CC BY
75
Особенности повышения биологического потенциала многолетних трав
С.Г. Чекалин к.с.-х.н., В.Б. Лиманская к.с.-х.н.,
Г.К. Иманбаева, соискатель, Уральская сельскохозяйственная опытная станция
Переход на новые экономические условия хозяйствования в настоящее время меняет возможности и взгляды сельхозтоваропроизводителей на применение ранее разработанных технологий возделывания зерновых культур. Производство сельскохозяйственной продукции традиционным способом с использованием вспашки в качестве основной обработки почвы становится более затратным и экономически невыгодным.
Практика доказывает, что технологии, сопровождающиеся интенсивными механическими обработками, усиливают процент минерализации органического вещества почвы, снижая запасы гумуса.
Плодородие почв Казахстана относительно невысокое. Из общей площади пашни 24,9% имеет очень низкое содержание гумуса (до 2%), 46,5% — низкое (2—4%), 23,9% — среднее (4—6%) и только 4,7% — высокое (более 6%) [1]. Поэтому сохранение гумуса, а тем более его расширенное воспроизводство, имеет первостепенное значение, поскольку уровень его содержания в почве во многом определяет как её производительную
способность, так и экологическую устойчивость к проявлению различного рода антропогенных воздействий.
Разрабатываемые и осваиваемые в растениеводстве ресурсосберегающие технологии рассматриваются в качестве важного этапа формирования зональных технологий, способных значительно изменить существующую ситуацию в лучшую сторону.
В то же время отказ от вспашки и переход на минимальные и «нулевые» обработки не снижает остроты проблемы плодородия. Так, сравнительное изучение различных систем обрабоки почвы в четырёхпольном зернопаровом севообороте на тёмно-каштановых почвах Уральской сельскохозяйственной опытной станции показало, что после четырёх ротаций 0—40 см слой почвы по вспашке имел 2,03% гумуса. При ежегодном применении плоскорезной обработки почвы на 25—27 см — 2,15%, при мелкой плоскорезной и без обработки — 2,13%. Разница в содержании гумуса в пользу рыхления и его отсутствия составила 0,10—0,12% в сравнении со вспашкой, что несомненно является положительным фактом. Однако это количество не выходит за пределы низкого его наличия и ещё далеко до уровня его естественного значения на целине (2,91%) [2].
В настоящее время в решении вопроса стабилизации и воспроизводства органического вещества почвы большие надежды возлагаются на активное использование органической массы растительного происхождения, то есть на широкое применение биологических средств, где соломе урожая отводится первостепенное значение.
Среди всех возделываемых культур на западе Казахстана самой урожайной является озимая пшеница. При её средней продуктивности в 20—25 ц/га на поле может оставаться солома урожая в количестве 4—5 т на один га, что в эквиваленте представляет 10—15 т/га полуперепревшего навоза. Даже в этом случае для зернопаровых четырёхпольных севооборотов с озимыми и яровыми культурами за счёт внесения соломы потребность в органическом веществе удовлетворяется всего на 73—82%. Для простого воспроизводства гумуса в паровое поле необходимо дополнительно вносить не менее 6—9 т/га подстилочного навоза [3]. В севооборотах, где присутствуют только яровые культуры, остаточное количество соломы ещё меньше. При средней урожайности яровой пшеницы в 8,0 ц/га трудно рассчитывать на значительное поступление соломы урожая. В таких севооборотах процесс восстановления плодородия пашни будет иметь очень длительный период, представляемый десятками лет.
Кардинально решить вопрос восстановления плодородия земель можно только комплексным путём, где параллельно оставляемой на полях соломе урожая полевые севообороты должны иметь выводное поле многолетних трав.
В последнее время из-за устойчивости к стрессовым ситуациям, долголетия, стабильной продуктивности по годам, хороших кормовых качеств продукции широкую популярность у фермеров имеет житняк. Именно он получил широкое распространение. В то же время вовлечение других видов многолетних трав, в особенности бобовых, позволяет более продуктивно использовать природно-климатический потенциал региона и решать связанные с этим экологические проблемы (табл. 1).
Считается, что многолетние травы за период своей вегетации сильно иссушают почву и поэтому в регионах с засушливым климатом они не обеспечивают особой прибавки урожая высеваемых по ним культур [4, 5].
В наших исследованиях изменение технологии обработки пласта многолетних трав на выводном поле севооборота улучшило условия влагонакопления и направление агрохимических процессов в почве.
Суть новой технологии обработки пласта многолетних трав состоит в послеуборочной обработке трав гербицидами общеистребительного действия. В конце осени проводится мелкое рыхление почвы, а также возможно оставление поля из-под трав без осенней обработки под прямой посев яровых культур.
Отказ от традиционной вспашки с переходом на минимальную и нулевую технологии обработки пласта многолетних трав позволил за счёт отавы иметь дополнительное накопление снега и, как результат, увеличить содержание продуктивной влаги в почве в весенний период.
Перед посевом яровых культур содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы по минимальной и нулевой технологиям обработки пласта многолетних трав на выводном поле севооборота за ряд исследуемых лет составило 135,6-144,4 мм, или 78,8-84,0% НВ.
Дополнительное накопление влаги в среднем по вариантам обработки пласта трав в сравнении со вспашкой составило 20,8 мм и явилось результатом прибавки урожая в средние и благоприятные годы от 1,1 до 4,0 ц/га (табл. 2).
В 2009 г. сплошная засуха не позволила получить высокий урожай зерновых культур. Тем не менее, и в этом году ни один из вариантов минимализации не проиграл варианту с традиционной технологией обработки пласта многолетних трав.
Дальнейшее применение минимальной обработки почвы в севообороте под зерновые культуры, размещаемые по пласту житняка 2004 г. распашки, позволяло на протяжении последующих четырёх лет иметь устойчивую прибавку урожая зерна, которая в зависимости
1. Накопление гумуса различными видами многолетних трав на выводном поле севооборота, %
Фитоценоз Средняя урожайность трав за 4 года, ц/га Содержание гумуса перед распашкой трав, % Прирост содержания гумуса на выводном поле севооборота
Житняк 25,4 3,09 0,24
Житняк+донник 35,0 3,12 0,27
Эспарцет 33,6 3,17 0,32
Люцерна 48,5 3,31 0,46
Житняк+донник+эспарцет+люцерна 42,0 3,20 0,35
2. Урожайность культур по пласту многолетних трав в зависимости от технологии его обработки, ц/га
Год Культура Предшественник Технология обработки пласта многолетних трав
традиционная (вспашка на 25—27 см) минимальная (плоскорез на 12-14 см) нулевая (без обработки)
2004 просо житняк 18,5 19,6 -
2004 яровая пшеница эспарцет 10,2 12,6 12,6
2006 ячмень люцерна 13,9 17,8 17,9
2009 яровая пшеница житняк 5,0 5,4 5,1
эспарцет 5,5 6,0 6,6
люцерна 5,8 6,4 6,2
житняк+ люцерна 5,4 5,8 5,4
житняк+ донник+ эспарцет +люцерна 5,6 6,2 6,4
от метеоусловий составляла от 1,9 до 3,9 ц/га, в сумме за четыре года — 8,3 ц/га, что равноценно среднему уровню урожайности зерновых культур за год [6].
С экономической точки зрения, минимальная и нулевая технологии возделывания зерновых культур после трав способствуют в сравнении со вспашкой снижению прямых затрат на 3,8—19,4%. В энергетическом эквиваленте за счёт сокращения расхода ГСМ экономится в среднем 1132,72 и 1531,2 МДж/га по минимальной и нулевой технологиям соответственно. Затраты энергии на машины и оборудование при минимальной технологии сокращаются в 1,4 раза, а при нулевой — в 1,6 раза.
Дополнительное применение химических средств в целях прекращения вегетации трав при минимальной и нулевой технологиях обработки пласта многолетних трав несомненно ведёт к привлечению дополнительных энергетических средств, однако общий расход совокупной энергии на один гектар по традиционной технологии оставался выше в 1,1—1,2 раза в сравнении с новыми энергоресурсосберегающими.
В среднем за период исследований коэффициент энергетической эффективности при получении одного центнера продукции зерновых культур по технологии обработки пласта многолетних трав традиционным способом составил в благоприятные и умеренно засушливые годы 1,36—1,94, по минимальной технологии обработки — 2,39—3,30, по нулевой — 2,64—3,63. В засушливый год коэффициент энергетиче-
ской эффективности единицы продукции резко снижается, однако его величина при минимальной и нулевой технологиях обработки пласта многолетних трав также значительно меньше в сравнении с традиционной — в 2,2 и 2,6 раза по технологиям соответственно.
Таким образом, минимальная и нулевая технологии обработки пласта многолетних трав, размещаемых на выводном поле полевых севооборотов, способствуют значительному повышению экономической и энергетической эффективности производства в сравнении с классическим способом обработки. Обогащая почву органическим веществом, многолетние травы способны в более короткий срок восстановить плодородие пахотных земель, а новая технология обработки пласта позволяет возвести многолетние травы в ряд лучших предшественников для зерновых культур в засушливых условиях сухостепного Казахстана.
Литература
1. Елешев Р.Е. Современная концепция развития отраслей земледелия // Перспективные направления стабилизации и развития агропромышленного комплекса Казахстана в современных условиях: сб. науч. тр. Уральск, 2004. С. 15—18.
2. Юмагулова А.Н. Земледелие с учетом плодородия. Алма-Ата: Кайнар, 1989. 111 с.
3. Вьюрков В.В. Воспроизводство плодородия в почвозащитном земледелии Приуралья // Развитие идей почвозащитного земледелия в новых социально-экономических условиях.: сб. науч. тр. Астана-Шортанды, 2004. С. 448—458.
4. Нарциссов В.П. Научные основы систем земледелия. М.: Колос, 1982. 327 с.
5. Шульместер К.Г. Борьба с засухой и урожай. М.: Колос, 1975. 336 с.
6. Чекалин С.Г. Биологизация земледелия в повышении плодородия тёмно-каштановых почв Западного Казахстана // Наука и образование. 2009. №1. С. 61—63.
