CC BY
27Вестник АПК
Растениеводство
№ 1(9), 2013
УДК 635.656:631.51:631.164(470.630)
Горбачева Л. А., Дорожко Г. Р., Власова О. И.
Gorbacheva L. A., Dorozhko G. R., Vlasova O. I.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ГОРОХ В ЗОНЕ УМЕРЕННОГО УВЛАЖНЕНИЯ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ
COMPARATIVE EVALUATION OF TILLAGE METHODS FOR SOIL UNDER PEAS IN TEMPERATE WET AREA OF STAVROPOL REGION
Приведены данные по изменению плотности почвы и урожайности в посевах гороха в зависимости от способов основной обработки почвы.
Ключевые слова: горох, почва, обработка, сорные растения.
Горбачева Лилия Александровна -
ассистент кафедры общего и мелиоративного земледелия Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8-962-028-84-54 E-mail: liliya1118@gmail.com
Дорожко Георгий Романович -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры общего и мелиоративного земледелия Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 71-72-40 E-mail: olastgau@mail.ru
Власова Ольга Ивановна -
кандидат сельскохозяйственных наук,, заведующая кафедрой общего и мелиоративного земледелия, доцент Ставропольский государственный аграрный университет Тел.. : (8652) 71-72-40 E-mail: olastgau@mail.ru
Основные тенденции мирового производства продукции растениеводства связываются, главным образом, с одной стороны, со снижением техногенного и антропогенного воздействия на агрофитоценоз, а с другой - с высоким темпом роста уровня продуктивности. Возрастают и требования потребителей к качеству производимой продукции. Важно не только получить высокий, экономически выгодный урожай, но и обеспечить его хорошие потребительские качества на фоне рационального использования почвенно-климатических и хозяйственных факторов [1-3]. Биологи-зированные системы земледелия предусматривают дифференциацию обработки почвы в соответствии с биологическими особенностями выращиваемой культуры и почвенного покрова[4,5].
The article presents the data on the change in the density of the soil and peas yield depending on the basic tillage methods. Keywords: pea, soil, tillage, weeds.
Gorbacheva Liliya Alexsandrovna -
Assistant of Department of General Agriculture
and Land Reclamation
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: 8-962-028-84-54
E-mail: liliya1118@gmail.com
Dorozhko Georgy Romanovich -
Doctor in Agriculture, Professor
of Department of General Agriculture
and Land Reclamation
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: (8652) 71-72-40
E-mail: olastgau@mail.ru
Vlasova Olga Ivanovna -
Ph.D. in Agriculture, Head
of Department of General Agriculture
and Land Reclamation, Docent
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: (8652) 71-72-40
E-mail: olastgau@mail.ru
Исследователи-практики справедливо считают, что в неполивном земледелии главный лимитирующий урожайность культур фактор - доступная растениям почвенная влага. Поэтому обработка почвы становится основным способом регулирования режима влажности почвы.
Распространенная система обработки обычными плугами в традиционном земледелии ведет к большим потерям почвенной влаги из-за конвекционно-диффузного испарения, чему способствует повышена рыхлость пахотного слоя.
Целью нашей работы было изучить способы основной обработки почвы, предшественники и роль данных факторов в сохранении и повышении плодородия почвы и урожайности семян гороха. Исследования проводились в период 2010-2012 гг. в условиях развёрнутого в пространстве и времени многолетнего много-
24
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
в
факторного стационарного опыта на опытной станции СтГАУ, расположенной в центральной части Ставропольской возвышенности в умеренно влажной зоне на чернозёме выщелоченном. Размещение делянок в опыте систематическое последовательное в два яруса с расщеплением делянок. Сорт гороха Аксай-ский Усатый возделывается по трем способам обработки: 1 - отвальная обработка ПЛН-4-35 на глубину 20-22 см; 2 - безотвальная обработка плоскорезами КПГ-250 на 20-22 см; 3 - поверхностная обработка БДМ - 6 х 4 на 10-12 см. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный мощный среднегумусный тяжел осугл и н и сты й.
Под горох рекомендуется, как правило, глубокая вспашка, поэтому значительно повышается мощная корневая система, способная преодолевать уплотнения и проникать в глубокие слои почвы, а после её отмирания улучшать водопроницаемость подпахотных слоёв [6].
Для оптимального роста и разви-
тия сельхозкультур требуется определенная плотность (объемная масса) почвы. Для большинствакультур онанаходится впределах1, 1 -
1,3 г/см3 [7, 8]. Урожайность возделываемых растений уменьшается уже при отклонении от оптимальных значений на 0,1-0,2 г/см3, а при значительном уплотнении происходит резкий спад продуктивности посевов. Особенно остро эта тенденция проявляется на черноземах. Так, при повышении плотности выщелоченного чернозема на 0,1 г/см3 урожайность зерновых колосовых культур уменьшается на 15 %, а на
0,2 г/см3 - на 50 %.
Эти особенности сельхозтоваропроизводители должны знать и грамотно использовать в производстве. Сопоставляя величины оптимальной и равновесной плотности почвы, можно создавать необходимую плотность корнеобитаемого слоя почвы с учетом требований растений на каждом поле - в одних случаях рыхлением, в других - уплотнением.
Наши исследования показали, что способы основной обработки почвы оказывают различное воздействие на величину плотности почвы.
В среднем за 2010-2012 гг. перед посевом по всем способам основной обработки плотность почвы в слое 0-10, 10-20 см оптимальная и находится в пределах от 1,13 до 1,26 г/см3 (рис. 1).
Исключение составил вариант отвальной обработки почвы, где плотность почвы в слое 0-10 см была максимальной и составила 1,16 г/ см3, что связано с высокой биогенной активностью этого слоя. В слое почвы 20-30 см на вариантах обработки происходит некоторое увеличение уплотнения почвы, которое составляет от 1,26 до 1,34 г/см3. Верхние ее слои, содержащие больше органического вещества, имеют более низкую плотность, которая возрастает по вертикали. В среднем в слое 0-30 см плотность почвы была оптимальной для роста и развития гороха. В фазу бутонизации некоторые измене-
ния по плотности почвы происходят в верхнем слое 0-10 см (рис. 2).
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
| □ Отвальный И Безотвальный В Поверхностный |
НСР 0,5 = 0,076
Рисунок 1 - Плотность почвы в зависимости от способа основной обработки почвы под горох перед посевом (2010-2012 гг.), г/см3
1,4
1,35
1,3
1,25
1,2
1,15
10-20 Слой почвы, м
□ Отвальный В Безотвальный Н Поверхностный
НСР 0,5 = 0,046
Рисунок 2 - Плотность почвы в зависимости от способа основной обработки почвы под горох в фазу бутонизации (2010-2012 гг), г/см3
При отвальном способе плотность почвы в этом слое повышается на 0,12 г/см3, безотвальном - на 0,11 г/см3 и поверхностном - на 0,16 г/ см3 по сравнению с плотностью почвы перед посевом.
В более глубоких слоях почвы этот показатель изменяется в меньшей степени. Вместе с тем можно отметить большее уплотнение почвы в слое 20-30 см при отвальной обработке в сравнении с другими вариантами обработки. К моменту уборки идет дальнейшее уплотнение почвы, хотя оно несущественно увеличивается, сохраняя предыдущие тенденции. При поверхностном способе плотность почвы по сравнению с фазой бутонизации изменилась в меньшей степени - на 0,04-0,12 г/см3 в зависимости от почвенного слоя. При отвальном способе обработке это увеличение составляло в слоях 0-10 см - 0,14 г/см3, 10-20 см - 0,13 г/см3 и в слое 20-30 см 0,10 г/см3 (рис. 3).
Следует отметить, что в эту фазу вегетации гороха плотность почвы была самой высокой за вегетационный период. Статистический анализ обработки данных показал, что между показателями плотности почвы по поверхностной и безотвальной обработке почвы разница несущественная.
1,6
1,4
в
№ 1(9), 2013
Растениеводство
25
1,43 п 1,42 1,41 1,4 1,39 1,38 1,37 1,36
0-10
10-20 Слой почвы, м
20-30
| □ Отвальный И Безотвальный В Поверхностный |
НСР 0,5 = 0,046
Рисунок 3 - Плотность почвы в зависимости от способа основной обработки почвы под горох в фазу образования бобов (2010-2012 гг), г/см3
При этом в целом преимущество остается за безотвальной обработкой. При безотвальной обработке растительные остатки рассредоточиваются по всему почвенному горизонту, способствуя равномерному распределению микроорганизмов и формированию оптимальных параметров почвенного плодородия.
При поверхностных обработках почвы наибольшее количество корней растений и органических остатков сосредоточено в верхней части пахотного слоя. Это способствует сохранению влаги, повышению температуры почвы, оптимальной аэрации, активной работе микроорганизмов и общему оструктуриванию почвы. Поскольку органическое вещество служит для большинства микроорганизмов источником энергии и питательных веществ, при мелкой обработке они концентрируются в верхних слоях и как следствие наблюдается повышение общей биогенности почвы. Это благоприятно сказывается и на нижележащем горизонте 10-20 см, так как растительные остатки, оставленные частично на поверхности, постепенно разлагаются, перераспределяясь в нижний слой.
Следовательно, поверхностная обработка и безотвальный способ способствуют лучшему развитию корневой системы гороха. При отвальной обработке наблюдается ряд неблагоприятных явлений - в верхнем слое почвы остается всего лишь четверть растительных остатков, основная же их масса заделывается на глубину 20-30 см, происходит испарение влаги из почвы, биогенно активная часть почвы оказывается в слое 20-30 см. Перечисленные факторы негативно сказываются на прорастании семян и дальнейшем формировании надземной и корневой части.
Способы обработки почвы в системах земледелия существенно влияют также и на численность сорных растений и их вредоносность [9, 10, 11]. За всю историю систем земледелия - от примитивных (залежная, переложная, подсечно-огневая, лесопольная) до более интенсивных (паропереложная, паровая, многопольно-травяная, плодосменная, травопольная, пропашная) и современных (органическая, почвозащитная, адаптивно-ландшафтная,
интенсивная, точная, самовосстанавливаю-щаяся N0-^11 и др.) - принципы фитосанитарии при их разработке не учитывались. Отсюда массовое развитие сорных растений, вредителей и болезней и как результат - широкомасштабное применение пестицидов. Одной из особенностей современных систем земледелия (N0-^11 ^Т), почвозащитной, адаптивноландшафтной) является сосредоточение повышенной численности вредных организмов в верхнем слое почвы, следовательно, создание двух критических фитосанитарных периодов. Первый создается в период прорастания семян - всходов. Наибольшую опасность в это время представляют преимущественно почвенные и наземно-воздушные вредные организмы, которые передаются через семена, почву и приурочены к поражению всходов.
Фитосанитарноесостояниепосевовявляется важным биологическим фактором плодородия, ограничивающим рост урожайности полевых культур. Вместе с тем интегрированная защита растений, как составная часть адаптивноландшафтных систем земледелия, основывается на принципе управления сорным компонентом агрофитоценозов, то есть поддержания популяций сорных растений на таком уровне, при котором они не наносят экономического вреда. С этих позиций важным этапом в защите посевов от сорняков является установление порогов вредоносности сорняков [12, 13]. В годы проведения опытов (2010-2012 гг.) в посевах гороха преобладали малолетние яровые ранние и яровые поздние сорные растения.
Поверхностная обработка и безотвальный способ способствуют лучшему развитию корневой системы не только гороха, но и корневой системы сорных растений. Это наглядно представлено на рисунке 4.
— Поверхностный
— Безотвальный
— Отвальный
Рисунок 4 - Количество сорных растений в зависимости от способа обработки почвы (2009-2012 гг.)
В фазу всходов за годы исследования наименьшее количество сорняков по отвальному способу обработки почвы. Это объясняется тем, что при обработке повреждаются надземная часть сорняков и нарушается корневая система, а основной запас семян, особенно яровых поздних, попавших при уборке озимой пшеницы в почву, перемещается на глубину 22 см, с которой семена не могут прорасти.
Ежеквартальный
26 научно-практический К Ставрополья
журнал
При безотвальной обработке семена распределяются по слоям почвы и к фазе всходов гороха прорастают. На этом варианте насчитывается до 32 шт/м2 сорняков. При мелкой обработке почвы засоренность в сравнении с безотвальным увеличивается на 50 %, так как для всходов сорняков складываются наиболее благоприятные условия.
В фазу бутонизации засоренность посевов гороха при отвальном способе основной обработки почвы на контрольном варианте составило 59 шт/м2. При безотвальном способе основной обработки почвы засоренность посевов увеличивается по сравнению с фазой всходов в
2,3 раза. В эту фазу вегетируют яровые ранние и входят яровые поздние виды.
При поверхностном способе обработки почвы засоренность сорняками в среднем повышается по сравнению с фазой всходов гороха в 2,7 раза. Эта критический период гороха, когда вегетативная масса гороха еще не достаточно развита, а сорные растения активно развиваются.
Изучение фитосанитарного состояния посевов гороха показывает, что замена отвальной основной обработки почвы под эту культуру на поверхностную увеличивает засоренность посевов, что сказывается на снижении урожайности. По отвальной обработке получено в среднем 2,3 т/га, по безотвальной - 1,9 т/га, по поверхностной - 2,3 т/га (табл.).
Урожайность гороха зависела от обработки почвы. При безотвальной обработке урожайность в среднем составляла 1,9 т/га. Бо-
лее высокие показатели были по отвальному и поверхностному способам обработки почвы -
2,4 т/га. Математическая обработка данных показывает, что в данных урожайности по различным вариантам обработки почвы отсутствуют достоверные различия.
Таблица - Урожайность гороха в зависимости от способа основной обработки почвы, т/га (2010-2012 гг.)
Способ основной обработки почвы Урожайность
Повторность
1 2 3
Отвальный 2,3 2,4 2,3
Безотвальный 1,9 1,9 1,8
Поверхностный 2,3 2,3 2,2
НСР 0,5 =1,15
Из вышеописанного можно сделать вывод, что применение поверхностного способа обработки в качестве основного имеет ряд преимуществ, но не решает вопрос борьбы с сорными растениями. Все изучаемые способы обработки почвы положительно влияют на плотность сложения пахотного слоя почвы, но при этом ухудшают фитосанитарное состояние посевов. Выбирая безотвальную и поверхностную обработку почвы, сельхозтоваропроизводители должны обратить внимание на затраты применения гербицидов и пестицидов.
Литература
1. Есаулко А. Н., Агеев В. В., Сигида М. С., Бузов В. А. Оптимизация систем удобрений в Центральном Предкавказье // Достижения науки и техники АПК. 2010. № 11. С.63-65.
2. Романенко Е. С., Брыкалов А. В. Применение биогумуса в земледелии // Овощеводство и тепличное хозяйство. 2007. № 12. С. 12.
3. Шабалдас О. Г, Панков Ю. А., Жигальцо-ва И. А. Сорта сои и влияние удобрений на их продуктивность // Главный агроном. 2009. № 5. С. 17.
4. Власова О. И., Передериева В. М., Иващенко А. В. Способ обработки почвы как фактор регулирования потенциальной и реальной засоренности пшеничного агроценоза на светло-каштановых почвах // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В. Р Филиппова. 2009. № 3. С. 32-35.
5. Дорожко Г Р, Тивиков А. И. Продуктивность зернопропашного севооборота на выщелоченном черноземе // Агрохимический вестник. 2005. № 4. С. 15.
6. Баздырев Г. И., Зотов Л. И., Полин В. Д. Сорные растения и меры борьбы с ними
References
1. Esaulko A. N., Ageev V. V., Sigida M. S., Buzov V. A. Optimization of fertilizer in the Central Caucasus // Scientific and technological agriculture. 2010. № 11. P 63-65.
2. Romanenko E. S., Brykalov A. V. Application of biohumus in agriculture // Vegetable production and greenhouses. 2007. № 12. P 12.
3. Shabaldas O. G., Pankov Yu. A., Zhigal-tsova I. A. Soybeans and the effect of fertilizers on their productivity // Chief agriculturist. 2009. № 5. P 17.
4. Vlasova O. I., Perederieva V. M., Ivashchenko A. V. The method of treating soil-as a factor of regulating potential and actual weed infestation of wheat agrocoenosis on light chestnut soils // Bulletin of the Buryat State Agricultural Academy named after V. R. Filippov. 2009. № 3. P. 32-35.
5. Dorozhko G. R., Tivikov A. I. Productivity of grain-arable crop rotation on leached chernozem // Agrochemical Gazette. 2005. № 4. P 15.
6. Bazdyrev G. I., Zotov L. I., Polin V. D. Weeds and their control in modern agriculture. M. : Publishing House of the MAA, 2004. P 288.
в
№ 1(9), 2013
Растениеводство
в современном земледелии. М. : Изд-во МСХА, 2004. 288 с.
7. Вольтерс И. А., Дорожко Г Р Влияние предшественников и способов основной обработки почвы на строение пахотного слоя // Аграрная наука. 2007. № 4. С. 5-7.
8. Кислов А. В., Агеев А. М. Горох перспективная культура в биологическом земледелии // Агрономия и лесное хозяйство. 2000. С. 27-28.
9. Туликов А. М. Вредоносность сорных растений в посевах полевых культур // Известия ТСХА. 2002. № 1. С. 92-107.
10. Чулкина В. А. Агротехнический метод защиты растений / под ред. А. Н. Каштанова. М. : ИВЦ «Маркетинг», ЮКЭА, 2000. 336 с.
11. Яковлев В. Х. Альтернативные высокоэффективные технологии в земледелии Сибири // Теория и практика. Новосибирск, 2003. С.62.
12. Власова О. И., Горбачева Л. А. Влияние элементов агротехники на продуктивность гороха // Политематический сетевой научный журнал КубГАУ. 2011. № 70. С. 707-716.
13. Зотиков В. И., Наумкина Т. С. Пути повышения ресурсосбережения и экологической безопасности в интенсивном растениеводстве // Вестник ОрелГАУ. 2007. № 3. С.11-14.
27
7. Volters I. A., Dorozhko G. R. Influence of preceding crop and methods of basic soil tillage on the structure of the layer // Agricultural Science. 2007. № 4. P 5-7.
8. Kislov A. V., Ageev A. M. Pea as a promising crop in biological agriculture // Agriculture and forestry. 2000 P. 27-28.
9. Tulikov A. M. Harmfulness of weeds for field crops // Proceedings of the TAA. 2002. № 1. P 92-107.
10. Chulkina V. A. Agronomical method of crop protection / Edited by Academician of the RAAS, A. N. Kashtanova. M. : IVC «Marketing», YUKEA, 2000. 336 p.
11. Yakovlev V. Kh. Alternative enabling technologies in agriculture in Siberia // Theory and Practice. Novosibirsk, 2003. P 62.
12. Vlasova O. I., Gorbacheva L. A. The influence of agricultural engineering elements on pea productivity // Network multidisciplinary scientific journal KubSAU. 2011. № 70. P 707716.
13. Zotikov V. I., Naumkin T. S. Ways to increase resource conservation and environmental safety in the intensive crop // Bulletin of Orel SAU. 2007. № 3. P 11-14.
