В статье указано на актуальность шпалерной технологии возделывания смородины чёрной. Исследовано влияние паровой системы содержания почвы на характер распределения корней и продуктивность насаждений смородины чёрной сорта Чернавка. Выявлен сильно уплотненный слой в горизонте А1, образованный в результате обработки почвы сельскохозяйственной техникой и выделяемый нами как А1пп (подошва). Распространение подошвы в направлении «междурядье-центр куста» зависело от технологии возделывания. В варианте с раскидистой формировкой кустов_подошва, располагаясь в междурядье, перемещалась в почве на 15-20 см вглубь прикустовой полосы, а в варианте с плоскими кустами растений подходила к самому основанию закрепленных на шпалере кустов. Часть почвенных горизонтов, расположенных в междурядьях обоих участков, характеризовалась уплотнением субстратов, вследствие чего основная масса корней располагалась в зонах прикустовых полос. Было выявлено, что скелетные корни (толще 2 мм) распределялись в почве ярусами. У растений с кустовыми (раскидистыми) кронами было 3 яруса корней, ориентированных вбок и в глубину. Растения с плоскими кронами имели 4 яруса преимущественно вертикальных корней. Суммарная длина скелетных корней в варианте с тоской формировкой крон была в 1,9 раза меньше, чем у растений с раскидистыми кустами. Это отразилось на снижении продуктивности кустов на 10,9 %. При разработке технологии возделывания смородины чёрной на шпалере в будущем предлагается испытать залужение междурядий многолетними травами и мульчирование прикустовых полос для предотвращения иссушения почвы и образования подошвы.

Влияние паровой системы и разных формировок кустов на физические свойства почвы, урожай и распределение корней смородины чёрной

Современная технология возделывания смородины чёрной в условиях среды обитания средней полосы России, акцентирует внимание не только на учете природных факторов, лимитирующих жизненные ресурсы, но еще и на особенности применения приемов агротехники, обеспечивающих благоприятные для этой культуры режимы произрастания [5].

Однако перспективной видится новая технология возделывания смородины чёрной с плоскими кустами, хорошо известная за рубежом высокой продуктивностью насаждений [3, 4]. Её прототип уже изучается на опытных участках ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина с содержанием почвы по паровой системе, которая обязательна в России, но не предусматривается зарубежным регламентом. Цель статьи — изучить влияние паровой системы на физические свойства почвы, распределение корней и продуктивность насаждений смородины чёрной с раскидистыми и плоскими кустами.

Методика

Исследования проведены в течение трёх лет (2011-2013 гг.) на экспериментальном участке смородины чёрной в отделе ягодных культур ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии. Закладка плантации осуществлена осенью 2007 г. по схеме 4,0 х 1,0 м, с размещением рядов поперек склона (с уклонами поверхности 1,2.. .1,5°) и относящейся к откосу 2-й надпойменной террасы долины реки Лесной Воронеж. Почвенный покров перед закладкой насаждений смородины был представлен малогумусной лугово-черноземной среднесуглинистой почвой: Апах (0-25 см), А1(25-43 см), В1(43-60 см), B2g’ (60-75 см), BCg” (75-95 см), С (95-144 см), с глееватостью (g), свидетельствующей об избытке увлажнения в нижних горизонтах из-за скопления воды над водоупором (горизонтом С). С момента возделывания насаждений смородины ежегодным регламентом предусматривалось однократное весеннее боронование междурядий и 3-4 культивации в течение лета на глубину 10… 12 см. Прикустовые полосы содержались под паром с трехкратной ручной прополкой сорняков. Мульчирование и рыхление почвы не проводились.

Рис. 1. Смородина чёрная сорта Чернавка с плоской (А) и кустовой (Б) формировками крон, где: 1, 2, 3 — места обследования почвы и корней смородины

Для исследований были выбраны учетные растения сорта Чернавка с раскидистыми и плоскими кустами (рис. 1). Прикустовые полосы, не затрагиваемые междурядным рыхлением почвы и частично притеняемые ветвями растений, были не одинаковыми по ширине: а) 60 см (по 30 см по сторонам от линии ряда) на участке с плоскими кустами смородины; б) 160 см (по 80 см от линии ряда) на участке с раскидистыми кустами.

Продуктивность надземной части кустов смородины чёрной изучалась в течение 3-х лет по общепринятой методике [7]. Корневые раскопки проводились методом скелета [7], с солнечных сторон рядов в нескольких местах:

а) в междурядье — в 120-130 см от линии ряда;

б) в 30-40 см от линии ряда в прикустовой полосе с плоскими кустами смородины; в) 75-80 см от линии ряда в прикустовой полосе на участке с раскидистыми кустами смородины; г) в 15-20 см от линий рядов растений с плоскими и раскидистыми кустами смородины. Одновременно с этим проводились обследования обнаженных профилей почвы. Физические свойства почв изучались в трехкратной повторности по методикам руководства А.Ф. Вадюниной и З.А. Корчагиной [2].

Результаты исследований

Как видно из табл. 1, путём ежегодного сбора ягод с учётных кустов смородины чёрной было установлено, что в среднем за три года растения сорта Чернавка с раскидистыми кустами были на 10,9 % урожайнее, чем растения того же сорта с плоскими.

Таблица 1

Показатели продуктивности смородины чёрной сорта Чернавка

Относительно близкие показатели продуктивности смородины чёрной с разными формировками кустов свидетельствовали об адаптации возделываемых растений сорта Чернавка к среде обитания, создаваемой паровой системой содержания почвы.

Проведёнными раскопками почвы было выявлено, что характерной особенностью такой среды является новообразование в горизонте А1, различаемое нами как подошва (горизонт А1пп). Она представляла собой сильно высохшую и уплотнённую массу почвы толщиной более 10 см в горизонте А1. Её наличие было обусловлено засухой и другими влияниями на почву, которые были зафиксированы до этого в саду яблони [6].

Рис. 2. Толщина (мощность) горизонтов лугово-чернозёмной почвы на участках насаждений смородины чёрной с плоскими и раскидистыми кустами

На рис. 2 показаны результаты диагностики распределения горизонтов лугово-черноземной почвы на исследуемых участках плантации смородины чёрной. До ее закладки и посадки смородины наличие подошвы в почве не было зафиксировано.

Она появлялась только под влиянием паровой системы содержания почвы на плантации смородины. В междурядьях подошва залегала сплошным покровом под горизонтом Апах. На участке с плоскими формировками кустов смородины чёрной подошва «перемещалась» в почве, проникая из междурядий в прикустовые полосы, не прикрытые от солнца ветвями смородины. Она была зафиксирована даже под кустами на глубине 0-10… 12 см. На участке с раскидистыми кустами смородины чёрной подошва проникала в прикустовые полосы на 15-20 см до зоны, прикрываемой (притеняемой) ветвями растений. В этой зоне под кустами смородины подошвы не обнаружено.

Рис. 3. Объемная масса почвы в прикустовых полосах и междурядьях: 1) на участке насаждений с плоскими кронами; 2) на участке насаждений с кустовыми кронами (на графиках планками отображены погрешности S средних значений)

Интерес представляли изменения физических свойств в разных горизонтах луго-во-черноземной почвы, произошедшие под влиянием ее иссушения: в междурядьях и в прикустовых полосах. Как видно на рис. 3, по сравнению со шкалой Н.А. Качинского [1] в междурядьях экстремальными показателями плотности скелета почвы (по методу Н.А. Качинского [1]) для роста корней смородины отличались субстраты 3-х горизонтов: А1пп — плужная подошва (1,49 и 1,53 г/см³), нижележащая часть горизонта А1 (1,33 и 1,39 г/см³) и горизонт С (1,52 и 1,54 г/см³). В прикустовых полосах на участке насаждений с плоскими кустами сильное уплотнение почвы обнаружилось в горизонтах А1пп (1,45 г/см³), А1 (1,41-1,42 г/см³) и С (1,5-1,53 г/см³). Почва была оптимально сложена в горизонтах В 2 g’ (1,22-1,26 г/см³) и ВС g” (1,25 г/см³).

В прикустовых полосах с раскидистыми кустами сильное уплотнение почвы было в 20 см от междурядья в горизонтах А1пп (1,46 г/см³) и А1 (1,42 г/см³) и оптимальная плотность почвы ненарушенного сложения в Ав (1,26 г/см³), В1 (1,25 г/см³) и В2 g’ (1,26 г см³). Под кустами смородины было зафиксировано сильное уплотнение почвы в горизонте А1 (1,40 г/см³), но оптимальное сложение в горизонтах: В1 (1,23 г/см³) и В2 g’ (1,28 г/см³).

На рис. 4 видно, что по сравнению со шкалой агрономической оценки водопроницаемости почв по Н.А. Качинскому [1] в междурядьях водопроницаемость в первый час наблюдений была «неудовлетворительной» сразу в 3-х горизонтах: А1пп (19,5 и 30,9 мм/ час), А1 (18,7 и 36,1 мм/час) и С (28,4 и 34,5 мм/час), но относительно высокой в В1 (184,6 и 250 мм/час), В2 g’ (160 и 198,5 мм/час) и ВС g” (83,7 и 70,4 мм/час). В прикустовых полосах на участке насаждений смородины с плоскими кустами она была наилучшей в Ав (151,2 мм/час), А1 (107,8 мм/час) и В2 (105,6 мм/час), и удовлетворительной в А1пп (54,5 мм/час), В1 (34,8 мм/час), ВС g” (60,5 мм/час). Под кустами смородины она была наилучшей в Ав (180,1 мм/час), А1 (115,4 мм/час) и В2 g’ (110,3 мм/час), хорошей в А1пп (78,3 мм/ час), удовлетворительной в В1 (50,5 мм/час) и ВС g” (70,3 мм/час), неудовлетворительной в С (27,5 и 29,3 мм/час).

Рис. 4. Водопроницаемость почв в прикустовых полосах и междурядьях:
1) на участке насаждений с плоскими кустами; 2) на участке насаждений с раскидистыми кустами (на графиках планками отображены погрешности Sx средних значений)

На участке насаждений смородины с раскидистыми кустами, в прикустовых полосах водопроницаемость была много лучше. С наилучшими оценками водопроницаемость оказалась подряд сразу в 4-х горизонтах, в зоне прикустовых полос притеняемых ветвями смородины: Ав (180,3 и 195,4 мм/час), А1 (156,5 и 164,3 мм/час), В1 (208 и 215 мм/час) и В2 g’ (167 и 175 мм/час). Удовлетворительной она зафиксирована в горизонтах ВС g” (64,5 и 68,3 мм/час) и неудовлетворительной в горизонтах С (30,8 и 35,5 мм/час).

Как видно на рис. 5, раскопкой корней и учетами их размещения в почве было установлено следующее.

Рис. 5. Схема размещения в почве скелетных корней у растений с плоскими (1) и раскидистыми (2) кустами, где Ав, Апах, Al, Bl, В2 g’, ВС g” и С — горизонты почвы

Во-первых, у смородины с плоскими кустами скелетные корни распределялись в почве четырьмя ярусами, а у смородины с раскидистыми кустами тремя. Во-вторых, принудительный подъем ветвей у растений смородины с плоскими кустами способствовал характерному распределению корней в почве: выгибанию и перемещению резко вниз. В-третьих, равномерное пространственное распределение ветвей смородины с раскидистыми кустами соответствовало аналогичному равномерному расположению корней в почве. В-четвертых, подсчетом длины скелетных корней было установлено, что у растений с плоскими кустами их было в 1,9 раза меньше, чем у растений с раскидистыми кустами.

Разный характер размещения корней смородины в почве свидетельствовал о функциональном ответе растений на влияние подошвы. Зафиксированные перемещения корней смородины в нижние горизонты луговочерноземной почвы объясняются зональной особенностью этой разности почвы в повышенном обводнении нижних горизонтов [1]. Это важно, потому что особи смородины с разными формировками кустов почти 6 лет (с осени 2007 г. по осень 2013 г.) находились в экстремальных условиях произрастания и испытывали влияние подошвы. Её неимоверное утолщение не предусматривается технологией производства ягод [4]. Избежать её наличия другими видами механической обработки почвы (вспашкой, культивацией, боронованием) не видится реальным. Она рано или поздно неизбежно формируется под их влиянием.

Однако есть вероятность избежать её, например, регламентом применения другой системы содержания почвы: залужением в меж- дурядиях многолетними сеяными травами и мульчированием в прикустовых полосах.

Кроме того, зарубежный прототип технологии возделывания смородины чёрной с плоскими кустами именно с таким способом содержания почвы характеризуется как более продуктивный [2]. Полагаем актуальным испытание этой альтернативы и в России.

Таким образом, под влиянием паровой системы содержания почвы образование подошвы (А1пп) видится неизбежным. Зафиксированные относительно близкие показатели урожая ягод смородины сорта Чернавка с разными формировками кустов свидетельствуют о морфологических адаптациях растений к негативному воздействию подошвы на физические свойства почвы. Неодинаковый характер перемещения скелетных корней смородины чёрной к насыщенным влагой глубинным горизонтам лугово-черноземной почвы отражает разнообразные функциональные ответы смородины чёрной на недостаток водоснабжения из верхних горизонтов.

Литература

1. Ахтырцев А.Б., Адерихин П.Г., Ахтырцев Б.П. Лугово-чернозёмные почвы центральных областей Русской равнины. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1981.- 176 с.
2. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. — М.: Агропромиздат, 1986. — 416 с.
3. Жидехина Т.В. Интенсивные технологии возделывания новых сортов ягодных культур // Научно-практические достижения и инновационные пути развития производства продукции садоводства для улучшения структуры питания и здоровья человека. — Мичуринск-наукоград РФ: Изд-во МичГАУ, 2008. — С. 58-63.
4. Жидехина Т.В., Ковешникова Е.Ю., Брыксин Д.М и др. Формирование сортимента ягодных культур для современных технологий возделывания // Достижения науки и техники АПК, 2009.-№2.-С. 31-33.
5. Новые технологии и технические средства для механизации работ в садоводстве. — М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2012.- 164 с.
6. Придорогин М.В. Влияние атмосферной засухи 2010 г. на оводненность и плотность сложения почвы, содержащейся по паровой системе в слаборослом саду яблони // Плодоводство и яго- доводство России, 2012. — Т.32. — Ч. 1. — С. 360-368.
7. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Под ред. Г.А. Лобанова. — Мичуринск: Изд-во ВНИИС им. И.В. Мичурина, 1973. — 495 с.