CC BY
63
РОЛЬ ПАРОВ И СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАСУШЛИВЫХ УСЛОВИЯХ ЗАУРАЛЬЯ
В. А. ТЕЛЕГИН,
кандидат сельскохозяйственных наук, директор,
С. Д. ГИЛЕВ,
кандидат сельскохозяйственных наук, заместитель директора по
научной работе,
И. Н. ЦЫМБАЛЕНКО,
641325, Курганская обл.,
кандидат сельскохозяйственных наук, ведущии научный сотрудник
О. С. БАСТРЫЧКИНА,
Кетовский р-н, с. Садовое,
ул. Ленина, д. 9; тел.: 8 (35231) 57-.
Курганский научно-исследовательский институт сельского хозяйства e-mail: kniish@ketovo.zaural.ru
старшии научный сотрудник, тсл,: 8 (35231) 57-354, 8 (35231) 57-389;
Положительная рецензия представлена В. В. Немченко, доктором сельскохозяйственных наук, профессором Курганской сельскохозяйственной академии имени Т. С. Мальцева.
В зоне неустойчивого земледелия, куда относится основная территория Зауралья, роль чистого пара для земледельцев трудно переоценить. Т. С. Мальцев уделял самое серьезное внимание паровым полям и качеству их подготовки, считая, что чистые пары — это гарант стабильности урожаев в засушливых условиях нашего региона [1].
С ускоренным «стихийным» переходом отрасли земледелия на минимальные и нулевые системы подготовки почвы, поля, в том числе паровые, стали обрабатывать в широком диапазоне комбинаций способов, приемов и глубины обработки. При этом способ и качество обработки почвы зачастую не отвечают требованиям возделываемых культур, экологическому разнообразию условий и уровню интенсификации производства.
В этой связи при разработке и освоении почвозащитных влагосберегающих приемов обработки почвы важно найти оптимальные решения, позволяющие при возделывании основной зерновой культуры — пшеницы — максимально адаптировать ее технологию к почвенно-климатическим условиям конкретной природной зоны.
Цель исследований — разработка современных ресурсосберегающих систем обработки почвы, при которых в большей степени накапливается и рационально используется культурными растениями почвенная влага, снижается засоренность агрофитоценоза, сохраняется почвенное плодородие и повышается урожайность.
Основные задачи представленной работы — установить влияние способов обработки паровых полей на водный режим почвы, засоренность посевов и урожайность пшеницы в острозасушливые годы и за длительный период исследований.
Методика исследований.
Полевые эксперименты по изучению и разработке региональных систем обработки почвы в зернопаровом севообороте (пар - пшеница - пшеница - овес
- пшеница) ведутся в центральной лесостепной зоне на среднесуглинистом выщелоченном черноземе с 1972 г. В первых пяти ротациях севооборота (1972-1996 гг.) изучалась эффективность комбинированных систем обработки (чередование вспашки с плоскорезной и мелкой отвальной) в паровых и других полях севооборота. В последующих ротациях (1997-2009 гг.) в схему опыта дополнительно включена нулевая система обработки почвы.
Современная схема обработки паровых полей представлена в табл. 1, 2. Опыт многофакторный, включает механические, химические и комбинированные способы обработки почвы, а также их взаимодействия. Повторение трехкратное, с рендомизи-рованным размещением делянок. Полевые эксперименты, сопутствующие учеты и наблюдения проводятся по современным методическим руководствам. Почва опытного участка — чернозем выщелоченный среднесуглинистого гранулометрического состава, содержание гумуса в пахотном горизонте 4-5 %, фосфора (по Чирикову) 8-10 мг/100 г почвы, калия 19-20 мг/100 г.
Особенности агротехники. Весной, по мере наступления физической спелости почвы, на вариантах осенних обработок с открытой поверхностью (вспашка, обработка БДМ, культиватором) проводится закрытие влаги средними зубовыми боронами и в случае необходимости (рыхлый верхний слой) — прикатывание кольчато-шпоровыми катками. На вариантах минимальной системы обработки (комбинированный пар) и нулевой (химический) применяются глифосатсодержащие гербициды. В зависимости от видового состава и количества сорняков обработка проводится за 5-7 или 10-14 дней до посева.
Посев пшеницы проводится без удобрений сеялкой — культиватором СКП-2,1 в третьей декаде мая, с нормой высева семян 5,0 млн всхожих зерен. Уборка и учет урожая проводится поделяночно, комбайном «Сампо-500». После уборки урожая закладываются варианты основной обработки паровых полей на следующий год согласно схеме опыта (табл. 1).
Погодные условия. Период исследований отличался контрастными условиями тепло- и влагообе-спеченности. В 2006 г. среднемесячная температура воздуха за вегетационный период была выше средних многолетних значений, осадков выпало 80 % к норме, ГТК составил 0,74. Вегетационный период 2007 г. оказался холоднее обычного, количество осадков около нормы (193мм), ГТК — 1,1. 2008 г. оказался близким к среднемноголетним значениям климата (ГТК 0,9). В 2009 г. тепла было достаточно, а количество осадков составило 80 % от нормы, ГТК
— 0,6. В 2010 г. для роста и развития зерновых культур сложились крайне неблагоприятные условия. Температура воздуха за май-август превысила норму на 2,2 оС, осадков выпало 72,0 мм (37,3 % нормы), ГТК составил 0,3. Благоприятным по тепло- и вла-
'мт/.т-эуи, narod.ru м/м/м/. avu.usaca.ru
Таблица 1
Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы и засоренность посевов пшеницы по пару
в зависимости от способа его подготовки
№ вари- Способ подготовки пара Запасы продуктивной влаги, мм Засоренность,% от общей биомассы
анта 2012 г. 2006-2012 гг. 2012 г. 2006-2012 гг.
1 Отвальная обработка, 22-24 см + 4 культивации, 5-6 см 133,4 137,1 2,4 10,0
2 Плоскорезная обработка 22-24 см + 4 культивации, 5-6 см 130,9 3,2 12,5
3 Плоскорезная обработка10-12 см + 4 культивации, 5-6 см 129,2 131,2 5,2 14,7
4 Комбинированный пар + 3 культивации, 5-6 см + 1 химическая обработка 131,1 126,7 2,8 13,8
5 Химический пар, 2 обработки гербицидами 141,2 136 8,8 12,5
6 Обработка БДМ, 6-8 см + 4 культивации, 5-6 см 104,2 119,4 7,6 15,5
7 Комбинированная (вспашка 22-24 см + 4 культивации, 5-6 см) 122,2 123,6 7,8 15,5
8 Минимальная, 4 культивации, 5-6 см 127,2 135,0 1,0 10,3
гообеспеченности был 2011 г. В 2012 г. экстремальные условия для культурных растений складывались как по температурному режиму, так и по осадкам. За май-август температура превысила среднемноголетний показатель на 2,4 °С, осадков выпало 82,5 мм, или 42,8 % нормы, ГТК снизился до 0,4.
Результаты исследований (представлены по второму полю севооборота: пшеница по пару).
Влагообеспеченность почвы и динамика засоренности. Длительными наблюдениями установлено, что система обработки почвы в паровых полях оказывает заметное влияние на накопление осенне-зимних осадков (табл. 1).
В острозасушливом 2012 г. после влажного 2011 г. и малоснежной зимы наибольшие запасы продуктивной влаги весной в метровом слое почвы (141,2 мм) отмечены на вариантах химического пара. Эффективность почвозащитных обработок по накоплению и сохранению влаги подтверждается и результатами исследований за более длительный период (20062012 гг.). По количеству весенних запасов влаги паровые поля, подготовленные химическим способом и с помощью мелких культиваций (вариант 8), не уступают традиционным парам с отвальной обработкой (136 и 135 мм против 137 мм).
Следовательно, за анализируемый период в центральной лесостепной зоне Зауралья на выщелоченном черноземе существенного преимущества по содержанию почвенной влаги в период посева в паровом поле с отвальной системой обработки по сравнению с мульчирующими минимальными и комбинированными системами не установлено. Видимо, это связано с меньшими потерями почвенной влаги в весенний период при переходе на минимальные способы обработки.
На тяжелосуглинистых выщелоченных черноземах северо-западной зоны Курганской области в среднем за 1973-1975 гг. потери влаги в метровом слое за период от первого боронования до посева составили: на глубокой безотвальной обработке (3040 см) — 52 мм, отвальной (22-24 см) — 29 мм, обработанной на глубину 6-8 см — 18 мм. Обыкновенные солонцеватые черноземы восточной зоны в предпосевной период в среднем за 1972-1978 гг. на отвальной обработке теряли 40 мм продуктивной влаги, на
глубокой плоскорезной — 32 мм и на мелкой плоскорезной 26 мм. Потери почвенной влаги в выщелоченных черноземах центральной природной зоны за ранневесенний период составили: на отвальной обработке 40 мм, мелкой плоскорезной — 20 мм [2].
Кроме условий влагообеспеченности, системы обработок определяют характер и степень засоренности полей. В острозасушливом 2012 г. по паровому предшественнику засоренность посевов находилась на низком уровне независимо от способа подготовки паровых полей (табл. 1). По видовому составу это преимущественно мятликовые (щетинник, куриное просо и др.), семена которых сосредоточены в верхнем слое почвы и для их развития сложились крайне неблагоприятные условия увлажнения.
В 2006-2012 гг. при различных условиях влаго-обеспеченности почвы засоренность паровых предшественников по мере снижения интенсификации обработок почвы увеличивалась до среднего уровня. Исключение составили варианты, где при подготовке пара применялись глифосатсодержащие гербициды в чистом виде, снизившие засоренность до 12,5 %, а также мелкие мульчирующие обработки (10,3 %), где развитию сорного ценоза (однолетние мятликовые) препятствовали мульчирующий слой и повышенная плотность почвы (многолетние корнеотпрысковые). В наших опытах в зависимости от системы обработки почвы плотность пахотного слоя (0-20 см) изменяется от 1,18 г/см3 (отвальная обработка) до 1,29 (нулевая) и 1,39 г/см3 (минимальная) [3].
Кроме оптимизации условий влагообеспеченности культурных растений и снижения засоренности агрофитоценоза, основным критерием оценки эффективности систем обработки почвы в паровом поле является продуктивность возделываемых культур. В острозасушливом 2012 г. преимущество по урожайности пшеницы имела комбинированная система подготовки пара (механические и химические приемы), чисто химический пар и чередование вспашки с мульчирующей обработкой. На контрольном фоне (без средств химизации) получены достоверные прибавки урожая зерна по сравнению с традиционной отвальной системой, соответственно 2,6; 3,3 и 2,7 ц/га (табл. 2).
Отмеченный рост урожайности на указанных вариантах подготовки пара обусловлен факторами, на
www.m-avu.narod.ru
www.avu.usaca.ru
Таблица 2
Урожайность пшеницы по паровому предшественнику и рентабельность производства зерна в зависимости
от способа подготовки пара, 2012 и 2006-2012 гг.
Способ подготовки пара Урожайность, ц/га Рентабельность, %
2012 г. 2006-2012 гг. 2012 г. 2006-2012 гг.
Отвальная обработка, 22-24 см + 4 культивации, 5-6 см 9,4 18,9 12,6 50,4
Плоскорезная обработка 22-24 см + 4 культивации, 5-6 см 9,8 18,5 22,0 53,7
Плоскорезная обработка 10-12 см + 4 культивации, 5-6 см 10,8 18,2 36,3 57,2
Комбинированный пар + 3 культивации, 5-6 см + 1 химическая обработка 12,0 19,6 45,5 60,8
Химический пар, 2 обработки гербицидами 12,7 18,5 45,2 44,8
Обработка БДМ, 6-8 см + 4 культивации, 5-6 см 10,5 17,8 37,4 56,7
Комбинированная (вспашка 22-24 см + 4 культивации 5-6 см) 12,1 19,2 42,9 52,5
Минимальная, 4 культивации, 5-6 см 9,7 18,4 37,2 74,2
НСР 05 0,8 1,5
которые мы ссылались раньше. Это снижение потерь влаги в начале вегетации растений и относительно низкая засоренность посевов. В среднем за 20062012 гг. уровни урожайности выравниваются с незначительным преимуществом (в пределах ошибки опыта) комбинированной системы подготовки пара.
Таким образом, при выращивании яровой пшеницы в севообороте зернового направления по паровым предшественникам, особенно в засушливые годы, более эффективны комбинированные и химические системы подготовки пара, при которых применяются глифосатсодержащие гербициды в чистом виде и в комбинациях с механическими приемами.
Экономическим анализом результатов исследований установлена эффективность ресурсовлагосберегающих способов обработки почвы в первом поле зернопарового севооборота. В острозасушливых условиях вегетационного периода 2012 г. относительно высокая рентабельность (45,5 и 45,2 %) получена при возделывании яровой пшеницы по комбинированно-
му и химическому пару против 12,6 % по традиционному, базирующемуся на отвальной обработке.
В среднем за анализируемый период (20062012 гг.) максимальную рентабельность по паровому предшественнику (74,2 %), обеспечила минимальная система подготовки пара с поверхностными культивациями.
Выводы.
Анализируемый период многолетних исследований отличался неблагоприятными погодными условиями. На засушливые и острозасушливые годы приходилось около 60 % лет. В этих условиях мульчирующие, минимальные и нулевые системы подготовки паровых полей по накоплению и сохранению влаги, фитосанитарному состоянию посевов и урожайности не уступали традиционной отвальной системе. В то же время более низкие затраты на обработку паровых полей с применением минимальной и комбинированной систем обеспечили относительно высокую рентабельность (74,2; 60,8 % против 50,4 %).
Литература
1. Мальцев Т. С. Избранное. Изд. третье, доп. М. : Агропромиздат, 1985. 426 с.
2. Глухих М. А. Влага черноземов Зауралья и пути ее эффективного использования. Челябинск, 2003. 358 с.
3. Курлов А. П., Гилев С. Д. Производство зерна в агротехнологиях с нулевой системой обработки почвы в условиях центральной лесостепи Зауралья. Совершенствование системы земледелия Южного Урала : материалы координационного совета по разработке и внедрению адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Челябинск, 2012. С. 72-80.
www.m-avu.narod.ru ммм. avu.usaca.ru
