CC BY
130
УДК 613.51:633.85
Урожайность подсолнечника при различных технологиях обработки почвы
Н.А. ЗЕЛЕНСКИЙ, Г.М. ЗЕЛЕНСКАЯ,
профессоры
Донского государственного аграрного университета А.Ю. ШУРКИН, аспирант
кафедры растениеводства e-mail: a.shurkin@avgust.com
Засушливый климат Ростовской области приводит к значительному недобору урожая сельскохозяйственных культур, в том числе подсолнечника. Одним из эффективных приемов сохранения почвенной влаги является мульчирование почвы растительными остатками предшествующей культуры, сохранение капилляров и «ходов» от корней, червей и других обитателей почвы. Всем этим требованиям отвечает в настоящее время технология No-till. Данная технология создает условия для формирования оптимального структурно-агрегатного состояния почвы, так как исключает интенсивное механическое воздействие на нее [3, 4]. Кроме того, биологические свойства почвы значительно улучшаются благодаря созданию мульчирующего слоя на ее поверхности и усилению активации почвенной биоты. Это, в конечном счете, приводит к улучшению водного режима и способствует дополнительному накоплению гумуса, а также увеличению урожайности полевых культур [5].
Целью наших исследований было определение наиболее эффективной системы обработки почвы (отвальная, минимальная, No-till) в регулировании плодородия чернозема обыкновенного,
изучение эффективности борьбы с сорняками и выявление возможности минимализации обработки почвы при возделывании подсолнечника.
Исследования проводили в 2011-2013 гг. в приазовской зоне Ростовской области в ООО «НПП Агросфера» Октябрьского района. По климатическим условиям предприятие находится в умеренно жаркой зоне с недостаточным увлажнением (ГТК 0,7-0,8). Сред-немноголетняя сумма осадков за год - 468 мм, при этом они распределяются крайне неравномерно по сезонам. Осадки теплого периода (апрель-октябрь) составляют 2/3 годового количества, летние осадки обычно носят ливневый характер, вызывают эрозию почвы и мало способствуют увлажнению корнеобитаемого слоя.
Годы проведения исследований характеризуются как засушливые, с недобором осадков в критические фазы вегетации подсолнечника на фоне высокой температуры воздуха. Почвы представлены черноземом обыкновенным с содержанием гумуса 3,8 %.
Для получения высокого урожая подсолнечника с хорошим качеством семян очень важно обеспечить своевременные и дружные всходы, поскольку полевая всхожесть семян определяется условиями их прорастания: температурой, влагообеспеченностью и аэрацией почвы [1, 2]. Сев подсолнечника сорта Донской 60 был проведен во II декаде мая, а обработка баковой смесью гербицидов (Торнадо 500, 2,5 л/га + Трофи 90, 2 л/га) - через 2 дня после сева с нормой расхода рабочего раствора 180 л/га.
Анализ данных наших исследований показал, что увеличение полевой всхожести семян подсолнечника в варианте с минимальной обработкой почвы было обеспечено благоприятными условиями периода «сев - всходы». Как видно из таблицы 1, его продолжительность составила 13 дней. При достаточно высоком запасе доступной влаги в верхнем слое почвы (22,1 мм) для получения полноценных всходов потребовалась сумма среднесуточных температур 257,1 °С. Полевая всхожесть семян подсолнечника в варианте с минимальной обработкой составила 91 %, что на 5 % больше по сравнению с контролем. В варианте прямого сева (No-till) всходы подсолнечника появились через 16 дней, для этого потребовалась сумма среднесу-
Таблица 1
Гидротермические условия периода «сев - всходы» подсолнечника в зависимости от технологии обработки почвы (средние данные за 2011-2013 гг.)
Обработка почвы
отвальная (контроль) Mini-till No-till
Полевая всхожесть семян (%) 86 91 88
Продолжительность довсходового периода (дни) 12 13 16
Сумма температур (°С) 236,9 257,1 325,4
Запас доступной влаги в слое почвы 0-30 см (мм) 20,2 22,1 29,8
Таблица 2
Засоренность делянок перед севом подсолнечника (средние данные за 2011-2013 гг.)
Вариант
Вид сорных растений Mini-till No-till
количество сорняков (шт/м2) абсолютно сухая масса сорняков (г/м2) количество сорняков (шт/м2) абсолютно сухая масса сорняков (г/м2)
Зимующие двудольные 0 0 4,3 3,54
Многолетние двудольные 2,3 0,93 3,7 2,96
Яровые двудольные 12,7 3,86 21,7 9,04
Яровые однодольные 1,3 0,73 6,0 1,92
ВСЕГО 19,3 5,52 35,7 17,46
Таблица 3 Засоренность посевов подсолнечника в фазе образования корзинки (средние данные за 2011-2013 гг.)
Вариант Количество сорняков (шт/м2) Абсолютно сухая масса сорняков (г/м2)
перед севом через 50 дней перед севом через 50 дней
Классическая технология (контроль) 0 29,0 0 13,16
Mini-till 19,3 4,3 5,52 2,07
No-till 35,7 3,7 17,46 1,68
точных температур 325,4 °С, что на 88,5 °С больше по сравнению с контролем.
В варианте прямого сева запас влаги в верхнем слое почвы был максимальным - 29,8 мм, что на 9,6 мм больше по сравнению с контролем. Наличие растительных остатков на поверхности почвы обеспечивает лучшее сохранение влаги, но при этом почва хуже прогревается, увеличивается продолжительность периода появления всходов подсолнечника. При севе подсолнечника в не-прогретую почву семена прорастают медленно, некоторая часть семян загнивает, что приводит к получению изреженных и недружных всходов,усиливает угнетение их сорняками.
Учет сорняков проводился в два срока: перед севом и через 50 дней - в фазе начала образования корзинки.
Подсолнечник на начальных этапах своего развития растет медленно и сильно угнетается сорняками. В системе эффективных приемов борьбы с сорной растительностью главная роль отводится гербицидам [6]. Применяемая схема борьбы с сорняками в наших опытах была направлена на уничтожение вегетирующих сорных растений в контроле - агротехническим способом (культивация), в варианте прямого сева (No-till) - химическим методом (гербициды) и при минимальной обработке (Mini-till) в ранневесен-ний период - агротехническим, а после сева - химическим.
Данные учета сорных растений перед севом подсолнечника свидетельствуют о высокой засоренности вариантов опыта Mini-till и No-till (табл. 2).
В контроле все вегетирующие сорняки были уничтожены предпосевной культивацией. В варианте No-till перед севом подсолнечника вегетировало более 35 шт/м2
сорняков, что на 16,4 шт/м2 больше по сравнению с минимальной обработкой. Большая разница в засоренности между вариантами объясняется тем, что часть сорняков была уничтожена ранневесен-ней культивацией. Сорняки, которые учтены перед севом подсолнечника, появились уже позже, в предпосевной период.
Установлено, что в варианте с минимальной обработкой почвы были меньше не только численность сорняков, но и их сухая масса. Так, в варианте No-till общая засоренность составила 35,7 шт/м2, а сухая масса - 17,46 г/м2, то есть сухая масса одного сорного растения была равна 0,49 г, тогда как в варианте Mini-till - 0,29 г.
Анализ видового состава сорняков, вегетировавших перед севом подсолнечника, показал, что более 60 % от их общего числа составляли яровые двудольные: горчица полевая, амброзия по-лыннолистная, щирица запроки-
нутая и жминдовидная, марь белая и др.
Высокая засоренность опытных делянок перед севом подсолнечника не позволяет создать благоприятные условия для формирования высокого урожая без необходимого контроля над сорняками.
Применение баковой смеси гербицидов Торнадо 500 + Трофи 90 до появления всходов подсолнечника обеспечило чистоту посевов до фазы образования корзинки, то есть в течение 50 дней после сева. Как видно из данных таблицы 3, в контроле засоренность за 50 дней увеличилась на 29 шт/м2, тогда как в вариантах с применением смеси гербицидов снизилась до 4,3 шт/м2 при минимальной обработке и до 3,7 шт/м2 - при прямом севе. В контроле сорняки вегетировали не только в рядках подсолнечника, но и в междурядьях, то есть механические меры борьбы (дискование и культивации) не обеспечивают
полного уничтожения сорняков. В контроле сорняки были представлены как многолетними (осот полевой, молочай лозный, вьюнок полевой), так и яровыми двудольными (амброзия полыннолистная, марь белая, лебеда татарская, щирица (виды) и др.).
В вариантах с минимальной обработкой почвы и прямым севом сорняки были представлены многолетними (молочай лозный, вьюнок полевой) и яровыми двудольными (амброзия полынноли-стная, марь белая и щирица запрокинутая). При этом необходимо отметить, что сорняки находились в угнетенном состоянии и не представляли серьезной конкуренции растениям подсолнечника в потреблении влаги.
В контроле сорняки были достаточно хорошо развиты, их масса в абсолютно сухом состоянии составляла 23,65 г/м2, особенно хорошо развивались осот полевой и амброзия полыннолистная, которые представляли серьезную конкуренцию растениям подсолнечника в борьбе за влагу. Подсолнечник требователен к влаге, хотя засухоустойчивость его довольно высокая благодаря мощно развитой корневой системе, способности переносить при засухе значительное обезвоживание тканей, быстро восстанавливать ассимиляционную деятельность листьев в ночное время.
Нашими исследованиями установлено, что в ранневесенний период максимальные запасы влаги в слоях почвы 0-100 и 0-150 см были в варианте No-till (табл. 4). Так, в слое 0-150 см в контрольном варианте запас доступной влаги был на 15,5 мм меньше, чем в варианте No-till; к севу подсолнечника в контроле запас доступной влаги снизился на 34,7 мм, тогда как в варианте No-till уменьшился на 14,3 мм.
Таблица 4
Запасы доступной влаги в почве в посевах подсолнечника (средние данные за 2011-2013 гг.)
Вариант Слой почвы (см) Запасы доступной влаги (мм)
весной перед обработкой почвы перед севом в фазе образования корзинки перед уборкой
Классическая 0-30 24,9 20,2 17,2 10,4
технология 0-100 172,3 153,6 130,2 71,2
(контроль)
0-150 221,4 186,7 151,0 112,3
Mini-till 0-30 25,8 22,1 18,9 12,0
0-100 176,1 164,3 141,5 84,3
0-150 209,8 190,4 162,3 129,5
No-till 0-30 32,3 29,8 22,8 19,4
0-100 184,7 173,5 160,4 107,2
0-150 236,9 234,7 189,2 146,3
Таблица 5
Суммарное водопотребление растений подсолнечника в зависимости от технологии обработки почвы в слое 0-150 см (средние данные за 2011-2013 гг.)
Вариант Весенние запасы влаги в почве (мм) Осадки за вегетационный период (V-IX) (мм) Запасы влаги в почве перед уборкой (мм) Урожайность (т/га) Расход влаги на образование 1 т семян (мм)
Классическая технология (контроль) 221,4 212,8 112,3 1,51 213,2
Mini-till 209,8 212,8 129,6 1,64 178,7
No-till 236,9 212,8 146,3 2,25 134,8
Таблица 6
Динамика накопления сухой массы растений подсолнечника в зависимости от технологии обработки почвы (г/раст.) (средние данные за 2011-2013 гг.)
Вариант Фаза вегетации растений
образование корзинки цветение созревание
Классическая технология (контроль) 58,6 92,3 109
Mini-till 60,1 98,7 113,2
No-till 71,4 110,9 129,6
Таблица 7
Урожайность подсолнечника в зависимости от технологии обработки почвы
Вариант Урожайность (ц/га) Прибавка
2011 г. 2012 г. 2013 г. средняя ц/га %
Классическая технология 12,3 18,9 14,0 15,1 - -
(контроль)
Mini-till 11,9 21,0 16,3 16,4 1,3 8,6
No-till 20,4 24,6 22,6 22,5 7,4 49,0
HCP 2,1 0,7 1,3 - - -
Среди факторов, определяющих урожайность подсолнечника, наиболее значимым является наличие влаги в почве. В разные периоды роста и развития растения подсолнечника расходуют влагу неодинаково. Ее потребление возрастает в фазы образования корзинки, цветения и налива семян. Необходимо отметить, что в среднем за три года в июне выпало более 75 мм осадков, которые значительно пополнили запасы влаги в почве. В варианте прямого сева наличие мульчи из растительных остатков предшествующей культуры и погибших сорняков значительно сокращало потери влаги из почвы, тогда как в контроле наблюдалось иссушение почвы в период вегетации подсолнечника.
В наиболее ответственный для формирования урожая период (цветение - налив семян) при отсутствии или незначительном количестве осадков растения подсолнечника активно используют влагу из глубоких слоев - 100150 см и более. От того, насколько эти слои обеспечены доступной влагой, часто зависит урожайность. Как показали результаты наших исследований, лучшая обеспеченность почвы влагой перед уборкой подсолнечника была в вариантах No-till и Mini-till. Создавая огромную биомассу, растения подсолнечника требуют и адекватного количества влаги, при этом важным является ее рациональное и бережное использование. Применение технологии No-till наряду с другими агротехническими приемами оптимизи-руетусловия вегетации,благодаря чему почвенная влага используется строго по назначению, то есть на создание основной продукции.
Как видно из таблицы 5, расход влаги на формирование 1 т семян
в варианте прямого сева был меньше, чем в контроле и в варианте с минимальной обработкой почвы. Так, в контроле он был на
78.4 мм больше по сравнению с вариантом прямого сева и на
34.5 мм с вариантом с минимальной обработкой.
Обобщающим показателем условий произрастания подсолнечника при различных способах обработки почвы является интенсивность формирования вегетативной массы растений. Наши исследования подтвердили общеизвестный факт отрицательного влияния дефицита влаги в почве, приходящейся на одно растение. Это доказывают результаты определения динамики накопления сухой биомассы растений.
В варианте прямого сева с фазы образования корзинки до созревания прослеживается преимущество в накоплении биомассы растений. Так, в фазе образования корзинки сухая биомасса растений в варианте No-till была на 12,8 г больше по сравнению с контролем (табл. 6).
Результаты по накоплению сухой биомассы растений подсолнечника под влиянием различных технологий обработки почвы могут представлять практический интерес только в том случае, если это способствует адекватному повышению урожайности. Выявленные при этом связи и взаимозависимости позволяют считать такую возможность вполне реальной (табл. 7).
В зависимости от применяемых технологий обработки почвы растения подсолнечника произрастали в разных условиях, что отразилось на их продуктивности. Максимальная урожайность - 22,5 ц/га была получена в варианте прямого сева, что на 49 % выше по сравнению с контролем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бушнев А.С. Особенности обработки почвы под подсолнечник // Земледелие, 2009, № 8, с. 13-15.
2. Васильев Д.С. Подсолнечник. - М., Агропромиздат, 1990, 173 с.
3. Васюков П.П., Цыганков В.И. Новая система земледелия. - Краснодар: Изд-во «ЭДВИ», 2012, 151 с.
4. Петров Н., Ларионова М. Совершенствование технологии возделывания подсолнечника в зоне южных черноземов Волгоградской области // Главный агроном, 2013, № 3, с. 28-29.
5. Похоруков Ю. Оптимизация системы обработки почвы и минерального питания при возделывании подсолнечника на маслосемена // Главный агроном, 2012, № 11, с. 34-38.
6. ФадеевЛ.В. Подсолнечник Украины сегодня и завтра // СПЕЦЭММ. - Харьков, 2013, 128 с.
Аннотация. Статья посвящена обзору применяемых в настоящее время способов обработки почвы под посев подсолнечника в связи с поиском более рациональных приемов земледелия в засушливых условиях Ростовской области. Проанализированы такие показатели, как продолжительность появления всходов в зависимости от технологии обработки почвы, засоренность делянок по вариантам опыта, а также динамика накопления сухой массы растениями подсолнечника и урожайность маслосемян за 20112013 гг. В таблицах приведены данные учетов различных показателей по трем технологиям обработки почвы за годы исследований.
Ключевые слова. Подсолнечник, запасы влаги, прямой сев, урожайность, системы обработки почвы.
Abstract. The article is concerned with the currently used methods of soil treatment for sowing sunflower, in connection with the search for more efficient methods of cultivation in the arid conditions of the Rostov region. Such factors as the duration of seedlings emergence in dependence of tillage, weed infestation or soil plots on variants of the experiment, as well as the dynamics of accumulation of dry weight of sunflower plants and yield of oilseeds for 2011-2013 are analyzed in the material. Seven tables contain data of counts different indicators of three technologies of soil cultivation for years of research.
Keywords. Sunflower, supply of moisture, no-till, yield, system of soil treatment.
