CC BY
15
практически не поражаются корневыми гнилями. Следовательно, это путь к сокращению количества пестицидов и к экологизации растениеводства.
Более раннее созревание и освобождение полей подзимними посевами позволит использовать их под посев пожнивных культур, сидератов, а при выпадении летних осадков — озимых зерновых и кормовых культур.
Введение в систему земледелия подзимнего посева позволит оптимизировать структуру посевных площадей путём насыщения её зерновыми культурами без ухудшения фитосанитарного состояния полей и тем самым повысить экономическую эффективность севооборотов. Это также обеспечит более выгодное использование сельскохозяйственных машин, тракторов, транспорта, рабочей силы, открывая простор для маневрирования сроками сева в весеннее время.
Вывод. Подзимний посев яровой пшеницы имеет большую перспективу в Оренбургской области из-за агроэкономической привлекательности и благоприятных для них почвенно-климатических условий. Перспективность подзимнего посева подтверждается его историей, современной практикой, научно обоснованными предпосылками и нашими предварительными полевыми опытами, но его внедрение в производство сдерживается отсутствием научных исследований. Для этого требуется решение наукой следующих первоочередных задач:
выявление глубины, нормы и сроков подзимнего посева; подбор предшественников и способов основной обработки почвы и посевной техники; изучение норм и сроков внесения удобрений и средств защиты растений.
Литература
1. Вильямс В.Р. Травопольная система земледелия на орошаемых землях. М.: Сельхозгиз, 1935.
2. Белозеров А.Т. Обновление семян яровой пшеницы подзимним посевом. М.: Сельхозгиз, 1952. 43 с.
3. Гуляев Г.В., Дубинин А.П. Селекция и семеноводство полевых культур с основами генетики. М.: Колос, 1980. 375 с.
4. Меланич Ю.В. Основные направления и методы селекции яровой пшеницы // Основные направления интенсификации растениеводства в Приморском крае: сб. науч. тр./ ВАСХНИЛ, Сиб. отд. Новосибирск, 1985. С. 3-8.
5. Сусляков В.С. Сорта яровой мягкой пшеницы селекции СибНИИСХОЗа и методы их создания: автореф. дис. ... докт. с.-х. наук. Новосибирск, 1994. 42 с.
6. Яблоков А.В. Ядовитая приправа. Проблемы применения ядохимикатов и пути экологизации сельского хозяйства. М.: Мысль, 1990. 126 с.
7. Разина А. А., Луценко С. А., Корзинников Ю.С. Экологический метод снижения вредоносности корневой гнили яровой пшеницы в Предбайкалье // Вестник ИрГСХА. 2008. Вып. 30. С. 14-18.
8. Латышев Н. Подзимний посев яровой пшеницы // Аграрный сектор (Астана). 2017. № 3.
9. АгроПолигон КВС-УКРАИНА: состояние яровой пшеницы (подзимний посев) в Агро-Эко XXI Плюс. [Электронный ресурс]. URL: https://latifundist.com.
10. Пат. РФ 2140139. Способ посева яровой пшеницы и устройство для его осуществления / Ильев И.П., Халанская А.П. 27.10.1999.
11. Бакиров, Ф.Г. Эффективность ресурсосберегающих систем обработки чернозёмов степной зоны Южного Урала: дис. ... докт. с.-х. наук. Оренбург, 2008. 381 с.
Агроэкологическая оценка агроландшафтов по продуктивности яровой пшеницы в зависимости от агромелиоративных свойств комплексных солонцовых почв в условиях Приуралья*
Н.Н. Дубачинская, д.с.-х.н, профессор, Нат.Н. Дубачин-ская, н.с., ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ; А.С.Верещагина, к.с.-х.н, ФГБНУ ФНЦ БСТРАН
В Российской Федерации в связи с экономической аграрной политикой, приватизацией земель сельскохозяйственного назначения идёт процесс активного их перераспределения между землепользователями. В настоящее время актуальность приобретает комплексный подход в экологизации сельскохозяйственного природопользования, направленный на разработку адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий на основе агроэкологической оценки земель. По определению В.И. Кирюшина, «это система использования земли определён -ной экологической группы, ориентированная на производство продукции экологически и эконо-
мически обусловленного количества и качества в соответствии с общественными (рыночными) потребностями, природными и производственными ресурсами, обеспечивающая устойчивость агроландшафта и воспроизводство плодородия почвы» [1]. Во вновь созданных хозяйствах требуются новые подходы к использованию земель сельскохозяйственного назначения с учётом экологизации агроландшафтов.
Сельскохозяйственное природопользование степной зоны Приуралья имеет свои особенности. Так, по данным Росреестра, в Оренбургской области насчитывается 12370,2 тыс. га земель, в том числе сельскохозяйственные угодья занимают 10926,2 тыс. га, или 88,3% от общей площади [2]. Комплексные солонцеватые и солонцовые почвы составляют в Оренбургской области около 2 млн га. Вывести из пашни эти земли практически невозможно, так как
* Исследование выполнено при поддержке РФФИ, проект №19-016-00101
солонцы и солонцеватые почвы (с долей их участия до 25%, от 25 до 50%) располагаются в комплексе с зональными почвами (эрозионными в разной степени), что обусловливает дифференцированный подход к их использованию. Учитывая большое разнообразие этих почв по агромелиоративным свойствам, возникает необходимость их освоения в соответствии с разработанной агромелиоративной группировкой солонцовых почв и их агроэкологи-ческой оценкой.
Мелиорации и рациональному использованию комплексов солонцовых почв посвящены работы многих учёных России и Казахстана. В основу агробиологического метода мелиорации солонцов, разработанного И.Н. Антиповым-Каратаевым, положено травосеяние [3]. При изучении приёмов освоения солонцов Казахстанской провинции также в основном применялось залужение многолетними травами [4]. В дальнейшем В.И. Кирю-шиным установлено [5], что роль многолетних трав на первом этапе мелиорации солонцов явно преувеличена как в научных концепциях, так и в практике освоения солонцов. Это положение нашло поддержку в работах А.Ф. Большакова [6], М.Д. Константинова [7], Н.Н. Дубачинской [8] и других авторов. Полученные результаты исследований показали, что на фоне мелиоративных приёмов перспективными оказались культуры с укороченным периодом вегетации. Хотя, по мнению И.Я. Половицкого [9], возделывание пшеницы на распаханных солонцах экономически неэффективно. Многолетние исследования И.Т. Трофимова [10] свидетельствуют о том, что в начальный период химической мелиорации солонцов (внесение гипса) в пашне до введения поля в общий севооборот необходимо на таких массивах высевать донник под покров проса или другой зерновой массы, а затем пшеницы.
Большое разнообразие солонцовых почв, их мелиоративное освоение требует дифференцированного подхода как в определении приёмов мелиорации, так и их использовании. Наряду с группами солонцовых земель, нуждающихся в сложной мелиорации, весьма высока доля таких, которые дают достаточно высокий эффект при использовании различных агротехнических мероприятий, подборке культур с учётом солонцевато-сти и засолённости почв, применении различных приёмов обработки почвы, выбора рациональных севооборотов и дифференциации агротехнологий. К числу таких почв в условиях Приуралья можно вполне отнести чернозёмы южные солонцеватые и солонцы глубокие, не подверженные при обработке почвы выносам иллювиального горизонта на поверхность. В условиях степного Приуралья многие вопросы оптимизации севооборотов на различных комплексных солонцовых и солонцеватых почвах, подверженных в различной степени эрозионным процессам, засолению, особенно при
возделывании на них зерновых культур, не получили достаточного научного обоснования и конкретной разработки.
Солонцы и солонцеватые почвы весьма разнообразны по агромелиоративным свойствам, и на практике невозможно применять индивидуальные приёмы мелиорации для каждого отдельного вида солонцов. Поэтому их принято объединять в группы, включая в них почвы с близкими мелиоративными показателями и требованиями в отношении мелиорации и использования. Особое внимание исследователей привлекает эффективное использование таких почв, что связано с большим разнообразием их геоморфологических и агромелиоративных свойств, требующим индивидуального подхода в применении агротехнологий. В результате исследований с учётом концепции В.И. Кирюши-на [11] и с участием авторов в Оренбургской области разработана агромелиоративная группировка солонцовых почв степной зоны, включающая 14 мелиоративных групп, и определены методологические научно обоснованные подходы в разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия [8].
В дальнейшем учёными В.И. Кирюшиным и В.М. Кононовым, Н.Н. Дубачинской [1] была разработана агроэкологическая группировка почв для степной зоны Оренбургской области, включающая плакорные, эрозионные, солонцовые и другие земли сельскохозяйственного назначения.
Эффективность возделываемых культур на солонцовых и эрозионных землях зависит от многих факторов. При размещении сельскохозяйственных культур на этих землях необходимо знать их агромелиоративные свойства и биологические свойства растений. Кроме того, важно выработать методологические подходы в оценке земель и их эффективного использования для определённой мелиоративной группы.
В Оренбургской области посевная площадь в 2017 г. занимала 4236,6 тыс. га, из них под зерновые и зернобобовые культуры — 2689,4 тыс. га, в том числе под яровые зерновые и зернобобовые — 2133,5 тыс. га, из них под яровую пшеницу — 62,2%. В структуре посевных площадей области в этом же году кормовые культуры составляли 13,4%, подсолнечник — 20,3%, чистые пары — 19,5% [2].
Материал и методы исследования. В процессе исследования была поставлена задача определить эффективность возделывания зерновых в четырёхпольном зернопаровом севообороте (пар — 1—3 яровая пшеница) в адаптивно-ландшафтных системах земледелия, расположенных на солонцовых и эрозионных агроландшафтах с различными агромелиоративными свойствами почв и рельефа. Кроме того, в задачи исследования входило определение критериев их продуктивности в зависимости от агромелиоративных свойств почв и погодных условий с применением корреляционно-регрессионного анализа урожайности яровой пшеницы.
В основу разработки были взяты данные проведённых ранее исследований в Оренбургском НИИСХ [12]. Стационар был заложен на участке, представленном сочетанием чернозёма южного, чернозёма солонцеватого среднемощного слабосмытого (склон до 1 и 3°), в комплексе с чернозёмом южным солонцеватым маломощным среднесмытым (склон до 5°) и солонцом степным глубоким среднесмытым (склон до 5°). По мощности гумусового профиля и содержания гумуса почвы участка являются типичными для подтипов чернозёмов южных. Важнейшей особенностью солонцов и солонцеватых почв, отличающей их от чернозёмов южных, являются их неблагоприятные физические свойства. Солонцовые почвы характеризуются более высокой плотностью сложения в верхней части профиля (1,25—1,41 и 1,20—1,30 г/см3), по сравнению с чернозёмом южным солонцеватым, меньшей водопроницаемостью и полевой влагоёмкостью (33,5—25,3 и 33,5— 20,9%), большей влажностью устойчивого завяда-ния растений (16,6—19,6 и 16,7 и 26,7%).
Для солонцеватых маломощных почв и солонцов характерен укороченный гумусовый профиль и более низкое содержание гумуса (1,9—3,1%) по сравнению с чернозёмом южным среднемощным (4,1—3,9—2,9%). Солонцеватый чернозём средне-мощный характеризуется слабым засолением в горизонте В2, ВС, чернозём солонцеватый в комплексе с солонцами глубокими — средним засолением (сумма солей 0,730—0,812%) с горизонта С. Содержание обменного натрия в чернозёмах солонцеватых колеблется в пределах 3,6—6,9% в горизонтах В1, В2, что характерно для солонцеватых почв. В солонцах глубоких содержание обменного натрия достигает 26,6—28,6% от ёмкости обмена, что можно отнести к разряду средненатриевых,
а по степени засоления токсичными солями — среднезасолённых. Количество карбонатов в этих почвах в горизонте В2 составляет 3,6—5,5%. Почвы стационара характеризуются высокой обеспеченностью обменным калием (24,8—29,7 мг/100 г почвы), средней — подвижным фосфором (1,5—2,3 мг/100 г почвы).
На опытном стационаре после детального обследования, проведённого совместно с А.М. Прутковым, исходя из агромелиоративных свойств почв и степени эродированности, включая местообитание, были выделены пять агромелиоративных групп земель:
1. Чернозём южный плакорный среднемощный, склон до 1°.
2. Чернозём южный солонцеватый среднемощный слабозасолённый, склон до 1°.
3. Чернозём южный солонцеватый среднемощный слабосмытый слабозасолённый, склон до 3°.
4. Чернозём южный солонцеватый маломощный среднесмытый среднезасолённый, склон до 5°.
5. Солонец глубокий высококарбонатный со-лончаковатый среднезасолённый, склон до 5°.
В процессе работы применялись следующие методы исследований: определение водно-физических свойств почв [13], математическая обработка данных [14], химико-аналитические исследования [15], учёт урожайности методом парцелл [5], корреляционный и регрессионный анализ (Statistic version10).
Учёт урожая зерна проводили комбайном «Сам-по», на комплексных почвах — парцеллами размером 20 м2. Площадь делянки — 7 х 40 м = 280 м2. Норма высева пшеницы яровой была равна 4,0 млн шт. всхожих семян на 1 га.
В опытах предусматривалась агротехника, принятая для солонцовых почв степной зоны.
1. Климатические условия в годы исследований (по данным Оренбургской метеостанции)
Количество осадков Сумма
за вегетационный период (V-VIII)
Вариант за год температур свыше 10°С (V-VIII) ГТК (V-VIII)
мм % к многолетним данным мм % к многолетним данным
Метеоданные (по норме) 367 100 131 100 2627 0,50
Первая ротация севооборота
Пар 421 114,7 164 125,2 2257 0,70
После пара: 1-я культура 2-я культура 3-я культура 378 280 217 103,1 76,3 59,1 205 67 71 156,5 51.1 54.2 2099 2604 2541 0,97 0,26 0,28
Вторая ротация севооборота
Пар 242 65,9 55 42,1 2684 0,20
После пара: 1-я культура 2-я культура 3-я культура 388 464 357 105,7 126,4 97,3 124 264 44 94,7 20.5 33.6 2401 2283 2365 0,52 1,16 0,19
Третья ротация севооборота
Пар 357 97,3 44 33,6 2365 0,19
После пара: 1-я культура 2-я культура 3-я культура 334 387 492 91,0 105,0 134,0 86 229 185 65,6 174 140,1 2171 2266 2432 0,4 1,0 0,76
В зернопаровом севообороте под пар осенью проводили рыхление на глубину 27—30 см стойками СибИМЭ, под вторую и третью культуры применяли плоскорезную обработку агрегатом КПГ-250 на глубину 20—22 и 25—27 см. Весной по всем вариантам проводилось закрытие влаги (борона БИГ-3). В паровом поле проводили 4-кратную культивацию. Семена высевали рядовым способом сеялкой СЗС-2,1 в оптимальные для зоны сроки (10.05—18.05). В севооборотах применяли краевые обработки от вредителей, протравливание семян яровой пшеницы сорт «Варяг» — от болезней. Применяемые технологии возделывания яровой пшеницы по уровню интенсификации вполне можно принять как экстенсивные.
Результаты исследования. Погодные условия в период исследования существенно различались (табл. 1).
Годы первой ротации зернопарового севооборота в период парования и возделывания первой культуры после пара характеризовались как благоприятные, количество осадков выпадало выше нормы (421 и 378 мм), в том числе за вегетационный период — 164 и 206 мм. Гидротермический коэффициент составлял в эти годы соответственно 0,7 и 0,97 против 0,50 по многолетним данным. В последующие два года их годовое количество составляло 76,3 и 59,1%, а за вегетационный период — 67 и 71% от нормы. К тому же сумма температур в этот период была близка к норме, однако ГТК был очень низким — 0,26—0,28 (табл. 2).
Годы второй ротации в период парования и третьей культурой после пара в период вегетации были крайне засушливыми, количество осадков было меньше нормы (42,1 и 33,6%). Под первой
и второй культурой этот период был более благоприятным (94,7 и 208,8% осадков от нормы), что сказалось на росте и развитии растений по всем вариантам опыта и урожайности яровой пшеницы.
Годы третьей ротации зернопарового севооборота были благоприятными по выпавшим осадкам и сумме температур свыше 10°С, кроме парового поля, где их количество за вегетационный период составляло 33,6% от нормы, ГТК — 0,19. Из 12 лет исследования гидротермический коэффициент (ГТК) был ниже многолетней нормы в общей сложности 5 лет, в эти годы фактически сложились засушливые условия для произрастания яровой пшеницы. Метеорологические условия в годы исследования сказались на запасах продуктивной влаги, а также урожайности яровой пшеницы, которая варьировала по годам по первым трём вариантам от 7,8 до 23,8 ц с 1 га.
На солонцах глубоких и чернозёмах солонцеватых среднезасолённых на продуктивный запас влаги повлияла высокая влажность устойчивого завядания растений из-за большой степени сульфатно-хлоридного засоления, что подтверждается результатами корреляционно-регрессионного анализа. По 45 данным регрессионного анализа получено следующее уравнение:
Y=32,8—0,02х1 + 0,02х2—0,01х3—0,05х4+0,07х5,
что подтверждает зависимость продуктивности яровой пшеницы от исследуемых факторов (х1 — количество осадков за год, х2 — осадков за вегетационный период, х3 — сумма 1>10°С, х4 — влажность завядания растений, х5 —весенний запас влаги).
Значение Fтеор. 11,47 > Fпракт.7,4 свидетельствует о достоверности полученных данных.
2. Агроэкологическая оценка солонцовой группы земель по продуктивности зернопарового севооборота в зависимости от агромелиоративных свойств почв, в среднем за три ротации севооборота: 1 — пар, 2—4 —яровая пшеница
Агромелиоративные группы почв Урожайность зерна яровой пшеницы, ц/га *Индекс оценки агромелиоративных групп земель по продуктивности яровой пшеницы, относительно 1-й группы
фактическая *до 25% солонцов глубоких * до 50% солонцов глубоких % (15,4x100: 15,9)= 97 К1 = 15,9= 100%
Чернозём южный плакорный (склон до 1°) 15, 9 14,3 12,7 100 1
Чернозём южный солонцеватый слабо-засолённый плакорный (склон до 1°) 15,4 13,9 12,5 97 0,97
Чернозём южный солонцеватый слабозасолённый умеренно эрозионный (склон до 3°) 15,3 13,8 12,4 91 0,91
Чернозём южный солонцеватый среднезасолённый среднеэрозионный (склон до 5°) 10,5 10,3 10,0 66 0,66
Солонец глубокий среденатриевый среднезасолённый среднеэрозионный (склон до 5°) 9,6 9,6 9,6 60 0,60
НСР05 0,6 0,6 0,7 - -
Примечание: * данные урожайности до 25 и до 50% в комплексе с чернозёмом южным, индекс оценки агромелиоративных групп земель — расчётные.
Я-квадрат = 0,60 можно отнести к вышесредней корреляционной значимости. Нормированный Я-квадрат = 0,54 говорит о том, что 54% случаев приходится на исследуемые факторы, влияющие на получение урожайности зерна яровой пшеницы, а 46% — на другие, не исследуемые факторы (показатели свойств почв, культура, сорт, технология возделывания, фитосанитарное состояние, организационные и другие).
Вывод. Возделывание яровой пшеницы на солонцеватых почвах среднезасолённых и солонцах глубоких средненатриевых со средним засолением снижает её продуктивность в зависимости от сложившихся погодных условий (осадки вегетационного периода и осадки за год, суммы температур свыше 10°С, весенний запас продуктивной влаги, влажность устойчивого завядания растений при среднем сульфатно-хлоридном засолении) в 1,5—1,7 раза в сравнении с чернозёмом южным. Теоретические расчёты показали, что содержание солонцов глубоких 5-й группы в комплексе от 25 и до 50% среди чернозёмов южных и солонцеватых слабозасолённых снижает урожайность яровой пшеницы от 1,5 до 3,2 ц с 1 га. Индекс оценки агромелиоративных групп земель по продуктивности яровой пшеницы относительно 1-й группы рекомендуется использовать для оценки земель и планирования размещения культур в севообороте.
Литература
1. Кирюшин В.И. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство / В.И. Кирюшин, М.В. Буланова, И.В. Слива [и др.] / Общ. ред. В.И. Кирюшин, А.Л. Иванов. М., 2005. 730 с.
2. Статистический ежегодник Оренбургской области. 2018: стат. сб. / Оренбургстат. Оренбург, 2018. 530 с.
3. Антипов-Каратаев И.Н. Вопросы мелиорации солонцов в СССР // Мелиорация солонцов в СССР. М., 1958. С. 6-13.
4. Пак К.П., Новикова А.Ф., Кудашев Г.Н. Рекомендации по мелиорации солонцов Кустанайской области. Кустанай, 1970. С. 12-15.
5. Кирюшин В.И. Солонцы и их мелиорация. Алма-Ата: Кайнар, 1976. 174 с.
6. Большаков А.Ф. Изменение солончаковых солонцов в результате 25-летнего их освоения // Совершенствование приёмов и методов мелиорации солонцовых почв. М, 1976. С. 51-52.
7. Константинов М.Д. Пути освоения солонцовых почв в Оренбургской области // Мелиорация солонцов: матер. Всесоюзн. науч.-технич. совещ. М., 1968. Ч. 2. С. 66-70.
8. Дубачинская Н.Н. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия на солонцовых землях Южного Урала. Оренбург, 2000. 332 с.
9. Половицкий И.Я. Рациональное использование солонцовых земель, вовлечённых в с- х. оборот по северным областям Казахстана // Мелиорация солонцов. М., 1968. С. 70.
10. Трофимов И.Т. Рекомендации по мелиорации солонцов Алтайского края. Барнаул, 1977. 28 с.
11. Кирюшин В.И. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия. Пущино, 1993. 63 с.
12. Дубачинская Н.Н., Верещагина А.С. Продуктивность агро-ценозов в севооборотах на различных агроэкологических группах земель // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2007. № 3 (15). С. 80-85.
13. Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. М.: Высшая школа, 1965. 192 с.
14. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 4-е изд., перераб. и доп. М., 1979. 415 с.
15. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М., 1970. 380 с.
Урожайность яровой пшеницы при дифференцированном внесении азотных удобрений в режиме off-line
С.В. Шерстобитов, к.с.-х.н., Н.В. Абрамов, д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья
Яровая пшеница — важнейшая продовольственная культура в Российской Федерации. Повышение продуктивности и качества зерна — главная задача сельхозтоваропроизводителей всех регионов страны [1].
Для управления ростом и развитием культурных растений необходимо обеспечить регулирование минерального питания. Сбалансированное питание азотом, фосфором и калием — это залог формирования высоких урожаев зерновых культур, в том числе яровой пшеницы [2—4].
Однако при детальном агрохимическом анализе почв по элементарным участкам поля выявлена вариабельность практически по всем показателям, что затруднит в дальнейшем сбалансированное питание, так как традиционная технология внесения минеральных удобрений предусматривает внесение усреднённой дозы по всему полю [5—10].
Внедрение геоинформационных технологий в сельское хозяйство избавляет от рутинной работы по сбору многочисленных данных о почвенном плодородии сельскохозяйственных угодий, проведения длительных математических расчётов, разработке многочисленных планов, но при этом даёт возможность более детально подобрать технологии возделывания сельскохозяйственных культур с учётом всех требований реализации сортового потенциала и почвенного покрова полей. Дифференцированное внесение минеральных удобрений в режиме off-line — один из способов сбалансировать минеральное питание сельскохозяйственных культур, но данный элемент остаётся самым трудоёмким элементом в точном земледелии [9, 11-13].
Материал и методы исследования. Погодные условия в Западной Сибири неординарные. Так, в 2015 г. за 94 дня в период вегетации яровой пшеницы выпало 296,4 мм осадков, ГТК=2,0 и характеризовался как менее благоприятный. Последующие два года исследования — 2017 и 2018 —
