Оптимизация технологии производства яблок при орошении в среднем Поволжье (стр. 3 )

Подтверждена более высокая продуктивность травосмеси 2 с присутствием высокоурожайных трав - кострец безостый и овсяница луговая (табл. 10).

Таблица 10 - Урожайность травосмесей при влажности почвы 75-80%/85-90% (масса надземной части сухих растений), т/га, Спартак

Варианты опыта	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	Всего за 10 лет
Травосмесь 1	7,5 7,8	8,5 9,1	9,1 8,9	10,5 11,1	5,5 6,2	9,1 10,6	10,2 11,3	9,7 10,2	6,1 6,6	8,8 9,7	85,0 91,5
Травосмесь 2	9,3 9,8	9,7 10,2	10,7 11,0	11,6 11,2	6,5 7,2	11,8 11,5	11,3 11,7	10,4 11,4	6,4 8,2	9,7 10,9	97,4 103,1
НСР05	0,52	0,45	0,13	0,38	0,53	0,39	0,29	0,41	0,46	0,61	1,03

На основе данных из литературных источников и проведённых нами химических анализов образцов травосмесей был определён вынос питательных элементов с 1т массы надземной части сухих растений трав. Для травосмеси 1 он составил: азота – 23,2; фосфора – 6,2; калия – 23,6; кальция – 9,7; магния – 5,6 кг; для травосмеси 2, соответственно: 28,1; 6,9; 26,9; 12,4 и 5,8 кг. Это позволило определить накопление питательных веществ в вариантах опыта (табл.11). Максимальное количество наблюдалось при использовании травосмеси 2 с влажностью почвы 85 – 90% НВ.

Таблица 11 - Суммарное накопление питательных веществ с органической массой надземной части растений и корневой системы травостоев

за гг.

Вариант	Влажность почвы, % НВ	Сухое вещество/ гумус, т/га	Элементы минерального питания, кг/га
Азот	Фосфор	Калий	Кальций	Магний
Травосмесь 1	75 - 80	17/4,3	3944,0	1054,0	4012,0	1649,0	952,0
85 - 90	18,3/4,6	4245,6	1134,6	4318,8	1775,1	1024,8
Травосмесь 2	75 - 80	19,5/4,9	5473,9	1344,1	5240,1	2415,5	1129,8
85 - 90	20,6/5,2	5794,2	1422,8	5546,8	2556,9	1196,0

Данные по ростовым процессам и урожайности показаны в таблице 13. Как следует из таблицы, количество сухих веществ листьев и корней в контрольном варианте при содержании почвы под чёрным паром без полива на 1 дерево сорта Спартак составило 2,7 кг; в расчёте на 1 га площади - 9,7 ц, яблок – 9,1 ц. При влажности почвы на уровне 75-80% НВ, урожай в пересчёте на сухое вещество увеличился более чем в 1,8 раза, количество сухих веществ листьев и корневой системы - на 77%. Высокая влажность почвы, содержащейся по системе чёрного пара (85 – 90% НВ), оказала отрицательный эффект по сравнению с влажностью 75 – 80% НВ.

Наибольшей урожайностью яблок и накоплением сухих веществ, для сорта Спартак отличался вариант с посевом травосмеси 2 при влажности почвы - 85 – 90% НВ. Аналогичные результаты были получены и по сорту Жигулёвское (табл. 12). При урожайности 88,3 ц/га, выход сухих веществ с одного дерева составил 3,6 кг/растение, т. е. 12,8 ц/га. Самые лучшие показатели были получены в варианте с посевом травосмеси 2 с поддержанием влажности почвы на уровне 85 – 90% НВ. Данные по выносу питательных веществ растениями плодоносящей яблони сорта Спартак (г на одно дерево, кг/1га) представлены в таблице 13.

На основании данных представленных в табл, можно сделать вывод о высокой эффективности дерново-перегнойной системы содержания почвы в орошаемом саду. Особенно чётко это наблюдается при использовании травосмеси 2 и влажности почвы 85-90% НВ. В этом варианте за счёт гумификации и минерализации органической массы травостоев каждый год содержание гумуса на 1 гектаре увеличивалось на 516 кг, фосфора – на 142,3 кг, калия – на 554,7 кг, кальция – на 255,7 и магния – на 119,6 кг.

Вынос элементов минерального питания элементов растениями плодоносящей яблони (табл.13), с учётом вторичного использования питательных веществ, накопленных в листьях, ветках и корнях осенью, перед опадением листьев и весной, незначителен. Это даёт основание для заключения о положительном балансе, свидетельствующем о повышении плодородия и повышении эколого-энергетического баланса почвы, содержащейся в плодоносящем орошаемом саду по дерново-перегнойной системе.

Таблица 12 - Биометрические показатели развития трав и яблони при разных уровнях влажности почвы.

Сорт Спартак (содержание в яблоках сухих веществ – 14%)

Вариант	Уровень увлажнения почвы, % от НВ	Увеличение диаметра штамба, м м.	Средняя длина годового прироста побега, см	Общая площадь листьев, м.2 на 1га	Урожайность, т/га	Удельная площадь листьев, м.2, формирующих 1 кг яблок	Масса сухих веществ в яблоках, т/га,.	Масса сухих веществ в. листьях и корнях, т/га/кг/дер.
Вегетативные вместе с генеративными
Чёрный пар (контроль)	Без полива	6,2	33	14330,0	6,5	2,2	0,9/2,6	1,0/2,7
75-80%	6,9	39	23494,2	11,6	2,0	1,6/4,5	1,7/4,8
85-90%	6,7	35	19375,0	9,7	2,0	1,4/3,8	1,4/4,0
Травосмесь 1	75-80%	6,9	38	25814,7	12,0	2,2	1,7/4,7	1,7/4,9
85-90%	7,3	41	30769,8	14,2	2,2	2,0/5,5	2,1/5,9
Травосмесь 2	75-80%	7,0	40	26946,4	12,4	2,2	1,7/4,9	1,9/5,2
85-90%	7,7	39	31069,7	14,7	2,1	2,1/5,7	2,2/6,1
НСР05		0,3	1,5		1,2

Сорт Жигулевское (содержание в яблоках сухих веществ – 14,5%)

Чёрный пар (контроль)	Без полива	6,1	34	27203,4	8,8	3,1	1,3/3,6	1,4/3,8
75-80	6,7	39	32786,9	14,1	2,3	2,0/5,7	2,2/6,0
85-90	6,4	37	29583,0	10,7	2,8	1,6/4,3	1,6/4,6
Травосмесь 1	75-80	7,0	40	34468,4	16,2	2,1	2,4/6,6	2,5/6,9
85-90	7,2	43	43054,2	17,5	2,5	2,5/7,1	2,7/7,5
Травосмесь 2	75-80	6,9	44	35360,9	16,5	2,1	2,4/6,7	2,5/7.1
85-90	8,6	41	43696,8	17,6	2,5	2,6/7,1	2,7/7,6
НСР05		0,4	1,8		0,13

Таблица 13 – Ежегодный вынос питательных элементов плодоносящей яблоней сорта Спартак

Варианты опыта	Режим влажности почвы, % НВ	Органы растений	Сухое вещество/ гумус, кг/га/	Элементы минерального питания, кг/га
Азот	Фосфор	Калий	Каль-ций	Магний
Чёрный пар	Без полива	Яблоки- 6,5 т/га	910,0/2,55	18,8	5,2	22,8	16,2	7,8
Листья	509,6/1,43	15,6	4,4	19,1	13,6	6,5
Корни	381,0/1,07	11,6	3,3	14,3	10,2	4,9
75 – 80%	Яблоки-11,6 т/га	1619,8/4,54	33,5	9,3	40,5	28,9	13,9
Листья	911,14/2,55	27,9	7,8	34,2	24,2	11,7
Корни	678,0/1,90	20,7	5,8	25,4	18,2	8,7
Травосмесь 1	85 – 90%	Яблоки - 12,0 т/га	1981,0/5,55	41,3	11,3	49,5	35,4	16,9
Листья	1114,32/3,12	34,9	9,5	41,8	29,8	14,3
Корни	829,19/2,32	25,9	7,1	31,1	22,2	10,7
Травосмесь 2	85 – 90%	Яблоки-14,7 т/га	2053,8/5,75	42,5	11,7	51,3	36,7	17,6
Листья	1155,27/3,24	35,9	9,9	43,3	30,9	14,8
Корни	859,66/2,41	26,7	7,4	32,2	23,0	11,0

Повышение плодородия почвы и увеличение урожайности яблони при дерново-перегнойной системе за 26-летний период

При содержании почвы под чёрным паром с 1982 по 2008гг. количество гумуса в слое почвы (0-100 см) практически не изменилось, в то время как в вариантах с посевом многолетних трав в междурядьях сада наблюдается существенное его увеличение. Так, в варианте 2 количество гумуса по средним данным за гг. увеличилось на 0,22% и составило 113,3%, в варианте 3 на 0,51% или 138,1%, в варианте 4 на 0,41% (2,03-1,62%) или 125,3% и в варианте 5 на 0,24% (1,66-1,42%) или 116,9 % к его содержанию в 1982 году.

Таблица 14 - Содержание гумуса по вариантам опыта с посевом многолетних трав

Варианты опыта	Горизонты почвы	Содержание гумуса, %
Годы	Ср.	% к 1982	% к контролю 2008
1982	2006	2007	2008
1	0-100	1,58	1,40	1,61	1,64	1,55	98,1	100,0
2	0-100	1,66	1,67	2,04	1,92	1,88	113,3	121,2
3	0-100	1,34	1,60	1,91	2,04	1,85	138,1	119,4
4	0-100	1,62	1,89	1,97	2,24	2,03	125,3	131,2
5	0-100	1,42	1,36	1,70	1,92	1,66	116,9	107,0
	НСР 0,95	0,11	0,17	0,21	0,19

Большие изменения произошли в почве по содержанию фосфора и калия (табл.15). В контрольном варианте (чёрный пар) содержание фосфора и калия в течение 26 лет в среднем за последние три года уменьшилось на 0,4 мг/100г и 0,2мг/100г. почвы, т. е. на 3,3% и 2,6% по сравнению с их содержанием в почве в 1982 году.

Во втором варианте фосфора увеличилось на 3,0 мг, калия на 2,3мг/100г. почвы, т. е. на 29,0% и на 31,2% в сравнении с 1982 годом.

В третьем варианте фосфора стало больше на 3,5 мг и калия на 1,7мг/100г. почвы, т. е. на 35,4 и на 22,7% к 1982 году.

Таблица 15 - Содержание фосфора и калия в почве (0-100 см) в опыте

(мг/100г почвы, по Чирикову)

Вари-анты опыта	Годы
1982	2006	2007	2008	ср. за	% к 1982г.
Р2О5	К2О	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О
1	12,8	8,0	11,9	9,2	12,7	7,4	12,6	6,9	12,4	7,9	96,7	97,4
2	10,4	7,2	12,3	10,0	13,6	7,4	14,6	11,0	13,5	9,5	129,0	131,2
3	9,9	7,5	12,5	11,9	12,8	7,5	14,8	8,1	13,4	9,2	135,4	122,7
4	13,2	7,4	13,2	12,5	14,0	9,8	15,6	10,6	14,3	10,9	107,7	146,6
5	12,4	7,4	15,3	12,3	12,9	7,3	13,8	9,8	14,2	9,8	115,0	131,2
НСР095	1,12	0,75	0,67	1,06	1,14	0,84	0,98	0,81

В четвёртом варианте прибавка фосфора составила 1,0 мг и калия 3,5мг/100г. почвы, соответственно на 7,7 и 46,6%.

В пятом варианте фосфора увеличилось на 1,9 мг и калия на 2,3мг/100г. почвы или на 15,0 и на 31,2%. В вариантах с посевом многолетних трав существенно увеличилось содержание гумуса.

Увеличение содержания кальция, магния, органической массы, повлияло на улучшение структуры почвы, что подтверждается показателями по плотности и общей пористости (табл. 16).

Таблица 16– Плотность почвы ненарушенного сложения и твердой фазы,

общая пористость почвы

Варианты опыта	Горизонт	Плотность почвы ненарушенного сложения, г/см3	Плотность твердой фазы, г/см3	Общая пористость, %
1982г.	2008г.	1982г.	2008г.	1982г.	2008г.
1. Черный пар	0-30	1,53	1,52	2,64	2,63	42,0	42,0
30-50	1,41	1,47	2,61	2,61	46,0	44,0
50-100	1,39	1,41	2,67	2,66	48,0	47,0
0-100	1,44	1,46	2,65	2,64	45,3	44,3
2. Райграс пастбищный+ овсяница луговая	0-30	1,49	1,20	2,61	2,49	43,0	52,0
30-50	1,34	1,29	2,64	2,57	49,0	50,0
50-100	1,35	1,30	2,65	2,58	49,0	50,0
0-100	1,39	1,27	2,64	2,55	47,0	50,7
3. Райграс пастбищный+ тимофеевка+ клевер красный	0-30	1,58	1,21	2,65	2,56	40,4	53,0
30-50	1,42	1,27	2,67	2,59	47,0	51,0
50-100	1,43	1,30	2,68	2,61	47,0	50,0
0-100	1,47	1,27	2,67	2,59	44,8	51,3
4. Костер безостый+ люцерна Зайкевича	0-30	1,43	1,15	2,65	2,58	46,1	55,0
30-50	1,37	1,22	2,64	2,57	48,1	53,0
50-100	1,37	1,28	2,64	2,59	48,0	51,0
0-100	1,39	1,23	2,65	2,58	47,4	53,0
5. Ежа сборная+ тимофеевка+ клевер красный	0-30	1,51	1,18	2,64	2,45	43,0	52,0
30-50	1,31	1,20	2,62	2,57	50,0	53,0
50-100	1,33	1,22	2,65	2,58	50,0	53,0
0-100	1,38	1,20	2,64	2,54	47,7	52,7

За 26 лет содержания почвы под многолетними травами, плотность ненарушенного сложения уменьшилась на 8,6 - 13% по сравнению с первоначальной, в то время как при содержании под чёрным паром наблюдается уплотнение - на 8,6%. Существенной разницы по влиянию разных травосмесей на величину этого показателя не выявлено. Наибольшее снижение плотности наблюдается в верхних горизонтах и меньше в слое от 50 до 100 см. Значительно улучшился воздушный режим в почве за счёт увеличения общей пористости.

Микробиологические процессы, протекающие в почве при разных системах её содержания и влияние их на урожайность в орошаемом саду.

Результаты исследований с летней запашкой сорных растений и культурных травосмесей в почву, свидетельствуют о положительном влиянии паро-сидеральной системы содержания почвы в орошаемых садах, как на увеличение численности бактерий и актиномицетов, использующих минеральные формы азота, так и на аммонифицирующие микроорганизмы, потребляющие органический азот. В течение всего вегетационного периода в вариантах с травами численность сапрофитных бактерий, актиномицетов и аммонификаторов была значительно больше, чем при содержании почвы под чёрным паром (табл. 17). Самое большое количество сапрофитных бактерий и актиномицетов содержалось в почве занятой травосмесью из вики с овсом и внесением фосфорных и калийных удобрений – от 32,3 в мае в мае до 44,1 млн. КОЕ в 1г. почвы в июле. Следует отметить, что заделка в почву органической массы травосмеси из вики с овсом одновременно с удобрениями положительно повлияла на активность аммонифицирующих микроорганизмов, количество которых в июле, после скашивания, измельчания и заделки массы в почву, насчитывалось 35,3 млн. КОЕ клеток на 1г. почвы. Запашка в почву гречихи одновременно с минеральными удобрениями так же благоприятно повлияла на развитие почвенных микроорганизмов и их количество значительно увеличилось по сравнению с контрольным вариантом: в мае на 163%, июле на 377% и сентябре на 348%. Однако, несколько слабее, чем при заделке вики с овсом. Увеличение общего количества бактерий и актиномицетов по сравнению с паровой системой содержания почвы отмечено и в варианте с естественными травами (сорняки) в течение всего летнего периода, но было меньше чем с культурными растениями (табл. 15). Таким образом, посев однолетних культурных трав и оставление сорных растений в междурядьях плодоносящего орошаемого сада с последующей их заделкой в почву, существенно повышает активность полезных микроорганизмов – актиномицетов и аммонификаторов и способствует увеличению их численности в 1,3-3,8 раза по сравнению с почвой содержащейся по системе чёрного пара. Однолетние травы благоприятно влияли так же на активность группы микроорганизмов, потребляющих органический азот, что подтверждается приведёнными данными таблицы 17, показывающих, что во всех вариантах с зелёными удобрениями, количество аммонификаторов было значительно больше по сравнению с контрольным вариантом. Что касается сравнительной эффективности между вариантами, то наиболее эффективными оказались варианты 6 и 7, т. е. с посевом вики с овсом с внесением удобрений и с посевом гречихи с внесением минеральных удобрений. В 6-ом варианте в мае насчитывалось 29,3 млн. КОЕ, в июле – 35,3 и в сентябре – 28,0 млн. КОЕ в 1г. почвы, что составило соответственно 253, 388 и 280% к контролю. Высокая активность этой группы микроорганизмов наблюдалась и в варианте 7, а именно их количество составляло – 213, 315 и 175% по отношению к контрольному варианту.

Исследования показали, что наибольшее влияние на численность группы целлюлозообразующих микроорганизмов было отмечено в вариантах с посевом сидератов и внесением удобрений по сравнению с вариантами без удобрений. Максимальное количество этих микроорганизмов содержалось в почве с выращиванием травосмеси из вики с овсом и внесением удобрений, а именно в мае – 609 тыс. КОЕ или почти в 3 раза больше чем в почве контрольного варианта, в июле – 397,5 тыс. КОЕ или в 2,8 раза больше и в сентябре – 470,0 тыс. КОЕ клеток в 1г. сухой почвы, т. е. почти в 2,4 раза больше, чем в контроле (табл. 17).

Количество микромицетов, в почве в вариантах с посевом однолетних трав, так же было значительно больше по сравнению с черным паром в 1,8-2 раза.

Использование однолетних трав с последующей запашкой их органической массы в почву, как без удобрений, так и с применением удобрений оказали стимулирующее действие и на развитие анаэробных азотфиксаторов Clostridium pasterianum.

Так, в мае 1 г почвы в варианте 6 содержалось 278,8; в июле – 395,9 и в сентябре – 607,4 тыс. КОЕ клеток в 1 г почвы, в 7-ом варианте соответственно 437,0; 291,8 и 168,9 тыс. КОЕ, в то время, как в почве, содержащейся по системе чёрного пара количество анаэробных бактерий в мае составляло – 7,7, в июле – 5,0 и сентябре – 10,1 тыс. КОЕ клеток в 1 г почвы или в десятки раз меньше.

По количеству анаэробных азотфиксаторов наблюдалось большое различие между вариантами. Внесение минеральных удобрений, оказало положительное влияние на активизацию азотфиксаторов во всех вариантах опыта, но отличалось в зависимости от травосмесей и системы содержания почвы. Так в почве, содержавшейся под чистым паром, удобрения оказали положительное влияние, как весной, так и в течение всего летнего и осеннего периодов и способствовало увеличению их количества в 3,5-7,1 раза. Лучшее развитие анаэробных азотфиксаторов наблюдалось в варианте с выращиванием вики с овсом + удобрение, где отношение их количества к контролю составило: в мае –3622%; в июле – 7918% и в сентябре – 6014%.

Таким образом, проведенные исследования выявили положительное влияние паро-сидеральной системы содержания почвы на почвенную микрофлору: увеличилась численность сапрофитных бактерий, актиномицетов, аммонификаторов и целлюлозоразрушающих почвенных микроорганизмов, а так же кратное увеличение (более 79 раз) анаэробных азотфиксаторов.

Наиболее объективной оценкой плодородия почвы является показатель урожайности возделываемых культур. Полученные данные по учёту урожайности яблони Спартак в опыте, являются подтверждением эффективного влияния почвенной микрофлоры на повышение плодородия почвы садового участка

(табл. 18).

Высокой урожайностью отличались деревья яблони в вариантах с наибольшей активностью почвенной микрофлоры (варианты 6 и 7). Средняя урожайность за гг. в этих вариантах превосходила контрольный вариант на 18,3 и 20,2%, в гг. на 31,1 и 39,3%, в целом за 10 летний период соответственно - 25,9 и 31,5%.

Таблица 17 - Влияние сидератов и удобрений на микрофлору почвы орошаемого яблоневого сада

Варианты опыта	Актиномицеты	Микромицеты	Бактерии
Всего, млн. КОЕ в 1г. абс. сухой почвы	В том числе тыс. КОЕ в 1г абс. сухой почвы
Clostridium pasteurianum	Целлюлозоразрушающие бактерии
Май	Июль	Сентябрь	Май	Июль	Сентябрь	Май	Июль	Сентябрь	Май	Июль	Сентябрь	Май	Июль	Сентябрь
1. Черный пар	12,3 100%	11,7 100%	10,3 100%	41,6 100%	46,1 100%	50,3 100%	11,6 100%	9,1 100%	10,0 100%	7,7 100%	5,0 100%	10,1 100%	206,0 100%	142,0 100%	198,5 100%
2. Вика-овес	19,3 157%	35,2 301%	29,9 290%	82,0 197%	77,5 168%	77,3 154%	22,4 193%	25,4 279%	20,0 200%	141,9 1843%	388,6 7772%	146,8 1454%	389,5 189%	411,0 289%	349,5 176%
3. Гречиха	20,0 163%	24,7 211%	22,2 216%	72,7 175%	90,3 196%	68,6 136%	15,9 137%	23,0 253%	18,6 186%	138,2 1795%	73,8 1476%	47,5 470%	366,0 178%	382,0 269%	430,0 217%
4. Естественные травы	16,2 132%	19,8 169%	18,3 178%	63,9 154%	67,7 147%	66,7 133%	12,3 106%	19,2 211%	13,5 135%	35,6 462%	43,0 860%	45,4 450%	272,0 132%	249,5 176%	301,5 152%
5. Черный пар +удобрения	19,3 157%	15,9 136%	18,2 177%	58,2 140%	64,4 140%	71,8 143%	17,2 148%	12,9 142%	14,2 142%	26,9 349%	35,8 716%	71,6 709%	311,0 151%	236,5 167%	285,0 144%
6. Вика-овес +удобрения	32,3 263%	44,1 377%	35,8 348%	106,4 256%	130,2 282%	80,1 159%	29,3 253%	35,3 388%	28,0 280%	278,9 3622%	395,9 7918%	607,4 6014%	609,0 296%	397,5 280%	470,0 237%
7. Гречиха +удобрения	29,7 242%	27,9 239%	27,3 265%	101,7 245%	82,6 179%	80,5 160%	24,7 213%	28,7 315%	17,5 175%	437,0 5675%	291,8 5836%	168,9 1672%	536,5 260%	470,0 331%	428,0 216%
8. Естественные травы +удобрения	21,8 177%	25,4 217%	27,7 269%	65,9 158%	85,7 186%	87,7 174%	17,2 148%	22,0 242%	19,9 199%	136,6 1774%	336,4 6728%	108,2 1071%	385,5 187%	386,5 272%	388,0 196%
НСР 095	1,2	1,49	2,5	4,1	6,8	6,1	2,0	2,7	3,2	12,3	13,4	8,3	15,7	16,6	18,6

Таблица 18 - Средняя урожайность яблони сорта Спартак (т/га)