CC BY
24
УДК 631.51: 631.582
Ресурсосберегающие обработки почвы
в зернотравяном севообороте
И.С. БЫЗОВ, кандидат технических наук, старший научный сотрудник П.А. ПОСТНИКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом
А.Б. ПОНОМАРЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Р.Р. ГАРИФЯНОВА, младший научный сотрудник Уральский НИИСХ, ул. Главная, 21, г Екатеринбург 620061, Россия E-mail: [email protected]
том и другими элементами питания. Доля симбиотического азота в общем балансе составила 69,6-78,9%. На формирования урожая культуры расходовалось чуть больше половины (в среднем 54%). Наблюдалась прямая зависимость между урожайностью, накоплением органических остатков и поступлением азота в почву.
Изучение эффективности использования накопленного козлятником органического вещества и азота в звене севооборота озимая рожь -яровая пшеница - горчица белая, продемонстрировало продолжительное последействие этой культуры в качестве предшественника. В поле после его уборки без внесения минеральных удобрений в среднем за 3 года было получено 26,7 ц/га зерна яровой пшеницы, 36,2 ц/га озимой ржи и 7,40 ц/ га горчицы белой (табл. 2). Прибавка от козлятника восточного в качестве предшественника была практически такой же, как от внесенных минеральных удобрений. Наибольшие урожаи отмечены на второй год - 46,0 ц/га озимой ржи, 30,8 ц/га яровой пшеницы и 8,7 ц/га горчицы. Невысокие урожаи изучавшихся культур (19,0 ц/ га яровой пшеницы и 4,64 ц/га горчицы) в первый год после козлятника (2011 г), на наш взгляд, обусловлены тем, что он выдался засушливым, и минерализация органических остатков происходила слабо. На третий год эффективность козлятника как предшественника хотя и снизилась на 20-25%, но влияние сохранялось.
Использование минеральных удобрений в поле после козлятника способствовало более быстрому разложению накопившихся пожнивно-корневых органических остатков, что вызывало синергетический эффект и обеспечивало еще более высокие урожаи: 46,8 ц/га зерна ржи, 36,5 ц/га яровой пшеницы и 10,9 ц/га горчицы белой.
Таким образом, временная консервация неиспользуемой пашни путем возделывания в выводных полях козлятника восточного - это не только важный способ увеличения производства качественного белкового корма, но и средство значительного повышения плодородия дерново-подзолистых почв и продуктивности севооборотов без дополнительных затрат. Создание высокопродуктивных травостоев козлятника возможно, как при посеве в чистом виде, так и под покров ячменя. Последействие изучаемой культуры в качестве предшественника длится в течение 3-х лет, увеличивая продуктивность следующих за ним в звене севооборота культур, обеспечивая производство без внесения минеральных удобрений в среднем за 3 года 36,2 ц/га озимой ржи, 26,7 ц/га яровой пшеницы и 7,40 ц/га горчицы.
Литература
1.Новиков А.И., Панова А.Н. Рациональное использование земельных ресурсов: региональный аспект // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2014. № 2 (38). С. 76-81.
2. Эседуллаев С.Т., Шмелева Н.В. Модели продуктивности козлятника восточного для товаропроизводителей различной специализации и особенности его возделывания в Верхневолжье: научно-практическое пособие. Иваново, 2010. 38 с.
Cultivation galega orientalis - effective ways to increase fertility of sod-podzolic soils and efficiency crop rotation
S.T. Esedullaev, N.V. Shmeleva
Ivanovo research Institute of agriculture, Central street, 2, p/o Bogorodskoe, Ivanovo, 153506, Russia
Summary. The results of investigations for the period 2004-2013gg conducted on sod-podzolic medium cultivated soil to study the techniques of creation (sowing methods and seeding rates) highly herbage galega pin in the fields of crop rotations, as well as the effectiveness of its aftereffects culture enriches the soil with organic matter and nitrogen, 70-80% of which is a symbiotic link in crop rotation: goat's rue - winter rye - spring wheat, white mustard. Comparative study of ways to create grass stands in various weather conditions for years, showed that productivity advantage is uncoated crop, providing additional yield of 3.11 / ha of green mass and 0.871 / ha of dry matter over under cover sowing, but in variants with sowing for barley in addition to the year of sowing received 31 / ha of grain barley and clogging them was 70% lower than the uncoated. Consequently, the choice of planting depends on the conditions and capabilities of a particular economy. The highest yields of green mass of 33.2 - 36.8 t / ha at sowing method provides both seeding rate of 20 kg / ha of germinating seeds. The effectiveness of using the accumulated organic matter and milk vetch nitrogen subsequent crop rotation was high. Aftereffect galega orientalis lasted for three years. After milk vetch on average over 3 years was obtained 26.7 t / ha grain of spring wheat, 36.2 t / ha of winter rye and 7.40 t / ha of white mustard. Gain from milk vetch were essentially the same as on the application of mineral fertilizers.
Keywords: galega orientalis, techniques for creating herbage, inferential field crop rotation, soil fertility, crop rotation link, productivity, efficiency.
Author Details: S. T. Esedullaev, Cand. Agricultural Sci. Head of Division (e-mail: [email protected]); N.V. Shmeleva, Senior Researcher.
For citation: Esedullaev S.T., Shmeleva N.V. Cultivation galega orientalis - effective ways to increase fertility of sod-podzolic soils and efficiency crop rotation. Zemledelie. 2015. №1. pp. 13-15 (In Russ)
Исследования проводили с целью изучения возможности уменьшения интенсивности обработки почвы в севообороте (однолетние травы - ячмень с подсевом клевера - клевер на сиде-рат - пшеница - овес) в 2007-2011 гг. на серой лесной тяжелосуглинистой почве Среднего Урала. В экспериментальных вариантах вспашку под ячмень и овес заменяли дискованием на 8-10 см или безотвальной обработкой на 15-16 см. Также схема опыта предусматривала вариант с однократной отвальной обработкой почвы в севообороте и последующим отказом от этой технологической операции. Замена плуга на тяжелый культиватор не вызвала значительных изменений физических свойств почвы. Отсутствие основной обработки почвы привело к увеличению её плотности в последующие годы в 1,5 раза. Глубокая осенняя обработка, по сравнению с поверхностным рыхлением или оставлением стерни, способствовала увеличению весенних запасов влаги в слое 0-50 см на 7,7-18,9 мм. В ходе вегетации величина этого показателя больше определялась количеством выпадающих осадков и мало зависела от способа основной обработки почвы (особенно в пахотном слое 0-20 см). По мере уменьшения глубины обработки четко наблюдалась тенденция снижения содержания нитратов в верхнем слое (особенно в фазе полных ^ всходов зерновых культур). В среднем по всем наблюдениям концентрация до- е ступного азота в верхнем слое почвы без е осенней обработки была на 9-23% ниже, л чем при рыхлении на глубину 20 см. Это е связано с уплотнением почвы, которое г создает неблагоприятные условия для ! нитрификации. Наличие в севообороте 0 клевера на сидератпозволило нивелиро- 1 вать негативные последствия отсутствия
обработки почвы осенью. Тем не менее урожайность зерна снижалась на 0,160,20 т/га. Вспашка 2 раза за ротацию в сочетании с ресурсосберегающими способами основной обработки почвы в остальные годы не приводила к уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборота в целом.
Ключевые слова: обработка почвы, севооборот, урожайность зерновых культур, продуктивность.
Для цитирования: Ресурсосберегающие обработки почвы в зернотравяном севообороте/И.С. Бызов, П.А. Постников, А.Б. Пономарев, Р.Р. Гарифянова//Земледелие. 2015. №1. С. 15-17.
Переход на менее затратные технологии обработки почвы обусловлен, в первую очередь, резким удорожанием материально-технических ресурсов, выпускаемых промышленностью, а также высокими ценами на ГСМ. Снижение затрат на возделывание зерновых культур достигается заменой отвальной вспашки на безотвальное рыхление, сокращением и совмещением операций при весенней обработке почвы. Основными направлениями ресурсосберегающих технологий в сельском хозяйстве Среднего Урала должны стать минимальная обработка почвы с осени и использование при посеве комбинированных агрегатов [1, 2].
Выбор способа основной обработки определяется механическим составом почвы и ее агрофизическими свойствами, поэтому на черноземах и темно-серых лесных почвах возможна поверхностная, а на серых лесных и дерново-подзолистых - глубокая отвальная или безотвальная обработки почвы [3-5].
Цель наших исследований - изучить возможность сокращения количества отвальных обработок при возделывании зерновых культур на основе минимальной обработки почвы.
Исследования проводили с 2007 г в стационарном опыте на серой лесной тяжелосуглинистой почве в двух закладках зернотравяного севооборота: однолетние травы - ячмень + травы -клевер 1 г.п. (сидеральный пар) - пшеница - овес. Почва опытного участка характеризуется следующими показателями: содержание гумуса - 4,2%, подвижного фосфора - 184 мг/кг и
1Л
о
СЧ
Ф ^
Ф
4
ф
^
5
Ф
СО
обменного калия - 102 мг/кг, рН - 5,0, гидролитическая кислотность - 4,56, сумма поглощенных оснований - 23,1 мг - экв./100 г почвы.
В опыте изучали следующие варианты основной обработки почвы: ежегодная отвальная вспашка плугом ПН-3-35 на глубину 20-22 см (контроль); вспашка 2 раза за ротацию и безотвальная обработка культиватором Террамикс 300 (на глубину 15-16 см) в остальные годы; вспашка 2 раза за ротацию и поверхностная обработка дискатором БДМ (8-10 см) в остальные годы; вспашка 1 раз за ротацию без основной обработки в остальные годы.
Во всех экспериментальных вариантах вспашку выполняли при заделке зеленой массы клевера под пшеницу, вторую отвальную обработку почвы в севооборотах с ее двукратным проведением за ротацию осуществляли под однолетние травы, дискование и безотвальное рыхление - под ячмень и овес.
Весной на всех фонах основной обработки выполняли закрытие влаги. По обработанным с осени вариантам посев проводили сеялкой СЗП-3,6, по стерне - посевным агрегатом АУП-18.05.
Сложные удобрения вносили из расчета ^0Р30К30 на 1 га севооборотной площади. Семена зерновых культур перед посевом протравливали фунгицидом виал ТТ, во время вегетации проводили опрыскивание гербицидом агритокс.
Определениетвердости серой лесной почвы показало, что независимо от способа осенней обработки заметные различия по величине этого показателя в пахотном слое отсутствуют. При оставлении стерни твердость почвы в верхнем горизонте возрастала в 1,5-1,6 раза (табл. 1). В слое 1020 см различия между вариантами были менее значимыми.
Глубокая осенняя обработка способствовала увеличению весеннихзапасов продуктивной влаги в слое 0-50 см, по сравнению с поверхностным рыхлением или оставлением стерни, на 7,7-18,9 мм. При этом их величина в течение вегетации культур больше определялась количеством выпадающих атмосферных осадков и в слое 0-20 см мало зависела от способа основной обработки почвы. 1. Изменение агрофизических свойств почвы в зависимости от способа основной обработки, 2007-2011 гг.
В то же время по усредненным данным четко наблюдается тенденция снижения количества нитратов в верхнем слое почвы с уменьшением глубины обработки почвы. Наибольшие различия выявлены в фазе полных всходов зерновых культур, в последующие даты определения запасов минерального азота разница между вариантами сглаживалась.
Обобщение усредненных данных за ротацию севооборота показало, что в верхнем слое почвы содержание доступного азота в варианте без осенней обработки почвы было ниже, чем при глубоком рыхлении пласта, на 23-30%. На наш взгляд, это связано с уплотнением почвы, из-за которого создаются неблагоприятные условия для протекания процесса нитрификации.
Результаты исследований за ротацию зернотравяного севооборота показали, что при проведении вспашки один раз в 2 года в сочетании с безотвальной обработкой в остальное время при использовании средств защиты растений в период вегетации не происходит снижения урожайности зерновых культур, по отношению к традиционной обработке почвы (табл. 2). В то же время в варианте с оборотом пласта один раз за ротацию и отсутствием осенней обработки почвы в остальные годы сбор зерна ячменя снизился, по сравнению с контролем, в среднем за 2 года на 0,30 т/га.
Отвальная вспашка с заделкой зеленой массы клевера на сидерат позволяет нивелировать отрицательные аспекты минимализации обработки почвы в остальные годы а, именно, увеличить обеспеченность растений минеральным азотом в первой половине вегетации. Урожайность пшеницы, возделываемой по пласту клевера, независимо от технологии подготовки почвы в предыдущие годы, находилась на уровне 3,27-3,49 т/га. Аналогичная закономерность выявлена на овсе, то есть введение в севооборот клевера с последующей запашкой его зеленой массы на сидерат оказывает более сильное воздействие на урожайность яровых зерновых культур, чем способ обработки почвы в осенний период.
Твердость в слое 0-10 см (перед посевом), кг/см3 Запасы продуктивной влаги, мм Содержание нитратов в
Вариант в слое 0-50 см (перед посе- (в среднем за вегетацию) слое 0-20 см (в среднем за вегетацию), мг/кг
вом) 0-10 см 10-20 см 0-10 см 10-20 см
Вспашка 2,7 84,6 9,5 12,9 5,6 3,7
Безотвальная обработка (Террамикс 300) 2,6 73,4 9,5 11,7 5,3 4,0
Поверхностная обработка (БДМ 4х4) 2,8 65,7 9,3 11,8 4,7 3,8
Стерня 4,3 69,5 8,6 11,4 4,3 3,6
2. Урожайность яровых зерновых культур в зависимости от способа основной обработки почвы, т/га
Система основной обработки почвы Ячмень, 2007-2008 гг. Пшеница, 2009-2010 гг. Овес, 2010-2011 гг.
Отвальная вспашка 3,79 3,49 3,92
Вспашка 2 раза за ротацию + безотвальная обработка 3,84 3,45 3,95
Вспашка 2 раза за ротацию + поверхностная обработка 3,62 3,42 4,04
Вспашка 1 раз за ротацию + без осенней обработки 3,49 3,27 3,84
НСР05 0,22 0,27 0,31
Оценка общей средней продуктивности зернотравяного севооборота (однолетние травы, ячмень с подсевом трав, клевер, пшеница, овес) в зависимости от способа основной обработки почвы показала, что при полном ее отсутствии под зерновые культуры величины всех показателей, по сравнению с вариантами с осенней обработкой, снижаются (табл. 3). При периодическом использовании культиватора Террамикс или дискатора БДМ для безотвальной обработки различий по среднегодовой урожайности зерновых культур и по сбору зерна в среднем с 1 га севооборотной площади, по отношению к варианту с ежегодной отвальной вспашкой, не выявлено. В то же время в этих вариантах отмечена тенденция к снижению сбора сухого вещества с урожаем всех сельскохозяйственных культур за ротацию зернотравяного севооборота на 0,12-0,24 т/га, а также выхода кормовых единиц - на 0,19-0,24 тыс./га.
В варианте с отсутствием осенней обработки почвы в севообороте под отдельные культуры снижение сбора сухого вещества и выхода кормовых единиц, по сравнению с контролем, в среднем за год составило 0,37 т/га и 0,39 тыс./га соответственно.
Таким образом, на серой лесной почве в зернотравяном севообороте однолетние травы - ячмень + клевер - клевер 1 г.п. (сидеральный пар) - пшеница - овес сокращение числа отвальных обработок до
2 раз за ротацию с проведением в остальные годы в качестве основной обработки почвы безотвального рыхления не приводит к снижению урожайности зерновых культур. В варианте с однократной вспашкой за ротацию и отсутствием основной обработки почвы в остальных полях севооборота все показатели его продуктивности уменьшаются. Запашка зеленой массы клевера на сидерат позволяет частично нивелировать отрицательные аспекты уменьшения интенсивности основной обработки почвы.
Литература.
1. Научно-практическое руководство по освоению и применению технологий сберегающего земледелия / С.М. Чемезов, Н.Н. Зезин, М.А. Намятов, С.К. Мингалев и др. Екатеринбург: Изд-во УрГСХА, 2007. 73 с.
2. Адаптивное земледелие на Среднем Урале: состояние, проблемы и пути их решения / П.А. Постников, Л.П. Огородников, М.А. Намятов, Т.В. Павлен-кова и др. Под общей ред. Н.Н. Зезина, А.Н. Семина. Екатеринбург, Изд-во УрГСХА, 2010. - 338 с.
3. Мингалев С.К. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в системах земледелия Среднего Урала. Екатеринбург, Изд-во УрГСХА, 2004. - 322 с.
4. Кирюшин В.И. Минимизация обработки почвы: перспективы и противоречия // Земледелие. 2006. № 5. С. 12-14.
5. Павленкова Т.В. Основная обработка почвы под культуры зернотравяного севооборота // Аграрный вестник Урала. 2008. № 1. С. 27-28.
3. Среднегодовая продуктивность зернотравяного севооборота в зависимости от способа основной обработки почвы, 2007-2011 гг.
Система обработки почвы
Показатель вспашка вспашка 2 раза за ротацию + безотвальная обработка вспашка 1 раз за ротацию + без осенней обработки
ПЛН-3-35 ТерраМикс 300 Дискатор БДМ 4х4
Среднегодовая урожайность зерновых культур, т/га 3,67 3,64 3,68 3,48
Выход зерна с 1 га севооборотной площади, т/га 2,20 2,18 2,20 2,08
Сбор сухого вещества с урожаем культур,т/га 3,89 3,65 3,77 3,52
Выход кормовых единиц с урожаем культур, тыс./га 4,31 4,07 4,12 3,92
Resource-saving processings of the soil in zernotravyan crop rotation
I.S. Byzov, P.A. Postnikov, A.B. Ponomarev, R.R. Garifyanova
Agricultural Research Institute of Ural, Main street, 21, Yekaterinburg, 620061, Russia
Summary. The experiment was conducted in a five-year rotation cycle in 2007-2011 in the grey forest loam soil of the Middle Urals. The inpatient experience studied the possibility of reducing tillage methods . The crop rotation consisted of the following crops: annual grass - barley with overseeding legumes grass - clover -wheat - oats. Instead of ploughing used disking (depth of 8-10 cm) and subsurface handling heavy cultivator (15-16 cm) for barley and oats. Replacement of tillage on heavy cultivator did not cause significant changes in the physical properties of the soil. Complete absence of tillage has led to an increase in density in subsequent years 1.5 times. The greater the depth of tillage, the more deeply and for a longer period penetrated by moisture. Deep autumn handling by comparison with surface tillage or leaving stubble contributed to the increase in the subsequent spring moisture reserves in the layer 0-50 cm (7.7 to 18.9 mm). During the growing season, this indicator is no longer determined by the number drop-down atmospheric precipitation and did not depend on the previous method of processing soil (especially in the arable layer (0-20 cm). Decreasing the depth of tillage clearly there is a trend of reduction of nitrate in the upper layer of the soil (especially in the phase of full shoots of crops). The average for all observations the content of available nitrogen in the upper soil layer in the variant without autumn tillage was lower by 9-23%, than when loosening to a depth of 20 centimeters. This is due to soil compaction, which creates unfavorable conditions for the process of nitrification. The introduction of crop rotation clover for green manure helped to neutralize the negative impact of the absence of cutting of the soil in the fall. But in this case, the grain yield was by 0.16-0.20 t/ ha less. Plowing 2 times per rotation, in combination with resource-saving tillage methods did not reduce crop yields and the productivity of crop rotation as a whole.
Keywords: soil processing, crop rotation, productivity of grain crops, efficiency
Author Details: I.S. Byzov, Cand. Techn. Sci. Senior Researcher (e-mail: [email protected]); P.A. Postnikov, W Cand. Agricultural Sci., Head of Division; g A.B. Ponomarev, Cand. Agricultural Sci., W Leading Researcher; R.R. Garifyanova, g Junior Researcher. §
For citation: Byzov I.S., Postnikov P.A., W PonomarevA.B., Garifyanova R.R. Resource- z saving processings of the soil in zernotravyan 1 crop rotation. Zemledelie. 2015. №1. pp. M 15-17 (In Russ) O
