CC BY
25
УДК:631.51:631.87 (571.1)
эффективность систем обработки Почвы в полевых севооборотах при длительном внесении соломы в западной сибири
Л.В. ЮШКЕВИЧ1, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
М.С. ЧЕКУСОВ2, кандидат технических наук, директор
А.В. ЛОМАНОВСКИЙ1, аспирант 1Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, просп. Королева, 26, Омск, 644012, Россия
2Омский экспериментальный завод, просп. Королева, 32, Омск, 644012, Россия E-mail: [email protected]
Резюме. Внесение на поверхность поля измельченной соломы оказывает положительное влияние на элементы почвенного плодородия, водный режим, агрофизические свойства почвы, биологическую активность, фитосанитарное состояние поля и уменьшает податливость почвы кдефляции. Внесение соломы в агроценозах способствует сохранению и поддержанию круговорота минерального питания растений. Начиная со второй ротации севооборота без применения гербицидов, отмечается устойчивое снижение урожайности зерновых культур по мере уменьшения интенсивности обработки почвы. Относительно отвальной системы в 3-5-ой и в 6-8-ой ротациях севооборота выход зерна с 1 га пашни при плоскорезной системе снижался на 11-12%, а при минимальной-до 16-23%, в том числе после непаровых предшественников соответственно на 18-21 и 2836%, при снижении содержания клейковины в зерне до 1,7 %. При использовании гербицидов в первой ротации севооборота выход зерна с 1 га пашни в вариантах с ресурсосберегающими системами обработки почвы был равен отвальной. Во вторую и последующие ротации применение почвоохранной плоскорезной обработки почвы снижало выход зерна с 1 га пашни в севообороте до 9,0%. Систематическое внесение измельченной соломы с применением средств интенсификации в течение 27 лет на зерновых культурах не решает проблемы снижения продуктивности пашни при сокращении интенсивности обработки почвы в севообороте. Минимальная система обработки почвы уменьшает выход зерна с 1 га пашни относительно комбинированного варианта в среднем на 0,18 т/га (9,4%) при снижении клейковины в зерне до 2%.
Ключевые слова: системы обработки почвы, севооборот, средства интенсификации, измельченная солома, урожайность зерна, выход зерна с 1 га пашни. Для цитирования: Юшкевич Л.В., Чекусов М.С., Ломанов-ский А.В. Эффективность систем обработки почвы в полевых севооборотах при длительном внесении соломы в Западной Сибири // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №5. С. 51-53.
В Западно-Сибирском регионе зерновые культуры занимают 52-54% площади пашни, причём сконцентрированы они в основном (80-85%) в лесостепных и степных засушливых агроландшафтах с годовым количеством осадков менее 400 мм [1].
Сохранение стерневого покрова и оставление растительных остатков на поверхности поля - неотъемлемый элемент почвозащитного земледелия засушливых агроланшафтов Западной Сибири.
Установлено, что систематическое внесение на поверхность поля измельчённой соломы оказывает положительное влияние на сохранение влаги, пополнение органического вещества, биологическую активность почвы, урожайность зерна и сокращает затраты на уборку [2, 3, 4].
Использование соломы в агроценозах имеет эко-логогеохимическую значимость, так как сохраняется и поддерживается круговорот минеральных элементов
в почве, что позволяет формировать относительно равновесное природопользование [5,6].
При раздельном применении соломы и высоком дефиците в почве подвижного азота, эффективность её в севооборотах невысока, но депрессивного влияния на урожайность не установлено. Сочетание соломы с удобрениями и средствами защиты растений способствует повышению урожайности и потенциального плодородия черноземных почв [7].
Результативность различных приёмов обработки почвы при длительном внесении соломы, изменении азотного режима и фитосанитарного состояния агро-фитоценоза до конца не выявлена. Использование соломы на хозяйственные нужды составляет 15-20%, а ежегодная площадь внесения - превышает 900 тыс. га, причём в основном эту технологическую операцию осуществляют с помощью измельчителей (ИСН-2,3) конструкции ФГУП «Омский экспериментальный завод». От всей площади посевов зерновых культур солому применяют на 42-57%, а большую часть (54-57%) вносят в засушливой эрозионно-опасной степной зоне.
Мульчирующий слой на расчленённом рельефе предохраняет почву от дефляции и водной эрозии. Обогащение верхнего горизонта органическим веществом создаёт благоприятные условия для доминирования процессов гумификации над минерализацией, что повышает потенциальное плодородие почвы [7].
Цель исследований - установить результативность длительного применения различных по интенсивности воздействия систем обработки черноземных почв на фоне внесения соломы в полевом севообороте Западной Сибири.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в лесостепной зоне Омской области в стационарных опытахлаборатории земледелия черноземной лесостепи СибНИИСХ в зернопаровом севообороте со следующим чередованием культур: чистый пар - яровая пшеница - яровая пшеница - яровая пшеница - ячмень. Почва опытного участка чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 6-7%, рН 6,4.
Схема опыта предусматривала изучение следующих систем обработки почвы: отвальная - ежегодная вспашка на 20-22 см; комбинированная - вспашка на 20-22 см в пару и под третью пшеницу после пара; плоскорезная - ежегодно на 10-12 см; минимальная - в паровом поле культивация на 8-10 см, в остальных без осенней обработки.
С 1979 г. на 1 га пашни локально вносили до 63 кг азотно-фосфорных удобрений ^24Р39), а с 1986 г. по поверхности почвы разбрасывали измельченную солому после уборки зерновых.
Система гербицидов включала применение баковой смеси против мятликовых сорняков (Ластик экстра -0,9 л/га) и против двудольных сорняков (Дротик - 0,3 л/га, Террамет - 5 г/га). Обработку посевов проводили опрыскивателем ОН-400 в соответствующие фазы развития.
Площадь делянки первого порядка - 2700 м2, второго - 450 м2, учетная площадь делянки 36 м2 (2x18 м). Размещение вариантов систематическое в 4-кратной повторности.
Таблица 1. выход зерна с 1 га пашни в севообороте в зависимости от системы обработки почвы (южная лесостепь, 1973-2013 гг.), т/га
Система обработки почвы в севообороте Годы Среднее за 41 год
1973-1978 1979-1985 1986-2000 2001-2005 2006-2010 2011-2013
без соломы с соломой
Отвальная 1,35 1,39 1,40 1,16 1,23 1,37 1,34
Плоскорезная 1,36 1,17 1,25 1,02 1,08 1,32 1,21
Минимальная 1,29 1,06 1,11 0,98 1,01 1,06 1,10
Посев яровой пшеницы сортов Омская 18, Памяти Азиева, Омская 36 проводился с нормой высева 4,5-5,0 млн всхожих зерен на 1 га, ячменя Омский 87, Омский 90, Беатрис, Омский 95 - 4,0-4,5 млн/га сеялкой С3-3,6 и посевным комплексом в оптимальные сроки. Учет урожая
поделяночный комбайном САМПО-500, САМПО-130.
результаты и обсуждение. Длительные (41 год) исследования, проведенные в стационарном севообороте СибНИИСХ, показали, что системы обработки почвы, различающиеся по степени интенсивности воздействия и почвоохранной направленности, оказывают заметное влияние на урожайность зерновых культур и выход зерна с 1 га пашни (табл. 1).
Начиная со второй ротации севооборота без использования гербицидов, в основном из-за нарастания сорного компонента с преобладанием устойчивых к 2,4-Д и мятликовых видов, ухудшения азотного и водного режима, отмечается закономерное снижение урожайности зерновых культур по мере уменьшения интенсивности обработки почвы. Так, относительно отвальной системы в 3-5-ой и позднее в 6-8-ой ротациях севооборота выход зерна с 1 га пашни при плоскорезной системе уменьшался до 11-12%, с минимальной - до 16-23%, в том числе после непаровых предшественников соответственно до 18-21 и 28-36%. Одновременно содержание клейковины в зерне уменьшалось до 1,7%.
Кроме того, при сокращении интенсивности обработки почвы в севообороте без применения средств интенсификации отмечается ухудшение азотного режима, а засоренность посевов заключительной культуры (ячмень) возрастает от отвального к минимальному варианту от слабой (9,3%) до средней степени (17,4%), или в 1,9 раза.
Ресурсосберегающие технологии выращивания зерна, в том числе прямой посев, предусматривают, кроме отказа от пара и обработки почвы, обязательное применение гербицидов в сочетании с разбрасыванием растительных остатков на поверхности поля, что должно в значительной степени повышать их результативность.
В наших исследованиях установлено, что при использовании гербицидов в течение первой ротации севооборота по выходу зерна с 1 га пашни ресурсосберегающие системы обработки почвы были равноценны отвальной. Во вторую и последующие ротации использование почвоохранной плоскорезной системы обработки почвы с применением гербицидов и соломы снижало выход зерна с 1 га пашни в севообороте до 9,0%, и было экономически и экологически целесообразно в первую очередь при выращивании яровой
пшеницы после парового предшественника, так как различие по урожайности зерна в этом поле было наименьшим (до 0,12 т/га).
Несколько иная ситуация складывалась на замульчированной необработанной с осени почве. Утверждение о том, что систематическое внесение измельчённой соломы и обогащение почвы органическим веществом при равновесной плотности верхнего слоя не требует осеннего рыхления, в наших длительных исследованиях не находит убедительного подтверждения, в том числе и при систематической химической прополке посевов зерновых культур. Начиная со второй ротации севооборота, при длительном внесении измельчённой соломы и химической прополке посевов, минимальный вариант по выходу зерна с 1 га пашни уступал отвальному на 12-18% при снижении клейковины в зерне до 2%. Самое значительное уменьшение урожайности зерна при прямом посеве отмечено после непаровых предшественников - до 0,40-0,42 т/га, или 15,3-18,2%.
Принципиальным вопросом при освоении современных технологий выращивания зерна остаётся целесообразность механической осенней обработки почвы с применением гербицидов, удобрений и измельчённой соломы на чернозёмных почвах лесостепных агроландшафтов Западной Сибири. Наблюдения показали, что при совместном применении удобрений и гербицидов на фоне внесения измельчённой соломы продуктивность зерновых культур в среднем за 35 лет составляет 1,69-1,89 т/га (табл. 2).
В то же время даже при улучшении условий корневого питания, очищении агрофитоценозов от сорного компонента и систематическом внесении соломы, зональная зяблевая вспашка по-прежнему остаётся необходимым элементом технологии, обеспечивающим повышение урожайности зерна. Согласно многолетним данным, минимальная обработка чернозёмных почв приводит в севообороте к снижению выхода зерна с 1 га пашни. Практически равную продуктивность зерновых культур с энергоёмкой вспашкой обеспечивает только ресурсосберегающая комбинированная система обработки почвы -1,86 т/га, основанная на чередовании отвальной и мелкой плоскорезной обработки почвы в севообороте.
Проведенные исследования позволили установить, что и на плодородных чернозёмных почвах более увлажненной лесостепной зоны совместное применение гербицидов, удобрений и растительных остатков в полевых севооборотах зернового направления не устраняют целесообразности использования дифференцированной системы обработки почвы,
Таблица 2. выход зерна с 1 га пашни в севообороте в зависимости от системы обработки почвы при применении гербицидов и удобрений, т/га (южная лесостепь, 1979-2013 гг.), т/га
Система обработки почвы в севообороте Годы Среднее за 35 лет
1979-1985 1986-2000 | 2001-2005 \ 2005-2010\ 2011-2013
без соломы внесение соломы
Отвальная 1,70 1,65 1,78 2,68 2,36 1,89
Комбинированная 1,65 1,61 1,74 2,71 2,32 1,86
Плоскорезная 1,61 1,62 1,64 2,51 2,02 1,78
Минимальная 1,55 1,51 1,63 2,29 2,08 1,69
последствия которой реализуются в конечном урожае зерна [8]. Положительное действие обусловлено оптимизацией агрофизических параметров верхнего слоя, водного режима, усвоением влаги, повышением нитрификации, снижением засоренности. Прямой посев, даже при систематическом внесении измельчённой соломы, использовании гербицидов и улучшении условий корневого питания, в конечном итоге приводит к заметному недобору зерна. С продвижением к северным агроландшафтам Омской и Тюменской области с более высоким количеством осадков, ухудшением температурного режима и бонитета почв, эффективность «нулевых» технологий уступает ресурсосберегающим комбинированным вариантам [8].
вывод. В южно-лесостепных агроландшафтах Западной Сибири эффективность систем обработки почвы в полевых севооборотах во многом определяется уровнем применения средств интенсификации. При комплексном использовании средств химизации в сочетании с систематическим применением измельчённой соломы различия по выходу зерна с 1 га пашни между минимальной и комбинированной системами обработки почвы сокращаются до 0,17 т/га (9%). Несмотря на это, даже при улучшении условий минерального питания, удалении сорной растительности и внесении соломы зяблевая вспашка остается необходимым элементом технологии выращивания зерновых культур в регионе.
Литература.
1.Холмов В.Г., Юшкевич Л.В. Интенсификация и ресурсосбережение в земледелии лесостепи Западной Сибири: монография. Омск: изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2006. 396 с.
2.Бакаев В.М., Васько И.А. Мульчирование почвы соломой в Северном Казахстане //Зерновое хозяйство. 1975. №1. С.21-22.
3.Малашенко В.Я. Эффективность применения соломы под зерновые культуры в условиях Приобья Алтая: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Омск, 1986. 16с.
4. Юшкевич Л.В. Ресурсосберегающая система обработки и плодородие черноземных почв при интенсификации возделывания зерновых культур в южной лесостепи Западной Сибири: дис.... д-ра с.-х. наук. Омск, 2001. 490 с.
5.Карамщук. З.П. Влияние соломы на почвенные процессы и урожай в условиях Северного Казахстана // Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980. С. 236-247.
6.Федоров В.А. Солома как удобрение на черноземной почве // Использование соломы как органического удобрения. М., 1980. С. 198
7. Юшкевич Л.В. и др. Применение соломы в засушливом земледелии Западной Сибири: методическое пособие. Омск: Вариант, 2013. 48 с.
8.Шахова О.А. Влияние технологии обработки выщелоченного чернозема и средств химизации на элементы плодородия и продуктивность культур в северной лесостепи Тюменской области: автореф. дис.... канд. с.-х. наук. Тюмень, 2007. 15 с.
tillage systems effecience in field crop rotations
with long-term straw application in western siberia
L. V. Yushkevich1, M.S. Chekusov2, A. Lomanovsky1
Siberian Scientific Research Institute of Agriculture, Korolevav., 26, Omsk, 644012, Russia 2Omsk experimental plant, Korolev av., 32, Omsk, 644012, Russia
Summary. Chopped straw application on the field surface has a positive effect on the elements of soil fertility, water regime, astrophysical properties of soil, biological activity and phytosanitary situation of the field and reduces the possibility of soil deflation. Using of straw in agro-ecosystems contributes to the preservation and maintenance of plant mineral nutrition circulation. Annual area making straw in Omsk regine is more than 900 thousand ha. Since the second of crop rotation without application herbicides observed that conformity with a law dropped the crops of wheat cultures as far as reducing tillage intensity in the rotation. In relative to moldboard system in the 3-5th and 6-8th rotation has reduces grain yield per 1 ha of arable lands at the conservation cropping system to 11-12%, and minimal - to 16-23% including after unfallow precursor in conformity 18-21% and 28-36% and reduces the gluten in the grain up to 1,7%. At use of herbicides in first rotation of grain yield per 1 ha of arable lands at the cropland resource-saving system were equivalent the moldboard. In the second and next rotation application of soil-saving tillage system reduced of grain yield per 1 ha of arable lands in the rotation to 9,0%. The systematic application of chopped straw combined with chemicalization on cereals during the 27 years maintains downward tendency in productivity of arable land while reducing tillage intensity in the rotation. Minimal tillage system reduced grain yield per 1 ha of arable lands by an average of 0.18 t/ha (9.4%) in compering with the combined tillage variant and reduces the gluten in the grain up to 2%. Keywords: tillage system, crop rotation, chemicalization, chopped straw, grain yield, grain productivity per 1 hectare of arable land. Author Details: L. V. Yushkevich, Dr. Sc. (Agr.), Head of Laboratory (e-mail: [email protected]); M.S. Chekusov, Cand. Sc. (Tech.); A. Lomanovsky, Post-graduate Student
For citation: Yushkevich L.V., Chekusov M.S., Lomanovsky A. Tillage systems effecience in field crop rotations with long-term straw application in Western Siberia. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2015. V.29. №5. pp. 51-53 (In Russ)
ИНФОРМАЦИЯ
При кредитной поддержке Россельхозбанка начато строительство птицекомлекса в Ставропольском крае
ОАО «Россельхозбанк» приступил к финансированию инвестиционного проекта по развитию птицеводческого комплекса Гоуппы агропредприятий «Ресурс» (ГАП «Ресурс»), открыв компании кредитную линию в размере 1,2 млрд руб.
Заемные средства планируется направить на строительство производственных площадок для выращивания птицы ЗАО «Кочубеевская птицефабрика» в Ставропольском крае, входящего в состав ГАП «Ресурс». Кроме того предприятие получит возможность приобрести оборудование, спецтехнику и автотранспорт.
Строительство новых мощностей позволит ЗАО «Кочубеевская птицефабрика» увеличить объемы производства до 40 тыс. т мяса птицы в год. Ввод в эксплуатацию объектов запланирован в начале 2016 г.
Кредитование проектов, нацеленных на ускорение темпов импортозамещения, относится к числу важнейших задач, стоящих перед Россельхозбанком. Реализация инвестиционного проекта будет способствовать достижению полного самообеспечения Ставропольского края продукцией из мяса бройлеров и укреплению позиций российской птицеводческой отрасли в целом.
Управление общественных связей ОАО «Россельхозбанк»
