CC BY
61
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (151-152), 2012
УРОЖАЙНОСТЬ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В СЕВООБОРОТЕ
Н.М. Тишков,
доктор сельскохозяйственных наук А.С. Бушнев,
кандидат сельскохозяйственных наук
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии Россия, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, д. 17 Тел. (861) 275-85-03, факс (861) 254-27-80 e-mail: [email protected]
Ключевые слова. Подсолнечник, соя, клещевина, рапс озимый, рапс яровой, обработка почвы, отвальная вспашка, мелкая обработка почвы, поверхностная обработка почвы, минимальная обработка почвы
УДК 631.51:633.85:631.559:631.582
Введение. За последние годы в Российской Федерации значительно увеличились посевы масличных культур. Основное увеличение в РФ в 2011 г. по отношению к 2008 г. произошло за счет посевов подсолнечника (на 1414,9 тыс. га) и сои (482,05 тыс. га). В Южном федеральном округе и Краснодарском крае
значительные изменения коснулись посевов сои и рапса - на 75,19 и 48,12 тыс. га и на 13,09 и 8,26 тыс. га в 2011 г. выше, чем в 2008 г. соответственно по культурам и регионам. Уровень урожайности масличных культур зависит от многих факторов, однако решающими являются природно-климатические. Например, засуха в 2010 г. способствовала снижению урожайности культур на треть. При этом немаловажным в формировании урожая масличных культур является система земледелия, в которой наряду с севооборотом обработка почвы является основополагающим агрономическим мероприятием оптимизации функционирования агроценозов.
В земледелии накоплен богатый разнообразный экспериментальный материал по вопросам изучения способов и глубин обработки всех видов почв в севооборотах. Но до сих пор спорным остается вопрос о необходимости и целесообразности вспашки, как самого затратного и радикального способа воздействия на почвенные процессы [1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8]. Для масличных культур, которые в начальный период роста слабо конкурирует с сорняками, наибольшее значение имеют приемы обработки почвы, направленные на борьбу с засоренностью полей.
Приемы возделывания масличных культур разрабатывались во ВНИИМК П.Г. Семихненко, Д.С. Васильевым, П.Н. Ярославской, В.И. Мариным, В.Ф. Барановым и др. Однако эти исследования проводились в 50-80-е годы прошлого столетия и, в связи с изменяющимся климатом, эти разработки требуют существенной корректировки.
Материал и методы. В связи с этим особую актуальность приобрели исследования по минимизации обработки почвы под масличные культуры в севообороте, которые во ВНИИМК (г. Краснодар) проводились в 1971-2011 гг. на черноземе выщелоченном слабогумусном сверхмощном тяжелосуглинистом в стационарном опыте. В 1971-2004 гг. изучали
следующие варианты систем основной обработки почвы:
1. Интенсивная - отвальная вспашка на глубину 30-32 см под пропашные культуры и на 20-22 см под озимую пшеницу.
2. Разноглубинная (контроль) - вспашка на глубину 20-22 см под пропашные культуры и лущение дисковыми боронами на 8-10 см под озимую пшеницу.
3 и 4. Минимальная - мелкая отвальная обработка почвы корпусным лущильником на глубину 12-14 см под пропашные и дисковая обработка (8-10 см) под озимую пшеницу с применением гербицидов и без них.
5. Поверхностная (мелкая безотвальная) - под все культуры севооборота дискование почвы на глубину 8-10 см.
Данные варианты изучались в севообороте: подсолнечник-озимая пшеница-клещевина-озимая пшеница-сахарная свекла-озимая пшеница-соя-озимая пшеница-многолетние травы 2 года-озимая пшеница. Во второй, третьей и четвертой ротациях в севообороте сократили поля под сахарной свеклой и многолетними травами. В четвертой ротации в севооборот были введены рапс озимый и яровой. Повторность во времени в первой ротации - 4-кратная, во второй и последующих - 3-кратная [9; 10; 11].
В четвертой ротации изучаемого севооборота (2005-2011 гг.) в связи с совершенствованием обрабатывающей техники и необходимостью изучения прогрессивных технологических приемов, используемых повсеместно сельскохозяйственными предприятиями, нами была произведена корректировка схемы опыта. Изучались следующие системы основной обработки почвы под масличные культуры (соя, рапс озимый и яровой) в севообороте: отвальная вспашка на 20-22 см (интенсивная); безотвальное рыхление на 25-27 см (разноглубинная); лущение дискатором БДМ 4х4 на 10-12 см (минимальная, мелкая безотвальная); лемешная обработка на 12-14 см (минимальная, мелкая отвальная); дисковое лущение на 6-8 см (по-
верхностная). Под озимую пшеницу дисковая обработка (6-8 см) во всех вариантах опыта [12; 13; 14].
Результаты и обсуждение. В первой ротации севооборота на фоне предшествующей высокой культуры земледелия средняя урожайность подсолнечника при минимизации основной обработки почвы существенно не различалась (табл. 1).
Таблица 1
Урожайность семян подсолнечника в зависимости от систем основной обработки почвы в севообороте
ВНИИМК
Система основной обработки почвы Урожайность, т/га От-клоне-ние от контроля, ± т/га
19711974 гг. (I ротация) 19821984 гг. (II ротация) 19931995 гг. (III ротация) 20012003 гг. (IV ротация) в среднем за четыре ротации
Интенсивная 3,08 2,93 2,91 1,91 2,71 0,05
Разноглубинная (кон-(контроль) 3,05 2,94 2,74 1,92 2,66 0,00
Минимальная 3,05 2,90 2,70 1,84 2,62 -0,04
Минимальная без гербицидов 3,02 2,85 2,56 1,80 2,56 -0,10
Поверхностная 2,96 3,00 2,46 1,70 2,53 -0,13
НСР05 0,06 0,12 0,21 0,11 - -
Урожайность подсолнечника снизилась при поверхностной системе основной обработке почвы только в третьей и четвертой ротациях севооборота, что объясняется в основном увеличением засоренности посевов устойчивыми к треф-лану (и его аналогу) сорняками в третьей ротации на 8-27 %, а в четвертой - на 2546 % по сравнению с контролем. В четвертой ротации севооборота засоренность на всех вариантах была в 3,2-4,7 раза выше по сравнению с третьей ротацией.
На основании многолетних исследований установлено, что при использовании новых высокоэффективных гербицидов обычную вспашку на глубину 20-22 или 30-32 см, при отсутствии корнеотпрыско-
вых сорняков, вполне возможно и целесообразно заменить более мелкой отвальной обработкой корпусным лущильником на глубину 12-14 см. При этом снижение урожайности культуры составит 0,4 ц/га, или 1,5 %, а расход горюче-смазочных материалов уменьшится на 35-40 %. Применение поверхностной системы основной обработки почвы, при условии эффективной борьбы с сорной растительностью, способствует уменьшению урожайности подсолнечника на 1,3 ц/га, или на 5,1 %, но за счет сокращения затрат полученный урожай культуры экономически будет оправдан.
Урожайность семян клещевины в первой ротации севооборота при минимальной системе основной обработки почвы не снижалась по сравнению с ежегодной вспашкой, а затраты на обработку почвы, при этом, уменьшались на 43-47 %. Отказ от применения гербицидов при минимальной системе основной обработки почвы способствовал снижению урожайности культуры на 43 %. Во второй ротации на сильно засоренных вариантах при поверхностной и минимальной (без применения гербицидов) системах основной обработки почвы клещевина была сильно угнетена сорняками и существенно снизила урожайность. При размещении клещевины в третьей и четвертой ротациях севооборота при минимальной и поверхностной системах основной обработки почвы получено существенное снижение урожайности. Под клещевину в севообороте наиболее эффективна основная обработка почвы на глубину 20-22 или 3032 см в зависимости от засоренности участка одно- или многолетними сорняками. Минимальные и поверхностная системы обработки почвы на глубину 8-14 см способствуют снижению урожайности культуры на 13-35 % (табл. 2).
В первой ротации севооборота при минимальной системе основной обработки почвы без применения гербицидов за счет сильной засоренности сорняками снижение урожайности сои составило 0,46 т/га,
во второй ротации - 0,27 и в третьей - 0,13 т/га. При применении гербицидов и отсутствии многолетних корнеотпрысковых сорняков уменьшение глубины плужной обработки почвы с 30-32 до 12-14 см не снижало урожайности сои в течение трех ротаций севооборота. Это свидетельствует о том, что для сои решающим является не способ и глубина основной обработки, а поддержание посева в чистом от сорняков состоянии.
Таблица 2
Урожайность семян клещевины при различных системах основной обработки почвы в севообороте
ВНИИМК
Система основной обработки почвы Урожайность, т/га От-клоне-ние от контроля, ± т/га
19731976 гг. (I ротация) 19841986 гг. (II ротация) 19971999 гг. (III ротация) 20032004 гг. (IV ротация) в среднем за четыре ротации
Интенсивная 1,33 1,15 1,11 1,23 1,21 0,00
Разноглубинная (кон-(контроль) 1,30 1,06 1,09 1,39 1,21 0,00
Минимальная 1,27 0,99 1,03 0,93 1,06 -0,16
Минимальная без гербицидов 0,74 0,53 0,91 0,98 0,79 -0,42
Поверхностная 1,17 0,92 0,97 1,05 1,03 -0,18
НСР05 0,11 0,21 0,12 0,22 - -
Наибольшая урожайность семян сои в четвертой ротации севооборота получена в вариантах с разноглубинной и интенсивной системами обработки почвы (1,73 и 1,62 т/га соответственно). Наименьший урожай получен в вариантах с использованием минимальных (мелкой безотвальной, мелкой отвальной) и поверхностной систем обработки почвы и составил 1,451,51 т/га, или на 0,22-0,28 т/га ниже контроля (табл. 3).
В среднем за четыре ротации длительное применение минимальной и поверхностной систем обработки почвы способствовало снижению урожайности
сои на 0,07-0,27 т/га, или 4-14 % по сравнению с разноглубинной и интенсивной системами основной обработки почвы, особенно ситуация усугубляется при отказе от применения гербицидов.
Таблица 3
Урожайность семян сои при различных системах основной обработки почвы в севообороте
ВНИИМК
Урожайность, т/га Откло-
1977- 1986- 1995- 2005- в нение
Система 1980 1988 1997 2007 сред- от
основной гг. гг. гг. гг. нем кон-
обработ- (I (II (III (IV за троля,
ки поч- рота- рота- рота- рота- четы- ± т/га
вы* ция) ция) ция) ция) ре
рота-
ции
Интен-
сивная 1,99 1,54 2,39 1,62 1,89 0,00
Разно-
глубин-
ная (кон-
(кон-
троль) 1,92 1,57 2,34 1,73 1,89 0,00
Мини-
мальная 1,95 1,49 2,35 1,50 1,82 -0,07
Мини-
мальная
без гер-
бицидов 1,46 1,30 2,21 1,51 1,62 -0,27
Поверх-
ностная 1,86 1,34 2,20 1,45 1,71 -0,18
НСР05 0,17 0,23 0,11 0,10 - -
Примечание: * - в четвертой ротации схема была изменена.
Рапс озимый изучали только в четвертой ротации севооборота. Урожайность семян рапса озимого в среднем за 20072009 гг. при интенсивной системе основной обработки почвы (отвальная вспашка, система полупара) была получена максимальная - 3,08 т/га. В остальных вариантах опыта урожайность семян варьировала на уровне 2,61-2,79 т/га. В 2007-2008 гг. складывались неблагоприятные условия для роста и развития рапса озимого, поэтому был получен низкий уровень урожайности, причем наибольшая урожайность семян здесь получена в вариантах с отвальными системами обработки почвы, так как здесь формировались оптимальные агрофизические свойства почвы для роста и развития растений, образования мощной
корневой системы и значительного снижения уровня засоренности посевов (табл. 4).
Таблица 4
Влияние систем основной обработки почвы на урожайность семян рапса озимого
ВНИИМК, 2007-2009 гг.
Система основной обработки почвы Урожайность, т/га Отклонение от контроля, ± т/га
2007 г. 2008 г. 2009 г. среднее
Интенсивная 2,47 2,54 4,23 3,08 0,29
Разноглубинная (глубокая безотвальная) - контроль 2,02 2,21 4,14 2,79 0
Минимальная (мелкая безотвальная) 1,99 1,80 4,34 2,71 -0,08
Минимальная (мелкая отвальная) 2,06 2,29 3,96 2,77 -0,02
Поверхностная 1,97 2,06 3,79 2,61 -0,18
НСР05 0,09 0,25 0,30 - -
Наибольшая урожайность семян, в благоприятном для роста и развития рапса озимого 2009 г., (4,34 т/га) получена в варианте с мелкой безотвальной обработкой почвы на глубину 12-14 см, а близкая в вариантах опыта с интенсивной системой основной обработки почвы с отвальной вспашкой и разноглубинной с глубокой безотвальной обработкой (контроль) - 4,23 и 4,14 т/га соответственно. В вариантах с корпусным (минимальная) и дисковым (поверхностная) лущением она была существенно ниже и составила 3,96 и 3,79 т/га соответственно.
Яровой рапс также был включен в изучение только в четвертой ротации севооборота. Отвальные обработки почвы в благоприятные по увлажнению 2009 и 2011 годы способствовали получению высокой урожайности семян этой культуры, при интенсивной системе основной обработки почвы - 1,96 и 1,76 т/га, а при минимальной (мелкой отвальной) - 1,72 и 1,73 т/га соответственно. Такой уровень урожайности культуры был обеспечен благодаря оптимизации агрофизических свойств верхних слоев почвы, снижению степени засоренности посева и т.д., способствующих формированию высокой продуктивности культуры (табл. 5).
Таблица 5
Влияние систем основной обработки почвы на урожайность семян рапса ярового
ВНИИМК, 2009-2011 гг.
Система основной обработки почвы Урожайность, т/га Отклонение от контроля, ± т/га
2009 г. 2010 г. 2011 г. среднее
Интенсивная 1,96 0,90 1,76 1,54 0,16
Разноглубинная (глубокая безотвальная) - контроль 1,66 0,91 1,58 1,38 0,00
Минимальная (мелкая безотвальная) 1,60 0,98 1,59 1,39 0,01
Минимальная (мелкая отвальная) 1,72 0,98 1,73 1,48 0,10
Поверхностная 1,51 0,98 1,52 1,34 -0,04
НСР05 0,20 0,11* 0,17 - -
* - различия не существенны.
Заключение. На основании проведенных в 1971-2011 гг. исследований было установлено:
1. В среднем за четыре ротации наибольший уровень урожайности семян подсолнечника и клещевины достигается при использовании интенсивной и разноглубинной систем основной обработки почвы в севообороте, а использование минимальных (с применением гербицидов и без) и поверхностной обработок почвы влечет за собой снижение урожайности подсолнечника на 0,04-0,13 т/га, или на 1,5-5,0 %, и клещевины на 0,16-0,42 т/га, или на 14-38 %.
2. Урожайность сои в среднем за четыре ротации наибольшая (1,89 т/га) формируется также при интенсивной и разноглубинной системах основной обработки почвы, а при поверхностной и минимальной системах она снижается на 0,07-0,27 т/га соответственно. Возделывание сои при минимальных системах обработки почвы, особенно без применения гербицидов способствует снижению урожайности культуры на 15 % и более.
3. Наиболее эффективной под рапс озимый и яровой является интенсивная система основной обработки почвы (отвальная вспашка), а в оптимальные по увлажнению годы (2009 г. для озимого и 2009 и 2011 гг. для ярового) - наряду с
интенсивной, минимальная (мелкая безотвальная и отвальная).
Список литературы
1. Казаков, Г. Основа ресурсосберегающих технологий / Г. Казаков // Агробизнес - Россия. - 2006. - № 2. - С. 51-54.
2. Карвовский, Т. Обработка почвы при интенсивном возделывании полевых культур / Т. Карвовский, И. Касимов, Б. Клочков и др. - М.: Агропромиздат, 1988.
- 248 с.
3. Бараев, А.И. Почвозащитное земледелие / А.И. Бараев, Э.Ф. Госсен, А.А. Зайцева и др. - М.: Колос, 1975. - 304 с.
4. Безуглов, В.Г. Минимальная обработка почвы // Земледелие. - 2002. - № 4.
- С. 21-22.
5. Кашкин, П.Д. Эффективность разных систем основной обработки почвы / П.Д. Кашкин // Земледелие. - 1997. - № 2
- С. 17-19.
6. Кузнецов, А.И. Обработка почвы / А.И. Кузнецов. - Краснодар, 1968. - 206 с.
7. Листопадов, И.Н. Минимизация, а не упрощение / И.Н. Листопадов // Земледелие. - 2007. - № 1. - С. 25-27.
8. Макаров, И.П. Как решаются проблемы обработки почвы / И.П. Макаров,
A.В. Захаренко, А.Я. Рассадин // Земледелие. - 2002. - № 2. - С. 16-17.
9. Марин, В.И. Минимализация основной обработки почвы в севообороте /
B.И. Марин, В.И. Кондратьев, О.В. Панфилова, В.В. Емельянчикова // Науч-техн. бюл. ВНИИМК. - Краснодар, 2002.
- Вып. 127. - С. 89-93.
10. Бушнев, А.С. Особенности обработки почвы под подсолнечник / А.С. Бушнев // Земледелие. - 2009. - № 8. - С. 13-15.
11. Бушнев, А.С. Особенности обработки почвы под сою / А.С. Бушнев // Земледелие. - 2010. - № 8. - С. 21-23.
12. Бушнев, А.С. Влияние способов основной обработки почвы на продуктивность звена зернопропашного севооборота соя - озимая пшеница / А.С. Бушнев // Масличные культуры: Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. - 2008. - № 2 (139). - С. 72-78.
ISSN 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (151-152), 2012
13. Бушнев, А.С. Влияние способов основной обработки почвы на продуктивность рапса озимого на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья / А.С. Бушнев, С.Л. Горлов // Масличные культуры: Науч.-техн. бюл. ВНИИМК - 2008. - № 2 (144-145). - С. 112-121.
14. Бушнев, А.С. Способы основной обработки почвы и продуктивность рапса ярового на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья / А.С. Бушнев // Масличные культуры: Науч. -техн. бюл. ВНИИМК. - 2011. - № 2 (148-149). -С. 121-128.
