Влияние основной обработки почвы и удобрений на урожайность и качество кориандра в условиях юго-востока цчз
ФГОУ ВПО “Белгородская государственная сельскохозяйственная академия”
На правах рукописи
Ходыкина Валентина Васильевна
ВЛИЯНИЕ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ
НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КОРИАНДРА
В УСЛОВИЯХ ЮГО-ВОСТОКА ЦЧЗ
06.01.01 – общее земледелие
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
БЕЛГОРОД - 2006
Работа выполнена на ГНУ “Алексеевская опытная станция” ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии и на кафедре земледелия и агрохимии ФГОУ ВПО “Белгородская государственная сельскохозяйственная академия”
Научный руководитель: Лауреат Государственной премии РФ, заслуженный
деятель науки РФ, действительный член академии РАСХН, профессор, доктор сельскохозяйственных наук, Котлярова Ольга Геннадьевна
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Уваров Геннадий Иванович
кандидат сельскохозяйственных наук
Чернявских Владимир Иванович
Ведущая организация: Белгородский научно-исследовательский институт
сельского хозяйства
Защита состоится «23» июня 2006 года в «13» часов на заседании диссертационного совета К 220.004.01. в Белгородской государственной сельскохозяйственной академии
Просим Ваши отзывы, в двух экземплярах, присылать по адресу: 308503
Белгородская область, Белгородский район, п. Майский, ул. Вавилова 1,
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.
Автореферат разослан «22» мая 2006 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н.С. Добудько
1. Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. Увеличение производства кориандра – немаловажный фактор в разрешении проблем здравоохранения, эфиромасличной и пищевой отраслей РФ. Возрастающие на мировом и внутреннем 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.
Белгородская область является исторически сложившимся регионом производства основной эфиромасличной культуры в Центрально-Черноземной зоне - кориандра. Современные сорта кориандра имеют высокий потенциал продуктивности, однако в хозяйствах урожайность кориандра остается на низком уровне. В связи с этим увеличение урожайности и улучшение качества плодов кориандра является актуальной задачей, достижение которой возможно только при повышении культуры земледелия и плодородия полей, применения научно-обоснованных технологий выращивания.
Для Центрально-Черноземной зоны и Белгородской области характерно неустойчивое и недостаточное увлажнение с регулярно повторяющимися засухами и интенсивными эрозионными процессами. Поэтому повышение урожайности сельскохозяйственных культур возможно лишь при решении проблем защиты почв от эрозии. Изучение способов обработки почвы с почвозащитной направленностью и сниженных доз минеральных удобрений под кориандр в севообороте с многолетними травами является своевременным и актуальным.
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 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 влияние и взаимовлияние двух факторов: способов обработки почвы и доз удобрений на продуктивность и качество плодов кориандра;
- оценить 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 1996-2003гг. 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 в севообороте, обеспечивающие получение стабильных урожаев, улучшение основных элементов плодородия и снижение деградационных процессов в почве.
Реализация работы. Результаты использованы в методических рекомендациях ”Технология возделывания кориандра в ЦЧР “(2004).
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.).
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 и материально-технических ресурсов“.
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав,13 рисунков, 29 таблиц, выводов, списка литературы из 171 наименований, в.т.ч. 9 на иностранных языках.
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 P45, увеличивая продуктивность кориандра и качество его плодов, а также эффективность водопотребления
Безотвальная обработка почвы орудием СибИМЭ на 25-27см со сниженной дозой удобрений N30 P45 положительно влияет на содержание основных элементов питания, гумуса, физико-химических свойств черноземы выщелоченного.
Безотвальная обработки почвы орудием СибИМЭ на 25-27см со сниженной дозой удобрений N30 P45 не оказывает негативного влияния на фитосанитарное состояние посевов кориандра;
Применение безотвальной обработки почвы на 25-27см дозой удобрений N30 P45 улучшает показатели экономической и энергетической эффективности.
2. Условия и методика проведения исследований
2.1. Анализ состояния почв Алексеевской опытной станции
по материалам агрохимических обследований
С целью обоснования необходимости изучения способов обработки почвы с почвозащитной направленностью и доз удобрений под кориандр в севообороте, проведен анализ изменений плодородия пахотного слоя почв опытной станции по материалам государственных агрохимических учреждений по 5 циклам обследований, начиная с 1986 года. Установлена значительная деградация плодородия пахотного слоя 0-30 см.
2.2. Схемы опытов и методика лабораторно-полевых исследований
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 слабой к средней смытости, склон - 1-30 юго-восточной экспозиции. Содержание гумуса в пахотном слое - 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 - 22,54-25,75 мг-экв. на 100 г почвы; степень насыщенности основаниями - 89-90%.
Исследования проводились по кориандру 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. В опыте высевался сорт кориандра Алексеевский 1366. Опыт, заложенный методом последовательного наложения делянок, включает три градации фактора А (основная обработка почвы) и три градации фактора В (удобрения), в трехкратной повторности. Исследования проводились по кориандру. В опыте изучались три системы обработки почвы под кориандр: вспашка плугом ПН-4-35 на глубину 25-27 см; безотвальная обработка орудием СибИМЭ на глубину 25-27 см; безотвальная обработка орудием СибИМЭ на глубину 18-20 м.
Всем обработкам почвы предшествовало дисковое лущение на глубину 8-10 см. Способы обработки почвы сохранялись по культурам севооборота (кориандр, сахарная свекла, ячмень), с дифференциацией по глубине в зависимости от культуры. В севообороте применялась комбинированная система обработки почвы: многолетние травы 2 г. п. после 1-го укоса заделывались плугом ПН-4-35 на глубину 28-30 см по всему опыту. Удобрения вносились под три культуры севооборота: кориандр, сахарная свекла, ячмень с подсевом многолетних трав.. В качестве органических удобрений использовалась измельченная солома озимой пшеницы, кориандра, ботва сахарной свеклы. Изучались три дозы удобренности кориандра: без удобрений NPK – 0; полная рекомендованная доза - N 60 P 90 K 60; сниженная доза удобрений - N 30P 45.
Размещение делянок систематическое в три яруса со смещением. Размеры делянок: по обработкам почвы – 92,4 м2 (учетная – 64 м2), по удобрениям – 100,8 м2 (учетная – 88,2 м2). Технология выращивания кориандра и остальных культур севооборота общепринятая для региона.
Перед закладкой полевого опыта проведены анализы основных параметров плодородия почвы в слоях: 0-10, 10-20, 20-30,30-40, 40-60 см.
Согласно методикам проводились следующие наблюдения, учеты и анализы:
- фенологические наблюдения, с отметкой основных фаз развития;
- определение плотности почвы по методу Качинского в начале и конце вегетации кориандра в слоях 0-10,10-20, 20-30 см;
- определение влажности почвы термостатно-весовым методом в слоях 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60 см. в начале и конце вегетации кориандра;
- определение засоренности посевов в конце вегетации количественно-весовым и видовым подсчетом;
- определение степени развития рамуляриоза по методике ВНИИЭМК;
- учет урожая кориандра со всей учетной площади делянки при уборке прямым комбайнированием комбайном Сампо -500;
- определение массовой доли эфирного масла методом Гинзберга;
- определение массы 1000 плодов методом подсчета и взвешивания;
- определение всхожести семян по ГОСТ 20455-93 Алексеевской ГСИ;
- определение агрохимических показателей почвы согласно стандартных методик: - содержание гумуса по методу Тюрина – ГОСТ 26213-91; рН солевой вытяжки (KCl)–ГОСТ 26483-85; гидролитическая кислотность – по Каппену - ГОСТ 26212-91; Ca и Mg – трилонометрически - ГОСТ 26487-85; подвижный фосфор и обменный калий по Чирикову – ГОСТ 26204-91 в исходных образцах почвы (1995г.) и в 2003 г. в горизонтах 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60. Анализы проведены ФГУ Государственный Центр Агрохимслужбы “Воронежский”;
- дисперсионный анализ полученных результатов наблюдений и учетов проведен по Б.А.Доспехову для многофакторного опыта.
2.3. Агроклиматическая характеристика зоны и
метеорологические условия периода исследований
Белгородская область расположена на юге-западе Центрально-Черноземной зоны с площадью сельскохозяйственных угодий более 2 000 тыс. га. с 73,6 % эродированных и эрозионно опасных сельхозугодий. По природно-экономическим различиям область разделена на три зоны. Районы юго-востока отнесены к зоне неустойчивого увлажнения с меньшим от остальных зон на 40-50 мм количеством годовых осадков и большей на 100-2000 С суммой положительных температур, со среднегодовой температурой 6,3-6,60 С и продолжительностью теплого периода 234-238 дней. Основными почвенными типами в этой зоне являются типичные и слабо выщелоченные черноземы, тяжелого механического состава.
Климатические условия за период исследований складывались контрастно и неравномерно. Благоприятными для развития кориандра были 1997 и 1998 гг. Средняя урожайность плодов составила 2,0 т/га. Резко противоположными годам по урожаю кориандра были – 2002 и 2003 гг. с урожайностью кориандра– 0,5 т/га. Остальные годы (1996, 1999, 2000, 2001) можно назвать удовлетворительными для развития кориандра.
3. Результаты исследований
3.1. Влияние способов основной обработки почвы и удобрений
кориандра на плотность и пористость почвы
Плотность пахотного слоя почвы (0-30 см) в среднем за 1995-2003 гг. на начало вегетации кориандра на вариантах без удобрений находилась в пределах 1,08-1,30 г/см3 с отклонениями в зависимости от глубины слоя. Существенных различий между способами обработки почвы не установлено. Изменения плотности сложения слоев 10-20 и 20-30 см происходили к уборке: уплотнение слоя 20-30 см на 0,04 - 0,07 г/см3 по безотвальным обработкам (до 1,28-1,30 г/см3) и разуплотнение слоя 10-20 см на 0,05 г/см3 по вспашке (до 1,18 г/см3). Большие изменения происходили в слоях 10-20 и 20-30 см при применении удобрений. Под влиянием сниженной дозы N30 P45 по вспашке в слоях 10-20 и 20-30 см отмечается более высокая плотность (1,30-1,32 г/см3) на начало вегетации. К концу вегетации в слое 10-20 см происходило разуплотнение до 1,23 г/см3. В целом за период испытаний плотность почвы не выходила за пределы оптимальных значений для кориандра.
Пористость пахотного слоя 0-30 см находилась в пределах 48,3 - 51,7 % с несущественными отклонениями по способам обработки и дозам удобрений.
3.2. Водообеспеченность и водопотребление кориандра
в зависимости от способов обработки почвы и доз удобрений
По накоплению продуктивной влаги преимуществ безотвальных способов обработки почвы не установлено. На начало вегетации кориандра влаги в слое 0-60 см содержалось 85,5-95,9 мм. К уборке запас её снизился: до 49,1-61,2 мм.
По расходу влаги растениями эффективность безотвальных обработок почвы по отношению к вспашке выше на 7,3 – 20,4 %. Более рациональному использованию почвенной влаги для формирования урожая кориандра способствовала сниженная доза удобрений N30 P45. Коэффициент водопотребления от дозы N30 P45 по вспашке снижался на 21,8 %, по безотвальной обработке на 25-27 см - на 26,3 %. Эффективность безотвальной обработки на 25-27 см с дозой N30 P45 выше на 12,6 % в сравнении со вспашкой.
Таблица 1.
Запас продуктивной влаги и водопотребление кориандра в зависимости
от способов обработки почвы и удобрений
| Дозы удобрений | Запас продук-тивной влаги, мм | Израсходо-ванная влага, % к нач.вег | Суммар-ный расход влаги, м3 | Эффективность водопотребления | |||||||
| коэффи-циент, м3/т | отклонения, % | ||||||||||
| нач. вег. | кон. вег. | от удобрений | от вспашки | ||||||||
| Вспашка ПН-4-35 на 25-27 см | |||||||||||
| NPK -0 | 93,4 | 54,7 | 41,4 | 576,3 | 549 - | - | - | ||||
| N60 P90 K60 | 95,9 | 59,9 | 37,5 | 549,3 | 458 | 16,6 | - | ||||
| N30 P45 | 90,2 | 57,2 | 36,6 | 519,3 | 429 | 21,8 | - | ||||
| Безотвальная обработка СибИМЭ на 25-27 см | |||||||||||
| NPK -0 | 91,7 | 57,2 | 37,6 | 534,3 | 509 | - | 7,3 | ||||
| N60 P90 K60 | 91,6 | 53,2 | 41,9 | 573,3 | 503 | 0,01 | 9,8 | ||||
| N30 P45 | 86,9 | 59,0 | 32,1 | 468,3 | 375 | 26,3 | 12,6 | ||||
| Безотвальная обработка СибИМЭ на 18-20 см | |||||||||||
| NPK -0 | 85,5 | 49,1 | 42,6 | 472,3 | 437 | - | 20,4 | ||||
| N60 P90 K60 | 88,1 | 61,2 | 30,5 | 458,3 | 395 | 9,6 | 13,8 | ||||
| N30 P45 | 88,3 | 58,3 | 34,0 | 489,3 | 422 | 3,4 | 0,02 | ||||
НСР05 запас влаги начало вегетации А, В + 3,8 мм; АВ + 8,8 мм;
НСР05 запас влаги конец вегетации А, В + 2,9 мм; АВ + 12,3 мм.
3.3. Изменение агрохимических свойств почвы под кориандром
в зависимости от способов обработки и доз удобрений
3.3.1. Содержание минерального азота в почве под кориандром
Наблюдения за содержанием минерального азота в почве под кориандром установили преобладание аммонийной формы. На начало вегетации кориандра по безотвальным способам обработки его содержалось на 20,3-53,2 % больше, чем по вспашке. Внесение удобрений повышало уровень аммонийного азота. По вспашке его количество увеличивалось на 49,4% от N60 P90 К 60 и на 30,6% от дозы N30 P45. По безотвальной обработке на 25-27 см прирост аммонийного азота составил 18,4 % от дозы N60 P90 К 60 и 20,7 % от дозы N30 P45. В слоях 10-20 и 20-30 см по вспашке значительное увеличение вызвано дозой N30 P45.
В содержании нитратного азота на начало вегетации различий между способами обработки почвы не установлено. Достоверное влияние удобрений проявилось по безотвальным обработкам. Увеличение нитратов в среднем по пахотному слою составляет от 23,2 до 108,8 % с максимумом от дозы N30 P45. В конце вегетации больше всего нитратного азота содержалось по вспашке с дозой N60 P90 К 60.
3.3.2. Содержание подвижного фосфора и обменного калия
в почве под кориандром
Различий между способами обработки почвы по содержанию подвижного фосфора в слое 0-30 см не установлено. Удобрения повышали фосфатный уровень по вспашке на 8,7 % - 11,5 %, по безотвальной обработке на 25-27 см – на 9,3 % - 12,6 % от обеих доз. К концу вегетации содержание подвижного фосфора выравнивалось. Лучший режим стабилизации фосфатного питания сложился по безотвальной обработке почвы на 25-27 см с дозой N30 P45, обеспечив сохранение исходного уровня фосфора в почве с небольшим приростом. Наблюдается его перераспределение по профилю почвы с накоплением в нижних слоях.
Отмечается положительное влияние безотвальных способов обработки на накопление обменного калия в слое почвы 0-30 см: на 10-23 мг/кг больше, чем по вспашке. Внесение удобрений вызывало увеличение обменного калия. По безотвальной обработке на 25-27 см влияние удобрений проявлялось значительнее. пахотном слое 0-30 см в сравнении со вспашкой. К концу вегетации содержание обменного калия несколько снижается по всем вариантам.
Рис. 2. Содержания аммонийного азота в почве под кориандром
(среднее за 1996-2003 гг.) 
НСР05 начало вегетации: 0-10 см + 13,3 мг/кг; 10-20 см + 10,4 мг/кг;
20-30 см + 18,8 мг/кг; 0-30 см + 9,5 мг/кг.
НСР 05 конец вегетации: 0-10 см + 19,3 мг/кг; 10-20 см + 15,8 мг/кг;
20-30 см + 22,3 мг/кг; 0-30 см + 12,3 мг/кг.
Рис.3. Содержания нитратного азота в почве под кориандром
(среднее за 1996-2003 гг.)
НСР 05 начало вегетации: 0-10 см + 0,57 мг/кг; 10-20 см + 0,92 мг/кг;
20-30 см + 0,61 мг/кг; 0-30 см + 0,59 мг/кг.
НСР 05 конец вегетации: 0-10 см + 1,83 мг/кг; 10-20 см + 1,48 мг/кг;
20-30 см + 1,59 мг/кг; 0-30 см + 1,16 мг/кг.
3.5. Изменение содержания гумуса и физико-химических
свойств почвы под кориандром
Комплексное применение агротехнических приемов в течение восьми лет вызвало положительные изменения в обеспеченности почвы гумусом. В сравнении с исходным достоверное увеличение гумуса в верхнем слое 0-20 см варьировало от 0,34 до 0,46 % и от 0,71 до 1,02 % в слое 30-60 см. Влияние удобрений на гумусообразование зависело от способов обработки почвы. По вспашке под действием дозы N60 P90 K60 прирост гумуса в слое 0-30 см составил 0,19-0,25 %, по безотвальной обработке на 25-27 см - 0,32-0,58 %; по мелкой - 0,16-0,53 %. Доза N30 P45 способствовала увеличению гумуса по всему слою 0-30 см: по вспашке - на 0,31-0,58 %, по безотвальной обработке на 25-27 см - на 0,39-0,57 %, по безотвальной обработке на 18-20 см - на 0,66-0,74 % в слое 0-20 см.
К изменениям обменной кислотности более устойчива безотвальная обработка почвы на 25-27 см с дозой N30 P45, вызывая подкисление верхних слоев почвы (0-40 см) на 0,27-0,43 ед. рН, нижних (40-60 см) на 0,7 ед. рН.
Гидролитическая кислотность почвы в сравнении с исходной возросла на 0,10-0,94 мг. - экв./100 г. с некоторыми различиями по профилю почвы и способам обработки. От удобрений происходило большее повышение гидролитической кислотности.
Отмечается положительная динамика кальциевого режима в сравнении с исходным состоянием. Более интенсивно прирост кальция происходит в слоях 10-20, 20-30 см, от 10 - до 25 % по всем способам обработки почвы без удобрений. Полная доза N60 P90 K60 не изменяла закономерности динамики кальция по профилю почвы. От сниженной дозы N30 P45 содержание его в слоях 10-20 и 20-30 см меньше в сравнении с полной дозой и неудобренным фоном.
Увеличение магния по вспашке без удобрений отмечается по всему профилю на 1,30-2,40 мг/кг с максимумом в нижних слоях 30-40 и 40-60 см. Применение полной дозы удобрений способствовало значительной убыли его по всему профилю, от дозы N30 P45 отмечается снижение только в слое 0-30 см на 1,10 мг. Прослеживается зависимость от содержания кальция в почве из-за антагонизма катионов. Кроме того, более значительная убыль магния отмечается на вариантах с приростом урожая, что связано с интенсивностью его поглощения.
Распределение гумуса по профилю почвы под кориандром в зависимости
от способов обработки и доз удобрений (1995 г, 2003 г.)
НСР05 %, 0 см – 0,27, 10-20 см – 0,30; 20-30 см – 0,31; 30-40 см – 0,24; 40-36 см – 0,25.
Величина степени насыщенности основаниями по всем способам обработки почвы без удобрений незначительно снижалась в слое 0-10 см в пределах 1,05-1,95 % в сравнении с исходными показателями. По остальным слоям - отклонения несущественные, за исключением варианта с безотвальной обработкой ан 18-20 см, где снижение прослеживается по всему профилю. Большее влияние оказали удобрения. По всем вариантам опыта степень насыщенности основаниями достаточно высокая от 83,23 до 96,71 %, что говорит о высокой буферной способности почвы и отсутствии необходимости применения известкования.
4. Изменение санитарного состояния посевов кориандра
под влиянием обработки почвы и удобрений
4.1. Засоренность посевов кориандра в зависимости
от способов обработки почвы и удобрений.
На первоначальный период ротации (1996-2000 гг.) на контрольных вариантах без внесения удобрений по безотвальным способам обработки в сравнении со вспашкой наблюдалось превышение общего количества сорняков, в том числе однолетних злаковых и однолетних двудольных. Многолетних корнеотпрысковых сорняков по безотвальной обработке на 25-27 см было существенно меньше. По безотвальной обработке на 18-20 см отмечается большая общая засоренность с приростом и многолетних корнеотпрысковых и однолетних двудольных сорняков. Доза удобрений N30 P45 по всем способам обработки почвы способствовала повышению общей засоренности вследствие лучших условий для развития сорняков. Во второй период (2001-2003 гг.) ротации севооборота засоренность посевов была одинаковой по всем вариантам.
4.2. Влияние способов обработки почвы и удобрений кориандра
на развитие рамуляриоза
Из всех лет исследований только 4 года наблюдалось развитие рамуляриоза: 1996, 1997, 1998, 2003 гг. По безотвальным обработкам почвы развитие рамуляриоза в среднем на 1,02 – 1,76 % было выше. Удобрения повышали устойчивость растений к рамуляриозу по всем способам обработки почвы. Снижение степени развития болезни - в пределах 0,25-2,83 %. Развитие рамуляриоза не выходило за пределы хозяйственно-ощутимых влияний и не создавало необходимости применения фунгицидов по вегетации.
5. Продуктивность и качество кориандра в зависимости
от обработки почвы и удобрений
5.1. Влияние обработки почвы и удобрений на урожайность кориандра
В среднем за годы исследований способы обработки почвы под кориандр не имели существенных различий по влиянию на урожайность кориандра. Удобрения достоверно повышали урожайность кориандра. Кориандр по вспашке одинаково реагировал на обе дозы удобрений, достоверно увеличивая урожайность на 0,15-0,16 т/га. По безотвальной обработке на 225-27 см прибавка урожая кориандра от удобрений составила 0,09-0,20 т/га, максимум - от сниженной дозы N 30P 45 - 0,20 т/га. Прирост урожая по безотвальной обработке на 18-20 см от удобрений несколько ниже, но достоверен – 0,11 т/га от обеих доз.
Таблица 2
Влияние обработки почвы и удобрений на продуктивность кориандра
| Дозы удобрений | Урожайность плодов, т/га | Сбор эфирного масла, кг/га | ||||
| отклонения | среднее 1996-2003 | отклонения | ||||
| среднее 1996-2003 | от удобрений | от вспашки | от удобрений | от вспашки | ||
| Вспашка ПН-4-35 на 25-27 см | ||||||
| NPK -0 | 1,05 | - | - | 25,03 | - | - |
| N60 P90 K60 | 1,20 | 0,15 | - | 28,84 | 3,81 | - |
| N30 P45 | 1,21 | 0,16 | - | 28,59 | 3,56 | - |
| Безотвальная обработка СибИМЭ на 25-27 см | ||||||
| NPK -0 | 1,05 | - | 0,00 | 25,67 | - | 0,64 |
| N60 P90 K60 | 1,14 | 0,09 | -0,06 | 27,14 | 1,47 | -1,70 |
| N30 P45 | 1,25 | 0,20 | 0,04 | 29,48 | 3,81 | 0,89 |
| Безотвальная обработка СибИМЭ на 18-20 см | ||||||
| NPK -0 | 1,08 | - | 0,03 | 26,43 | - | 1,40 |
| N60 P90 K60 | 1,16 | 0,11 | -0,04 | 27,48 | 1,05 | -1,36 |
| N30 P45 | 1,16 | 0,11 | -0,05 | 27,09 | 0,66 | -1,50 |
НСР05 сбор эфирного масла + 1,50 кг/га; НСР05 урожайность плодов + 0,07т/га.
5.2. Масса плодов кориандра в зависимости
от обработки почвы и удобрений
Средняя масса 1000 плодов кориандра находилась в пределах от 5,85 до 6,07 граммов. Отмечено положительное влияние безотвальной обработки на 25-27 см в сравнении со вспашкой, достоверное увеличение массы 1000 плодов - 0,22 г. Влияние удобрений проявилось только по вспашке от дозы N30 P45.
Таблица 3
Качество урожая плодов кориандра в зависимости
от способов обработки почвы и удобрений
| Дозы удобрений | Массовая доля эфирного масла, % | Масса 1000 плодов, г. | ||||
| отклонения | среднее 1996-2003 | отклонения | ||||
| среднее 1996-2003 | от удобрений | от вспашки | от удобрений | от вспашки | ||
| Вспашка ПН-4-35 на 25-27 см | ||||||
| NPK -0 | 2,384 | - | - | 5,85 | - | - |
| N60 P90 K60 | 2,403 | 0,019 | - | 6,01 | 0,16 | - |
| N30 P45 | 2,363 | -0,020 | - | 6,05 | 0,20 | - |
| Безотвальная обработка СибИМЭ на 25-27 см | ||||||
| NPK -0 | 2,445 | - | 0,062 | 6,07 | - | 0,22 |
| N60 P90 K60 | 2,381 | -0,065 | -0,022 | 5,98 | -0,09 | -0,03 |
| N30 P45 | 2,358 | -0,088 | -0,006 | 6,05 | -0,02 | 0,00 |
| Безотвальная обработка СибИМЭ на 18-20 см | ||||||
| NPK -0 | 2,447 | - | 0,063 | 6,00 | - | 0,15 |
| N60 P90 K60 | 2,369 | -0,077 | -0,033 | 6,02 | 0,02 | 0,01 |
| N30 P45 | 2,335 | -0,112 | -0,028 | 5,97 | -0,03 | -0,08 |
НСР05 массовая доля эфирного масла + 0,06
НСР05 масса 1000 плодов + 0,17
В неблагоприятные 2002,2003 гг. величина массы 1000 плодов колебалась от 5,40 до 5,82 г. Глубокая безотвальная обработка почвы со сниженной дозой минеральных удобрений N30 P45, обеспечивая достоверный прирост массы 1000 плодов (на 0,37 г.), характеризует устойчивость данного варианта к неблагоприятным климатическим факторам среды.
5.3. Накопление эфирного масла в плодах кориандра
Накопление эфирного масла в процессе вегетации кориандром имеет ряд особенностей и подвержено влиянию условий выращивания. В среднем по опыту за весь период исследований массовая доля эфирного масла составила 2,390%. По безотвальным обработкам отмечается более высокая (на 0,062-0,063 %) массовая доля эфирного масла. Удобрения достоверно снижали эфиромасличность кориандра по всем обработкам почвы от дозы N30 P45 с одновременным возрастанием урожайности и массы плодов.
5.4. Сбор эфирного масла кориандра в зависимости
от обработки почвы и удобрений
По сбору эфирного масла средние показатели за период исследований находятся в пределах 25,0-29,5 кг/га с несущественными отклонениями от способов обработки почвы. Максимальные отклонения получены от удобрений. По вспашке прибавка от обеих доз составила 3,56-3,81 кг/га, по безотвальной обработке на 25-27 см с N30 P45 - 3,81 кг/га. В благоприятные по климатическим условиям годы прибавка от безотвальной обработки почвы на 25-27 см с дозой N30 P45 составила 6,35 кг/га, что на 4,56 кг/га выше вспашки. В неблагоприятные годы безотвальные обработки обеспечили общий сбор эфирного масла на 1,95-2,13 кг/га выше, чем вспашка. Применение удобрений повышало сбор эфирного масла от 2,73 до 7,61 кг/га по всем способам обработки почвы.
5.5. Влияние способов обработки почвы и доз удобрений
на всхожесть плодов кориандра
В среднем за период 1996-2003 гг. всхожесть плодов кориандра находилась в пределах 79,3 - 87,0 %. Таблица 4
Зависимость всхожести плодов урожая кориандра от способов
обработки почвы и удобрений
| Дозы удобрений | Всхожесть плодов, % 1996-2003 гг. | Всхожесть плодов, % 2002-2003 гг. | ||||
| отклонения | среднее | отклонения | ||||
| среднее | от удобрений | от вспашки | от удобрений | от вспашки | ||
| Вспашка ПН-4-35 на 25-27 см | ||||||
| NPK -0 | 79,3 | - | - | 61,0 | - | - |
| N60 P90 K60 | 79,9 | 0,6 | - | 61,0 | 0,0 | - |
| N30 P45 | 82,1 | 2,8 | - | 65,5 | 4,5 | - |
| Безотвальная обработка СибИМЭ на 25-27 см | ||||||
| NPK -0 | 80,0 | - | 0,7 | 64,0 | - | 3,0 |
| N60 P90 K60 | 81,4 | 1,3 | 1,5 | 68,5 | 14,5 | 7,5 |
| N30 P45 | 87,0 | 7,0 | 4,9 | 72,5 | 18,5 | 7,0 |
| Безотвальная обработка СибИМЭ на 18-20 см | ||||||
| NPK -0 | 82,9 | - | 3,6 | 66,5 | - | 5,5 |
| N60 P90 K60 | 81,1 | -1,8 | 1,2 | 66,5 | 0,0 | 5,5 |
| N30 P45 | 82,2 | -0,6 | 0,1 | 68,0 | 1,5 | 2,5 |
НСР05 всхожесть, 1996-2003 +2,2; НСР05 всхожесть, 2002-2003 +1,1
По вспашке повышению всхожести на 2,8 % способствовала сниженная доза N30 P45, по безотвальной обработке на 25-27 см - обе дозы на 1,3-7,0 %, с максимумом (7,0 %) от N30 P45, что на 4,9 % выше в сравнении со вспашкой. По безотвальной обработке на 18-20 см применение полной дозы удобрений N60 P90 K60 вызвало достоверное снижение всхожести плодов кориандра. Отмечается значительное влияние на всхожесть кориандра климатических условий. Средняя всхожесть плодов кориандра в благоприятные годы (1997, 1998 гг.) варьировала в пределах 89,9-96,7 % в зависимости от способов обработки почвы и доз удобрений. По глубоким обработкам почвы (вспашка, безотвальная) сниженная доза удобрений N30 P45 достоверно способствовала увеличению всхожести плодов кориандра на 1,7- 6,0 %, что на 3,5 % выше от этой же дозы по вспашке. По мелкой безотвальной обработке удобрения достоверно снижали всхожесть плодов кориандра.
6. Экономическая и энергетическая эффективность способов обработки почвы и доз удобрений под кориандр
Рентабельность производства кориандра составляет 52,3-95,9 %. Максимальный уровень – по безотвальной обработке почвы на 25-27 см с дозой удобрений N30 P45 – 95,9%. Себестоимость 1 тонны кориандра минимальна по глубокой безотвальной обработке также с дозой N30 P 45. Таблица 5
Эффективность способов обработки почвы и удобрений
при выращивании кориандра
| Дозы удобрений | Экономическая эффективность | Энергетическая эффективность | ||||
| себестоимость, руб | затраты энергии, Мдж | энергети-ческий коэффи-циент | ||||
| руб/га | руб/т | рентабельность | Мдж/га | Мдж/т | ||
| Вспашка ПН-4-35 на 25-27 см | ||||||
| NPK -0 | 4266 | 4063 | 72,3 | 7890 | 7514 | 2,5 |
| N60 P90 K60 | 5514 | 4595 | 52,3 | 15540 | 12950 | 1,5 |
| N30 P45 | 4876 | 4030 | 73,7 | 11800 | 9752 | 1,9 |
| Безотвальная обработка СибИМЭ на 25-27 см | ||||||
| NPK -0 | 3850 | 3666 | 90,9 | 7342 | 6992 | 2,7 |
| N60 P90 K60 | 5087 | 4462 | 56,9 | 14510 | 12728 | 1,5 |
| N30 P45 | 4468 | 3574 | 95,9 | 10591 | 8472 | 2,2 |
| Безотвальная обработка СибИМЭ на 18-20 см | ||||||
| NPK -0 | 3808 | 3526 | 98,5 | 7160 | 6630 | 2,9 |
| N60 P90 K60 | 4954 | 4271 | 63,9 | 14437 | 12446 | 1,5 |
| N30 P45 | 4405 | 3797 | 84,4 | 10626 | 9160 | 2,1 |
Установленные методом множественной регрессии уравнения зависимости урожайности кориандра от погодных условий показывают, что глубокая безотвальная обработка почвы на 25-27 см со сниженной дозой минеральных удобрений, создавая благоприятный режим питания в почве под кориандром, способствует повышению устойчивости неблагоприятным факторам среды лучше всех остальных способов.
Выводы
- Исследуемые способы основной обработки почвы и удобрений под кориандр в севообороте с многолетними травами на фоне использования измельченной побочной продукции (соломы озимой пшеницы, кориандра, ботвы сахарной свеклы) существенно влияют на плодородие почвы и продуктивность кориандра.
- В целом за период испытаний плотность почвы не выходила за пределы оптимальных значений для кориандра. Внесение минеральных удобрений вызывало уплотнение слоев 10-20 и 20-30 см. Сниженная доза N30 P45 оказывала большее уплотнение в сравнении с дозой N60 P90 К60 по всем способам обработки почвы. Существенных отклонений по пористости пахотного слоя 0-30 см не установлено.
- Преимуществ безотвальных способов обработки почвы в накоплении продуктивной влаги не установлено. Применение минеральных удобрений позволяет рациональнее использовать влагу. Водопотребление по вспашке улучшается от удобрений на 21,4-25,1 %, по безотвальной обработке на 25-27 см на 6,9-31,9 %. Эффективной дозой при обработке почвы орудием СибИМЭ на 25-27 см является сниженная норма N30P45.
- Способы обработки и дозы удобрений существенно влияют на содержание элементов питания в почве под кориандром.
Под кориандром преобладала аммонийная форма азота. По безотвальным способам обработки без внесения удобрений аммонийного азота содержалось на 20,3-53,2 % больше, чем по вспашке. Внесение удобрений повышало содержание аммонийного азот. В содержании нитратного азота на начало вегетации различий между способами обработки почвы на неудобренном фоне не установлено. Максимальное существенное влияние удобрений проявилось по безотвальным обработкам от дозы N30 P45. В конце вегетации больше всего нитратного азота содержалось по вспашке с полной дозой N60 P90 К 60.
Влияния способов обработки почвы без применения удобрений в слое 0-30 см на содержание подвижного фосфора не установлено. Удобрения вызывали его повышение по вспашке на 8,7 % - 11,5 % от обеих доз, по безотвальной обработке – на 9,3% от дозы N60 P90 К 60 и 12,6% от N30 P45. Наилучший режим стабилизации фосфатного питания сложился при безотвальной обработке на 25-27 см почвы с дозой удобрения N30 P45, Наблюдается перераспределение подвижного фосфора по профилю почвы с накоплением в нижних слоях.
Отмечается положительное влияние безотвальных способов обработки на накопление обменного калия в слое почвы 0-30 см: на 10-23 мг/кг выше, чем по вспашке без удобрений.
- В сравнении с исходным содержанием гумуса в почве под кориандром отмечаются существенные изменения. На неудобренных вариантах среднее увеличение содержания гумуса в верхнем слое 0-20 см варьировало от 0,34 до 0,46 % и от 0,71до 1,02 % в слое 30-60 см без существенных различий по способам обработки почвы. Прирост гумуса на 0,43 %в сравнении со вспашкой отмечается в слое 20-30 см только по безотвальной обработке на 25-27 см. Применение полной дозы удобрений по вспашке способствовало большему расходу гумуса в слое 0-30 см в сравнении с неудобренным фоном. По безотвальной обработке на 25-27 см показатели прироста гумуса в слое 0-30 см. оставались высокими – 0,32-0,58 % от обеих доз удобрений. По безотвальной обработке на 18-20 см отмечается отчетливая дифференциация по профилю почвы. Прибавка гумуса от удобрений отмечается в слое 0-20 см: 0,49-0,53 % - от N60 P90 K60 и 0,66-0,74 % от N30 P45. В слое 20-30 см. отмечена его убыль на 0,17 %.
- Безотвальная обработка почвы на 25-27 см с дозой удобрений N30 P45 более устойчива к повышению обменной кислотности в сравнении с остальными вариантами, вызывая подкислении верхних слоев почвы (0-40 см) на 0,27-0,43 ед. рН, нижних (40-60 см) на 0,7 ед. рН.
Гидролитическая кислотность возрастает по всему профилю почвы. В слое почвы 0-30 см увеличение составляет - 0,34-0,94 мг.-экв/ 100 г. почвы. От удобрений происходит повышение её до 0,68-2,36 мг.-экв/ 100 г. почвы.
- Отмечается не только стабилизация содержания кальция, но и его прирост от 10до 25 % по всем способам обработки почвы, увеличение магния. Удобрения способствуют повышению содержания кальция, но уменьшению магния. В целом по всем вариантам опыта степень насыщенности основаниями находится в пределах от 83,23 до 96,71 %.
- Засоренность посевов кориандра в первую половину вегетации по безотвальным обработкам была выше, чем по вспашке. Удобрения увеличивали засоренность. Во второй период ротации севооборота засоренность посевов кориандра была одинаковой по всем вариантам.
- За годы исследований при применении безотвальной обработки почвы без внесения удобрений наблюдалось увеличение развития рамуляриоза в среднем на 1,02 – 1,76 %. Внесение минеральных удобрений повышало устойчивость растений к рамуляриозу по всем способам обработки почвы.
- Урожайность кориандра не зависела от способов обработки почвы (1,05-1,08 т/га). Применение удобрений существенно повышало урожайность кориандра по двум способам обработки: вспашке и безотвальной на 25-27 см: прибавки в среднем за 1996-2003 гг. - от 0,09 до 0,20 т/га. По безотвальной обработке на 25-27 см эффект от сниженной дозы выше: прибавка 0,20 против 0,09 т /га от полной дозы.
- Безотвальные способы обработки по накоплению эфирного масла в плодах кориандра имеют преимущества перед вспашкой, повышение эфиромасличности на неудобренных вариантах - 0,062- 0,063 % абсолютных величин. Минеральные удобрения снижают содержание эфирного масла в плодах кориандра.
- По сбору эфирного масла средние показатели за период исследований находятся в пределах 25,0-29,5 кг/га с несущественными отклонениями от способов обработки почвы. Сниженная доза N30 P45 по безотвальной обработке способствовала увеличению массы 1000 плодов на 3,81 кг/га. В благоприятные по климатическим условиям годы прибавка от безотвальной обработки почвы с дозой N30 P45 составила 6,35 кг/га, что на 4,56 кг/га выше вспашки.
- По массе 1000 плодов отмечается эффективность безотвальных способов обработки почвы. По вспашке в среднем за период исследований масса 1000 плодов составила 5,85 г, что на 0,15-0,22 г, меньше чем по безотвальным обработкам (6,00, 6,07г.) Удобрения проявили эффективность только по вспашке, способствуя возрастанию массы 1000 плодов до 6,01-6,05 г.
Положительное максимальное влияние на всхожесть полученного урожая плодов кориандра оказывает доза N30 P45 по безотвальной обработке на 25-27 см. Среднее повышение всхожести урожая семян от дозы N30 P45 составляет 7,0 % против 2,8 % по вспашке.
- Максимальный уровень рентабельности и себестоимость 1 тонны кориандра – по безотвальной обработке почвы на 25-27 см с дозой удобрений N30 P45.
Применение сниженной дозы N30 P45 способствует увеличению энергетического коэффициента: - до 1,9 по вспашке, до 2,2 по безотвальной обработке на 25-27 см.
Предложения производству
Исследования выращивания кориандра на черноземе выщелоченном слабосмытом в севообороте с многолетними травами, с применением в качестве органических удобрений измельченной побочной продукции показали, что наиболее эффективной является безотвальная обработка почвы орудием СибИМЭ на 25-27 см с дозой N30 P45.
По материалам опубликованы следующие работы:
- Ходыкина В.В. Бесплужная обработка почвы в ЦЧЗ в севообороте с кориандром / В.В.Ходыкина, И.М. Мироненко // НТБ / ВНИИМК. - 2003. – Вып. № 1 (128). - С. 74-78.
- Ходыкина В.В. Разработка сортовой агротехники перспективных сортов кориандра/ В.В.Ходыкина, И.М. Мироненко, Т.В. Пасменко // НТБ / ВНИИМК. - 2003. – Вып. № 1 (128). - С. 64-74.
4. Ходыкина В.В. Новый гербицид Арамо-50 для уничтожения злостных сорняков в посевах кориандра / В.В.Ходыкина, И.М. Мироненко, А.И. Дворяцких // Актуальные проблемы семеноводства, технологий и переработки масличных культур: материалы Междунар. науч.-практ. конф. / ВНИИМК. – Краснодар, 2003 г. – С. 37-38.
- Ходыкина В.В. Технология возделывания кориандра в ЦЧР: методические рекомендации / В.В. Ходыкина [и др.]. – Белгород: - Бел ГСХА, 2004. -25 с.
- Ходыкина В.В. Технология возделывания кориандра: место в севообороте / В.В. Ходыкина [и др.] // Эфироносы Белогорья. – Белгород: - ГП Бел.обл.типография, 2004. – С. 47-48.
- Ходыкина В.В. Технология возделывания кориандра: обработка почвы / В.В. Ходыкина [и др.] // Эфироносы Белогорья. – Белгород: - ГП Бел.обл.типография, 2004. – С. 48-49.
- Ходыкина В.В. Технология возделывания кориандра: удобрение кориандра / В.В. Ходыкина [и др.] // Эфироносы Белогорья. – Белгород: - ГП Бел.обл.типография, 2004. – С. 49-51.
