Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
https://wos-scopus.com
Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №5 (январь) 2014
Разделы: Сельское хозяйство
Размещена 31.01.2014. Последняя правка: 06.02.2014.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ МУЛЬЧИРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ НА ВОДНЫЙ, ПИТАТЕЛЬНЫЙ И ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ В ПИТОМНИКЕ

Волошина Варвара Владимировна

-

Институт помологии им. Л.П.Симиренка НААН Украины

научный сотрудник

Научный руководитель – доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик НААН Украины Хоменко И.И. У


Аннотация:
Приведены результаты исследований по изучению влияния различных типов мульчи на влажность, питательный и температурный режим почвы в питомнике. Установлено, что мульчирование приводит к улучшению питательного режима почвы; а также понижает температуру почвы


Abstract:
The results of studies on the effect of different types of mulch for moisture, nutrient and soil temperature regime in the nursery. It is established that leads to an improvement in mulching mode nutrient soil and also soil temperature reduces


Ключевые слова:
яблоня, питомник, мульча, влажность, питательный режим, температура почвы

Keywords:
Yablon, Nursery, mulch, humidity, pytatelnuy regime, soil temperature



УДК 634.2.422.1.11:631.548.2 

Введение.
Современное садоводство требует высококачественного, сертифицированного посадочного материала, адаптированного к условиям выращивания, который значительно ускоряет вступление деревьев в плодоношение, увеличивает урожайность и улучшает качество плодов [10].

Содержание почвы в питомнике является одним из главных факторов высокой производительности. Выбор системы содержания почвы зависит от количества осадков, которые выпадают в течение года, особенно в вегетационный период, возможности орошения, глубины залегания грунтовых вод, рельефа, свойств почвы, густоты посадки подвоя.

Внедрение такой системы содержания почвы в питомнике, как мульчирование в состоянии обеспечить увеличение выхода высококачественного посадочного материала в соответствии с международными стандартами и снизить затраты труда на его выращивание.

С целью сохранения влаги, подавления роста сорняков, защиты от эрозии, выравниванию температурных скачков, повышению доступа питательных веществ почвы, процессов нитрификации, дополнительным питательным веществам в органическом веществе, которые образуются из мульчи при разложении, сохранению и улучшению структуры почвы. Мульчируют следующими органическими материалами: перегноем, опилками, соломой, скошенной травой и торфом слоем 5-10 см. Слой мульчи в бесснежные зимы сохраняет корни, расположенные поверхностно, от подмерзания.

Влияние температуры почвы на рост и развитие сельскохозяйственных растений, в том числе на рост и развитие плодовых культур – несомненный [3].

Известно, что наиболее благоприятна температура для фотосинтеза растений 15-30ºС, а оптимальная – 25ºС. С дальнейшим ростом температуры фотосинтез, как правило, почти не повышается, часто проходит его депрессия [4]. Оптимальная температура почвы повышает впитывающую способность корней большего количества продуктов фотосинтеза, они быстрее развитие, что является хорошей предпосылкой для формирования крепких саженцев.

Степень нагревания почвы, как известно, зависит от многих факторов, в частности от характера его поверхности, плотности, влажности, от окраски поверхности, потому что от этого в значительной мере зависит способность впитывать солнечную энергию и отражать солнечные лучи [3].

Вследствие образования мульчирующего слоя температурный и водный режимы почвы под этим слоем становятся более стабильными. В самый жаркий период вегетации (июль-август) температура в верхних слоях на 5-6ºС ниже, а зимой, наоборот, выше, чем при содержании под черным паром [5].

Методика исследований. Исследования проводились в течение 2004-2008 года на Центральном отделении Института помологии им. Л.П. Симиренко НААН Украины. Климат местности умеренно континентальный, хотя бывают отклонения в сторону резкой континентальности и смягчения, что обусловлено полосой передвижения до тропического максимума повышенного атмосферного давления.

Почвы – неглубокие, малогумусные, слабощелочная, пылевато-суглинестые чернозем на карбонатном лессе. В слое (0-60 см) в котором размещена основная масса корней, почва гумусная, темно – серая, пестрая, зернистая – порошкообразной структуры, зернистость выражена слабо. Переход в нижний горизонт постепенный. Процент гумуса в слое 0-60 см от 3,6 (0-20 см) до 2,1 (40-60 см), рН составляет 7,4, гидролитическая кислотность 1,29 (0-20 см) – 0,91 (40-60 см) мг-экв/100 г почвы).

Предметом исследований были: подвои М. 9 и 54-118; сорта Ренет Симиренко, Айдаред и Флорина.

Объектами исследований были различные органические мульчирующие материалы: опилки (сосновая) солома (озимой пшеницы), торф (низинный), перегной (БРС).

Опыт по изучению влияния мульчирования в питомнике на рост, развитие и выход стандартных саженцев яблони в условиях Правобережной Лесостепи Украины было заложено за следующей схемой размещения вариантов: мульчирование опилками (с удобрением), мульчирование опилками (без удобрения), мульчирование перегноем, мульчирование соломой (с удобрением), мульчирование соломой (без удобрения), мульчирование торфом, мульчирование перегноем (0,5 слоя) + опилками (0,5 слоя), мульчирование торфом (0,5 слоя) + опилками (0,5 слоя), контроль (без мульчирования, без полива), эталон (без мульчирования с поливом).

Учеты и наблюдения проводились в соответствии с общепринятыми методиками в плодоводстве. Математическую обработку полученных результатов выполняли с помощью одно факторного дисперсного анализа [6, 7].

Для общей характеристики почвы в питомнике проводили определение грунтовых условий влажности – через каждые 10 дней в течение вегетационного периода в процентах от массы абсолютно сухой почвы и от ППВ.

Содержание нитратного азота, подвижные соединения фосфора и калия определяли в течение вегетационного периода раз в месяц.

Температуру почвы определяли в июле и августе, один раз в сутки – в 15˚часов (в жаркие месяцы и период суток) в почве на глубине 0-5, 5-10, 10-15 см.

Результаты исследований. Нашими исследованиями (2004-2008 годы) было установлено, что использование различных мульчирующих материалов в питомнике при выращивании саженцев яблони на вегетативных подвоях позволяет как можно дольше сохранить влагу, которая попадает в почву; улучшит его питательный режим, стабилизировать температурный режим и т.д.

Основная масса корней в питомнике на вегетативных подвоях расположена на глубине до 60 см. Существенной разницы по влажности в первом и втором полях рассадника не наблюдалось, поэтому данные представлены по годам средние из двух полей.

Самая низкая влажность почвы в горизонте 0-60 см в среднем за 2004-2008 годы составила 17,1 % и 17,5 % от абсолютно сухой почвы в контрольном варианте и эталоне. Это соответствует 70 % наименьшей влагоемкости по данным Куяна [8]. Все другие варианты (с мульчированием) обеспечивали накопление и сохранение влаги в верхнем слое почвы (от 17,6 % до 18,9 %) соответственно.

Самая высокая (71,0 и 72,5 % от ППВ) влажность почвы в опыте в среднем за 2004-2008 годы установлена в вариантах с мульчированием торфом (0,5 слоя) + опилками (0,5 слоя) и мульчированием перегноем (0,5 слоя) + опилками (0,5 слоя).

Подготовка почвы перед закладкой исследований осуществлялась в соответствии с рекомендациями по выращиванию саженцев [8]. Непосредственно перед закладкой первого поля (в тот же год весной), грунт брался на анализ, для установления содержания NPK (табл. 1).

Как показывают данные, приведенные в таблице, показатели уровня обеспечения NPK в почве имело существенную разницу, как по годам, так и по горизонтам. В горизонте 0-20 см содержание NPK был наивысшим, в нижние горизонты содержание питательных веществ постепенно уменьшалось. Но в среднем в слое почвы 0-60 см обеспечения NPK перед закладкой опыта по годам было оптимальным или высоким.

Соответственно за содержанием NPK по годам при проведении исследований разница прослеживалась в дальнейшем по вариантам.

Каждый год, перед внесением мульчирующих материалов в первое поле питомника проводился анализ их на содержание NPK (табл. 2).

 

Таблица 1

Анализ почвы на содержание питательных веществ перед закладкой опыта

 

Гори-

зонты, см

%NO3 (мг на 1кг. почвы)

%P2O5 (мг на 1кг. почвы)

%K2O (мг на 1кг. почвы)

2004 г

2006 г

2007 г

среднее

2004 г

2006 г

2007 г

среднее

2004 г

2006 г

2007 г

среднее

0-20

24,3

36,9

43,7

35,0

43,9

45,2

58,1

49,1

26,4

27,0

28,4

27,3

20-40

10,1

13,9

14,5

12,8

33,9

38,2

46,6

39,6

20,0

22,4

23,0

21,8

40-60

9,0

9,2

11,0

9,7

32,2

36,9

42,5

37,2

11,2

12,6

13,0

12,3

Среднее

14,5

20,0

23,1

19,2

36,7

40,1

49,1

41,9

19,2

20,7

20,5

20,4

Таблица 2

Анализ мульчирующих материалов на содержание питательных веществ перед закладкой опыта

 

Мульчиру-ющие

материалы

%NO3 (мг на 1кг. почвы)

%P2O5 (мг на 1кг. почвы)

%K2O (мг на 1кг. почвы)

2004 г

2006 г

2007 г

среднее

2004 г

2006 г

2007 г

среднее

2004 г

2006 г

2007 г

среднее

Солома

0,44

0,45

0,46

0,45

0,20

0,21

0,22

0,21

0,86

0,88

0,90

0,88

Опилки

0,42

0,46

0,48

0,45

0,40

0,41

0,42

0,41

1,28

1,29

1,30

1,29

Перегной

1,76

1,78

1,80

1,78

0,23

0,23

0,24

0,23

0,60

0,61

0,62

0,61

Торф

1,07

1,10

1,13

1,10

0,19

0,20

0,21

0,20

0,12

0,13

0,14

0,13

Анализ данных таблицы 2, свидетельствует о том, что высокий процент азота в среднем зафиксирован в таких мульчирующих материалах: перегное и торфе (1,78 и 1,10 %), фосфора и калия – в опилках (0,41 и 1,29 %) соответственно.

Непосредственно по каждому варианту под слоем мульчи почва бралась на анализ по содержанию гумуса, суммы поглощенных оснований и кислотности (рН солевое). Следует отметить, что содержание гумуса, суммы поглощенных оснований и кислотности в начале исследований по всему участку не имело существенных различий. Для наших исследований это является очень существенным, поскольку все варианты находились в одинаковых грунтовых условиях.

В слое почвы 0-60см в среднем за 2004 и 2008 годы содержание нитратного азота в зависимости от типа мульчирующего материала, был разный.

Установлено, что больше нитратного азота по опыту накапливалось в верхнем слое почвы (0-20 см), как в первом, так и во втором поле питомника (табл. 3).

Так, при использовании для мульчирования перегноя и перегноя (0,5 слоя) + опилки (0,5 слоя) в первом поле он составил 107,5 и 96,6 мг/1000 г почвы, а при мульчировании торфом (0,5 слоя) + опилками (0,5 слоя) – 71,1 мг/1000 г почвы. Во втором поле питомника отмечается вынос нитратного азота по вариантам почти вдвое – 63,3, 41,1 и 25,9 мг/1000 г почвы соответственно.

Таблица 3

Содержание нитратного азота в почве в зависимости от применения различных мульчирующих материалов в питомнике (мг/1000 г почвы) (среднее за 2004-2008 гг)

 

Место взятия проб в питомнике и среднее значение

Варианты опыта

опилки

(с удобрением)

 

опилки

(без удобрения)

перегной

солома

(с удобрением)

 

солома

(без удобрения)

 

торф

перегной + опилки

(по 0,5 шара)

торф + опилки

(по 0,5 шара)

контроль(без мульчирования и без полива)

без полива)

эталон (без мульчирования с поливом)

0-20 см

І поле

57,2

48,2

107,5

57,8

42,1

52,7

96,6

71,1

49,4

60,8

ІІ поле

25,6

22,1

63,3

21,5

21,0

28,7

41,4

25,9

17,3

22,4

среднее

41,4

35,2

85,4

39,7

31,6

40,7

69,0

48,5

33,4

41,6

20-40 см

І поле

47,8

26,2

73,5

45,2

25,8

32,7

71,4

56,1

36,6

47,0

ІІ поле

19,7

14,7

38,5

13,6

12,4

17,9

24,8

18,1

14,3

18,8

среднее

33,8

20,5

56,0

29,4

19,1

25,3

48,1

37,1

25,5

32,9

40-60 см

І поле

20,4

17,5

53,1

26,6

21,0

24,0

53,9

34,0

18,8

32,5

ІІ поле

15,1

10,5

23,9

11,0

10,3

11,9

15,6

13,1

9,8

12,9

среднее

17,8

14,0

38,5

18,8

15,7

18,0

34,8

23,6

14,3

22,7

Эти показатели в свою очередь в 2,2-1,2 раза выше, чем в контроле и эталоне соответственно. Постепенно, в нижних слоях, содержание нитратного азота уменьшалось.

Несмотря на тип мульчирующего материала, среднее содержание подвижных форм фосфора в шаре 0-60см был высокий (табл. 4).

Таблица 4

Содержание подвижных форм фосфора в почве в зависимости от применения различных мульчирующих материалов в питомнике (мг/100 г абсол. сухой почвы)
(среднее за 2004-2008 годы)

 

Место взятия проб в питомнике и среднее значение

Варианты опыта

опилки

(с удобрением)

 

опилки

(без удобрения)

перегной

солома

(с удобрением)

 

солома

(без удобрения)

 

торф

перегной + опилки

(по 0,5 шара)

торф + опилки

(по 0,5 шара)

контроль(без мульчирования и без полива)

без полива)

эталон (без мульчирования с поливом)

0-20 см

І поле

50,7

41,6

56,9

43,7

38,3

39,9

51,9

44,7

42,0

43,3

ІІ поле

47,3

38,2

51,8

38,8

32,5

36,1

48,3

41,2

34,9

36,8

среднее

49,0

39,3

54,4

41,3

35,4

38,0

50,1

43,0

38,5

40,1

20-40 см

І поле

44,9

38,6

48,1

40,1

31,8

37,2

45,0

41,8

36,3

40,2

ІІ поле

41,3

34,2

44,5

31,7

27,2

32,1

41,8

37,2

28,9

33,6

среднее

43,1

36,4

46,3

35,9

29,5

34,7

43,4

39,5

32,6

36,9

40-60 см

І поле

29,8

26,9

36,9

29,7

25,1

30,8

36,7

32,8

26,9

27,5

ІІ поле

27,4

24,1

26,7

23,5

21,4

19,1

28,1

26,4

20,6

19,7

среднее

28,6

25,5

31,8

26,6

23,3

25,0

32,4

29,6

23,8

23,6

                                 

Если проанализировать данные таблицы 4, видно, что больше всего его находилось в слое 0-20см в первом поле питомника в варианте с мульчированием перегноем (56,9 мг/100 г). В вариантах с мульчированием перегноем (0,5 слоя) + опилками (0,5 слоя), опилками и торфом (0,5 слоя) + опилками (0,5 слоя) – 51,9, 50,7 и 44,7 мг/100 г абсолютно сухой почвы соответственно.

Данные анализа по содержанию обменного калия показывают, что его количество находилось в пределах: – 6,5 ... 47,3 мг/100 г (I поле питомника) и 5,2...23,4 мг/100 г (II поле питомника) что является оптимальным.

Было установлено, что в самые жаркие месяцы вегетационного периода (июль-август), под разными мульчирующими материалами по-разному прогревается и грунт.

По сравнению с контролем (без мульчирования и без полива), где зафиксирована по опыту самая высокая средняя температура почвы (30,4...27,1ºС), и эталоном (без мульчирования но с поливом) все другие варианты с различными мульчирующими материалами имели на 3…10 С ниже температуру почвы (табл. 5).

Таблица 5

Влияние различных мульчирующих материалов на температуру почвы в питомнике, (ºС) (Среднее за 2004-2008 годы)

 

 

Месяцы и среднее значение

 

Варианты

Опилки

(с удобрением)

 

Опилки

(без удобрения)

Перегной

Солома

(с удобрением))

 

Солома

(без с удобрения)

 

Торф

Перегной + опилки

(по 0,5 шара)

Торф + опилки

(по 0,5 шара)

Контроль(без мульчирования и

без полива)

Эталон (без мульчирования с поливом)

0-5 см

Июль

23,3

23,3

24,1

21,0

21,0

25,1

22,4

22,8

30,9

30,2

Август

21,0

21,0

21,8

19,7

19,7

22,1

19,3

20,0

30,0

27,6

Среднее

22,2

22,2

22,9

20,4

20,4

23,6

20,9

21,4

30,4

28,9

5-10 см

Июль

22,2

22,2

22,6

20,2

20,2

23,6

21,7

21,8

27,7

26,9

Август

19,8

19,8

20,2

18,9

18,9

20,4

18,4

19,1

26,6

25,2

Среднее

21,0

21,0

21,4

19,6

19,6

22,0

20,1

20,5

27,2

26,1

10-15 см

Июль

21,5

21,5

21,9

19,6

19,6

22,3

21,2

21,2

24,8

24,3

Август

18,7

18,7

18,8

17,3

17,3

19,0

16,7

18,2

23,3

22,1

Среднее

20,1

20,1

20,4

18,5

18,5

20,7

19,0

19,7

24,1

23,7

 

Анализируя таблицу, следует отметить: все мульчирующие материалы способствовали снижению температуры почвы. С данных приведенных в таблице, в среднем за годы исследований, видно, что выше по вариантам температура зафиксирована в июле месяце, в августе - чуть ниже (на 0,9-2,9ºС). В разрезе по горизонтам, в верхнем слое 0-5 см температура была выше на 1-2ºС по сравнению с следующим слоем (5-10 см).

В разрезе по вариантам наглядно прослеживается разница и четко видно, что самая высокая температура по опыту, в среднем за годы исследований отмечено в варианте, где мульчирование проводили торфом (19,0...25,1ºС), несколько ниже – перегноем (18,8...24, 1ºС). В вариантах с мульчированием перегноем (0,5 слоя) + опилки (0,5 слоя) и торфом (0,5 слоя) + опилки (0,5 слоя) температура почвы, в среднем за годы исследований составляла 16,7...22,4ºС и 18,2...22,8ºС, что в свою очередь на 6,2...7,3ºС и 5,7...6,8ºС ниже за контроль и эталон соответственно.

Самая низкая температура под субстратом зафиксирована в варианте с мульчированием соломой. Хотя по месяцам и годам температура была разной, все же средние данные показывают, что тут зафиксирована температура на 26,8 % и 25,4 % ниже по сравнению с контролем и эталоном соответственно.

В целом, анализируя данные исследований, можно уверенно утверждать, что все мульчирующие материалы, в самый жаркий период вегетации (июль, август), способствуют снижению температуры, что в свою очередь оказывает положительное влияние на рост и развитие саженцев.

 

Выводы. Нашими исследованиями установлено:

1. Мульчирование почвы в питомнике при выращивании саженцев яблони на подвое М. 9 и 54-118 опилками, перегноем, соломой и торфом обеспечивает влажность почвы в слое 0-60 см от 70 до 80 % от ППВ. Полив, необходимый для выращивания высококачественного посадочного материала яблони на вегетативном подвое (особенно на карликовом подвое М. 9) можно частично заменить мульчированием.

2. Все мульчирующие материалы способствуют накоплению элементов минерального питания почвы и пригодны для использования в питомнике. В вариантах с мульчирующими материалами, в среднем по годам, в слое почвы 0-60 см обеспечения NPK в 2,2-1,2 раза выше, чем в контроле и эталоне соответственно.

3. Выявлено положительное влияние всех мульчирующих материалов, в самый жаркий период вегетации, на снижение температуры почвы. Самая низкая температура почвы под субстратом зафиксирована в варианте с мульчированием соломой. Средние данные показывают, что тут зафиксирована температура на 26,8 % и 25,4 % ниже по сравнению с контролем и эталоном соответственно. В среднем с разницей по вариантам с мульчированием температура была ниже контроля и эталона на 16,7...31,3 % соответственно.

Библиографический список:

1. Андриенко Н. В. Научно-технический прогресс в питомниководстве / М. В. Андриенко // Садоводство. - К.: Урожай, 1991. - Вип.40. - С. 3-6.
2. Волошина В.В. Мульчирование в плодових питомниках / В.В. Волошина // Достижения и перспективы отечественного садоводства: Зб. наук. пр. ИПом им.Л.П.Симиренко УААН та Городищенського коледжу УДАУ / Редкол.: І.І.Хоменко(отв. ред.) и др. – Корсунь-Шевченковский: ФОП Майдаченко И.С., 2009. – 214 с. (С. 97-101).
3. Васюта В.М. Интенсификация выращивания посадочного материала плодовых культур в теплицах / В.М. Васюта - К.: Наукова думка, 1986. - 106 с.
4. Гущин М.Ю. Мульчирование почвы в садах и ягодниках / М.Ю. Гущин - Киев - Харьков, 1938. - 112 с.
5. Павленко В. Ф. Влияние агротехнических приемов на микробиологические процессы в почве под интенсивными насаждениями яблони / В.Ф. Павленко // сб. научн. работ ["Основы технологии интенсивного садоводства в Украинской ССР"] - Киев, 1978. - С. 86-95.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта /Б.А. Доспехов. М.: Агропромиздат, 1985. –351 с.
7. Кондратенко П.В. Методика проведения полевых опытов с плодовыми культурами /П.В. Кондратенко, М.О.Бублик. К.: Аграрная наука, 1996. – С.95.
8. Куян В.Г. Плодоводство. – К.: Аграрная наука, 1998. – 468 с.
9. Хоменко Иг.И. Рост и продуктивность насаждений яблони в Центральной Лесостепи Украины в зависимости от мульчирования почвы в рядах: дис. кандидата с.-х. наук: 06.01.07 / Хоменко Игорь Иванович. - Умань, 2001. - 151 с.
10. Чорний В.В. Особенности развития и формирования продуктивности насаждений яблони на клонових подвоях в условиях Подолья / В.В. Чорний // Садоводство. – 2006. – Вып. 59. – С.72-80.




Рецензии:

31.01.2014, 18:13 Гайдученко Юрий Сергеевич
Рецензия: Статья грамотно структурирована, выводы адекватно отображают результаты собственных исследований. Статья рекомендуется к опубликованию в журнале.

1.02.2014, 15:43 Катеринич Олег Александрович
Рецензия: Построение статьи имеет правильную логическую форму.Статья содержит значительный материал, который хорошо представлен. Выводы вытекают из представленного материала и подчеркивают существующий интерес к данной тематике. Статья заслуживает внимания и рекомендуется к опубликованию в журнале, однако необходимо поменять ряд украинских слов на русские: табл. 1 - тирса на опилки, табл.4 - середнє на среднее.

3.02.2014, 10:38 Бублик Николай Александрович
Рецензия: Результаты исследований, представленные в статье, являются весьма актуальными.Внедрение разработаной автором системы содержания почвы в питомнике позволяет увеличить выход посадочного материала, повысить его качество и снизить затраты труда на выращивание саженцев. Статья написана грамотно, результаты исследований изложены в логической последовательности. Выводы адекватно отображают полученные результаты. Рекомендую статью В.В. Волошиной к опубликованию в журнале. Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Бублик Н.А.

17.11.2015, 20:26 Мудрых Наталья Михайловна
Рецензия: Статья В.В. Волошиной представляет научный и практический интерес. Материал изложен грамотно и в логической последовательности. В работе есть некоторые ошибки, которые требуют редакционной правки. Статья может быть рекомендована к изданию.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх