CC BY
20
225 215 205 , 195! 185 и 175 I 165 | 155
! 145
I
: 135 I
I 125 115
105 95 85 75
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Годы
Рис. 2. Запасы продуктивной влаги в слое 0-100см почвы перед посевом яровгй твердой пшеницы в зависимости от вида пара: Щ — пар черный кулисный; □ — пар почвозащитный; □ — пар сидеральный.
2,5 мг обменного калия - 30-38 мг/100 г почвы, рН - 7,0-8,1. Наименьшая
' I" вод ' '
полевая влагоёмкость в слое почвы 0-100 см составляет 297 мм (27,1%), 0-150 см - 389 мм (25,4%).
Среднемноголетнее количество осадков за год 367 мм, за вегетационный период (май-август) - 155 мм. В среднем за 24 года исследований (1990-2013 гг) количество осадков за сельскохозяйственных год (сентябрь -август) увеличилось на 20 мм, а температура воздуха - на 2,1оС; вегетационный период (май - август) стал теплее на 0,5оС, количество осадков в это же время уменьшилось на 7,0 мм, а число дней с относительной влажностью 30% и ниже стало больше на 6 дней. Особенно следует отметить резкие среднесуточные перепады температуры воздуха в период вегетации, которые достигали в отдельные годы 20-25оС (ночью - 8-10оС, днём - 30-35оС), что создавало стрессовую ситуацию для роста и развития растений. За 24 года исследований в течение 13 лет количество осадков за вегетационный период (май-август) было меньше среднемно-голетней нормы, а в 1991, 1995, 1998 и 2010 гг - значительно меньше. Минимальное количество осадков за период вегетации отмечено в 2010 г - 47 мм, максимальное - 310 мм в 2000 г
Большое влияние на урожайность сельскохозяйственных культур оказывает температурный режим (рис. 1). В отдельные годы, даже при выпадении хороших осадков, он может её существенно снизить. Самым засушливым за 24 года вегетационный период был в 1995, 1998, 2010 и 2012 г, когда отмечали острый дефицит осадков.
В засушливых условиях урожайность зерновых культур во многом/1 зависит от весенних запасов влаги в почве, а в отдельные годы она в основном формируется благодаря их использованию.
Лучший предшественник по накоплению весенних запасов влаги в
почве под яровую пшеницу в Оренбуржье - черный пар. Однако результаты наших исследований (рис. 2) свидетельствуют о его преимуществе, в сравнении с почвозащитным и си-деральным парами, только соответственно 7 лет (1991, 1993, 2002, 2006, 2008, 2009, 2011 гг.) - от 30 мм в 2011 г до 70 мм в 2009 г. и 6 лет (1991, 1993, 2002, 2006, 2008, 2009 гг) - от 25 мм в 1991 г. до 80 мм в 2009 г Основная причина такой ситуации, на наш взгляд, обусловлена низким усвоением в черном пару талой воды весной, которое, по нашим данным [7], в среднем за 7 лет составило всего 9%, тогда как в почвозащитном и сидеральном парах соответственно 50 и 44%.
Следует также отметить, что и преимущество черного пара по накоплению весенних запасов влаги в почве не всегда сказывается на урожайности яровой твёрдой пшеницы. Заметное его проявление наблюдали только в резко засушливые годы. Кроме того, в отдельные годы на сбор зерна после черного пара оказывает отрицательн ое влияние, повышенная засоренность
посевов малолетними сорняками, поражение корневой гнилью и дисбаланс соотношения между азотом и фосфором [8]. Так, в 1992 г яровая твёрдая пшеница по чёрному пару была в сильной степени поражена корневой гнилью, поэтому ее урожайность оказалась ниже, чем после почвозащитного пара, на 4,5 ц/га, а после сидерального - на 6,0 ц/га (рис. 3).
В среднем за 21 год урожайность яровой твёрдой пшеницы (рис. 4) после всех изучаемых паровых предшественников на обоих фонах питания была практически одинаковой. За этот период существенное превосходство чёрного кулисного пара отмечали только в 2011 и 2013 гг (см. рис. 3), когда в среднем по двум фонам питания сбор зерна по этому предшественнику составил, соответственно, 20,8 и 12,2 ц/га, по почвозащитному пару - 12,8 и 8,7 ц/га, а по сидеральному - 13,2 и 8,5 ц/га.
За годы исследований достоверная прибавкаурожайности яровойтвёрдой пшеницы по чёрному пару от применения удобрений отмечена только 6 лет (от 1,5 ц/га в 2007 г. до 3,3 ц/га в 2011 г., НСР05 1,5 ц/га), по почвозащитному - 7 лет (от 1,4 ц/га в 1993 г. до 4,7 ц/га в 2008 г, НСР05 1,3 ц/га), по сидеральному пару - 8 лет (от 1,3 ц/га в 2012 г до 4,0 ц/га в 2008 г НСР05 1,1 ц/ га). В засушливые годы сбор зерна при внесении удобрений был ниже, чем на фоне естественного плодородия почвы (от 1,7 ц/га в 1995 г до 2,6 ц/га в 2013 г., НСР05 1,4 ц/га).
При размещении яровой твёрдой пшеницы по непаровым предшественникам эффективность удобрений несколько выше (от 1,1 до 1,3 ц/га), что объясняется снижением содержания нитратного азота в почве (на 2-3 мг/100 г почвы) и уменьшением её биологической активности с 27,9% по чёрному пару до 14,5% по кукурузе на силос.
Кукуруза на силос и горох в качестве пред2ш35ественников оказались равно-
Рис. 3. Урожайность яровой твердой пшеницы за 21 год в среднем по двум фонам питания в зависимости от вида пара, ц с 1 га: Щ — пар черный; □ — пар почвозащитный; □ — пар сидеральный (отсутствие урожая твердой пшеницы в 2005, 2006 и 2010 гг. объясняется крайне неблагоприятными для нее погодными условиями).
2 О
Пар черный (к) Пар Пар сидеральный Озимые Кукуруза на силос Горох Твёрдаяпшеница почвозащитный (чередование) (чередование) (бессменный
посев)
П р е д ш е с т в е н н и к и
Рис. 4. Урожайность яровой твёрдой пшеницы в зависимости от предшественников и фона питания, (среднее за 21 год): Ц — удобренный; Щ — неудобренный.
5
0
ценными по влиянию на урожайность яровой твёрдой пшеницы - 10,5 ц/га по двум фонам питания, что на 2,2 ц/ га меньше, чем по чёрному пару. После озимых по черному пару она была несколько выше (11,5 ц/га), но также уступала величине этого показателя по паровым предшественникам.
Основной причиной более низкой урожайности культуры в бессменном посеве было поражение растений в отдельные годы корневой гнилью. В среднем по двум фонам питания оно составляло после озимой ржи по чёрному пару - 18,2%, в бессменном посеве - 30,3%.
Таким образом, за 24 года наблюдений установлены существенные изменения погодных условий, которые выражаются в повышении температуры воздуха за сельскохозяйственных год на 2,1°С, суммы осадков - на 20 мм и резких перепадах среднесуточных температур в вегетационный период. В течение последних лет отмечена более частая повторяемость засух (2009, 2010, 2012, 2013 гг), что не характерно для условий Оренбургской области.
Водный режим почвы в чёрном, почвозащитном и сидеральном парах, в результате различного усвоения весной воды из снега (соответственно 9, 50 и 44%), складывался перед посевом яровой твёрдой пшеницы идентично, что обеспечивало получение в среднем за годы исследований одинакового урожая твёрдой пшеницы.
Озимые по чёрному пару, кукуруза на силос и горох оказались равноценными ■я в качестве предшественников яровой о твёрдой пшеницы. Бессменный посев ¡^ культуры, в результате её поражения ^ в отдельные годы корневой гнилью, о» приводил к заметному снижению | урожайности, в сравнении с другими
предшественниками. ® Основные причины низкой эффек-5 тивности удобрений - недостаточные $ запасы влаги в почве, дефицит осадков,
повышенные температуры воздуха. Кроме того, отсутствие эффекта от удобрений в отдельные годы по черному пару объясняется избыточным накоплением нитратного азота и нарушением его соотношения с фосфором.
Литература.
1. Борисова Е.Е. Влияние предшественников на урожайность яровой пшеницы на серых лесных почвах // Вестник Казанского ГАУ. 2014. №2 (32). С. 89-93.
2. Борякова Е.А., Чуданов И.А., Пронина О.В. Сидеральные пары под яровые зерновые культуры в степном Заволжье // Ресурсосберегающие технологии и приёмы воспроизводства почвенного плодородия на чернозёмах Среднего Поволжья: Сб. нау. тр. Самара, 1983. С. 90-95.
3. Васильев А.А. Эффективность сиде-ральных предшественников картофеля в лесостепной зоне Южного Урала // Достижения науки и техники АПК. 2013. №8. С. 19-22.
4. Влияние предшественников, удобрений и биопрепарата на урожайность и качество яровой пшеницы / Н.С. Алметов, Н.В. Горячкин, Х.З. Назмиев, Л.Н. Само // Достижения науки и техники АПК. 2013. №2. С. 16-18.
5. Курдюков Ю.Д., Турикова Т.В. Предшественники твёрдой пшеницы и её урожайность и качество зерна в Саратовском Заволжье // Твёрдые и сильные пшеницы в Поволжье. Саратов, 1983. - С. 90-95.
6. Максютов Н.А., Жданов В.М., Абдрашитов Р.Р. Повышение плодородия почвы, урожайности и качества продукции сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах степной зоны Южного Урала: монография. Оренбург: Печатный дом «Ди-мур», 2012. 332 с.
7. Максютов Н .А., Жданов В.М., Лактионов О.В. Биологическое и ресурсосберегающее земледелие в степной зоне Южного Урала: монография / 2-е изд. доп. Оренбург: Печатный дом «Димур», 2008. 232с.
8. Формирование урожайности и элементов продуктивности яровой мягкой пшеницы при посеве по альтернативным предшественникам / Е.В. Агеева, И.Е. Лихенко, В.В. Советов, В.В. Пискарев // Достижения науки и техники АПК. 2014. №12. С. 27-30.
Productivity of spring durum wheat depending on weather conditions, preceding crop and nutrition background in the steppe zone of South ural
N.A. Maksyutov, V.M. Zhdanov, Y.V. Caftan, V.Y. Skorokhodov, D.V. Mitrofanov, A.A. Zorov, V.N. Zhizhin
Orenburg Research Institute of Agriculture, Gagarina prosp., 27/1, Orenburg, 460051, Russian Federation
Summary. The purpose of the study was to assess different types of preceding crops for spring durum wheat and their effects on its yield. The main factor influencing the yield of spring solid wheat during 24 years of the study is weather conditions that have changed greatly during this period. The temperature at an agricultural year during this period increased by 2.1 degrees compared with average values, precipitations - by 20 mm. Because of this for three years we did not obtain the yield of spring durum wheat at all, another eight years it did not exceed 11/ ha. The yield of spring wheat after bare, soil-protecting and green manure fallow was the same on average over the years of the study, because soil moisture before the sowing was identical due to different absorption of water from snow (respectively 9, 50 and 44%). The amount of productive water in the layer 0-100 cm on average for 24 years was 178, 168 and 166 mm, correspondingly. Winter crops after bare fallow, corn for silage and pea were equivalent as preceding crops for spring durum wheat, and they yielded insignificantly to different types of fallow. In the monoculture due to injury of plants by root rot in separate years the yield decreased compared to the control (bare fallow) by 0.31 t/ha against the fertilized background and by 0.48 t/ha against the non-fertilized one. The main causes of low efficiency of fertilizer application for spring durum wheat are insufficient moisture reserves in the soil, the precipitation deficit and high temperature of air. The significant increase in grain yield of spring durum wheat after fallows was registered in 8 years, after non-fallow preceding crops - in 11 years.
Keywords: spring durum wheat, preceding crop, weather conditions, nutrition background, water regime of soil, productivity.
Author Details: N.A. Maksyutov, D. Sc. (Agr.), head of division (e-mail: orniish@ mail.ru); V.M. Zhdanov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; V.Y. Skorokhodov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; D.V. Mitrofanov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; A.A. Zorov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; V.N. Zhizhin, senior research fellow.
For citation: Maksyutov N.A., Zhdanov V.M., SkorokhodovV.Y., MitrofanovD.V., Zorov A.A., Zhizhin V.N. Productivity of spring durum wheat depending on weather conditions, preceding crop and nutrition background in the steppe zone of South Ural. Zemledelie. 2015. No7. pp. 14-16 (In Russ)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ И СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
а
УДК 631.51:631.582
Влияние обработки почвы в комплексе с применением удобрений и гербицидов на урожайность культур севооборота
А.А. БОРИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой А.Э. ЛОЩИНИНА, аспирант
Ивановская ГСХА имени академика Д.К. Беляева, ул. Советская, 45, Иваново, 153012, Российская Федерация
E-mail: [email protected]
В 2012-2014 гг. на типичных для большинства хозяйств Ивановской области дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах изучали обработку почвы в стационарном полевом севообороте с чередованием культур: пар чистый -озимая пшеница - овес + клевер - клевер - озимая рожь - картофель - ячмень. Сравнивали четыре системы обработки почвы: отвальную (общепринятую), плоскорезную (ресурсосберегающую), комбинированную (50% отвальная + 50% плоскорезная) и поверхностную. На фоне обработок под культуры севооборота применяли удобрения и гербициды. Цель исследований - определение влияния агротехнических приемов на свойства почвы, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур. Плоскорезная обработка оказала положительное влияние на сохранение влаги в почве. Доказанное повышение влажности пахотного слоя, по сравнению с отвальной обработкой, отмечено в поле чистого пара (на 1,5%), озимой пшеницы (на 1,2%) и ячменя (на 0,9%). Однако при плоскорезной и поверхностной обработке на поверхности почвы остается больше глыб, что снижает равномерность глубины заделки семян. Более рыхлое сложение почвы установлено в полях чистого пара и картофеля, что связано с агротехникой, а большая плотность - под озимыми культурами и клевером. Самая высокая плотность сложения отмечена при поверхностной обработке почвы. Аналогичная закономерность выявлена при определении твердости почвы. Засоренность посевов при плоскорезной и поверхностной обработке в 1,5-2,0 раза больше, чем при отвальной. Применение гербицидов позволило снизить ее на 50,0-82,8%. Положительное влияние на развитие растений оказали удобрения.
Они обеспечили наиболее весомые прибавки урожая. Меньший эффект получен от применения гербицидов и способов обработки почвы. Максимальный выход зерновых единиц в севообороте отмечен при плоскорезной обработке - 3,07 т/га, несколько меньше при отвальной - 2,94 и минимальный при поверхностной -2,73 т/га. Изучение различных приемов агротехники в севообороте выявило целесообразность комплексного их применения, хотя эффективность отдельных приемов в повышении урожайности значительно различается.
Ключевые слова: обработка почвы, агрофизика, удобрения, гербициды, засоренность, урожайность.
Для цитирования: Борин А.А., Ло-щинина А.Э. Влияние обработки почвы в комплексе с применением удобрений и гербицидов на урожайность культур севооборота // Земледелие. 2015. № 7. С. 17-20.
Севооборот - один из главных элементов системы земледелия, важное агротехническое и биологическое средство восстановления плодородия почвы, имеющее фитосанитарное значение [1, 2]. В нем широко применяют различные системы обработки почвы (нулевую,плоскорезную, поверхностную), направленные на снижение энергетических и трудовых затрат при производстве сельскохозяйственной продукции.
Традиционным приемом обработки почвы в условиях Верхневолжья считается отвальная вспашка, обеспечивающая рыхление почвы на глубину пахотного слоя, его оборачивание и заделку растительных остатков, что сдерживает распространение семян сорняков, вредителей и возбудителей болезней. Однако плужная подошва, которая образуется при отвальной обработке на постоянную глубину, препятствует проникновению корневой системы растений в нижние слои почвы и способствует застою воды в пахотном горизонте [3, 4].
Рядом исследователей установлено, что замена вспашки плоскорезным рыхлением способствует насыщению верхнего слоя почвы растительными остатками, что повышает ее водоудерживающую способность и препятствует испарению влаги [5, 6]. Однако этот способ имеет ряд недостатков: трудности с заделкой органических удобрений, слабое крошение обрабатываемого слоя и недостаточно эффективная борьба с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур [7].
В связи с переходом на ресурсосберегающие технологии возникает необходимость в определении целесообразности применения различных приемов механической обработки в комплексе с применением удобрений и гербицидов, а также в оценке их влияния на плодородие почвы и урожайность культур севооборота.
С этой целью на опытном поле Ивановской ГСХА были проведены исследования в стационарном полевом эксперименте в севообороте: пар чистый - озимая пшеница - овес+клевер - клевер - озимая рожь - картофель - ячмень. Схема опыта предусматривала изучение четырех систем обработки почвы: отвальной - общепринятой для Верхневолжья, плоскорезной (ресурсосберегающей), комбинированной (50% отвальная + 50% плоскорезная) и поверхностной.
В рамках отвальной системы (контроль) основную обработку почвы проводили путем отвальной вспашки (20-22 см) навесным плугом ПЛН-3-35; предпосевная - заключалась в культивации (10-12 см) навесным культиватором и тяжелой зубовой бороной КПН-4Г + БЗТС-1 или блочно-модульным навесным культиватором КБМ-4,2Н.
Плоскорезная система предусматривала основную обработку культиватором-плоскорезом-глубокорыхлителем КПГ-2,2 (на 2022 см); предпосевную - тяжелым е противоэрозионным культиватором Л КПЭ-3,8 (на глубину 10-12 см) и иголь- д чатой бороной БиГ-3. е
При использовании комбиниро- | ванной системы основной обработ- ^ кой была отвальная вспашка (20- 7 22 см) ПЛН-3-35; предпосевной - м культивация (10-12 см) с помощью 1 КПЭ-3,8 и БИГ-3. 5
