CC BY
19
УДК / UDC 633.1:631.5:631.524.84
ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР
INFLUENCE OF AGROTECHNICAL METHODS ON THE EFFICIENCY OF FIELD CROPS
Филатов A.H., старший научный сотрудник Filatov A.N., Senior Researcher ФГБНУ «Калужский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», Калужская область, Россия
Kaluga Research Institute of Agriculture, Kaluga region, Russia E-mail: knipti@kaluga.ru
На базе ФГБНУ «Калужский НИИСХ» проведены исследования по изучению влияния энергосберегающих приемов обработки почвы на динамику влажности почвы, продуктивность и экономическую эффективность возделывания культур в звене севооборота: вико-горохо-овсяная смесь - озимая пшеница. Изучались варианты с дисковой обработкой почвы и чередованием прямого посева с дисковой обработкой в сравнении с традиционной для региона отвальной обработкой почвы. Полученные нами экспериментальные данные показывают, что наибольшее снижение запасов почвенной влаги за вегетационный период отмечено в слое 0-10 см в варианте со вспашкой, а в слое 10-20 см в варианте с ежегодным чередованием прямого посева с дисковой обработкой. В целом в течение вегетационного периода запасы почвенной влаги расходовались более интенсивно в варианте со вспашкой. Наибольшая урожайность вико-горохо-овсяной смеси получена в варианте со вспашкой - 22,4 ц/га. В вариантах с дисковой обработкой почвы и чередованием прямого посева с дисковой обработкой она снизилась на 5,3 и 7,5 ц/га соответственно, себестоимость зерна возросла на 26,4% и 30,7%. Урожайность озимой пшеницы в вариантах с минимальной обработкой была на уровне контроля, а себестоимость зерна снизилась по сравнению с традиционной обработкой на 7,3% в варианте с дисковой обработкой и на 2,6% в варианте с чередованием прямого посева с дисковой обработкой. В среднем за 2 года по звену севооборота наибольшая урожайность зерна получена в варианте с традиционной отвальной обработкой почвы - 23,8ц/га. В варианте с дисковой обработкой она снизилась на 2,2 ц/га, а в варианте с чередованием прямого посева и дисковой обработки на 4,0 ц/га; себестоимость зерна при минимальной обработке почвы возросла соответственно на 6,0% и 9,9%.
Ключевые слова: минимальная обработки почвы, влажность почвы, вико-горохо-овсяная смесь, озимая пшеница, урожайность.
On the basis of Kaluga Research Institute of Agriculture the research was conducted to study the effect of energy-saving methods of tillage on the dynamics of soil moisture, productivity and economic efficiency of crop cultivation in the link of crop rotation: the mixture of vetch, peas, oats - winter wheat. The variants with disk tillage and interchange of direct seeding with disk tillage in comparison with traditional tillage for the region mouldboard tillage were studied. The experimental data obtained by us show that the greatest decrease in soil moisture reserves during the vegetative period was observed in the 0-10 cm layer in the plowing variant, and in the 10-20 cm layer in the variant with an annual alternation of direct seeding with disc processing. In general, during the vegetation period, the soil moisture reserves were used more intensively in the variant with plowing. The highest yield of the vetch-pea-oat mixture was obtained in the variant with tillage - 22.4 c/h. In variants with disk cultivation of soil and rotation of direct sowing with disk processing, it decreased by 5.3 and 7.5 c / ha, respectively, the cost of grain increased by 26.4% and 30.7%. The yield of winter wheat in options with minimal processing was at the level of control, but the cost of grain has decreased in comparison with
the traditional tillage by 7.3%, in the variant with disc tillage and by 2.6% in the variant with alternating direct seeding with disk tillage. On average, over 2 years on the rotation link the highest grain yield was obtained in a variant with a traditional mouldboard tillage - 23.8 c/h. In the variant with disc tillage, it has decreased. by 2.2 c/h, but in the variant with alternating direct seeding and disk processing by 4.0 c/h; The cost of grain with minimal tillage has increased accordingly by 6.0% and 9.9%.
Key words: minimum tillage, soil moisture, vetch-pea-oat mixture, winter wheat, yield.
Введение. Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур строятся с учетом агроэкономических требований, которые предусматривают не только получение высокой продуктивности, но и высокую экономическую эффективность производства. Важную роль в этом направлении играют минеральные и органические удобрения, которые оказывают влияние как на величину и качество урожая полевых культур севооборотов, так и на плодородие почвы. А их дифференцированное применение является фактором стабильного повышения урожайности сельскохозяйственных культур севооборотов [1, 2]. Другим не менее важным фактором является система обработки почвы. Установлено, что вспашка не всегда имеет преимущества по уровню урожайности и влиянию на физические и химические свойства почвы в сравнении с мелкой обработкой, но значительно повышает себестоимость продукции. С другой стороны, длительная мелкая обработка ведет к повышению засоренности полей и к снижению урожайности сельскохозяйственных культур [3]. Положительные результаты экономии энергоресурсов и экологические преимущества ресурсосбережения агрономически и экономически оправдываются только тогда, когда это не отражается отрицательно на эффективности производства. При этом оптимальным является тот вариант, в котором минимизация обработки почвы сопровождается уменьшением производственных затрат и сохранением или повышением урожайности сельскохозяйственных культур [4].
Неоднозначное мнение ряда ученых о преимуществах того или иного приема обработки почвы требует дальнейшего изучения данного вопроса с целью выбора наиболее оптимальной системы обработки почвы, отвечающей вышеназванным требованиям в соответствии с почвенно-климатическими условиями региона.
Целью исследований было изучить влияние энергосберегающих приемов обработки почвы на продуктивность культур звена севооборота: вико-горохо-овсяная смесь - пшеница озимая.
Условия, материалы и методы. Исследования проведены на базе ФГБНУ «Калужский НИИСХ» в 2015-2016 г. Схема опыта включала 3 варианта: 1. Вспашка; 2. Дискование; 3. Чередование прямого посева и дискования. Опыт заложен в трехкратной повторности при рендомизированном расположении делянок, площадь делянки - 240 м2. В первом варианте применялась традиционная для региона обработка почвы [7], во втором варианте вместо вспашки проводилось дискование и предпосевная обработка почвы, в третьем варианте проводился прямой посев вико-горохо-овсяной смеси сеялкой RAPID A 600, а под озимую пшеницу проводилось дискование и предпосевная обработка почвы. Посев вико-горохо-овсяной смеси в 2015 году, за исключением варианта с прямым посевом, и пшеницы озимой в 2016 году, проведен рядовым способом сеялкой AMAZONED 9-40. Исследования проведены в соответствии с общепринятыми методиками и рекомендациями, [5, 6]. Определение влажности почвы проводили по ГОСТ 20915-75.
Почва опытного участка серая лесная среднесуглинистая, до закладки опыта характеризовалась следующими агрохимическими показателями: гумус -1,8%; рНКС1 - 5,8; Nл.г. - 87 мг/кг; содержание подвижных форм фосфора и калия - 136 и 160 мг/кг соответственно.
Использовались следующие сорта: вика яровая Луговская 85; горох Фараон; овес Привет; пшеница озимая Московская 39. Норма высева вики яровой - 63, гороха посевного - 63, овса посевного 104 кг/га, пшеницы озимой - 200 кг/га.
Метеорологические факторы вегетационного периода 2015 года для развития культур были благоприятными. Выпадение осадков в мае имело редкий локальный характер, за месяц выпало 90 мм, что на 60,7% выше нормы. Средняя температура воздуха в мае составила 13,4°С, на 1,1°С выше нормы. Осадки в июне наблюдались редко, за месяц выпало 39,5 мм осадков, что составляет 79,7% от нормы. Температура воздуха в среднем за месяц оказалась на уровне 16,9°С - выше средних многолетних значений на 0,7°С. Среднесуточная температура воздуха в июле составляла 18,4°С, на 0,4°С выше нормы. Осадков за месяц выпало 65 мм, или 44% от нормы.
В мае 2016 года осадков выпало 81 мм, на 44,6% выше нормы. Средняя температура воздуха в мае составила 13,9°С, на 1,6°С выше нормы. За июнь количество осадков составило 108 мм, на 52,1% выше нормы. Средняя температура воздуха за месяц оказалась на уровне 17,2°С - выше средних многолетних значений на 1,0°С. Среднесуточная температура воздуха в июле составляла 20,1°С, на 2,1°С выше нормы. Осадков за месяц выпало 142 мм, на 50,1% выше нормы.
Результаты и обсуждение. Имеются сведения, что минимальная обработка почвы способствуют образованию агрономически ценных почвенных агрегатов и накоплению почвенной влаги в корнеобитаемом слое [7]. Полученные нами экспериментальные данные в целом подтверждают это положение. Так, в первую неделю после посева содержания почвенной влаги в слое 0-10 см в варианте с чередованием прямого посева и дисковой обработки почвы было на уровне варианта со вспашкой, а в варианте с дискованием оно было на 0,9% ниже. В слое 10-20 см содержание влаги в вариантах с минимальной обработкой было на 0,91,1% выше, чем в варианте со вспашкой. Перед уборкой содержание влаги как в слое 0-10 см, так и в слое 10-20 см было выше в вариантах с минимальной обработкой. При этом в слое 0-10 см наиболее высокое содержание влаги было в варианте с чередованием прямого посева и дисковой обработки почвы, а в слое 10-20 см - в варианте с дискованием (табл. 1).
Таблица 1 - Влажность горохо-овсяной смеси (20
почвы по вариантам опыта при выращивании вико-5 г) и пшеницы озимой (2016 г.)
Агротехнический прием обработки почвы Вспашка Дискование Чередование прямого посева (2015 г), и дискования (2016 г)
Слой почвы 0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20
2015 г. 16.05. 15,4 17,3 13,7 18,9 15,1 18,6
10.08. 5,6 7,9 5,3 9,0 8,0 10,2
2016 г. 16.05. 13,5 15,7 12,6 16,0 13,7 16,6
10.08. 16,6 16,8 17,5 18,5 16,1 15,4
в среднем за 2 года 16.05. 14,4 16,5 13,1 17,4 14,4 17,6
10.08. 11,1 12,3 11,4 13,7 12,0 12,8
Наибольшее снижение запасов почвенной влаги за вегетационный период отмечено в слое 0-10 см в варианте со вспашкой, а в слое 10-20 см в варианте с ежегодным чередованием прямого посева и дискования. Следует отметить, что в целом в течение вегетационного периода запасы почвенной влаги расходовались более интенсивно в варианте со вспашкой, что может быть связано с большей интенсивностью развития растений и большей урожайностью в этом варианте.
Согласно полученным нами экспериментальным данным наибольшая урожайность вико-горохо-овсяной смеси была получена в варианте со вспашкой и составила 22,4 ц/га. В вариантах с дискованием и с чередованием прямого посева и дискования происходит достоверное снижение урожайности по сравнению с этим вариантом на 5,3 ц/га или 23,7% и 7,5 ц/га или 33,5% соответственно (табл. 2). При этом наиболее резкое снижение урожайности наблюдалось у бобовых культур. У овса даже наблюдалась тенденция увеличения урожайности при дисковой обработке. На урожайность озимой пшеницы минимальная обработка не оказала отрицательного влияния. Напротив, в варианте с дискованием она возросла по сравнению с традиционной обработкой почвы на 1,0 ц/га или на 4,0%. В варианте с чередованием прямого посева и дискования урожайность озимой пшеницы снизилась только на 0,4 ц/га.
Таблица 2 - Показатели эффективности использования приемов обработки почвы в звене севооборота вико-горохо-овсяная смесь - озимая пшеница_
Показатели Вспашка Дискование Чередование прямого посева и дискования
2015 г. вико-горохо-овсяная смесь
*Урожайность, ц/га в т.ч.: вика+горох овес 22,4 17,1 15,1
12,9 6,9 7,4
9,5 10,2 7,5
Затраты, тыс. руб/га 14,6 14,1 12,7
Себестоимость, руб./ц 652 824 852
2016 г. озимая пшеница
**Урожайность, ц/га 25,2 26,2 24,8
Затраты тыс. руб/га 14,7 14,1 14,1
Себестоимость, руб./ц 583 538 568
в среднем за 2 года
Урожайность, ц/га 23,8 21,6 19,8
Затраты тыс. руб/га 14,6 14,1 13,4
Себестоимость, руб./ц 616 653 677
Примечание: *НСРоб (для вико-горохо-овсяной смеси)=3,6; **НСРоб (для озимой пшеницы)=2,2.
Таким образом, использование энергосберегающих приемов обработки почвы при выращивании вико-горохо-овсяной смеси приводило к снижению урожайности зерна составляющих ее компонентов, в то время как при выращивании пшеницы озимой нет тенденции к снижению ее урожайности в зависимости от используемого приема обработки почвы.
В среднем за 2 года по звену севооборота наибольшая урожайность получена в варианте с традиционной отвальной обработкой почвы - 23,8 ц/га. В вариантах с дискованием и чередованием прямого посева с дискованием она снизилась соответственно на 2,2 и 4,0 ц/га.
Расчет затрат по вариантам опыта мы проводили в соответствии с технологическими картами по возделыванию полевых культур [8].
Результаты расчета экономической эффективности применения разных приемов обработки почвы показывают, что при выращивании вико-горохо-овсяной смеси замена вспашки дискованием приводит к снижению прямых затрат на 3,5%, а применение прямого посева - на 13,0%. Однако себестоимость зерна при этом возрастает соответственно на 26,4% и 30,7% по причине более низкой урожайности. При выращивании озимой пшеницы наблюдается обратная картина - при применении энергосберегающих приемов обработки почвы себестоимость зерна снижается по сравнению с традиционной обработкой на 7,3% в варианте с дискованием и на 2,6% в варианте с чередованием прямого посева и дискования. В среднем за 2 года по звену севооборота вико-горохо-овсяная смесь - озимая пшеница минимальная себестоимость зерна получена в варианте с традиционной обработкой почвы. В варианте с дискованием она возросла на 6,0%, а в варианте с чередованием прямого посева и дискования -на 9,9%.
Выводы. 1. Минимальная обработка почвы способствовала накоплению влаги в слое 10-20 см.
2. Вико-горохо-овсяная смесь отрицательно реагировала на минимальную обработку почвы - урожайность зерна снизилась по сравнению с традиционной обработкой почвы в варианте с дискованием на 23,7%, а в варианте с прямым посевом на 33,5%; себестоимость зерна возросла соответственно на 26,4% и 30,7%.
3. Озимая пшеница слабо реагировала на минимальную обработку почвы -урожайность была на уровне контроля, а себестоимость зерна снизилась на 7,3% в варианте с дискованием и на 2,6% в варианте с чередованием прямого посева и дискования.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Оценка земель / Савич В.И., Гатаулин A.M. и др. М., 2010. 452 с.
2. Клечковский В.М., Петербургский A.B. Сложные, смешанные и комбинированные удобрения. Агрохимия. Издание второе, исправленное и дополненное. М.: Колос, 1967. С. 325-343.
3. Пупонин А.И. Обработка почвы в интенсивном земледелии Нечерноземной зоны. М.: Колос, 1984. 184 с.
4. Сухов А.Н., Беляков И. А. Эколого-энергетическая оценка приемов минимизации основной обработки почвы в сухостепной зоне Нижнего Поволжья // Земледелие. 2012. № 1. С. 22-23.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. Издание пятое, дополненное и переработанное. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
6. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1985.
7. Смирнов Б.А., Березников Г.А. Борьба с сорняками в интенсивном земледелии нечерноземной зоны РСФСР на основе картирования. М.: Россельхозиздат, 1983. 33 с.
8. Мазуров В.Н., Филоненко В.А., Гаврилович A.C. Технологические карты по возделыванию полевых культур. Адаптивные технологии производства продукции растениеводства и экономические нормативы их освоения в условиях Калужской области. Калуга, 2006. 296 с.
