Агрофизические свойства, режимы почвы и продуктивность сахарной свеклы

18-03-2014, 02:17
Высокие урожаи сахарной свеклы получают при обеспечении растений необходимыми элементами питания, влагой, при оптимальных тепловом и воздушном режимах.
На неорошаемых землях водно-воздушный и тепловой режимы регулируются главным образом путем изменения водно-физических свойств, строения и плотности сложения пахотного слоя или отдельных его частей, а также изменением структурно-агрегатного состава.
Воздушный режим. Сахарная свекла весьма чувствительна к аэрации почвы и составу почвенного воздуха. При недостаточной аэрации задерживается прорастание семян, прекращается рост молодых растений, а иногда наступает их гибель — в пониженных местах с бесструктурными тяжелыми заплывающими почвами, где длительное время стоит вода, или при сильном уплотнении почвы и образовании плотной корки. Это — одна из причин низкой полевой всхожести семян. В рыхлых или слабоуплотненных почвах с прочной комковатой структурой либо легких по механическому составу создаются лучшие условия для газообмена.
В опытах со структурными отдельностями почвы различных размеров установлено, что для сахарной свеклы наилучшее соотношение количества воды и воздуха в почве — 1:1, а оптимальная воздухоемкость (некапиллярная пористость) находится в пределах 12—25%.
Многие исследователи, создававшие в опытах различные величины пористости аэрации и воздухоемкости не размерами агрегатов, а плотностью почвы й содержанием воды, отмечали, что при пористости аэраций менее 8% снижались урожай и сахаристость сахарной свеклы, при 2% половина всходов погибла.
Исследования, где величины воздухоемкости и пористости аэрации различных почв создавались путем сочетания плотности сложения почвы и ее влажности в вегетационных, лизиметрических и полевых опытах, показали, что минимально необходимой для роста растений сахарной свеклы является воздухоемкость, близкая к 8—10% (табл. 8).
Агрофизические свойства, режимы почвы и продуктивность сахарной свеклы

В полевых условиях воздухоемкость, близкую к 20%, можно создать только интенсивными глубокими рыхлениями при плотности сложения меньше 1,1—1 г/см3. Ho такое строение почвы сохраняется очень недолго. Глубокие предпосевные рыхления на 15—20 и 30 см, при которых воздухоемкость повысилась с 8—10 до 14—20%, снизили урожай в среднем за 1962—1965 гг. на 15 ц/га, сахаристость — на 0,2-0,4%. Особенно значительно снижение урожайности при таком увеличении воздухоемкости в засушливых условиях.
Величины пористости аэрации, являющиеся наиболее благоприятными для сахарной свеклы обусловлены также содержанием в почве влаги, с увеличением которой значения наиболее благоприятной пористости аэрации уменьшаются:
Агрофизические свойства, режимы почвы и продуктивность сахарной свеклы

Режим влажности. Сахарная свекла начинает потреблять влагу с момента набухания семян. В дальнейшем влага используется на образование листового аппарата, корнеплода и корневой системы, но основное ее количество расходуется на транспирацию. Общее и удельное водопотребление зависит от почвенно-климатических условий, увлажнения почвы, приемов возделывания и продуктивности растений.
По данным Белоцерковской опытно-селекционной станции, на черноземах типичных легкосуглинистых при урожайности свеклы 300—500 ц/га общее водопотребление в среднем за 1964—1974 гг. колебалось в пределах 4200—7000 м3, удельное — 10—18 м3/ц корнеплодов. В многолетних исследованиях Киргизской опытно-селекционной станция на лугово-сероземных почвах в среднем за пять лет при урожайности 695 ц/га суммарное водопотребление составило 7120 м3/га (коэффиниент — 10,2 м3/ц). Из этого количества влаги на транспирацию расходовано 4120—4320 м3/га, или 57,9—60,7%, физическое испарение с почвы — 2800—3000 м3/га, или 39,3—42,1 %.
Оптимальная влажность почвы для сахарной свеклы зависит от почвенной разности, физического строения пахотного слоя, дозы удобрений, концентрации почвенного раствора, климатических факторов и колеблется в пределах 50—90% полной влагоемкости или близка к предельной полевой (ППВ). На орошаемых землях ее поддерживают поливами. Начинают поливать, когда влажность почвы в корнеобитаемом слое снижается до уровня 70—80% ППВ на глинистых почвах и до 50—60% на песчаных.
О значении сохранения влаги в почве, особенно в первый период вегетации, когда запасы ее еще велики, а поверхность открыта для интенсивного испарения, свидетельствуют опыты по мульчированию почвы различными материалами, в частности полиэтиленовой пленкой, проведенные под руководством А. Г. Радченко в различных почвенноклиматических условиях. В годы с недостаточным количеством осадков и небольшими запасами влаги в почве покрытие междурядий полиэтиленовой пленкой заметно уменьшило непродуктивное испарение и обусловило повышение урожайности сахарной свеклы до 30%. В опытах Белоцерковской опытно-селекционной станции мульчирование междурядий перфорированной пленкой повысило урожай свеклы и сбор сахара (табл. 9).
Агрофизические свойства, режимы почвы и продуктивность сахарной свеклы

Несмотря на относительную засухоустойчивость, сахарная свекла снижает продуктивность при недостатке влаги в почве, поэтому приемы по ее накоплению и сохранению в богарных условиях так же, как и своевременные поливы на орошаемых землях, имеют важное значение в получении высоких стабильных урожаев хороших технологических качеств.
Регулирование водного, воздушного и теплового режимов почвы в свекловодстве осуществляется путем изменения строения, плотности сложения пахотного слоя и его структурно-агрегатного состава, а в орошаемом земледелии еще и поливами.
Структурное строение почвы существенно влияет на условия роста растений. Равновесная плотность почвы, имеющей водопрочную структуру, меньшая. В ней после обработки дольше сохраняется сравнительно рыхлое сложение. Такая почва не заплывает, не образует корки, более проницаема для воздуха и воды, имеет большую влагоемкость, меньше теряет влаги в результате стока и испарения. Улучшение почвенных условий жизнедеятельности растений при структурном строении ее обеспечивает повышение продуктивности сахарной свеклы.
Наиболее полные и дружные всходы, лучший начальный рост дает сахарная свекла при мелкокомковатом строении верхнего слоя почвы. Слой почвы над семенами, имеющий глыбистое или раздельно-частичное строение, обычно быстро иссушается, образуются глыбы или корка, от чего выход ростков сахарной свеклы на дневную поверхность задерживается, что приводит к снижению полевой всхожести семян, особенно при низком содержании влаги и сухой жаркой погоде. В структурной почве, когда преобладают агрегаты размером 1—3 мм, лучше сохраняется влага, уменьшается физическое испарение вследствие замедления передвижения ее к зоне иссушения.
Структурно-агрегатное строение почвы улучшается под влиянием длительного воздействия на нее правильных севооборотов, рациональной системы обработки почвы и удобрения культур, а также искусственным путем — внесением различных структурообразующих веществ, главным образом полимеров (полиакрилонитрил, полиакриламид, сополимер 8 и др.).
Важное значение в создании комковатого строения почвы имеет обработка рыхлящими и крошащими орудиями в момент спелости. Оптимальная влажность в период ранневесеннего рыхления, по данным А. Г. Радченко, на 3—4% больше влажности крошения почвы — нижней границы ее пластичности.
При изучении скорости перемещения почвообрабатывающих агрегатов во время ранневесеннего рыхления черноземов и оподзоленных почв выявлена зависимость физической спелости почвы от плотности ее сложения и температуры: чем больше скорость движения, меньше плотность и выше температура, тем при более высокой влажности возможна ее обработка с получением комковатого строения верхнего слоя, Так, для черноземов типичных суглинистых (опытно-производственное хозяйство ВНИС «Черныши» Васильковский район Киевская область) при плотности сложения около 1,2 г/см3 и движении агрегата со скоростью 8 км/час физическая спелость на 5—6% выше нижней границы пластичности или близка к 73% полной влагоемкости. Для черноземов типичных легкосуглинистых (Белоцерковская опытно-селекционная станция) при повышенных скоростях (8—10 км/час), плотности сложения почвы 1,2—1,3 г/см3 влажность оптимального крошения почвы составляет 25—26%, т. е. выше нижней границы пластичности на 2—3%, или в пределах 60—65% полной влагоемкости. Ранневесеннее рыхление при влажности меньшей нижней границы пластичности увеличивает распыление в 2—3 раза и снижает общее содержание структурных отдельностей и водопрочных агрегатов на 5—9%.
Повышенная скорость движения агрегатов при обработке почвы в состоянии физической спелости не оказывает существенного влияния на структурно-агрегатное строение, однако позволяет проводить ранневесенние рыхления раньше и сокращает их продолжительность.
Наиболее эффективным и быстродействующим средством создания структурного строения почвы с водопрочными агрегатами являются полимеры, однако применение их вследствие высокой стоимости и сложности внесения не получило пока широкого распространения.
Исследованиями ВНИС и сети его опытных станций установлена высокая степень оструктуривания почв под воздействием полиакриламида, особенно оподзоленных, выщелоченных и солонцеватых с распыленным верхним слоем.
Применение полиакриламида в дозах 0,02—0,1% от массы пахотного слоя во время основной обработки почвы увеличивает количество водопрочных агрегатов в 1,5—2 раза. На оструктуренных участках физическая спелость наступает на 2—4 дня раньше, а после ливней не образуется корка, не бывает заплывания и сильного уплотнения верхних слоев. Запасы влаги в 1,5-метровом слое почвы в осенний период в связи с внесением полиакриламида в дозе 0,02% увеличились на 17—20 мм, повысилась продуктивность растений (табл. 10).
Установлено (А. Г. Радченко), что воздействие полимеров на продуктивность растений не снижается, если оструктуриванием будет охвачен не весь пахотный слой, а только 0—10 или 0—20 см.
Полиакриламид для оструктуривания почвы можно вносить и в период предпосевной обработки, после сева или во время вегетации растений в междурядья (табл. 11). Лучшие результаты получены при поверхностном применении 18 кг/га в пересчете на сухое вещество.
Агрофизические свойства, режимы почвы и продуктивность сахарной свеклы

Поверхностное внесение эффективно при сочетании с последующей обработкой почвы рыхлящими орудиями (культиваторы, бороны), а также с гербицидами, если необходимо. Можно применять полимеры локально — вносить полосами их в зону рядка для предотвращения образования корки на поверхности почвы.
Улучшение структурно-агрегатного состояния при внесении полимеров обеспечивает более рыхлое сложение почвы, она длительное время не уплотняется, что дает возможность сократить количество обработок в предпосевной период, до и после появления всходов, а также во время вегетации.
Плотность сложения почвы. Оптимальная плотность ее обусловливает получение дружных полных всходов, формирование корнеплода правильной формы с мощной глубоко развитой корневой системой, повышение урожаев сахарной свеклы (табл. 12, рис. 1), о чем также свидетельствуют результаты (рис. 2) аналитических исследований.
Агрофизические свойства, режимы почвы и продуктивность сахарной свеклы

Излишние плотность, твердость и сопротивление почвы отрицательно влияют на формирование корнеплода правильной формы и продуктивность растений. С увеличением урожайности от 200 до 700 ц/га объем, занимаемый корнеплодами, увеличивается с 15 до 58 м3/га (при средней удельной массе корнеплодов 1,2—1,3 т/м3), масса перемещаемой ими почвы в условиях оптимальной плотности сложения возрастает с 24 до 67 т/га. Одновременно в несколько раз увеличивается и расстояние, на которое перемещается почва, так как увеличивается и диаметр головки корнеплода.
Многочисленными исследованиями с моделированием плотности сложения в полевых, вегетационных и лизиметрических опытах, проведенными в различных зонах свеклосеяния России в 60—70-х годах, были установлены наиболее благоприятные для растений сахарной свеклы следующие количественные значения плотности почвы, обеспечивающие максимальную продуктивность этой культуры, г/см3:
Агрофизические свойства, режимы почвы и продуктивность сахарной свеклы

Увеличение плотности сложения свыше указанных значений снизило продуктивность свеклы на черноземах типичных в среднем на 38 ц/га, а в отдельных случаях — даже на 100 ц/га. С уменьшением плотности ниже оптимальной урожайность снизилась в среднем на 18—20 ц/га, сахаристость — на 0,3—0,4%, сбор сахара — на 4—6 ц/га. Уменьшение урожаев отмечено и на других почвах.
Агрофизические свойства, режимы почвы и продуктивность сахарной свеклы

Отрицательное влияние неблагоприятного физического строения почвы сказывается уже в период прорастания семян и начального роста растений. При достаточной влажности верхнего слоя в этот период самые высокие полевая всхожесть (табл. 13) и густота всходов наблюдаются, когда плотность сложения близка к 1 г/см3.
Если влажность почвы понижена, семена лучше прорастают и начальный рост растений более интенсивен при плотности сложения 1,2—1,3 г/см3, что обусловливает высокую скорость перемещения влаги к семенам. Оптимальной плотностью верхнего слоя черноземных почв при нормальных условиях погоды является 1,1—1,2 г/см3. Если же плотность сложения превышает эти значения, то начальный рост растений задерживается и масса их в период прорывки бывает меньше на 20— 46%, чем при оптимальной плотности.
В рыхлой почве (показатель плотности ниже оптимального) нет необходимого контакта семян и корневой системы с ее частицами, что отрицательно сказывается на развитии растений.
Агрофизические свойства, режимы почвы и продуктивность сахарной свеклы

Плотность сложения почвы, близкая к 1,2 г/см3, обеспечивает формирование хорошо развитых листового аппарата и корневой системы. Это в свою очередь способствует рациональному расходованию воды.
В почве оптимальной плотности формируется корнеплод наиболее продуктивной формы (рис. 3). При чрезмерной плотности корнеплод укорочен, имеет округлую или бочкообразную форму и только хвостовая разветвленная часть его находится в почве.
Плотность сложения почвы необходимо учитывать во время сева и в период ухода за посевами при междурядных рыхлениях.
Полевыми опытами на черноземах типичных эффективность глубоких рыхлений перед севом установлена только при плотности сложения почвы более 1,3 г/см3 с последующим доведением ее до 1,1—1,2 г/см3.
Агрофизические свойства, режимы почвы и продуктивность сахарной свеклы

Вследствие вспашки, предпосевных рыхлений плотность почвы уменьшается до 0,8—0,9 г/см3, а во время вегетации сахарной свеклы под влиянием естественных факторов, а также передвижения агрегатов плотность сложения почв увеличивается: черноземных — до 1,1—1,4 г/см3, серой лесной и оподзоленных — до 1,2—1,6, каштановых и сероземных — до 1,3—1,7 г/см3. В рядках под растениями нельзя изменить физическое строение почвы не повредив корнеплода и корневой системы, а в междурядьях своевременной обработкой можно создать требуемые для растений физические условия.
Повышенная плотность почвы в междурядьях, особенно если образовалась плотная мощная корка (плита), оказывает сопротивление росту корнеплода, в результате чего форма его искажается, при этом затрудняется воздухообмен и поступление кислорода, ухудшается водопроницаемость. Многочисленными исследованиями была установлена необходимость в дифференцированном подходе к рыхлению междурядий с учетом метеорологических условий и состояния почвы. Рыхлить междурядья в большинстве случаев следует тогда, когда плотность сложения почвы достигает 1,2—1,3 г/см3, т. е. превышает оптимальные величины, а влажность находится в пределах нижней границы пластичности. В сухую жаркую погоду, если нет корки и плотность почвы не превышает 1,2—1,3 г/см3 или меньше, а также при отсутствии необходимой влажности крошения в верхнем слое, глубокие междурядные рыхления, если они не направлены на борьбу с сорной растительностью, положительного эффекта не дают.
Знание оптимальных количественных показателей физических почвенных условий, взаимосвязи строения почвы, ее структурно-агрегатного состава с водно-воздушным и тепловым режимами, а также с особенностями роста и продуктивностью сахарной свеклы дает возможность применять комплекс приемов по возделыванию на строгой научной основе.

  • Улучшение солончаков и солонцов
  • Борьба с эрозией почв
  • Питательный режим и микробиологические процессы в почвах
  • Почвы в районах свеклосеяния Украины и Молдавии
  • Агроклиматическая характеристика районов свеклосеяния России
  • Обработка почвы и дифференциация пахотного слоя по плодородию
  • Теоретическое обоснование обработки почвы в Бурятии
  • Гумусированность почвы при различных ее обработках
  • Водно-физические свойства
  • Формирование вторичной корневой системы пшеницы

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования