Результат интеллектуальной деятельности: Способ подготовки почвы к посеву риса в паровом поле рисового севооборота в полупустынной зоне Калмыкии

Изобретение может быть использовано в области сельского хозяйства, в частности для возделывания риса и пропашных культур на рисовых мелиоративных системах.

Известен способ подготовки почвы к посеву риса в паровом поле рисового севооборота (патент РФ 2457650, Авторы: Кузнецов Е.В., Хаджиди А.Е., Приходько И.А. А01В 79/02, А01С 16/00, опубликовано 27.10.2010), включающий осеннюю обработку почвы путем дискования, боронования посев озимых и зимующих промежуточных культур, их уборку и посев риса. После уборки озимых и зимующих промежуточных культур проводят капитальную планировку плоскостей чеков с одновременным ремонтом водовпускной и водовыпускной оросительной сети, восстановлением чековых валиков и дорог. Затем на поверхности чеков создают максимальный слой воды, поддерживают его до конца оросительного сезона. При этом почву выдерживают в состоянии предельной влагоемкости весь зимний период, после которого плотность пахотного горизонтадостигает 1,05-1,1 т/м³.

Недостатками данного способа являются большие экономические затраты на поддержание слоя воды на чеке, нерациональное использование оросительной воды.

Задача, на которую направлено заявленное изобретение - получение высококачественных масло семян горчицы рисовых чеков за счет остаточных запасов почвенной влаги, повышение качества борьбы с сорной растительностью, улучшение мелиоративного состояния почв рисовых полей и предотвращение их деградации.

Технический результат - получение масло семян горчицы при возделывании в рисовом севообороте за счет остаточных запасов почвенной влаги после риса, экономия энергоемкости и снижение трудоемкости выполняемых агромелиоративных мероприятий, повышение качества борьбы с сорной растительностью, снижение себестоимости производимого зерна риса, улучшение экологической ситуации на рисовой оросительной системе.

Одним из путей улучшения мелиоративного состояния на рисовых оросительных системах и повышения продуктивности риса в Калмыкии является внедрение в рисовые севообороты так называемых «суходольных» культур, способных формировать высокие урожаи без полива с использованием остаточных после риса запасов влаги и обладающих при этом фитомелиоративными свойствами.

К одной из таких культур относится горчица сарептская, являющаяся экологически пластичной культурой (засухо-жароустойчивой, солеустойчивой, способной выдерживать кратковременное затопление) и обладающая высокой аллелопатической активностью, так как при запашке растительных остатков горчицы в почвенный раствор переходят физиологически активные соединения, оказывающие угнетающее воздействие на сорняки.

Система основной осенней обработки почвы состоит из одно-двукратного лущения стерни после предшествующей культуры и зяблевой вспашки. Предпосевная обработка почвы состоит из покровного боронования, культивации на глубину 5…6 см и прикатывания. Под основную вспашку вносят минеральные удобрения - азот, фосфор и калий. Дозы удобрений рассчитывались балансовым методом на запланированный урожай.

Горчицу высеяли по вспашке на зябь после уборки риса в конце апреля. Способ посева черезрядный на 30 см., нормой 1,5…2,5 млн. всхожих семян на гектар. Глубина заделки семян 2…3 см. Для лучшего контакта семян с почвой проводилось послепосевное прикатывание. Уход за посевами включает послевсходовое боронование посевов в фазе розетки, что позволяет уничтожить сорняки и создать необходимую густоту стояния растений.

Многолетние исследования показали, что применяемые дозы минеральных удобрений и нормы высева семян горчицы на бурых полупустынных почвах Калмыкии позволяют получать от 0,6 до 2,2 т/га продукции (маслосемян). Проведенный анализ эффективности действия каждого фактора, а также их совместного влияния показал следующее: максимальные показатели составляют при норме высева 2,5 млн. шт/га - 0,94…2,15 т/га. Уменьшение нормы высева до 1,5 млн. шт/га вызывает снижение урожайности в среднем на 24,3...28,7%, а увеличение нормы высева - на 9,8…11,0%. Уровень минерального питания N₁₀₀P₆₀ увеличивает прибавку на 64…78%, по сравнению с контролем - без удобрений.

Проведенные исследования показали, что после 2-х лет возделывания риса происходит уплотнение пахотного и подпахотного горизонтов. Возделывание горчицы сарептской в рисовом севообороте приводит к уменьшению плотности сложения почвы с 1,32 до 1,23 т/м³. Этому способствует развитие мощной стержневой корневой системы горчицы, способной интенсивно разрыхлять подпахотный слой почвы. Анализ опытных данных показывает, что возделывание горчицы также оказывает положительное влияние на улучшение структуры почвы. Так, количество агрономически ценных агрегатов почвы (0,25…10 мм) существенно возрастает на 24,1…40,4%, а коэффициент структурности почвы увеличивается с 0,81 до 1,72 (табл. 1). Помимо этого мелиорирующая роль горчицы сарептской заключается в понижении уровня грунтовых вод с 1,4 до 1,9…2,0 м, за счет потребления воды с глубоких горизонтов корневой системой и испарения листовой поверхности этой влаги.

Агромелиоративное значение горчицы сарептской в рисовом севообороте заключается не только в положительном влиянии на агрофизические и мелиоративные свойства почвы, но и в обогащении ее органическим веществом, за счет корневых и пожнивных остатков. Интенсивный рост и накопление корней наблюдалось при загущенном посеве горчицы 2,5 и 3,0 млн. шт/га на фоне минеральных удобрений (N₇₀P₄₀ и N₁₀₀P₆₀) - 2,74…3,21 т/га; на варианте без удобрений масса корней была меньше на 21,1…36,4%; на варианте с нормой высева 1,5 млн. шт/га масса корневых остатков составляла 1,62…2,53 т/га; на варианте с нормой высева 2,0 млн. шт/га - 1,74…2,70 т/га.

Растения обогащают почву не только корнями, но также опадом и пожнивными остатками. По данным наших исследований общее количество растительных остатков горчицы варьировало по вариантам опыта от 1,89 до 3,96 т/га. Заделка в почву органической биомассы горчицы оказывает положительное влияние на потенциальное плодородие почвы, о чем свидетельствует баланс питательных веществ (табл. 2).

Биологический баланс элементов достаточно полностью охватывает все статьи поступления питательных веществ, вовлекаемых в круговорот (внесение удобрений, осадки, растительные остатки) и расход (вынос с урожаем, потери за счет эрозии, газообразные потери). Расчетные данные по балансу азота и фосфора в звене рисового севооборота (рис - горчица) практически в полной мере подтверждают фактические изменения содержания этих элементов в почве. Разница между расчетными и фактическими значениями составляют по азоту - 11,5 кг/га, по фосфору - 0,5 кг/га.

Полученные нами фактические данные по содержанию обменного калия в звене рисового севооборота показывают, что без внесения калийных удобрений складывается дефицитный баланс калия - 28 кг/га. Для сокращения дефицитности баланса калия рекомендуется его внесение в дозах 20…30 кг д.в. на гектар.

Засоренность является одним из основных показателей мелиоративного состояния рисовых полей, которая снижает урожайность риса на 20…50%. В ресурсосберегающих и экологически безопасных технологиях предпочтительно использовать биологические способы подавления сорняков.

Данные по засоренности рисовых полей показывают, что общая численность сорных растений после возделывания горчицы уменьшается на 31…36 шт/м², по сравнению с исходными данными (после риса). На вариантах с внесением удобрений всходы сорных растений угнетаются опережающим развитием культуры и к периоду уборки горчицы посевы практически свободны от примесей сорных растений.

Включение горчицы сарептской в рисовый севооборот в качестве фитомелиорирующей культуры благоприятно сказывается на продуктивности риса. Так, урожайность риса в звене севооборота горчица - рис составила 4,35…4,43 т/га, что на 10…14% больше, чем возделывание рис по рису.

В мелиоративном поле создаются благоприятные условия для проведения восстановительной планировки горизонтальной поверхности чеков, ремонт водовпускной и водовыпускной оросительной сети, восстановление чековых валиков, дорог. Поскольку планировка поверхности чеков в комплексе мелиоративных и агротехнических мероприятий, направлена на получение высоких урожаев риса и культур рисового севооборота.

Таким образом, возделывание горчицы на остаточной после риса продуктивной влаге в условиях Калмыкии при соблюдении всех требований технологии экологически и экономически выгодно. Горчица выполняет фитосанитарную роль в рисовом севообороте, обеспечивает повышение показателей плодородия почв, является одним из лучших предшественников риса, увеличивая его урожайность до 4,35-4,43 т/га.