CC BY
25
О/
ОБРАБОТКА ПОЧВЫ
doi: 10.24412/0044-3913-2021-6-3-8 УДК 631.582:633.1
Эффективность посева без основной обработки почвы в плодосменном и зернопаровом севооборотах центрального лесостепного Зауралья*
С. Д. ГИЛЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: kniish@ketovo.zaural.ru) И. Н. ЦЫМБАЛЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
A. Н. КОПЫЛОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Ю. В. СУРКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: yulishna10@mail.ru)
B. П. ЕФРЕМОВ, старший научный сотрудник Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения РАН, ул. Белинского 112 А, Екатеринбург 620142, Российская Федерация
Исследования проводили с целью изучения эффективности технологии посева без основной обработки почвы при возделывании культур в плодосменном и зернопаровом севооборотах. Работу выполняли в 2016-2020 гг. в Курганской области на выщелоченном малогумусном среднесуглинистом черноземе, содержавшем в пахотном слое 3,44...4,55 % гумуса, 75.108 мг/кг подвижного фосфора, 180.288 мг/кг обменного калия, с суммой поглощенных оснований - 19... 21 мг экв./100 г, рНсол - 5,4 ед. В опыте применяли отвальную, минимальную и нулевую системы обработки почвы. В варианте без обработки почвы лучшие условия по накоплению и сохранению почвенной влаги, азотному режиму почвы и фитосанитарному состоянию посевов складывались в зернопаровом севообороте. В засушливый год почва в слое 10.30 см уплотнялась выше оптимальных значений (до 1,36.1,39 г/см3),
в благоприятный - восстанавливалась до 1,27 г/см3. Плотность слоя почвы 0. 10 см оставалась в оптимальном диапазоне (1,18.1,22 г/см3). На неудобренном фоне урожайность яровой пшеницы, возделываемой без обработки почвы, была ниже чем при классической отвальной обработке в зернопаровом севообороте на 0,25 т/га (14,7 %), в плодосменном -на 0,34 т/га (21,0 %). На фоне азотных удобрений и средств защиты растений снижение урожайности яровой пшеницы при отказе от основной обработки почвы в зернопаровом севообороте составляло 0,09 т/га (в пределах ошибки опыта), в плодосменном - 0,28 т/га (15,5 %). Плодосменный севооборот имел преимущество по продуктивности и основным экономическим показателям (прибыль, себестоимость).
Ключевые слова: посев без обработки почвы, севообороты, средства интенсификации, культуры, урожайность, плотность почвы, запасы влаги, засоренность, экономическая эффективность.
Для цитирования: Эффективность посева без основной обработки почвы в плодосменном и зернопаровом севооборотах центрального лесостепного Зауралья/ С. Д. Гилев, И. Н. Цымбаленко, А. Н. Копылов и др.// Земледелие. 2021. № 6. С. 3-8. doi: 10.24412/0044-39132021-6-3-8.
В последние годы отечественная и зарубежная наука серьезное внимание уделяет вопросам сберегающего земледелия, базирующегося на нулевых технологиях обработки почвы (No-till). В мировом масштабе такие технологии применяются более чем на 10 % посевных площадей, а их ежегодный прирост составляет примерно 6 млн га [1, 2].
В Российской Федерации посевные площади, на которых сель-
скохозяйственные культуры воз-делываются без обработки почвы, пока не превышают 2 млн га. Более успешно осваивают эту технологию в Республике Башкортостан, Ставропольском и Алтайском краях, в Белгородской и Самарской областях [3]. Причина недостаточного распространения технологии No-till в нашей стране - нестабильные и противоречивые результаты исследований ее эффективности
[4]. Например, учеными Западной Сибири не выявлено существенных различий между технологией No-till и системой безотвального рыхления выщелоченного чернозема лесостепи Приобья в плане накопления продуктивной влаги и подвижных питательных элементов. По их мнению, сохранение и накопление растительных остатков на поверхности почвы в севообороте с культурами, обладающими стержневой корневой системой, может способствовать запуску механизма восстановления почвенной структуры, созданию оптимальной плотности сложения, улучшению питательного режима не ранее чем через 20 лет после начала применения нулевой технологии
[5]. Не установлена положительная роль нулевой системы обработки в изменении урожайности культур и плодородия почвы в СевероКазахстанской и Костанайской областях [6].
Вместе с тем, в литературных источниках приводятся сведения о положительном влиянии технологии посева без обработки почвы, по сравнению с классической отвальной обработкой, на влагообе-спеченность растений, производительность труда, затраты ресурсов и другие показатели [7]. Важное место в системе прямого посева отводится плодосмену [8]. Севооборот с чередованием культур теплого и холодного периода, мятликовых и широколистных, с разными типами корневых систем, считается базовой составляющей нулевой технологии. В плодосменных севооборотах имеется возможность снизить отрицательные воздействия, связанные с отсутствием обработки почвы (за-
*работа выполнена в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования по теме № 0532-2021-0002 «Усовершенствовать систему адаптивно-ландшафтного земледелия для Уральского региона и создать агротехнологии нового поколения на основе минимизации обработки почвы, диверсификации севооборотов, рационального применения пестицидов и биопрепаратов, сохранения и повышения почвенного плодородия и разработать информационно-аналитический комплекс компьютерных программ, обеспечивающий инновационное управление системой земледелия».
Ы (D 3 ь
(D д
(D Ь 5
(D
О) 2 О м
соренность посевов, уплотнение почвы, распространение вредителей и болезней) и тем самым стабилизировать урожайность возделываемых культур, особенно в регионах с недостаточным увлажнением. Высокий интерес представляет возделывание по этой технологии засухоустойчивых культур.
По сведениям ученых Казахстана в регионах с недостаточным увлажнением в плодосменных севооборотах вместо паровых полей можно успешно размещать горох и нут, а из пропашных культур - раннеспелую кукурузу [9].
Учитывая то, что кукуруза плохо переносит уплотнение почвы и для ее возделывания требуется глубокая отвальная обработка, в ряде регионов под посев кукурузы применяют полосную систему обработки (Б^р-^11) [10]. Ее преимущество обусловлено положительным влиянием рыхлой почвы на рост, развитие растений и урожайность кукурузы, что обеспечивает повышение выхода зерна с единицы севооборотной площади плодосменного севооборота и улучшение мульчирующего эффекта в системе прямого посева
[11]. Аналогичного мнения придерживается академик В. И. Кирюшин, который считает, что зерновая кукуруза в условиях минимальной системы почвообработки - одна из основных высокопродуктивных мульчирующих культур и поставщиком лабильного органического вещества в почву для Зауральского и Западно-Сибирского регионов
[12].
Приведенные примеры свидетельствуют о том, что использование системы посева без основной обработки почвы в Зауралье, расположенном в зоне рискованного земледелия, недостаточно обеспеченной материальными, финансовыми и трудовыми ресурсами, позволит уменьшить энергетические затраты на обработку почвы, более эффективно использовать имеющиеся природные и людские ресурсы, стабилизировать производство сельскохозяйственной продукции.
Цель исследований - изучить эффективность применения технологии посева без основной обработки почвы в плодосменном и традици-¿^ онном для Зауралья зернопаровом ° севооборотах.
«о Дляеедостижениярешалиследу-^ ющие основные задачи - установить о» степень влияния нулевой технологии | в плодосменном и зернопаровом севооборотах на влагозапасы почвы, ® азотный режим, агрофизические 5 показатели, засоренность посевов, $ урожайность культур, продуктив-
ность и экономическую эффективность севооборотов.
Работу проводили в Курганском научно-исследовательском институте сельского хозяйства - филиале ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН. Полевые эксперименты закладывали в плодосменном севообороте (горох -яровая пшеница - кукуруза - яровая пшеница), заложенном в 2016 г., и в ранее освоенном (2008 г.) зернопаровом севообороте (пар - яровая пшеница - яровая пшеница - яровая пшеница), наиболее распространенном в Зауралье. Все поля развернуты во времени и пространстве, повторность - четырехкратная. Площадь делянки - 304 м2 (7,6 м х 40 м), субделянки - 152 м2 (7,6 м х 20 м).
Почва опытного участка - маломощный средне- и легкосуглинистый выщелоченный чернозем с содержанием гумуса (по Тюрину) 3,4...4,5 %; обменного калия (по Масловой) - 180.288 мг/кг; подвижного фосфора (по Чирикову) на контрольных(неудобренных)делянках - 53.58 мг/кг, на удобренных -75.108 мг/кг. Сумма поглощенных оснований - 19.21 мг экв./100 г почвы, рН - 5,4 ед.
' ^ сол. ' ^
В опыте изучали три системы обработки почвы: отвальную (осенью плугом ПЛН-4-35 на глубину 20.22 см), минимальную (осенью БДМ-3,0 на глубину 8.10 см) и нулевую (без основной обработки). В работе представлены результаты исследований за 2016-2020 гг.
Пшеницу и горох высевали сеялкой СКП-2,1 с использованием двух видов сошников: при нулевой обработке - узкие анкерные с нормой высева пшеницы 4,0 млн шт./га, гороха - 1,2 млн шт./га; при отвальной и минимальной системах обработки - культиваторного типа с нормой высева 4,5.5,0 млн шт./га и 1,5 млн шт./га соответственно. Под посев кукурузы, возделываемой на фуражное зерно, из-за отсутствия специальной техники моделировали полосную систему обработки. Осенью почву обрабатывали культиватором КСТ-3,6 «Мигель» с долотообразными стойками на глубину 18.20 см. В рыхлые щели, подготовленные таким образом, проводили посев кукурузы сеялкой СКП-2,1, оборудованной анкерными сошниками и редуктором для высева крупных семян, с нормой высева 80 тыс. шт./га. Сроки посева: горох - первая декада мая, пшеница и кукуруза - третья декада мая. Семена пшеницы перед посевом обрабатывали тритиконазол содержащим фунгицидом.
За 5.6 дней до посева на нулевом фоне применяли глифосат-
содержащие гербициды против ранних и зимующих видов сорняков, а в период кущения пшеницы во всех вариантах проводили химическую прополку против однолетних, многолетних двудольных и мятли-ковых сорняков баковой смесью сложного 2-этилгексилового эфира 2,4-Д и феноксапроп-П-этила. Под посев кукурузы вносили почвенный гербицид (д.в. ацетохлор), в период вегетации проводили обработку препаратом Стеллар (д.в. димети-ламинная соль + топрамезон). Для снятия засоренности однолетними мятликовыми сорняками в посевах гороха применяли гербициды, содержащие флуазифоп-П-бутил. Против вредителей горох обрабатывали инсектицидами, содержащими дельтаметрин. В годы эпифитотии листостебельных болезней посевы пшеницы защищали фунгицидами пропиконазольной и тебуконазоль-ной групп.
Пар в системе нулевой технологии обрабатывали по типу химического глифосатсодержащими гербицидами (две обработки за летний период). Технологические операции при возделывании культур в рамках отвальной и минимальной систем обработки почвы соответствовали требованиям региональной системы земледелия Курганской области [13].
Под все культуры севооборотов вносили только азотные удобрения, так как подвижным фосфором почва опытного участка обеспечена в средней степени. Их врезали в верхний слой почвы сеялкой СЗ-3,6, работающей в активном режиме, непосредственно перед посевом. На 1 га севооборотной площади в вариантах с отвальной и минимальной системами обработки в зернопаровом севообороте вносили Ы20 (в паровом поле и под пшеницу по пару удобрения не использовали, под вторую и третью пшеницы - заделывали по Ы40); в плодосменном -Ы25 (под кукурузу и пшеницу после кукурузы - по М40, под пшеницу после гороха - Ы20).
В вариантах без обработки почвы в зернопаровом севообороте вносили Ы25 (под пшеницу по пару - Ы20, под вторую и третью пшеницы после пара - по Ы40). В плодосменном севообороте - Ы30 (под кукурузу - Ы60, под горох не вносили, под пшеницу после гороха - Ы20, после кукурузы -Ы40). Контролем служили варианты без удобрений.
Использовали семена районированных сортов: яровой пшеницы -Терция или Зауралочка, гороха -Аксайский усатый 55, кукурузы -гибрид Кубанский 101 СВ. Уборку
1. Весенние запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы в зависимости от севооборота и системы обработки (среднее за 2016-2020 гг.), мм
Культура Система обработки почвы
отвальная | минимальная | нулевая
Зернопаровой севооборот
Пшеница по пару 112 110 127
Вторая пшеница после пара 100 104 107
Третья пшеница после пара 100 101 109
Среднее по севообороту 104 105 114
Плодосменный севооборот
Горох 99 96 98
Пшеница после гороха 106 98 102
Кукуруза 107 1 05 97
Пшеница после кукурузы 106 97 98
Среднее по севообороту 106 100 99
НСР 05 3
и учет урожая осуществляли с использованием комбайна Сампо 500, оборудованного измельчителем, что позволяло распределять солому и листостебельные остатки кукурузы по поверхности почвы.
Сопутствующие исследования, наблюдения и учеты проводили по общепринятым методикам и ГОСТам. Математическую обработку результатов исследований выполняли с использованием программ Ехсе1 и 6.0 методом дис-
персионного анализа в изложении Б. А. Доспехова (1988), экономиче-
пять лет составило в среднем 15 мм (13,2 %), а максимальные в опыте весенние влагозапасы в метровом слое (127 мм) отмечены в химическом пару по нулевому фону (табл. 1).
В необработанной почве зерно-парового севооборота запасы продуктивной влаги были в среднем на 10 мм выше, чем после отвальной обработки. В плодосменном севообороте весенние влагозапасы при минимальной системе обработки были ниже, чем в варианте с традиционной отвальной, в среднем на 6 мм, при нулевой - на 7 мм.
Причина низкой эффективности кукурузной мульчи, вероятно, заключается в несовершенстве технологии уборки. Комбайн Сампо 500 не обеспечивает качественного измельчения растительных остатков этой культуры и равномерного их распределения по делянке, в отличие от пшеничной мульчи, которая значительно мельче и легче, поэтому ровнее ложилась на поверхность почвы. При уборке зерновой кукурузы современным комбайном в производственных опытах (КФК «Суслова») отмечали равномерное покрытие уборочной площади растительными остатками на ширину захвата жатки [14]. Поэтому возможность использования раннеспелой кукурузы в качестве высокоурожайной фуражной и основной мульчирующей культуры в Зауралье вполне реальна.
Важное качество, которым отличается зернопаровой севооборот - лучшая обеспеченность почвы нитратным азотом в паровом поле. В нашем опыте наибольшее количество нитратного азота в слое почвы 0.40 см накапливалось после классического и подготовленного по минимальной системе обработки по-
2. Количество корневых и листостеблевых остатков в зависимости от предшественника и системы обработки почвы
(среднее за 2016-2020 гг.), т/га абсолютно сухой массы
Система обработки почвы Куку руза Пшеница
без удобрений на фоне удобрений без удобрений на фоне удобрений
Отвальная 6,5 8,8 4,2 4,8
Минимальная 6,1 8,5 3,3 4,1
Нулевая 6,0 6,9 2,7 3,6
НСР 05 0,4
скую оценку технологий - по программе, разработанной лабораторией экономики и инновационного развития Курганского НИИСХ. При экономической оценке производства продукции в севооборотах использовали цены реализации 2020 г., составлявшие: пшеница - 12,5 тыс. руб./т; горох и фуражная кукуруза -10,0 тыс. руб./т.
Центральная лесостепная зона Курганской области отличается недостаточным увлажнением территории. Среднегодовая сумма осадков не превышает 350.370 мм [13]. В период исследований (20162020 гг.) гидротермические условия вегетационных периодов были особенно контрастными: благоприятные по теплу и влаге (ГТК 1,1.1,2) -2017 и 2018 гг.; в средней степени обеспеченные (ГТК 0,7.0,9) - 2016 и 2019 гг.; остро засушливый (ГТК 0,3.0,6) - 2020 г.
Преимущество по накоплению и сохранению почвенной влаги в вариантах без обработки в зернопаровом севообороте по пару за последние
Среди предшественников в плодосменном севообороте по запасам продуктивной влаги в почве при отвальной и минимальной системах обработки выделялась кукуруза. В вариантах без обработки эта культура уступала всем изучаемым предшественникам, несмотря на то, что после нее на поле ежегодно оставалось почти в 2 раза больше корне-стеблевых остатков, чем после пшеницы - 6,0.6,9 т/га против 2,7.3,6 т/га (табл. 2).
чвы черного пара (11,4...11,9 мг/кг). На фоне нулевой системы после химического пара обеспеченность почвы нитратным (по классификации Г. П. Гамзикова [15]) азотом была низкой - 7,2 мг/кг, что на 37 % меньше, чем после классического черного пара (табл. 3).
В плодосменном севообороте на фоне нулевой обработки ситуация с нитратным азотом в среднем по предшественникам не ухудшалась (6,4 против 5,9 мг/кг), хотя обе-
3. Запасы нитратного азота перед посевом в слое почвы 0.. .40 см в зависимости от предшественника и системы обработки (среднее за 2016-2020 гг.), мг/кг
Культура Система обработки почвы НСР 05
отвальная минимальная нулевая
Зернопаровой севооборот
Пшеница по пару 11,4 11,9 7,2 2,3
Вторая пшеница после пара 6,2 5,5 6,2 0,7
Третья пшеница после пара 7,0 5,5 4,3 1,1
Среднее по севообороту 8,2 7,6 5,9
Плодосменный севооборот
Горох 6,3 6,5 5,9 0,4
Пшеница после гороха 10,1 10,2 7,3 1,9
Кукуруза 7,2 7,1 7,1 0,3
Пшеница после кукурузы 6,5 6,9 5,1 0,6
Среднее по севообороту 7,5 7,7 6,4
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф
ь
Ф
О)
О м
4. Засоренность посевов яровой пшеницы в зависимости от системы обработки почвы и предшественника
(среднее за 2016-2020 гг.), % от общей биомассы
Система обработки почвы Предшественник
пшеница после пара 2-я пшеница после пара горох кукуруза
Отвальная 2,2 3,2 1,9 4,1
Минимальная 2,8 4,4 2,9 4,7
Нулевая 7,4 3,4 6,4 5,4
НСР 05 система обработки - 1,3; предшественник - 1,5
спеченность в обоих случаях была низкой. Положительную роль в повышении нитрификационной активности почвы здесь играл горох, а также кукуруза, под которую минеральный азот вносили в дозе Ы60, что в 1,5 раза выше, чем под пшеницу.
обработки почвы плодосменного севооборота (6,4 и 5,4 % от общей биомассы). В вариантах с отвальной и минимальной системами обработки засоренность значительно ниже - соответственно 1,9 и 4,1 %; 2,9 и 4,7 % (табл. 4).
5. Плотность пахотного слоя выщелоченного чернозема в посевах пшеницы при
нее за 2016, 2020 гг.), г/см3
Независимо от системы обработки в засушливый год почва уплотнялась, особенно в слоях 10...20 и 20.30 см, а в благоприятный по увлажнению - восстанавливалась до оптимальных значений. В меньшей степени эти изменения касались различных системах обработки (сред-
Слой, см Отвальная Минимальная Нулевая
2016* 1 2020** 2016* 1 2020** 2016* 1 2020**
0.10 1,18 1,25 1,14 1,21 1,18 1,22
10.20 1,18 1,27 1,17 1,35 1,30 1,36
20.30 1,15 1,38 1,19 1,59 1,27 1,39
НСР05 по факторам: условия увлажнения - 0,03; система обработки - 0,04; слой почвы - 0,05
*средний по условиям увлажнения (ГТК июля 0,7.0,9) год; **засушливый (ГТКиюля 0,3.0,6) год.
С переходом на посев без основной обработки почвы повсеместно происходит усиление засоренности [16]. В нашем опыте отмечали аналогичную закономерность. При этом в допосевной период в сорном ценозе стали преобладать зимующие виды: мелколепестник канадский (Erigeron oanadensis); пастушья сумка (Capsella bursapastoris); желтушник левкойный (Erysimum cheranthoides), из однолетних яровых - гречишка татарская (Fagopyrum tataricum), из многолетних - чина клубненосная (Lathyrus tuberosus). Использование разноплановых гербицидов дает возможность сдерживать уровень засоренности посевов зернопаро-вого и плодосменного севооборотов ниже экономического порога вредоносности. Даже на фоне интенсивной системы защиты посевов от сорняков отмечено усиление засоренности посевов пшеницы после гороха и кукурузы в варианте без
В зернопаровом севообороте засоренность посевов пшеницы после химического пара увеличивалась, по сравнению с системами, предусматривающими механическую обработку почвы (классическую и минимальную), в 2,6.3,4 раза. Такой уровень засоренности пока не позволяет снижать дозировки гербицидов и сокращать количество обработок на нулевом фоне, как ранее предполагали сторонники технологии No-till.
Одним из основных показателей агрофизического состояния почвы, определяющих ее потенциальное плодородие, служит плотность сложения пахотного слоя. По литературным источникам для чернозема выщелоченного малогумусного на фоне вспашки она может изменяться в пределах от 1,0 до 1,36 г/см3, при многолетнем посеве без обработки почва этого подтипа уплотняется до 1,39 г/см3 [2]. Помимо систем обработки заметное влияние на плотность почвы оказывают условия увлажнения (табл. 5).
верхнего (0.10 см) слоя почвы. Ученые Западной Сибири также отмечают, что плотность черноземных почв весьма динамична и находится в зависимости от степени ихувлажнения [17]. В вариантах без обработки уплотнение почвы в слоях 10.20 и 20.30 см происходило и в благоприятный по увлажнению год. Следовательно, при длительном возделывании культур без основной обработки плотность выщелоченного малогумусного чернозема глубже слоя 0.10 см превышает оптимальные значения.
По мнению ряда ученых, агрофизические параметры почвы при нулевой обработке можно улучшать путем более длительного применения этой системы или введения в севооборот культур, формирующих большую вегетативную массу [18, 19].
В период наших исследований помимо регулируемых факторов (удобрения, средства защиты
6. Урожайность культур в полевых севооборотах в зависимости от систем обработки и удобрений
(средняя за 2016-2020 гг.), т/га
Культура севооборота Без удобрений На фоне удобрений
отвальная I минимальная I нулевая отвальная 1 минимальная I нулевая
Пшеница по пару 2,26 Зернопаровой 2,05 1,78 2,31 2,26 1,89
Вторая пшеница после пара 1,47 1,30 1,40 1,74 1,62 1,82
Третья пшеница после пара Средние значения по пшенице 1,37 1,70 0,98 1,44 1,18 1,45 1,63 1,90 1,43 1,77 1,72 1,81
Плодосменный
Горох 1,75 1,73 1,43 1,90 1,90 1,56
Пшеница 1,77 1,50 1,40 1,77 1,58 1,53
Кукуруза на зерно 2,67 2,20 2,03 3,34 3,26 3,00
Пшеница 1,46 1,34 1,15 1,84 1,82 1,52
Средние значения по пшенице 1,62 1,42 1,28 1,81 1,70 1,53
НСР05 для пшеницы: севооборот - 0,07; удобрения - 0,07; система обработки - 0,09. НСР05 для гороха: удобрения - 0,18; система обработки - 0,22. НСР°5 для кукурузы: удобрения - 0,30; система обработки - 0,36.
2,50
2,00
1,50
2,32
2,00
2,00
1,00
-1"
0,50
0,00
Зернопаровой Плодосменный Зернопаровой Плодосменный
Рисунок. Выход продукции с 1 га пашни в севооборотах в зависимости от систем обработки почвы и удобрений (среднее за 2016—2020гг.), тыс. зерн. ед.: — прямой посев; — минимальная; ■ — отвальная.
растений и др.) на процессы формирования урожайности культур сильное влияние оказывали условия увлажнения. Сбор зерна яровой пшеницы, возделываемой в полевых севооборотах на выщелоченных малогумусных черноземах Зауралья, в значительной степени определяла влагообеспеченность растений и нитрификационная активность почвы.
В зернопаровом севообороте на фоне классической отвальной обработки водно-физические и биологические свойства почвы оказались лучше, чем в вариантах с минимальной и нулевой системами. В результате урожайность пшеницы, возделываемой без удобрений на этом фоне, была выше, чем в вариантах с ресурсосберегающими обработками (минимальной и нулевой), соответственно на 0,26 и 0,25 т/га, или 15,3 и 14,7 % (табл. 6).
Азотные удобрения, внесенные по рекомендациям [20] в дозах по 20 кг д.в./га после зернобобовых культур и 40 кг д.в./га после зерновых предшественников, при средней обеспеченности почвы подвижным фосфором обеспечили прибавки урожая в пользу отвальной обработки соответственно 0,13 и 0,09 т/га, что находилось в пределах ошибки опыта.
В плодосменном севообороте средняя урожайность пшеницы без удобрений по вспашке составила 1,62 т/га. Снижение урожайности, относительно отвальной обработки, в вариантах с минимальной и нулевой составляло соответственно 0,20 и 0,34 т/га, или 12,4 и 21,0 %. Эффективность варианта без основной обработки в двух севооборотах определяли по уровню урожайности яровой пшеницы. На фоне азотных удобрений и средств защиты рас-
тений сбор ее зерна при отвальной, минимальной и нулевой системах обработки в плодосменном севообороте составил соответственно 1,81; 1,70 и 1,53 т/га, против 1,90; 1,77 и 1,81 т/га в зернопаровом севообороте. Урожайность культуры в системе нулевой обработки в плодосменном севообороте снизилась, по сравнению с зернопаровым, на 0,28 т/га (15,5 %), в вариантах с отвальной и минимальной системами обработки различия находились в пределах ошибки опыта. В то же время, следует отметить, что преимущество плодосменного севооборота заключается в максимальном использовании севооборотной площади и разнообразии произведенной продукции. Это открывает возможности для повышения продуктивности севооборотной площади, стабилизации экономического состояние отрасли растениеводства. Преимущество плодосменного севооборота по выходу зерновых единиц с 1 га пашни отмечено во всех вариантах систем обработки почвы (см. рисунок).
По производству продукции с 1 га севооборотной площади и основным экономическим показателям (себестоимость, прибыль, рентабельность) плодосменный севооборот имел преимущество над зернопаровым (табл. 7). Так, в варианте с нулевой системой обработки почвы отмечено увеличение продуктивности, по сравнению с зернопаровым севооборотом на 0,64 тыс. зерн. ед., прибыли - на 299 (с 5222 до 5521) руб./га, снижение себестоимости - на 525 (с 9160 до 8635) руб./тыс. зерн. ед., уровня рентабельности - на 8,2 (с 41,9 до 33,7) %. Последнее связано с более высокими затратами на 1 га севооборотной площади в этом севообороте - 16407 руб. против 12458 руб. в зернопаровом. Следует отметить достаточно высокую эффективность зернопарового севооборота в системе нулевой обработки, на которую в регионе приходится до 50 % посевных площадей. Урожайность пшеницы в этом варианте на фоне средств интенсификации была выше, чем в плодосменном севообороте на 0,28 т/га (15,5 %),
7. Экономическая эффективность производства сельхозпродукции в полевых севооборотах при различных системах обработки почвы (2016-2020 гг.)
Показатель Пар - пшеница - пшеница - пшеница Горох - пшеница - кукуруза - пшеница
1* 1 2 1 3 1 2 1 3
Продуктивность, тыс. зерн. ед./га 1,42 1,33 1,36 2,32 2,25 2,00
Стоимость продукции, руб./га 18460 17290 17680 25660 24798 21928
Затраты, руб./га 13149 12197 12458 16300 15349 16407
Себестоимость 1 тыс. зерн. ед., руб. 9260 9171 9160 7376 7172 8635
Прибыль, руб./га 5311 5093 5222 9360 9448 5521
Рентабельность,% 40,4 41,8 41,9 57,4 61,6 33,7
Ы (D S ü
(D
g
(D S S
(D
O)
О
N>
*1 - отвальная; 2 - минимальная; 3 - нулевая система обработки.
рентабельность ее производства -на 8,2 %.
Несмотря на постоянно растущие цены на удобрения и пестициды, дополнительные затраты на сушку зерна кукурузы, а также более низкие реализационные цены на зерно кукурузы и гороха, по сравнению с пшеницей, производство растениеводческой продукции в плодосменных севооборотах более прибыльно, чем взернопаровых, при всех системах обработки почвы.
Таким образом, в зернопаровом севообороте складывались лучшие условия для формирования урожая яровой пшеницы, чем в плодосменном. Средняя ее урожайность на удобренном нулевом фоне составляла 1,81 т/га и была на 0,28 т/ га выше. По общей продуктивности и основным экономическим показателям преимущество было за плодосменным севооборотом: выход зерновых единиц с 1 га севооборотной площади увеличивался на 0,64 тыс., прибыль - на 299 руб./га, себестоимость снижалась на 525 руб./тыс. зерн. ед.
Посев без основной обработки почвы в системе зернопарового и плодосменного севооборотов по основным агротехническим показателям практически не уступает традиционной классической системе обработки почвы и на фоне средств интенсификации имеет все шансы для применения в сельхозпроизвод-стве Зауралья.
Литература
1. Турин Е. Н. Преимущества и недостатки системы земледелия прямого посева в мире (обзор) // Таврический вестник аграрной науки. 2020. № 2 (22). С. 150-168. doi:10.33952/2542-0720-2020-2-22-150-168.
2. Поляков Д. Г. Обработка почвы и прямой посев: агрофизические свойства черноземов и урожайность полевых культур // Земледелие, 2021. № 2. С. 37-43. doi:10.24411/0044-3913-2021-10208.
3. Сафин Х. М., Аюпов Д. С., Давлет-шин Ф. М. No-till - прорывная технология для крестьян // АРК News. 2018. № 11. С. 33-37.
4. Кулинцев В. В., Дридигер В. К. Эффективность использования пашни и урожайность полевых культур при возделывании по технологии прямого посева // Достижения науки и техники АПК. 2014.
J^ № 4. С. 16-18.
02 5. Власенко А. Н., Власенко Н. Г., N Кудашкин П. И. Изменение показателей 0, плодородия чернозема выщелоченного Z лесостепи Приобья при использова-£ нии технологии no-till // Агрохимия. =: 2019. № 12. С. 16-21. doi: 10.1134/
4 S000218811912010X
^ 6. Сулейменов М. К. Шестьдесят лет
5 в строю // Аграрный сектор. 2019. № 1 $ (39). С. 6-10.
7. Эффективность прямого посева в Зауралье / С. Д. Гилев, И. Н. Цымбаленко, А. А. Замятин и др. // Земледелие. 2014. № 6. С. 19-22.
8. Дридигер В. К., Гаджиумаров Р. Г. Возделывание сельскохозяйственных культур по технологии прямого посева в крайне засушливой зоне Ставропольского края // Аграрный вестник Урала. 2020. № 9 (200). С. 9-16. doi: 10.32417/1997-48682020-200-9-9-16.
9. Сулейменов М. К. Что такое сберегающее земледелие и каковы его площади // Аграрный сектор. 2019. № 2 (40). С. 30-32.
10. Сафин Х. М. Strip-till-технология выгодна и требует скорейшего внедрения // АПК News. 2018. № 5. С. 22-25.
11. Перспективы новых технологий Strip-till и No-till при возделывании кукурузы на зерно в условиях Белгородской области / Л. А. Наумкина, Е. Л. Сильван-чук, А. Н. Крюков и др. // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 3. С. 49-51.
12. Кирюшин В. И. Проблемы минимизации обработки почвы: перспективы развития и задачи исследований // Земледелие. 2013. № 7. С. 3-6.
13. Система адаптивно-ландшафтного земледелия Курганской области. Монография / под ред. академика РАСХН А. Л. Иванова. Куртамыш: ГУП «Куртамышская типография», 2012. 494 с.
14. Перспективы и проблемы выращивания зерновой кукурузы в засушливом Зауралье / С. Д. Гилев, И. Н. Цымбаленко, А. А. Замятин и др. // Кукуруза и сорго. 2014. № 2. С. 3-7.
15. Гамзиков Г. П. Практические рекомендации по почвенной диагностике азотного питания полевых культур и применению азотных удобрений в сибирском земледелии: производственно-практ. изд. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2018. 48 с.
16. Влияние ресурсосберегающих технологий основной обработки почвы на засоренность посевов яровой пшеницы / В. К. Ивченко, З. И. Михайлова, А. Г. Филиппов и др. // Вестник Крас-ГАУ. 2020. № 3 (156). С. 35-43. doi: 10.36718/1819-4036-2020-3-35-43.
17. Холмов В. Г., Юшкевич Л. В. Интенсификация и ресурсосбережение в земледелии лесостепи Западной Сибири: монография. Омск: ФГОУ ВПО ОмГАУ 2006. 396 с.
18. 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.
19. Влияние ресурсосберегающих технологий на агрофизические свойства обыкновенного чернозема и урожайность яровой пшеницы в предгорной степи Южного Урала / Я. З. Каипов, Р. Л. Акчурин, З. Р. Султангазин и др. // Земледелие. 2020. № 1. С. 40-43. doi: 10.24411/0044-39132020-10111.
20. Волынкин В. И., Волынкина О. В. Усовершенствованные приемы удобрения в адаптивно-ландшафтном земледелии. Куртамыш: ГУП «Куртамышская типография», 2010. С. 3-7.
Efficiency of sowing without main tillage in crop rotations of the Central Forest-Steppe Trans-Urals
S. D. Gilev, I. N. Tsymbalenko, A. N. Kopylov, Yu. V. Surkova, V. P. Efremov
Ural Federal Agrarian Scientific Research Centre, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, ul. Belinskogo, 112 A, Ekaterinburg, Sverdlovskaya obl., 620142, Russian Federation
Abstract. The research determined the effectiveness of the sowing technology without main tillage when cultivating crops in fruit-shift and grain-fallow crop rotations. The work was carried out in 2016-2020 in the Kurgan region on leached low-humus medium loamy chernozem containing 3.44-4.55% of humus, 75-108 mg/kg of mobile phosphorus, 180-288 mg/kg of exchangeable potassium in the arable layer. The sum of the absorbed bases was equal to 19-21 mg-eq/100 g, the pH value of the salt extract was 5.4 units. In the experiment, the moldboard, minimum, and zero tillage systems were used. In the variant without tillage, the best conditions for the accumulation and preservation of soil moisture, the nitrogen regime of the soil, and the phytosanitary state of crops were formed in the grain-fallow crop rotation. In a dry year, the 10-30 cm soil layer was compacted above the optimal values (up to 1.36-1.39 g / cm3), in a favourable year it was restored to 1.27 g/cm3. The density of the soil layer of 0-10 cm remained in the optimal range (1.18-1.22 g/cm3). Against the unfertilized background, the yield of spring wheat cultivated without tillage was lower than with classical moldboard cultivation in the grain-fallow crop rotation by 0.25 t/ha (14.7%), in fruit-shift one - by 0.34 t/ha (21.0%). Against the background of nitrogen fertilizers and plant protection products, the decrease in the yield of spring wheat, when the main soil cultivation was abandoned, in the grain-fallow crop rotation was 0.09 t/ha (within the experimental error limits), in the fruit-shift crop rotation - 0.28 t/ha (15.5%). The fruit-shift crop rotation had an advantage in terms of productivity and main economic indicators (profit, cost).
Keywords: sowing without tillage; crop rotation; intensification mean; crops; productivity; soil density; moisture reserves; infestation; economic efficiency.
Author Details: S. D. Gilev, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: kniish@ketovo.zaural.ru); I. N. Tsymbalenko, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; A. N. Kopylov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; Yu. V. Surkova, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: yulishna10@mail.ru); V. P. Efremov senior research fellow.
For citation: Gilev SD, Tsymbalenko IN, Kopylov AN, et al. [Efficiency of sowing without main tillage in crop rotations of the Central Forest-Steppe Trans-Urals]. Zemledelie. 2021; (6):3-8. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2021-6-3-8.
