CC BY
24
Литература.
1. ГОСТ Р 56084-2014 Глобальная навигационная спутниковая система. Система навигационно-информационного обеспечения координатного земледелия. Термины и определения. М.: Стандартин-форм, 2014. 6 с.
2. Якушев В. В. Точное земледелие: теория и практика. СПб.: ФГБНУАФИ, 2016. 364с.
3. Shannon К., Clay D. Е., Kitchen N. Precision agriculture basics. Madison, Wl.: ASA, 2017.
4. Landscape features impacts on soil available water, corn biomass, and gene expression during the late vegetative growth stage/S. Hansen, S.A. Clay, D. E. Clay, etc. // Plant Genome. 2013.Vol. 6. Pp. 1-9.
5. Miller M. P, Singer M. J., Nielsen D. R. Spatial variability of wheat yield and soil properties on complexhills//Soil. Sei. Soc. Am. J. 1988. Vol. 52. Pp. 1133-1141.
6. On-the-go soil sensors for precision agriculture/V. I. Adamchuk, J. W. Hummel, M. T. Morgan, etc. // Comput. Electron. Agrie. 2004. Vol. 44(1). Pp. 71-91.
7. Цифровое земледелие/В. И. Кирю-шин, А. Л. Иванов, И. С. Козубенко и др. // Вест. рос. с.-х. науки. 2018. № 5. С. 4-9.
8. Мировые тенденции интеллектуализации сельского хозяйства: научный аналитический обзор / В. Ф. Федоренко, В. И. Черноиванов, В. Я. Гольтяпини др. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2018. 232 с.
9. Рунов Б., Пильникова Н. Основы технологий точного земледелия. Зарубежный и отечественный опыт. 2-е изд. исправ. и дополн. СПб.: АФИ, 2012. 120с.
10. Труфляк Е. В., Курченко Н. Ю., Креймер А. С. Точное земледелие: состояние и перспективы. Краснодар: КубГФУ, 2018. 27 с.
11. Федоренко В. Ф. Циффровизация сельского хозяйства // Техника и оборудование для села. 2018. № 6. С. 2-7.
12. ЩеголихинаТ. А., Гольтяпин В. Я. Современные технологии и оборудование для систем точного земледелия: научный аналитический обзор. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2014. 80 с.
13. Федоров А. Д., Кондратьева О. Д., Слинько О. В. Состояние и перспективы цифровизации сельского хозяйства // Техника и оборудование для села. 2018. №9. С. 43-48.
14. Урожайность и качество яровой пшеницы при использовании технологии точного земледелия / В. В. Воропаев, П. В. Лекомцев, Е. В. Воропаева и др. // Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Стабильное развитие агропромышленного комплекса российской экономики как основа продовольственной безопасности страны»: VI
2 Кирилло-Мефодиевские чтения, 28 мая О 2009 г. Луга: Крестьян, госун-тим. Кирил-£ ла и Мефодия, 2009. Т. 2. С. 107-113. oí 15. Личман Г. И. Основные направ-^ ления фундаментальных и прикладных s исследований по точному земледелию § // Материалы 3-ей научно-практической J конференции «Машинные технологии ç производства продукции в системе точ-2 ного земледелия и животноводства». М.: (9 ВИМ, 2005. С. 15-19.
16. Пирумова Л. Н. База данных «АГ-РОС»: структура, формирование и актуализация // НТИ Сер. 1 Орг. и методика информ. работы. 2018. № 12. С. 14- 20.
17. Пирумова Л. Н. База данных «АГ-РОС» - источник актуальной научной информации по сельскому хозяйству и пищевой промышленности // Российск. с.-х. наука. 2017. №5. С. 61-63.
Structure of Information Array of AGROS Database on the Problems of Precision Farming
M. S. Bunin, L. K. Sadovskaya
Central Scientific Agricultural Libruary, Orlikovper., 3B, Moskva, 107139, Russian Federation
Abstract. The studies were carried out to analyze the patterns of formation of the chronological and documentary parameters of the information array of AGROS database on precision farming. There is given a brief description of the precision farming system, its main subsystems and technologies, its introduction level in Russia and in the world. The Central Scientific Agricultural Library is an addressee of the Federal deposit copy in agriculture, it builds up the so-called institutional copy providing the full submission of documents concerning the agro-industrial complex, including precision farming. There was analyzed the structure of the input stream of publications to the "AGROS" database on problems of precision farming for the last 20 years: by the dates of delivery and types of documents, the relevance of some elements of technologies in the Russian Federation at this stage of their development. The total volume of publications on the subject in the database is 1766. Before 2000 the database included 47 articles, only 3 articles of them were in Russian. According to the topics of publications there is such a distribution: general issuesof precision farming application (37.9%), the experience of development and introduction of GIS technologies (15.2%), GPS technologies (12.1%), differential fertilization technologies (9.1%), telemetry (7.6%), drawing electronic maps of fields (4.5%), harvestestimation(4.5%). Inthelast decade, the volume of domestic publications has steadily increased. They reflect not only the description of foreign experience but also the results of the development and use of precision farming technologies in the Russian agricultural practice.
Keywords: precision farming; digital farming; information technologies; databases; AGROS.
Author Details: M. S. Bunin, D. Sc. (Agr.), director (e-mail: [email protected]); L. K. Sadovskaya, senior research fellow.
For citation: Bunin M. S., Sadovskaya L. K. Structure of Information Array of AGROS Database on the Problems of Precision Farming. Zemledelije. 2019. No. 5. Pp. 12-16(in Russ.). DOI: 10.24411/00443913-2019-10503.
DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10504 УДК 631.81:633.11: 631.582:631.51:631.95
Эффективность приемов обработки почвы и средств интенсификации на яровой пшенице в зависимости от метеоусловий и предшественника в лесостепи Алтайского Приобья
С. В. УСЕНКО1, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected]) В. И. УСЕНКО12, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник, профессор (e-mail: usenko.001@ mail.ru)
А. А. ГАРКУША1, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected])
Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий, Научный городок, 35, Барнаул, 656910, Российская Федерация 2Алтайский институт повышения квалификации руководителей и специалистов агропромышленного комплекса, ул. Островского, 14, Барнаул, 656019, Российская Федерация
Исследования по изучению эффективности приемов основной обработки почвы (фактор А - глубокая плоскорезная на глубину 25...27 см; мелкая плоскорезная на глубину 14...16 см; без основной обработки), удобрений (фактор В - без удобрений; Р25; N40P25) и средств защиты растений (фактор С - без защиты; дикотициды; дикотициды + граминициды; дикотициды + граминициды + инсектициды + фунгициды) в севообороте пар (на фоне без основной обработки - рапс на маслосемена) - пшеница - овес - пшеница - горох - пшеница и при бессменном возделывании пшеницы проводили в 2011-2018 гг. в условиях лесостепи Алтайского края. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный малогу-мусный среднесуглинистый с содержанием в пахотном слое гумуса 3,8 %, подвижного фосфора и калия (по Чирикову) - 270
и 180 мг/кг соответственно, рН - 6,15.
' ' ' СОЛ. '
Урожайность зерна пшеницы после пара в среднем по всем фонам составляла 1,94, гороха - 1,62, овса - 1,48, бессменной пшеницы - 1,15т/га и зависела от весенних осадков и влагообеспеченности первой половины вегетации. Без удобрений и защиты растений уменьшение глубины обработки не оказывало влияния на урожайность, а нулевая приводила к ее снижению по пару и гороху на 0,39...0,44 т/га (25,0. ..30,3 %), по овсу и при бессменном посеве - на 0,03...0,12 т/га (2,8...13,5 %). На фоне удобрений разница с нулевой обработкой сохранялась на таком же уровне, а при насыщении пестицидами - увеличивалась в 1,2...1,6 и 1,1...1,8раза. На пшенице, возделываемой в севообороте, отмечена средняя и сильная положительная связь между эффектом от минимизации обработки и суммой осенних осадков и отрицательная - с температурой воздуха в октябре, на пшенице в бессменном посеве корреляций не установлено.
Ключевые слова: яровая пшеница, обработка почвы, удобрения, средства защиты растений, корреляция.
Для цитирования: Усенко С. В., Усен-ко В. И., Гаркуша А. А. Эффективность приемов обработки почвы и средств интенсификации на яровой пшенице в зависимости от метеоусловий и предшественника в лесостепи Алтайского Приобья //Земледелие. 2019. № 5. С. 16-21. DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10504.
Эффективность возделывания любой культуры в значительной степени определяет соответствие параметров технологических операций требованиям растений и почвенно-климатическим условиям [1, 2, 3]. Уменьшение интенсивности обработки почвы, получающее в последние годы все большее распространение, обусловливает востребованность информации о возможных изменениях свойств и режимов почв, фитосани-тарной обстановки, величины и качества урожая культур в конкретно складывающихся агрометеорологических условиях. К сожалению, имеющиеся сведения противоречивы. Минимизация, как и отказ от основной обработки почвы, часто приводит к ухудшению структурного состояния, снижению водопроницаемости и усвоения зимних осадков, увеличению плотности почвы и засоренности посевов, что оказывает совокупное влияние неэффективность удобрений и средств защиты растений в конкретных условиях [4, 5, 6]. Метеорологические условия также накладывают отпечаток на проявление эффективности приемов основной обработки и средств химизации. В этой связи особую ценность п редставляют резул ьтаты дл ительных многофакторных стационарных поле-выхопытов [7, 8, 9].
Цель исследований - изучить эффективность приемов основной обработки почвы,минеральныхудобрений
и средств защиты растений на яровой мягкой пшенице и ее зависимость от предшественника и складывающихся метеорологических условий в лесостепи Алтайского Приобья.
Работу проводили в 2011-2018 гг. на опытном поле Федерального Алтайского научного центра агробио-технологий на выщелоченном сред-немощном слабогумусном средне-суглинистом черноземе на склоне юго-восточной экспозиции крутизной 1.. .2°. Содержание гумуса в пахотном слое почвы составляло 3,8 %, подвижного фосфора и калия (по Чири-кову) - более 270 и 180 мг/кг соответственно, реакция среды - близкая к нейтральной (pH сол. - 6,15), сумма поглощенных катионов - 22...28 мг-экв./ЮО г, гидролитическая кислотность - 0,7...0,9 мг-экв./ЮО г.
Схема опыта предусматривала изучение следующих вариантов:
прием основной обработки почвы (фактор А) - глубокая (на 25...27 см) плоскорезная (ГПО); мелкая (на 14...16 см) плоскорезная (МПО); без обработки (БО);
удобрение (фактор В) - без удобрений (0); припосевное фосфорное (Р25); основное азотное + припосевное фосфорное (N40P25);
средства защиты растений (фактор С)-без средств защиты (0); гербицид против двудольных сорняков (Г-1); гербициды против двудольных и однодольных сорняков (Г-2); гербициды, инсектицид и фунгицид (ГИФ).
Опыт заложен в севообороте пар чистый (на фоне без основной обработки - рапс на маслосемена) - пшеница - овес - пшеница - горох - пшеница, развернутом во времени и в пространстве, а также при бессменном возделывании пшеницы. Агротехника выращивания культур в опыте - общепринятая для зоны исследований, за исключением изучаемых факторов. На фоне «нулевой» обработки почвы до посева и после уборки культур проводили опрыскивание гербицидом сплошного действия. Результаты исследований обрабатывали методами дисперсионного и корреляционного анализа [10].
Поданным агрометеорологической станции (AMC) Барнаул Алтайского ЦГМС, сумма атмосферных осадков за сельскохозяйственный год в среднем за годы исследований составила 460 мм, или 112 % от нормы, изменяясь от 317 до 556 мм, а сумма положительных температур воздуха за апрель - август при норме 2161 °С в среднем за годы исследований составляла 2297 °С с варьированием от 2087 до 2528 °С. За период исследованный умеренное увлажнение (Кувл. = 1,0...1,27) складывалось в 2013 и 2017 гг, умеренно-дефицитное (Кувл.
= 0,79...1,00) - в 2014, 2015, 2016 и 2018 гг., дефицитное (Кувл. = 0,58... 0,79) - в 2011 г., остродефицитное (Кувл. < 0,58) - в 2012 г Значительные различия по условиям влаго- и те-плообеспеченности были характерны и для всех периодов каждого сельскохозяйственного года.
Отмеченные особенности метеоусловий в целом отвечают закономерностям проявления и изменения климата в зоне проведения исследований. По нашим расчетам, выполненным с использованием архивных данных AMC Барнаул, за последние 138 лет (18812018 гг.) остродефицитное увлажнение проявлялось в 9 % лет, дефицитное и умеренно-дефицитное - в 66 % лет, умеренное увлажнение - в 22 % лет и умеренное переувлажнение - в 3 % лет. Среднегодовая температура воздуха, в сравнении с периодом 1838-1850 гг (-0,02 °С), имея определенную цикличность, повышалась со скоростью 0,0168 °С в год, достигнув в 2011-2018 гг. 2,9 "С, прежде всего в результате увеличения в весенний и зимний (соответственно +0,0235 и +0,0211 °С в год) периоды, тогда как осенью и летом изменения не столь значительны (+0,0124 и +0,0082 °С в год). Самым «стабильным» по температурному режиму оказался периоде мая по сентябрь - в эти месяцы общее варьирование температуры воздуха за 181 год (1838-2018 гг.) составило 7,1...14,5 %, а скорость ее прироста +0,0018...+0,0124 °С в год. Наибольшей динамикой этого показателя отличались март и апрель: варьирование достигало 48...135%, а скорость изменений - +0,0376...+0,0388 °С в год. Благодаря тому, что в последние четыре десятилетия 1981-2018 гг. годовая сумма осадков постоянно возрастала (соответственно 419, 432, 439 и 460 мм), на фоне потепления климата условия увлажнения в целом неухудшились.
Результаты исследований показали, что влияние изучаемых факторов на урожайность пшеницы зависело от предшественника - ее величина в среднем по всем фонам после пара составляла 1,94 т/га, после гороха -1,62 т/га, после овса - 1,48 т/га, при бессменном возделывании - 1,15 т/ га (табл. 1...4). После пара и гороха варьирование урожайности пшеницы в основном (на 47,9 и 53,4%) опреде- ы лялось действием средств защиты о растений, и в меньшей, но достаточно | значимой, степени, - влиянием об- g работки почвы (на 35,5 и 28,5 %) и ® удобрений(на14,Зи16,4%). s
Урожайность пшеницы после овса z зависела в основном от действия ™ средств защиты растений и удобре- м ний (на 49,4 и 42,0 %) при очень ела- ® бом влиянии обработки почвы (3,7%), ю
. Урожайность яровой пшеницы после пара в зависимости от обработки почвы и средств интенсификации
и ее связьс метеоусловиями (2011-2018 гг.), т/га
Обработка (фактор А)
Удобрение (фактор В)
Средства защиты растений (фактор С)
О
Г-1
Г-2
ГИФ
среднее
Коэффициент корреляции урожайности (г)
с осадками
осень
весна
с температурой
весна
лето
Кувл.
VI
ГТК
ГПО
МПО
БО
Среднее
N Р
40 25
среднее 0
Р25
N Р
40 25
среднее 0
Р25
и4„Р25
среднее 0
Р„с
1,56 1,78 1,85
1.73 1,68 1,75 1,88 1,77 1,17 1,26 1,51 1,31 1,47 1,60
1.74 1,60
1,81 2,00 2,10 1,97 1,79 1,99 2,07 1,95 1,31 1,40 1,69 1,47 1,64
1.79 1,95
1.80
среднее
НСРПЙ А-0,07; В - 0,07; С - 0,08; АВ -0,11
05 ' ' ' ' ' ' '
Доля влияния, %; А - 35,5; В - 14,3; С - 47;
2,03 2,23 2,37 2,21 2,02 2,13 2,33 2,16 1,51 1,68 1,88 1,69 1,85 2,01 2,20 2,02
2,30
2.51 2,81
2.54
2.30
2.52 2,84
2.55 1,68 1,90 2,27 1,95 2,09
2.31 2,64 2,35
ВС -0,13; АВС - 0,23; 9; АВ, АС, ВС, АВС - 0,3.
1,93 2,13 2,28 2,11 1,95 2,10 2,28 2,11 1,42 1,56 1,84 1,60 1,76
1.93 2,13
1.94
.1,2%
0,17 0,07 0,10 0,11 0,24 0,24 0,12 0,20 -0,15 -0,14 -0,03 -0,10 0,11 0,07 0,07 0,08
0,77 0,68 0,71 0,72 0,76 0,74 0,70 0,74 0,44 0,41 0,55 0,47 0,69 0,63 0,66 0,66
-0,54 -0,45 -0,48 -0,49 -0,53 -0,46 -0,46 -0,49 -0,22 -0,17 -0,28 -0,23 -0,46 -0,38 -0,42 -0,42
-0,75 -0,81 -0,80 -0,79 -0,78 -0,77 -0,78 -0,78 -0,79 -0,73 -0,77 -0,77 -0,80 -0,79 -0,79 -0,79
0,74 0,68 0,69 0,70 0,79 0,74 0,69 0,74 0,46 0,41 0,53 0,47 0,69 0,64 0,65 0,66
0,71 0,64 0,67 0,67 0,74 0,71 0,68 0,71 0,39 0,36 0,47 0,41 0,65 0,59 0,62 0,62
пшеницы при бессменном возделывании - воздействием средств защиты растений (49,6%), удобрений (32,7%) и обработки почвы (13,8 %). Доля влияния взаимодействия факторов на урожайность пшеницы после пара, гороха и при бессменном возделывании не превышала 1,2 %, а после овса-3,1 %.
Связи урожайности пшеницы после пара и гороха с осадками предшествующего осеннего периода не отмечено, что объясняется особенностями накопления влаги в почве после этих предшественников, в частности участием других периодов года. В качестве тенденции можно отметить некоторое повышение коэффициентов корреляции от фонов с глубокой плоскорезной обработкой к мелкой плоскорезной обработке и прямому посеву. В то же время выявлена средняя положительная связь урожайности пшеницы при бессменном возделывании (г= 0,27...0,45) и после овса (г= 0,28.. .0,65) с осенними осадками. При минимизации основной
обработки почвы отмеченатенденция усиления связи урожайности пшеницы по зерновым предшественникам с суммой осенних осадков, что более выраженно проявилось на пшенице после овса. Так, если на фоне глубокой обработки коэффициенты корреляции между величинами этих показателей варьировали впределах0,32...0,48,то на фоне мелкой и нулевой - 0,38.. .0,65 и0,28.. .0,56 соответственно.
Наиболее выраженную положительную, как правило, сильную, связь отмечали между урожайностью пшеницы после всех предшественников с суммой осадков в весенний (апрель-май) период и условиями увлажнения мая-июня, выраженными как посредством коэффициента увлажнения (Кувл.), так и гидротермического коэффициента (ГТК).
Роль весеннихосадков в формировании величины урожая возрастала по предшественникам в направлении от пара (г = 0,41.. .0,77) и гороха (г = 0,65...0,81) к овсу (г = 0,75...0,88) и бессменной пшенице (г= 0,71...0,88).
Аналогичная закономерность отмечена при анализе изменения влияния на урожайность пшеницы осадков раннелетнего (май-июнь) периода, выраженных в ГТК, - коэффициенты корреляции по перечисленным предшественникам изменялись соответственно от г = 0,36...0,74 и г = 0,56...0,84 до г = 0,72.„0,84 и г = 0,75...0,92.
Еще более контрастные различия отмечены при анализе роли осадков невегетационного и раннелетнего периода на конец июня, учитываемых при расчете коэффициента увлажнения. Коэффициенты корреляции между Кувл. и урожайностью пшеницы возрастали от парового предшественника (г=0,41...0,79) к гороху (г = 0,64...0,83), овсу (г= 0,81 ...0,93) и бессменной пшенице (г=0,86...0,98).
В то же время выявлена сильная обратная взаимосвязь урожайности пшеницы со средними температурами весенних(апрель-май) и летних (июнь-август) месяцев. Так, коэффициенты корреляции урожайности со
2. Урожайность яровой пшеницы после овса в зависимости от обработки почвы и средств интенсификации
и ее связьс метеоусловиями (2011-2018 гг.), т/га
Обработка (факторА) Удобрение (фактор В) Средства защиты растений (фактор С) Коэффициент корреляции урожайности (г)
0 Г-1 Г-2 ГИФ среднее с осадками стемпе ратурой Кувл. ГТК
осень весна весна лето VI У...У1
ГПО 0 1,07 1,25 1,37 1,52 1,30 0,48 0,88 -0,61 -0,79 0,92 0,82
Р25 N Р 40 25 среднее 1,12 1,30 1,41 1,64 1,37 0,32 0,81 -0,64 -0,84 0,89 0,84
1,45 1,64 1,88 2,13 1,77 0,35 0,85 -0,53 -0,79 0,81 0,72
1,21 1,40 1,55 1,76 1,48 0,38 0,86 -0,59 -0,82 0,88 0,80
МПО 0 1,19 1,36 1,48 1,53 1,39 0,65 0,83 -0,53 -0,70 0,91 0,75
Р25 N Р 40 25 среднее 1,30 1,38 1,51 1,64 1,46 0,42 0,80 -0,58 -0,80 0,90 0,80
1,47 1,65 1,79 2,13 1,76 0,38 0,80 -0,55 -0,77 0,86 0,81
1,32 1,46 1,59 1,77 1,54 0,48 0,82 -0,56 -0,77 0,90 0,80
БО 0 1,04 1,19 1,32 1,46 1,25 0,53 0,84 -0,61 -0,78 0,94 0,80
Р25 N Р 40 25 среднее 1,11 1,29 1,44 1,60 1,36 0,28 0,75 -0,56 -0,84 0,85 0,76
1,30 1,49 1,69 1,99 1,62 0,56 0,89 -0,55 -0,69 0,87 0,78
1,15 1,32 1,49 1,69 1,41 0,47 0,85 -0,58 -0,78 0,90 0,80
Среднее 0 1,10 1,27 1,39 1,50 1,32 0,56 0,85 -0,58 -0,76 0,93 0,80
Р25 N Р 40 25 среднее 1,18 1,32 1,45 1,63 1,40 0,34 0,79 -0,60 -0,83 0,88 0,80
1,40 1,59 1,79 2,08 1,72 0,44 0,86 -0,55 -0,77 0,86 0,78
1,23 1,39 1,54 1,74 1,48 0,45 0,85 -0,58 -0,80 0,90 0,80
НСР„. А - 0,05; В - 0,05; С - 0,06; АВ - 0,09; ВС -0,11; АВС -0,18
Доля влияния, %; А - 3,7; В - 42,0 С-49,4; АВ, АС, ВС АВС - 0,4...3,1 %
О) о
СЧ
Ф ^
Ф
ч
ф
^
2
Ф
СО
3. Урожайность яровой пшеницы после гороха в зависимости от обработки почвы и средств интенсификации
и ее связь с метеоусловиями (2011-2018 гг.), т/га
Обработка (фактор А) Удобрение (фактор В) Средства защиты растений (фактор С) Коэффициент корреляции урожайности (г)
0 Г-1 Г-2 ГИФ среднее с осадками с темпе ратурой Кувл. ГТК
осень весна весна лето VI У...У1
ГПО 0 1,45 1,60 1,70 1,88 1,66 0,06 0,65 -0,39 -0,86 0,64 0,56
р25 N Р 40 25 среднее 1,43 1,58 1,79 2,03 1,71 0,13 0,74 -0,54 -0,84 0,76 0,70
1,56 1,80 1,95 2,27 1,89 0,06 0,68 -0,43 -0,83 0,66 0,59
1,48 1,66 1,82 2,06 1,75 0,08 0,70 -0,46 -0,85 0,69 0,62
МПО 0 1,33 1,47 1,58 1,88 1,56 0,23 0,78 -0,49 -0,85 0,77 0,66
р25 N Р 40 25 среднее 1,45 1,55 1,76 1,96 1,68 0,23 0,76 -0,50 -0,84 0,79 0,69
1,58 1,73 1,89 2,22 1,85 0,29 0,81 -0,57 -0,77 0,83 0,76
1,45 1,58 1,74 2,02 1,70 0,25 0,79 -0,53 -0,82 0,80 0,71
БО 0 1,01 1,18 1,30 1,56 1,26 0,14 0,80 -0,69 -0,86 0,85 0,84
р25 N Р 40 25 среднее 1,17 1,29 1,46 1,66 1,40 0,20 0,78 -0,59 -0,86 0,82 0,76
1,29 1,50 1,63 1,87 1,57 0,23 0,80 -0,56 -0,85 0,81 0,72
1,16 1,32 1,46 1,70 1,41 0,19 0,79 -0,62 -0,86 0,83 0,77
Среднее 0 1,27 1,42 1,53 1,77 1,50 0,15 0,76 -0,53 -0,88 0,77 0,70
р25 N Р 40 25 среднее 1,35 1,48 1,67 1,88 1,60 0,19 0,76 -0,54 -0,85 0,80 0,72
1,48 1,67 1,82 2,12 1,77 0,20 0,77 -0,53 -0,83 0,78 0,70
1,36 1,52 1,67 1,92 1,62 0,18 0,76 -0,54 -0,85 0,78 0,71
НСР.^А- 0,05; В - 0,05; С - 0,06; АВ - 0,09; ВС-0,10;АВС-0,18
Долявлияния, %: А - 28,5; В - 16,4; С - 53,4;АВ,АС, ВС.АВС -0,2...0,7 %
средними весенними температурами возрастали от пара (г= -0,17...-0,54) к гороху (г = -0,39...-0,69), овсу (г = -0,53...-0,64) и бессменной пшенице (г= -0,55...-0,86), а со средними температурами летнего периода - мало изменялись по предшественникам, составляя соответственно г=-0,73...-0,81, -0,77...-0,88, -0,69...-0,84 и -0,77...-0,88.
В среднем за 8 лет по всем предшественникам на экстенсивном (без применения минерапьныхудобрений и средств защиты растений) фоне замена глубокой плоскорезной обработки на мелкую не оказывала существенного влияния наурожайность пшеницы, - она либо незначительно снижалась (после гороха) или оставалась неизменной(при бессменном возделывании пшеницы), а после пара и овса даже увеличивалась. Переход на нулевую обработку приводил к достоверному снижению сбора зерна культуры, размещаемой по пару и гороху, на0,39...0,44т/га(25,0...30,3%), а по овсу и возделываемой бессменно -на0,03...0,12т/га(2,8...13,5 %).
На фоне внесения азотно-фосфорных удобрений без применения средств защиты растений преимущество глубокой или мелкой плоскорезных обработок над нулевыми после всех предшественников оставалось примерно таким же, как и на неудобренном фоне, а при насыщении пестицидами изменялось по-разному. Так, в посевах пшеницы по пару эффект от глубокой плоскорезной обработки на фоне М40Р25 с 0,34 т/га без применения средств защиты растений увеличивался до 0,41 т/га при использовании дикоти-цида, 0,49т/гапри обработке баковой смесью дикотицида и граминицида и до 0,54 т/га в варианте с гербицидами, инсектицидами и фунгицидами, или соответственно на 20,6, 44,1 и 58,8 %. В посевах пшеницы после гороха при внесении азотно-фосфорных удобрений превосходство глубоких плоскорезных обработок над необработанным фоном возрастало соответственно уровням насыщения пестицидами с 0,27 до 0,30, 0,32 и 0,40 т/га, или на 11,1, 18,5 и 48,1 %.
Реакция пшеницы, возделываемой после овса, на глубокую основную обработку оставалась неизменной на всех уровнях насыщения технологии удобрениями и пестицидами, а в бессменных посевах пшеницы, удобренной М40Р25, преимущество по урожайности вариантов с глубокими плоскорезными обработками с 0,16т/ га на незащищенном фонеувеличива-лось до 0,25 т/га при использовании дикотицида, 0,27 т/га на фоне баковой смеси дикотицида и граминицида и до 0,29 т/га в варианте с комплексом всех средств защиты растений, или соответственно на 56,2, 68,8 и 81,2 %.
Для выбора параметров выполнения основной обработки почвы важно хотя бы в первом приближении знать предполагаемые последствия принятия этого решения. В наших опытах реакция пшеницы на минимизацию основной обработки почвы зависела от складывающихся погодных условий.
По результатам корреляционного анализа на пшенице после пара установлена средняя положительная связь
4. Урожайность яровой пшеницы при бессменном возделывании в зависимости от обработки почвы и средств интенсификации и ее связьс метеоусловиями (2011-2018 гг.), т/га
Обработка (фактор А) Удобрение (фактор В) Средства защиты растений (фактор С) Коэффициент корреляции урожайности (г)
0 Г-1 Г-2 ГИФ среднее с осадками стемпе ратурой Кувл. ГТК
осень весна весна лето VI У...У1
ГПО 0 0,89 1,0 1,12 1,25 1,07 0,40 0,71 -0,61 -0,80 0,89 0,83
Р25 N Р 40 25 среднее 0,98 1,07 1,20 1,44 1,17 0,38 0,72 -0,60 -0,77 0,88 0,83
1,12 1,35 1,51 1,67 1,41 0,31 0,78 -0,55 -0,89 0,86 0,75
1,00 1,14 1,28 1,45 1,22 0,37 0,76 -0,60 -0,84 0,89 0,82
МПО 0 0,93 1,03 1,12 1,20 1,07 0,45 0,88 -0,78 -0,80 0,98 0,90
Р25 N Р 40 25 среднее 0,98 1,10 1,18 1,31 1,14 0,35 0,83 -0,77 -0,84 0,96 0,89
1,11 1,27 1,39 1,56 1,33 0,32 0,83 -0,68 -0,88 0,93 0,85
1,01 1,13 1,23 1,36 1,18 0,37 0,85 -0,75 -0,85 0,96 0,88
БО 0 0,77 0,89 0,99 1,10 0,94 0,29 0,85 -0,86 -0,78 0,95 0,92
Р25 N^25 среднее 0,88 0,97 1,01 1,22 1,02 0,27 0,83 -0,84 -0,82 0,94 0,92
0,96 1,10 1,24 1,38 1,17 0,40 0,88 -0,84 -0,79 0,98 0,92
0,87 0,99 1,08 1,23 1,04 0,32 0,86 -0,85 -0,80 0,96 0,92
Среднее 0 0,86 0,97 1,08 1,19 1,02 0,39 0,84 -0,77 -0,82 0,97 0,91
Р25 N Р 40 25 среднее 0,95 1,05 1,13 1,32 1,11 0,34 0,81 -0,75 -0,83 0,95 0,90
1,06 1,24 1,38 1,54 1,30 0,35 0,85 -0,71 -0,87 0,94 0,86
0,96 1,09 1,20 1,35 1,15 0,36 0,84 -0,74 -0,84 0,96 0,89
НСР„. А-0,04; В - 0,04; С - 0,05; АВ - 0,07; ВС - 0,08; АВС -0,14
Доля влияния, %: А -13 ,8; В - 32,7; С - 49,6 АВ, АС, ВС, АВС - 0,4...1,6 %
(О Ф
Ш, ь
Ф
]э
Ф
ь
Ф
№ ГО
О ^
(О
между величиной изменения урожайности при переходе от глубокой к мелкой обработке, варьировавшего по годам в среднем по всем фонам от -0,15 до +0,14 т/га, и суммой атмосферных осадков предшествующего осеннего периода (г = 0,61), средняя отрицательная связь со среднесуточными температурами воздуха этого периода (г = -0,58) и сильная отрицательная связь со среднесуточными температурами воздуха предшествующего октября (г= -0,69).
На пшенице по гороху отмечена сильная положительная связь между отклонениями урожайности при переходе от глубокой к мелкой обработке, варьировавшими по годам в среднем по всем фонам от -0,28 до +0,16 т/га, и суммой атмосферных осадков предшествующего осеннего периода (г = 0,75), средняя отрицательная связь со среднесуточными температурами воздуха этого периода (г = -0,55) и близкая к сильной отрицательная связь со среднесуточными температурами воздуха предшествующего октября (г= -0,65).
На пшенице по овсу установлена средняя положительная связь между величиной изменения урожайности при переходе от глубокой к мелкой обработке, варьировавшей по годам в среднем по всем фонам от -0,16 до +0,26 т/га, и суммой атмосферных осадков предшествующего осеннего периода (г = 0,59), возрастающая до сильной на экстенсивном фоне (г = 0,90), средняя отрицательная связь со среднесуточными температурами воздуха этого периода (г = -0,39) и сильная отрицательная связь со среднесуточными температурами воздуха предшествующего октября (г= -0,67).
На бессменно возделываемой пшенице заслуживающих внимания связей между отклонениями урожайности при переходе от глубокой к мелкой обработке, варьировавшими по годам в среднем по всем фонам от -0,28 до +0,20 т/га, с условиями влаго- и теплообеспеченности предшествующего осеннего периода не установлено.
Реакция пшеницы на отказ от проведения основной обработки почвы была более ощутимой, чем от уменьшения глубины плоскорезной обработки, однако менее прогнозируемой при определении связей с погодными условиями предшествующего о осеннего периода. Так, на пшенице т после пара установлена средняя отрицательная связь между величиной о сокращения урожайности при от-| казе от основной обработки почвы, варьировавшей по годам в среднем ® по всем фонам от -1,05 до -0,31 т/ 5 га, и суммой атмосферных осадков $ предшествующего осеннего периода
(г = -0,56), средняя положительная связь со среднесуточными температурами воздуха этого периода (г = 0,56) и средняя положительная связь со среднесуточными температурами воздуха предшествующего октября (г= 0,45).
На пшенице после гороха отмечена средняя положительная связь между уменьшением урожайности при отказе от основной обработки почвы, варьировавшим по годам в среднем по всем фонам от -0,62 до -0,16 т/ га, и суммой атмосферных осадков предшествующего осеннего периода (г = 0,38), слабая отрицательная связь со среднесуточными температурами воздуха этого периода (г = -0,33) и средняя отрицательная связь со среднесуточными температурами воздуха предшествующего октября (г= -0,58).
На пшенице после овса установлена средняя положительная связь между величиной изменения урожайности при отказе от основной обработки почвы, варьировавшей по годам в среднем по всем фонам от -0,25 до +0,07т/ га, и суммой атмосферных осадков предшествующего осеннего периода (г = 0,57), очень слабая отрицательная связь со среднесуточными температурами воздуха этого периода (г = -0,23) и такая же слабая отрицательная связь со среднесуточными температурами воздуха предшествующего октября (г= -0,28).
Набессменно возделываемой пшенице заслуживающих внимания связей между отклонениями урожайности при отказе от основной обработки почвы, варьировавшими по годам в среднем по всем фонам от -0,44 до +0,04 т/га, и условиями влаго- и теплообеспеченности предшествующего осеннего периода не установлено.
Таким образом, для условий опыта количественно определены особенности реакции пшеницы на уменьшение глубины выполнения плоскорезной основной обработки почвы, или отказ от ее проведения, в зависимости от предшественника, уровня применения удобрений и средств защиты растений, а также от складывающихся погодных условий. Без удобрений и защиты растений уменьшение глубины обработки не оказывало влияния на урожайность, а нулевая приводила к ее снижению по пару и гороху на 0,39...0,44 т/га (25,0...30,3 %), по овсу и при бессменном посеве - на 0,03...0,12т/га(2,8...13,5%). Нафоне удобрений разница с нулевой обработкой сохранялась на таком же уровне, а при насыщении пестицидами -увеличивалась в 1,2...1,6 и 1,1...1,8 раза. На пшенице, возделываемой в севообороте, отмечена средняя и сильная положительная связь между
эффектом от минимизации обработки и суммой осенних осадков и отрицательная - с температурой воздуха в октябре, на пшенице в бессменном посеве корреляций не установлено. Знание этих особенностей позволит уменьшить негативные последствия при освоении энерго- и ресурсосберегающих технологий возделывания яровой пшеницы.
Литература.
1. Жученко А. А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика). М.: ООО «Издательство Агро-рус», 2004. 1009 с.
2. Байбеков Р. Ф. Природоподобные технологии основа стабильного развития земледелия // Земледелие. 2018. № 2. С.3-6.
3. КирюшинВ. И. Актуальные проблемы и противоречия развития земледелия // Земледелие. 2019. №3. С. 3-7.
4. Перфильев Н. В., ВьюшинаО. А. Продуктивность зернопарового севооборота и эффективность производства зерна в зависимости от систем основной обработки почвы // Достижения науки и техники АПК. 2018.Т.32.№1.С. 18-21.
5. Кислов А. В., Глинушкин А. П., Кащеев А. В. Агроэкологические основы повышения устойчивости земледелия в степной зоне // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 7. С. 9-13.
6. ГалееваЛ. П., ШирокихП. С. Свойства черноземов выщелоченных Новосибирского Приобья при различных обработках // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 11. С. 9-13.
7. Ресурсы адаптации агротехнологий в различные по погодным условиям годы / А. А. Корчагин, Л. И. Ильин, М. А. Мазиров и др. // Земледелие. 2017. № 1.С. 16-20.
8. Уланов А. К., Будажапов Л. В. Продуктивность каштановой почвы в зависимости от условий увлажнения при многолетнем воздействии севооборотов, приемов основной обработки и удобрений в сухой степи // Земледелие. 2019. № 1. С. 15-18.
9. Юшкевич Л. В., Щитов А. Г., Пахотина И. В. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы в зависимости от технологии возделывания в лесостепи Западной Сибири //Земледелие. 2019. № 1.С. 32-34.
10. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
Efficiency of Tillage Methods and Intensification Means for Spring Wheat Depending on Weather Conditions and a Forecrop in the Forest-Steppe of the Altai Ob Region
S. V. Usenko1, V. I. Usenko12, A. A. Garkusha1
DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10505 УДК: 631.4:631.811:631.445.25
Изменение питательного режима темно-серой лесной почвы в посевах ячменя при различных системах основной обработки*
Н. В. ПЕРФИЛЬЕВ, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (е-таМ:па1а1уа_8Иагароу@Ьк.ги) О. А. ВЬЮШИНА, научный сотрудник
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северного Зауралья - филиал Федерального исследовательского центра Тюменский научный центр СО РАН, ул. Бурлаки, 2, пос. Московский, Тюменский р-н, Тюменская обл., 625501, Российская Федерация
обработок почвы требует увеличения нормы внесения азотных и фосфорных удобрений на 30...50 % для компенсации возникающего дефицита в этих элементах.
Ключевые слова: система основной обработки, севооборот, питательный режим, элементы питания, предшественник, яровой ячмень, яровая вика.
Для цитирования: Перфильев Н. В., Вьюшина O.A. Изменение питательного режима темно-серой лесной почвы в посевах ячменя при различных системах основной обработки // Земледелие. 2019. № 5. С. 21-24. DOI: 10.24411/00443913-2019-10505.
1Federal Altai Scientific Center of Agrobiotechnologies, Nauchnyi gorodok, 35, Barnaul, 656910, Russian Federation
2Altai Institute for Continuing Education of Managers and Specialists of the Agro-industrial Complex, ul. Ostrovskogo, 14, Barnaul, 656019, Russian Federation
Abstract. The studies were carried out in 2011-2018 under conditions of the forest-steppe of the Altai Krai. The effectiveness of tillage methods was examined. Factor A was a tillage method: the deep subsurface cultivation to a depth of 25-27 cm; shallow subsurface cultivation to a depth of 14-16 cm; without main tillage. Factor B was fertilizer application: without fertilizers; P25; N40P25. Factor C was application of plant protection means: without protection; dicotycides; dicotycides + gramicicides; dicotycides + gramicicides + insecticides + fungicides. These factors were studied in a crop rotation: fallow (against the background without the main tillage it was a field with rape for oilseeds), wheat, oats, wheat, pea, wheat, and in the permanent crops of wheat. The soil of the experimental plot was leached low-humus medium loamy chernozem with the content of humus in the arable layer of 3.8%, of mobile phosphorus and potassium (according to Chirikov's method) - 270 and 180 mg/kg, respectively, pH(salt) was 6.15. The wheat grain yield after fallow on average for all backgrounds was 1.94 t/ha, pea -1.62 t/ha, oats - 1.48 t/ha, permanent wheat -1.15 t/ha; it depended on spring precipitation and moisture supply in the first half of the growing season. Without fertilizers and plant protection, a reduction in the depth of cultivation did not affect the wheat yield, and zero treatment resulted in its decrease by 0.39-0.44 t/ha (25.0-30.3%) after fallow and pea, by 0.03-0.12 t/ha (2.8-13.5%) -after oats and in permanent crops. Against the background of fertilizers, the difference with zero treatment remained at the same level, and when saturated with pesticides, it increased 1.2-1.6 and 1.1-1.8 times. For wheat cultivated in the crop rotation, there was an average and strong positive relationship between the effect of minimizing processing and the amount of autumn precipitation; and a negative one - with air temperature in October. There was no correlation for wheat in permanent crops.
Keywords: spring wheat; tillage; fertilizers; plant protection means; correlation.
Author Details: C. V. Usenko, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); V. I. Usenko, D. Sc. (Agr.), chief research fellow, prof, (e-mail: [email protected]);A. A. Garkusha, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: [email protected]).
For citation: Usenko S. V., Usenko V. /., Garkusha A. A. Efficiency of Tillage Methods and Intensification Means for Spring Wheat Depending on Weather Conditions and a Forecrop in the Forest-Steppe of the Altai Ob Region. Zemledelie. 2019. No. 5. Pp. 16-21 (in Russ.). DOI: 10.24411/00443913-2019-10504.
Цель исследований - определить влияние длительного воздействия различных по степени интенсивности систем основной обработки на питательный режим темно-серой лесной почвы под посевами ярового ячменя по зернобобовому ( яровая вика на зерно) и зерновому (яровая пшеница) предшественникам. Исследования проведены в Тюменской области в стационарном опыте по изучению отвальной, безотвальной, комбинированной, дифференцированной, плоскорезной и поверхностной систем основной обработки почвы в течение 3...5-Й ротаций (1996-2013 гг.) зерно-паровых севооборотов, развернутых во времени и пространстве: чистый пар -озимая рожь - яровая пшеница - яровая вика - яровой ячмень; чистый пар - озимая рожь - яровая пшеница - яровая пшеница - яровой ячмень. Возделывание ячменя на фоне М40Р40К40 после вики обеспечивает благоприятный питательный режим, после пшеницы содержание N-N03 в пахотном слое снижалось на 15,5...43,8 %, Р205 на 39,1...52,1 %, К20 на 15,1...26,4 %. Лучшие условия питания складываются при отвальной обработке. Мелкие обработки без оборота пласта приводят к уменьшению содержания N-N03 в пахотном слое на 12...42 %, Р205 на 7,1... 19,9 %, К20 на 6,5.-17,1 %. При повторной зерновой культуре этот эффект усиливается. Происходит дифференциации плодородия пахотного и подпахотного слоев почвы - в слое почвы 20...40 см, по отношению к слою 0...20 см, по всем системам обработки содержание N-N03 снизилось на 13,1...44,1 %, Р205 - на 38,6...66,9 %, К20 - на 28,0... 39,2 %. Наибольшие различия отмечены для Р205 при минимальной (38,6...42,3%) величине показателя на фоне отвальной и максимальной (51,8...66,9 %) на фоне ресурсосберегающих систем. Возделывание ячменя по зерновым, а также на фоне ресурсосберегающих основных
В последние годы при повышении интенсивности использования пашни и увеличении в ее структуре доли зерновых культур, сопровождающемся регулярным, специфичным для зерновых культур выносом питательных элементов, существенное значение приобретает контроль состояния эффективного плодородия почвы, в частности, содержания доступных форм питательных элементов, обеспеченность которыми в значительной степени определяет урожайность сельскохозяйственных культур и эффективность их производства [1,2,3].
Известно, что обеспеченность доступными формами питательных элементов зависит от содержания в почве органического вещества, уровня применения удобрений, условий, при которых происходят преобразования потенциального плодородия в эффективное. Один из основных агротехнических факторов, оказывающих реальное воздействие наэти условия,- основная обработка почвы [4, 5, 6]. Однако степень адаптивности различных систем обработки почвы к конкретным зональным особенностям,в том числе по отношению к трансформации элементов питания, требует ы дальнейшего изучения [7, 8, 9]. о Объективную оценку влияния си- | стем и способов обработки при дли- ^ тельном их применении на питатель- ® ный режим почвы можно сделать по | результатам наблюдений в условиях 2 многолетнего стационарного опыта 1° [10,11,12]. м Цель наших исследований - ® определение влияния длительного <о
