Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Особенности выращивания кориандра в ЦЧЗ (обзор литературы) 13
1.1. Культура кориандра 13
1.2. Историческое размещение кориандра в РФ 18
1.3. Биологические особенности кориандра 21
1.4. Влияние агроэкологических условий на продуктивность кориандра и качество урожая 27
1.5. Севообороты и технологии выращивания кориандра 33
1.6. Обработка почвы под кориандр 39
1.7. Удобрение кориандра 44
ГЛАВА II. Условия и методика проведения исследований 49
2.1. Почвенно-климатические условия ЦЧЗ и Белгородской области. Метеорологические условия периода исследований 49
2.2. Анализ состояния почв Алексеевской опытной станции по материалам агрохимических обследований 53
2.3. Схемы опытов и методика лабораторно-полевых исследований 56
ГЛАВА III. Изменение агрофизических и агрохимических свойств почвы под кориандром в зависимости от способов обработки и удобрений 61
3.1. Влияние способов основной обработки почвы и удобрений кориандра на плотность и пористость почвы 61
3.2. Водообеспеченность и водопотребление кориандра в зависимости от способов обработки почвы и доз удобрений 66
3.3. Изменение агрохимических свойств почвы под кориандром в зависимости от способов обработки и доз удобрений 70
3.3.1. Содержание минерального азота в почве под кориандром 70
3.3.2. Содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве под кориандром 81
3.5. Изменение содержания гумуса и физико-химических свойств почвы под кориандром 85
3.5.1. Влияние способов обработки почвы и удобрений на содержание гумуса в почве под кориандром 85
3.5.2. Кислотность почвы под кориандром в зависимости от способов обработки почвы и доз удобрений 90
3.5.3. Изменения в обеспеченности почвы обменными основаниями под действием обработки и удобрений 94
3.5.4. Влияние способов обработки и доз удобрений на изменения поглотительной способности, насыщенности основаниями 99
ГЛАВА IV. Изменение санитарного состояния посевов кориандра под влиянием обработки почвы и удобрений 104
4.1. Засоренность посевов кориандра в зависимости от способов обработки почвы и удобрений 104
4.2. Влияние способов обработки почвы и удобрений на развитие рамуляриоза 110
ГЛАВА V. Продуктивность кориандра и качество урожая в зависимости от обработки почвы и удобрений 112
5.1. Влияние обработки почвы и удобрений на урожайность кориандра 112
5.2. Масса плодов кориандра в зависимости от обработки и удобрений 117
5.3. Накопление эфирного масла в плодах кориандра 121
5.4. Сбор эфирного масла кориандра в зависимости от обработки почвы и удобрений 125
5.5. Влияние способов обработки почвы и доз удобрений на всхожесть плодов кориандра 144
ГЛАВА VI. Экономическая и энергетическая оценка эффективности способов обработки почвы и доз удобрений под кориандр 132
6.1. Экономическая оценка способов обработки почвы и доз удобрений под кориандр 132
6.2. Биоэнергетическая оценка эффективности способов обработки почвы и удобрений под кориандр 135
Выводы 140
Предложения производству 143
Литература
- Биологические особенности кориандра
- Анализ состояния почв Алексеевской опытной станции по материалам агрохимических обследований
- Водообеспеченность и водопотребление кориандра в зависимости от способов обработки почвы и доз удобрений
- Влияние способов обработки почвы и удобрений на развитие рамуляриоза
Введение к работе
В комплексе экологических условий одно из ведущих мест принадлежит почве, плодородие которой определяется ее природными свойствами и хозяйственной деятельностью человека. Более половины всей продукции растениеводства России производится на черноземных почвах, заслуженно пользующихся репутацией лучших почв мира.Однако интенсивная эксплуатация природного плодородия черноземов привела их к сильной деградации. Перед хозяйствами России остро встали те же проблемы, что и во всем мире - восстановление плодородия почв.
Для Центрально-Черноземной зоны характерно неустойчивое и недостаточное увлажнение с регулярно повторяющимися засухами и интенсивными эрозионными процессами. По мнению ведущих ученых страны защита почв от эрозии и борьба с засухой в условиях Центрально-Черноземной зоны, должна быть единым целым и любые системы земледелия необходимо ориентировать на почвозащитность (Котлярова, 1983; Каштанов, 1983). В технологиях выращивания сельскохозяйственных культур основополагающими моментами должны являться: научно обоснованные севообороты; дифференцированная система обработки почвы с учетом биологических требований культуры и агроклиматических условий; поддержание почвы в биологически активном состоянии с учетом оптимизации питания растений (Минеев, 1993).
На современном этапе основная обработка почвы - решающее звено в системе земледелия, фундаментом, на котором базируются все другие звенья системы земледелия как удобрения, семена, пестициды, машины по возделыванию, уходу за посевами и уборке урожая. В условиях дальнейшей интенсификации и экологизации земледелия первостепенное значение приобретает разработка и обоснование ресурсосберегающей обработки как основы низкозатратных технологий возделывания культуры оптимизации питания.
Во многих регионах накоплен многолетний практический опыт успешного применения безотвальной обработки взамен отвальной вспашки.
Опытами научных учреждений и производственной практикой показано, что нет почв, где бы действие удобрений на урожай и качество сельскохозяйственных культур не было бы положительным. Эффективность удобрений значительно повышается при использовании их в комплексе с другими приемами агротехники. Отмечается положительное влияние противоэрозионной обработки почвы на эффективность удобрений. Безотвальными способами обработки почвы обеспечивается не только повышение устойчивости почвы к эрозии, но и более эффективное использование удобрений (Синягин,1980; Моргун, Шикула, Тарарико, 1983). Установлено положительное влияние умеренных доз минеральных удобрений (по 40-60 кг д. в. NPK на I га) на агрохимические и биологические свойства почвы, урожай и качество возделываемых культур. Но в то же время регулярное внесение высоких доз удобрений часто приводит к негативным явлениям и ухудшению агрохимических свойств почвы (повышению кислотности, снижению суммы обменных оснований, гумуса и др.). Удобрения влияют также и на микробиологическую активность почвы (Тишков, 1996). При переходе на плоскорезную обработку почвы без оборота пласта меняется и режим питания растений. Поэтому при изучении режимов обработки почвы необходимо уточнение доз удобрений в зависимости от способов обработки почвы.
Огромная масса пахотных земель в Центрально-Черноземной зоне и в частности в Белгородской области вследствие высокой степени эродированности требует выведения их из интенсивного использования. В данном случае перед земледелием встают две неотложные задачи: получение более высокого урожая культивируемых сельскохозяйственных растений на площадях пашни первой категории; применение почвозащитных технологий выращивания на эродированных почвах, позволяющих получать стабильные урожаи возделываемых культур при условии сохранения и воспроизводства почвенного плодородия (Котлярова, 1995).
В современных экономических условиях при недостатках техники, удобрений, средств защиты растений, горюче-смазочных материалов, возникает необходимость совершенствования структуры посевных площадей с расширением менее энергозатратных экономных культур, пользующихся повышенным спросом на рынке сбыта, и некоторым сокращением интенсивных пропашных высокозатратных культур. Одной из таких технических культур можно назвать кориандр.
В мировой практике культура кориандра имеет три направления: на зерно для получения эфирного масла; на зерно в качестве пряности без извлечения эфирного масла; огородная культура для получения пряной зелени. До 90-х годов на долю кориандра приходилось около 80% всех эфироносов нашей страны. Наиболее значительные площади кориандра (45,5% от всей посевной площади) - 22,6 тыс. га, размещались в Белгородской области. В настоящее время некогда развитая эфиромасличная промышленность России находится в состоянии острого экономического кризиса, который проявился в резком сокращении посевных площадей кориандра. В последнее время на мировом и внутреннем ранках просматривается повышенный интерес к плодам и эфирному маслу кориандра. Растет спрос на кориандр пищевого назначения.
Кориандр является основной эфиромасличной культурой ЦЧЗ и Белгородской области. Современные высокопродуктивные сорта кориандра имеют высокий потенциал урожайности. Однако в хозяйствах урожайность кориандра остается на низком уровне. Основными причинами являются: размещение кориандра на малоплодородных участках, применение ранее разработанных технологий выращивания без учета агроклиматических условий, несовершенство и неустойчивость технологий выращивания к неблагоприятным факторам среды.
Согласно приоритетным задачам развития науки и анализа состояния эфиромасличной отрасли в области создания технологий выращивания актуальной остается проблема разработки ресурсоэкономной, экологически безопасной и экономически оправданной технологии, обеспечивающей сохранение и повышение устойчивости почв к естественным и антропогенным воздействиям, получение стабильных урожаев кориандра.
Научными исследованиями Алексеевской опытной станции в одногодичных полевых опытах установлено экономичное и энергосберегающее значение плоскорезных обработок почвы в системе основной подготовки под кориандр, не снижающих урожая, а в некоторых случаях повышающих его на 1,5-2,0 %.
Установленная и рекомендуемая до настоящего времени полная доза минеральных удобрений под кориандр, вносимая под основную обработку -N6o Р90 Kso- При изменении режима обработки почвы с переходом на безотвальную обработку без оборота пласта, возможно и изменение режима питания растений кориандра, поэтому необходимо уточнение доз удобрений кориандра в зависимости от способов обработки почвы.
Исследований по совместному изучению различных способов основной обработки почвы и доз удобрений кориандра в севообороте не проводилось.
Актуальность проблемы. Увеличение производства кориандра -немаловажный фактор в разрешении проблем здравоохранения, эфиромасличной и пищевой отраслей РФ. Белгородская область является исторически сложившимся регионом производства кориандра. Возрастающие на мировом рынке потребности в сырье кориандра и в эфирном масле ставят производство кориандра в сферу экономически выгодных культур. С появлением на рынке крупных предприятий по приготовлению пряно-ароматических смесей и их ингредиентов, спрос на кориандр в настоящее время повышен.
В связи с этим увеличение продуктивности кориандра и улучшение качества плодов является актуальной задачей, достижение которой возможно только при повышении культуры земледелия и плодородия полей, применения научно-обоснованных технологий выращивания.
Состояние земледелия и экономическая ситуация в сельском хозяйстве требует разработки почвозащитных и низкозатратных систем земледелия, основными элементами которых являются способы основной обработки почвы и дозы удобрений.
Наибольшую ценность в результатах исследований влияния способов обработки почвы и удобрений в севообороте на почвенное плодородие и продуктивность культур имеют длительные стационарные опыты. Они позволяют выявить направленность и скорость изменения показателей плодородия почв под действием этих факторов, степень проявления нежелательных последствий и дают научную основу для разработки такой системы минерального питания с.-х. культур, которая сохраняла бы почвенное плодородие и отвечала требованиям охраны окружающей среды.
Проводимые ранее научные исследования по обработкам и удобрениям кориандра проводились без взаимосвязи и вне севооборота и практически не касались вопросов сохранения плодородия почвы.
Для разрешения этих вопросов в 1995 году нами был заложен двухфакторный стационарный опыт по изучению способов обработки почвы и питания кориандра в севообороте с введением многолетних трав, использованием соломы и пожнивных остатков культур севооборота, сниженных доз минеральных удобрений.
Ввиду того, что кориандру, как правило, отводятся не самые лучшие равнинные почвы, а большей частью, эрозионные или эрозионно-опасные участки, опыт размещен на выщелоченном слабо смытом черноземе на участке с уклоном в 1-3 .
В настоящей диссертационной работе была установлена эффективность способов основной обработки почвы и доз минеральных удобрений под кориандр с точки зрения продуктивности культуры, агрофизических, агрохимических и физико-химических свойств почвы, экономической и энергетической оценки агроприемов.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась разработка способов обработки почвы и доз минеральных удобрений под кориандр в севообороте с многолетними травами, обеспечивающих наибольшую продуктивность и высокое качество урожая плодов при поддержании плодородия почвы и наименьших затратах энергоресурсов для условий ЦЧЗ.
Для решения поставленной цели были определены следующие задачи: - изучить влияние способов обработки почвы и доз удобрений на состояние плотности и порозности, водного режима почвы под кориандром; изучить изменения содержания элементов питания в почве под кориандром под влиянием способов обработки и доз удобрений; изучить изменения содержания гумуса и физико-химических показателей плодородия почвы под кориандром: кислотности и обеспеченности основаниями; изучить влияние способов обработки почвы и удобрений на фитосанитарное состояние посевов кориандра; изучить взаимовлияние двух факторов: способов обработки почвы и доз удобрений на продуктивность и качество плодов кориандра; оценить экономическую и энергетическую эффективность различных способов обработки почвы и доз минеральных удобрений под кориандр.
Научная новизна. В результате исследований на слабосмытом выщелоченном черноземе юго-востока Белгородской области впервые изучены в многолетнем факториальном стационарном опыте с 1996 по 2003 годы различные способы обработки почвы и дозы минеральных удобрений под кориандр в севообороте. Проведена комплексная оценка формирования продуктивности и качества кориандра под влиянием двух факторов: 3 способов обработки почвы и 3 доз минеральных удобрений.
Доказана эффективность безотвальной обработки почвы орудием СибИМЭ на глубину 25-27см, способствующей усилению почвозащитной направленности способов обработки почвы при выращивании кориандра.
Доказана эффективность сниженной дозы минеральных удобрений N30P45 по безотвальной обработке почвы орудием СибИМЭ на 25-27см.
Впервые проведена оценка изменений агрофизических, агрохимических и физико-химических свойств почвы под кориандром за период 1996-2003 гг. под влиянием способов обработки почвы и доз минеральных удобрений.
Проведена экономическая и энергетическая оценка исследуемых систем.
Практическая значимость работы. На основании результатов исследований предложены элементы технологии возделывания кориандра, обеспечивающие получение стабильных урожаев, улучшение основных элементов плодородия и снижение деградационных процессов в почве.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и получили одобрение и на заседаниях ученого совета ВНИИ масличных культур (1996, 1997, 1998, 1999,2000, 2001,2002, 2003 гг.), на заседаниях ученого совета кафедры земледелия (2003, 2005 гг.), на заседаниях ученого совета агрономического факультета БГСХА (2003, 2005 гг.).
Основные положения, выносимые на защиту. В результате исследований на защиту выносятся следующие положения:
Безотвальная обработка почвы орудием СибИМЭ на 25-27см при возделывании кориандра позволяет снизить дозу удобрений до N30 Р455 увеличивая продуктивность кориандра и качество его плодов, а также эффективность водопотребления
Безотвальная обработка почвы орудием СибИМЭ на 25-27см со сниженной дозой удобрений N30 Р45 положительно влияет на содержание основных элементов питания, гумуса, физико-химических свойств чернозема выщелоченного.
Безотвальная обработка почвы орудием СибИМЭ на 25-27см со сниженной дозой удобрений N30 Р45 не оказывает негативного влияния на фитосанитарное состояние посевов кориандра;
Применение безотвальной обработки почвы орудием СибИМЭ на 25-27см со сниженной дозой удобрений N30 Р45 улучшает показатели экономической и энергетической эффективности.
Представленная работа являлась частью тематического плана научно-исследовательских работ ВНИИ масличных культур по заданию 10 "Разработать и освоить новые физиолого-генетические, биологические и биотехнологические методы селекции для создания гибридов и сортов масличных и эфиромасличных культур с комплексной устойчивостью к основным патогенам и стрессовым факторам; усовершенствовать адаптивные технологии их возделывания, обеспечивающие эффективное использование прородно-климатических материально-технических ресурсов".
Диссертационная работа выполнена в период 1996-2003 годов на Алексеевской опытной станции ВНИИ масличных культур Россельхозакадемии.
В проведении полевых и лабораторных исследований автору оказывали помощь работники отдела науки: лаборатории агротехники, селекции, семеноводства, агро- и биохимлаборатории. Считаю своим долгом выразить всем им искреннюю признательность и огромную благодарность.
Выражаю глубокую благодарность своему научному руководителю, Заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору сельскохозяйственных наук, профессору, академику РАСХН,
Котляровой Ольге Геннадьевне
Биологические особенности кориандра
Культивирование любого растения обуславливается требованиями определенных агроклиматических условий, обеспечивающих реализацию её потенциальной продуктивности. Наиболее важны из них; тепло и влагообеспеченность, определенные почвенные условия. Кориандр не является исключением
Биологические особенности и отношения кориандра к агроклиматическим условиям изучены и освещены в литературе довольно широко. Стадийное развитие кориандра и отношение его к условиям выращивания исследовалось многими учеными: А.А. Марковичем (1948-1950); А.А. Хотиным (1950 - 1955) и другими. Результаты исследований, хотя и имели расхождения, но в целом позволили установить определенное мнение в отношении основных биологических особенностей кориандра.
Вегетационный период его (от всходов до созревания) колеблется от 80 до 100 дней. Продолжительность периода вегетации зависит большего всего от двух факторов: температуры и продолжительности светового дня. Кориандр относится к группе растений длинного дня. Сумма часов освещения, за весь вегетационный период составляет 1400-1500. Всходы кориандра способны выдерживать кратковременные заморозки до 8-10С. От посева до созревания потребность в сумме необходимых положительных температур составляет 1900-2000.
Минимальная температура прорастания семян лежит в пределах от 4 до 6С, однако дружное прорастание семян в почве начинается лишь при температуре 10С (Земский, Танасиенко, Шаталов, 1962; Лукьянов, 1963, Москаленко, 1965). По мнению ряда исследователей на появление всходов значительно влияет складывающаяся в этот период температура. При оптимальной глубине заделки семян (4-5 см) и температуре 15-17С всходы кориандра появляются через 12-15 дней после посева, при 10-12С - через 20-22 дня и при 6-8С - через 30-40 дней.
По отношению к обеспеченности влагой кориандр имеет свои определенные критические периоды. Плоды кориандра при полном набухании поглощают по данным Алексеевской опытной станции (Лукьянов, 1963) от 120 до 125% воды на абсолютно сухую массу, считая находящуюся в них влагу, что определяет максимальную зависимость всходов и дальнейшего уровня роста и развития от запаса влаги в почве.
Некоторые исследователи относят к наиболее уязвимым в отношении влаги периодам развития кориандра фазы цветения - бутонизации (Паламарь, 1953). По мнению других (Хотин, Шульгин, 1963) фазы стеблевания, бутонизации и цветения наиболее подвержены негативному влиянию недостатка влаги.
Москаленко B.C. (1965) ответственным моментом, от которого будет в дальнейшем зависеть величина продуктивности кориандра, считает фазу бутонизации. Е.В. Тюрина (1957, 1961) в своих работах объясняет значение обеспеченности влагой растений кориандра в фазу розетки. По ее мнению формирование генеративных органов у кориандра происходит в фазе 4-6 настоящих листьев. Если растения в этой стадии развития будут ощущать недостаток влаги, то количество заложенных цветков в соцветиях будет снижено.
Наличие в метровом слое почвы к моменту посева не менее 100 мм продуктивной влаги обеспечивает урожай кориандра на уровне 1,0-1,2 т с 1 га даже при минимальных осадках в последующие фазы развития. При пополнении к моменту цветения запаса влаги в почве за счёт июньских осадков формируется более высокий урожай - на уровне 1,8-2,0 т с 1 га (Хотин, 1951; Лукьянов, 1963).
По Л.П.Савчук (1977) при избытке осадков в период от бутонизации до созревания часто наблюдается заболевание и полегание кориандра.
Как видим, практически все фазы развития кориандра требовательны к достаточному увлажнению почвы, что обязывает все способы обработки почвы направлять на максимальное накопление и сохранение влаги.
Вопросами изучения потребления кориандром основных элементов питания за вегетацию, их выносом из почвы, определения критических периодов по максимальной потребности культуры в обеспеченности почвы элементами питания и отзывчивости на удобрения занималось небольшое количество ученых. Во всяком случае, в литературных источниках встретились работы по этому вопросу в небольшом объеме. Причем выводы по ним разноречивы.
По мнению В.И. Земского и Ф.И. Шаталова (1962) (цитируется): " Академик И.В. Якушкин указывает, что для кориандра характерны высокие выносы пищевых элементов (особенно по азоту и кальцию), при том ход их поступления у кориандра неравномерен". Н.С. Паламарь (1951) указывает, что общий характер роста кориандра по периодам определяет поглощение им питательных веществ
Анализ состояния почв Алексеевской опытной станции по материалам агрохимических обследований
Перед закладкой стационарного полевого опыта по изучению способов основной обработки почвы и питания в севообороте с кориандром, нами были проведены исследования изменений, происходящих в пахотном слое почв опытной станции по материалам государственных агрохимических обследований, начиная с 1976 г. и продолжены до 2002 г. В разрезе типов почв обследования проводились с 1991 г. Поэтому в работе приведены данные с 1991 года.
Из приведенных данных видно, что 47,9% пашни и 77,3% пастбищ подвержены водной эрозии, а 47,3% пашни и 22,7% пастбищ при неблагоприятных условиях могут быть подвержены эрозии. Поэтому остро ставится вопрос о применении почвозащитной системы земледелия
Почвы опытной станции представлены четырьмя основными типами: дерново-карбонатными, темно-серыми лесными, черноземом выщелоченным и черноземом типичным глинистого и тяжелосуглинистого механического состава.
Анализ изменения основных параметров почвенного плодородия проведен в разрезе типов почв по трем циклам агрохимических обследований по каждому параметру в отдельности.
Анализ обменной кислотности показал, что за 10 лет (1991-2002) кислотность различных типов почв опытной станции претерпела значительные изменения. Более стабильны в изменении реакции среды дерново-карбонатные и темно-серые лесные почвы. За 10 лет у темно-серых лесных почв обменная кислотность увеличилась на 0,2 единицы. Большему изменению подверглись черноземные почвы. Подкисление почвы увеличилось на 1,2-1,5 единиц (рис.1).
Наблюдается также негативная динамика и по гидролитической кислотности, как в целом по пашне, так и по отдельным типам почв (рис.2). По гидролитической кислотности наиболее подверглись изменениям черноземы типичные и черноземы выщелоченные. Если в 1996 году эти типы почв имели очень низкую гидролитическую кислотность, то к 2002 году она возросла до средней и повышенной (рис.2).
Внесение большого количество органического удобрения связано с ликвидацией животноводческой фермы (2001) и вывозом на поля всего имеющегося навоза. Следует отметить, что органические удобрения распределялись неравномерно, хотя в среднем на 1 га севооборотной площади их вносилось по 8,3 т/га. Наглядно выражена несбалансированность минеральных удобрений по элементам питания с большей долей азота. Недостаточное внесение фосфора и калия наряду с выносами их из почвы возделываемыми культурами привело к отрицательной их динамике в пахотном слое
Сравнительный анализ фосфатного и калийного режимов пахотного слоя почв проведен по двум циклам обследований 1991 и 1996 гг. Более поздние исследования были проведены по другим методикам, сравнение их не может иметь объективной оценки. Но и по данным двух циклов отчетливо выражено снижение в почве, как подвижного фосфора, так и обменного калия (рис 3, 4). Фосфатный режим остался неизменен только в темно-серых лесных почвах. Все остальные типы почв подверглись значительному негативному влиянию их эксплуатации. В дерново-карбонатных почвах снижение подвижного фосфора составило 25,8 мг/кг, в черноземе выщелоченном -33,3 мг/кг, в черноземе типичном - 49,6 мг/кг почвы.
Анализ состояния пахотного слоя пашни опытной станции показал ту степень деградации, при которой крайне необходимо применение почвозащитной системы земледелия. И поскольку направленность станции в отношении кориандра остается прежней, это послужило нам ещё большей уверенностью в необходимости изучения почвозащитных приемов в севообороте с кориандром.
Поскольку землепользование опытной станции расположено в типичных для юго-востока ЦЧЗ почвенных и агроклиматических условиях, данные исследований будут иметь определенную ценность для региона в целом. Исследования проводились в факториальном полевом стационарном опыте на базе Алексеевской опытной станции ВНИИМК с осени 1995 года по 2003 год. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистый, малогумусный, от слабо к средне смытому на склоне 1 3 юго-восточной экспозиции. По материалам агрохимических обследований: содержание гумуса 2,96-3,05%; рН солевой вытяжки 5,8-6,0; гидролитическая кислотность 2,72-2,30 мг-экв. на 100 г. почвы; содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикову) 232-275 и 165-182 мг/кг почвы соответственно; сумма поглощенных оснований 22,154-25,75 мг-экв на 100 г почвы; степень насыщенности основаниями 89-90 %. Грунтовые воды на участке залегают глубоко и не оказывают влияния на режим влажности верхних слоев почвы. Вскипание - с 80 см.
Исследования проводились в шестипольном полевом севообороте со следующим чередованием культур: многолетние травы I г. п.; многолетние травы II г. п; озимая пшеница; сахарная свекла; кориандр; ячмень с подсевом многолетних трав.
Водообеспеченность и водопотребление кориандра в зависимости от способов обработки почвы и доз удобрений
Одним из первостепенных факторов нормального роста и развития растений и их высокой продуктивности является оптимальная обеспеченность их на протяжении всего периода вегетации физиологически доступной влагой. Степень обеспеченности продуктивной влагой связана со способами обработки почвы. По мнению Н.М.Тишкова (1996) одним из действенных внешних факторов, позволяющих направленно воздействовать на водный режим растений, является рациональное применение удобрений.
Для кориандра в силу его биологических особенностей запас влаги в почве к моменту посева и всходов семян играет огромную роль.
По мнению И.С.Романенко (1933) кориандр нельзя относить к засухоустойчивым культурам. По данным И. А. Лукьянова (1963) наличие продуктивной влаги в почве к моменту посева в слое 0-60 см не менее 80 мм обеспечивает удовлетворительный урожай даже при недостатке осадков в последующие периоды вегетации. При меньших запасах влаги урожай будет в сильной степени зависеть от выпадения осадков в фазу стеблевание - цветение. Поэтому для кориандра накопление и сохранение продуктивной влаги в почве имеет первостепенное значение.
Однако если в вопросе положительного влияния на формирование урожая плодов кориандра продуктивная влага отнесена к первоочередному фактору, то в вопросе ее влияния на накопление эфирного масла мнение ученых несколько иное. В.И. Варенцов (1937), И.С. Романенко (1955) отмечали, что повышенная влажность почвы положительного влияния на накопление эфирного масла не оказывает. В общей продуктивности основным компонентом является урожайность плодов, поэтому задача повышения агротехническими приемами запасов продуктивной влаги, безусловно, стоит на первом месте, не смотря на незначительное снижение массовой доли эфирного масла.
В нашем опыте за годы исследований запас продуктивной влаги в слое почвы 0-60 см в среднем находился в пределах 85,5-95,9 мм на начало и 40,2-51,4 мм на конец вегетации кориандра с отклонениями в зависимости от способов обработки почвы и доз удобрений (табл. 8).
Незначительное увеличение продуктивной влаги в слое почвы 0-60 см на начало вегетации кориандра на вариантах без внесения удобрений наблюдалось по вспашке - 93,4 мм в сравнении с безотвальными обработками. Безотвальная обработка на 25-27 см в это же время содержала накопленной продуктивной влаги - 91,7 мм, на 18-20 см - 85,5 мм.
Удобрения по-разному повлияли на накопление продуктивной влаги в зависимости от способов обработки. На начало вегетации кориандра по вспашке при дозе удобрений N6o Р90 Кбо продуктивной влаги содержалось несколько больше (на 4,3 мм), чем по безотвальной обработке на 25-27 см.
По безотвальной обработке на 18-20 см содержание продуктивной влаги составляло 88,2 мм. К концу вегетации запас продуктивной влаги по всем вариантам значительно снизился и выровнялся за исключением безотвальной обработки на 18-20 см. На этом варианте к концу вегетации на неудобренном фоне влаги содержалось меньше всего - 49,1 мм. На вариантах с удобрениями отмечено большее на 9,2-12,1 мм количество продуктивной влаги в сравнении с контрольным неудобренным вариантом (49,1 мм).
Преимуществ безотвальных обработок по накоплению осеннее-зимней влаги в почве в слое 0-60 см в сравнении со вспашкой не установлено.
Так как к концу вегетации показатели по вспашке и глубокой безотвальной обработке одного порядка, то можно сделать вывод о более экономном расходовании влаги растениями кориандра на вариантах с безотвальной обработкой на 25-27 см. Меньше всего израсходовано влаги по безотвальной обработке на 18-20 см.
Объективным критерием в оценке эффективности использования почвенной влаги является коэффициент водопотребления. Изучение влияния способов обработки почвы и доз минеральных удобрений в севообороте под кориандр показало, что водопотребление кориандра в зависимости от изучаемых приемов различается. Об эффективности использования доступной воды кориандром в связи со способами обработки почвы и дозами минеральных удобрений можно судить по данным таблицы 7.
На эффективность водопотребления кориандра влияют как способы обработки почвы, так и дозы внесения минеральных удобрений.
Эффективность водопотребления при безотвальных обработках почвы СибИМЭ выше вспашки ПН-4-35 в среднем на 7,3 - 20,4 %. Причем значительное влияние накладывается внесением минеральных удобрений. Так, коэффициент водопотребления по вспашке снижается от удобрений на 16,6-21,8 %, по безотвальной обработке на 25-27 см - на 26,3 %. Следует отметить, что эффективной дозой при обработке почвы орудием СибИМЭ на 25-27 см является сниженная доза ЫзоР45- Формирование оптимального режима в почве при этом позволяет снизить коэффициент водопотребления кориандра на 31,8 %.
Подводя итоги, можно сделать вывод: под кориандром между способами основной обработки почвы по запасам продуктивной влаги существенных различий не наблюдалось. Однако по расходу продуктивной влаги эффективность безотвальных обработок выше от вспашки на 3,6-9,9% Применение минеральных удобрений позволяет рациональнее использовать влагу.
Влияние способов обработки почвы и удобрений на развитие рамуляриоза
Отношение ученых к роли способов основной обработки почвы и режимов питания в фитосанитарном состоянии посевов в настоящее время разделены на два основных направления.
Одни считают, что бороться с сорняками при систематических безотвальных обработках легче, чем при вспашке. При этом считается, что 2/3 потенциального запаса всхожих семян сорных растений изначально будет находиться в глубоких слоях почвы, и без трансформации ее в верхние слои при безотвальных приемах обработки она со временем потеряет всхожесть. Бороться же с новыми сорняками текущего года, обусловленными аккумуляцией и прорастанием осыпавшихся семян сорняков в верхнем слое почвы (0-5, 0-10 см) проще, чем с засоренностью всего пахотного слоя при систематической вспашке с оборотом пласта (Моргун и др., 1983; Шикула, 1989; Картамышев и др., 1986; Асыка, Смуров, 1990; Назаренко, Тыминский, 1990).
По безотвальным способам обработки почвы, по мнению многих ученых, создаются в первые годы хорошие условия для развития сорной растительности, что также ставит исследования в направлении изучения поведения сорняков и разработку способов борьбы с ними на одно из первых мест.
По мнению ряда других ученых замена основной отвальной обработки почвы безотвальными приемами неизбежно приводит к повышению засоренности посевов (Поршнев, Дробязгина, 1984; Витер, 1989; Одреховский, Сирота, 1985; Якименко, 1988; Котоврасов, Павловский, 1989; Сидоров, 1989; Тумасов, 1989; Смирнов, Мазохин, 1990; Баздырев, Дорджиев, 1991; Власенко, Сапрыкин, 1994; Котлярова.1995; Гулидова, 1997). По мнению Семихненко, Ярославской (1988) урожайность культур при противоэрозионной обработке зачастую сильно снижается из-за более высокой засоренности.
Многие считают, что при плоскорезной обработке почвы засоренность посевов пропашных культур не столь высока, чтобы отрицательно сказываться на урожае (Гутчель, 1978; Сычев, Лапонилов, 1978; Бука, В.И. Кассиль, 1981; Аксентьева, 1981).
В формировании фитосанитарного состояния посевов наряду со способами обработки почвы огромную роль играют удобрения. Причем влияние удобрений многообразно и взаимосвязано со способами обработки почвы. Между культурными и сорными растениями в агрофитоценозах происходит постоянная конкуренция, конечным суммарным итогом которой является снижение урожая и его качества, более 30% всех затрат расходуется на борьбу с сорняками.
Наиболее полное подавление сорняков может быть достигнуто при правильном сочетании агротехнических мероприятий с научно обоснованным применением гербицидов. При слабой засоренности посевов или отсутствии опасности ее возрастания необходимо установить целесообразность применения гербицидов с учетом окупаемости затрат на химическую прополку, то есть определить экономический порог вредоносности. Отрицательное влияние сорняков определяется также критическим периодом вредоносности для культурных растений. Это период развития растений, в течение которого они наиболее чувствительны к конкуренции сорняков.
Для применения тех или иных научно-обоснованных агротехнических приемов необходима информация о видовом составе, уровне засоренности и вредоносности сорных растений в посевах кориандра.
На основании таких данных можно сделать вывод о целесообразности проведения мероприятий по борьбе с сорняками, рассчитать уровень засоренности, при котором реально существует опасность потери урожая. На Алексеевской опытной станции с 1982 по 1984 годы проводились исследования критических порогов и периодов вегетации кориандра (табл.18, 19). удаления сорняков уже в течение 10 дней после посева приводит к снижению урожая на 11,9 % или на 0,14 т/га. При большем запаздывании недобор урожая может быть от 12 - до 30% или 0,15-0,40 т/га.
Для кориандра, как светолюбивой культуры, вопрос засоренности посевов относится к одному из главных факторов, обусловливающих получение стабильных урожаев (Лукьянов, 1963; Foldesi und Svab, 1964, Ruminska, Wajland, 1964. Длительный период от посева до всходов и медленный рост в первую половину вегетации вплоть до стеблевания приводит к необходимости отведения для посевов относительно чистых от сорняков участков. Поэтому изучение влияния применяемых агротехнических приемов при его культивировании на засоренность посевов является необходимым фактором исследования.
Изучение влияния способов основной обработки почвы и удобрений на засоренность посевов кориандра в опыте проводился с помощью учета сорняков перед уборкой культуры. Поскольку существует мнение, что при безотвальных способах обработки почвы наибольшая засоренность наблюдается в первые годы применения, анализ засоренности разделен на два периода: I половина ротации - 1996-2000 гг. и II - 2001-2003 гг. (рис.12, 13). На первоначальный период ротации на контрольных вариантах без внесения удобрений отмечено некоторое увеличение общего количества сорняков при безотвальных способах обработки, в том числе однолетних злаковых и однолетних двудольных. Многолетних корнеотпрысковых сорняков при глубокой безотвальной обработке было существенно меньше (рис. 12). Внесение удобрений несколько меняло характер засоренности. При полной дозе удобрений N60 Р90 Кбо больше было многолетних корнеотпрысковых по безотвальным способам обработки.
