Оптимизация питания чины посевной макро- и микроэлементами на чернозёме обыкновенном Ростовской области

Схема опыта  предусматривала внесение аммофоски (N₁₆P₁₆K₁₆) под культивацию и инокуляцию семян чины перед севом ризоторфином. Аммофоска вносилась на естественном бактериальном фоне и на фоне клубеньковых бактерий штамм 2803 в дозах 16, 32, 48 и 64 кг/га. Инокуляцию семян чины перед посевом проводили клубеньковыми бактериями, выделенными и размноженным во ВНИИ микробиологии г. Санкт-Петербург.

Для стимулирования роста растений чины, а также снижения воздействия жары нами были включен в опыт вариант с обработкой в фазу бутонизации чины жидким удобрением – антидепрессантом аминокатом.

Аминокат 30% - жидкое органоминеральное удобрение производимое на основе экстракта морских водорослей с добавлением макро и микроэлементов. Способствует быстрому восстановлению растений после воздействия стрессовых факторов, таких как жара, засуха, механические повреждения, интоксикация растений, переувлажненность, остановка роста, засыхание нижних листьев.

Аминокат получен при гидролизе растительного протеина. Разрабатывался как стимулятор для развития растений, с быстрым эффектом увеличения сопротивления растений к не благоприятным условиям таким как, холод и жара, проблемы фитотоксичности, болезни. Аминокислоты играют основную роль в физиологии растений и принимают участие в формировании протеина. В табл. 1 приведен химический состав удобрения Аминокат 30%.

Таблица 1 – Химический состав удобрения Аминокат 30%

Совместимость: Аминокат 30% можно смешивать со многими инсектицидами, фунгицидами и удобрениями для листовой подкормки. В сочетании с Райкатом обеспечивают полную потребность растений в элементах питания. Не рекомендуется смешивать с медьсодержащими, серосодержащими или производными этих продуктов. Не смешивать также с минеральными маслами или с продуктами, которые имеют высокую щелочную реакцию. Рекомендованная концентрация рабочего раствора удобрения Аминокат 30% для некорневой подкормки растений составляет 0,2-0,3% (http://www. mineraltraiding.ru/30).

В опытах мы вносили Аминокат 30% в фазу бутонизации чины в дозе 0,3%. В связи с тем, что наибольшая урожайность чины посевной в 2009 году была получена на вариантах с внесением аммофоса, мы внекорневую подкормку аминокатом проводили на вариантах с применением под предпосевную культивацию доз N₁₂P₅₂, N₃₀P₅₂, N₄₅P₅₂.

Предшественник - озимая пшеница. Учётная площадь делянки 8 м², повторность опытов – четырёхкратная.

Технология выращивания чины посевной общепринятая для зоны. Предпосевная культивация проводилась на глубину 8-10 см, глубина заделки семян – 6-8 см. Посев прикатывали катками ЗККШ-3.

Инокуляцию  перед посевом осуществляли из  расчета  400  грамм ризоторфина на  гектарную норму семян чины (Лактионов Ю.В., 2009). Норма расхода воды - 6 л на тонну семян, приём инокуляции осуществлялся с использованием биологического прилипателя ЭПАА-10 с нормой расхода 0,1 литр на гектарную норму семян.  Необходимое количество  препарата мы  разводили в данном  количестве воды и,  не давая суспензии отстаиваться, наносили ее на семена, а затем тщательно перемешивали.  Обработанные  ризоторфином  семена  высевали в тот же  день (по  технологии)  во влажный  слой  почвы,  оберегая инокулированные семена от  прямого  воздействия  солнечных  лучей.

Учеты и наблюдения проводили полевым и лабораторным методами,  использовали следующие методики:

1. Отбор   почвенных проб  из слоев 0-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100 (см) на 1 и 3 повторениях  контрольных вариантов – для определения влажности термовесовым методом с последующим высушиванием при температуре 105˚С до постоянного веса, ГОСТ 28268-89. Отбор почвы проводился перед посевом, в фазу цветения и фазу созревания бобов.
2. Полевая всхожесть семян определялась подсчетом количества всходов на фиксированных площадках и выражалась в процентах к числу высеянных всхожих семян.
3. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений чины посевной проводились по методике В.А. Алабушева (1998). Учитывались фазы: всходы, ветвление, бутонизация, цветение, образование бобов, созревание.
4. Гидротермический коэффициент (ГТК) - рассчитывали по фазам вегетации сортообразцов чины по методу Г.Т. Селянинова (1937). ГТК – это показатель естественного обеспечения территории влагой. ГТК по Г. Т. Селянинову определяется отношением количества осадков (Р) за вегетационный период при температуре выше 10°С к сумме температур выше 10°С (t > 10), уменьшенной в 10 раз. Если ГТК в пределах 1—2, то условия естественного увлажнения считаются удовлетворительными, если меньше 1 — недостаточными. Классификация зон увлажнения по ГТК: влажная — 1,6—1,3; слабозасушливая 1,3—1,0; засушливая — 1,0—0,7; очень засушливая 0,7—0,4; сухая — < 0,4. Колебание значений ГТК для зон неустойчивого увлажнения значительны и связаны с неравномерностью выпадения осадков.
5. Определение высоты растений на 25 растениях в четырёх повторностях в фазу созревания.
6. Уборка чины на зерно проводилась путем обмолота снопов, отобранных с площадок 0,25 м² в 4 местах по диагонали каждой делянки. Структура урожая чины анализировалась по методике В.А. Алабушева (1998).
7. Обмолоченное из снопов зерно взвешивалось, урожай и пересчитывался на 100 % чистоту и стандартную влажность зерна (14 %).
8. Масса 1000 семян – ГОСТ 18842-89.
9. Общие требования к проведению анализов – ГОСТ 29269-91.
10. Оценка экономической эффективности возделывания чины с применением минеральных удобрений и ризоторфина проводилась в соответствии с «Методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами» (ВНИИК, 1987).
11. Математическая обработка полученных результатов осуществлялась путем дисперсионного и корреляционного анализов по Б.А. Доспехову (1985) с использованием ПЭВМ.

Почвенная характеристика

Почвы учхоза «Донское», где проводились опыты, представлены мицеллярно-карбонатными  черноземами обыкновенными. Опыты проводились на чернозёме обыкновенном, тёплом промерзающем. В Ростовской области почвы этого типа занимают площадь 2228,1 тыс. га, а подробная характеристика их дана Е.В. Агафоновым (1999).

В Ростовской области они размещены на площади  более 700 тыс. га. Мощность гумусного горизонта А + В чернозёмов обыкновенных колеблется от 70 до 90 см. Горизонт А имеет тёмно-серую окраску и хорошо выраженную ореховато-зернистую структуру. По содержанию гумуса он превосходит все остальные подтипы чернозёмов (3,4-3,5 % в верхнем слое). Общие запасы гумуса в гумусовом горизонте составляют 240-470 т/га. Для данного подтипа чернозёма, как и для всех других, характерно образование и накопление гуматного, насыщенного кальцием гумуса. В почвенно-поглощающем комплексе преобладают кальций и магний, сумма которых превышает 40,0 мг-экв. на 100 г почвы. Реакция почвенной среды нейтральная и слабощелочная. Вскипание от 10%-й соляной кислоты наблюдается обычно с 43-60 см. Среднемощные и особенно мощные чернозёмы обыкновенные содержат достаточный запас питательных веществ. По степени обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием они относятся к группе высоко- и среднеобеспеченных для группы зерновых культур.

Почвенный покров представлен чернозёмом обыкновенным теплым промерзающим. Среди чернозёмов обыкновенных выделены обычные, карбонатные и неполноразвитые роды, мощные, среднемощные и маломощные виды. Среди них преобладают слабоэродированные, потерявшие в процессе смыва от 8 до 14 см перегнойно-аккумулятивного горизонта.

Мощность  пахотного горизонта А₁ составляет 27-30 см. В нем содержится 3,4-3,7 % гумуса, с равномерным его падением по профилю. Цвет темно-серый. Структура комковато-пылеватая, сложение рыхлое. Переход в А₂ постепенный.

Горизонт  А₂ мощностью 40-45 см, темно-коричневого цвета. Содержит 2-3% гумуса. Структура комковато-зернистая. Наблюдается сильное вскипание от соляной кислоты. Горизонт В₁ более светлый. Содержание гумуса 1,7-2,6 %. Структура ореховато-комковатая. Горизонт В₂ серовато-бурого цвета. Мощность около 20 см. Содержит 1,3-1,8 % гумуса. Окрашен в нижней части слабо и неравномерно. Структура ореховатая, тяжелосуглинистая. Наблюдается бурное вскипание от соляной кислоты. Переход в следующий горизонт постепенный.

Иллювиально-карбонатный  горизонт С желто-бурого цвета с затеками гумуса. Тонкопористый с новообразованиями карбонатов в виде белоглазки и прожилок. Тяжелосуглинистый. Бурное вскипание от соляной кислоты. Переходит в почвообразующую породу. Преобладающая часть данного вида черноземов сформировалась на лессовидных и желто-бурых глинах, в связи, с чем они имеют глинистый механический состав.

Сумма поглощенных  оснований в пахотном горизонте  колеблется от 33,0 до 39,0 мг.-экв. на 100 г почвы. Обменный кальций преобладает над обменным магнием: на долю первого приходится свыше 80% от суммы Ca²⁺+Mg²⁺ в верхнем полуметровом слое. Вниз по профилю сумма поглощенных оснований уменьшается и сужается отношение кальций : магний (Полуэктов Е.В., Цвылев Е.М., 2008).

Значительная  мощность гумусного горизонта, его  хорошо выраженная структура положительно влияет на физические свойства почвы: плотность сложения пахотного слоя - 1,10-1,20 г/см³, полевая влагоёмкость – 32-33%. Общее количество пор в верхней части профиля – 52-56%. Это обеспечивает нормальное течение почвенных процессов и развитие растений. Следует обратить внимание на то, что порозность пахотного слоя меняется в течение вегетационного периода под влиянием хозяйственной деятельности человека и внешних факторов: максимальные её значения (58-62%) наблюдаются сразу после основной обработки почвы, независимо от подтипа чернозёма, минимальные – перед уборкой с.-х. культур.

Под влиянием процессов эрозии запасы гумуса снижаются  до 210-320 т/га, содержание общего азота  – до 0,14-0,17 %, уменьшается содержание поглощённых оснований, элементов питания растений, ухудшаются физические и водно-физические свойства почв. Реакция почвенной среды слабощелочная (рН 7,1-7,1). Физические свойства чернозёмов обыкновенных характеризуются: высокой порозностью (до 53-58%) в верхней части профиля, водопроницаемостью (1,6-2,5 мм/мин), низкой плотностью сложения горизонта А (1,18 г/см³). В горизонте В она увеличивается до 1,38-1,43 г/см³.

В чернозёмах, как и в других почвах, элементы питания расположены неравномерно по почвенному профилю: так содержание общего азота в довольно строгом соответствии с количеством гумуса – уменьшается с увеличением глубины; содержание валовых фосфора и калия достаточно высокое в верхних горизонтах и постепенно уменьшается с глубиной. Для подвижных форм этих элементов характерно резкое уменьшение их содержания в подпахотном горизонте по сравнению с пахотным. Вниз по почвенному профилю оно ещё больше снижается, особенно количество подвижного фосфора, что может быть связано с увеличением содержания карбонатов. Максимальное их количество (14-18%) приходится ни нижнюю часть горизонта ВС (Агафонов Е.В., 1999).

В целом почва опытного участка  по плодородию, механическому составу, физико-химическим и другим свойствам соответствует требованиям чины посевной.

Климат

Опыты проводились  в зоне неустойчивого увлажнения. Из-за неравномерного выпадения осадков по сезонам и периодам вегетации с.-х. культур зона, где проводились исследования, также считается зоной недостаточного увлажнения. Территория зоны расположена в западной подобласти атлантико-континентальной степной области умеренного пояса, характеризуется жарким и сухим летом и сравнительно теплой зимой. Для области основными факторами, определяющими климатические условия, являются солнечная радиация и циркуляция атмосферы. Подстилающая поверхность на климатообразование существенного влияния не оказывает, поскольку рельеф области равнинный с небольшими возвышенностями. Азовское и Каспийское моря также не могут повлиять на климат: Азовское  - из-за своих малых размеров, Каспийское – из-за отдаленности (Алисов Б.А., 1956, Климат и агроклиматические ресурсы Ростовской области.., 2002).

Близкое расположение Астрахано - Каспийских сухих степей на востоке обуславливает сухость климата. Черное и Азовское моря с запада способствуют увлажнению части территории области. Среднегодовое количество осадков колеблется по зонам области: в восточных районах 300-350 мм, в западных и центральных 460-490 мм и северной части области 370-480 мм.

Лето сухое, жаркое. Максимальные температуры воздуха летних месяцев в отдельные годы достигают 41°С. Среднегодовая температура воздуха +6,6…+9,4°С (Агроклиматические ресурсы Ростовской области.., 1972).

По данным Е.В. Полуэктова, Е.М. Цвылева (2008) климат Ростовской области умеренно-континентальный. Для него характерно сочетание избытка  тепла с относительным недостатком  влаги. Среднегодовая амплитуда  температур колеблется в пределах 29-31^°С, а абсолютных максимальных и минимальных температур 71-80^°. Осадков выпадает сравнительно немного, в связи с чем большая часть области характеризуется недостаточным и неустойчивым увлажнением. Около одной трети области характеризуется засушливостью.

Среднегодовые температуры нарастают с северо-востока  на юго-запад с 6,5^° до 9,5^°. Наиболее холодный месяц январь: среднеянварские температуры понижаются с юго-запада на северо-восток с – 4,7^° до – 8,8^°. Абсолютный минимум в отдельные годы достигает - 33^°, -34^° на юге и -40^°, -43^° на севере и юго-востоке. Вследствие малой мощности снежного покрова почва промерзает в среднем на глубину 28 см на юге и 52 см на севере; в наиболее холодные годы глубина промерзания достигает 70 см на юге и более 1 м на севере.

В конце  марта – первой декаде апреля происходит переход среднесуточной температуры воздуха через 5^°, а во второй декаде апреля – через 10^°. Длительность периода со среднесуточной температурой воздуха от 0^° до 10^°

составляет 25-35 дней. Быстрое нарастание температур весной вызывает интенсивное таяние снега, усиление интенсивности поверхностного стока на склонах, и как следствие, развитие плоскостной и, особенно, линейной эрозии. Однако заморозки в воздухе могут продолжаться до середины, а в отдельные годы и до третьей декады мая.

Лето  в области жаркое. Среднеиюльские температуры колеблются от 21,7^° на севере до 24,2^° на юго-востоке. Абсолютный минимум температур в отдельные годы достигает 41-42^°. Высокие летние температуры и большая продолжительность вегетационного периода позволяют обеспечить большую сумму температур за период активной вегетации от 2800-3000^° на юге и юго-востоке.

 Количество  атмосферных осадков находится  в непосредственной связи с  общей циркуляцией воздушных  масс и удалённостью от Атлантического  океана. Осадки убывают с юго-запада  на северо-восток. В Приазовье  выпадает 500-510 мм. По годам и сезонам осадки распределяются неравномерно. В теплый период года атмосферных осадков выпадает больше, чем в холодный. Но осадки тёплого периода часто выпадают в виде ливней и мало способствуют увлажнению почвы, т.к. большая часть воды не успевает поглощаться почвой и стекает с полей, особенно при отсутствии противоэрозионных и почвозащитных мероприятий.