Влияние предшественников на урожайность и засоренность яровой пшеницы в лесостепной зоне Челябинской области

Действие предшественников связано с количеством влаги и питательных веществ, остающихся после уборки в почве, а также с изменением ее свойств.

Наличие влаги в почве после предшественника определяет полевую всхожесть и первоначальное развитие растений (В.И. Сигов, 1981).

Лучший предшественник яровой пшеницы - чистый пар. При своевременной и правильной обработке он обеспечивает комплекс преимуществ перед другими предшественниками: накопление влаги и нитратного азота, очищение поля от сорняков и улучшение фитосанитарного состояния. В период парования усиливается доступ кислорода в почву, создаются благоприятные условия для минерализации органических веществ. После пара засоренность посевов пшеницы снижается в 3…5 раз и последействие его сохраняется в течение 2…3 лет. Чистые пары не только очищают почву от сорняков, но и уничтожают питательную среду для многих вредителей и возбудителей болезней пшеницы.

Озимые также хорошие предшественники. Они угнетают многие сорняки и оставляют на поле до 2 т/га. корневых и пожнивных остатков. Убирают озимые рано, поэтому после них можно сразу поднимать зябь, отчего создаются благоприятные условия для накопления осенних осадков. Озимая рожь хорошо очищает почву от сорняков. Культурой полностью подавляется до 88…90% сорных растений. Только незначительная часть сорняков выбивается на уровень стеблестоя ржи, но и они, как правило, сильно ослаблены и не дают развитых семян. Даже такой злостный засоритель как осот почти не зацветает. На понижение засоренности также влияют ранние сроки уборки. Рожь скашивается до начала осыпания овсюга. Посевы яровой пшеницы после озимой ржи отличаются хорошей урожайностью.

Поля яровой пшеницы, особенно твердой, размещают также по зернобобовым культурам и пласту многолетних трав. Однако эффективность их сильно колеблется по годам. Эти культуры, с одной стороны, накапливают азот и благоприятно влияют на качество зерна пшеницы, с другой стороны, сильно иссушают почву. Поэтому урожайность яровой пшеницы по этим предшественникам во влажные годы почти такая же, как после пара, тогда как в сухие - значительно ниже.

Кукуруза - также как и картофель, хороший предшественник для пшеницы. Её разветвленная корневая система усиливает азотфиксацию свободноживущими организмами и стимулирует распад и синтез веществ в почве. Кукуруза в период вегетации прекрасно затеняет почву (В.А. Кумаков, 1988, В.И. Сигов, 1981).

Сидеральный пар наиболее целесообразен в зоне достаточного увлажнения на почвах легкого механического состава. В качестве сидератов, как правило, высевают бобовые растения, в том числе люпин, донник, вику. Они увеличивают в почве запасы усвояемого азота, ассимилируемого клубеньковыми бактериями, а корни их перекачивают питательные вещества из подпахотного слоя в пахотный.

При запашке сидератов на зеленое удобрение в почве накапливается до 200 кг азота, который усваивается интенсивнее, чем из навоза. Зеленое удобрение улучшает водный режим, физико-химические свойства почвы, показатели связности, водопоглотительной и водоудерживающей способности почвенного поглощающего комплекса, способствуют усилению жизнедеятельности микроорганизмов в почве. В результате урожаи повышаются на 4…7 ц/га. При недостатке кормов сидеральные культуры используются двояко: первый укос - на зеленую массу, а отросшую отаву - на зеленое удобрение.

Под сидеральные культуры, высеваемые весной, почву обрабатывают с осени при необходимости с углублением пахотного слоя. Весной вносят органические удобрения и высевают в ранние сроки. Как правило, зеленое удобрение запахивают до наступления фазы цветения и образования сизых бобиков.

Наиболее высокую урожайность яровой пшеницы получают после клевера.

В зоне достаточного увлажнения, где выпадает в год более 40 мм осадков, в том числе и в вегетационный период культурных растений, в условиях интенсификации, особенно при внесении удобрений, под яровую пшеницу нужно использовать занятый пар. Парозанимающие культуры (бобовые в укос, злаково-бобовые смеси на зеленый корм, кукуруза на подкормку, ранние сорта картофеля и так далее.) должны освобождать поле для обработки почвы не позднее июля. Как парозанимающие культуры наиболее эффективны бобовые и их смеси.

Наибольшее количество органических веществ оставляют в почве многолетние травы, что объясняется продолжительным вегетационным периодом и более высоким соотношением между подземной и надземной частями растений по отношению к однолетним растениям. Люцернозлаковые смеси оставляют в пахотном слое к третьему году жизни до 100 кг/га азота и около 100 ц/га воздушно-сухих корневых остатков, равноценных 25 т навоза. Многолетние травы улучшают свойства почвы: увеличивают количество гумуса, водопрочных агрегатов, водопроницаемость, общую скважность, аэрацию, устойчивость почв к эрозии.

Бобовые культуры улучшают физические свойства почвы, обогащают её связанным азотом. Так клевер за один год пользования оставляет в почве более 130 кг/га фиксированного азота и за два года 160…180 кг/га. Житняк обладает хорошей засухоустойчивостью, поэтому его высевают в засушливых эрозионно-опасных районах.

Костер безостый выращивают в районах проявления водной эрозии, так как он обладает хорошо развитой корневой системой, которая закрепляет почву предохраняя её от размыва.

В районах недостаточного увлажнения многолетние травы сильно иссушают почву, поэтому необходимы дополнительные мероприятия по накоплению влаги в почве.

Большим разнообразием отличается группа однолетних трав. Суданская трава с мощной глубокой корневой системой сильно иссушает почву в подпахотных слоях, использовать её в качестве предшественника под яровую пшеницу, особенно в зоне недостаточного увлажнения, не рекомендуется. Эта культура быстро отрастает после скашивания, её корневая система отмирает только поздней осенью, после прекращения вегетации.

Картофель служит хорошим предшественником, его корневая система проникает на глубину до 50 см и слабо иссушает подпахотный слой почвы.

Сахарная свекла и подсолнечник имеют корневую систему, уходящую в глубину на 150…170 см, поэтому они сильно иссушают подпахотный горизонт. Кроме того, подсолнечник на семена при уборке сильно осыпается и засоряет последующие культуры. Как правило, подсолнечник, выращиваемый на семена - плохой предшественник. Однако в зоне достаточного увлажнения, а так же на орошаемых землях при внесении оптимального количества удобрений эти культуры как предшественники не уступают кукурузе и картофелю.

Группа яровых зерновых сплошного сева разнообразна как по требованиям к условиям произрастания, так и как предшественники. Корневыми гнилями сильно поражаются яровая пшеница и ячмень. Эти культуры располагать друг против друга нецелесообразно. Овес почти не поражается корневыми гнилями. Вместе с тем ячмень развивает мощную корневую систему, раньше созревает и тем обеспечивает возможность проводить обработку почвы в более ранние сроки.

Итак, наилучшими предшественниками для яровой пшеницы являются пары - как чистые, так и занятые, пласт и оборот пласта многолетних трав, озимые зерновые, пропашные, однолетние травы.

При выборе чередования культур в севооборотах следует ориентироваться на то, что яровая пшеница - наиболее ценная культура и размещается по лучшим предшественникам.

1.4 Влияние предшественников на засоренность и урожайность

Сорняки - конкуренты культурных растений. Основной вред, причиняемый сорными растениями сельскохозяйственному производству, состоит не только в резком снижении урожаев сельскохозяйственных культур, но и в ухудшении качества получаемой продукции.

Имея мощную корневую систему, сорняки (марь белая, щирица, щетинники - 2 м, ромашка непахучая, ежовник обыкновенный, вьюнок полевой - 5 м, бодяк полевой - 9 м, горчак ползучий - 10 м) поглощают огромное количество воды. Многие сорные растения, такие как овсюг, горчица, ромашка, щирица, пикульник и др., расходуют в отдельные периоды вегетации влаги в 1,5…2 раза больше, чем культурные, в результате на засоренных полях влажность почвы в корнеобитаемом слое понижается на 2…5%.

Такое расходование влаги губительно для культурных растений, особенно в засушливые периоды, когда сорняки сильно иссушают почву. В эти периоды сорняки, поглощая остатки доступной влаги, понижают влажность почвы, в результате чего задерживается рост и развитие культурных растений.

Освобождение полей от сорняков позволяет многим хозяйствам нашей страны дополнительно получить 10…11% валового урожая зерна. В отдельные годы на засоренных полях урожай зерновых снижается на 25…30%.

Большая часть видов сорных растений в процессе эволюции приспособилась к произрастанию в посевах определенных культурных растений или к какой-либо их группе (яровые хлеба, многолетние травы, пропашные культуры и т.д.)

Возделывание длительное время на одном поле какой-либо одной культуры или группы растений, мало отличающихся по биологии, приводят к увеличению засоренности почвы и посевов, особенно теми видами сорняков, которые лучше приспособлены к совместному произрастанию с данными культурными растениями.

Большую роль в снижении количества сорняков, а также в предотвращении распространения болезней отводится севооборотам с правильным чередованием культур. Бессменное возделывание зерновых, зернобобовых, пропашных культур и многолетних трав ведет к значительному размножению сорняков, способствует накоплению в почве возбудителей грибных и бактериальных заболеваний.

При подборе предшественников в севообороте учитывают биологические особенности возделываемых растений и сорняков.

Посев озимой пшеницы и других зерновых колосовых культур по стерневым предшественникам усиливает их засорение сорняками, увеличивает накопление в почве возбудителей гельминтоспориоза, фузариоза, головни и других болезней.

Лучшие предшественники пшеницы - кукуруза, пропашные и зернобобовые культуры. Резко снижают зараженность полей озимой совкой занятые пары (М.В. Болдырев, 1988).

Чистый пар дает возможность заправить поле органическими удобрениями, очистить от сорняков и накопить влагу (Н.И. Шумигин, 1984).

Один из важных и простых путей предотвращения роста засоренности полей заключается в ежегодном чередовании возделываемых культур - севооборот.

Независимо от вида культуры при переходе от бессменного посева к севообороту количество сорняков, в том числе и многолетних резко снижается, а урожай культур возрастает.

Включение в севооборот промежуточных культур усиливает его угнетающее действие на сорняки.

Следовательно, выбирая оптимальный способ чередования и учитывая конкурентную способность культур, сформировать посевы культур со сравнительно небольшим количеством в них сорных растений (С.А. Воробьев, 1991).

В овощных, картофельных и других специализированных севооборотах, особенно без многолетних трав, большое значение имеют промежуточные культуры. Они не только повышают общую продуктивность пашни, но и ослабляют неблагоприятные последствия узкой специализации севооборота. Включение промежуточных культур в такие севообороты изменяет агробиоценоз, снижает засоренность посевов (А.В. Королев, 1988).

Смешанные посевы бобовых с другими растениями изучаются и давно находят применение в различных районах земного шара. Установлено, что такие посевы с биологически совместимыми компонентами являются средством не только увеличения сбора протеина, но и повышения урожая.

На участке со смешанным посевом за счет подбора компонентов с различным строением корневых систем, извлекающих элементы питания и влагу из различных почвенных горизонтов, или растений, у которых критические периоды по отношению к отдельным факторам жизни смещены во времени, а также культур, формирующих оптимальный аппарат фотосинтеза, обеспечивается более полное использование почвенного профиля, влаги, тепла и света, в результате получаются гораздо большие урожаи, чем на участках с чистыми посевами.

Эффективность смешанных посевов во многом определяется биологической совместимостью.

При совмещении в одном посеве двух - трех культур, отличающихся по своей биологии, но биологически совместимых, недостаточный уровень одной из них в результате неблагоприятных для неё условий компенсируется урожаем другой, для которой сочетание факторов роста было более благоприятным. Это положение особенно важно, когда мы сталкиваемся с чрезмерной засоренностью полей.

Таким образом, совместные посевы с бобовыми и другими культурами помимо всего перечисленного помогает избавиться от сорняков (В.А. Бенц, 1974).

Предшественники яровой пшеницы по засоренности делятся на пять групп. К первой группе предшественников, вызывающих наименьшую засоренность, относится картофель, на втором месте стоят рожь и кукуруза, на третьем - горох, на четвертом - многолетние травы и на пятом - озимая и яровая пшеница. Однако оценка их как предшественника зависит от соотношения этих групп сорняков. Например: овес и ячмень обладают более высокой конкурентоспособностью по отношению к сорнякам по сравнению с яровой пшеницей.

Наименьшее количество сорняков отмечается в трехпольном севообороте, так как по ротации культуры проходят свой срок быстро, но в этом звене севооборота необходимо включать чистый, занятый или сидеральный пар. Можно количество полей увеличить до семи, но обязательно включить два поля чистого пара.

С увеличением доли зерновых в севообороте возрастает удельный вес сорняков, размножающихся семенами. Установлена прямая связь между площадью зерновых и численностью сорняков из семейства мятликовые: пырей ползучий, мятлик, овсюг, ежовник обыкновенный и щетинники.

Правильный видовой подбор и чередование таких культур, особенно сочетание зерновых с зернобобовыми и пропашными культурами с применением всех средств борьбы с сорняками, позволяют высевать их после хорошего предшественника подряд 3…4 года без превышения допустимой степени засоренности посевов.

Севооборот сужает видовой состав сорных растений, а значит, и их вредоносность. Так, в опытах ТСХА в бессменных посевах встречалось 38 видов сорных растений, в том числе 15 многолетних, а в севообороте соответственно 29 и 9.

Внедрение в сельскохозяйственное производство интенсивных короткостебельных сортов зерновых культур показало, что в таких посевах засоренность возрастает, а вредоносность сорняков усиливается, В результате потери зерна с сорняков могут достигать 0,5…0,8 т/га.

Особенно вредоносны многолетние сорные растения - осоты, хвощ, пырей. Так, при наличии 10 побегов пырея ползучего на 1 м2 урожайность зерна яровой пшеницы снижается на 28…30%, при 26 побегов - на 48…50% и при 60 побегов - на 70…75%.

Наличие сорняков ведет к развитию болезней и вредителей. Щетинники, василек синий, марь белая, бодяк полевой - переносчики корневой гнили, мозаики злаковых культур (Г.И. Баздырев, 1995).

2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОПЫТНОГО ПОЛЯ

2.1 Климатическая характеристика

Климат Южного Урала резко континентальный: жаркое лето, длинная холодная зима, межсезонья. Послеуборочный период 30 - 40 дней, в большинстве лет сухой, а в отдельные годы влажный и холодный. Сумма температур воздуха за период с температурами выше 10оС составляет 2000 - 2200?С, продолжительность этого периода 125 - 135 дней (с 5 - 10 мая по 15 - 19 сентября). Период с температурами выше 15?С длится 80 - 90 дней. Заморозки прекращаются в конце мая (25 - 31 мая). Продолжительность безморозного периода составляет 100 - 120 дней. Лимитирующим фактором для успешного ведения сельскохозяйственного производства в регионе является влага. Сумма осадков за год равна 350 - 400 мм, из которых на теплый период с температурой выше 10оС приходится 200 - 250 мм. Продолжительность зимнего периода 150 дней. Нередко встречаются годы с явно выраженной летней засухой. При этом наибольшая вероятность засушливого периода приходится на май, июнь, а наиболее вероятный максимум осадков на июль.

Быстрое нарастание температуры вызывает в конце апреля и в начале мая сильное испарение влаги из почвы и ее подсыхание. Осадки в мае практически не пополняют запасов влаги в почве. Имея ливневый характер, они быстро испаряются из почвы. Лето жаркое, сухое, особенно первая его половина, наблюдается недостаток влаги. Осень обычно ранняя, пасмурная, нередко дождливая, что затрудняет уборку зерновых культур. Наблюдения Воронцова Г.В. (1998) показывают, что в зимнее время путем проведения различных мероприятий можно задержать на полях значительную часть выпадающего снега. Обычно к концу марта толщина снежного покрова достигает 25 - 35 см, что может дать 80 - 90 мм влаги.

Осадков выпадает недостаточно, распределяются в году неравномерно. Для формирования высоких урожаев нужно, чтобы растения не испытывали дефицита влаги, то есть необходимо проведение ряда мероприятий по накоплению и сохранению влаги (орошение, снегозадержание и др.), а также подбор засухоустойчивых, экологически пластичных сортов, которые обладают высокой выносливостью к неблагоприятным экологическим факторам.

2.2 Погодные условия за время проведения опыта

Рост и развитие ячменя, уровень урожайности зависят от продолжительности, тепло - и влагообеспеченности вегетационного периода. Сухость погоды за период вегетации можно оценить по климатограмме (рисунок 1, 2, 3, 4).

Для общей характеристики влагообеспеченности территории часто используют гидротермический коэффициент (ГТК), который отражает отношение суммы осадков в сумме температур воздуха выше 10°С за этот же период, уменьшенный в 10 раз (И.И. Гридасов, 1977).

(1)

Погодные условия 2001 года для роста и развития сельскохозяйственных культур за вегетационный период были неблагоприятными: ГТК в мае - 0,4; июне - 2,2; июле - 0,6; августе - 1,4; сентябре - 0,5. В целом за вегетационный период ГТК - 1,0 (таблицы 1, 2).

Апрель - отличался холодной погодой, температура в среднем составила за месяц 5,6С при норме 4,6С. Весна рано наступила, но теплый период постепенно сменился холодным. За месяц выпало 18,4 мм осадков.

Май - в течение всего месяца характеризовался теплым периодом, почва прогрелась на 6…8С, посев зерновых был проведён 4 мая. Температура воздуха в течение месяца была в среднем 15,3С, всходы зерновых появились 11…13 мая.

Июнь - оказался теплым, влажным месяцем. За месяц выпало 111,5 мм при норме 52 мм, то есть 214,4%. Средняя температура за месяц составила 17,2С при норме 16,4С. Днем воздух в середине месяца прогрелся до 26-28С. Стали появляться поздние сорняки - ежовник обыкновенный, щирица запрокинутая, щетинники, просо сорное.

Июль - характеризовался жарким месяцем. Средняя температура за месяц составила 19,4С, при норме 16,2С. За месяц выпало 37,4 мм осадков при норме 82 мм, то есть на 45,6%. Днем воздух во второй и третьей декаде прогревался на 32,5С.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11