CC BY
17
УДК 633.11 «321»+631.582
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА ПО ПРОДУКТИВНОСТИ И ВЛИЯНИЮ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
А. Н. Орлов, доктор с.-х. наук, профессор;
О. А. Ткачук, канд. с.-х. наук, доцент
ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» т. 8(412) 62-85-46
В условиях черноземных почв лесостепи Среднего Поволжья в многофакторном стационарном полевом опыте осуществлен системный подход к оценке эффективности различных звеньев севооборота, рациональных систем зяблевой обработки почвы и способов посева яровой пшеницы по продуктивности и влиянию на плодородие почвы.
Ключевые слова: звено севооборота, обработка почвы, способы посева, урожайность, продуктивность звеньев, энергетическая эффективность.
Поволжье является одним из ведущих регионов России, располагающих большими возможностями для дальнейшего увеличения производства зерна яровой пшеницы.
В последние 10...15 лет, в связи с возрастанием затрат в себестоимости растениеводческой продукции, возникла настоятельная необходимость совершенствовать традиционные и разрабатывать более эффективные агроприемы, обеспечивающие снижение энергетических затрат и повышение плодородия почвы, производительности труда и урожайности сельскохозяйственных культур.
В настоящее время формируются новые концепции в технологии возделывания зерновых культур, основанные на ресурсосбережении. Они предусматривают качественно новые подходы к оценке предшественников, способов обработки почвы и посева.
Обработка почвы - одно из основных звеньев системы современного земледелия. Среди многочисленных агротехнических приемов она всегда играла основную роль в формировании урожая, т. к. является универсальным средством воздействия на физические, химические и биологические свойства почвы, в значительной степени определяет трансформацию поступающих в почву растительных остатков и, в конечном счете, влияет на ее плодородие. Длительное время механическая обработка почвы в севообороте считалась эффективным средством мобилизации почвенного плодородия. Однако со временем стало ясно, что интенсивная механическая обработка почвы тесно связана с такими отрицательными явлениями, как снижение содержания гумуса, распыление почвы, проявление водной и ветровой эрозии, что неизбежно приводит к утрате почвой ее плодородия, т. е. к деградации. В связи с этим
требуется разработка зональных технологий, обеспечивающих минимум затрат на производство сельскохозяйственной продукции без снижения урожайности возделываемых культур в полевых севооборотах [3].
Одним из путей решения данной проблемы является разработка минимальной технологии обработки почвы в сочетании с комбинированными посевными агрегатами, совмещающими технологические операции в одном рабочем процессе.
Исследования проводились в 2007-2009 гг. в условиях полевого стационарного опыта кафедры общего земледелия и землеустройства в восьмипольном зернопаротравя-ном севообороте (чистый пар - озимая пшеница - яровая пшеница - вико-овес + клевер - клевер 1 г. п. - клевер 2 г. п. -озимая пшеница - яровая пшеница) в учебно-опытном хозяйстве ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА».
Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным, тяжелосуглинистым по гранулометрическому составу. Содержание гумуса в среднем по опыту 6,5 %, реакция среды кислая (рНсол 4,8.4,9), обеспеченность азотом высокая, фосфором и калием - средняя.
В качестве объекта исследований использовался рекомендованный для возделывания в Пензенской области сорт яровой мягкой пшеницы Тулайковская 10.
В целях выполнения программы исследований проводился многофакторный полевой опыт по следующей схеме:
Фактор А - звенья севооборота:
А0 - Чистый пар - озимая пшеница -яровая пшеница (контроль);
А1 - Клевер 2 г. п. - озимая пшеница -яровая пшеница.
Уборку зерновых культур проводили с одновременным измельчением и разбрасыванием соломы.
Фактор В - системы зяблевой обработки почвы:
В0 - Двухфазная отвальная зяблевая обработка на глубину 20-22 см (контроль);
В! - Двухфазная безотвальная зяблевая обработка на глубину 20...22 см;
В2 - Минимальная зяблевая обработка на глубину 12.14 см.
Во всех вариантах обработки проводили предварительное лущение на 6.8 см.
Фактор С - способы посева:
С0 - Рядовой посев сеялкой СЗ-З,6 (контроль);
С1 - Разбросной посев сеялкой СШ-3,5.
СШ-3,5 - комбинированная посевная машина, предназначена для сплошного посева зерновых культур с одновременным внесением минеральных удобрений и предпосевной культивацией.
Норма высева яровой пшеницы - 5,0 млн. всхожих зерен на га.
Трехфакторный опыт размещен методом расщепленных делянок в четырех повторениях. Размер делянок первого порядка: длина - 120 м, ширина - 50 м. Общая площадь делянок - 6000 м2, учетная площадь - 4000 м2. Размер делянок второго порядка: длина - 50 м, ширина - 6 м. Общая площадь делянок - 300 м2, учетная площадь - 200 м2, ширина защитных полос между делянками - 2 м. Размер делянок третьего порядка: длина - 25 м, ширина - 6 м. Общая площадь - 150 м2, учетная - 100 м2.
Урожай - это относительное проявление потенциальной продуктивности в данных условиях роста и развития растений. На урожайности, как конечной равнодействующей, отражается все, что происходило в ходе онтогенеза растения, поэтому она больше всего подвержена воздействию факторов окружающей среды [1].
Анализируя полученные данные по урожайности, следует отметить, что в поч-венно-климатических условиях лесостепи Среднего Поволжья на примере Пензенской области при выполнении всех этапов технологии возделывания возможно получение стабильных урожаев зерна яровой мягкой пшеницы Тулайковская 10.
В целом за период исследований вид пара в севообороте не оказывал существенного влияния на урожайность культуры. Так, урожайность пшеницы в паровом звене составляет 2,06 т/га, в травяном звене - 2,16 т/га.
Уменьшение глубины основной обработки почвы не приводило к существенному снижению урожайности. Так, в варианте со вспашкой урожайность составила 2,14 т/га, а в варианте с минимальной обработкой - 2,09 т/га.
Существенное влияние на урожайность за годы проведенных исследований оказал способ посева. Разбросной способ посева, проведенный многооперационной посевной машиной, увеличивал урожайность на 0,22 т/га по сравнению с рядовым посевом сеялкой СЗ-3,6.
Урожайные данные были обработаны математически методом трехфакторного дисперсионного анализа. На основании исчисления критериев существенности было установлено влияние каждого фактора и их взаимодействия на урожайность яровой пшеницы (рисунок).
Дисперсионный анализ трехлетних данных позволил выявить, что урожайность зерна яровой пшеницы в большей степени зависит от способа посева (46 %), доля влияния звена севооборота составила 16 %, зяблевой обработки почвы - 3 %, наибольшее влияние на урожайность яровой пшеницы из всех сочетаний факторов оказало звено севооборота и способ посева - 18 %.
□ Звено севооборота И Способ посева
□ Звено севооборота и обработка почвы
9 Зяблевая обработка почвы и способ посева
□ Ошибки
■ Зяблевая обработка почвы
□ Год
В Звено севооборота и способ посева
□ Звено севоборота, обработка почвы и способ посева
Доля влияния изучаемых факторов и их взаимодействия в формировании урожайности яровой пшенииыI (2007-2009 гг.)
Для сравнения продуктивности звеньев севооборота урожайность основной продукции предшественников и яровой пшеницы была переведена в зерновые единицы (табл. 1). Наиболее продуктивным звеном является травяное звено, выход зерновых единиц варьировал от 2,76 до 2,95 з. ед. т с га.
Из-за отсутствия продукции в чистом пару паровое звено значительно уступает травяному звену. В итоге, продуктивность севооборотных звеньев находится в прямой зависимости от величины продукции, получаемой в паровом поле, и от воздействия предшественников озимых на урожай культур в звене севооборота.
2%
3%
3%
Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 35
Экономическая оценка звеньев севооборота по продуктивности
Звено севооборота Система зяблевой обработки почвы Способ посева Урожайность, т с 1 га Продуктивность 1 га пашни, т. з. ед.
Пар / клевер Озимая пшеница Яровая пшеница
Паровое Двухфазная отвальная Рядовой - 3,21 1,99 1,73
Разбросной - 3,36 2,18 1,85
Двухфазная безотвальная Рядовой - 3,18 1,97 1,72
Разбросной - 3,27 2,15 1,81
Минимальная Рядовой - 3,15 1,95 1,70
Разбросной - 3,29 2,14 1,81
Травяное Двухфазная отвальная Рядовой 22,5 2,91 2,09 2,79
Разбросной 22,5 3,19 2,30 2,95
Двухфазная безотвальная Рядовой 21,9 2,94 2,05 2,76
Разбросной 21,9 3,14 2,28 2,90
Минимальная Рядовой 22,5 2,95 2,01 2,78
Разбросной 22,5 3,11 2,27 2,92
Наличие гумуса в почве - основной признак ее плодородия. Преобладание процессов разрушения гумусовых веществ над их образованием создает дефицитный баланс гумуса. Причиной потерь гумуса в почве является высокая интенсивность обработок почвы и повышенная аэрация (высокая насыщенность севооборота парами и пропашными культурами), низкий уровень использования органических и минеральных удобрений, отсутствие в структуре посевных площадей многолетних трав и бобовых культур.
Одним из этапов в решении задач по оптимизации режима органического вещества является прогнозирование гумусового баланса [2].
Расчет баланса гумуса (табл. 2) показал, что в звене с чистым паром создается отрицательный баланс гумуса -2879,0 кг/га. В травяном звене, где присутствует поле с клевером создается положительный баланс гумуса +306,1 кг/га. Это связано с тем, что клевер обогащает почву органиче-
ской массой за счет поступления корневых и пожнивных остатков, которые способствуют накоплению элементов питания в пахотном горизонте почвы и дополнительно стимулируют активность азотфиксирующих микроорганизмов.
Энергетическая оценка позволяет определить эффективность отдельных приемов и определить приоритетное направление в производстве той или иной культуры (табл. 3).
Расчет энергетической эффективности возделывания яровой пшеницы показал, что в среднем количество энергии, накопленной в урожае, было на 4,7 % выше в травяном звене по сравнению с паровым звеном севооборота.
Наименьшие затраты антропогенной энергии были в варианте с минимальной обработкой почвы в сочетании с разбросным способом посева и составили 12,10 ГДж/га, что ниже по сравнению с контрольным вариантом на 12,5 %. Наибольший коэффициент энергетической эффективно-
Таблица2
Баланс гумуса в зависимости от вида пара в звене севооборота, кг/га
Культура Урожайность, т/га Вынос азота с урожаем из почвы, кг/га Поступление азота из растительных остатков, кг/га Минерализуется гумуса, кг/га Количество вновь образованного гумуса, кг/га Баланс гумуса, кг/га
Паровое звено
Чистый пар - - - 2200 - -2200
Озимая пшеница 3,28 105,9 4,53 1013,7 618,3 -395,4
Яровая пшеница 2,06 69,0 3,2 658,0 374,4 -283,6
Итого 3871,7 992,7 -2879,0
Травяное звено
Клевер 22,3 42,8 35,7 71,0 1131,5 +1060,5
Озимая пшеница 2,94 94,9 4,26 906,4 456,9 -449,5
Яровая пшеница 2,16 72,4 3,30 691,0 386,1 -304,9
Итого 1668,4 1974,5 +306,1
Энергетическая эффективность возделывания яровой пшеницы в зависимости от вида пара в звене севооборота, зяблевой обработки почвы и способов посев
Система обработки почвы Способ посева Урожайность, т/га Накоплено энергии в урожае, ГДж/га Затрачено энергии, ГДж/га Коэффициент энергетической эффективности
В звене с чистым паром
Двухфазная отвальная Рядовой 1,99 32,5 13,82 2,35
Разбросной 2,18 35,7 13,16 2,71
Двухфазная безотвальная Рядовой 1,97 32,3 13,40 2,41
Разбросной 2,15 35,3 13,04 2,71
Минимальная Рядовой 1,95 32,0 12,49 2,56
Разбросной 2,14 35,1 12,10 2,90
В звене с занятым паром
Двухфазная отвальная Рядовой 2,09 34,3 13,82 2,48
Разбросной 2,30 37,7 13,16 2,86
Двухфазная безотвальная Рядовой 2,05 33,6 13,40 2,51
Разбросной 2,28 37,4 13,04 2,87
Минимальная Рядовой 2,01 32,9 12,49 2,63
Разбросной 2,27 37,1 12,10 3,07
сти также был отмечен в травяном звене севооборота в сочетании с минимальной обработкой почвы и разбросным способом посева и составил 3,07.
Литература
1. Бороевич, С. И. Принципы и методы селекции растений / С. И. Бороевич. - М., 1984. - 344 с.
2. Голомолзин, Р. С. Продуктивность зер-
новых севооборотов и накопление биогенных ресурсов плодородия чернозема в аг-роэкосистемах лесостепи Поволжья: авто-реф. дис. ... канд. с-х. наук / Р. С. Голомолзин. - Кинель, 2003. - 22 с.
3. Кабжанова, Г. Р. Ресурсосберегающие приемы возделывания яровой пшеницы на Северо-Востоке Казахстана: авто-реф. дис. . канд. с-х. наук / Г. Р. Каабжа-нова. - Павлодар, 2009. - 22 с.
УДК 633.11 «321»+631.811.98
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА И МИКРОУДОБРЕНИЙ
С. А. Семина, доктор с.-х. наук, профессор
ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. 8412-628-367
В результате проведенных исследований изучено влияние предпосевной обработки семян регуляторами роста и микроудобрениями на основные элементы урожайности и технологические свойства яровой мягкой пшеницы.
Ключевые слова: пшеница, регуляторы роста, микроудобрения, урожайность, натура зерна, стекловидность, клейковина, содержание белка.
К важным условиям получения максимального урожая зерна пшеницы относятся создание оптимальных условий жизнедеятельности, а также приемы подготовки семян перед посевом. Существенную роль в формировании продуктивности растений играют регуляторы роста на природной основе и их синтетические аналоги [1]. Они способны активизировать иммунитет растений и позволяют им индуцировать комплексную неспецифическую устойчивость
ко многим вредным организмам, а также к другим неблагоприятным факторам среды [3, 4, 5]. Среди известных регуляторов роста особое внимание уделяется Эпину и Циркону. Стимулирующее действие Циркона, который представляет собой смесь ок-сикоричных кислот, выделенных из растения эхинацея пурпурная, обусловлено способностью этих кислот влиять на содержание ауксинов в растениях [5]. Действующим веществом Эпина Экстра является эпи-
Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 37
