CC BY
26УДК 631.51.01
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМАХ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
А.И. Беленков, д. с.-х. н., Умар Сабо аспирант, Р.И. Кунафин, магистрант — Российский государственный аграрный университет
- МСХА имени К.А. Тимирязева Е-таН: belenokaleksis@mail.ru
Дан анализ внедрения и освоения различных приемов основной обработки почвы под отдельные культуры в условиях НЧЗ РФ и республики Нигерия. По результатам восьмилетних исследований в полевом опыте Центра точного земледелия наблюдается тенденция превышения урожайности викоовсяной смеси и озимой пшеницы по нулевой обработке. Картофель лучше реагировал на вспашку почвы оборотным плугом, ячмень на обе обработки реагировал одинаково. В полевом опыте Центра точного земледелия, наряду с прочими, реализуются задачи экономии средств и экологической безопасности. Сравнение различных технологий возделывания яровой пшеницы при орошении в условиях республики Нигерия позволяет рекомендовать крестьянско-фермерским хозяйствам прямой пунктирный посев с использованием соответствующей техники импортного производства и обязательным применением птичьего помета в качестве органического удобрения, что обеспечит получение стабильной урожайности зерна высокого качества.
Ключевые слова: приемы и способы обработки почвы, ресурсосбережение, система земледелия.
Проблема ресурсосбережения в земледелии достаточно актуальна, прежде всего, при решении вопросов применения наиболее эффективных способов и приемов основной обработки почвы. В работах различных авторов этот вопрос решается неоднозначно [1-3].
Среди ученых и практиков нет единого мнения по поводу возможности и необходимости использования в качестве орудия основной обработки почвы отвального плуга. Следует отметить необходимость применения вспашки с оборотом пласта с целью придания пахотному слою гомогенного состояния, создания благоприятных агрофизических и микробиологических свойств почвы, качественного уничтожения сорняков, вредителей и болезней с.-х. культур. Приводимые факты положительного влияния вспашки позволяют в значительной мере компенсировать ее отдельные недостатки, связанные со значительными энергетическими и материальными затратами, возможной причиной возникновения и развития водной эрозии и дефляции почвы, недостаточной
способностью накопления и сохранения почвенной влаги. Другими словами, скоропалительные выводы о скорейшем удалении с наших полей отвального плуга как орудия основной обработки неубедительны, скоропалительны и несвоевременны. Отвальный плуг еще не исчерпал свое назначение. С другой стороны безотвальные глубокие, средние и мелкие обработки почвы имеют свои плюсы и минусы, о которых следует помнить. Несомненно, основные достоинства - защита от массового проявления эрозии почвы, возможность накопления и сбережения влагозапасов, особенно в южных областях страны, сбалансированность гумусового баланса почвы, прежде всего верхней ее части, снижение затрат на проведение обработки. Фактор ресурсосбережения зачастую выступает в качестве определяющего в условиях современного развития сельского хозяйства страны. Не отрицая общеизвестные положительные факты, остановимся на некоторых недостатках безотвальных приемов обработки - ухудшение фитосани-тарной обстановки, дифференциа-
ция пахотного слоя по плодородию, отсутствие возможности качественной заделки растительных остатков, удобрений, мелиорантов, ограниченность возможности регулирования физических свойств почвы. Весьма спорным нам кажется бытующее мнение среди ученых и практиков о переходе на, так называемые, минимальные и нулевые технологии (прямой посев, MiniTill, No-Till, Strip-Till). Для рекомендаций такого рода есть основания, но повсеместное и безоглядное их внедрение необоснованно с научной точки зрения и, преждевременно по регионам страны [4].
В полевом опыте ЦТЗ РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева в течение 8 последних лет проводили сравнение вспашки, минимальной и нулевой обработки под культуры зернопропашного севооборота: ви-коовсяная смесь на корм - озимая пшеница с пожнивным посевом горчицы на сидерат - картофель -ячмень [5]. Параллельно подобный полевой опыт проводят на опытном поле в пригороде Gwallagwa ayaka штат Bauchi республика Нигерия. Объект исследований - яровая пше-
№ 1 (79) 2017
Владимгрскш ЗешеШецТз
1. Урожайность культур в полевом опыте ЦТЗ, т/га
Обработка Урожайность по годам, т/га
почвы 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 среднее
внкоовсяная смесь на корм
отвальная 21.3 20.5 10.8 20.6 22 1 24.5 31.2 25.3 22.04
нулевая 25.0 19.4 9.4 27.3 24.3 25.3 28.9 27.5 23.39
НСРоз, т/га 3.40 1.08 2.59 3.10 2.0 0.83 3.07 3.10 -
озимая пшеница
отвальная 4.23 4.63 3.70 6.31 6.12 2.75 6.74 5.00 4.94
нулевая 5.09 4.11 3.55 6,15 5.87 4.59 6.73 5.52 5.20
НСРоз, т/га 0.23 0.25 0.23 0.14 0.19 1.42 0.11 0.39 -
картофель
отвальная 41.5 21.7 24.4 19.9 28.6 25.1 31.4 31.0 28.0
минимальная 37.5 20.7 23.2 16.3 25.9 24.6 26.2 26.7 25.4
НСРсз, т/га 1.74 1.42 0.50 0.56 0.16 0.90 1.08 2.11 -
ячмень
отвальная 5.40 3.35 2.62 4.33 5.16 3.85 5.52 4.03 4.28
минимальная 5.78 2.99 2.83 4.20 5.00 4.01 5 22 3.99 4.25
НСР;.;: т/га 0.26 0.21 0.41 0.90 0.13 0.17 0.28 0.19 -
40 30 20 10
ш
ар
^ ^р ■ Содержание белка
^
■ Содержание клейковин
□ И нде кс деф ормаци й
12 3 4
Рис 1. Показатели качества зерна озимой пшеницы на делянках с внесением удобрения в виде двух подкормок за вегетацию
50 40 30 20 10
К 1 \
Ш — Ш
/ /
л ■У
/
■ Содержание белка Содержание клейковины И едекс деформаций
12 3 4
Рис. 2. Показатели качества зерна озимой пшеницы без внесения удобрений
Примечание: на рис. 1 и 2 цифрами показано 1- точная отвальная, 2 - точная нулевая, 3 - традиционная отвальная, 4 - традиционная нулевая.
ница сорта Atilla Gan Atilla народ- обработки почвы под яровую пше-
ной селекции Республики. Исследования начаты в 2012 г.
Цель исследований - установление закономерностей формирования урожая яровой пшеницы, изменение почвенного плодородия в зависимости от приемов обработки красноземных почв, способов посева и внесения удобрений. Схема полевого опыта в республике Нигерия включает два варианта
Владишрскш ЗемлеШеЩ)
ницу: отвальную и нулевую, три способа посева культуры: пунктирный, разбросной и рядовой, пять вариантов внесения доз птичьего помета: контроль (без удобрения), 2,5 т/га; 5,0; 7,5 и 10 т/га. Опыт выполняется в условиях орошения открытым способом полива по полосам. В случае первого варианта обработки почвы (отвального) помет запахивали, второго (нулевого)
- оставляли на поверхности почвы и растворяливводеприполивеяровой пшеницы [6-15].
В среднем за годы исследований лучше реагировал на вспашку картофель, на нулевую обработку
- викоовсяная смесь и озимая пшеница, ячмень сформировал одинаковую среднюю урожайность по обеим обработкам почвы (табл. 1).
При анализе ситуации по отдельным годам исследований следует обратить внимание, что по большинству лет урожайность озимой пшеницы по вспашке превышала прямой посев. Исключение составляет 2014 г., когда озимая пшеница по отвальной обработке сформировала урожай в 1,7 раза меньше нулевой, вследствие значительного выпада всходов на отвальном фоне из-за частых и обильных осадков осенью 2013 г. Поэтому средняя за 8 лет урожайность на прямом посеве превышает вспашку на 0,26 т/га.
Неоднозначно выглядит влияние отвальной и минимальной обработок на урожайность ячменя. В половине лет периода исследований преимущество за минимальной обработкой, и только благодаря превышению урожайности на отвальном фоне в 2015 и 2016 гг. средние показатели в пользу этого варианта, но говорить о существенном преимуществе какой либо обработки не приходится, поскольку различие составило всего 0,03 т/га.
Достаточно отчетливо по большинству лет отмечается более высокая урожайность зеленой массы викоовсяной смеси на прямом посеве, по которому в среднем на 1,35 т/га больше получено урожая в сравнении со вспашкой. Данная ситуация говорит о возможности возделывания викоовсяной смеси в качестве парозанимающей культуры с посевом по необработанной почве. Картофель традиционно наибольшей продуктивностью отзывался на отвальную обработку почвы. За все годы исследований урожайность клубней картофеля по вспашке превышала минимальную
№ 1 (79) 2017
2. Урожайность яровой пшеницы по вариантам опыта
Обработка ПОЧВЫ Спосоо посева Норма внесения птичьего помета, тта Урожайность зерна, т. га
2013 г. 2014 г. среднее
Отвальная Рядовой Контроль 1.23 1.42 1.35
2.5 2.53 2,77 2.68
5.0 2.31 2.92 2.37
7,5 3.20 3.56 3.38
10.0 3,61 З.ВО 3.70
Среднее по способу посева 2,70 2,89 2:35
Разбросной контроль 1.22 1,35 1.28
2.5 2.52 2.66 2.59
5.0 2.74 2.91 2.35
7.5 3.10 3.42 3.26
10.0 3.51 3.89 з,70
Среднее по способу посева 2,62 2,85 2.74
Пунктирный Контроль 1.32 1.53 1.45
2.5 2.63 2.75 2.69
5.0 3.11 3.23 3.17
7,5 з.+о 3.66 3.53
10.0 3.30 3.96 3.38
Среднее по способу посева 2,35 3,04 2:95
Среднее по обработке почвы 2.72 2.92 2.33
Прямей посев Рядовой Контроль 1,45 1.54 1.50
2.5 2.95 2.92 2.94
5.0 3.07 3.09 3.08
7,5 3.65 3.71 3.68
10.0 3.73 3.90 3.34
Среднее по способу посева 2,93 3,03 3,01
Разбросной Контроль 1.44 1.53 1.49
2.5 2.55 2.90 2-73
5.0 3.01 3.22 3,11
7.5 3.40 3.50 3.45
10.0 3.53 3,73 3.68
Среднее по способу посева 2,30 2,95 2.38
Пунктирный Контроль 1.57 1.51 1:54
2.5 3.19 3.30 3.25
5.0 3.25 3.43 3.37
7,5 3.63 3.73 3,70
10.0 4.12 3.94 4.05
Среднее по способу посева 3,16 3,19 3,18
Среднее по обработке почвы 2.99 3.06 3.03
НСР]; (по фактору обработка почвы), т. га 0.19 0.21
НСРо; (по фактору способ посева), т га 0.15 0.13 _
НСРо? (по фактору норма внесения попета!, т.га 0.12 0.23 -
обработку на 2,6 т/га.
В исследованиях, проведенных в опыте ЦТЗ в 2013-2014 гг., определяли следующие показатели качества зерна озимой пшеницы: содержание белка, содержание клейковины, индекс деформации клейковины.
На качество зерна влияют способы основной обработки почвы, так как они изменяют пищевой режим и условия развития растений. Наибольшим содержанием белка и клейковины в зерне отличались
варианты точной технологии с отвальной и нулевой обработкой почвы, прежде всего, на делянках с двумя подкормками аммиачной селитрой дозой 70 кг д.в./га в период весеннего кущения и колошения озимой пшеницы. Здесь удобрения сработали не только на повышение урожайности, но и на улучшение его качества. Индекс деформации клейковины (ИДК) изменялся достаточно хаотично, принимая вилку значений от 29 до 46 единиц. Следовательно обнаруживается по-
вышение качества зерна озимой пшеницы по основным технологическим показателям на вариантах с внесением азотных удобрений в виде двух подкормок (рис.1 и 2).
Среди изучаемых вариантов полевого опыта на опытном поле штата Баучи республики Нигерия в среднем за 2 года наибольшей урожайностью (4,05 т/га) характеризовался вариант прямого посева с пунктирным способом и внесением 10 т/га птичьего помета (табл. 2).
Средние различия урожайности яровой пшеницы между вариантом с максимальной дозой удобрения и контролем составляли 1,5 т/га. Если оценивать влияние способов посева на урожайность, то среднее ее значение за 2 года при пунктирном способе отклонялось от контроля (рядовой посев) по вспашке на 0,1 т/га, от разбросного посева - на 0, 21 т/га (табл. 2). При прямом посеве различия соответственно равнялись 0,17 и 0,30 т/га. Разница по обработкам 0,2 т/га в пользу прямого посева. Анализ урожайности яровой пшеницы выявил общее преимущество 2014 г. в средних пределах на 0,10-0,15 т/га с наибольшими различиями между вариантами по вспашке. При сравнении влияния удобрения выявлено преимущество варианта с 10 т/га птичьего помета, причем разница статистически доказана со сравниваемыми вариантами в большинстве случаев. Сопоставление трех способов посева подтверждает математическое различие между пунктирным и разбросным способами по обоим годам за некоторым исключением. Пунктирный и рядовой способы посева, с одной стороны, рядовой и разбросной, с другой, существенного различия в урожайности не обнаруживали во все годы исследований. Среди вариантов обработки красноземной почвы под яровую пшеницу отмечалось устойчивое превышение на прямом посеве.
Увеличение содержания протеина и клейковины в зерне яровой
№ 1 (79) 2017
Владимирский Земледелец,!)
пшеницы отмечалось по мере увеличения дозы помета. Содержание белка (протеина) в зерне яровой пшеницы изменялось незначительно от 16,8 до 18,0%. Клейковина по вариантам нарастала более высокими темпами, но также стабильно, минимальная величина на контроле - 31,9%, максимальная при внесении 10 т/га помета - 34,6%. Величина ИДК при этом находилась в пределах от 96 до 82.
Исходя из результатов многолетних исследований установлено, что в севооборотах НЧЗ Российской Федерации следует ориентироваться на систему комбинированной основной обработки дерново-подзолистой почвы, сочетающую различные приемы отвальной, безотвальной, минимальной и нулевой обработок с использованием современных машин и орудий. В республике Нигерия на красноземах в условиях орошения яровую пшеницу рекомендуется возделывать с использованием прямого посева на необработанной почве, с применением пунктирного способа посева и внесением птичьего помета дозой 10 т/га.
Литература
1. Беленков А.И. Севообороты и обработка почвы в степной и полупустынной зонах Нижнего Поволжья.- М., 2010.- 279 с.
2. Сухов А.Н., Имангалиев К.А., Имангалиева А.К. Агроэкономические основы полевых севооборотов и обработки почвы в адаптивно-ландшафт-
ном земледелии сухостепной и полупустынной зон Нижнего Поволжья: монография. - Волгоград: ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА, 2011. - 192 с.
3. Шульмейстер К.Г. Избранные тр. - Волгоград: Комитет по печати, 1995.- В 2-х т.: Т.1. - 456 с.; Т.2. - 480 с.
4. Беленков А.И. Принципы ресурсосбережения в почвозащитном земледелии России / Почвозащитное земледелие в России. - Курск: «ВНИИ-ЗиЗПЭ», 2015. - С. 77-81.
5. Балабанов В.И., Железова С.В., Березовский Е.В., Беленков А.И., Егоров В.В. Навигационные технологии в сельском хозяйстве. Координатное земледелие: Учебное пособие. - М.: Изд-во РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, 2013. -148 с.
6. Гончаренко А.А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 2005, №6. - С. 49-53.
7. Добрачев Ю.П., Мучкаева Г.М. Эколого-экономические аспекты разработки ресурсосберегающей технологии выращивания сельскохозяйственных культур при орошении / Мелиорация и окружающая среда. - М.: ВНИИА, 2004, Том 1. - С. 45-48.
8. Кельчевская Л.С., Кобрина Н.И. Агроклиматическая оценка продуктивности яровой пшеницы по расходам влагозапасов // Метеорология и гидрология, 1971, №2. - С. 35-42.
9. Титаренко А.В., Титаренко Л.П., Дерканосова Н.М., Сорокина И.А. Урожайные свойства и качество твёрдой яровой пшеницы // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 2005, 3. -С. 49-50.
10. Чуб М.П. Влияние удобрений на качество зерна яровой пшеницы.
-M.: Pocce^bxo3M3flaT, 1980. - 70 c.
9. Abdulmumin, A. and Owonubi, J. J. (1990). Determining the optimal time of planting wheat using air temperatures. Wheat in Nigeria: Production, Processing and Utilization. Edited by A.J. Rayar, B.K. Kaigama, J.O. Olukosi and A.B. Anaso. LCRI, IAR and UNIMAID. - Pp. 85-89.
10. Abdel Magid, H. M; Shafik, I; Abdel-Aal, RAafat, K. Rabie and Ragaa, E. A. Sabrah (1995). Chicken manure as a biofertilizer for wheat in the sandy soils of Saudi Arabia. Journal of Arid environments, 29: Pp. 413-420.
11. Beukema, H. P; and Van der Zaag, D. E. (1979). Farm yard manure. Potato improvement: some factors and facts. International agriculture. - Center, Waganingen the Netherlands. - Pp. 95-46.
12. Chandra, S; Varshncy, M. S; Sing, J; Singh, S. K. (1992). Response of wheat varieties to different levels of nitrogen. Narendra Deva. Journal of Agricultural Research - Pp. 167-171.
13. Hinjari, Y. L. (1990). Wheat production in Gongola State. In: Wheat in Nigeria: production, processing and utilization. Rayar, A. J; Kaigama, B. K; Olukosi, J. O; and Anaso, A. B. (eds). LCRI, IAR and UNIMAID - Pp 26-29.
14. Rayar. A. J; Kaigama, B. K; Olukosi, J. O; and Anaso, A. B. (1990). Wheat production in Nigeria: production, processing and utilization. - Pp. 3-29.
15. Yusuf, J.O. Vajinne L.I. and 2. Chado Edefes (1992) wheat production in Nigeria. Extension bulletin No. 62 publish by: National agricultural Extension and Research Liaison services. Ahmadu Bello University Zaria. - Pp. 56-60.
THEORY AND PRACTICE OF PRINCIPLE SOIL TREATMENT IN MODERN AGRICULTURAL SYSTEMS
A.I. Belenkov, Umar Sabo, R.I. Kunafin
There is given the analysis of introduction and developing of new devices of principle soil treatment for seperate cultures in the conditions of chernozem zones of the Russian Federation and the Republic of Nigeria. /4s a result of eight years of research experience in the field of precision agriculture the Centre there is a tendency of exceeding the yield vikoovsyanoy mixture and winter wheat at zero treatment. Potatoes respond better to plow reversible plow the soil, in both processing barley reacted the same way. In the field of precision agriculture practices of the Centre, among others, realized the problem of cost savings and environmental safety. Comparison of different technologies of cultivation of spring wheat under irrigation in the conditions of the Republic of Nigeria can be recommended peasant farms dotted direct seeding using appropriate equipment imported and the mandatory application of poultry manure as organic fertilizer that will provide the stable yield of high-quality grain.
Keywords: techniques and methods of cultivation, resource conservation, agriculture system.
ВлаЭимгрсШ ЗешеШеф
№ 1 (79) 2017
