Содержание к диссертации
Введение
1 Агроэкологическое обоснование мульчирования почвы соломой 8
1.1 Актуальность мульчирования почвы соломой 8
1.2 Химический состав и разложение соломы в почве 15
1.3 Влияние мульчирования почвы соломой на свойства почвы... 21
1.4 Влияние мульчирования почвы соломой на засоренность посевов 42
1.5 Влияние мульчирования почвы соломой на урожайность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы... 44
1.6 Технологические приемы мульчирования почвы соломой 48
2 Методика и условия проведения исследований 52
2.1 Программаи методика исследований 52
2.2 Характеристика почвенного покрова 57
2.3 Метеорологические условия в годы проведения исследований 61
3 Влияние мульчирования почвы соломой на потенциальное плодородие чернозема типичного 70
3.1 Запасы продуктивной влаги 70
3.2 Плотность сложения почвы 80
3.3 Биологическая активность почвы 85
3.4 Дождевые черви 96
3.5 Содержание биофильных элементов в почве 102
3.5.1 Щелочногидролизуемый азот 104
3.5.2 Подвижный фосфор 109
3.5.3 Подвижный калий 115
4 Влияние мульчирования почвы соломой озимой пшеницы на засоренность посевов сахарной свеклы 122
5 Влияние мульчирования почвы соломой на продуктивность сахарной свеклы 128
5.1 Урожайность сахарной свеклы 128
5.2 Сахаристость корнеплодов и выход сахара 131
6 Экономическая эффективность мульчирования почвы соломой озимой пшеницы при возделлывании сахарной свеклы 135
Выводы 139
Предложения производству 141
Список использованной литературы
- Химический состав и разложение соломы в почве
- Влияние мульчирования почвы соломой на засоренность посевов
- Плотность сложения почвы
- Урожайность сахарной свеклы
Введение к работе
Актуальность темы. В условии дефицита навоза и компостов - главных видов органических удобрений - важным источником органики может стать солома озимых культур, 1 т которой по содержанию органическою вещества, азота, фосфора и калия и влиянию на воспроизводство гумуса эквивалентна 24 т подстилочного навоза.
В земледелии Российской Федерации ежегодно можно использовать на удобрение (без отчуждения с полой) до 45-50 млн. т соломы, что по содержанию органического вещества соответствует 150 млн.т подстилочного навоза.
Использование соломы в качестве органического удобрения в 4 раза дешевле, чем применение эквивалентного по агрономической эффективности количества навоза.
Особенно важен этот прием сейчас в фермерских (крестьянских) хозяйствах, в которых мало скота и ограничен гссортямент культур.
Все это вынуждает заняться разработкой биологических способов повышения урожайности сахарной свеклы, основанных на естественном воспроизводстве плодородия почвы, на повышении замкнутости круговорота веществ н энергии в агроэкосистеме, снижении воздействия средств химизации на окружающую среду и качество получаемой продукции.
В связи с этим, в настоящее время разработка практических приемов экологически безопасного земледелия и изучение нх влияния на плодородие почвы и продуктивность возделываемых сельскохозяйственных культур, в частности сахарной свеклы, является весьма актуальной и перспективной задачей.
Цель н задачи исследований. Цглью работы является установление агро-экологической эффективности мульчиїюнания почвы соломой озимой пшеницы на фоне различных способов основной обработки и уровней удобренности почвы при возделывании сахарной свеклы в звене зернопаропропашиого севооборота.
Для достижения поставленной пели были решены следующие задачи:
1. Изучить особенности агроэкологического влияния мульчирования почвы
соломой на основные агрофизические, іігрохнмнческне и биологические свойства
чернозема типичного.
-
Определить наиболее эсЫЬективные способы заделки соломы озимой пшеницы под сахарную свеклу.
-
Изучить агроэкологичеогую 'ффекгавность мульчирования почвы на различных фонах удобренности.
-
Определить уровень засоренности посевов сахарной свеклы при различных способах заделки соломы и уровнях удобргнности.
-
Установить степень воздействия мульчирования почвы на урожайность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы,
-
Оценить экологскжономическую эффективность мульчирования почвы соломой озимой пшеницы при возделывании сахарной свеклы.
Научная иовизна. В диссертационной работе впервые в условиях Цен-
трально-Черноземного региона установлено влнз ние мульчнмвання'ТючвБгсо-ломой озимой пшеницы на фоне отвальной и беіотвальшіі'оббабсітбк почвы и
ff~3SdVf
фонд научней литература -
№.
различных доз минеральных и органических удобрений на плодородие чернозема типичного, продуктивность и качество корнеплодов сахарной свеклы.
Практическая значимость работы заключается » повышении потенциального плодородия почвы и урожайности сахарной свеклы, а также в решении проблемы утилизации соломы и снижении затрат на ее уборку н транспортировку.
Материалы исследований могут был* использованы при разработке альтернативных систем земледелия на чернозема типичном Центоально-Чернооемного региона н непосредственно агрономами хозяйств в практической работе, а также в учебном процессе
Защищаемые положення: .
-
Мульчирование почвы соломой отмой пшеницы при возделывании сахарной свеклы улучшает агрдакологическсе состояние чернозема типичного.
-
Мульчирование почвы соломой на фоне отвальной обработки в сравнении с безотвальной улучшает фнтосанитарное состояние посевов сахарной свеклы.
3. Мульчирование почвы соломой озимой пшеницы на органо-
мииеральном фоне удобрения (навоз 30 т/га + зеленое удобрение + Н» Р«> К/» +
активатор почвенной микрофлоры) обеспечивает наибольшую прибавку урожая
корнеплодов сахарной свеклы и выход сахара.
4. Возделывание сахарной свеклы на фоне мульчирования почвы соломой
озимой пшеницы в условиях отвальной обработки и органо-минеральных удоб
рений (навоз 30 т/га + зеленое удобрение + N«>P«>K«) + активатор почвенной
микрофлоры) обеспечивает наибольшую эколого-экономическую эффектив
ность.
Апробации работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на научно-практических конференциях нрофессорско-преподашпельского состава Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.ІІ Иванова в 2002-2006 годах, на научно-практической конференции «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки в начале XXI века» Воронежского государственного агроунивер-ситета им КД. Глинки в 2003 ixvry, на международных научно-практических конференциях ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ в 2003-2004 годах, на международной научно-практической конференции Белгородского НИИ сельского хозяйства в 2004 году.
Производственная проверка результатов исследования, проведенная в ЗАО «Курсксемнаука» Курского района Курской области, подтверждает выводы, полученные в лабораторнс-полевом опыте.
Личный вклад автора состоит в разрабогке научной гипотезы, программы исследований, проведении лабораторных, полевых, производственных опытов и обобщении экспериментального материала. На основании анализа полученных материалов автор разработал концепцию использования побочной продукции (соломы озимой пшеницы) в качестве мульчи при возделывании сахарной свеклы.
Публикации. По материалам проведенных исследований опубликовано 5 работ.
Структура н объем работы. Диссертация изложена на русском языке на 189 страницах компьютерной верстки и состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству и списка использованной литературы, включагошего 270 источников, в том числе 42 на иностранных языках. Работа содержит 19 таблиц, 17 рисунков, 22 приложения.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю: доктору с.-х. наук, профессору ВЛ. Герасименко, заместителю директора КНИИ АПП доктору с.-х. наук, профессору ЕШЛазареву, сотрудникам КНИН АЛЛ; кафедры экологии и охраны природы и межфакультегской аналитической лаборатории КГСХА.
Химический состав и разложение соломы в почве
Действие соломы озимой пшеницы на свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур (в частности сахарной свеклы) зависит от интенсивности разложения соломы микроорганизмами, что в свою очередь определяется прежде всего ее химическим составом.
Химический состав соломы изменяется в широких пределах и зависит от почвенных и погодных условий. В среднем, солома содержит около 15% воды и 85% сухого вещества, в состав которого входят многие элементы, весьма ценные для повышения плодородия почвы. Органическое вещество соломы представлено, в основном, клетчаткой (от 26 до 45 %) и безазотистыми экстрактивными веществами (БЭВ) (27-43 %) (О.Е Авров, З.М. Мороз, 1979; Н.В. Парахин, В.Т. Лобков, Н.К. Кружков, 2000). Солома состоит, в основном, из трех групп органических соединений: целлюлозы, гемецеллюлозы и лигнина. Целлюлоза представляет собой глюкозу, связанную в мицеллярные молекулы. Гемецеллюлоза образована из пентозанных Сахаров. Лигнин - полимер ароматических соединений, придающий растительному материалу прочность и жесткость. Кроме основных групп органических соединений, в соломе небольшое количество белка, восков, сахара, солей и нерастворимой золы. Солома злаковых культур характеризуется невысоким содержанием протеина (до 5-8 %) и жира (до 1,0-1,2 %). Содержание золы, в среднем, составляет около 4-7 % (О.Е Авров, З.М. Мороз, 1979; О.А. Берестецкий, 1984; Н.В. Парахин, В.Т. Лобков, Н.К. Кружков, 2000).
Органические соединения химически стабильны и могут быть использованы растениями только после разрушения микроорганизмами. В первую очередь разрушаются простые углеводы и белки, затем — целлюлоза и геме-целлюлоза, в последнюю очередь разлагается лигнин (Н.В. Парахин, В,Т. Лобков, Н.К. Кружков, 2000).
Содержание минеральных элементов колеблется от 4 до 12 %, и в них преобладает окись кремния, в то время как основные макроэлементы (Са, Р, Na) содержатся в небольших количествах. Витамины в соломе практически отсутствуют. Солома злаковых и пожнивные остатки содержат также и водорастворимые вещества фенольных кислот (О.Е Авров, З.М. Мороз, 1979;).
В соломе озимой пшеницы содержится: сухого вещества 86 %, органического вещества 82 %, азота 0,46 %, фосфора 0,07-0,25 %, калия 0,64-1,14 %, кальция 0,21 %, магния 0,07 %, соотношение C:N 80-90 (Н.В. Парахин, В.Т. Лобков, Н.К. Кружков, 2000; Т.Ю. Анисимова, 2002).
Кроме того, в соломе содержатся в малых количествах микроэлементы -бор, медь (0,03 %), марганец, молибден (0,0008 %), цинк (0,05 %), кобальт (0,001 %), сера (0,04 %), свинец (0,001 %), хром (0,02 %), никель (0,006 %). Ртуть, кадмий и мышьяк- не обнаружены (А.Р. Стейнифорт, 1983; Н.В. Парахин, В.Т. Лобков, Н.К. Кружков, 2000).
Таким образом, солома содержит все необходимые растениям питательные вещества, которые в результате деятельности почвенных микроорганизмов переходят в легкодоступные формы. По данным В.А. Деревягина (1987) при урожайности зерна зерновых культур 25-30 ц/га с соломой в почву может быть возвращено 10-15 кг азота, 5-8 кг фосфора и 18-24 кг калия. По данным В. Бергмана (1966), в 5 т соломы содержится 20-30 кг азота, 5-7 кг фосфора, 60-90 кг калия, 10-15 кг кальция, 4-6 кг магния, 5-8 кг серы, 25 г бора, 15 г меди, 150 г марганца, 2 г молибдена, 200 г цинка, 0,5 г кобальта. Причем в соломе микроэлементов больше, чем в зерне тех же культур. Удобрительная ценность соломы зависит не только от содержания в ней тех или иных элементов, но и от их соотношения. Особенно это касается соотношения углерода и азота. При их соотношении меньшем, чем 20:1 разложение органической массы соломы будет происходить медленнее, и в почве будут преобладать процессы иммобилизации подвижных форм азота, что может привести к азотному голоданию растений. В прямой зависимости от соотношения C:N находится скорость разложения соломы. Чем это соотношение уже, тем быстрее идет разложение (Н.В. Парахин, В.Т. Лобков, Н.К. Кружков, 2000).
При разложении внесенной в почву соломы преобладают два основных процесса трансформации органического вещества: до конечных продуктов -углекислоты, воды и минеральных элементов - минерализация, до образования стабильных гумусовых веществ - гумификация. Оба процесса имеют большое значение для жизнедеятельности растений. Минерализация способствует переходу в доступное состояние закрепленных в органическом веществе элементов питания. При гумификации свежего органического вещества формируются агрономически ценные физические свойства почвы: структура, водопроницаемость, плотность, влагоемкость. В среднем, из поступившего в почву свежего органического вещества 90% минерализуется до конечных продуктов и лишь 10% участвует в синтезе гумусовых соединений.
В процессе разложения соломы наблюдается смена микрофлоры, обусловленная специализацией функций микроорганизмов. При внесении соломы в почву в ней сначала разлагаются простые углеводы, гемецеллюлозы, белковые соединения, затем целлюлоза и лигнин. В это время развивается многочисленная группа неспорообразующих бактерий, в основном рода Pseudomo-nas, а также мукоровые и пикнидиальпые грибы (Е.З. Теппер, 1976).
Позднее в разложение соломы включаются микроорганизмы (грибы родов Mukor, Aspergillus, бациллы - Вас. subtillis, Вас. mesenterikus), разлагающие пектиновые вещества (Е.Н. Мишустин, 1972; Е.З. Теппер, 1976).
Влияние мульчирования почвы соломой на засоренность посевов
В исследованиях П.К. Иванова (1975), опубликованных в книге "Исследование соломы в сельском хозяйстве" (О.Е. Авров, З.М. Мороз, 1979), внесение соломы под раннюю зяблевую вспашку повышало содержание в почве подвижных соединений фосфора как в первый год, так и во второй год после ее запашки. Увеличение количества подвижных фосфатов объясняется активизацией фосфорных бактерий, минерализующих труднодоступный фосфор. Мульчирование почвы соломой злаковых культур способствует существенному обогащению ее калием. При разложении в почву возвращается до 80 % вынесенного растениями калия (R.F. Follett et ah, 1987). О.Г. Ангилеев (1990) считает, что таким образом можно полностью отказаться от калийных удобрений на черноземных почвах.
Шаминад (I960) установил повышенное поглощение калия благодаря соломе, связанное с увеличением доступности почвенного калия для растений.
В своих исследованиях Н.А. Батяхина и Е.Н. Осокин (2004) наблюдали увеличение содержание обменного калия в почве на 8-12 % при запахивании соломы в почву.
Запахивание соломы, особенно вместе с минеральными удобрениями, при достаточном увлажнении почвы повышает доступность соединений фосфора и калия для растений (Г.К. Иванов, А.Н. Данилов, 1973; W. Flaig, Е. Saolbach, 1959; F. Ruther, 1963;). Мобилизация питательных элементов связана с образованием при разложении соломы веществ кислой природы, растворяющих малоподвижные соединения (М.М. Кононова, Е.Н. Мишустин, Э.А. Штина, 1972).
В некоторых других опытах влияние мульчирования почвы соломой на баланс питательных веществ или на поглощение питательных веществ растениями было менее четко выражено. Так, Н. Kick, R. Sadri, Grosse-Brauchmann (1961) на основании результатов вегетационных опытов пришли к выводу, что внесение соломы из расчета 10 т/га не оказывает никакого заметного влияния на связывание или доступность одновременно вносимого минерального фосфора. R. Henze (1960) после четырех лет ведения полевого опыта не обнаружил никаких изменений под влиянием удобрения соломой в содержании лак-татнорастворимых фосфора и калия.
При использовании соломы зерновых культур в качестве мульчирующего материала и органического удобрения возникает проблема образования и накопления фитотоксических или стимулирующих рост и развитие растений органических соединений.
А.Н. Гродзинский (1991), ссылаясь на работы Г. Боде, отмечает, что максимум выделений в почву больших количеств разнообразных вторичных метаболитов с отмирающими растениями приходится на осень. Обладая неспецифичностью действия, эти соединения формируют положительные или отрицательные почвенные аллелопатические свойства, которые зависят не столько от химического состава, как от концентрации аллелопатически активных веществ в почве (Р. Уиттекер, 1980).
Аллелопатическое действие почвы выражается в накоплении в ней са-пролинов в количествах, оказывающих угнетающее действие на культивируемые растения, более известное в земледелии как вид почвенной токсичности. На начальных этапах разложения соломы образуются фенольные соединения, органические кислоты, этилен и другие ингибиторы роста и развития растений (О.Д. Сидоренко, Л.К. Ницэ, 1980; Т. McCalla, F. Norstadt, 1974). Эти соединения тормозят прорастание семян, замедляют и угнетают жизненные процессы молодых растений.
В опытах A.G. Winter, F. Schonbeck (1954)обнаружили, что водный экстракт соломы и корней зерновых культур ингибирует развитие растений. В соломе злаковых культур и в продуктах ее распада обнаружен ряд производных фенола, токсически действующих на растения. Многие фенол ьные кислоты токсично влияют на прорастание семян.
Фитотоксический эффект водной вытяжки соломы и растворов феноль-ных соединений проявляется в торможении роста корней, хлорозе растений, нарушении обмена веществ, задержке поступления питательных веществ, подавлении дыхательного процесса. Первичные корни особенно чувствительны к токсикантам.
Депрессивное влияние почвы усиливается с возрастанием количества соломистой мульчи, так как увеличивается концентрация фенольных соединений в почве (В.Т. Емцев, Л.К. Ницэ, 1980). Токсичность почвы изменяется в зависимости от размера частиц соломенной мульчи. При величине частиц в 10 см и больше происходит существенное сокращение накопления токсичных веществ, связанное с увеличением аэрации почвы и соответствующим усилением аэробной деструкции мульчи. Природные соединения фенола и их дериваты, накапливаемые в почве, в конечном итоге разрушаются микроорганизмами тем быстрее, чем выше микробиологическая активность (R.K. Crooston, J.E.Kurle, 1989).
В полевых условиях умеренного климата отрицательное аллелопатиче-ское свойство почвы сохраняется 1-2 месяца (В.Т. Лобков, 1988). По истечении этого периода в почве происходит распад токсичных веществ и уменьшение концентрации аллелопатических соединений, и, следовательно, снятие депрессии почвы на живые объекты (Б.И. Голод, 1968; A.M. Гродзинский, 1991). Поэтому в почве, замульчированной соломой, содержание ингибирую-щих веществ весной ниже, чем осенью.
Дальнейшее снижение концентрации приводит к прямо противоположному эффекту, аллелопатические свойства почвы изменяются, в положительную строну. При низком содержании аллелопатических веществ в почве она начинает оказывать как прямое, так и опосредованное действие, стимулирующее все жизненные процессы организмов-акцепторов (Р. Уиттекер, 1980).
Соединения хининовой группы, входящие в состав каминов, аккумулированных почвой, трансформируются в перегной, ускоряя процессы гумусо-образования (О.Д. Сидаренко, Л.К. Ницэ, 1980).
Плотность сложения почвы
Агроэкосистемы представляют собой искусственные образования, дли тельное и высокопродуктивное использование которых, становится возмож ным только при экологически обоснованном подходе к регулированию их функций.
Одним из важнейших условий почвообразования, и тем звеном, которое во многом обеспечивает экологическое равновесие любой почвенной экосистемы, является деятельность микроорганизмов.
Экологическое значение почвенных микроорганизмов очень велико. С их деятельностью тесно связаны процессы синтеза и распада гумуса, минерализация вносимых в почву органических удобрений, пожнивно-корневых остатков возделываемых культур, переход труднорастворимых и недоступных для растений элементов в доступные формы, обогащение почвы биологическим азотом за счет азотфиксации и трансформации вносимых в почву минеральных и органических удобрений (Д.Г. Звягинцев, 1987).
При этом биологическая активность почвы должна быть оптимальной, поскольку при низкой активности микроорганизмов разложение растительных остатков и формирование пищевого режима идет медленно, а при очень высокой процессы минерализации идут более интенсивно, и гумусовых веществ образуется меньше.
Почвенные микроорганизмы четко реагируют на любые земледельческие воздействия. Интенсивность почвенных биологических процессов во многом зависит от приемов обработки почвы, увлажнения и наличия доступных форм азота. Способ обработки почвы обеспечивает распределение основной массы органических веществ и интенсивность аэрации почвы, что приводит к различной биогенности ее слоев и разнокачественности их по плодородию в зависимости от распределения по профилю. При вспашке перемещенный в нижнюю часть горизонта верхний слой теряет активность, а новый верхний слой постепенно активизируется. В определенный момент наступает равновесие - одинаковая активность всего пахотного слоя по факторам плодородия. Однако суммарная активность биокомплекса существенно не зависит от способа обработки почвы (Н.А. Батяхина, 1980).
Деятельность почвенных микроорганизмов в значительной степени определяется условиями внешней среды, основным из которых является дефицит влаги. Частые летние атмосферные и почвенные засухи отрицательно сказываются на жизнедеятельности микроорганизмов, при этом биологическая активность в верхнем слое почвы в отдельные месяцы снижается до минимума (Г.Н. Гаврилов,1989).
Данные микробиологических исследований свидетельствуют, что внесение в почву органических удобрений влияет не только на общее количество микроорганизмов, но и на их видовой состав.
К числу важнейших агротехнических мероприятий, положительно влияющих на биологическую активность почвы и жизнедеятельность полезных микроорганизмов, можно отнести мульчирование почвы соломой озимой пшеницы. Увеличение численности и активности различных групп микроорганизмов при внесении соломы обусловлено наличием в ней доступных источников питания и в первую очередь углерода.
Исследованиями Е.Н. Мушустина (1966) установлено, что основная масса микроорганизмов сосредоточена в верхнем 0-20 см слое почвы. В опытах В.Т. Емцева и Л,К. Ницэ (1980) доказано, что солома существенно стимулирует развитие микрофлоры почв, особенно в том слое почвы, в который она была внесена.
Заделка пожнивных остатков и соломы в почву в сочетании с внесением минеральных удобрений - полезный прием для улучшения биологических свойств почв вообще, однако следует иметь в виду, что после злаковых предшественников и особенно в почве с сильно выраженной иммобилизацией азота необходимо вносить более высокие дозы азотных удобрений (Ж. Войнова-Райкова, В. Ранков, Г. Ампова, 1986).
Направленность почвообразовательных процессов и стабильность экологического состояния почв прежде всего зависит от интенсивности и направленности протекания биологических процессов. Поэтому, исследования по влиянию мульчирования почвы соломой, особенно в сочетании с органическими и минеральными удобрениями на фоне различных способов заделки соломы, на микробиологические процессы являются актуальными и перспективными.
Действие заделки соломы в почву на микробиологическую активность чернозема типичного изучалось нами в полевом опыте на протяжении трех лет исследований (2002- 2004 гг.). Отобранные в середине вегетационного периода образцы высушивались и затем инкубировались в течение двух недель. Микробиологическая активность определялась в инкубированных образцах.
Под действием соломы и, особенно, при ее сочетании с органическими и минеральными удобрениями развитие микроорганизмов, участвующих в превращениях органических (на МПА) и минеральных (на КАА) соединений азота происходило более интенсивно, чем на контроле (таблица 8).
Урожайность сахарной свеклы
Активизация микробиологических, биохимических процессов, улучшение агрогенетических показателей изучаемой почвы, достигнутое нами путем внесения в почву измельченной соломы в качестве мульчирующего материала и компенсирующей дозы аммиачной селитры (Ni0), не могло не отразиться на урожайности сахарной свеклы. Однако следует отметить, что в первый год после внесения соломы не всегда отмечается повышение урожайности, особенно без добавления компенсирующей дозы азотсодержащих удобрений.
Проведенные трехлетние исследования показали, что мульчирование почвы соломой озимой пшеницы положительно влияет на урожайность корнеплодов сахарной свеклы уже в первый год его последействия (приложение 20 ), Во все годы наблюдений получена достоверная прибавка по вариантам опыта, относительно контрольных вариантов.
В среднем за три года урожайность корнеплодов сахарной на участках без заделки соломы изменялась в пределах от 328 до 468 ц/га, а на участках с мульчированием - от 337 до 478 ц/га в зависимости от фона удобренности и способа основной обработки. Прибавка от мульчирования здесь составляет 9-12 ц/га (таблица 16). Наибольшее увеличение корнеплодов сахарной свеклы от мульчирования было зафиксировано на органо-минеральном (навоз 30 т/га и зеленые удобрения под предшественник, N6OPGOK6O поД сахарную свеклу, АПМ) фоне удобренности (+12 ц/га), наименьшее наблюдалось на фоне без удобрений (+9 ц/га). На фоне органических удобрений (навоз 60 т/га и зеленые удобрения под предшественник) и активатора почвенной микрофлоры (АПМ) урожайность корнеплодов сахарной свеклы увеличивалась от мульчи рования почвы соломой озимой пшеницы на 11 ц/га, а на фоне минеральных удобрений (N120P120K120)) внесенных непосредственно под сахарную свеклу -на 10 ц/га. Однако на этом варианте, при комплексном применении минеральных удобрений (N120P120K120) и мульчирования под вспашку, получена максимальная урожайность сахарной свеклы - 478 ц/га, что на 150 ц/га больше, чем на варианте без удобрений и соломы. Совместное применения мульчирования почвы соломой, органических удобрений (навоз 60 т/га и зеленое удобрение под предшественник) и активатора почвенной микрофлоры дает прибавку 108 ц/га по отношению к варианту без удобрений и мульчирования.
Прибавка от мульчирования при заделке соломы в верхний 0-10 см слой почвы составляет 9 ц/га, а при заделке ее на глубину 27-30 см - 12 ц/га. Увеличение урожайности сахарной свеклы от мульчирования почвы соломой при отвальной и чизельной обработке почвы было одинаковым.
Обработкой почвы можно существенным образом влиять на агрофизические показатели почв, в частности на плотность сложения. При снижении плотности сложения почвы, в результате мульчирования соломой создаются более благоприятные условия для развития растений сахарной свеклы и получения высокого урожая.
Корреляционно-регрессионный анализ позволил установить связь между плотностью сложения почвы (х, г/см3) и урожайностью корнеплодов сахар ной свеклы (Y, ц/га). При расчете квадратичной зависимости Y = a + bx + сх , коэффициент корреляции (R) составляет 0,90 при n = 6 и уровне значимости 95%, что указывает на тесную связь между этими показателями, характеризующуюся уравнением : Y =-51201,4+ 97618 х-46115,2 х2
Уравнение регрессии показывает, что с уменьшением плотности сложения почвы, урожайность сахарной свеклы увеличивается при диапазоне х = 1,05-1,16 г/см3.
Таким образом, мульчирование почвы соломой озимой пшеницы способствует увеличению урожайности сахарной свеклы.
Качество корней сахарной свеклы характеризует количество накопленного в них сахара. Сахаристость корнеплодов зависит от условий возделывания и может изменяться в пределах от 12 до 20%.
Внесением удобрений можно изменять направленность процессов обмена веществ в желательную сторону и вызывать накопление в растениях Сахаров и других веществ. Относительное содержание Сахаров при пониженном азотном питании обычно более высокое, чем при оптимальных условиях азотного питания. Дозы азота, превышающие оптимальные, обусловливают снижение содержания сахара и ухудшение технологических качеств свеклы. Однако недостаток азота может вызвать снижение содержания подвижных форм углеводов за счет увеличения содержания клетчатки.
Очень сильное влияние на биохимические процессы в растениях оказывает фосфор, принимающий непосредственное участие в синтезе и распаде сахарозы. При недостатке фосфора в растениях содержится относительно меньшее количество сахарозы, а при внесении фосфора оно увеличивается.
При недостатке калия в растениях сахарной свеклы ослабляется синтез сахарозы. При внесении в почву калийных удобрений биосинтез и накопление в растениях сахарозы резко усиливается.
Улучшая агрофизические и агрохимические (содержание в почве доступных форм азота, фосфора и калия) свойства почвы, мульчирование почвы соломой озимой пшеницы способствует улучшению технологических качеств корнеплодов, в частности увеличению содержания сахарозы и тем самым уве личивает сбор сахара с 1 га посевной площади.
Нами изучалось накопление сахарозы в корнеплодах сахарной свеклы и сбор сахара с 1 га в зависимости от наличия в почве мульчирующего материала и его сочетания с фоном удобренности, а также от способа заделки соломы в почву.
Исследования сахаристости корнеплодов сахарной свеклы в 2002-2004 гг. показали, что в среднем за три года содержание сахара в корнеплодах из менялось на мульчированных вариантах от 17,9 до 19,5 %, а на вариантах без мульчирования - от 17,6 до 19,1 % в зависимости от фона удобренности и способа основной обработки почвы (таблица 17).
