CC BY
31
ПОЛЕВОДСТВО И ЛУГОВОДСТВО
УДК 633.11 »321»:631.582.3:631 .51:632.9S4
Ресурсосберегающие технологии возделывания яровой пшеницы в Зауралье
С.Д. ГИЛЕВ, И.Н. ЦЫМБАЛЕНКО, А.А. ЗАМЯТИН, кандидаты сельскохозяйственных наук Н.В. СТЕПНЫХ, кандидат экономических наук Курганский НИИ сельского хозяйства
E-mail: [email protected]. ru
Зауралье отличается резкоконтинентальным климатом. Каждый второй год здесь может быть засушливым или острозасушливым. Одно из основных направлений исследований Курганского НИИСХ - совершенствование традиционных технологий возделывания ведущей зерновой культуры Зауралья - яровой пшеницы - на основе влагосбере-гающих приемов обработки почвы и современных средств химизации в системе зернопаровых севооборотов с короткой ротацией.
Ключевые слова: черный пар, обработка почвы, гербициды, водопотреб-ление, содержание нитратов, засоренность, урожайность.
В 2009-2013 гг. на базе стационарного многофакторного опыта Курганского НИИСХ в трехпольном зерно-паровом севообороте (пар черный -яровая пшеница - яровая пшеница) изучали эффективность двух технологий, базирующихся на ресурсосберегающих способах обработки почвы, по общепринятым методикам. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднесуглинистый маломощный с содержанием в пахотном горизонте гумуса (по Тюрину) 3,63-4,91 %, валового азота (по Къельдалю) - 0,24 %, подвижных 1- форм фосфора (по Чирикову) - S,2-сЗ 8,1 мг/100 г почвы, обменного ка-г- лия (по Масловой) - 19,7 мг/100 г по-z чвы, РН 6,4-6,S.
' СОЛ. ' '
g Паровое поле в двух исследуемых
jj технологиях обрабатывали комбини-
g рованным способом: проводили две
| мелкие поверхностные механичес-
ф кие обработки почвы (в начале июня со
сеялкой-культиватором СКП-2,1 на глубину 6-7 см и в августе культиватором КПС-4,2 на 5-6 см) и одну химическую баковой смесью гербицидов Торнадо (1,5 л/га) и Ларен (0,01 л/га) во второй декаде июля. Далее будем называть его комбинированным паром. Под посевы второй пшеницы в первой технологии проводили осенью мелкую поверхностную обработку на 6-8 см дисковым орудием БДТ-3, во второй - нулевую (без обработки). В обеих технологиях пшеницу высевали сеялкой-культиватором СКП-2,1.
Изучали три варианта защиты посевов пшеницы от сорняков: 1 - обработка почвы перед севом глифо-сатсодержащим гербицидом Торнадо (1,5 л/га); 2 - обработка посевов в фазе кущения пшеницы баковой смесью противоовсюжного препарата Аксиал (0,6 л/га) и этилгексилового эфира Эламет (0,5 л/га) с добавлением антидота Гумимакс (0,5 л/га); 3 - применение указанных в вариантах 1 и 2 гербицидов (до посева и во время вегетации).
Минеральные удобрения (60 кг/га д.в. азота) вносили перед посевом второй пшеницы зерновой сеялкой СЗ-3,6 из расчета 20 кг/га д.в. на каждое поле севооборота.
Контролем служила классическая технология, включающая осенью отвальную вспашку плугом ПН-3-35 на 22-24 см под черный пар, 4-5 куль-тиваций пара летом; основную отвальную обработку почвы ПН-3-35 на 22-24 см под вторую пшеницу; посев дисковой сеялкой СЗ-5,4 после предпосевной культивации почвы КПС-4,2 на глубину заделки семян; системы минерального питания и защиты растений, аналогичные вышеназванным. Возделывали сорта яровой пшеницы селекции Курганского НИИСХ Терция (2009-2011 гг.) и новый перспективный, засухоустойчивый сорт Зауралочка (2012-2013 гг.).
Условия тепло- и влагообеспечен-ности в годы исследований оказались контрастными, что соответствует современным тенденциям изменения климата [1]. В 2009 г. ГТК составил 0,6; в 2010 г. - 0,3; в благоприятном 2011 г. - 1,2; в острозасушливом 2012 г. - 0,4. Вегетационный период 2013 г. отличался крайне неравномерным распределением гидротермических ресурсов. Благоприятные условия увлажнения в мае сменились засушливыми июнем и двумя декадами июля с ГТК 0,3 и 0,4. За третью декаду июля и первую августа выпала половина осадков вегетационного периода (99,1 мм).
Результаты исследований показали, что черный пар, обработанный механическим способом (контроль), благодаря высокой некапиллярной скважности почвы имел преимущество по весенним запасам влаги в среднем на 19,5 мм (14,7 %) по сравнению с комбинированным. В то же время общий расход влаги на формирование урожая первой пшеницы при различных способах обработки пара был одинаковым, что связано с повышенной аэрацией почвы в посевах культуры, возделываемой по черному пару. В последнем поле севооборота (вторая пшеница после пара) влага более экономно расходовалась в вариантах с минимальными и нулевыми обработками почвы.
Существенное влияние на водо-потребление пшеницы в период формирования урожая оказывали гидротермические условия. В благоприятном 2011 г. более рационально расходовалась влага на формирование урожая пшеницы, возделываемой по черному пару: коэффициент водопотребления составил 6,4 мм против 7,6 мм по комбинированному пару. В острозасушливом 2012 г. на формирование 1 ц зерна растения пшеницы по черному пару использовали 17,3 мм суммарной влаги, а по комбинированному - 13,9 мм. В 2013 г. в результате крайне неравномерного распределения осадков в течение вегетации коэффициенты водопотребления пшеницы по черному и комбинированному парам оказались практически равными -13,9 и 13,2 мм.
1. Засоренность посевов пшеницы в зависимости от вида пара, основной обработки почвы, технологии посева и применения гербицидов, % (в среднем за 2009-2013 гг.)
Вид пара, основная Технология посева Без Торнадо, Аксиал с Эламет, Торнадо с
обработка почвы гербицидов до посева в фазе кущения баковая смесь
Пшеница по пару
Черный пар Предпосевная обработка почвы, 14,5 9,1 2,8 2,З
сеялка СЗ-5,4
Комбинированный пар Прямой посев, СКП-2,1 15,5 14,0 8,7 З,9
Вторая пшеница после пара
Вспашка осенью Предпосевная обработка почвы, 14,6 1З,6 10,1 З,9
сеялка СЗ-5,4
Мелкая поверхностная Прямой посев СКП-2,1 27,0 20,З 10,4 10,5
обработка осенью
Без осенней обработки Прямой посев в стерню СКП-2,1 18,2 14,8 5,7 З,4
Аналогичная закономерность во-допотребления наблюдалась и в посевах второй пшеницы после пара. Во влажный год более экономно расходовалась влага при возделывании культуры по классической технологии (контроль), в засушливый - без осенней обработки с применением прямого посева сеялкой-культиватором СКП-2,1. Так, если в 2011 г. на контроле (вспашка) коэффициент во-допотребления составил мм, а при нулевой обработке - 7,4 мм, то в 2012 г. - соответственно 22,6 и 19,9 мм.
Наряду с влагообеспеченностью большое значение имеет нитратный режим почвы, от которого зависит величина и качество урожая. Исследованиями по динамике почвенного плодородия в условиях Западной Сибири установлено, что в результате перехода на минимальные способы обработки почвы снижается интенсивность минерализации органического вещества, при этом образуется дефицит нитратного азота, приводящий к снижению урожайности [2]. В то же время, как указано в этих и других [3] исследованиях, положительный момент минимизации обработок - уменьшение потерь гумуса. В.И Кирюшин такой процесс называет одним из важных аспектов экологизации земледелия [4].
В наших исследованиях за период наблюдений 2010-2013 гг. не установлено существенных различий по содержанию нитратного азота в слое почвы 0-40 см между вариантами с отвальной системой подготовки пара и минимальной. Однако отмечается следующая закономерность: при общем низком содержании Ы-Ы03 после благоприятного 2011 г., когда почвенный азот максимально использовался на формирование высокого урожая, этот показатель по паровым предшественникам в 2012 г. повышался до среднего уровня. По зерновому предшественнику, неза-
висимо от способов обработки почвы и технологии посева, содержание нитратов в слое 0-40 см за годы исследований оставалось низким (30^-47,9 кг/га).
По сравнению с паровыми полями в посевах второй пшеницы накопление нитратов в почве снизилось на 29,9 % по отвальной системе обработки и на 31,6 % - по стерневому фону. По минимальной осенней обработке почвы содержание нитратов оказалось на уровне показателей вариантов с комбинированным паром. Основной причиной снижения интенсивности нитрификации почвы после паровых и зерновых предшественников, на наш взгляд, послужила недостаточная влагообес-печенность почвы, особенно в слое 0-40 см, так как из четырех лет наблюдений два года оказались засушливыми и один - острозасушливым. Следовательно, в наших почвенно-климатических условиях взаимосвязь способов обработки почвы и процессов накопления нитратов требует дальнейшего уточнения.
В изучаемой схеме защиты растений от сорняков каждый вариант обработки гербицидами выполнял определенную функцию. Глифосат-содержащий Торнадо, применяемый в ранневесенний период, уничтожал в основном зимующие виды сорняков, такие как ярутка полевая, мелколепестник канадский, а также виды ромашек - безъязычковая, лекарственная, непахучая - и пастушью сумку, которые из-за перехода на минимальные и особенно нулевые способы обработки почвы стали доминировать на полях в ранневесенний период. Эффективность этого приема по паровым предшественникам оказалась невысокой. Засоренность посевов пшеницы по черному пару снизилась до 9,1 %, по комбинированному - до 14,0 % соответственно против 14^ и ^^ % на контроле (табл. 1).
Применение баковой смеси гербицидов Эламет и Аксиал с антидотом Гумимакс в фазе кущения пшеницы снизило засоренность мятлико-выми видами однолетних сорняков до слабой степени, составившей по черному пару 2,8 %, по комбинированному - 8,7 %.
Посевы второй пшеницы после внесения Торнадо весной к фазе налива - созревания зерна также были засорены преимущественно мятликовыми однолетними сорняками. Высоким уровнем засоренности (20,3 %) отличался вариант с мелкой осенней обработкой почвы дисковым орудием и прямым посевом (см. табл. 1). Использование баковой смеси во время вегетации значительно уменьшило засоренность во всех вариантах с осенней обработкой почвы - до S,7-10,4 %, т. е. до слабой степени, при которой сорняки не оказывают существенного влияния на урожайность культуры
После двойного применения гербицидов (перед посевом и в период вегетации) засоренность посевов первой и второй пшеницы не превышала 3,4-3,9 %, за исключением варианта с осенней мелкой обработкой во втором поле (10^ %). Видимо, такая обработка способствует более активному прорастанию семян мятликовых однолетних сорняков, сосредоточенных в верхнем слое.
Следует отметить, что существенное влияние на количество и видовой состав сорной растительности оказывали гидротермические условия. Особенно показательным в этом плане был вегетационный период 2013 г., когда после засушливых е июня-июля обильные осадки в кон- л це вегетации спровоцировали бур- д ный рост поздних яровых сорняков: л щетинника зеленого, сизого, проса е куриного и других мятликовых. 2
По данным лаборатории защиты 2 растений нашего института [6], воз- р растание засоренности однолетними 2
2. Эффективность гербицидов в посевах пшеницы при различных технологиях возделывания (в среднем за 2009-2013 гг.)
Предшественник, обработка почвы, посев Урожайность без гербицидов, ц/га Торнадо, до посева Аксиал + Эламет, в фазе кущения Торнадо + баковая смесь
Пар черный, сеялка СЗ-5,4 Пар комбинированный, сеялка СКП-2,1 Первая пшеница 21.1 0,3 20.2 0,8 1,2 1,4 1,0 2,1
Вторая пшеница
Пшеница, вспашка, СЗ-5,4 15,6 0,2 1,2 2,2
Пшеница, мелкая осенняя, 13,1 1,0 3,6 4,5
СКП-2,1
Пшеница, без обработки, СКП-2,1 16,7 0,6 1,8 2,4
мятликовыми видами в вариантах без вспашки связано с минимизацией обработок почвы. В нашем опыте мятликовые однолетники в общей биомассе сорной растительности в среднем по двум полям в 2013 г. занимали свыше 80 %, однолетние зимующие - 17-18 %, многолетние корнеотпрысковые - около 2-3 %.
Следовательно, в сложившихся погодных условиях схема защиты посевов, применяемая по двум видам пара, оказалась недостаточно эффективной против поздней волны однолетних мятликовых сорняков.
Прибавка урожайности пшеницы от допосевного внесения гербицида Торнадо при возделывании ее как по паровым, так и зерновому предшественникам в среднем не превысила 1,0 ц/га (табл. 2). Особенно низкая эффективность гербицидов отмечена в варианте с черным паром, где значительная часть сорных растений уничтожается механическими обработками.
В посевах второй пшеницы ис-
пользование баковой смеси гербицидов в период кущения в варианте с мелкой осенней обработкой почвы, засоренном в сильной степени мятликовыми сорняками, обеспечило достаточно высокую прибавку урожая (3,6 ц/га).
Необходимо отметить, что этил-гексиловые эфиры, применяемые по вегетирующим растениям, в острозасушливые годы угнетающе влияли на культурные растения, особенно в вариантах двойного применения гербицидов.
В благоприятные годы более высокую урожайность имела пшеница, возделываемая по черному (классическому) пару, в засушливые - по комбинированному, что в последнем случае обусловлено, как отмечалось выше, более экономным расходованием почвенной влаги на единицу урожая (табл. 3). Аналогичные закономерности динамики урожайности наблюдались и при выращивании пшеницы в третьем поле севооборота на удобренном фоне.
В среднем за годы исследований пшеница, возделываемая в трехпольном зернопаровом севообороте по классической технологии и по усовершенствованной, имела одинаковую урожайность в полях севооборота: после паровых предшественников - по 20,9 ц/га, после зерновых - 17,3 и 17,4 ц/га. Исключение составила технология с мелкой осенней обработкой почвы, при которой урожайность второй пшеницы была ниже, чем в двух других вариантах, на 1,3-1,4 ц/га.
Экономическая оценка технологий свидетельствует о значительном преимуществе усовершенствованной технологии, которая включает: в первом поле севооборота - пар, подготовленный комбинированным способом; во втором - прямой посев пшеницы сеялкой-культиватором СКП-2,1 без удобрений; в третьем - посев в стерневой фон с азотными удобрениями; комбинированную систему защиты от сорняков (табл. 4).
Расчеты, проведенные на основе технологических карт, показывают, что общие затраты на возделывание пшеницы в трехпольном зернопаро-вом севообороте по ресурсосберегающей технологии снизились по сравнению с классической на 19,3 %, затраты труда - на 19,4 %. Особенно существенно сократилось потребление горюче-смазочных материалов - с S7,9 до 37,9 л/га, или на 34,6 %. Прибыль увеличилась с 866 до 2032 руб/га, рентабельность - с 14 до 40 %, себестоимость 1 ц зерна снизилась с S09 до 41S руб.
Таким образом, применение в засушливых условиях Зауралья усовер-
Предшественник, обработка почвы, посев 2009 г. 2010 г. * 2011 г. 2012 г.* 2013 г.** В среднем
Первая пшеница (без удобрения) Черный пар (классический), сеялка СЗ-5,4 26,4 10,3 39,4 Комбинированный пар, прямой посев СКП-2,1 25,6 10,9 36,6 НСР 05 2,3 1,5 2,0 Вторая пшеница (Ы60 перед посевом) Пшеница, вспашка, СЗ-5,4 19,0 8,2 37,0 Пшеница, мелкая осенняя обработка, СКП-2,1 17,5 6,7 34,7 Пшеница, посев по стерне СКП-2,1 22,8 9,1 33,1 НСР 05 2,3 1,0 2,3 11,2 12,5 0,9 17,3 18,9 1,4 20,9 20,9
6,3 5,6 8,0 1,0 16,2 15,6 14,1 1,4 17.3 16,0 17.4
* Острозасушливый ** Засушливый
4. Экономическая оценка технологий выращивания яровой пшеницы в зернопаровом севообороте
(в среднем за 2009-2013 гг.)
Технология Урожайность по севообороту,2ц/га Затраты труда,2чел.-ч Расход ГСМ, л/га Всего2затрат, руб/га Себестоимость руб/ц Прибыль, руб/га Рентабель -ность, %
Классическая 19,1 3,1 57,9 6363 509 866 14
(контроль)
Усовершенст- 19,2 2,5 37,9 5140 415 2032 40
вованная
3. Урожайность пшеницы в севообороте в зависимости от технологии возделывания, ц/га
УДК 633.317:631.53.04
Интродукция люцерны изменчивой в условиях Карелии
шенствованной технологии возделывания яровой пшеницы в короткоро-тационном зернопаровом севообороте позволяет более рационально использовать почвенную влагу и стабилизировать урожайность, величина которой не уступает урожайности, полученной по классической технологии. При этом значительно сокращаются материальные и трудовые затраты, повышается рентабельность производства.
Литература
1. Телегин В.А., Гилев С.Д., Цымба-ленко И.Н. и др. Повышение эффективности земледелия Зауралья в засушливых условиях. - Куртамыш: Куртамыш-ская типография, 2013. - 231с.
2. Холмов В.Г., Юшкевич Л.В. Интенсификация и ресурсосбережение в земледелии лесостепи Западной Сибири. -Омск: Изд-во ОмГАУ. 2006. - 396 с.
3. Шарков И.Н., Данилова А.А., Хали-мон В.Н. Запас негумифицированных растительных остатков и биологическая активность выщелоченного чернозема при минимизации основной обработки почвы//Почвоведение, 1991. - № 12. -С. 130-135.
4. Кирюшин В.И. Проблема минимизации обработки почвы: перспективы развития и задачи исследований//Зем-леделие, 2013. - № 7. - С. 3-6.
5. Власенко А.Н. Интенсификация и экологизация земледелия Сибири//Зем-леделие, 2007. - № 2. - С. 2-4.
6. Немченко В.В., Кекало А.Ю., Зарга-рян А.Ю. и др. Система защиты растений в ресурсосберегающих технологиях. - Куртамыш: Куртамышская типография, 2011. - 525 с.
Resource-saving technologies of cultivation of spring wheat in Zauralye
S.D. Gilev, I.N. Tsimbalenko, A.A. Zamyatin, N.V. Stepnykh
Zauralye has sharply continental arid climate. Every second year in this region can be dry or acute dry. One of the main directions of research of the Kurgan Research Institute of Agriculture is to improve traditional technologies of cultivation of spring wheat on the basis of moisture-tillage techniques and modern system of chemicals in corn-fallow crop rotations with short rotation. Keywords: black fallow, soil cultivation, herbicides, water consumption, content of nitrates, contamination, yield.
З.П. KOTOBA, доктор сельскохозяйственных наук C.H. СМИРНОВ, Г.В. ЕВСЕЕВА
Карельская государственная сельскохозяйственная опытная станция
E-mail: kgshos@onego. ru
Впервые в условиях Карелии изучена возможность возделывания люцерны изменчивой в чистом виде и в травосмесях. Показана целесообразность ее возделывания в травосмесях для повышения их продуктивности и улучшения качества заготовляемого корма. Травостой люцерны изменчивой с кострецом безостым в среднем за годы исследований по урожайности и сбору сырого протеина с I га достоверно превысил клеверо-злаковую травосмесь, ранее рекомендованную для данной зоны.
Ключевые слова: люцерна изменчивая, травосмеси, ботанический состав, продуктивность, энергетическая ценность, питательность.
Производство кормов с высокими кормовыми достоинствами может быть достигнуто при полной реализации генетического потенциала многолетних трав. Это в первую очередь относится к бобовым культурам, способным без применения минерального азота обеспечить получение экологически чистого высокобелкового растительного сырья для заготовки сена, силоса, сенажа [1, 2]. В Карелии бобово-злаковые травостои занимают 8-10 % в структуре кормовых угодий. Основная причина отсутствия традиционных бобовых культур (клевера лугового и гибридного) на сенокосах и пастбищах - краткосрочность их использования (два-три года) из-за биологических особенностей развития, а также вероятности преждевременного выпадения из травостоя при поражении болезнями. Увеличение продуктивного долголетия угодий возможно путем расширения ассортимента бобовых трав видами, которые отличаются высоким содержанием белка в зеленой массе и сохраняются в травостоях до 5-7 лет и более [3-5].
К таким видам относится люцерна изменчивая (Medicago varia Mart.), ранее неизученная в наших условиях. Эта культура занимает наибольшие площади в мире среди многолетних
кормовых трав, составляя реальную конкуренцию клеверу луговому благодаря высокопродуктивному долголетию. Из-за высокой морозостойкости суровые условия перезимовки не могут ограничивать расширение ее посевов в Нечерноземье, а создание новых сортов способствует продвижению данной культуры в северные регионы страны [6, 7]. Кроме высоких кормовых достоинств, люцерна изменчивая имеет и большое агротехническое значение. Ее хорошо развитая корневая система на второй-третий год оставляет в I га почвы массу питательных веществ, равноценную внесению 40-60 т навоза.
В 2006-2010 гг. в полевом опыте мы изучали адаптационную способность и эффективность возделывания люцерны изменчивой в чистом виде и в травосмесях с тимофеевкой луговой, кострецом безостым, а также с различными по скороспелости сортами клевера лугового: ульт-раннеспелый Марс, раннеспелый ВИК 7, позднеспелый Топаз. Схема опыта включала 9 вариантов (см. табл.). В качестве контроля выбрана наиболее продуктивная по результатам исследований прошлых лет травосмесь, состоящая из клевера лугового сорта Нива, клевера гибридного Лужанин и тимофеевки луговой сорта Олонецкая местная. Посев беспокровный. Семена трав обработаны Ризоторфином со специфическими для каждой культуры штаммами Rhizobium. Формирование фито-ценозов шло при ежегодном внесении минеральных удобрений в дозе Р60Кд0. Площадь учетной делянки -15 м2, повторность четырехкратная.
Почва - дерново-подзолистая, хорошо окультуренная с содержанием гумуса 4,4-5,35 %, Р2О5 и К,О -соответственно 38,0-56,0 и 17,426,7 мг/100 г почвы, рН 5,10-5,35.
' ' ' 1 СОЛ. ' '
При учетах и наблюдениях использовали методики проведения научных исследований по полевому кор- " мопроизводству ВНИИ кормов им. | В.Р. Вильямса (2001-2005 гг.). Ста- g тистическую обработку полученных 1 результатов проводили с помощью * компьютерных программ Microsoft z Excel, Statgraphics Plus. Химический ^ состав почвы и растительного сырья р определяли в САС «Карельская» по 2
