Сравнительная оценка эффективности технологий возделывания яровой пшеницы в орошаемых условиях Республики Нигерия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнительная оценка эффективности технологий возделывания яровой пшеницы в орошаемых условиях Республики Нигерия

Нигерия расположена в Западной Африке на побережье Гвинейского залива и имеет общую площадь 923768 км² (356669 квадратных миль). Исторически яровая пшеница была завезена в Западную Африку арабами через Судан и озеро Чад. Она возделывается в Нигерии на небольших участках вдоль берегов рек, озер, ирригационных каналов. Поскольку возделываются сорта умеренного климата, производство яровой пшеницы ограничивается прохладным периодом сухого сезона [1, 2, 3]. Пшеница выращивалась на мелких фермах Северной Нигерии, начиная с XVI века [4, 5, 6]. Сейчас в Нигерии яровая пшеница выращивается полностью при орошении в течение осенне-зимнего периода, когда в регионе низкие температуры, пригодные для роста, развития растений и формирования урожая [7, 8, 9].

В Нигерии валовое производство яровой пшеницы не соответствует текущим потребностям населения. Относительно низкая урожайность культуры объясняется невысоким уровнем агротехники, плодородия почвы, высокой стоимостью и дефицитом минеральных удобрений, слабым генетическим потенциалом сортов и отсутствием знаний по утилизации птичьего помета в качестве источника питательных веществ при производстве сельскохозяйственных культур [10, 11, 12].

В настоящее время технологии минимальной и нулевой обработки почвы (прямой посев в необработанную почву) рассматриваются во всем мире как важная альтернатива наиболее распространенным способам обработки почвы, прежде всего, вспашке с оборотом пласта. Основной задачей обработки по-прежнему остается создание благоприятных условий для роста и развития растений, а также для обеспечения правильного хода процессов, происходящих в почве [13, 14, 15].

Методика и условия проведения опыта

Полевой опыт проводится на опытном поле в пригороде Gwallagwa ayaka, штат Bauchi, Республика Нигерия. Объектом исследований является яровая пшеница сорта Atilla Gan Atilla народной селекции республики. Начало исследований в опыте датируется с 2012 на 2013 гг., в настоящий момент они продолжаются.

Целью наших исследований является установление закономерностей формирования урожая яровой пшеницы, изменения почвенного плодородия в зависимости от приемов обработки красноземных почв, способов посева и внесения удобрений. Задачи исследований: определение агрофизических, агрохимических и биологических показателей плодородия почвы, наблюдение за ростом и развитием растений, формированием урожая яровой пшеницы, статистическая оценка полученных результатов.

Схема полевого опыта включает два варианта обработки почвы под яровую пшеницу: отвальная и прямой посев (нулевая), три способа посева культуры: рядовой, разбросной и пунктирный, пять вариантов внесения различных доз птичьего помета: контроль (без удобрения), 2,5; 5,0; 7,5 и 10 т/га (табл. 1).

Все варианты были развернуты на территории в рендомизированных блоках (RCBD) с тремя повторностями. Опыт выполняется в условиях орошения открытым способом полива по полосам. В случае первого варианта обработки почвы (отвального) помет запахивается, второго (без обработки) - остается на поверхности почвы и растворяется в воде при поливе растений.

яровой почва пшеница красноземный

Таблица 1. Схема полевого опыта

Характеристика почвы опытного участка. Тип почвы - краснозем, гранулометрический состав - песчаный крупнопылеватый суглинок (по классификации ФАО - Podsolluvisol), мощность пахотного слоя 25-30 см, содержание гумуса - 1,5-2,0%, содержание общего азота, подвижного фосфора и обменного калия, соответственно: 20-30; 60,2-62,3; 30-33 мг/кг почвы.

В ходе исследований проводили следующие наблюдения и учеты:

- всхожести семян, густоты стояния растений, их высоты, площади листьев яровой пшеницы;

- определения воздушно-сухой массы корней яровой пшеницы;

- определения биологической активности и биологической токсичности почвы под яровой пшеницей;

- структуры урожая, биологической и хозяйственной урожайности яровой пшеницы.

К числу важнейших показателей, определяющих величину урожая сельскохозяйственных культур, относятся: полевая всхожесть, густота стояния, сохранность растений к уборке и т.д.

В наших исследованиях густота стояния растений яровой пшеницы определялась два раза: в фазу полных всходов и перед уборкой (табл. 2). Данные по полевой всхожести растений яровой пшеницы в 2013 г. свидетельствуют о преимуществе или практически равном значении этих показателей по отдельным вариантам способа посева.

Таблица 2. Полевая всхожесть и густота стояния растений яровой пшеницы по вариантам полевого опыта

Разница не более 1% между вариантами говорит об одинаковой всхожести семян и получении равномерных всходов как по разным способам посева, так и по разным способам обработки почвы. К моменту уборки яровой пшеницы отмечались незначительные различия по густоте стояния растений как по способам посева, так и по обработкам, при этом на нулевой обработке преимущество за рядовым способом, особенно при сравнении с пунктирным, когда разница составила 1,4% в пользу первого варианта. В то же время на варианте со вспашкой отмечалось общее снижение на 1,7% количества растений по сравнению с нулевой обработкой.

В 2014 г. наблюдалась похожая картина, однако наибольшее количество взошедших растений на отвальной обработке зафиксировано при разбросном способе посева, а при нулевой обработке - рядовом. Сохранившихся к уборке растений, наоборот, больше насчитывалось по вспашке при рядовом, по прямому посеву - разбросном способе. Опять же к уборке культуры прямой посев превосходил вспашку на 1,6%.

Таким образом, по результатам двух лет можно говорить о тенденции лучшей сохранности растений яровой пшеницы на прямом посеве. Сравнение способов посева четких закономерностей не выявило.

В таблицах 3 и 4 представлены сведения об особенностях габитуса растений яровой пшеницы, в определенной мере влияющих на формирование будущего урожая. Так, в таблице 3 приводятся данные по динамике высоты растений в период вегетации яровой пшеницы. Наибольшая высота растений яровой пшеницы по вариантам внесения максимальной дозы птичьего помета отмечена при пунктирном способе посева. При оценке влияния удобрения различия на пунктирном посеве между контролем и 10 т/га навоза составили по вспашке порядка 25 см, на прямом посеве - 23 см. При других способах посева эта разница составляла от 13 до 15 см независимо от способа обработки почвы. Между вариантами способов посева пунктирный опережал на 3 см рядовой и на 2,5 см разбросной по вспашке и, соответственно, на 1,5 и около 2 см на прямом посеве. Что касается различий по высоте растений между вариантами обработки почвы, то они, в среднем, не обнаружились: высота различалась в среднем не более 1,5 см в пользу отвальной обработки при пунктирном посеве и на столько же больше по нулевой обработке при рядовом.

Обобщая сказанное, следует подчеркнуть, что максимальная высота растений яровой пшеницы отмечалась при внесении 10 т/га птичьего помета на пунктирном способе посева. Обработка почвы на высоту растений практически не повлияла.

Максимальная площадь листьев яровой пшеницы зафиксирована по вспашке почвы отвальным плугом при пунктирном посеве с внесением 10 т/га птичьего помета (табл. 4). Прямой посев уступал отвальной обработке в среднем на 1 м²/га. Пунктирный посев на вспашке опережал по данному показателю другие варианты на 1,7-2,2 м²/га, по нулевой обработке - на 1,7-3 м²/га. Отмечалось нарастание показателя с увеличением дозы птичьего помета. Вариант с максимальным внесением органического удобрения опережал контрольный в среднем на 20-22 м²/га в зависимости от способа посева и обработки почвы. Данная ситуация с площадью листьев имеет некоторую связь с высотой и густотой стояния растений яровой пшеницы, отмеченной ранее при анализе таблиц 2 и 3.

Из двух лет исследований несколько большая масса корней яровой пшеницы накапливалась в 2014 г., когда был сформирован более высокий урожай культуры. Здесь комментируется влияние только двух факторов: внесение помета и обработка почвы при наиболее эффективном по результатам наших исследований способе посева - пунктирном. Отмечается общая тенденция увеличения массы корней с увеличением дозы внесения удобрения. Разница между контрольным и максимальным внесением составляла, в зависимости от года и приема обработки почвы, в среднем порядка 4,5-6,0 т/га корней. Разница между обработками менее выражена и составляла в 2013 г. 0,3 т/га, в 2014 г. - 0,5 т/га в пользу более урожайного прямого посева, что, однако, не является существенной величиной.

Таблица 3. Высота растений яровой пшеницы по вариантам полевого опыта, см (среднее за 2013-2014 гг.)

Таблица 4. Площадь листьев яровой пшеницы по вариантам полевого опыта, тыс. м²/га (среднее за 2013-2014 гг.)

Таблица 5. Масса корней яровой пшеницы по вариантам полевого опыта при пунктирном способе посева, т/га /%

Различия по массе корней внутри вариантов обработки почвы между ее слоями свидетельствуют о наибольшем их процентном содержании в слое 0-10 на прямом посеве, разница со вспашкой составила 2-4%, т.е. на варианте без обработки почвы отмечалась «прижатость» корней яровой пшеницы ближе к поверхности почвы. По остальным слоям на вспашке корни размещались относительно равномерно, на нулевом фоне больше корней в слое 10-20 см, особенно в 2013 г.

Наибольшее накопление корней в разные годы наблюдалось с незначительным преимуществом при нулевом фоне, по которому был сформирован и наибольший урожай. Их распределение в почвенном профиле подчинялось общеизвестным фактам наибольшего накопления в верхнем слое по прямому посеву и более равномерному присутствию по слоям на вспашке.

В таблице 6 приведены значения биологической активности и токсичности почвы по вариантам опыта при пунктирном способе посева.

Таблица 6. Биологическая активность и токсичность почвы под яровой пшеницей по вариантам полевого опыта при пунктирном способе посева,%

Более активной и, соответственно, наименее токсичной почва под яровой пшеницей оказалась по вспашке, что согласуется с мнением ряда исследователей [10, 11, 15]. Различие с вариантом без обработки по биологической активности составило в 2013 г. 4,7%, в 2014 г. - 8,0%, по биологической токсичности, соответственно, - 7,8 и 4,8%.

Относительно благоприятные агрофизические свойства почвы при вспашке позволяют создавать лучшие микробиологические условия. При сравнении двух лет исследований наилучшими биологическими показателями характеризовалась почва в более благоприятном 2014 г.

Результирующей и обобщающей характеристикой научных исследований является величина урожайности опытной культуры за период исследований (табл. 7). Среди изучаемых вариантов полевого опыта в среднем за 2 года наибольшей урожайностью характеризовался вариант прямого посева с пунктирным способом посева и внесением 10 т/га птичьего помета (4,05 т/га). Среднее различие урожайности яровой пшеницы между вариантом с максимальной дозой внесения удобрения и контролем составляло 1,5 т/га.

Таблица 7. Урожайность яровой пшеницы по вариантам опыта, т/га

Если оценивать влияние способов посева на урожайность, то среднее ее значение за 2 года при пунктирном способе отклонялось от контроля (рядовой посев) по вспашке на 0,1 т/га, от разбросного посева на 0,21 т/га. При прямом посеве различие равнялось, соответственно, 0,17 и 0,30 т/га. Разница по обработкам - 0,2 т/га в пользу прямого посева.

Анализ урожайности яровой пшеницы выявил общее преимущество 2014 г. в средних пределах на 0,10-0,15 т/га, с наибольшими различиями между вариантами по вспашке. При сравнении влияния удобрения выявлено преимущество последнего варианта с 10 т/га птичьего помета, причем разница со сравниваемыми вариантами в большинстве случаев статистически доказана. Сопоставление трех способов посева подтверждает, за некоторым исключением, математическое различие между пунктирным и разбросным способами по обоим годам. Пунктирный и рядовой способы посева, с одной стороны, рядовой и разбросной, с другой, существенного различия в урожайности культуры не обнаруживали во все годы исследований. Среди вариантов обработки красноземной почвы под яровую пшеницу отмечалось устойчивое превышение урожайности на прямом посеве.

Сравнение различных технологий возделывания яровой пшеницы при орошении в условиях Республики Нигерия позволяет рекомендовать крестьянско-фермерским хозяйствам прямой пунктирный посев с использованием соответствующей техники импортного производства с обязательным применением птичьего помета в качестве органического удобрения, что обеспечит получение стабильной урожайности зерна высокого качества.

Список использованных источников

яровой почва пшеница красноземный

1. Hinjari, Y. L. (1990). Wheat production in Gongola State. In: Wheat in Nigeria: production, processing and utilization. Rayar, A. J; Kaigama, В. K; Olukosi, J. O; and Anaso, A. B. (eds). LCRI, IAR and UNIMAID.

2. Алтухов А.И. Повышение качества зерна: комплексное решение // Зерновое хозяйство. - 2004, №7. - С. 8-12.

3. Abdel Magid, H. M; Shafik, I; Abdel-Aal, RAafat, K. Rabie and Ragaa, E. A. Sabrah (1995). Chicken manure as a biofertilizer for wheat in the sandy soils of Saudi Arabia. Journal of Arid environments, 29:413-420.

4. Кельчевская Л.С., Кобрина Н.И. Агроклиматическая оценка продуктивности яровой пшеницы по расходам влагозапасов // Метеорология и гидрология. - 1971, №2. - С. 45-47.

5. Чуб М.П. Влияние удобрений на качество зерна яровой пшеницы. - М.: Россельхозиздат. - 1980. - 70 с.

6. Abdulmumin, A. and Owonubi, J. J. (1990). Determining the optimal time of planting wheat using air temperatures. Wheat in Nigeria: Production, Processing and Utilization. Edited by A.J. Rayar, B.K. Kaigama, J.O. Olukosi and A.B. Anaso. LCRI, IAR and UNIMAID. Pp. 85-89.

7. Yusuf, J.O. Vajinne L.I. and 2. Chado Edefes (1992) wheat production in Nigeria. Extension bulletin No. 62 publish by: National agricultural Extension and Research Liaison services. Ahmadu Bello University Zaria.

8. Chandra, S; Varshncy, M. S; Sing, J; Singh, S. K. (1992). Response of wheat varieties to different levels of nitrogen. Narendra Deva. Journal of Agricultural Research, 7:167-171.

9. Титаренко А.В., Титаренко Л.П., Дерканосова Н.М., Сорокина И.А. Урожайные свойства и качество твёрдой яровой пшеницы // Вестник РАСХН. - 2005, №3. - С. 49-50.

10. Beukema, H. P; and Van der Zaag, D. E. (1979). Farm yard manure. Potato improvement: some factors and facts. International agriculture. - Center, Waganingen the Netherlands. Pp. 95-46.

11. Неттевич Э.Д. Потенциал урожайности рекомендованных для возделывания в Центральном районе РФ сортов яровой пшеницы и ячменя и его реализация в условиях производства // Доклады РАСХН. - 2001, №3. - С. 45-48.

12. Rayar. A. J; Kaigama, В. K; Olukosi, J. O; and Anaso, A. B. (1990). Wheat production in Nigeria: production, processing and utilization. Pp. 3-29

13. Гончаренко А.А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур // Вестник РАСХН. - М., - 2005, №6. - С. 49-53.

14. Добрачев Ю.П., Мучкаева Г.М. Эколого-экономические аспекты разработки ресурсосберегающей технологии выращивания сельскохозяйственных культур при орошении // Мелиорация и окружающая среда. - М.: ВНИИА. - 2004, т. 1.

15. Кружилин А.С. Биологические особенности и продуктивность орошаемых культур. - М.: Колос. - 1977. - 304 с.

Размещено на Allbest.ru