Культуропригодность почв для Кукурузы : 1. плотность, скважность, аэрация

Сегодня мне бы хотелось начать серию постов  о  культуропригодности  почвы – начнем с  кукурузы. Попробуем связать потребности культуры в различные фенологические фазы с состоянием почвы. Планирую структурировать материал по следующим подразделам:

1 – Агрофизика - требования к плотности, аэрации, гранулометрическому составу;

2 – Агрофизика - требования к содержанию влаги и влагоудерживающей способности почвы;

3 – Агрохимия - требования к содержанию доступных питательных элементов, типу почвы;                                                                                                                                                                   4 – Токсиканты в почве - прогнозирование реакции  кукурузы на  кислотность, засоление, загрязнение тяжелыми металлами и остаточными количествами гербицидов,                              5 – Микробиология - управление почвенной биотой.   

 В каждом подразделе мы остановимся и на оптимальных значениях параметров, и на приемах управления ими для поддержания оптимальной среды обитания для корней и биоты.                                                                                                                                                              Прежде всего, давайте рассмотрим корневую систему, которая непосредственно находится в почве, играет существенную роль в формировании и функционировании растений

 КОРНЕВАЯ СИСТЕМА

 Корневая система кукурузы обладает высокой синтетической активностью, поскольку через 6–8 минут после подкормки азотными удобрениями в корнях увеличивается содержание аминокислот и амидов. Этот пример наглядно показывает роль корневой системы - от ее функционирования зависит характер обмена веществ в надземных органах, темпы роста и развития растений и накопления сухого вещества. Научными исследованиями установлено, что при неблагоприятных условиях, вызывающих угнетение корней, происходит угнетение надземной массы и наоборот: угнетение надземной части растений пагубно сказывается на росте и жизнедеятельности корневой системы

Корневая система кукурузы мощная, мочковатая, многоярусная, сильноразветвленная, на почвах с рыхлым подпахотным слоем способна проникать на глубину до 3 м, на черноземах – до 4 м. Радиус горизонтального распространения – более 1–1,5 м. Основная масса корней расположена на глубине 30–60 см.

Динамика  роста корней   - в период всходов корневая система способна проникать на глубину до 15 см, в фазе 3-5 листьев – до полуметра при радиусе 30-40 см. В процессе дальнейшего роста и развития растений корневые волоски углубляются до 1,5–2,5  м. Полное формирование мочковатой корневой системы кукурузы по площади питания наступает в фазе 6–8-го листа, а максимальную глубину корни достигают в фазе вымѐтывания.

Практический вывод – необходимо поддерживать плотность почвы  (не более 1,3  г/см3) на глубине не менее 60 см, а оптимально – 1 м до фазы «выметывание» ( см. приложенный файл  - Плужные подошы).

ТРЕБОВАНИЯ К ПЛОТНОСТИ

 Оптимальная плотность почвы  – 1,1–1,3 г/см3 . При увеличении уплотнения до 1,35 г/см3 урожай уменьшается на 20%, при уплотнении 1,6 г/см3, недополучения урожая могут составлять 40%. Важно отметить, что негативно на развитие кукурузы влияет как очень рыхлая ( плотность менее 0, 95 г/см 3, так и очень плотная почва ( более 1.3 г/см3).

В опытах, проводившихся в вегетационных сосудах, при весовой влажности 20–22% уплотнение почвы до величины, равной 1,25 г/см3, практически не оказывало влияния на ухудшение развития корней кукурузы - корни росли со скоростью по 6 см в день. В тех же сосудах, где корни после прорастания встретили плотную прослойку (плотность 1,40–1,45 г/см3) толщиной в 3 см, они затратили на ее преодоление 3 дня.

 

Для ориентира - плотность плужной подошвы почв составляет 1,41-1,56 г/см3.

Дрейф плотности в течение сезона – многочисленными исследованиями подтверждается, что в течение сезона происходит уплотнение почвы – как на богаре, так и при поливе, как при отвальной обработке почвы, так и при использовании минимальных технологий.

Приведу лишь 2 примера.

Пример 1 .При выращивании сахарной кукурузы в Волгоградской области плотность почвы – при отвальной обработке  плотность почвы (т/куб.м)  составила -  перед посевом 1,19,  перед уборкой  1,25,  при  минимальной -  -  перед посевом 1,17,  перед уборкой  1,21. В Астраханской области плотность почвы – при отвальной обработке плотность почвы (т/куб.м)  составила -  перед посевом 1,20,  перед уборкой  1,27,  при  минимальной - перед посевом 1,18,  перед уборкой  1,23. Дрейф  при отвальной обработке 0,7, при минимальной  - 0,4-0.5 ( см.приложенныйй файл - Дрейф)

Пример 2. Наибольшее уплотнение верхнего пахотного горизонта наблюдается при интенсивном режиме орошения с поливными нормами 600 м3 /га. В сравнении с поливным режимом поливными нормами 400 м3 /га, при интенсивном поливном режиме плотность верхнего слоя 0-0,15 м увеличивается до 1,13 -1,37 г/см3 , а слоя 0,15 -0,3 м до 1,24-1,30 г/см3 .

 

ТРЕБОВАНИЯ К АЭРАЦИИ/СКВАЖНОСТИ

Кукуруза предъявляет повышенные требования к воздушному питанию, так как при прорастании семена нуждаются в хорошей аэрации.

При прорастании семена требовательны к хорошей аэрации, так как крупные зародыши поглощают много кислорода. Высокие урожаи обеспечиваются при содержании кислорода в почвенном воздухе не менее 18–20 %. При содержании кислорода менее 10 % рост корней замедляется, а при 5 % останавливается. При этом нарушаются процессы поглощения воды и питательных элементов, обмен веществ в корнях и надземной части растений.

Согласно шкале Н.А. Качинского, отличное строение пахотного слоя почвы – 55-65 % общей пористости и 45-35 % твердой фазы.

Пример. Обычно на черноземах Кубани при очень рыхлом состоянии пахотного слоя величина плотности меньше 0,95 г/см3, общая скважность больше 64 %. Соотношение ка-

пиллярной и некапиллярной скважности примерно около 55 : 45 %.

При рыхлом строении пахотного слоя плотность почвы близка к 0,95–1,1 г/см3, общая скважность в пределах 58–64 %, капиллярная ее часть составляет около 60–65 %, а

некапиллярная – 35–40 % от всей порозности.

Плотная почва имеет объемную массу 1,25–1,36 г/см3, общую порозность 49–52 %, а примерное соотношение капиллярных и некапиллярных пор 75–80 : 20–25 %.

Для сильно уплотненной почвы характерны повыше-ние объемной массы более чем до 1,35–1,45 г/см3, уменьшение общей порозности ниже 47–48 % и значительное

уменьшение доли некапиллярной скважности – до 5–10 %.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ СОСТАВУ

Для кукурузы наиболее предпочтительны суглинистые и супесчаные почвы

 

                                                                                                                                          

Практические рекомендации:                                                                                                                       1- внедрить систему мониторинга  за показателями  агрофизическими показателями ( см. выше) – не менее 2 раз  за сезон -  перед посевом, цветение – выметывание метелки.

2 - исключить формирование уплотнений- плужных и культиваторных подошв. Подошвы формируются при механической обработке почвы до достижения физической спелости и при процессах деструктуризации,  приводящих к появлению пылевидной фракции. Основные факторы деструктуризации – потеря лабильного органического вещества – как структурообразователя, вымывание кальция из ППК.

3 – внедрить систему поддержания оптимальной твердости/плотности/скважности / аэрированности - управление агрономически-ценной структурой – корнеоборот, рыхление агрегатами, поддержание оптимального значения Лабильного органического вещества, оптимальное соотношение гуминовых/фульво- кислот, соотношение кальция/магния.

 

 

 

Для информации :

Плотность (Объемный Вес) -  называется вес единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении (г/см3).

Пористость ( скважнсть)  – это суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Пористость выражается в % от общего объема почвы (25-80% – для минеральных почв, 80-90% – для торфяников). В зависимости от величины пор различают капиллярную и некапиллярную П (в сумме общая П). Общая П почвы вычисляется по показателям ОВ и УВ: П = (1 – ОВ/УВ) 100 % Экспериментально общая П определяется путем заполнения всех пор жидкостью, объем которой замеряют. Величина П зависит от структурности, плотности, гранулометрического и минералогического состава.

 

При подготовке серии  постов о культуропригодности почвы для кукурузы были использованы литературные источники, находящиеся в отрытом доступе:

 К ВОПРОСУ О ПОСЛЕДЕЙСТВИИ СУЛЬФОНИЛМОЧЕВИНОВЫХ ГЕРБИЦИДОВ В ПОЧВАХ РФ И ПУТИ СНИЖЕНИЯ ИХ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ НА КУЛЬТУРНЫЕ РАСТЕНИЯ Ю.Я. Спиридонов, 2009

Рекомендации по возделыванию кукурузы на дерново- подзолистых супесчаных почвах в условиях радиоактивного загрязнения, И.М. Богдевич, Минск, 2009.

КУКУРУЗА, современная технология возделывания, Шиндин А.П.,2009

АГРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОЛУЧЕНИЯ СТАБИЛЬНЫХ УРОЖАЕВ

ЗЕРНА КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ  СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО  ПРЕДКАВКАЗЬЯ, Кравченко Р.В., 2010

 АГРОФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ОБРАБОТОК ПОЧВЫ, Е.Н. Ефремова, 2013

Повышение плодородия почв Кубани, Тарасенко Б.И. 2014

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В ЗОНЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ПОВОЛЖЬЯ,  Прохорова Л.Н.,  2015

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ, Тарасенко Б.И. 2015

 УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ ПРИЁМЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ  КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО ПРИ ОРОШЕНИИ ДОЖДЕВАНИЕМ  НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ,  Коновалова Г.В, 2016

Оптимизация приемов возделывания кукурузы на зерно в условиях лесостепи Среднего Поволжья, Кошелева И.К.,2018