемой технологией. Урожайность арбуза сорта Фрондёр составила по традиционной технологии – 68,8 т/га, по предлагаемой – 71,7 т/га, рентабельность –129,4 % и 138,9 %, соответственно.
Введение. За период 2005-2017 годы среднегодовое душевое потребление овощей и бахчевых культур в Российской Федерации увеличилось на 28,7% (с 87 до 112 кг), в Астраханской области – на 24,4% (со 135 до 168 кг при рекомендованной Минздравом норме 140 кг) [1]. В связи с наличием значительного количества водных источников и большим объемом приходящих в весенний период паводковых вод Астраханская область располагает огромными возможностями для перехода к интенсивному развитию прудового рыбоводства, осуществляемого за счет реконструкции залежных засоленных мелиорированных земель (рисовых чеков) под пруды, на ложе которых в дальнейшем возделываются различные сельскохозяйственные культуры, в том числе и бахчевые [2].
Цель исследований заключалась в определении эффективности различных способов основной подготовки почвы под бахчевые культуры, возделываемых после рыбоводных пруда на рекультивируемых мелиорированных землях.
Материал, методика проведения исследований. Работа проводилась в 2016-2018 годах в Камызякском районе Астраханской области на базе сельскохозяйственного предприятия КФХ «Прелов А.А.». Под производственный опыт выделялся рисовый чек (2,0 га), который в течение 3-х лет использовался в качестве рыбоводного пруда (предшественник). Скороспелый, 63-66 суток, сорт арбуза Фрондёр, селекции селекционно-семеноводческого предприятия «Мастер семя» выращивался при капельном способе полива на ложе рыбоводного пруда. Общая площадь делянки – 112 (1,4х80) м2, учетная – 63,0 (1,4х45) м2. Повторность – трехкратная. Схема посева арбуза 1,4 х 0,9 м. Оросительная норма за вегетационный период арбуза составила 2150 м3/га (65-70% НВ).
Схема опыта:
1.Традиционная технология, принятая в хозяйстве (контрольный вариант) включала следующие операции: отвальная обработка (весенняя вспашка ПЛН-4-35) на глубину 0,20-0,25 м; дискование (БДТ-3 в агрегате с трактором МТЗ-82) на глубину 0,10-0,12 м; сплошная культивация (КНС-6,3) на глубину 0,08-0,10 м; посев сеялкой (СПЧ-6); 4 междурядных обработки (КРН-4,2 с рабочими органами: стрельчатыми и плоскорезными лапами, в агрегате с трактором МТЗ-82); на глубину 0,16-0,18 м; 0,12-0,15 м; 0,10-0,12 м; 0,06-0,08 м; 2 ручные прополки в рядках.
2.Предлагаемая технология (опытный вариант) включала следующие операции: плоскорезная обработка (КПГ-250) на глубину 0,10-0,15 м (рис.);
сплошное боронование (ЗБЗТС-1,0); на глубину 0,10-0,12 м; посев сеялкой (СПЧ-6); 2 междурядные обработки (КРН-4,2 с рабочими органами: стрельчатыми и плоскорезными лапами, в агрегате с трактором МТЗ-82); 0,12-0,15 м; 0,10-0,12 м; 2 ручные прополки в рядках.
Анализ водно-физических свойств почвы состоял из определения: влажности почвы – термостатно-весовым методом послойно с интервалом 0,1м; плотности сложения почвы, т/м3 – методом режущего кольца; плотности твердой фазы почвы, т/м3 – пикнометрически. Расчет общей порозности по формуле: ε (%) = (1-ρb: ρs)х 100, где ε – общая порозность, %; ρb – плотностьсложения почвы, г/см3; ρs – плотностьтвердой фазыпочвы, г/см3. Расчет порозности аэрации при естественной влажности по формуле: εw (%) = ε – W х ρb, где εw – порозность аэрации при естественной влажности почвы, %; ε – общая порозность, %; W – естественная влажность почвы, %; ρb– плотностьсложения почвы, г/см3. Расчет запасов влаги при естественной влажности почвы по формуле: ЗВ W = (W х ρbх 10), где ЗВ – запасы влаги, м3/га; W – естественная влажность почвы, %; ρb – плотностьсложения почвы, г/см3; 10 – коэффициент перевода в м3/га.
В период вегетации проводились наблюдения и учеты и по общепринятым методикам [3,4]: фенологические наблюдения за прохождением растениями фаз развития; определение засоренности количественно-весовым методом с помощью наложения рамки (S=0,25 м2) в четырехкратной повторности; численность сорных растений определяли путем подсчета их стеблей (у многолетних) и растений (у малолетних) до проведения ручной прополки и перед уборкой (междурядье + защитная зона); масса сорняков учитывалась в сыром виде.; учет урожая многоразовый, поделяночный, со взвешиванием плодов. Математическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову с использованием компьютерной программы Microsoft Excel XP [5].
Результаты исследований и их обсуждение. В процессе исследований установлено, что самая низкая плотность сложения почвы 1,11 и 1,14 т/м3 была в слоях 0,0-0,1 и 0,1-0,2 м после проведение отвальной обработки (традиционная технология). При проведении плоскорезной обработки (предлагаемая технология) рыхлый слой (1,18 т/м3) был получен в слое 0,0-0,1 м, затем значения плотности сложения почвы существенно возрастали с 1,43 до 1,55 т/м3 (табл. 1).
Таблица 1
Плотность сложения почвы в посевах арбуза (среднее 2016-2018 гг.), т/м3
|
Горизонт, м |
Время определения |
|
|
после обработки |
перед уборкой |
|
|
Традиционная технология |
||
|
0,0-0,1 |
1,11 |
1,28 |
|
0,1-0,2 |
1,14 |
1,33 |
|
0,2-0,3 |
1,37 |
1,42 |
|
0,3-0,4 |
1,41 |
1,44 |
|
Предлагаемая технология |
||
|
0,0-0,1 |
1,18 |
1,34 |
|
0,1-0,2 |
1,43 |
1,52 |
|
0,2-0,3 |
1,49 |
1,55 |
|
0,3-0,4 |
1,55 |
1,56 |
|
НСР0.05 |
0,09 |
0,11 |
Перед уборкой на варианте с отвальной обработки в этих же слоях зафиксированы низкие значения плотности сложения почвы – 1,28 и 1,33 т/м3.
Анализируя показатели плотности твердой фазы почвы, можно отметить, что за вегетационный период арбуза незначительное увеличение, всего на 0,01 т/м3,произошло на варианте с отвальной обработкой. После плоскорезной обработки перед уборкой в слое 0,2-0,4 м выявлено увеличение изучаемого показателя на 0,03 т/м3.
Способы обработки почвыпосле рыбоводных прудов на мелиорированных залежных землях оказывали различное влияние на водный режим почвы, способствуя накоплению влаги, ее испарению и скорости фильтрации. Определяющим фактором, влияющим на расходную часть водного баланса, является плотность почвы. Излишняя рыхлость почвы после вспашки усиливала потери влаги за счет конвекционно-диффузного испарения. В тоже время, чем плотнее почва, тем меньше воздухообмен и меньше расход влаги на непроизводительное испарение. Поэтому в жаркое сухое летнее время, мелкая поверхностная обработка, где плотность почвы выше, способствовала сохранению влаги и экономному ее использованию.
В нашем опыте наибольшие показатели естественной влажности были выявлены на варианте с поверхностной обработкой почвы. После вспашки показатели естественной влажности были ниже на 2,72; 3,27; 2,91 и 0,41% – после обработки почвы и на – 0,30; 3,44; 3,93 и 3,58% – перед уборкой культуры, соответственно, послойно (табл. 2).
Таблица 2
Естественная влажность почвы в посевах арбуза (среднее 2016-2018 гг.), %
|
Горизонт, м |
Время определения |
|
|
после обработки |
перед уборкой |
|
|
Традиционная технология |
||
|
0,0-0,1 |
14,30 |
3,91 |
|
0,1-0,2 |
15,21 |
10,87 |
|
0,2-0,3 |
15,62 |
11,12 |
|
0,3-0,4 |
12,83 |
10,95 |
|
Предлагаемая технология |
||
|
0,0-0,1 |
17,02 |
4,21 |
|
0,1-0,2 |
18,48 |
14,31 |
|
0,2-0,3 |
18,53 |
15,05 |
|
0,3-0,4 |
13,24 |
14,53 |
|
НСР0.05 |
1,41 |
6,84 |
Обеспеченность растений водой определяется ее запасами в почве, ее подвижностью и доступностью. Сравнивая запасы влаги, накопленные после проведения весной различных способов обработки ложе пруда в рисовом чеке и перед уборкой бахчевой культуры, было установлено, что наибольшими по всему исследуемому горизонту они были по предлагаемой технологии. Показатели запаса влаги в 1,1-1,5 раза превышали аналогичные значения, полученные по традиционной технологии. Перед уборкой арбуза отмечено значительное снижение запасов влаги в почве только в верхнем слое 0,0-0,1 м: в варианте со вспашкой – в 3,2 раза и в варианте с плоскорезной обработкой – в 3,6 раза (табл. 3).
Таблица 3
Запасы влаги почвы в посевах в посевах арбуза (среднее 2016-2018 гг.), м3/га
|
Горизонт, м |
Время определения |
|
|
после обработки |
перед уборкой |
|
|
Традиционная технология |
||
|
0,0-0,1 |
158,73 |
50,05 |
|
0,1-0,2 |
173,39 |
144,57 |
|
0,2-0,3 |
213,99 |
157,90 |
|
0,3-0,4 |
180,90 |
157,68 |
|
Предлагаемая технология |
||
|
0,0-0,1 |
200,84 |
56,41 |
|
0,1-0,2 |
264,26 |
217,51 |
|
0,2-0,3 |
276,10 |
233,28 |
|
0,3-0,4 |
205,22 |
226,67 |
|
НСР0.05 |
16,74 |
12,45 |
В зависимости от порозности почвы формируются агрофизические свойства почвы (водопроницаемость, фильтрация и испаряющая способность). При оптимальной порозности почвы необходимо, чтобы некапиллярная порозность была 55-65%, а при 50% и ниже ухудшается воздухообмен и развиваются анаэробные процессы. Согласно данным таблицы 4 весной, после обработки, самые высокие и оптимальные значения порозности было при вспашке почвы – 56, 98% и 55,98% в слоях 0,0-0,1 и 0,1-0,2 м. При плоскорезной обработки наибольшее и оптимальное значение общей порозности отмечено только в верхнем слое – 54,62%. В конце вегетации показатель порозности снижался практически одинаково в 1,13-1,02 раза на варианте при вспашке и 1,12-1,01 раза при плоскорезной обработке.
Таблица 4
Общая порозность почвы в посевах арбуза (среднее 2016-2018 гг.), %
|
Горизонт, м |
Время определения |
|
|
после обработки |
перед уборкой |
|
|
Традиционная технология |
||
|
0,0-0,1 |
56,98 |
50,58 |
|
0,1-0,2 |
55,81 |
48,65 |
|
0,2-0,3 |
47,31 |
45,59 |
|
0,3-0,4 |
45,77 |
44,83 |
|
Предлагаемая технология |
||
|
0,0-0,1 |
54,62 |
48,66 |
|
0,1-0,2 |
45,00 |
41,76 |
|
0,2-0,3 |
43,13 |
41,51 |
|
0,3-0,4 |
41,84 |
41,13 |
|
НСР0.05 |
Fф. ˂Fт. |
Fф. ˂Fт. |
При одной и той же порозности почвы воздуха больше там, где ниже влажность. Если поры занятые воздухом, составляют менее 25% от общей пористости, то аэрация считается неудовлетворительной. Весной показатель порозности аэрации в варианте по традиционной технологии был выше и варьировал по изучаемым слоям от 41,11% (0,0-0,1 м) до 27,68% (0,3-0,4) (табл. 5).
Таблица 5
Порозность аэрация при естественной влажности почвы в посевах арбуза
(среднее 2016-2018 гг.), %
|
Горизонт, м |
Время определения |
|
|
после обработки |
перед уборкой |
|
|
Традиционная технология |
||
|
0,0-0,1 |
41,11 |
45,58 |
|
0,1-0,2 |
38,47 |
34,19 |
|
0,2-0,3 |
25,91 |
29,80 |
|
0,3-0,4 |
27,68 |
29,06 |
|
Предлагаемая технология |
||
|
0,0-0,1 |
34,54 |
43,02 |
|
0,1-0,2 |
18,57 |
20,01 |
|
0,2-0,3 |
15,52 |
18,19 |
|
0,3-0,4 |
20,79 |
18,46 |
|
НСР0.05 |
2,52 |
2,38 |
По предлагаемой технологии показатели порозности также снижались от верхнего слоя к нижнему, их значения были меньшими, так в слое 0,0-0,1 м – на 6,57%, в слое 0,3-0,4 м – на 6,89%, по сравнению с традиционной технологией. К концу вегетации арбуза значения порозности аэрации были выше по всему исследуемому горизонту на варианте со вспашкой.
Упрощения в подготовке почвы весьма рискованны, так как приводят не только к снижению урожая, но часто вызывают повышение засоренности участка, распространение болезней и вредителей, борьба с которыми может потребовать намного больше материальных средств, чем на проведение механических обработок. Преобладающими видами сорняков на опытном участке были: марь белая (Chenopodium album L.), просо куриное (Echinochloa crus galli L.), паслен черный (Solanum nigrum L.), горец почечуйный (Polygonum persicaria L.), горец птичий (Polygonum aviculare L.), канатник Теофраста (Abutilon theophrasti Medik.), щавель конский (Rumex confertus Willd.), тростник обыкновенный (Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steudel). Учет, до ручной прополки, выявил, что проведение весной отвальной обработки почвы по традиционной технологии, принятой в хозяйстве существенно в 1,9 раза снизило количество сорных растений в посевах арбуза и в 1,7 раза их сырую массу, в сравнении с поверхностной обработкой (табл. 6).
Таблица 6
Общее число стеблей сорных растений, сырая масса в посевах арбуза (среднее 2016-2018 гг.)
|
Вариант/ технология |
Время определения |
|||
|
до ручной прополки |
перед уборкой |
|||
|
экз./м2 |
г/м2 |
экз./м2 |
г/м2 |
|
|
Традиционная |
9 |
57 |
2 |
13 |
|
Предлагаемая |
17 |
98 |
6 |
32 |
|
НСР0,05 |
3,8 |
15,4 |
2,1 |
4,7 |
Среди различных способов обработки почвы вспашка была эффективней, как против малолетних, так и против многолетних сорняков.
Результаты фенологических наблюдений, проведенных в течение вегетации арбуза, выращиваемого по различным технологиям, не выявили существенных различий в наступлении фаз роста и развития культурных растений .
Наибольшая урожайность получена у арбуза сорта Фрондёр –71,7 т/га на варианте, где применялась предлагаемая технология, на 2,9 т/га она была меньше на варианте с традиционной технологией .
В оценке результатов экономической эффективности возделывания арбуза в рисовом чеке после рыбоводного пруда величина затраты на 1 гектар – основной показатель, определяющий прибыль. Они складывались из затрат на ГСМ при основной обработке: вспашке – 20 л, плоскорезной обработке – 7 л, дисковании – 8 л, культивации – 6 л, бороновании – 7 л; при посеве сеялкой СПЧ-6 – 5 л, на проведении междурядных культивациях на всех вариантах опыта – 6 л расхода на 1 гектар дизельного топлива (солярки) – 41 руб./л в ценах 2018 года. Затраты на ручную прополку в рядках составляли 144 чел.- час/га. Уборку арбуза проводили вручную, затрачивая при урожае 20 т/га га 10 чел.-дней на 1 га (табл.7).
Таблица 7
Экономическая оценка традиционной и предлагаемой технологий выращивания арбуза сорта Фрондёр в чеках после использования его под рыбоводным прудом
|
Показатель |
Вариант/ технология |
|
|
традиционная |
предлагаемая |
|
|
Урожайность, т/га |
68,8 |
71,7 |
|
Затраты на 1 га, руб. |
209943 |
210040 |
|
Цена реализации 1т тыс. руб. |
7 |
7 |
|
Доход, руб. |
481600 |
501900 |
|
Прибыль, руб. |
271657 |
291860 |
|
Рентабельность, % |
129,4 |
138,9 |
При возделывании арбуза сорта Фрондёр на ложе рисового чека после использования его под рыбоводным прудом на варианте с плоскорезной обработкой в качестве основной подготовки почвы получена наибольшая рентабельность 138,9%. На варианте с отвальной обработкой почвы (традиционная технология) она ниже на 9,4%.
Выводы. При выращивании арбуза сорта Фрондёр после рыбоводного пруда на рекультивируемых мелиорированных залежных землях рекомендуется в качестве основной обработки почвы проводить плоскорезную обработку. Запасы влаги после использования рисового чека под рыбоводным прудом и дополнительное орошение (капельный полив) позволяют получить во второй декаде августа товарную урожайность арбуза сорта Фрондёр – 71,7 т/га.
Библиография
- Регионы России. Социально-экономические показатели. 2017: Стат.сб./ Росстат. – М., 2017. –1402 с.
- Соколова, Г.Ф. Эффективные технологии рекультивации залежных мелиорированных земель: монография / Г.Ф. Соколова, С.Д. Соколов, А.С. Соколова. – LAMBERT Academic Publishing, 2014. – 76 с.
- Белик, В.Ф. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве / В.Ф. Белик. – М. : Агропромиздат, 1992. – 319 с.
- Методика и техника учета сорняков. Научные труды НИИ сельского хозяйства Юго-Востока, вып. 26. – Саратов. – 1969. –196 с.
- Доспехов, Б.А. Методика опытного дела / Б.А. Доспехов. – М.: Колос, 1979. – 416 с.