Сельское хозяйство/3. Земледелие, грунтоведение и агрохимия

К.с.-х.н. Шилов М.П., магистрант Зюзько В.Н.

РГП Костанайский государственный университет им. А.Байтурсынова, Казахстан

Влияние содержание гумуса на продуктивность яровой пшеницы в степной зоне Северного Казахстана

Роль органического вещества в формировании фундаментальных свойств почв, их потенциального и эффективного плодородия общеизвестна. Также доказано определяющее влияние гумуса на рост, развитие и продуктивность сельскохозяйственных культур. Например, снижение его содержания на 1 % уменьшает урожайность зерновых культур в среднем на 5 ц/га. Следует отметить, что это влияние органического вещества проявляется не само по себе, а через другие агрономические свойства почвы, в формировании которых гумус принимает прямое участие. В первую очередь к таким свойствам следует отнести валовые запасы элементов питания и их подвижных форм, почвенную структуру и ее водопрочность, сложение пахотного слоя, емкость поглощения, влагоемкость и др.

Вместе с тем недостаточно изучены вопросы влияния различной гумусированности почв на урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от складывающихся погодных условий. В связи с этим в Костанайской области был заложен опыт, в котором сравнивались два чернозема южных тяжелосуглинистых, но с разным содержанием гумуса в пахотном слое. Контролем служил пахотный чернозем со средним содержанием гумуса в слое 0-20 см -3,15%, длительное время использующийся в 4-х польном зернопаровом севообороте с чередованием культур: чистый пар-яровая пшеница-яровая пшеница-яровая пшеница на фоне плоскорезной системы обработки почвы. Другой вариант был представлен черноземом, содержащимся под старовозрастными многолетними бобовыми травами (эспарцет) и вовлеченный в тот же севооборот. После 12 летнего использования эспарцета величина гумуса в пахотном слое составляла 3,97%, то есть на 0,82 % больше. Данное обстоятельство связано со значительным сокращением эрозионных потерь мелкозема под пологом многолетних трав, существенным уменьшением минерализации гумуса в результате поступления в почву большого количества поукосных и корневых остатков эспарцета и отсутствием в этот период механических обработок, что кардинально снижало биогенность почвы.

Севооборот был развернут во времени. Поле из под многолетних трав вводилось в севооборот по типу полупара. Объектом исследования служила третья пшеница по пару при абсолютно одинаковой агротехнике. Период парования и двухлетний повторный посев пшеницы практически выровняли эффективное плодородие двух предшественников и на продуктивность культуры оказывали влияние только потенциальный запас органического вещества и его качественный состав.

Исследования проводились в нетипично для степной зоны влажный вегетационный период 2014г. В середине и конце вегетации пшеницы количество осадков значительно превышало норму: в июле на 105%, в августе на 85% и в сентябре на 65%. Температурный фон был понижен соответственно на 3.5; 3,0 и 4,2⁰.

В таких условиях вегетация пшеницы значительно затянулась, в большом количестве формировался зеленый подгон и подсед. Уборка прерывалась длительными дождями, выпадал мокрый снег, наблюдались большие потери зерна. В результате урожайность пшеницы выравнивалась по всем предшественникам. В производстве, как правило, продуктивность пшеницы, посеянной по парам, была на уровне или уступала другим предшественникам. Разница в урожайности между первой пшеницей в севообороте и бессменным посевом не превышала, в лучшем случае, 1-1,5 ц/га.

В наших опытах, даже в таких экстремальных условиях, было выявлено положительное влияние повышенной гумусированности чернозема на урожай зерна пшеницы (таблица 1). Учет биологической урожайности показал, что на контрольном варианте с величиной гумуса в пахотном слое 3,15% она составляла 17,0 ц/га. Повышение гумуса в этом же слое на 0,82% увеличивает урожай на 2,2 ц/га, доведя его до 19,2 ц/га.

Таблица 1

Биологическая урожайность яровой пшеницы и ее структура в зависимости от содержания гумуса в пахотном слое, 2014 г.

Вариант	Биологическая урожайность, ц/га	Густота стояния растений, шт/м^2	Продуктивная кустистость	Число зерен в колосе, шт	Масса 1000 зерен, г
1.Чернозем с содержанием гумуса 3,15% (контроль)	17,0	290	1,2	16	30,5
2.Чернозем с содержанием гумуса 3,97%	19,2	297	1,2	17	31,7
НСР05	0,95

Анализ элементов структуры урожая показал, что повышенное содержание гумуса во влажных условиях, не оказало влияние на продуктивную кустистость и число зерен в колосе. Эти показатели в опыте находились на одном уровне, соответственно 1,2; 16 и 17 штук. Однако, на черноземе с большим содержанием гумуса увеличивается густота стояния растений с 290 до 297 шт/м², или на 2,4%. Улучшаются условия налива зерна, что сказывается на массе зерна. Так, на каждую 1000 зерен это увеличение достигает 1,2 г, соответственно 31,7 и 30,5г.

Таким образом, проведенные исследования показывают, что повышенное содержание гумуса во влажных условиях способствуют повышению продуктивности третьей пшеницы по пару. Прибавка в урожайности складывается за счет увеличения густоты стояния растений и улучшения условий налива зерна.

Очевидно, что более высокая гумусированность чернозема будет оказывать положительное влияние на продуктивность яровой пшеницы не только в избыточно влажных условиях, но и при всех других гидротермических условиях. Это положение подтверждается результатами специального опыта, в котором урожайность яровой пшеницы, при прочих равных агротехнических условиях - севооборот, предшественник, обработка, удобрения, сорт, нормы и сроки посева, определяется величиной содержания гумуса в почве и, очевидно, его качественным составом (таблица 2).

Таблица 2

Биологическая урожайность яровой пшеницы в зависимости от содержания гумуса в пахотном слое (0-20 см) южного чернозема, ц/га

Вариант опыта	Сухие годы*, ГТК<0,4	Засушливые годы**, ГТК=0,4-0,7	Средние годы**, ГТК=0,8-1,2	Благоприятные годы, ГТК>1,2	Средняя урожайность
1. Содер–жание гумуса 3,95%	8,5	11,4	18,8	24,6	15,8
2. Содер–жание гумуса 3,44%	6,1	9,5	17,2	22,0	13,6
Прибавка	+2,4	+1,9	+1,6	+2,6	+2,2
НСР05	0,8	0,95	1,1	1,2	1,0

*– количество наблюдений – один год

**– среднее за два года

Контрастность погодных условий позволяет с высокой достоверностью оценить роль органического вещества в формировании урожая пшеницы. При этом повышенное содержание гумуса оказывается действенным в любые по климатическим показателям вегетационные периоды. Об этом свидетельствует устойчивая ежегодная прибавка зерна, равная 1,6...2,6 ц/га. Однако наибольшая его эффективность проявляется в годы с резко противоположными погодными условиями. Так, в сухие годы вариант с содержанием гумуса 3,95% обеспечивает повышение урожайности на 2,4, а в благоприятные - на 2,6ц/га. В первом случае продуктивность возрастает за счет лучше складывающегося водного режима, а во втором - благодаря высокой обеспеченности пшеницы элементами питания. В засушливые и средние годы влияние повышенного содержания органического вещества менее выражено, однако и здесь прибавка зерна остается на высоком уровне – 1,6...1,9 ц/га.

Проведенный анализ указывает, что агротехнический фон с более высоким содержанием гумуса лучше противостоит жестким климатическим условиям и обладает повышенной реакцией на благоприятные факторы. Это позволяет при равных производственных затратах повысить продуктивность культуры и получить урожай с более низкой себестоимостью.