Научная статья на тему 'Анализ систем зяблевой обработки почвы под зерновые культуры'

Анализ систем зяблевой обработки почвы под зерновые культуры Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
148
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
влага / влажность / вспашка / гербициды / минимизация / осадки / обработка почвы / почва / плотность / твердость / удобрения / фунгициды / химизация / moisture / moisture / plowing / herbicides / minimization / precipitation / tillage / soil / density / hardness / fertilizers / fungicides / chemicalization

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Яковлев Николай Степанович, Синещеков Виктор Ефимович, Маркин Владимир Викторович

Введение. Статья посвящена изучению влияния систем зяблевой обработки на водно-физические свойства почвы (влажность, твердость и плотность) и урожайность пшеницы Новосибирская 31 при разных уровнях химизации. Материалы и методы. Исследования проведены на опытном поле СибНИИЗиХ в ОПХ «Элитное» и на полигоне СибИМЭ, расположенными в центрально-лесостепном районе. Тип земель – чернозем выщелоченный среднесуглинистый в комплексе с серыми лесными почвами. Эксперимент проводился на двух фонах интенсификации: малоинтенсивный (нормальный) – без применения удобрений + гербициды; интенсивный – комплексное применение удобрений и химических средств защиты растений. Поле было распределено на участки. Методом расщепленных делянок накладывались четыре фона химизации поперек основных (зяблевых) обработок. Опыты закладывались в 4-х повторениях. Урожай учитывали методом сплошного комбайнирования. В течение вегетации проводили отбор почвенных образцов в верхнем метровом профиле для определения запасов влаги и плотности. Одновременно пенетрометром SC 900 проводили замеры твёрдости почвы на глубину до 45 см. Результаты: в данной работе отражены закономерности изменения влажности почвы в зависимости от систем основной обработки до посева и после уборки урожая, представлены графики изменения твердости почвы в зависимости от приемов обработки и глубины погружения плунжера пенетрометра (твердомера). Также приведены зависимости твердости и плотности почвы от влажности и глубины погружения плунжера пенетрометра. Представлены результаты изменения урожайности по четырём вариантам химизации на двух уровнях химизации. Обсуждение. В результате исследований установлено, что где ежегодно проводили отвальную пахоту на глубину 20–22 см, влажность почвы на глубине 20 см была 18,3 %, на глубине 40 см – 14,9 %. Максимальная твердость почвы находилась на глубине 20 см. По мере снижения влажности твёрдость почвы повышалась. Полосная плоскорезная разноглубинная обработка почвы по запасам влаги достоверно не отличалась от ежегодной безотвальной обработки и минимальной. На участке, где отвальная пахота проведена по необработанному фону, твердость почвы достигала максимума только на глубине 27,5 см. Полученный урожай при различных уровнях химизации позволяет выявить оптимальный прием основной обработки для каждого поля севооборота при возделывании зерновых культур. Заключение. Системы основной обработки оказывают влияние на урожайность пшеницы Новосибирская 31. В частности, на фоне без средств химизации более высокая урожайность отмечалась по зяблевой вспашке, существенно ниже по мелкой зяблевой обработке и системе No-Till. При полном комплексе химизации максимальная урожайность яровой пшеницы отмечалась в варианте с полосной плоскорезной разноглубинной обработкой. Значительно меньше рассматриваемый показатель на этом фоне был по мелкой обработке и системе No-Till. По другим системам основной обработки урожайность пшеницы занимала промежуточное положение.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Яковлев Николай Степанович, Синещеков Виктор Ефимович, Маркин Владимир Викторович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Analysis of ways to processing the soil for cereals culture

Introduction. The article is devoted to the study of the influence of autumn cultivation systems on the water-physical properties of the soil (moisture, hardness and density) and the yield of Novosibirskaya 31 wheat at different levels of chemicalization. Materials and methods. The research was carried out on the experimental field of SibNIIZiKh in the «Elitnoye» OPKh and on the SibIME test site, located in the central forest-steppe. Land type – leached medium loamy chernozem in combination with gray forest soils. The experiment was carried out on two intensification backgrounds: low-intensity (normal) – without the use of fertilizers + herbicides; intensive – complex application of fertilizers and plant protection chemicals. The field was divided into plots. The method of split plots was applied to four backgrounds of chemicalization across the main (autumn) treatments. The experiments were carried out in 4 repetitions. The harvest was taken into account by the method of continuous combining. During the growing season, soil samples were taken in the upper 1-meter profile to determine moisture reserves and density. At the same time, the SC 900 penetrometer was used to measure soil hardness to a depth of 45 cm. Results. This work reflects the regularities of changes in soil moisture depending on the systems of the main cultivation before sowing and after harvesting, graphs of changes in soil hardness depending on the methods of processing and the depth of immersion of the penetrometer plunger (hardness tester) are presented. Also given are the dependences of soil hardness and density on moisture content and immersion depth of the penetrometer plunger. The results of changes in yield for four variants of chemicalization at two levels of chemicalization are presented. Discussion. As a result of the research, it was found that where the moldboard plowing was carried out annually to a depth of 20–22 cm, the soil moisture at a depth of 20 cm was 18.3 %, at a depth of 40 cm – 14.9 %. The maximum soil hardness was at a depth of 20 cm. As the humidity decreased, the soil hardness increased. In terms of moisture re-serves, flat-cut flat-cut strip tillage at different depths did not differ significantly from the annual non-moldboard tillage and the minimum one. In the area where moldboard plowing was carried out on an untreated background, soil hardness reached a maximum only at a depth of 27.5 cm. The resulting crop at various levels of chemicalization makes it possible to identify the optimal method of basic processing for each crop rotation field when cultivating grain crops. Conclusion. The main tillage systems affect the yield of wheat Novosibirskaya 31 In particular, against the background without chemicals, a higher yield was noted for autumn plowing, significantly lower for shallow autumn tillage and the No-Till system. With a full complex of chemicalization, the maximum yield of spring wheat was observed in the variant with flat-cut strip cutting at different depths. Against this background, the considered indicator was significantly less for fine processing and the No-Till system. Wheat yields were intermediate in other main processing systems.

Текст научной работы на тему «Анализ систем зяблевой обработки почвы под зерновые культуры»

ISSN 2227-9407 (Print) Вестник НГИЭИ. 2021. № 4 (119)

05.20.01 ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВАМИ

05.20.01

УДК 631.431: 631.51.01

DOI: 10.24412/2227-9407-2021 -4-5 -20

Анализ систем зяблевой обработки почвы под зерновые культуры

Н. С. Яковлев , В. Е. Синещеков, В. В. Маркин

Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН (СФНЦА РАН), р. п. Краснообск, Россия

* yakovlev-46@inbox. ru

Аннотация

Введение. Статья посвящена изучению влияния систем зяблевой обработки на водно-физические свойства почвы (влажность, твердость и плотность) и урожайность пшеницы Новосибирская 31 при разных уровнях химизации.

Материалы и методы. Исследования проведены на опытном поле СибНИИЗиХ в ОПХ «Элитное» и на полигоне СибИМЭ, расположенными в центрально-лесостепном районе. Тип земель - чернозем выщелоченный среднесуглинистый в комплексе с серыми лесными почвами. Эксперимент проводился на двух фонах интенсификации: малоинтенсивный (нормальный) - без применения удобрений + гербициды; интенсивный - комплексное применение удобрений и химических средств защиты растений. Поле было распределено на участки. Методом расщепленных делянок накладывались четыре фона химизации поперек основных (зяблевых) обработок. Опыты закладывались в 4-х повторениях. Урожай учитывали методом сплошного комбайнирования. В течение вегетации проводили отбор почвенных образцов в верхнем метровом профиле для определения запасов влаги и плотности. Одновременно пенетрометром SC 900 проводили замеры твёрдости почвы на глубину до 45 см. Результаты: в данной работе отражены закономерности изменения влажности почвы в зависимости от систем основной обработки до посева и после уборки урожая, представлены графики изменения твердости почвы в зависимости от приемов обработки и глубины погружения плунжера пенетрометра (твердомера). Также приведены зависимости твердости и плотности почвы от влажности и глубины погружения плунжера пенетрометра. Представлены результаты изменения урожайности по четырём вариантам химизации на двух уровнях химизации.

Обсуждение. В результате исследований установлено, что где ежегодно проводили отвальную пахоту на глубину 20-22 см, влажность почвы на глубине 20 см была 18,3 %, на глубине 40 см - 14,9 %. Максимальная твердость почвы находилась на глубине 20 см. По мере снижения влажности твёрдость почвы повышалась. Полосная плоскорезная разноглубинная обработка почвы по запасам влаги достоверно не отличалась от ежегодной безотвальной обработки и минимальной. На участке, где отвальная пахота проведена по необработанному фону, твердость почвы достигала максимума только на глубине 27,5 см. Полученный урожай при различных уровнях химизации позволяет выявить оптимальный прием основной обработки для каждого поля севооборота при возделывании зерновых культур.

Заключение. Системы основной обработки оказывают влияние на урожайность пшеницы Новосибирская 31. В частности, на фоне без средств химизации более высокая урожайность отмечалась по зяблевой вспашке, существенно ниже по мелкой зяблевой обработке и системе No-Till. При полном комплексе химизации максимальная урожайность яровой пшеницы отмечалась в варианте с полосной плоскорезной разноглубинной обработкой. Значительно меньше рассматриваемый показатель на этом фоне был по мелкой обработке и системе No-Till. По другим системам основной обработки урожайность пшеницы занимала промежуточное положение.

Ключевые слова: влага, влажность, вспашка, гербициды, минимизация, осадки, обработка почвы, почва, плотность, твердость, удобрения, фунгициды, химизация.

Для цитирования: Яковлев Н. С., Синещеков В. Е., Маркин В. В. Анализ систем зяблевой обработки почвы под зерновые культуры // Вестник НГИЭИ. 2021. № 4 (119). С. 5-20. DOI: 10.24412/2227-9407-2021-4-5-20

© Яковлев Н. С., Синещеков В. Е., Маркин В. В., 2021

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.

© ®

Analysis of ways to processing the soil for cereals culture

N. S. Yakovlev*, V. E. Sineshekov, V. V. Markin

Siberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences (SFSCA RAS), Krasnoobsk, Russia * yakovlev-46@inbox.ru

Abstract

Introduction. The article is devoted to the study of the influence of autumn cultivation systems on the water-physical properties of the soil (moisture, hardness and density) and the yield of Novosibirskaya 31 wheat at different levels of chemicalization.

Materials and methods. The research was carried out on the experimental field of SibNIIZiKh in the «Elitnoye» OPKh and on the SibIME test site, located in the central forest-steppe. Land type - leached medium loamy chernozem in combination with gray forest soils. The experiment was carried out on two intensification backgrounds: low-intensity (normal) - without the use of fertilizers + herbicides; intensive - complex application of fertilizers and plant protection chemicals. The field was divided into plots. The method of split plots was applied to four backgrounds of chemicalization across the main (autumn) treatments. The experiments were carried out in 4 repetitions. The harvest was taken into account by the method of continuous combining. During the growing season, soil samples were taken in the upper 1-meter profile to determine moisture reserves and density. At the same time, the SC 900 penetrometer was used to measure soil hardness to a depth of 45 cm.

Results. This work reflects the regularities of changes in soil moisture depending on the systems of the main cultivation before sowing and after harvesting, graphs of changes in soil hardness depending on the methods of processing and the depth of immersion of the penetrometer plunger (hardness tester) are presented. Also given are the dependences of soil hardness and density on moisture content and immersion depth of the penetrometer plunger. The results of changes in yield for four variants of chemicalization at two levels of chemicalization are presented. Discussion. As a result of the research, it was found that where the moldboard plowing was carried out annually to a depth of 20-22 cm, the soil moisture at a depth of 20 cm was 18.3 %, at a depth of 40 cm - 14.9 %. The maximum soil hardness was at a depth of 20 cm. As the humidity decreased, the soil hardness increased. In terms of moisture reserves, flat-cut flat-cut strip tillage at different depths did not differ significantly from the annual non-moldboard tillage and the minimum one. In the area where moldboard plowing was carried out on an untreated background, soil hardness reached a maximum only at a depth of 27.5 cm. The resulting crop at various levels of chemicalization makes it possible to identify the optimal method of basic processing for each crop rotation field when cultivating grain crops. Conclusion. The main tillage systems affect the yield of wheat Novosibirskaya 31 In particular, against the background without chemicals, a higher yield was noted for autumn plowing, significantly lower for shallow autumn tillage and the No-Till system. With a full complex of chemicalization, the maximum yield of spring wheat was observed in the variant with flat-cut strip cutting at different depths. Against this background, the considered indicator was significantly less for fine processing and the No-Till system. Wheat yields were intermediate in other main processing systems.

Keywords: moisture, moisture, plowing, herbicides, minimization, precipitation, tillage, soil, density, hardness, fertilizers, fungicides, chemicalization.

For citation: Yakovlev N. S., Sineshekov V. E., Markin V. V. Analysis of ways to processing the soil for cereals culture // Bulletin NGIEI. 2021. № 4 (119). P. 5-20. DOI: 10.24412/2227-9407-2021-4-5-20

Подготовка почвы под посев является наиболее энергоёмкой операцией при возделывании зерновых культур. На обработку почвы расходуется от 44,5 до 54,3 % всех запасов дизельного топлива, предусмотренных технологическими картами в хозяйствах. Затраты на горюче-смазочные материалы в себестоимости продукции современного сельского хозяйства составляют большой вес. Это происходит из-за недостаточной адаптивности весенних и осенних обработок почвы к почвенно-климатическим

Введение

Причин недостаточной адаптивности обработки почв к внешним условиям много. Одной из них является недостаточный набор почвообрабатывающей техники у земледельцев, зачастую морально устаревшей. Однако даже при наличии современной сельскохозяйственной техники многие фермеры не получают желаемых результатов от ее применения. Основной причиной является отсутствие систем обработки почв для конкретных при-

родно-сельскохозяйственных зон. Необходимость решения этой проблемы очевидна. Из-за неадекватности обработок почвы в южной лесостепи Новосибирской области ежегодно безвозвратно теряется до 10 т/га ценных черноземных почв. По этой причине за последние 40 лет содержание гумуса на черноземных почвах уменьшилось в среднем на 3 % от его исходных значений (7-11 %). За счет применения высокоэффективных систем обработки можно значительно снизить эрозионные процессы почвы.

Решение проблемы экологизации земледелия на современном этапе сопряжено с развитием и освоением наукоемких технологий. Это максимальное ресурсо- и энергосбережение, сохранение почвенного плодородия, экологическая безопасность и охрана окружающей среды на основе минимизации обработок почвы и перехода на прямой посев, вплоть до освоения системы No-Till, в рамках адап-тивноландшафтных систем земледелия [4; 5; 6].

На черноземных почвах лесостепи Западной Сибири технология No-Till вполне конкурентоспособна, по отношению к традиционной технологии на основе глубокого рыхления. Уже к 5 году освоения технологии прямого посева, то есть к завершению начальной фазы перехода к No-Till, происходят, хотя небольшие, но положительные изменения структурного состояния чернозема выщелоченного. Эти изменения связаны с насыщением бывшего пахотного горизонта растительными остатками и благоприятным влиянием стержневой корневой системы, вводимой в зерновой севооборот горчицы. Формирование на поверхности почвы постоянного слоя мульчи вместе с ходами отмерших корней растений запускает процессы почвооборазования, соответствующие естественным, так называемое биологическое саморыхление [7].

В связи с изменением форм собственности в аграрном секторе и диспаритетом цен на сельскохозяйственную и промышленную продукцию уделяется большое внимание процессу совершенствования систем обработки почвы с учетом особенностей фитосанитарной обстановки полей, уровня плодородия почв, метеорологических условий. В литературе отмечается, что требуемое строение и свойства пахотного слоя почвы при возделывании зерновых культур возможно лишь при оптимизации системы обработки почвы, системы удобрений и системы защиты растений от вредных объектов (сорняки, болезни, вредители). В свою очередь, системы обработки почвы в общем случае включают послеуборочные (в т. ч. зяблевые), ранневе-сенние, предпосевные, посевные и послепосевные обработки [8; 9; 10].

Одним из важных параметров почвы является ее твердость. Твердость с помощью современных технических средств настолько просто измерить, что делает очень нужным использование этого показателя для изучения неоднородности физического состояния почв в пространстве поля, а значит, в точном земледелии. Особенно перспективна оценка твердости физического состояния обрабатываемого слоя весной перед проведением предпосевной обработки. Использование показателя твердости в дополнение к показателю плотности почвы позволит получить более полную оценку агрофизического состояния почвы, улучшить почвообрабатывающие орудия и эффективность их эксплуатации [11].

Термин «твердость почвы» в почвоведении традиционно используют в отношении сопротивления пенетрации. Таким образом, сопротивление пе-нетрации и твердость - термины-аналоги, но использование термина «сопротивление пенетрации» более физически строго, так как твердость — сопротивление материала вдавливанию или царапанию -не является физической постоянной, а представляет собой сложное свойство, зависящее как от прочности и пластичности почвы, так и от метода измерения. При высоких значениях этого показателя часто заметно снижается всхожесть семян и оказывается значительное механическое сопротивление развивающейся корневой системе растений, изменяется водный, воздушный и тепловой режимы почвы, что отрицательно влияет на развитие самих растений. Кроме того, сопротивление пенетрации почвы оказывает большое влияние на тяговое сопротивление машин и орудий. Сопротивление пенетрации зависит от разнообразных почвенных свойств так же, как и компрессия, и сопротивление сдвигу. Прежде всего, это влажность, при которой производят измерение, поскольку, как правило, измерение производят в полевых условиях. В песчаных и хорошо структурированных почвах по мере подсыхания почвы наблюдается максимум сопротивления пене-трации при влажности, близкой к 0,5-0,6 НВ (т. е. близкой к ВРК). При дальнейшем иссушении сопротивление пенетрации убывает, так как почва распадается на отдельные песчинки или агрегаты. В бесструктурной почве или почве с призматической структурой сопротивление пенетрации возрастает при уменьшении влажности практически линейно. Эта зависимость весьма интересна, она зависит от агрегированности почвы, её типа, механического состава и других факторов [12].

Цель нашего исследования - изучить агроэко-логическую эффективность систем зяблевой обработки на основе минимизации и химизации при

возделывании зерновых культур в условиях лесостепи Западной Сибири.

Задачи исследования:

1. Определить изменения твёрдости и влажности чернозема выщелоченного среднесуглинисто-го в зависимости от приемов обработки.

2. Сделать анализ урожайности яровой пшеницы при разных системах основной обработки почвы и уровнях химизации.

Материалы и методы

Исследования проводили на центральном опытном поле СибНИИЗиХ СФНЦА РАН в ОПХ «Элитное», расположенном в центрально-лесостепном Приобском агроландшафтном районе северопредалтайской лесостепной провинции [13]. Агроэкологическая группа земель - центрально-лесостепные плакорные земли, тип земель - чернозем выщелоченный среднесуглинистый в комплексе (5 %) с серыми лесными почвами. Опытное поле размещено в системе лесополос. Мощность гумусового горизонта (А1)чернозема выщелоченного сред-несуглинистого 39 см, во всех почвенных горизонтах преобладают фракции крупной пыли (41-48 %) и мелкого песка (19-26 %). Плотность почвы варьирует от 0,85-1,23 г/см3 в пахотном (0-30 см) слое, до 1,46 г/см3 в горизонте Вк. Удельная масса почвы составляет по горизонтам 2,4-2,5 г/см3. Влаж-

ность завядания в метровом слое 117,1 мм, продуктивная влага при НВ - 195 мм. Сумма поглощенных оснований составляет в гумусовом горизонте 35 мг-экв/100 г почвы, в иллювиальном - 27. Обменная и гидролитическая кислотность незначительны, в составе обменных оснований преобладают кальций и магний. Содержание гумуса в пахотном слое почвы 4,2-4,8 %, общего азота - 0,27-0,41 %, подвижного фосфора по Карпинскому и Замятиной

- 0,34-0,59 мг/кг, по Чирикову - 18-18,5 мг/100 г почвы, обменного калия - 7,0-7,7 мг/100 г почвы, рН водной вытяжки - 6,7.

Центрально-лесостепной Приобский агро-ландшафтный район характеризуется следующим агроклиматическим потенциалом:

- среднемноголетняя сумма температур выше 10 °С - 1770-1860°;

- среднемноголетняя сумма осадков за год 390-450 мм, в том числе за июнь 50-55, за июль -60-80 мм, за август - 55-65 мм;

- среднемноголетний коэффициент увлажнения 1,0-1,08;

- умеренное переувлажнение (Ку > 1,27) в районе повторяется 15 % лет, умеренное увлажнение (Ку = 1,0-1,27) - 30 %, умеренно дефицитное (Ку = 0,79-1,0) - 25 %, дефицитное (Ку = 0,58-0,79)

- 20 %, остродефицитное (Ку < 0,58) - 10 %.

Таблица 1. Метеорологические условия вегетационного периода 2020 г. Table 1. Meteorological Conditions of the 2020 Growing Season

Месяц / Декада / Decade Среднедекадная температура воздуха / Midle-decade air temperature, °С Сумма осадков, мм / Amount precipitation, mm

Month 2020 + к среднемноголетней / ± to medium many years 2020 % к среднемноголетней / % to medium many years

Май / May

Июнь / June

1 11,6

2 19,7

3 15,3 среднее / average 15,5

1 13,9

2 16,2 3 19,7

+3,0 +9,7 +2,1 +5,2 -1,5 -0,5 -1,6

20,5 1,4 31,8 53,7 16,0 7,8 0,0

186 11,6 20,5 149 123 35 0,0

среднее / average 16,6 -0,1 23,8 41

Июль / July

Август / August

1 21,2

2 20,9

3 17,1 среднее / average 19,7

1 21,4

2 18,5

3 16,0

-2,1

-2,0 -1,8 +0,7 +3,5 +2,5 +3,0

31.6 8,9 44,4 84,9 14,0

42.7

24.8

166 34 164 118 58 215 112

среднее / average 18,6 +3,0 81,5 124

Источник: составлено автором на основании данных АМС «Огурцово»

По данным АМС «Огурцово», вегетационный период 2020 года по тепло- и влагообеспеченности характеризовался умеренно дефицитным увлажнением (таблица 1). В целом для роста и развития сельскохозяйственных культур год можно считать благоприятным, что позволило сформировать культурам хороший урожай. По температурному режиму вегетационный период совпадает большей частью с многолетними данными, за исключением мая и августа месяцев, где температура воздуха была на 5,2 и 3,0 °С соответственно выше среднемноголет-ней величины (таблица 1).

Осадков выпало в мае 53,7 мм, что составляет 149 % от среднемноголетней нормы, в июне отмечался дефицит влаги, всего выпало 23,8 мм, что составляет 41 % от нормы, много осадков выпало в первой декаде июля - 31,6 мм или 166 % от нормы, в августе осадков было 124 % от среднемноголет-них значений - 81,5 мм. За период вегетации выпало 244 мм осадков, что составляет 108 % от нормы.

На каждом участке применялся определённый вид весенней обработки почвы (рис. 1).

Таблица 2. Схема полевого опыта и вид обработки участка в течение прошедших трёх лет Table 2. Experience scheme and type of site processing over the past three years

Участок / Год и культура / Year and sown crop

Plot 2020 г. пшеница / wheat 2019 г., рапс / rapeseed 2018 г., пар / steam

1 Вспашка / Plowing, 20-22 cм

3

4

5

6 7

Источник:

Плоскорезная разноглубинная / Flat-cut multi-depth Безотвальная / Moldless

20-22 см Безотвальная / Moldless 20-22 см

Технология No-Till / Technology составлено автором на основании

Вспашка / Plowing, 20-22 cм Без обработки / Without processing Плоскорезная разноглубинная / Flat-cut multi-depth Безотвальная / Moldless,

20-22 см Минимальная / Minimum, 10-12 см

Технология / No-Till Technology данных опытов 2020 года

Вспашка / Plowing, 20-22 cм Минимальная / Minimum, 10-12 см Плоскорезная разноглубинная / Flat-cut multi-depth Безотвальная / Moldless, 20-22 см Без обработки / Without processing Минимальная / Minimum,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10-12 см Без зяблевой обработки / Without winter treatment

Система No-Till и варианты с традиционной агротехнологией на разных фонах химизации изучаются в четырехпольном специализированном севообороте (пшеница - пшеница - пшеница -рапс). Технология No-Till была введена вместо ранее имевшегося в схеме варианта «нулевой» зяблевой обработки [14]. Традиционные технологии включают следующие варианты основной обработки:

1. Ежегодная вспашка под возделываемые культуры (пшеница, рапс) в указанном севообороте на глубину 20-22 см.

2. Комбинированная минимальная обработка (вспашка на 20-22 см в первом поле севооборота (пшеница), без основной обработки во втором поле (пшеница), безотвальная на глубину 20-22 см в третьем поле (пшеница) и минимальная в четвертом поле (рапс).

3. Плоскорезная полосная разноглубинная обработка (полоса шириной 40 см обрабатывается на глубину 28-30 см и чередуется с мелко-обработанной полосой шириной 60 см на глубину 10-12 см) под все культуры ежегодно.

4. Безотвальная обработка ежегодно на глубину 20-22 см.

5. Безотвальная разноглубинная обработка (безотвальная обработка на 20-22 см в первом поле севооборота (пшеница), без основной обработки во втором поле (пшеница), минимальная на глубину 10-12 см в третьем поле (пшеница) и безотвальная на 20-22 см в четвертом поле (рапс)).

6. Минимальная обработка (плоскорезная обработка на глубину 10-12 см) под все культуры ежегодно.

7. Технология во всех полях севооборота.

Big

Jfi

Контроль

Рис. 1. Схема размещения вариантов опыта полевого стационара. Обозначения: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 - варианты опыта; УГ - удобрения и гербициды; УФГ - удобрения, фунгициды, гербициды и ретарданты (интенсивный фон); 0 + Г - без удобрений, гербициды против одно- и двудольных сорняков Fig. 1. Layout of the options for the field hospital experiment. Designations: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 - experiment options; UG - fertilizers and herbicides; UFG - fertilizers, fungicides, herbicides and retardants (intensive background); 0 + G - without fertilizers, herbicides against mono- and dicotyledonous weeds. Источник: составлено автором на основании фотографии поля с делянками

Размеры делянок: ширина - 13 м, длина -100 м, площадь - 1 300 м2. Опыты по технологии No-Till и основной обработке почвы заложены в 4-х повторениях. Методом расщепленных делянок накладывались четыре варианта химизации поперек основных (зяблевых) обработок.

На яровой пшенице в фазу кущения на фоне УФГ и 0+Г применялись гербициды Аксиал (0,6 л/га) и Фокстрот (0,5 л/га). К данной баковой смеси добавляли ретардант ЦэЦэЦэ в дозе 1 л/га. Против болезней на фоне комплексной химизации в фазу колошения применяли Фалькон (0,6 л/га). Указанные гербициды применяли в посевах на фонах: О+Г, УФГ, У+Г, а фунгициды, инсектициды - в посевах только на фоне УФГ. Азотные удобрения в дозе 90 кг/га д. в. вносили перед посевом во второй декаде мая под яровую пшеницу на фонах: У+Г, УФГ в первом, втором и третьем полях специализированного севооборота во всех вариантах опыта сеялкой HARVEST-No-Till на глубину 10 см. В вариантах с традиционной технологией проводится предпосевная культивация агрегатом «Степняк» на глубину 6 см. Качество обработки почвы соответствовало ГОСТ 26244-84. Во всех вариантах опыта с традиционной технологией осуществляются следующие технологические операции: ранневесеннее боронование штригельными боронами в два следа, промежуточная культивация сеялкой СЗС-2,1 на 8 см, предпосевная культивация культиватором

«Степняк» на глубину 6 см, посев сеялкой HARVEST-No-Till на глубину 4 см в соответствии с ГОСТ 20915-2011 [15]. Расход семян при посеве пшеницы в опытах составляет 6 млн всхожих зерен/га, ярового рапса - 2,5 млн всхожих зерен/га.

Урожай учитывается методом сплошного комбайнирования комбайном САМПО-500. Экономическая оценка эффективности изучаемых технологий возделывания зерновых культур осуществляется по методическим рекомендациям [16]. Полученные экспериментальные данные обрабатываются методами дисперсионного анализа и другими методами статистической обработки (СНЕДЕКОР, STATISTICAL

В течение лета на опытных делянках проводился отбор почвенных проб на глубину один метр для определения запасов влаги и плотности почвы весовым методом по стандартным методикам. Одновременно в местах, где брали образцы почвы на влажность, проводили замеры твёрдости почвы на глубину до 45 см. Замеры проводили в пятикратной повторности по диагонали участка. Твердость почвы замеряли пенетрометром SC 900, результаты замеров обрабатывали с помощью программы Microsoft Excel 2010.

Результаты и обсуждение

В результате проведенных исследований получен объемный массив экспериментальных данных. Обработка результатов позволила получить графики

изменения твердости почвы в зависимости от её влажности, систем зяблевой обработки и глубины погружения плунжера пенетрометра (твердомера). Приведенные зависимости позволяют обосновать изучаемые системы основной обработки, используемые в агротехнологиях возделывания зерновых культур [17]. При анализе результатов установлено, что в посевах пшеницы по рапсу в фазу кущения в варианте опыта со вспашкой (участке № 1) влажность почвы на глубине 20 см составила 18,3 %, на глубине 40 см - 14,9 %. При этом максимальная твердость почвы находилась на глубине 20 см (2 152 кПа). Это обусловлено наличием плужной подошвы. По мере снижения влажности почвы к 20 июля (фаза колошения пшеницы) твёрдость повысилась на глубине 20 см до 3 944 кПа, а на глубине 40 см - с 1 814 до 4 036 кПа. (таблица 3). К 15 сентября (фаза полной спелости) влажность почвы на глубине 20 см равнялась 20,1 %, а на глубине 40 см - 18,2 %. При этом

твердость почвы увеличилась с 1 062 до 4 390 кПа. Необходимо отметить, что в мае выпало 53,7 мм осадков. В первой декаде июня - 16,0 мм, что определило достаточно высокую влажность верхнего слоя почвы. Во второй декаде июля осадков выпало всего 7,8 мм и влажность верхнего слоя почвы снизилась до 8,7-10,4 %. Снизилась влажность и на глубине 30-40 см до 12,4-11,9 %. В августе выпало 81,5 мм осадков и влажность почвы повысилась до 22,4 на глубине 10 см и до 18,2 на глубине 40 см (табл. 3). С повышением влажности в верхнем слое твердость почвы понизилась, а на глубине 40 см практически осталась на уровне июля. На основании полученных результатов можно предположить, что растения в засушливый период вытягивают влагу с нижних слоев и уплотняют почву, она остаётся в таком состоянии до осенних осадков. Только к весне её твердость на глубине 40 см становится в пределах 1 573-2 063 кПа.

Таблица 3. Влияние обработок на влажность и твердость почвы Table 3. Effect of treatments on soil moisture and hardness

№ участка / Plot No.

Вид обработки почвы / Soil treatment

Дата / Date

Глубина отбора образца почвы / Depth of soil sample selection, см

Влажность / Humidity, % Вода / Water м3/га Твердость, кПа / Hardness, kPa

10 20 30 40 10 20 30 40

1 Отвальная на / Moldboard, 20-22 см 16,5 18,3 16,2 14,9 82,2 1607 2152 2021 1814

3 Разноглубинная / Mid-depth, 12 и 28 см 14,1 15,7 17,1 15,4 76,3 2035 2021 1545 1573

4 Безотвальная / Moldboardless, 20-22 см 16.06 14,3 14,4 18,1 15,3 77,9 1459 1545 1593 1587

6 Минимальная / Minimum, 10-12 см 14,6 15,2 15,6 15,3 79 1656 2366 2277 2063

7 Без обработки / Processing without 16,6 17,5 12,8 19,2 86 2125 2049 2070 1814

1 Отвальная / Moldboard 20-22см 8,7 10,4 12,4 11,9 54,5 2794 3944 3277 4036

3 Разноглубинная / Mid-depth, 12 и 28 см 10,6 14,9 13,6 13,1 64 5244 3657 1690 3002

4 Безотвальная / Moldboardless, 20-22 см 20.07 8,2 11,9 13,4 12,5 57,8 3484 3209 4554 4036

6 Минимальная / Minimum, 10-12 см 6,5 10,3 10,2 9,7 47,1 5002 4899

7 Без обработки / Without processing 8,7 10,6 11,6 10,5 53,8 4266 3887 3622

1 Отвальная / Moldboard, 20-22см 22,4 20,1 19,2 18,2 99,6 558 1062 2318 4390

3 Разноглубинная / Mid-depth, 12 и 28 см 26,0 25,8 19,1 18,8 109,5 910 1855 1946 3650

4 Безотвальная / Moldboardless, 20-22 см 15.09 26,9 23,7 18,5 15,2 104,5 545 1732 2125 3008

6 Минимальная / Minimum, 10-12 см 25,6 24,6 15,1 9,4 94,5 920 1690 3519 2909

7 Без обработки / Without processing 22,5 21,3 18,5 15,2 100,7 1456 1994 3243 3199

Источник: составлено автором на основании результатов исследований 2020 года

По сохранению влаги в почве к 16 июня (фаза кущения) можно отметить, что на глубине до 40 см на участке № 1 (вариант со вспашкой), а также на участке № 7 (технология No-Till), в котором отсутствовала механическая обработка, влага сохранилась лучше 82,2-86 м3/га. На участке № 3, где ежегодно проводилась полосная плоскорезная разноглубинная обработка почвы, влажность и её твёрдость достоверно не отличались от участков

№ 4 (безотвальная обработка на глубину 20-22 см) и участка № 6 (минимальная обработка на 10-12 см), разница составляла всего 2,1 и 3,5 %. К 20 июля (фаза колошения) ситуация изменилась, на участке № 3 запасы влаги в почве были выше на 35,9 %, чем на участке № 6, и на 10,7 % в сравнении с участком № 4. К 15 сентября (полная спелость) влажность почвы за счет прошедших дождей повысилась и на участке № 3, запасы влаги также

были выше на 15,9 % участка № 6 и на 4,8 % чем на участке № 4.

В мае выпало осадков на 49 % выше среднего по многолетним наблюдениям, к 16 июня (фаза кущения) растения не успели израсходовать влагу, твердость почвы была относительно невысокой, поэтому просматривается зависимость её от изучаемых систем обработки (рисунок 2). На участке № 1 (вспашка) твердость почвы возрастает и на глубине 22,5 см достигает максимума (2 200 кПа), затем постепенно снижается до величины 1 700 кПа. На участке № 2 (комбинированная минимальная) отвальная пахота проведена по необработанному фону, твердость почвы достигла максимума (1 800 кПа) только на глубине 27,5 см и при дальнейшем погружении плунжера не изменялась до глубины 45 см. Эта закономерность просматривается и при ежегодной безотвальной обработке почвы на глуби-

К 15 сентября (фаза полной спелости) твердость почвы, даже при более высокой влажности до глубины 25 см, практически не изменяется, при дальнейшем погружении плунжера наблюдалось резкое локальное увеличение твердости в 1,5-2 раза в сравнении с измерениями от 16 июня (фаза кущения) (рисунок 3).

Урожайность пшеницы по рапсу существенно зависела от применяемой технологии (таблица 4). На контроле максимальная продуктивность отмечена в варианте с традиционной технологией со вспашкой (1,35-1,42 т/га). При традиционной технологии с минимальной зяблевой обработкой урожайность была значительно ниже (0,53 т/га), а минимальной она была и в системе No-Till (0,35 т/га). Применение гербицидов против всего спектра сорных растений в посевах пшеницы по рапсу второй

ну 20-22 см (участок № 4). Твердость почвы на участке № 5 (безотвальная разноглубинная обработка), где пахота проведена по необработанному фону, оказалась ниже, чем на участке № 4 (безотвальная обработка) (рисунок 2). На участке № 6 (минимальная обработка) твердость почвы достигла своего максимума (2 780 кПа) на глубине 15 см, при дальнейшем погружении плунжера зафиксировано ее снижение до 2 060 кПа. На участке № 7 (технология No-Till) повышение твердости проявилось уже на глубине 5 см, максимум твердости зафиксирован на глубине 12,5 см (2 280 кПа). Необходимо отметить, что на глубине 42,5 см твердость почвы выравнивалась и практически не зависела от изучаемых систем обработки. На основе анализа результатов исследования можно сделать заключение, что ежегодная мелкая обработка почвы приводит к уплотнению почвы и повышению её твердости.

культуры на фоне без удобрений обеспечило достоверную прибавку урожая, которая составила 0,372 т/га в сравнении с контролем. На этом фоне лучший урожай зерна отмечался при традиционных технологиях со вспашкой (1,84-1,94 т/га) и худший - в системе No-Till (0,31 т/га). Применение комплексной химизации значительно повысило продуктивность пшеницы по рапсу, которая при традиционных технологиях составила 3,46-3,92 т/га. При традиционной технологии с минимальной обработкой и в системе No-Till урожайность зерна значительно уступала другим вариантам опыта на этом фоне (2,87 и 2,08 т/га). При выращивании данной культуры на фоне удобрения + гербициды урожайность зерна была существенно меньше, чем на фоне комплексной химизации, с теми же закономерностями.

cd

о д

3 °

га Е-1

3000 2500 2000 1500 1000

500

'•N

sift / / — - • -— ...

J А А 1 / V. . / > !r s ■ 4

/ / / 'А' /

0

О 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 30 32,5 35 37,5 40 42,5 45 Глубина погружения плунжера твердомера, см / Depth of immersion, sm ^участок 1 л Участок 2 —- — -Участок 3 — Участок 3

-Участок 4 —•—Участок 5 —»--Участок 6 —■—Участок 7

Рис. 2. Твердость почвы на полях СибНИИЗиХ. Замеры 16.06.2020 г. Fig. 2. Soil density in the fields of SibNIIZIH. Measurements 16.06.2020 Источник: составлено автором на основании исследований 2020 года

Ù

cz

" с

3 S S м"

~ C/j

О о К С

gl О —

гд Рн О о M S3

H

5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0

< V 4

/ r > / > {

1 \ 1 -i t / < ê

J f _j u ■Ж, *

1

__/ X * V Ж "'s л? г

i —у г

1 / & и; < /

« m ш9

0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 30 32,5 35 37,5 40 42,5 45 Глубина погружения плунжера твердомера, см / Depth of immersion, sm — Участок 1 —-"--Участок la * Участок 2 —- — -Участок 3

--Участок4 —Участок5 — -«--Участок б —»—Участок?

Рис. 3. Твердость почвы на полях СибНИИЗиХ. Замеры 15.09.2020 г. Fig. 3. Soil density in the fields of SibNIIZIH. Measurements 15.09.2020 Источник: составлено автором на основании исследований 2020 года

Таблица 4. Влияние основной обработки почвы и уровня химизации на урожайность зерновых культур, т/га

Table 4. Effect of basic soil processing systems and chemicalization levels on crop grain, c/ha

Номер участка / Plot No. Поле № 4, вид обработки почвы / Field No. 4, type of tillage Уровень химизации / Chemicalization level Средняя Запасы влаги на /

контроль/ control гербициды / herbicides гербициды, удобрения / herbicides, fertilizers полный комплекс / complete complex урожайность / Average yield Moisture reserves at 16.06.20, т/га / t/ha

1 Вспашка, 20-22 см / Plowing, 20-22 cm 1,35 1,84 2,05 3,46 2,18 82,2

2 Вспашка, 20-22 см после «нулевой» / Plowing, 20-22 cm after «zero» 1,42 1,94 2,29 3,87 2,38

3 Плоскорезная разноглубинная / Flat-cut multi-depth 0,97 1,55 2,89 3,92 2,33 76,3

4 Безотвальная, 20-22 см / Moldless, 20-22 cm 1,06 1,06 3,08 3,82 2,25 77,9

5 Безотвальная, 20-22 см / Moldless, 20-22 cm 1,28 1,51 3,23 3,79 2,45

6 Минимальная, 10-12 см / Minimum, 10-12 cm 0,53 0,96 1,81 2,87 1,54 79,0

7 «Нулевая» / «Zero» 0,35 0,31 1,85 2,08 1,15 86,0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Среднее / Average 0,99 1,31 2,46 3,40 2,04

НСР05 по обработке = 0,24 т/га; НСР05 по химизации = 0,18 т/га, част. сред. = 0,48 т/га /

НСР05 for processing = 0.24 t/ha; НСР05 for chemicalization = 0.18 t/ha, part. medium = 0.48 t/ha Примечания: 1 - вспашка, 2 - комбинированная минимальная, 3 - полосная разноглубинная, 4 - безотвальная, 5 - безотвальная разноглубинная, 6 - минимальная, 7 - технологии No-Till /

Notes: 1 - plowing, 2 - combined minimum, 3 - strip at different depths, 4 - without moldboard, 5 - without mold-board at different depths, 6 - minimum, 7 - No-Till technologies. Источник: составлено автором по результатам полевого опыта 2020 года

Особо необходимо отметить плоскорезную разноглубинную обработку, результаты которой при полном комплексе уровня химизации выше на 2,6 % глубокой безотвальной и на 13,2 % - отвальной обработки. При этом расход топлива по сравнению с отвальной пахотой трактором К-701 с плугом П И1-9-35 ниже на 30 % (таблица 5). Сравнивая экономические показатели, необходимо отметить, что прибавка урожая при этом составила 0,10 и 0,46 т/га соответственно, а при стоимости

зерна 1 200 р/т равна 120 и 552 руб. Экономия топлива при этом составит 6,81 кг, при стоимости топлива 49 рублей сумма экономии равна 333,7 рублей. Кроме этого производительность ПРГ-5,4Н на 30 % выше, чем у К-701 с плугом ПП-9-35. Это повлияет на сроки посева и оплату труда трактористов. Следовательно, полосная плоскорезная разноглубинная обработка имеет значительное преимущество по сравнению с безотвальной и отвальной обработкой [18; 19; 20; 21].

Таблица 5. Показатели работы лемешного плуга и разноглубинного плоскорезного плуга Table 5. Indicators of the work of a blades plough and deep flat cutter plow

Фон, стерня зерновых культур / Background, stubble of grain crops

Плуг ПП-9-35 / Plow ПП-9-35

Плоскорез ПРГ-5,4Н / Flat cutter ПРГ-5,4Н

1 Трактор / Tractor К-701 К-701

Производительность, га: / Performance, ha:

2 за час основного времени / per hour of work 2,65 3,79

за час сменного времени / per hour of 2,11 3,01

3 Рабочая ширина захвата, м / The working width of the capture, m 3,41 5,30

4 Удельный расход топлива, кг/га / Specific fuel consumption, kg/ha 18,7 11,89

Глубина обработки, см / Processing depth, sm:

5 Лемехами / Blades 22,8 14,4

Долотом / Chisel - 33,7

6 Рабочая скорость, км/ч / Working speed, km / h 7,79 7,14

Источник: составлено автором по результатам испытаний на Алтайской МИС

На плотность и твёрдость почвы оказывает влияние её влажность, которая в большей степени зависит от характера механического воздействия на почвенный покров. Органическая часть почвы в виде измельченной соломы и погибших сорняков действует как ниппель, пропускают дождевую влагу к почве и надёжно удерживает её от испарения [11]. Эксперимент проведён на полигоне СибИМЭ.

Поле поделено на два участка, на первом участке (точки № 1 и № 2) в 2019 году были посевы пшеницы. На втором участке (точки № 5 и № 6) было паровое поле. Осенью, после уборки пшеницы, оба участка были обработаны культиватором на глубину 16 см. Замеры влажности почвы на участках проводили 24.04.2020 г. сразу после схода снега (табл. 6).

Таблица 6. Влажность почвы на поле по глубине в зависимости от его состояния Table 6. Soil moisture on the field depending on its condition

Глубина, Влажность почвы / Soil moisture, %

см / Пар / Пар / Стерня/ Стерня / Пар /

Depth, Clean field, № 1 Clean field, № 2 Stem, № 5 Stem, № 6 Clean field, №7

sm 24.04 19.09 24.04 19.09 24.04 19.09 24.04 19.09 19.09

10 17,8 16,7 20,0 17,4 20,5 22,5 20,3 22,3 20,2

20 19,9 14,5 19,8 18,5 20,7 22,3 19,9 21,6 21,2

30 18,1 18,5 22,1 21,3 20,7

40 20,8 21,3 19,9 18,3 20,6 13,4 19,6 18,8 18,0

60 20,8 19,5 19,7 18,4

80 21,8 19,4 19,5 18,4

100 18,5 20,4 19,2 18,7

Источник: составлено автором по результатам исследований 2020 года

На втором участке (точки № 5 и 6) 20 мая проведён посев пшеницы Новосибирская-41. После уборки пшеницы почва несколько дней оставалась укрытая измельченной соломой. Проведенные замеры показывают, что на поле, укрытом соломой, влажность верхнего слоя почвы выше на 20 %, а плотность почвы на 16,7 % ниже, чем по пару.

Твердость почвы на первом участке до глубины 30 см была значительно выше, чем на втором. На глубине 30-45 см твердость почвы на участках выравнивалась (рисунок 4). Повышенная твердость почвы на первом участке можно объяснить тем, что под посевами почва уплотнилась, а после уборки урожая в 2019 году её обработали культиватором и на поверхности не сохранилась стерня, соответственно влаги накопилось меньше (таблица 6). В те-

чение лета 2020 года на первом участке, по мере появления сорняков, почву периодически обрабатывали культиватором, и её твердость менялась только в верхнем слое. На втором участке - корни пшеницы истощали влагу, твердость почвы при этом на глубине 10 см увеличивалась до 1 400-1 700 кПа. После уборки урожая укрытая соломой почва впитала влагу, и её твердость верхнего слоя снизилась до 500-700 кПа, однако с увеличением глубины более 25 см твёрдость почвы резко начала увеличиваться. Максимальные значения твердости почвы (3 300-4 200 кПа) обнаружены на глубине 40 см (рисунок 5). В то время на незасеянной полосе между точками № 5 и 6 твердость почвы в точке № 7 на глубине 40 см находилась на уровне парового поля первого участка (1 800 кПа).

Рис. 4. Твердость почвы перед посевом, замеры проведены 24.04.2020 г. Fig. 4. Solid soil before sowing, measurements were taken on 24.04.2020 Источник: составлено автором на основании исследований 2020 года

Глубина погружения плунжера твердомера, см / Depth of immersion, cm ^Пар, точка №1 —»—Пар, точка №3 —»—Стерня, точка №5 ^Стерня, точка №6 --—Точка №7

Рис. 5. Твердость почвы после уборки пшеницы, замеры проведены 17.09.2020 г. Fig. 5. Solid soil after wheat harvesting, measurements were taken on 17.09.2020. Источник: составлено автором на основании исследований 2020 года

С повышением влажности твёрдость почвы снижается, с понижением - повышается. Влажность и твердость почвы по глубине на паровом поле изменяются в небольших пределах, в основном это зависит от выпавших за это время осадков. В посе-

вах пшеницы влажность и твердость почвы изменяются по мере расхода влаги растениями, выпавшие осадки во время вегетации не проникают на глубину более 20 см (рисунок 6).

10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 5 10 20 30 40 0 5 10 20 30 40 Пар Пар Стерня Стерня Защитка

Глубина взятия образца почвы / Depth, см

---Влажность_ Твердость

Рис. 6. Изменения влажности и твердости почвы по глубине Fig. 6. Changes in moisture and soil hardness by depth Источник: составлено автором на основании исследований 2020 года

Изменение плотности почвы на поле под паром соответствует изменению её твёрдости, по стерне эта закономерность не наблюдается. С увеличением глубины погружения плотность почвы

повышается, максимальная плотность почвы достигается на глубине 20 см, затем плотность почвы снижается (рисунок 7).

2,00

m

Л и id о

о 1- 1

С \

н Ч. mm

о я н о S.

1 / \ L (

о ё О сл V. У

/

1,00

10 20 П 30 ар 40 0 10 20 Пар 30 3 "лу 40 бин 0 ia в 10 зят 20 Ст ия 30 ерн бр 40 я азц 0 а ш 5 зчв 10 С ы / 20 тер Dei 30 ня 3th, 40 см 0 5 10 З 20 ащ] 30 ттк 40 а

Рис. 7. Изменения плотности почвы по глубине Fig. 7. Changes in soil density by depth Источник: составлено автором на основании исследований 2020 года

Заключение

1. В условиях умеренно дефицитного увлажнения вегетационного периода 2020 г. на черноземах выщелоченных на фоне без средств химизации возделывать пшеницу по рапсу возможно в основном по традиционной технологии со вспашкой, где урожайность составляла 13,5-14,2 ц/га. При этом минимальные значения продуктивности отмечались при ежегодной минимальной обработке (5,3 ц/га) и системе No-Till (3,5 ц/га).

2. Применение комплексной химизации значительно повысило продуктивность пшеницы по рапсу, которая при традиционных технологиях составила 34,6-39,2 ц/га, а наибольшая - по полосной плоскорезной разноглубинной обработке (39,2 ц/га). При традиционной технологии с минимальной обработкой и в системе No-Till урожайность зерна значительно уступала другим вариантам опыта на этом фоне (28,7 т/га и 20,8 ц/га). При выращивании данной культуры на фоне удобрения+гербициды

урожайность зерна была существенно меньше, чем на фоне комплексной химизации.

3. С повышением влажности твёрдость почвы снижается, с понижением - наоборот. На перепаханной с осени стерне пшеницы твердость почвы до глубины 30 см значительно выше, чем на поле под паром. Максимальная плотность почвы достигается на глубине 20 см.

4. Твердость почвы на паровых полях после схода снега в пределах глубины вспашки 17,5 см находится на уровне 300-400 кПа. С увеличением глубины до 27,5 см увеличивается до

1 200-1 400 кПа, при дальнейшем погружении плунжера твердомера твердость почвы снижается до 1 000-1 200 кПА. На поле с озимой пшеницей твердость почвы после схода снега находится в пределах 1 200-1 400 кПа, на уровне паровых полей, с течением времени твёрдость почвы, начиная с глубины 17,5 см, резко увеличивается и к уборке достигала более 4 000 кПа. С яровыми культурами твёрдость почвы до момента посева остаётся на уровне паровых полей, за период вегетации увеличивается и к уборке достигает максимальных значений (4 000-5 000 кПа ).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Добротворская Н. И., Погуленко А. А. Изменение свойств почв в эрозионном агроладшафте при агро-генном воздействии // Вестник АГАУ.2010. № 4 (66). С. 23-26.

2. Кирюшин В. И. Технологическая модернизация земледелия России: предпосылки и условия // Земледелие. 2015. № 6. С 6-10.

3. Кирюшин В. И., Власенко А. Н., Каличкин В. К. и др. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области. РАСХН. Сиб. отделение. Новосибирск. 2002. 388 с.

4. Rainbow R., Derpsch R. Advances in No-Till Farming Technologies and soil Compaction Management in Rainfed Farming Systems // Rainfed Farming Systems. London; New York : Springer, 2011. P. 991-1014.

5. Власенко А. Н., Власенко Н. Г., Коротких Н. А. Разработка технологии No-Till на черноземе выщелоченном лесостепи Западной Сибири // Земледелие. 2011. № 5. C. 20-22.

6. Кирюшин В. И. Проблемы экологизации земледелия в России (Белгородская модель) // Достижения науки и техники АПК. 2012. № 12. C. 3-6.

7. Власенко А. Н., Власенко Н. Г., Коротких Н. А. Проблемы и перспективы разработки и освоения технологии No-till на черноземах лесостепи Западной Сибири // Достижения науки и техники АПК. 2013. № 9. C.16-19.

8. Дубовик Д. В., Сухановский Ю. П., Нитченко Л. Б., Прущик А. В. Оценка ожидаемой урожайности по данным краткосрочных полевых опытов // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 8. С. 5-9.

9. Ахметзянов М. Р., Таланов И. П. Влияние систем основной обработки почвы и фонов питания на продуктивность культур звена полевого севооборота // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 10-13.

10. Никифоров М. В., Голубев В. В. Определение критерия качества предпосевной обработки почвы при использовании различных почвообрабатывающих машин // Вестник ФГБОУ ВО МГАУ им. В. П. Горячкина. 2018. № 6 (88). С. 11-16.

11. Медведев В. В., Мазиров М. А., Шеин Е. В. и др. Твёрдость почвы. Харьков : «Городская типография», 2009. 152 с.

12. Савельев Ю. А., Ишкин П. А. Влияние процесса промораживания почвы на ее разуплотнение и продуктивную способность // Вестник КрасГАУ. 2009. № 2. С. 137-140.

13. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области // РАСХН. Сиб. отд-ние. Сибниизхим. Новосибирск, 2002. 388 с.

14. Беляев В. И., Федякина О. С., Беляев Д. В., Бейфорт П. Я. Оценка эффективности посева яровой пшеницы с различной нормой высева по технологии No-Till в условиях Южной лесостепи Алтайского края // Вестник АГАУ. 2010. № 10 (72). С. 87-91.

15. Корниенко И. О. Техническое обеспечение технологий обработки почвы и посева яровых зерновых культур в Сибири // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. № 4. С. 44-46.

16. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М. : Россельхозиздат, 1984. 104 с.

17. Беляев В. И., Соколова Л. В. Агрегатный состав, твердость и влажность почвы в зависимости от технологии возделывания культур в ООО КХ «Партнер» Михайловского района Алтайского края // Вестник АГАУ. № 9 (191). С. 10-17.

18. ВасильевМ. А., Васильев С. А., Лопоткин А. М. Применение методов и технических средств контроля противоэрозионных технологий на агроландшафтах склоновых земель // Природообустройство. 2020. № 2. С.14-19.

19. Власенко А. Н., Слесарев В. Н., Лынов В. И. Минимизация глубокой плоскорезной зяблевой обработки сибирских чернозёмов // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2009. № 9. С. 96-101.

20. Власенко А. Н., Власенко Н. Г., Кудашкин П. И. Влияние технологии No-till на некоторые показатели плодородия чернозема выщелоченного лесостепи Приобья // Аграрная наука - сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана, Беларуси и Болгарии. 2017. С. 111-114.

21. Слесарев В. Н., Буянкин Н. И., Шмидт М. М. Энергосберегающие приемы обработки сибирских черноземов // Земледелие. 2007. № 3. С. 19-20.

Дата поступления статьи в редакцию 28.01.2021, принята к публикации 1.03.2021.

Информация об авторах: ЯКОВЛЕВ НИКОЛАЙ СТЕПАНОВИЧ,

доктор технических наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией обработки почвы и посева зерновых культур, главный научный сотрудник СибИМЭ

Адрес: Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН, Россия, 630501, Новосибирская область, р. п. Краснообск E-mail: yakovlev-46@inbox.ru Spin-код: 9053-3606

СИНЕЩЕКОВ ВИКТОР ЕФИМОВИЧ,

доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией агротехнологий, главный научный сотрудник СибНИЗиХ

Адрес: Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН, Россия, 630501, Новосибирская область, р. п. Краснообск E-mail: sivi_01@mail.ru Spin-код: 1352-3545

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

МАРКИН ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ,

старший научный сотрудник лаборатории обработки почвы и посева зерновых культур СибИМЭ Адрес: Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН, Россия, 630501, Новосибирская область, р. п. Краснообск E-mail: maslova1980@ngs.ru Spin-код: 7481-0805

Заявленный вклад авторов:

Яковлев Николай Степанович: проведение экспериментов, подготовка первоначального варианта текста, проведение анализа и подготовка первоначальных выводов, оформление результатов исследования в графиках, верстка и форматирование работы.

Синещеков Виктор Ефимович: обозначение методологической основы исследования, проведение экспериментов, критический анализ и доработка текста, анализ и дополнение текста статьи. Маркин Владимир Викторович: проведение экспериментов, сбор и обработка материалов.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

REFERENCES

1. Dobrotvorskaya N. I., Pogulenko A. A. Izmeneniye svoystv pochv v erozionnom agroladshafte pri agrogen-nom vozdeystvii [Changes in soil properties in erosive agrolandscape under agrogenic impact], Vestnik AGAU [Bulletin ASAU], 2010. No. 4 (66), pp. 23-26.

2. Kiryushin V. I. Tekhnologicheskaya modernizatsiya zemledeliya Rossii: predposylki i usloviya [Technological modernization of agriculture in Russia: prerequisites and conditions], Zemledeliye [Agriculture], 2015, No. 6, pp. 6-10.

3. Kiryushin V. I., Vlasenko A. N., Kalichkin V. K. i dr. Adaptivno-landshafitnyye sistemy zemledeliya Novosi-birskoy oblasti [Adaptive landscape farming systems in the Novosibirsk region], RASKHN. Sib. otdeleniye. Novosibirsk, 2002.388 p.

4. Rainbow R., Derpsch R. Advances in No-Till Farming Technologies and soil Compaction Management in Rainfed Farming Systems, RainfedFarming Systems, London; New York: Springer, 2011, pp. 991-1014.

5. Vlasenko A. N., Vlasenko N. G., Korotkikh N. A. Razrabotka tekhnologii No-Till na chernozeme vyshche-lochennom lesostepi Zapadnoy Sibiri [Development of No-Till technology on leached chernozem of the forest-steppe of Western Siberia], Zemledeliye [Agriculture], 2011, No. 5, pp. 20-22.

6. Kiryushin V. I. Problemy ekologizatsii zemledeliya v Rossii (Belgorodskaya model') [Problems of greening agriculture in Russia (Belgorod model)], Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of the agro-industrial complex], 2012, No. 12, pp. 3-6.

7. Vlasenko A. N., Vlasenko N. G., Korotkikh N. A. Problemy i perspektivy razrabotki i osvoyeniya tekhnologii No-till na chernozemakh lesostepi Zapadnoy Sibiri [Problems and prospects of development and development of No-till technology on the black soil of the forest-steppe of Western Siberia], Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of the agro-industrial complex], 2013, No. 9, pp. 16-19.

8. Dubovik D. V., Sukhanovskiy Yu. P., Nitchenko L. B., Prushchik A. V. Otsenka ozhidayemoy urozhaynosti po dannym kratkosrochnykh polevykh opytov [Estimation of the expected yield from short-term field trials], Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of the agro-industrial complex], 2019, Vol. 33, No. 8, pp. 5-9.

9. Akhmetzyanov M. R., Talanov I. P. Vliyaniye sistem osnovnoy obrabotki pochvy i fonov pitaniya na produk-tivnost' kul'tur zvena polevogo sevooborota [Influence of the systems of basic tillage and nutritional backgrounds on the productivity of crops in the field crop rotation link], Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of the agro-industrial complex], 2019, Vol. 33, No. 5, pp. 10-13.

10. Nikiforov M. V., Golubev V. V. Opredeleniye kriteriya kachestva predposevnoy obrabotki pochvy pri ispol'zovanii razlichnykh pochvoobrabatyvayushchikh mashin [Determination of the quality criterion for pre-sowing soil cultivation when using various tillage machines], Vestnik FGBOU VO MGAU im. V. P. Goryachkina [Bulletin of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education MGAU im. V. P. Goryachkina], 2018, No. 6 (88), pp. 11-16.

11. Medvedev V. V., Mazirov M. A., Shein Ye. V. i dr. Tvordost' pochvy [Soil hardness], Khar'kov: «Go-rodskaya tipografiya», 2009, 152 p.

12. Savel'yev Yu. A., Ishkin P. A. Vliyaniye protsessa promorazhivaniya pochvy na yeye razuplotneniye i pro-duktivnuyu sposobnost' [Influence of the process of soil freezing on its decompaction and productivity], Vestnik KrasGAU [Bulletin of KrasGAU], 2009, No. 2, pp. 137-140.

13. Adaptivno-landshaftnyye sistemy zemledeliya Novosibirskoy oblasti [Adaptive-landscape farming systems of the Novosibirsk region], RASKHN. Sib. otd-niye, Sibniizkhim, Novosibirsk, 2002, 388 p.

14. Belyayev V. I., Fedyakina O. S., Belyayev D. V., Beyfort P. Ya. Otsenka effektivnosti poseva yarovoy pshenitsy s razlichnoy normoy vyseva po tekhnologii No-Till v usloviyakh Yuzhnoy lesostepi Altayskogo kraya [Evaluation of the efficiency of sowing spring wheat with different seeding rates according to the No-Till technology in the conditions of the Southern forest-steppe of the Altai Territory], Vestnik AGAU [Bulletin ASAU], 2010, No. 10 (72), pp. 87-91.

15. Korniyenko I. O. Tekhnicheskoye obespecheniye tekhnologiy obrabotki pochvy i poseva yarovykh zerno-vykh kul'tur v Sibiri [Technical support of technologies for tillage and sowing of spring grain crops in Siberia], Sel'skokhozyaystvennyye mashiny i tekhnologii [Agricultural machines and technologies], 2015, No. 4, pp. 44-46.

16. Metodika opredeleniya ekonomicheskoy effektivnosti ispol'zovaniya v sel'skom khozyaystve rezul'tatov nauchno-issledovatel'skikh i opytno-konstruktorskikh rabot, novoy tekhniki, izobreteniy i ratsionalizatorskikh pred-lozheniy [Methodology for determining the economic efficiency of the use in agriculture of the results of research and development work, new technology, inventions and rationalization proposals], Moscow: Rossel'khozizdat, 1984, 104 p.

17. Belyayev V. I., Sokolova L. V. Agregatnyy sostav, tverdost' i vlazhnost' pochvy v zavisimosti ot tekhnologii vozdelyvaniya kul'tur v OOO KKH «Partner» Mikhaylovskogo rayona Altayskogo kraya [Aggregate composition, hardness and moisture content of the soil, depending on the technology of cultivation of crops in OOO KH «Partner» Mikhailovsky district of Altai Territory], Vestnik AGAU [Bulletin ASAU], No. 9 (191), pp. 10-17.

18. Vasil'ev M. A., Vasil'ev S. A., Lopotkin A. M. Primenenie metodov i tekhnicheskih sredstv kontrolya pro-tivoerozionnyh tekhnologij na agrolandshaftah sklonovyh zemel' [Application of methods and technical means of control of anti-erosion technologies on agricultural landscapes of slope lands], Prirodoobustrojstvo [Nature improvement], 2020, No. 2, pp. 14-19.

19. Vlasenko A. N., Slesarev V. N., Lynov V. I. Minimizatsiya glubokoy ploskoreznoy zyablevoy obrabotki sibirskikh chernozomov [Minimization of deep flat-cut autumn cultivation of Siberian chernozems], Sibirskiy vestnik sel'skokhozyaystvennoy nauki [Siberian Bulletin of Agricultural Science], 2009, No. 9, pp. 96-101.

20. Vlasenko A. N., Vlasenko N. G., Kudashkin P. I. Vliyaniye tekhnologii no-till na nekotoryye pokazateli plodorodiya chernozema vyshchelochennogo lesostepi priob'ya [Influence of no-till technology on some indicators of fertility of the leached forest-steppe chernozem of the Ob region], Agrarnaya nauka - sel'skokhozyaystvennomu pro-izvodstvu Sibiri, Mongolii, Kazakhstana, Belarusi i Bolgarii [Agrarian science - agricultural production in Siberia, Mongolia, Kazakhstan, Belarus and Bulgaria], 2017, pp. 111-114.

21. Slesarev V. N., Buyankin N. I., Shmidt M. M. Energosberegayushchiye priyemy obrabotki sibirskikh cher-nozemov [Energy-saving methods of processing Siberian chernozems], Zemledeliye [Agriculture], 2007, No. 3, pp.19-20.

The article was submitted 28.01.2021, accept for publication 1.03.2021.

Information about the authors: YAKOVLEV NIKOLAY STEPANOVICH, Dr. Sci. (Engineering), chief researcher

Address: Siberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences (SFSCA RAS), Russia, 630501, Novosibirsk Region, Krasnoobsk E-mail: yakovlev-46@inbox.ru Spin-Kog: 9053-3606

SINESHEKOV VIKTOR EFIMOVISH,

Dr. Sci. (Agricultural), chief researcher

Address: Siberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences (SFSCA RAS), Russia, 630501, Novosibirsk Region, Krasnoobsk E-mail: sivi_01@mail.ru Spin-Kog: 1352-3545

MARKIN VLADIMIR VIKTORONICH,

senior researcher Siberian scientific research institute of mechanization and electrification of agriculture of the SFSCAT RAS

Address: Siberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences (SFSCA RAS), Russia, 630501, Novosibirsk Region, Krasnoobsk E-mail: maslova1980@ngs.ru Spin-Kog: 7481-0805

Contribution of the authors:

Nikolai S. Yakovlev: implementation of experiments, preparation of the initial version of the text, analysis and preparation of the initial ideas, put results of the study in diagrams, made the layout and the formatting of the article. Viktor E. Sineshekov: specified a methodological basis of the study, implementation of experiments, critical analyzing and editing the text, analysing and supplementing the text.

Vladimir V. Markin: implementation of experiments, collection and processing of materials.

All authors have read and approved the final version of the manuscript.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.