Повышение природно-ресурсного потенциала деградированных сельскохозяйственных угодий Калмыкии средствами комплексной мелиорации (стр. 4 )

Топинамбур по способности противостоять экстремальным условиям среды (недостатку положительных температур весной и осенью, избытку – летом; атмосферной засухе, высокой засоленности почвы), давая при этом высокие урожаи, зарекомендовал себя как наиболее перспективный мелиорант при освоении вторично засоленных земель. При поддержании высокой предполивной влажности почвы (Wmin на уровне ВРК или 70…75%НВ) в течение всего межполивного периода с помощью орошения происходит значительное снижение токсичного действия солей высокой концентрации. При снижении влажности до 60…65% НВ в период 6…10 п. л. происходит подпитка грунтовыми водами (Sсолей 2,2…3,8 г/л), что способствует уменьшению концентрации почвенного раствора и постоянному снабжению растений доступной капиллярной влагой. Это позволяет получить прибавку урожая зеленой массы на сильно засоленных почвах (>0,50%) при одноукосном использовании до 10…11%, клубней - 52…92% по сравнению с вариантами без подпитки; при двухукосном использовании соответственно 30…73% и 64…106% (табл.6, рис. 7).

Таблица 6. Влияние подпитки грунтовыми водами на урожайность топинамбура на засоленных почвах

Σ солей в слое 0…0,7м (Фактор В)	урожайность зеленой массы, т/га	урожайность клубней	Всего к. ед., т/га
1 укос	2 укос	Σ к. ед.	т/га	к. ед.,т/га
Фактор А1 - без подпитки грунтовыми водами
0,27	52,7		11,1	39,4	11,4	22,5
46,4	11,2	12,1	33,8	9,8	21,9
0,39	40,7		8,4	16,1	4,5	12,9
27,3	6,4	6,1	13,0	3,6	9,7
0,61	19,9		3,4	7,8	2,4	5,8
11,5	1,5	2,2	5,2	1,6	3,8
0,82	4,1		0,8	1,1	0,3	1,1
2,2	0,5	0,5	0,4	0,1	0,6
Фактор А2 - с подпиткой грунтовыми водами
0,28	58,6		12,3	40,1	11,6	23,9
52,0	29,5	17,3	36,4	10,6	27,9
0,38	44,9		8,1	28,6	8,0	16,1
31,4	19,4	9,1	24,5	6,9	16,0
0,68	22,2		3,8	14,8	4,6	8,4
14,4	8,1	3,8	10,5	3,3	7,1
0,88	7,2		1,2	2,5	0,7	1,9
3,8	1,6	0,9	0,9	0,2	1,1
НСР05 А	0,80	0,91	0,31	0,64	0,36	0,37
НСР05 В	1,60	1,28	0,61	1,28	0,71	0,74
НСР05 АВ	2,26	1,81	0,87	1,84	1,00	1,05

1   Рис. 7. Зеленая масса и клубни топинамбура 2-го укоса выращенные на сильнозасоленных почвах: 1 – при подпитке грунтовыми водами (S солей – 0,61%); 2 – без подпитки грунтовыми водами (S солей – 0,58%)

Для улучшения условий экологически безопасного функционирования рисовых агроландшафтов Сарпинской низменности в Калмыцком филиале ГНУ ВНИИГиМ в 1999…2010 годах проводили полевые исследования по подбору высокорентабельных сопутствующих культур - фитомелиорантов многоцелевого назначения, таких как горчица сарептская, рапс яровой, подсолнечник, люцерна синегибридная. В результате изучены особенности продукционного процесса и урожайность этих культур, определено суммарное водопотребление культур-мелиорантов в рисовом севообороте с использованием остаточных после риса запасов влаги. Установлено, что урожайность горчицы сарептской наиболее тесно коррелирует с такими структурными показателями как количество ветвей, цветков, плодов на одном растении; число зерен в стручке и масса 1000 семян. Как показали исследования, зависимость урожайности семян горчицы от мощности растений (количество ветвей всех порядков на 1 растении) характеризуется высокой корреляцией r = 0,88…0,90. В среднем за 2003…2005 гг. число ветвей по вариантам опыта варьировало от 4,3 до 7,3 шт. на растении. Наиболее мощные растения формировались в 2004 г. на фоне внесения минеральных удобрений N70P40 и N100P60, когда количество ветвей на одном растении достигало 6…8 шт.

Зависимость урожайности семян от количества цветков характеризуется средней степенью корреляционной сходимости (коэффициент корреляции r = 0,53…0,56). Зависимость урожайности семян от среднего количества плодов характеризуется более высоким коэффициентом корреляции r = 0,84…0,89. Внесение расчетных доз минеральных удобрений способствовало повышению числа на одном растении цветков на 4,32…16,90% и стручков на 14,31…21,89% по сравнению с вариантом без удобрений. На варианте с нормой высева 1,5 млн. всхожих семян на гектар число цветков было выше на 2,15…12,16%, а число стручков к уборке ниже на 5,05…18,47%. Наибольшие коэффициенты корреляции отмечены между урожайностью семян и числом семян в стручке, урожайностью семян и массой 1000 семян, соответственно r = 0,95 и 0,96.

Методами множественного регрессионного анализа с помощью программного комплекса STATISTICA 6.0 была получена модель нелинейной зависимости урожайности маслосемян горчицы от уровня минерального питания и нормы высева (рис. 8, табл. 7). Анализ достоверности модели показывает, что расхождения между фактическими данными и результатами расчета составляют менее 10%, коэффициент корреляции r между ними равен 0,87.

В результате комплексного действия изучаемых факторов яровой рапс обеспечил наибольшую продуктивность в варианте с нормой высева 2,5 млн. шт/га на фоне N120, что составило 1,84…2,38 т/га. Снижение этой нормы на 0,5…1,0 млн. шт./га приводило к уменьшению продуктивности при этой же дозе азотных удобрений на 10 и 14%. При увеличении нормы высева до 3,0 млн. шт./га урожайность семян уменьшилась на 11%. На контрольном варианте (без удобрений) урожайность семян по годам исследований в полевом опыте варьировала от 1,31 до 1,82 т/га (табл. 8, рис. 9).

Результаты полевых исследований показали, что формирование водного режима почвы существенно зависит от влагообеспеченности вегетационного периода и фенологических фаз развития культур-мелиорантов. Остаточные запасы продуктивной влаги в почве, после возделывания риса, независимо от сложившихся погодных условий в осенне-зимний период, составляли 3086…3212 м3/га или 87…90% от НВ,

Z= - 0,8369 + 0,0035 Х + 1,5831 У – 1,8182 Е-6Х2*10-6 + 10-4 Х У – 0,32 У2 где Z – урожайность семян горчицы сарептской, т/га; Х – доза внесения минеральных удобрений, кг д. в. га; У – норма высева, млн. шт/га.

Таблица 7. Расхождение фактических и модельных данных урожайности горчицы сарептской, т/га Уровень минерального питания Норма высева, млн. шт./га Урожайность семян, т/га Расхождение, % фактическая расчетная без удобрений (контроль) 1,5 0,87 0,8 8,0 2,0 0,96 1,0 4,2 2,5 1,15 1,1 4,0 3,0 1,04 1,0 4,0 N70P40 1,5 1,27 1,3 2,4 2,0 1,41 1,5 6,4 2,5 1,78 1,6 10,0 3,0 1,58 1,5 5,3 N100P60 1,5 1,44 1,6 10,0 2,0 1,64 1,8 9,8 2,5 2,02 1,9 5,9 3,0 1,80 1,8 0,0

Рис. 8. Зависимость урожайности горчицы сарептской от уровня минерального питания и норм высева

У = 0,021 + 0,0004N+1,37Н +6,88*1N 2 0,000NН 0,000,27Н2 где У – урожайность семян ярового рапса, т/га; N - доза внесения лимитирующего питательного элемента - азота, кг. д.в./га; Н - норма высева семян, млн. шт./га.	Таблица 8. Расхождение фактических и модельных данных урожайности семян ярового рапса Уровень азотного питания, кг д. в./га Норма высева, млн. шт./га Урожайность, т/га Расхождение, % фактическая расчетная без удобрений 1,5 1,45 1,45 0 2,0 1,57 1,68 7,0 2,5 1,64 1,76 7,3 3,0 1,55 1,70 9,6 N90 1,5 1,68 1,54 9,2 2,0 1,77 1,76 1,0 2,5 1,99 1,83 8,0 3,0 1,75 1,78 1,7 N120 1,5 1,86 1,69 10,0 2,0 1,95 1,80 7,7 2,5 2,15 1,98 8,0 3,0 1,92 1,82 5,2
Рис. 9. Зависимость урожайности семян ярового рапса от уровня азотного питания и нормы высева.

что способствует получению дружных всходов семян сопутствующих культур и обеспечивает формирование продуктивности суходольных культур.