За последние десять-пятнадцать лет в Зауралье произошел ускоренный переход от традиционной (отвальной) системы земледелия к технологиям с минимальными и нулевыми способами обработки почвы. В настоящее время по стерневым фонам в регионе засевается свыше 50% посевных площадей зерновых культур и ежегодно наблюдается тенденция увеличения таких посевов. Переход на прямой посев связан в первую очередь с экономией материальных и трудовых ресурсов, повышением производительности труда. Но достоинства минимальных технологий сопровождаются и недостатками: повышается засоренность посевов, изменяется видовой состав сорняков, ухудшаются условия азотного питания и фитосанитарное состояние посевов.
Продолжаются дискуссии видных российских ученых о преимуществе тех или иных технологий с комбинированными, минимальными и нулевыми приемами обработки по сравнению с классической вспашкой. Единого мнения по всем этим вопросам на фоне отсутствия убедительных экспериментальных данных пока не выработано.
В этой связи в Курганском НИИСХ в 2008 году был заложен стационарный опыт, где в двух севооборотах: зернопаровом (пар – пшеница – пшеница – пшеница) и зерновом (горох – пшеница – пшеница – пшеница), а также при бессменном возделывании пшеницы изучается эффективность двух технологий возделывания зерновых культур без осенней обработки почвы. Первая предусматривает посев по стерне сеялкой – культиватором СКП-2,1, оборудованной стрельчатыми лапами, как технология, основанная на минимальной системе обработки почвы и получившая наиболее широкое применение в хозяйствах Курганской области. Вторая – нулевая, с использованием для посева в стерневой фон сеялки СКП-2,1 с узкими анкерными сошниками, минимально нарушающая стерневой покров (No-till). Контролем служит классическая технология, базирующаяся на отвальной обработке (22-24 см) под все культуры зернопарового севооборота и бессменную пшеницу.
В зернопаровом севообороте при подготовке пара проводится две обработки глифосатсодержащими гербицидами: Ураган форте (2 л/га) или Дефолт (2 л/га) + препарат, содержащий сульфонилмочевину – Ларен (0,01 кг/га).
На вариантах технологии No-till за 5-6 дней до посева культур применяются глифосатсодержащие гербициды, а в период кущения пшеницы, независимо от технологии возделывания, посевы обрабатываются баковой смесью, состоящей из гербицида Элант премиум (0,8 л/га) и противозлаковых гербицидов Пума супер 100 (0,5 л/га) или Аксиал (0,7 л/га). На посевах гороха применяется гербицид Фюзилад (1 л/га), при появлении вредителей гороха посевы дополнительно обрабатываются инсектицидом Децис (0,2 л/га).
Азотные удобрения врезаются в верхний слой почвы сеялкой СЗ-3,6 непосредственно перед посевом культур: в севооборотах из расчета 15, 30, 45, под бессменную пшеницу – 20, 40, 60 кг д.в./га пашни.
Посев проводится в сроки, близкие к оптимальным: горох – в первой декаде мая; пшеница – в третьей. Норма высева пшеницы на вариантах с технологией No-till составляет 4,0 млн. всхожих зерен на гектар, на вариантах с минимальной и отвальной системами обработки – 5,0, гороха – 1,5 млн./га.
На посев используются семена районированных, устойчивых к листостеблевым болезням сортов яровой пшеницы селекции института – Терция или Зауралочка и гороха Аксайский усатый 55 (селекции Донского НИИСХ).
Уборка и учет урожая проводятся с помощью комбайна Сампо-500, оборудованного измельчителем соломы, что позволяет равномерно распределять пожнивные остатки на поверхности поля.
Почва опытного участка – маломощный среднесуглинистый выщелоченный чернозем с содержанием гумуса по Тюрину 4,0-5,2%, фосфора по Чирикову – 7,5-11,7 мг/100г почвы, рН – 5,0-5,4; сумма поглощенных оснований – 19,3-21,5 мг экв./100г почвы.
Исследования проводятся в центральной лесостепной зоне Курганской области, где среднегодовое количество осадков не превышает 350-369 мм [6]. За период исследований (2008-2013 гг.) пять лет, или 83%, оказались засушливыми (ГТК за июнь-август составил: в 2008 г. – 0,6; 2009 - 0,7; 2010 - 0,3; 2012 г. – 0,4). В 2013 году май с хорошими условиями увлажнения сменился засушливым периодом в июне и первых двух декадах июля (ГТК 0,3 и 0,4). 2011 год по гидротермическим условиям был благоприятным для возделывания зерновых культур (ГТК-1,3).
Исследованиями установлено, что в засушливые годы стерневые фоны были лучше обеспечены продуктивной влагой по сравнению с классической отвальной обработкой. Максимальные почвенные влагозапасы метрового слоя почвы (126 мм) наблюдались весной в паровом поле (химический пар), где механические обработки не применялись, а сорняки уничтожались с помощью гербицидов. По непаровым предшественникам этот показатель составлял 104-110 мм, под бессменной пшеницей – 107-111 мм, в то время как на вспашке запасы влаги снижались соответственно до 102, 80-82 и 85 мм. В результате за счет минимизации почвообработок в среднем по зернопаровому севообороту сохранилось 25-27 мм влаги в метровом слое почвы (табл. 1).
Таблица 1. Весенние запасы продуктивной влаги в метровом слое
выщелоченного чернозема в зависимости от систем обработки почвы
и предшественников, мм, 2008-2013 гг.
|
Предшественник
|
Система обработки почвы
|
|
отвальная
|
мини-мальная
|
no-till
|
+/- к
отвальной
|
|
Пар
|
102
|
126
|
126
|
24
|
|
Пшеница по пару
|
82
|
111
|
108
|
26-29
|
|
Вторая пшеница после пара
|
80
|
104
|
110
|
24-30
|
|
Бессменная пшеница
|
85
|
107
|
111
|
22-26
|
|
Среднее значение
|
87
|
112
|
114
|
25-27
|
Изменение погодных условий в сторону больших проявлений засушливости в последние годы, на которые приходятся и наши исследования, привело к падению продуктивности яровой пшеницы как на отвальной обработке, так и на стерневых фонах. Для определения влияния гидротермических условий на урожайность яровой пшеницы в зернопаровом севообороте мы приводим данные, полученные по отвальной обработке в этом севообороте за предыдущие (1998-2005) годы, относительно благоприятные по условиям увлажнения. В среднем по севообороту при ежегодной вспашке урожайность с 1,65 т/га без удобрений и 2,19 т/га на фоне N40-60 снизилась соответственно на 0,16 и 0,67 т/га, что составило 31%, на стерневых фонах этот показатель не превысил 23% (табл. 2).
Таблица 2. Урожайность яровой пшеницы в зернопаровом севообороте
в зависимости от систем обработки почвы, удобрений и погодных условий
при систематическом применении гербицидов, т/га
|
Предшественник
|
Система обработки почвы
|
|
1998-2005 гг.
(благоприятный ГТК 0,8-1,6)
|
2008-2013 гг. (засушливый ГТК 0,3-0,7)
|
|
отвальная
|
отвальная
|
минимальная
|
no-till
|
|
N0
|
N60
|
N0
|
N40
|
N0
|
N45
|
N0
|
N45
|
|
Пар
|
2,40
|
2,39
|
1,87
|
1,89
|
1,52
|
1,73
|
1,59
|
1,75
|
|
Пшеница по пару
|
1,40
|
2,02
|
1,36
|
1,34
|
1,34
|
1,73
|
1,25
|
1,70
|
|
Вторая пшеница
после пара
|
1,15*
|
2,15*
|
1,25
|
1,34
|
1,15
|
1,59
|
1,14
|
1,48
|
|
В среднем по севообороту
|
1,65
|
2,19
|
1,49
|
1,52
|
1,34
|
1,68
|
1,33
|
1,64
|
*- урожайность ячменя
За анализируемые периоды технологии прямого посева имеют преимущество по урожайности зерна в 0,12-0,16 т/га перед классической лишь в засушливые годы (2008-2013) и при систематическом применении средств химизации. На контрольных вариантах (без удобрений), наоборот, получены прибавки в пользу технологии со вспашкой, соответственно 0,15 и 0,16 т/га.
В то же время разницы по урожайности пшеницы между технологиями прямого посева сеялкой-культиватором заводской комплектации, при использовании которой стерня полностью нарушается и заделывается в верхний слой почвы (минимальная система обработки), и сеялкой СКП-2,1 с узкими анкерными сошниками (нулевая система) за шестилетний период исследований не установлено. Величина урожая составила соответственно 1,34 и 1,33 т/га без удобрений и 1,68 и 1,64 т/га на фоне N45.
К сожалению, короткий период исследований не позволяет отдать предпочтение какой-нибудь из технологий, в то время как минимальная (прямой посев) уже широко применяется на полях Зауральского региона.
Принципиальным вопросом при внедрении минимальных и нулевых обработок (No-till) является структурное состояние почвы, а следовательно, поступление в нее лабильного органического вещества в виде растительных остатков (соломы, сидератов). По мнению академика В.И. Кирюшина, высокую эффективность нулевой технологии можно ожидать при поступлении в почву от 4-6 до 10 т/га растительных остатков.
Проведенные нами расчеты показывают, что в четырехпольном зернопаровом севообороте на поверхности почвы в зависимости от технологии возделывания остается в среднем от 2,14 до 2,60 т/га пожнивных остатков яровой пшеницы (стерня, солома), что явно недостаточно для данной технологии (табл. 3).
Таблица 3. Количество растительных остатков на поверхности почвы, оставляемых после уборки урожая яровой пшеницы, в зависимости от севооборота, азотных удобрений и технологии возделывания, т/га, 2008-2013 гг.
|
Севооборот,
бессменный посев
|
Технология Nо-till
|
Минимальная
|
|
без удобрений
|
N45, 60*
|
без удобрений
|
N45, 60*
|
|
Зернопаровой
|
2,14
|
2,56
|
2,15
|
2,60
|
|
Зерновой
|
2,76
|
3,05
|
2,80
|
3,06
|
|
Бессменная пшеница
|
2,56
|
3,20
|
2,62
|
3,20
|
*для бессменной пшеницы
Замена парового поля горохом, а также возделывание пшеницы бессменно позволило несколько увеличить поступление растительных остатков. Но этого количества (3,05-3,20 т/га) также оказалось недостаточно для того, чтобы проявилось преимущество нулевой технологии по сравнению с минимальной. Об этом свидетельствует равный уровень урожайности и в зерновом севообороте (1,41 и 1,44 т/га), и при бессменном возделывании пшеницы, соответственно 1,37 и 1,38 т/га (табл. 4).
Дальнейшее повышение поступления в почву органического вещества в наших условиях мы считаем возможным лишь за счет освоения плодосменных севооборотов с возделыванием такой высокоурожайной культуры, как кукуруза.
Предварительными исследованиями установлено, что кукуруза, возделываемая для получения фуражного зерна, в засушливом Зауралье является единственной культурой, растительные остатки которой в полном объеме смогли бы выполнить мульчирующую роль в системе минимальных и особенно нулевых обработок [8,9].
Таблица 4. Влияние технологий прямого посева на урожайность яровой пшеницы в зависимости от севооборота и азотных удобрений
при систематическом применении гербицидов, т/га, 2008-2013 гг.
|
Севооборот,
бессменное возделывание
|
Удобрения,
кг д.в./га пашни
|
Технология No-till
|
Минимальная
|
|
Горох-пшеница-пшеница-пшеница
|
без удобрений
|
1,30
|
1,32
|
|
N15-20
|
1,40
|
1,43
|
|
N30-40
|
1,46
|
1,54
|
|
N45-60
|
1,47
|
1,48
|
|
среднее значение
|
1,41
|
1,44
|
|
Бессменная пшеница
|
без удобрений
|
1,15
|
1,19
|
|
N15-20
|
1,35
|
1,38
|
|
N30-40
|
1,44
|
1,42
|
|
N45-60
|
1,53
|
1,53
|
|
среднее значение
|
1,37
|
1,38
|
|
НСР0,5 для частных различий 0,15
|
Например, в острозасушливом 2012 году в плодосменном севообороте после уборки зерновой части урожая кукурузы на поверхности почвы по вариантам обработок оставалось от 5,0 до 5,7 т/га измельченной листостебельной массы, в 2013 засушливом – соответственно 7,8 и 8,9 т/га, в то время как соломистая масса урожая яровой пшеницы в зернопаровых и зерновых севооборотах в эти годы не превышала 1,5-2,0 т/га.
Аналогичной точки зрения придерживается академик В.И. Кирюшин, который достаточно хорошо знает почвенные и климатические особенности Зауралья и Западной Сибири. Он считает, что для этих регионов кукуруза и сорго являются основными мульчирующими культурами и поставщиками лабильного органического вещества в почву].
Минимизация почвообработок требует корректировки технологии возделывания кукурузы как пропашной культуры. В этом мы убедились в засушливом 2012 году. В 2013 году для улучшения качества посева по не обработанной осенью почве вместо обычной кукурузной сеялки использовали сеялку-культиватор СКП-2,1, оборудованную узкими анкерными сошниками.
С целью защиты посевов от сорняков участок перед посевом обработали глифосатсодержащим гербицидом, а в период вегетации (4-5 листьев) применили гербицид Элант. Азотные удобрения (N80) внесли в верхний слой почвы перед посевом дисковой сеялкой.
Учет урожая початков и зерна провели вручную по вариантам посева на делянках площадью 5,0м2, оставшуюся после учета часть делянок убрали комбайном «Агрос» с измельчением и оставлением на поле листостебельной массы. Независимо от способов посева урожайность зерна изменялась в пределах 5,00 - 5,85 т/га, сухой листостебельной массы – от 7,38 до 9,35 т/га (табл. 5).
Таблица 5. Продуктивность кукурузы при прямом посеве сеялкой СКП-2.1
с анкерными сошниками по стерневому фону, т/га, 2013 г.
|
Способ посева
|
Ширина междуря-дий, см
|
Общая биомасса
|
Сухая масса
|
Зерно
|
Сухая масса без зерна
|
Выход зерна, %
|
|
Рядовой
|
22,8
|
2,4
|
1,24
|
5,00
|
7,38
|
40,5
|
|
Черезрядный
|
45,6
|
2,5
|
1,32
|
5,40
|
7,80
|
40,8
|
|
Широкорядный
|
68,4
|
2,6
|
1,52
|
5,85
|
9,35
|
33,8
|
НСР0,5
В результате исследований установлено, что сеялка СКП-2,1, оборудованная специальными узкими анкерными сошниками, обеспечивает заданную глубину заделки семян кукурузы по стерневому фону и удовлетворительное качество посева. В условиях засушливого 2013 года кукуруза, возделываемая по нетрадиционной технологии, обеспечила высокую, по сравнению с яровой пшеницей, урожайность фуражного зерна и оставила на поле до 9,0 т/га листостебельной массы.
Таким образом, при возделывании зерновых культур в зернопаровых севооборотах на выщелоченных среднесуглинистых черноземах центральной лесостепной зоны Зауралья минимизация почвообработок позволяет сокращать потери почвенной влаги на 25-27 мм и обеспечивать повышение урожайности на 0,12-0,16 т/га при условии применения средств химизации. Без удобрений и гербицидов преимущество остается за глубокой отвальной обработкой.
Повышение эффективности технологий, базирующихся на минимальной и особенно на нулевой обработке (No-till), возможно при условии увеличения количества органического вещества, поступающего в почву.
Кукуруза, возделываемая на зернофуражные цели, вместо парового поля значительно увеличивает продуктивность пашни, обеспечивает высокий выход зерна и листостебельной массы как в качестве мульчирующего покрытия, так и лабильного органического вещества, поступающего в верхний слой почвы.
С.Д. Гилев, И.Н. Цымбаленко, А.А. Замятин, кандидаты с.-х. наук; А.П. Курлов
ГНУ Курганский НИИ сельского хозяйства Россельхозакадемии
Фото: Depositphotos
Журнал "Нивы Зауралья" №3 (114), апрель 2014
.gif)
.gif)
Нет комментариев. Ваш будет первым!