Перспективы использования различных видов донника и фацелии в качестве фитомелиорантов в условиях Саратовской области

Автор: Титов В.Н., Мамонов А.Н.

Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau

Рубрика: Научное обеспечение развития растениеводства

Статья в выпуске: 2 (29), 2011 года.

Бесплатный доступ

Приведены результаты исследований по применению различных видов донника и фацелии в качестве фитомелиорантов, позволяющих повысить плодородие почвы с учетом основных принципов экологизации земледелия.

Фитомелиорация, физические свойства почвы, суммарное водопотребление, прибавка урожая

Короткий адрес: https://sciup.org/147123662

IDR: 147123662

Текст научной статьи Перспективы использования различных видов донника и фацелии в качестве фитомелиорантов в условиях Саратовской области

В условиях малых сельскохозяйственных предприятий выращивание полевых культур разностороннего использования является особенно перспективным . Ярким примером служат такие культуры как донник и фацелия , которые обладают целым рядом колоссальных преимуществ . Однако из - за недостаточной изученности различных видов данных культур отсутствует объективная комплексная оценка их роли при внедрении систем адаптивного земледелия . В этой связи весьма актуальным представляется детальное изучение и сравнительная оценка данных культур с учетом основных принципов экологизации и биологизации земледелия .

Цель наших исследований заключалась в обосновании подбора и оценке эффективности выращивания культур разностороннего использования в условиях малых сельскохозяйственных предприятий Саратовской области , а также разработке , научном обосновании и внедрении агротехнических приёмов возделывания и режимов использования различных видов донника и фацелии .

Материалы и методика исследований

Научные исследования проводились в период с 2005 по 2007 гг . в условиях КФХ « Мамонов », расположенного в Балаковском районе Саратовской области , где были заложены полевые опыты по изучению роста , развития , продуктивности и влияния на плодородие почвы таких культур , как донник белый однолетний , донник желтый двулетний , фацелия пижмолистная , фацелия скрученная .

Почвенный покров опытного участка преставлен среднесмытым среднесуглинистым черноземом южным с содержанием в пахотном слое гумуса 5,8 %, гидролизуемого азота 110 мг / кг , подвижного фосфора 99-100 мг / кг , обменного калия 425 мг / кг . Обеспеченность гумусом и фосфором средняя , азотом – низкая , калием – очень высокая .

Размер опытных делянок составлял 50 м ², защитных полос – 1,5 м ; расположение делянок – систематическое ; повторность опытов четырехкратная . Технология обработки почвы соответствовала методическим рекомендациям , разработанным для зоны проведения исследований .

Для изучения влияния исследуемых культур на свойства почвы и сравнительная оценка их в качестве предшественников испытывались варианты с 15

различными сроками запашки ( скашивания ): начало цветения , массовое цветение , начало созревания семян .

В ходе исследований учеты и наблюдения проводили согласно общепринятым методическим рекомендациям .

Результаты и их обсуждение

В условиях засушливого климата Саратовской области основным лимитирующим фактором для роста и развития культур является дефицит почвенной влаги . Такие многолетние кормовые травы , как люцерна посевная и козлятник восточный , формируют высокие урожаи кормовой массы лишь при достаточной влагообеспеченности , что в наших условиях возможно только в отдельные годы или при орошении [5].

В отличие от них донник как двулетний , так и однолетний и фацелия относятся к засухоустойчивым культурам и способны накапливать большое количество надземной биомассы даже в крайне засушливых условиях .

Таблица 1 – Баланс почвенной влаги в слое 0-100 см при запашке зеленой массы в различные сроки ( среднее за 2005-2007 гг .)

Вариант опыта	Запас влаги , мм		2 S о	s о у Я VO S « 2 2^2 2 о ^ c и s m	cd н о О ³§ s S ,s P- я	6 H s ^ s vo ^ о S' ^ ^G
Вариант опыта	s о s 5 5 5 £ Щ CO	s m	2 S о	s о у Я VO S « 2 2^2 2 о ^ c и s m	cd н о О ³§ s S ,s P- я	6 H s ^ s vo ^ о S' ^ ^G
Начало цветения
Донник белый	172,5	95,8	88,4	165,1	16,5	100,0
Донник желтый 1 г . ж .	172,5	99,3	75,5	148,7	14,3	104,0
Донник желтый 2 г . ж .	183,6	100,1	32,1	115,6	18,0	64,2
Фацелия скрученная	172,5	80,1	62,9	155,3	12,2	127,3
Фацелия пижмолистная	172,5	81,9	62,3	152,9	14,9	102,6
Массовое цветение
Донник белый	172,5	78,4	95,2	189,3	18,9	100,2
Донник желтый 1 г . ж .	172,5	76,5	95,2	191,2	-	-
Донник желтый 2 г . ж .	183,6	80,4	39,4	142,6	19,3	73,9
Фацелия скрученная	172,5	72,1	72,9	173,3	12,9	134,3
Фацелия пижмолистная	172,5	73,8	73,3	172,0	15,6	110,3
Созревание семян
Донник белый	172,5	63,9	112,9	221,5	19,6	113,0
Донник желтый 2 г . ж .	183,6	65,4	90,2	208,4	19,8	105,3
Фацелия скрученная	172,5	58,2	95,0	209,3	12,8	163,5
Фацелия пижмолистная	172,5	60,6	104,3	216,2	15,5	139,5

В связи с этим одной из задач наших исследований стало установление степени влияния изучаемых культур на водно-физические свойства почвы (табл. 1).

В среднем за три года исследований величина суммарного водопотребления и коэффициент водопотребления имели наименьшие значения в начале цветения , в фазу созревания семян – наибольшие .

Наиболее экономным расходованием почвенной влаги отличались растения донника желтого 2- го года жизни , у которого суммарное водопотребление составляло в начале цветения – 115,6 мм , в период полного цветения – 142,6 мм , а в начале созревания семян – 208,4 мм , что меньше по сравнению с другими культурами на 35,8-49,6 %, 26,3-44,9 % и 6,835,6 % соответственно .

Стоит отметить , что в начале цветения все культуры значительно уступали доннику желтому 2 го года жизни по данному показателю , но по мере дальнейшего роста и развития растений это преимущество посевы донника белого однолетнего существенно сократили ( с 35,8% до 6,8%), тогда как остальные культуры продолжали очень сильно уступать .

Проанализировав полученные экспериментальные данные , пришли к выводу , что некоторые из изучаемых культур являются весьма перспективными для использования на зеленое удобрение ( табл . 2).

Таблица 2 – Характеристика изучаемых культур для использования на зеленое удобрение ( среднее за 2005-2007 гг .)

Культура	Накопление биомассы , т / га		Содержание в почве питательных в - в , кг / га			рН
Культура	зеле ная масса	корне вые остатки	N	P 2 O 5	K 2 O	рН
Запашка зеленой массы в начале цветения
Донник белый	16,47	11,94	188,9	44,6	228,8	7,46
Донник желтый 2 г . ж .	18,01	13,10	209,6	42,5	179,2	7,39
Фацелия скрученная	12,21	7,02	70,1	62,7	182,6	7,41
Фацелия пижмолист .	14,94	10,89	75,6	69,4	260,3	7,41
Запашка зеленой массы в ф			азу массового цветения
Донник белый	18,90	12,77	195,5	46,2	232,6	7,36
Донник желтый 2 г . ж .	19,28	13,80	220,9	38,0	160,2	7,29
Фацелия скрученная	12,92	7,87	72,6	63,7	185,8	7,38
Фацелия пижмолист .	15,60	11,61	80,2	71,3	262,1	7,42
Запашка зеленой массы в фазу созревания семян
Донник белый	19,62	12,30	183,8	38,9	199,5	7,35
Донник желтый 2 г . ж .	19,84	13,22	201,9	37,5	159,3	7,30
Фацелия скрученная	12,81	7,65	65,3	45,8	156,8	7,36
Фацелия пижмолист .	15,54	11,08	74,3	62,5	220,4	7,40

Уровень содержания всех элементов питания в почве доходил до максимальной отметки в фазу массового цветения , затем он резко снижался , так как происходило резкое увеличение потребления питательных веществ в связи с наливом и созреванием семян ( табл . 2).

Наибольшее суммарное содержание макроэлементов в почве обеспечивали посевы донника белого однолетнего , величина которого зависела от фазы вегетации и варьировала от 422,2 до 474,3 кг / га . Посевы донника желтого 2- го года жизни в сумме накапливали основных элементов питания на 6-12% меньше .

Однако стоит отметить , что по накоплению азота донник желтый был лучшим и превосходил по его содержанию в почве варианты с донником белым на 9,0-11,5 %, фацелии скрученной на 67-68%, фацелии пижмолистной на 63-64%.

По всем вариантам опыта отмечалась тенденция по снижению щелочности почвы .

В ходе исследований было установлено , что изучаемые культуры оказывают влияние на физические свойства почвы , такие как плотность сложения , плотность твердой фазы и пористость ( табл . 3).

В среднем за три года наименее уплотненной почва оказалась под донником белым однолетним 1,03–1,12 г / см ³. Посевы фацелии пижмолистной способствовали снижению плотности почвы на 4-9% и увеличению пористости на 2,6-4,6% по сравнению с контролем .

Величина пористости почвы находилась в обратно пропорциональной зависимости от плотности ее сложения : при снижении пористости почвы увеличивалась ее плотность и наоборот . Все варианты опыта способствовали увеличению пористости почвы .

Фацелия , скрученная из всех изучаемых культур , оказывала наименее благоприятное воздействие на физические свойства почвы ( табл . 3).

Таблица 3 – Влияние донника и фацелии на физические свойства почвы (0-40 см , среднее за 2005-2007 гг .)

Культура	Плотность сложения , г / см ³	Плотность твердой фазы , г / см ³	Пори стость , %
После уборки предшественника	1,25	2,64	52,7
Запашка зеленой массы в начале цветения
Донник белый	1,03	2,52	59,1
Донник желтый 2 г . ж .	1,13	2,55	55,7
Фацелия пижмолист .	1,08	2,52	57,3
Фацелия скрученная	1,17	2,59	54,8
Запашка зеленой массы в фазу массового цветения
Донник белый	1,10	2,54	56,7
Донник желтый 2 г . ж .	1,15	2,54	54,7
Фацелия пижмолист .	1,11	2,53	56,1
Фацелия скрученная	1,20	2,62	54,2
Запашка зеленой массы в фазу созревания семян
Донник белый	1,12	2,51	55,4
Донник желтый 2 г . ж .	1,16	2,55	54,5
Фацелия пижмолист .	1,14	2,55	55,3
Фацелия скрученная	1,23	2,62	53,1

Таким образом , выращивание изучаемых культур оказывало влияние на химические и физические свойства почвы , что , в свою очередь , существенно сказывалось на урожайности последующих культур ( табл . 4).

Таблица 4 – Оценка изучаемых культур в качестве предшественников ( среднее за 2006-2008 гг .)

Предшественник	Яровая пшеница		Ячмень		Подсолнеч ник
Предшественник	т / га	% к конт ролю	т / га	% к конт ролю	т / га	% к конт ролю
Озимая рожь - контроль	1,43	100	1,50	100	1,20	100
Запашка в начале цветения
Донник белый	1,70	119	1,67	111	1,52	127
Донник желтый 2 г . ж .	1,73	121	1,77	118	1,39	116
Фацелия пижмолистная	1,50	105	1,59	106	1,38	115
Фацелия скрученная	1,36	95	1,40	93	1,18	99
Запашка в фазу массового цветения
Донник белый	1,79	125	1,80	120	1,57	131
Донник желтый 2 г . ж .	1,81	126	1,83	122	1,43	119
Фацелия пижмолистная	1,53	107	1,59	106	1,40	117
Фацелия скрученная	1,39	97	1,43	95	1,21	101
Запашка в ф		азу созревания семян
Донник белый	1,66	116	1,65	110	1,46	122
Донник желтый 2 г . ж .	1,70	119	1,73	115	1,36	113
Фацелия пижмолистная	1,49	104	1,55	103	1,38	115
Фацелия скрученная	1,37	96	1,42	95	1,20	100

Прибавка урожая таких культур , как яровая пшеница , ячмень и подсолнечник наблюдалась на всех вариантах опыта за исключением использования в качестве предшественника фацелии скрученной .

Так , при использовании в качестве предшественника донника белого однолетнего обеспечивалась прибавка урожая яровой пшеницы от 16 до 25%, ячменя – от 10 до 20 %, подсолнечника – от 22 до 31 %. Возделывание донника желтого двулетнего обеспечивало увеличение урожайности выше перечисленных культур на 19-26%, 15-22%, 1517% соответственно .

Фацелия пижмолистная также обеспечивала прибавку урожая последующих культур : для яровой пшеницы и ячменя – от 3 до 7%, для подсолнечника – 15-17%. Скорее всего , это связано тем , что подсолнечник – калиелюбивая культура , а данный вид фацелии обладает способностью оставлять после себя большое количество доступных форм калия .

Оценка фацелии скрученной в качестве предшественника показала , что урожайность яровых ранних зерновых культур уступала контролю на 3-7%, а урожайность подсолнечника на данном варианте практически не отличалась от контроля ( + 1%).

Выводы

Проанализировав экспериментальные данные , можно судить о том , что выращивание таких почвоулучшающих культур , как донник белый однолетний , донник желтый двулетний , фацелия пижмолистная , способствует улучшению физических и химических свойств почвы . Пористость почвы увеличивается до 55-59%, а ее плотность снижается на 4-9%.

В несколько раз увеличивается нитрификационная способность почвы . Повышение содержания доступных форм фосфора в зависимости от вида культуры колеблется от 2 % ( под посевами донника желтого ) до 47% ( под посевами фацелии пижмолистной ). Наблюдается снижение щелочности почвы .

Донник белый однолетний , донник желтый двулетний , фацелия пижмолистная при внедрении оптимальных режимов использования повышают плодородие почвы и являются хорошими предшественниками для ценных зерновых и технических культур , увеличивая их урожайность на 20-31%, 19-25%, 6-17% соответственно .

Список литературы Перспективы использования различных видов донника и фацелии в качестве фитомелиорантов в условиях Саратовской области

Гасанов, Г.Н. Фитомелиорация засоленных почв Западного Прикаспия/Г.Н.Гасанов, М.Р.Мусаев, Г.М. Абдурахманов под ред. Ш.И. Исмаилова. -М.: Наука, 2004. -263 с
Головин, В.И. Обоснование технологии восстановления кормовой продуктивности пастбищ Западного Прикаспия для овец/В.И. Головин: Автореферат дис. канд. с.-х. наук. -Ставрополь, 1995. -33 с
Федоров, А.К. Биология развития кормовых растений/А.К.Федоров. -М.: Изд-во РУДН, 1999. -204 с
Шамсутдинов, З.Ш. Методы экологической реставрации аридных экосистем в районах пастбищного животноводства/З.Ш.Шамсутдинов, Н.З. Шамсутдинов//Степной бюллетень. -2002. -№ 11
Экологические основы развития орошения в Нижнем Поволжье/Под общ. ред. Г.Г. Решетова. -Саратов, 2009. -196 с

Статья научная