CC BY
17Земледелие, агрохимия и почтеедени^. Ц
УДК 631.51 / 631.82 / 632.954
АГРОТЕХНОЛОГИИ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕВООБОРОТА В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ
А. А. Зорин, к.с.-х.н., Л.К. Коновалова, н.э.н., A3. Лощинина — Ивановская ГСХА имени Д.К. ьеляева
E-mail: rektorat@ivgsha.ru
На дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах Ивановской области изучали агротехнологии разной интенсивности, предусматривающие использование различных систем обработки почвы, удобрений и гербицидов в стационарном полевом севообороте со следующим чередованием культур: парчистый-озимая пшеница-овес+клевер-клевер-озимая рожь-картофель-ячмень. Сравнивали четыре системы обработки почвы: отвальную (общепринятую), плоскорезную, комбинированную (отвально-плоскорезную) и мелкую. Цель исследований - определить влияния агротехнологии разной интенсивности на свойства почвы, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур. Самая высокая плотность сложения почвы отмечена при мелкой системе обработки. При вспашке формировался более однородный, по сравнению с остальными системами обработки, пахотный слой с максимальным содержанием агрономически ценных (65,9 %) и водопрочных (42,2 %) агрегатов. Использование всех систем обработки обеспечивало низкую глыбистость поверхности почвы, соответствующую показателям качества предпосевной обработки. Численность сорняков при плоскорезной и мелкой системах была в 1,5 раза выше, чем при отвальной. В агротехнологиях разной интенсивности наиболее значимое влияние на рост, развитие и урожайность культур севооборота оказали удобрения (28,8 %), далее следовали гербициды (8,6 %) и система обработки почвы (4,6 %). Комплексное применение удобрений и гербицидов на фоне различных систем обработки почвы способствовало формированию максимальных прибавок урожайности - 1,36-1,56 т/га. Изучение различных приемов агротехники в севообороте выявило целесообразность комплексного их применения.
Ключевые слова: обраоотка почвы, агрофизические свойства почвы, уообрения, гербициды, засоренность, урожайность
Среди агротехнических мероприятий, направленных на получение стабильных урожаев сельскохозяйственных культур, важная роль принадлежит удобрениям, обработке почвы и средствам защиты растений. Роль их, как слагаемых урожая, неравнозначна [1].
Эффект от применения удобрений и средств защиты растений неразрывно связан с обработкой почвы. Наиболее важная ее роль обусловлена универсальностью воздействия на почву, растения и окружающую их среду [2, 3]. На сегодняшний день при широком ассортименте удобрений и химических средств защиты растений обработка почвы продолжает оставаться фун даментальной основой земледелия, хотя изменились не только орудия, но и многие приемы, а также последовательность их выполнения [4, 5].
Цель исследований - определить влияние агротехнологий разной интенсивности на свойства почвы, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур.
Исследования проводили на опытном поле Ивановской ГСХА в стацио-
нарном севообороте со следующим чередованием культур: пар чистый -озимая пшеница - овес + клевер - клевер - озимая рожь - картофель - ячмень
Схема эксперимента, заложенного методом расщепленных делянок, предусматривала изучение следующих факторов (табл. 1): А - системы обработки почвы (О), В - удобрения (У), С - гербициды (Г). Сравнивали четыре системы обработки почвы: ежегодная отвальная (Отв.) - общепринятая для Верхневолжья (контроль); ежегодная плоскорезная (Пл.); ежегодная комбинированная (Кмб.) - отвал ьно-плоско-резная; ежегодная мелкая (Млк.).
В течение вегетационного периода проводили учеты и анализы почвы и растений по общепринятым методикам. Определяли влажность, плотность, структурно-агрегатный состав почвы; густоту стояния, массу и площадь листьев растений; засоренность посевов и почвы; структуру и качество урожая.
Результаты. Наблюдения за динамикой плотности показали, что наибо-
лее рыхлое сложение пахотного слоя при выращивании озимых культур достигается в вариантах с отвальной системой обработки после её проведения в осенний период - 1,20 г/см3 (рис. 1). Предпосевная культивация на глубину 10-12 см изменяет величину этого показателя незначительно (на 0,02 г/см3). При плоскорезной системе обработки на ту же глубину, но с использованием противоэрозионного культиватора КПЭ-3,8, плотность почвы после обработки и в начальные фазы роста и развития озимых культур была на 0,04-0,10 г/см3 выше, а к концу ее гетации она приближалась к величине этого показателя.
При возделывании яровых зерновых дерново-подзолистая легкосуглинистая почва находилась в рыхлом состоянии при вспашке плотностью 1,22 г/см3 при отвальной и 1,27 г/см3 при плоскорезной обработке в течение 3040 дней после их проведения. К предпосевной обработке величина этого показателя возрастала до 1,36 г/см3 и 1,42 г/см3 соответственно. Проведение предпосевной культивации на глубину
g^aeuMipckiu. Зешайлип»
№ 4(82)2017
1. Схема тоехфакторного полевого опыта
Система обработай почвы (фактор А) Удобрения (фэыор В) Гербидид (фактор С)
Отвальвач основнаг нредпосевная
вспашка (20-22 см) ПЛН-3-35 •сулътнваиия <'0-12 см) *ЛС-4- ЙЗТС-1 Ьез удобрений без гербицида
взимая пшеница и рожь: основное -(МРК)эо, подкормка -Л»; ячмень и 01 с. под п «дпосевн>ю обработку — (ММОзо; картофеле: перед посадкой ■ (1ЧРК)®, клееер: подкормка весной — N30 ячмень, озимая пшеница и рожь -И мерина, 0,5 л/гг, сзес и клевер — Гербитокс, 1,0 л/га, картофель — Торнадо, 2,0 р'га
Плосжорез-ная обработка 6''Л оборачи^чння почвы (20-">.2 см) 1СПГ-2Д культивация <10-12 см) ШЭ-3> в БИГ-3
Комбинированная "спашка <20-22 сы) 1ЛН-3-35 культивация (30-12 см) КПЭ-3 8 и БИГ-3
Мелка" дискование {14-16 см) .ДТ-3 КуЛЬТИВаЦНЯ (10-12 см) ЛС-4 - БЗТС-1
исследован™
Клевер, 2016 г.
Система обработки почвы:
—— плоскорезнах — — ("-вальнах
Рис. 1. Динамика изменения плотности пахотного слон почвы (г/см3) в звене севооборота озимая пшеница - овес с подсевом клевера - - клевер:
1 ■ до основной обработки почвы; 2 - после основной обработки; 3 - после предпосевной обработки на пшенице, до предпосевной обработки на овсе; 4- весной на озимой пшенице, фаза всходов на овсе; 5 - начало, б - сеоедина, 7 - конец вегетации.
Рис. 2. Водопрочность структурных агрегатов (%), 2014-2016 гг
1 - чистый пар; 2 - озимые зерновые; 3 - яровые зерновые; 4 - клевер; В
картофель.
10-12 см снижало плотность сложения почвы до 1,24-1,28 г/см3 с более высокой величиной этого показателя после плоскорезной обработки. К концу вегетации отмечали дальнейшее ее повышение до 1,36 г/см3 на фоне отвальной и 1,42 г/см3 после плоскорезной обработки.
6 почве поля занятого клевером весной отмечали снижение плотности
скорезной обработке, К концу вегетации величина этого показателя стремилась к равновесному состоянию. При этом скорость оседания и уплотнения почвы на фоне отвальной системы обработки была выше, чем в варианте с плоскорезной.
Ежегодное оборачивание пахотного слоя с перемешиванием растительных остатков способствовало более интенсивному их разложению, что оказало положительное влияние на показатели структурно-агрегатного состава на фоне отвальной обработки почвы. В этом варианте было выявлено более высокое содержание агрономически ценных (65,9 %) и водопрочных (42,2 %) агрегатов, а также повышенный коэффициент структурности (1,95), по сравнению с менее интенсивными системами обработками.
На фоне вспашки содержание водопрочных агрегатов в слоях 0-10 и 1020 см было примерно одинаковым и составило 39,3 % и 45,2 % соответственно (рис. 2). В вариантах с плоскорезной и мелкой обработкой большее количество водопрочных агрегатов отмечали в слое 0-10 см - 45,1 % и 43,1 % соответственно, а в слое 10-20 см наблюдали уменьшение величины этого показателя ниже оптимальных значений - до 36,4 % и 36,0 % соответственно, что связано с глубиной заделки пожнивных и растительных остатков.
Таким образом, при отвальной системе обработки почвы водопрочные агрегаты распределялись по пахотному горизонту сравнительно равномерно, а при плоскорезной и мелкой они накапливались в верхнем (0-10 см) слое почвы. Похожие результаты были получены и другими авторами [6], в исследованиях которых с уменьшением интенсивности обработки почвы с использованием приемов минимизации содержание агрономически ценной фракции (0,25-10 мм) в пахотном слое сокращалось в среднем на 7,0 %, по сравнению со вспашкой. При этом одновременно возрастало количество водоустойчивых атаегатов, сосредо-
2. Глыбистость поверхности почвы на 1 м2 после предпосевных обработок (2013 2016 гг )
почвы, по сравнению с осенним сроком определения, на 0,03 г/см3. В дальнейшем она достигала 1,43-1,46 г/см3 по отвальной и 1,45-1,48 г/см3 по пло-
За "он
3. Фактическая глубина заделки семян зерновых культур (2013 - 2016 ггЛ
Система обработки почвы Озимые {пшеница, рожь) Яровы (овес, ячмень)
доля семян на глубине 4-5 см. % средневзвешенная глубина заделки, см коэффициент вариации (V), % сырая масса 100 проростков. г доля семян на глубин 4-5 см, % средневзвешенная глубина заделки см коэффициент вариации (V), % сырая масса 100 проростков, г
Отв. (к.) 60,0 4,5 16,0 20,3 48,5 4,5 15.5 18Д
Пл. 63,5 4,4 14,5 23,2 49,0 4,3 15,9 16,8
Кмб. 63 0 4,5 15.4 20.0 54.5 4.5 14.8 18.3
Млк: 54.0 4,1 19,5 19.3 45,5 4 1 1й,4 17.4
пгг/м2
12345 6 I 123456 I 123456 I 12345 Отвальная Ллоскорезная Комбинированная Мелкая
Рис. 3. Численность сорняков (шт/м*) в посевах полевых культур при разных системах обработки почвы, 2014-2016 гг 1 - озимая пшеница; 2 - оеес+клевер; 3 клевер; 4 - озимая рожь; 5 - картофель; 6 - ячмень.
точенных в основном в верхнем слое почвы.
Обработка почвы оказывает влияние на глыбистость (табл. 2). Меньшая величина этого показателя отмечена при плоскорезной и комбинированной системах - 9 шт./м2 (7,7 %) и 10 шт./м2 (8,0 %) соответственно. Лучшая разделка поверхностного слоя объясняется использованием в этих вариантах для предпосевной обработки почвы игольчатой бороны БИГ-3, которая обеспечивает лучшее, чем зубовая борона, крошение верхнего слоя вращающимися игольчатыми дисками.
В целом следует отметить, что по всем системам обработки почвы глыбистость поверхности была низкой и отвечала агротехническим требованиям к качеству предпосевной обработки.
От глыбистости почвы зависит глубина заделки семян и равномерность их распределения в посевном слое (табл. 3). Больше всего семян озимых культур, заделанных на оптимальную глубину, отмечено при плоскорезной системе обработки почвы - 63,5 %, коэффициент вариации был равен 14,5 %. Максимальная в опыте доля семян яровых зерновых, заделанных на оптимальную глубину (54,5 %), установлена при комбинированной системе обработки почвы. Коэффициент вариации составил 14,8 %. В указанных вариантах отмечена и самая высокая масса проростов. Менее выровненной глубина заделки семян зерновых культур была
пои мелкой системе обработки почвы: коэффициент вариации колебался от 18,4 до 19,5 %. Средневзвешенная глубина заделки клубней картофеля по всем системам обработки почвы была примерно одинаковой, а коэффициент вариации составлял 8,8-11,9 %.
Выровненность глубины заделки семян оказала влияние на полевую
их дальнейшее развитие. На озимых культурах наибольшая густота стояния растений в фазе полных всходов, вес ной и перед уборкой отмечена при плоскорезной системе обработки почвы. На яровых зерновых лучшие показатели густоты стояния, сохранности и выживаемости установлены при комбинированной системе обработки почвы. Несколько ниже величины этих показателей были на фоне мелкой обработки, что связано с менее благоприятными агрофизическими сзойствамм почвы.
Применение удобрений обеспечило повышение сохранности и выживаемости растений на фоне всех систем обработки почвы.
На делянках опыта сложился мало-летне-корнеотпрысковый тип засоренности. Засоренность посевов (по численности и массе сорных растений) была различной, однако общей закономерностью стало увеличение числа сорняков на сЬоне плоскорезной и мел
всхожесть, густоту стояния растении и 4 Зависимость урожайности культур севооборота от используемых агротехно логий (2014-2016 гг.), т/га
Система о^тгаботкн почвы Фон Суммарный выход продукции в севообороте Средня" /ро^аГшостъ Прибавка (+/-)
система обработай почвы удобрен чя гербици да удобрения и гербициды
Отв. (к.) без У иГ 34,22 5,70 -
У 41,28 6.88 1 18
Г 35,07 5,84 0,14
УнГ 43.44 7,24 1,54
среднее 38,44 6 41
Пл. без У и Г 34.67 5,78 008
У <11,83 6,97 1,19
Г 36,74 6,12 0,34
УнГ 44.04 7,34 1,56
среддес 39,27 6.55
Кмб. йетУ иГ 34,51 5,75 0.05
У 41,54 6.92 1 17
Г 35,57 5,93 0,18
У и Г 4? 66 7,28 1,53
среднее 38,86 6,47
Млк. без У и Г 31,83 530 -0.40
У 38,45 6,41 1.11
Г 33,58 5,60 0,30
У п Г 39,98 6.66 1,36
среднее 35,97 5,99
НСР<ц по фактору: А 0,05 ВиАВ 0,58 С, АС, ВС и АВС 0,13 0,15
Зимгрскт ЭемлеШод
№ 4(82)2017
кой систем обработки почвы, по сравнению с отвальной, перед обработкой посевов гербицидами в 1,5 раза (рис. 3).
Учет засоренности перед уборкой продемонстрировал значительное снижение численности сорняков в вариантах с применением гербицидор Техническая эффективность на малолетних сорняках составила 57,2-80,0 %, на многолетних-50,0-71,4 %, при этом масса сорняков уменьшилась на 71,889,0 %
Системы обработки почвы в комплексе с применением удобрений и гербицидов оказали влияние на развитие культур севооборота. Так, большая высота, сырая и абсолютно-сухая масса растений озимых культур отмечены по плоскорезной обработке. Это связано с улучшением водного режима почвы, особенно в осенний период, что способствовало активному развитию растений. На яровых зерновых больший эффект имело сочетание отвальной и плоскорезной систем обработки почвы, что выразилось в увеличении высоты растений на 6,5 %, сырой и абсолютно-сухой массы в фазе выметывания (колошения) на 6,2 и 8,2 % соответственно, по сравнению с отвальной технологией. Для развития клевера наиболее эффективной была традиционная вспашка, а для картофеля - плоскорезная обработка.
Нс1 всех культурах при мелкой системе обработки величины изучаемых показателей снижались. Это может быть связано с ухудшением агрофизических свойств почвы, высокой засоренностью и уменьшением активности почвенной микрофлоры.
Из изучаемых элементов агротех-нологий (обработка почвы, удобрения, гербициды) наибольшее влияние на развитие растений оказали удобрения. Они в значительной степени увеличивали кустистость, высоту и массу зерновых культур, по сравнению с вариантами без внесения. На клевере и картофеле положительное действие удобрений проявилось в увеличении количества стеблей, накоплении сырой и абсолютно-сухой массы растений.
Комплексное применение удобрений и гербицидов на фоне различных систем обработки почвы способствовало формированию максимальных в опыте прибавок урожайности в среднем по культурам севооборота - 1,361,56 т/га.
Таким образом, из изучаемых эле ментов агротехнологий разной ин тенсивности наиболее значимое влияние на рост, развитие и урожайность культур севооборота оказали удобрения (28,8 %) далее следовали гербициды (8,6 %) и система обработки почвы (4,6 %).
Литература
1. Борин A.A., Лощинина А.Э. Влияние обработки почвы в комплексе с применением удобрений и гербицидов на урожайность культур севооборота // Земледелие. 2015. №7. С. 17-20
2. Рзаева В.В. Засоренность яровой пшеницы при различных способах обработки почвы в Северном Зауралье // Земледелие. 2013. № 8. С.25-27
3. Шило И.Н., Романюк H.H., Агей-чик В.А. Механический предохранитель рабочего органа машины для обработки почвы // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2014. №1. С. 30-34.
4. Еськов А.И. Повышение эффективности использования растительных остатков в ресурсосберегающих технологиях // Совершенствование научных основ технологий производства и применения органических удобрений Владимир, 2013. С.506-512
5. Кульков В., Данилов А., Шишкин А. Почвозащитная и минимальная обработка чистого пара под озимую рожь в Саратовской области // Главный агроном. 2013. №7. С. 9-11
6. Николаев В.А., Мазиров М.А., Зинченко С.И. Влияние разных способов обработки на агрофизические свойства и структурное состояние почвы // Земледелие. 2015 № 5. С. 18-20
AGRICULTURAL TECHNOLOGIES AND PRODUCTIVITY OF CROP ROTATIONS UNDER CONDITIONS OF THE UPPER VOLGA REGION
A.A. Borin, L.K. Konovalova, A.E. Loshchinina
tVe studied agricultural technologies of different intensity levels, providing for the usage of various tillage systems, fertilizers and herbicides in a stationary field crop rotation: bare fallow - winter wheat - oat + clover - clover - winter rye - potato - barley. The investigation was carried out on sod-podzolic light loamy soils of Ivanovo region. Four systems of soil treatment were compared: moldboard plowing (commonly used), subsurface cultivation, combined (moldboard and subsurface) cultivation, and surface tillage. The purpose of the research was to determine the influence of agricultural technologies of different intensity levels on soil properties, development, and yield of crops. The highest density of soil composition was noted at surface tillage system. When plowing, a more uniform, in comparison with other cultivation systems, the arable layer was formed with a maximum content ofagronomically valuable (65.9%) and waterproof (42.2%) aggregates. The use of all tillage systems provided low clod content in the soil, corresponding to the quality of the pre-sowing treatment. The number of weeds in subsurface and surface systems was 1.5 times higher than at the moldboard plowing. In agricultural technologies of different intensity, fertilizers (28.8%) had the most significant effect on the growth, development, and yield of crops, followed by herbicides (8.6%) and soil treatment system (4.6%). Complex application of fertilizers and herbicides against the background of various soil cultivation systems contributed to the formation of maximum yield increments -1.36-1.56 t/ha. The study of various techniques of agrotechnics in the crop rotation revealed the expediency of their complex application.
Keywords: soil cultivation, agrophysical prooerties of soil, fertilizers, herbicides, infestation, productivity.
flJO Д fR7) 7f\
ft ii |1й1<йаМш
