CC BY
100
Влияние способов обработки почвы, соломенной мульчи и препарата Байкал ЭМ-1 на урожайность яровой пшеницы в условиях Южного Урала
Ф.Г. Бакиров, д.с.-х.н., профессор,
А.В. Коряковский, аспирант, Оренбургский ГАУ
Производство растениеводческой продукции является одним из сложнейших производств материальных ценностей на земле. Здесь, как и во всех сферах человеческой деятельности, идёт постоянный поиск новых технологий [1].
Земледелие в Оренбургской области ведётся в условиях, когда среднесуточные температуры летних месяцев превышают оптимальные значения для большинства культур на 2—3°С, а осадки по зонам области варьируют в диапазоне 260—470 мм. При этом на период вегетации растений приходится менее половины от общего количества осадков. Поэтому дополнительное накопление влаги в почве и особенно её эффективное использование остаётся важным резервом повышения урожайности и стабилизации производства продукции растениеводства.
Известно, что водопотребление культур в несколько раз превышает коэффициент транспирации. Так, у наиболее ценной и распространённой культуры — яровой пшеницы коэффициент транспирации даже в засушливый год составляет 448, а коэффициент водопотребления колеблется от 800 до 2400. Такое различие коэффициентов у одной и той же культуры объясняется испарением большого количества влаги, прежде всего весной, до закрытия поверхности почвы растениями (3,5—4,0 мм в сутки). Сокращение этих потерь может значительно увеличить обеспеченность растений водой. Одним из способов эффективного сокращения потерь на испарение может быть мульчирование поверхности поля соломой.
Однако оставленная на поверхности поля солома впоследствии может отрицательно повлиять на всхожесть и урожайность культур. Чаще всего для уменьшения этого явления рекомендуется перемешивать солому с почвой. Причём лучшие результаты даёт осенняя заделка соломы на небольшую глубину (8—10 см) дисковым лущильником [2]. Но в этом случае теряются все преимущества, обеспечиваемые соломенной мульчей.
Отсюда следует, что необходим способ, который позволит существенно уменьшить негативное действие органических остатков, но позволит сохранить соломенную мульчу на поверхности поля.
Цель работы — выявить роль мульчи в повышении эффективности использования ресурсов
влаги и установить возможности использования биопрепарата Байкал ЭМ-1 для уменьшения негативного действия соломенной мульчи на всхожесть и урожайность яровой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала.
Материалы и методы. Полевой опыт проводили на территории КФХ «КосАрал» Акбулакского района Оренбургской области в 2008—2010 гг. Опыт был многофакторным и закладывался в трёхкратной повторности по схеме полного факториального эксперимента (ПФЭ 3 х 2 х 2), представленной в таблице 1. Варианты по делянкам в повторениях размещались рандомизированным методом. Размер учётной делянки составлял 150 м2 (5 м х 30 м).
Основную обработку почвы по вариантам проводили согласно схеме опыта. Вспашку осуществляли плугом, мелкое рыхление — КПЭ-3,8, сразу же после уборки предшественника, яровой пшеницы по пару, при уборке которой в вариантах с мульчей, измельчённая солома разбрасывалась по полю. На вариантах без мульчи уборку проводили комбайном без измельчителя соломы. Солому с этих делянок удаляли, а в варианте со вспашкой, где для сохранения принципа единственного различия, возвращали в измельчённом виде на делянку после обработки почвы. Опрыскивание соломенной мульчи водным раствором препарата Байкал ЭМ-1 проводили рекомендуемым объёмом расхода рабочей жидкости — 300 л/га в вечернее время суток, после 21 часа.
Весной, при наступлении физической спелости почвы, на вариантах со вспашкой без мульчи проводили все соответствующие традиционной технологии операции. На делянках, покрытых соломенной мульчей, посев проводили без предварительной подготовки почвы. Посев яровой пшеницы осуществляли сеялкой СЗС-2,1 с анкерным сошником, по норме 4 млн всхожих семян на 1 га, рекомендуемой для данной зоны Оренбургской области. В фазу кущения яровой пшеницы опытный участок был обработан гербицидом избирательного действия.
Результаты исследований. Результаты исследований отражены в таблице. Исследования показали, что мульча из соломы задерживает появление всходов яровой пшеницы на 3 дня, по сравнению с вариантами без мульчи. Это явилось результатом снижения температуры почвы под соломенной мульчей на 2—3°С. В целом применение соломенной мульчи удлиняет веге-
тационный период по сравнению со стерневым фоном на 5—7 дней, а при обработке её Байкалом ЭМ-1 укорачивает на 2—3 дня.
Под действием соломенной мульчи полевая всхожесть яровой пшеницы по сравнению с немульчированной поверхностью снизилась по фонам с нулевой и мелкой обработкой почвы на 2,7 и 3,7% соответственно. Таким образом, наш опыт подтвердил общее мнение о негативном влиянии соломы на всхожесть культур.
Применение препарата Байкал ЭМ-1 без мульчирования не повлияло на всхожесть семян яровой пшеницы. Тогда как обработка препаратом мульчи повысила всхожесть яровой пшеницы по сравнению с вариантами без мульчи и без препарата: по мелкому рыхлению — на 5,6%, по нулевому фону — на 6,3%, а по сравнению с вариантами с мульчей на 9,3 и 9,0% соответственно. Это является подтверждением нашего предположения о том, что препарат Байкал ЭМ-1 снижает аллелопатическое действие соломы. Мульча оказала положительное влияние на сохранность и выживаемость растений яровой пшеницы.
В районе проведения исследований за сельскохозяйственный год выпадает 287 мм атмосферных осадков, в том числе с августа по октябрь — 56,7 мм, или 20%, с ноября по апрель — 182 мм, или 63%, и с мая по июль — 48,3 мм, или 17% от общего количества осадков. Основная часть (80% годовой суммы) осадков падает на летне-осенний и зимний периоды. На вегетационный период приходится лишь одна шестая часть годовой суммы осадков. Отсюда следует, что обеспечить растения водой возможно в основном за счёт накопления осадков холодного периода года. Накопление необходимо начинать уже с августа. Однако в условиях степного Предуралья позднелетний и осенний периоды характеризуются высокой температурой и низкой относительной влажностью воздуха, поэтому большая часть влаги теряется почвой в результате испарения. Определение запасов влаги в почве 5 ноября показало, что отсутствие органической мульчи на поверхности поля приводит к значительному снижению процента усвоения летне-осенних осадков. Причём хуже всего влага аккумулируется при отказе от обработки почвы, что, вероятно, объясняется переуплотнением почвы. Чуть лучше влага поглощается при мелком рыхлении почвы. Вспашка занимает промежуточное положение между ними. Низкая способность вспаханной почвы впитывать влагу связана с тем, что удары дождевых капель приводят к разрушению структурных отдельностей почвы и забиванию пор, в том числе и достаточно крупных из них, мелкими частицами. В результате создаётся препятствие для проникновения воды в почвенный профиль и вода остаётся на
поверхности почвы, затем очень быстро испаряется. Растительные же остатки, эффективно гася кинетическую энергию дождевых капель, способствуют поглощению воды почвой. Это веский аргумент в пользу оставления растительных остатков на поверхности почвы в виде мульчи. Любая механическая обработка почвы в той или иной степени смешивает растительные остатки с почвой, снижая тем самым защитную роль мульчи.
Следовательно, наличие на поверхности почвы только стерни очень слабо способствует уменьшению потерь влаги. Но мульчирование за счёт разбрасывания соломы во время уборки полностью меняет картину. Наименьшие потери наблюдаются уже при нулевой обработке. Этот вариант позволяет усвоить почвой 59% летне-осенних осадков, тогда как вспашка — всего 21%. В усвоении осенне-зимних осадков мульчированные участки не имеют преимущества перед вспашкой. Однако в них более эффективно используется влага растениями. Так, например, при отказе от обработки почвы (нулевая) коэффициент водопотребления составил 1972 м3/т, что на 269 м3/т меньше, чем в контроле. Хуже всего влага используется (3700 м3/т) при нулевой обработке почвы, без соломенной мульчи.
В нашем опыте урожайность зерна яровой пшеницы по годам была разной и имела прямую зависимость от количества осадков. В наиболее увлажнённый и благоприятный по температурным условиям 2008 г., когда за вегетацию выпало 94,3 мм, а среднесуточная температура воздуха в период вегетации пшеницы равнялась 19,5°С, средняя по опыту урожайность была наибольшей и составила 1,54 т/га, в 2009 г., при сумме осадков за вегетацию пшеницы 61,6 мм и среднесуточной температуре воздуха 21,0°С, — 1,25 т/га (табл. 1). Исключительно неблагоприятные условия сложились в 2010 г. Год был аномально жарким и сухим. Сумма осадков за вегетационный период составила всего 11 мм. Средняя температура за период вегетации была выше среднемноголетних данных на 2 градуса, а верхнего предела, оптимального для яровой пшеницы, на 4°С. В таких жёстких условиях дефицита влаги и избытка тепла для растений средняя по опыту урожайность яровой пшеницы составила всего 0,28 т/га.
Разнообразие погодных условий в годы исследований позволило получить дополнительную информацию об эффективности изучаемых приёмов в разные годы — сухие, среднеувлаж-нённые, влажные. Во влажный год более высокую урожайность обеспечивает вспашка по сравнению с мелкой и нулевой обработками. В среднеувлажнённый год некоторое преимущество перед вспашкой имела мелкая обработ-
Урожайность яровой пшеницы по вариантам опыта
Фактор Урожайность, т/га
А В С 2008 г. 2009 г. 2010 г. средняя
без препарата 1,63 1,21 0,25 1,03
вспашка Байкал ЭМ-1 1,71 1,34 0,20 1,08
(20-22 см) без препарата 1,69 1,45 0,28 1,14
мульча Байкал ЭМ-1 1,83 1,42 0,32 1,19
без препарата 1,62 1,23 0,21 1,02
мелкое рыхление Байкал ЭМ-1 1,79 1,19 0,23 1,07
(10-12 см) без препарата 1,57 1,49 0,36 1,14
Байкал ЭМ-1 1,76 1,50 0,34 1,20
без препарата 0,73 0,60 0,18 0,50
Байкал ЭМ-1 0,75 0,62 0,19 0,52
без препарата 1,60 1,40 0,24 1,08
мульча Байкал ЭМ-1 1,86 1,58 0,53 1,32
Средняя урожайность по годам 1,54 1,25 0,28 -
НСР05, для частных различий 0,10 0,34 0,04 -
НСР05, для главных эффектов 0,40 0,14 0,02 -
НСР05, для парных взаимодействий 0,56 0,20 0,02 -
ка почвы. В сухой год все способы обработки обеспечили практически одинаковую и очень низкую урожайность.
Установлено, что мульча по всем изучаемым способам обработки почвы обеспечивает повышение урожайности яровой пшеницы в среднем по фонам на 0,27 т/га, или на 32%.
Применение препарата Байкал ЭМ-1 без мульчи не обеспечило достоверного повышения урожайности яровой пшеницы, тогда как совместное применение мульчирования и препарата Байкал ЭМ-1 обеспечивает значительную прибавку — в среднем по фонам обработки 0,37 т/га. Наблюдается положительное взаимодействие факторов. Особенно эффективным оказывается
их применение по нулевой обработке. Здесь получен наибольший в опыте урожай зерна во все годы исследований.
Это доказывает то, что нулевая обработка — более эффективный приём выращивания яровой пшеницы, чем вспашка и мелкое рыхление, при условии оставления на поверхности почвы соломы и «снятия» её фитотоксичности обработкой препаратом Байкал ЭМ-1 осенью после уборки.
Литература
1. Якушев В.П. Интенсификация ресурсосбережения в АПК России // Ресурсосберегающее земледелие. 2008. № 1. С. 24-27.
2. Тулин А.С., Саламашенко В.С. Эффективность запашки соломы под подсолнечник и кукурузу на силос в предгорье Крыма // Агрохимия. 1976. № 1. С. 92-94.
