CC BY
41
Таблица 2. Влияние разных технологических комплексов на основные элементы почвенного плодородия и урожайность озимой пшеницы (среднее за 2000-2006 гг.)
Технологический комплекс
ресурсосберегающие
Показатель тра- дици- онный с дифференцированной обработкой почвы с минимальной обработкой почвы
Плотность 0...30 см слоя почвы, г/см3 - чистый пар 1,06 1,06 1,06
- озимая пшеница 1,10 1,11 1,09
Запасы доступной влаги в метровом слое почвы, мм - чистый пар 79,1 85,1 85,3
- озимая пшеница 90,9 100,1 102,6
Содержание Р2О5, мг/100 г почвы - чистый пар 16,8 19,2 19,4
- озимая пшеница 16,9 19,5 18,3
Содержание КгО, мг/100 г почвы - чистый пар 15,9 19,3 17,7
- озимая пшеница 15,4 16,8 15,5
Урожайность, ц/га 25,3 27,6 27,0
поле они лучше прорастают и подрезаются последующими культивациями. В результате уничтожается на
20...40 % больше сорняков, чем после вспашки.
Кроме того, при использовании комбинированных машин завода ООО «Сызраньселъмаш» гарантировано получение полноценных всходов с равномерным размещением их по площади благодаря безрядковому посеву.
Для обеспечения урожайности соответствующей биоклиматическому потенциалу (до 40 ц/га и более) в предлагаемых технологиях предусмотрено использование минеральных удобрений (фосфорно-калийных и
сложных под основную обработку, фосфорных и сложных в рядки при посеве, азотных—в ранневесенних прикорневых и некорневых подкормках), а также комплекса мер по защите посевов от вредителей и болезней.
В среднем за 2000-2006 гг. урожайность озимой пшеницы, выращенной по традиционной технологии составила 25,3 ц/га, а при использовании ресурсосберегающих с минимальными обработками — 27...27,6 ц/га. Прибавка по годам колебалась в интервале 2,9...5,7 ц/га.
При сравнении разных комплексов машин лучшие результаты получены в варианте с мелкой обработкой почвы орудием ОПО-4,25 и посевом универсальным агрегатом АУП-18,05 (прибавка 3,1...5,8 п/га).
В среднем за 2000-2006 гг. сбор зерна озимой пшеницы по ресурсосберегающей технологии без осенней обработки паров составил 31,0 ц/га, в контроле — 30,8 ц/га.
Технологии возделывания озимой пшеницы с минимальным рыхлением почвы и без осенней обработки с использованием комбинированных машин позволяют снизить прямые производственные издержки на 900... 1000 руб./га, расход топлива — на 1/3 (с 90 до 60 кг/га), затраты трудовых ресурсов на 49 % (1,74 чел.-ч/га, против 3,66 чел.-ч/га). В результате рентабельность производства зерна возрастает в 2-3 раза.
Использование при подготовке занятых паров комбинированных агрегатов обеспечивает лучшие условия для развития растений, дает возможность снизить затраты на подготовку почвы и посев в 2,5 раза, расход топлива — в 3-4 раза, урожайность озимых повышается на 2...4 ц/га.
Разработанные технологии производства зерна озимых культур получили положительную оценку при государственном испытании и рекомендованы для включения в регистр новых технологий. Они хорошо вписываются в современную стратегию технологического и технического перевооружения растениеводства.
ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА ВЛАЖНОСТИ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ ПРИ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЯХ
ИЛ ЧУДАНОВ, доктор сельскохозяйственных наук Л.Ф. ЛИГАСТАЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук
Самарский НИИСХ
В переходной зоне Среднего Поволжья на плодородных черноземных почвах один из главных факторов, определяющих величину и качество урожая сельскохозяйственных культур, — влага. Основной источник ее поступления в этой зоне — атмосферные осадки, так как грунтовые воды залегают на большой глубине, а конденсационные процессы не имеют практической значимости.
Решающее влияние на величину основного запаса влаги оказывают осадки осенниего и зимнего периодов. Летние дожди, как правило, малозначительны и зачастую не доходят до корневой системы растений, испаряясь с поверхности почвы. Однако они играют свою положительную роль в формировании микроклимата в агроценоэе, снижая испарение с поверхности почвы, уменьшая расход воды на транспирацию и тем самым смягчая действие высоких температур.
В засушливых условиях Юго-Востока все мероприятия, направленные на накопление и сбережение влаги, связаны с физикой почвы, которая находится в прямой зависимости от способов основной обработки. Из-за сухости климата и час-
тых суховеев большое количество влаги теряется в результате испарения.
Исследования, выполненные в разные годы в НИИСХ Юго-Востока, показали, что сумма потерь влаги на испарение с поверхности почвы от весеннего сева до закрытия ее растениями составляет
50...67 мм. Еще 107 мм теряется за период от вспашки зяби до посева ранних яровых культур. В результате общая сумма испаряющейся влаги достигает 170 мм, или свыше 40 % годовой суммы осадков.
В наших экспериментах даже чистые пары за весенне-летний период не только не накапливали влагу в почве, но и теряли значительную часть ее зимних запасов (по вспашке 45,2 мм, по минимальной обработке — 36,8 мм) и практически всю влагу летних осадков (123 мм). Несмотря на то, что под посевами сельскохозяйственных культур влага расходуется не только на испарение почвой, но и на транспирацию растениями, потери ее в этом случае значительно меньше, особенно под культурами сплошного сева.
Существуют различные мнения по поводу процесса испарения воды из почвы и вызывающих его причинах. В.Г Ротмистров полагает, что высыхание поверхности почвы, приводит к прекращению капиллярного подъема воды и исключает дальнейшее испарение; В.В. Квасников считает, что передвижение влаги по сосудам возможно в более широких пределах и физическое состояние почвы существенно влияет на ее потери в атмосферу.
Испарение воды почвой во многом зависит от агрегатного состава пахотного слоя, состояния поверхности (выровненное или глыбистое), степени увлажненности, метеорологических условий и др. По мере высыхания верхнего слоя, особенно на глубину
5...7 см, испарение влаги из почвы резко сокращается вследствие разрыва капиллярных связей. С увеличением некапиллярной скважности почвы интенсивность испарения возрастает. Поэтому в засушливых условиях Поволжья необходимо стремиться к тому, чтобы соотношение капиллярной и некапиллярной скважности составляло 1,5-2,0 : 1 (60 и 40 % соответственно). Добиться этого можно с помощью обработки почвы. Черноземы Поволжья имеют хорошо выраженную структуру с содержанием водопрочных частиц не менее 40...50 %, что создает предпосылки для сокращения механического воздействия на почву.
На процесс испарения существенно влияет наличие стерневых остатков. Согласно результатам исследований различных научных учреждений Поволжья их присутствие на поверхности поля или в частично перемешанном с верхним слоем почвы виде уменьшает испарение на 5... 10 %, а интенсивность удельного испарения — на 0,01...0,02 мм/ч (И.А. Чуданов, Г.И. Казаков, Н.С. Немцев).
Таким образом, основные меры, снижающие потери воды на физическое испарение — придание пахотному слою почвы оптимальных физических параметров, выравнивание и мульчирование поверхности поля органическими остатками, соблюдение установленных сроков и норм сева.
Наиболее полно перечисленным требованиям отвечают ресурсосберегающие технологии (минимальные по глубине обработки отвального и безотвального типа, а также прямой посев зерновых в необработанную с осени почву), которые широко внедряются в хозяйствах Поволжья. К сожалению, сведений об их влиянии на водный режим почвы явно недостаточно.
Многочисленные опыты по изучению воздействия различных способов и глубины обработки на накопление влаги в почве, проведенные в засушливых степных районах Западной Сибири, Северного Казахстана и Поволжья, показали, что безотвальное и минимальное рыхление эффективнее, чем вспашка. Основные объяснения такой ситуации сводятся к тому, что в стерне накапливается больше снега, почва промерзает на меньшую глубину, а весной быстрее оттаивает и лучше впитывает талые воды. Обобщенно водопроницаемость почвы увеличивается на 10...20 мм/ч, снежный покров в 1,5-2,0 раза, запасы доступной влаги в снеге на 15...35 мм, а промерзание почвы уменьшается на 15...25 см. Положительные водно-физические свойства почвы способствуют росту урожайности зерновых культур.
Многолетние исследования Самарского НИИСХ, начатые в 1976 г. и проводимые до сих пор в разных географических точках области, показали, что в среднем по севообороту весенние запасы доступной влаги в метровом слое почвы при лемешном лущении находились на уровне контроля (отвальная вспашка), а в варианте с рыхлением плоскорезом (на
8... 10 см) — они оказались на 6,8 мм выше (табл.1).
Таблица 1. Запасы доступной влаги в метровом слое при различных способах основной обработки почвы, мм
Способ обработки почвы
Культура вспашка на 20. ..22 см лемешное лущение на 10...12 см рыхление плоскорезом на 8...10 см
Чистый пар 115,0 118,0 122,0
Озимая пшеница 105,0 102,0 105,0
Просо 86,0 92,0 95,0
Ячмень 106,0 105,0 117,0
Кукуруза на силос 92,0 90,0 100,0
Яровая пшеница 112,0 110,0 116,0
Овес 110,0 118,0 123,0
Среднее по севообороту 104,5 105,0 111,3
Расход воды на формирование урожая зерна озимой пшеницы и ячменя не зависел от способов обработки почвы, а у яровой пшеницы по лемешному лущению он был несколько выше (12,2 мм/ц), чем по вспашке.
Исследования, проведенные в степной зонеЗаволжья, подтвердили преимущество минимальных обработок по их влиянию на влагонакопление.
В среднем за две ротации 6-польного севооборота (с.Утевка Нефтегорского района Самарской области) мощность снегового покрова по вспашке составила
17,2 см, а по минимальной обработке — 25,4 см, запасы воды в снеге соответственно — 52,4 и 90,3 мм, глубина промерзания почвы—81,4 и 67,2 см. Общие запасы влаги в метровом слое почвы при мелкой плоскорезной и
Таблица 2. Общие запасы влаги в метровом слое почвы весной, мм
Культура Способ обработки почвы
вспашка на 20... 22 см минимальная на 10... 12 см комби- нирова нная
Чистый пар 221,0 242,0 248,0
Озимая пшеница 230,0 235,0 239,0
Яровая пшеница 236,0 243,0 252,0
Кукуруза на силос 237,0 250,0 250,0
Яровая пшеница 238,0 250,0 249,0
Ячмень 240,0 255,0 254,0
Среднее по севообороту 233,6 245,8 248,6
комбинированной обработке превышали ее содержание в контроле в среднем на 12...15 мм (табл. 2).
При возделывании озимой пшеницы особое значение имеет содержание доступной влаги в период сева. Результаты наших исследований показывают, что в степной зоне Заволжья в среднем за 11 лет в слое почвы 0... 40 см ко времени посева озимых культур при вспашке она накапливалась в количестве 44,0 мм, по минимальной обработке — 55,2, по комбинированной — 51,6 мм.
В лесостепной зоне Самарской области (Кинель) в случае посева озимой пшеницы по занятому горохом пару в среднем за 11 лет запасы воды в слое почвы 0...20 см по вспашке на 20...22 см составили
17,2 мм, по 2-кратному дискованию на 6...8 см — 20,4 мм, по плоскорезному рыхлению на 8... 10 см — 21,8 см. В метровом слое величина этого показателя достигала соответственно 108, 125 и 137 мм.
Аналогичные результаты получены и в друшх научных учреждениях, расположенных на территориях с засушливыми условиями.
Влияние прямого посева на водно-физические свойства почвы и урожай возделываемых культур мы изучали на опытных полях Самарского НИИСХ (Бе-зенчук) в семипольном зернопаровом севообороте. Наблюдения за водным режимом показали, что в среднем за ротацию (1976-1982 гг.) запасы доступной влаги весной в слое 0...100 см по вспашке составляют 111,0 мм, по минимальной обработке на 10... 12 см — 114,0 мм, при прямом посеве — 116,0 мм.
Таким образом, на основании проведенных исследований и обобщения результатов опытов других научных учреждений можно сделать следующие выводы:
в условиях Среднего Поволжья безотвальное рыхление почвы, в том числе минимальное по глубине, и прямой посев, улучшают водно-физические свойства почвы, по сравнению с ежегодной вспашкой. При этом происходит формирование агрономически полезной водопрочной структуры, обеспечивается оптимальное сложение корнеобитаемого слоя, увеличивается капиллярная скважность;
при использовании минимальной обработки почвы и прямого посева на поверхности почвы формируется мульчирующий слой, состоящий из измельченной соломы и растительных остатков, который снижает интенсивность конвекционно-диффузного испарения почвенной влаги, способствует ее накоплению и сохранению;
в случае уменьшения глубины рыхления почвы в севооборотах лесостепной зоны Поволжья запасы влаги в слое 0... 100 см остаются на уровне вспашки, в переходной — увеличиваются в среднем на 10... 12 мм, а в степной зоне — на 15... 18 мм.
ЭКОЛОГИЧЕСКИ СБАЛАНСИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ СРЕДНЕГО ЗАВОЛЖЬЯ
АП. ЧИЧКИН, доктор сельскохозяйственных наук
БЖДЖАНГАБАЕВ
Самарский НИИСХ
В комплексе мер по стабилизации и наращиванию производства сельскохозяйственной продукции важная роль отводится сохранению и расширенному воспроизводству почвенного плодородия. Исследования, проведенные в Самарском НИИСХ в 1985-2006 гп по этой проблеме, позволили предложить в связи с ограниченными техногенными ресурсами комплекс мер по биологазации земледелия и экономные экологически сбалансированные системы применения минеральных удобрений. Почвы опытного участка — обыкновенный средне-
суглинистый чернозем с содержанием гумуса
4.35...4.52 %, валового фосфора — 0,14 % и калия —
2.0...2.4 %, сумма поглощенных оснований — 29,8 мг- ЭКВ./100 г почвы, pH — 6,8...7,2.
В эксперименте изучалось влияние элементов биоло-гизации земледелия (сидератов, соломы на удобрение, посевов многолетних трав) и минеральных удобрений на плодородие почвы, продуктивность пахотных земель, эффективность биологических и техногенных факторов при совместном их использовании. Исследования проводились на фоне минимальных обработок почвы.
В результате было установлено, что на неудобренном фоне содержание гумуса, по сравнению с исходным, снизилось на 0,61 %, ежегодные потери его составили 1,017 т/га.
