CC BY
14
УДК 631.452:631.153.3:631.582.2
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЛЕВОГО ПЛОДОСМЕННОГО ЧЕТЫРЕХПОЛЬНОГО СЕВООБОРОТА
ЧИБИС ВВ.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, кафедры агрономии, селекции и семеноводства ФГБОУ ВО Омский ГАУ им. П.А. Столыпина; e-mail: [email protected]; тел. 89533904678.
АТАМАНЧУК М.С.,
аспирант кафедры агрономии, селекции и семеноводства ФГБОУ ВО Омский ГАУ им. П.А. Столыпина; e-mail: [email protected]; тел. 8-923-695-07-07.
Реферат. В данной статье приведены результаты исследований продуктивности короткоро-тационных севооборотов с занятым паром. Исследования проводились в Омском районе Омской области на черноземе типичном, тяжелосуглинистый, с содержанием гумуса 6,7 % (в слое почвы 0-30 см). Возделывание полевых культур на фоне применения средств химизации осуществлялось в севообороте занятый пар (сидерат) - пшеница - ячмень - овес. В ходе проводимых исследований определялось количество и динамика влаги, содержание основных макроэлементов в почве, и продуктивность всего севооборота. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что в четырехпольном севообороте с занятым паром при применении средств химизации отмечается прибавка урожая первой пшеницы на 45,2 %, ячменя повторно 31,5 % и овса на 9,9 %. Применение удобрений, из расчета N30P30 на 1 га пашни, и гербицидов на зерновых, обеспечило повышение урожайности зерновых на 0,53 т/га, выход зерна 0,44 т/га, а кормо-протеиновых единиц на 1,29 т/га. Полученные материалы могут быть использованы при разработке схем полевых севооборотов для зоны лесостепи Западной Сибири.
Ключевые слова: севооборот, предшественник, полевые культуры, урожайность, минеральные удобрения, почвенная влага, минеральный азот.
INFLUENCE OF PROLONGED USE OF MEANS OF CHEMICALIXATION ON EFFICIENCY OF FIELD PLODOSMENNY FOUR POLNY CROP ROTATIONS
CHIBIS V.V.,
сandidate of Agricultural Sciences, Associate professor of agronomics, selection and seed farming Omsk State Agrarian University named by P.A. Stolypin e-mail: [email protected]; tel. 89533904678.
ATAMANCHUK M.S.,
graduate student of department of agronomics, selection and seed farming Omsk State Agrarian University named by P.A. Stolypin e-mail: [email protected]; tel. 8-923-695-07-07.
Essay. Results of researches of efficiency in short rotation of crop with busy steam are given in this article. Researches were conducted in the Omsk district of the Omsk region on typical black soil, with the maintenance of a humus of 6.7 % (in a layer of earth of 0-30 cm). Cultivation of field cultures against the background of application of means of chemicalixation was carried out in a crop rotation the occupied steam (green manure) - wheat - barley - oats. During the conducted researches the quantity and dynamics of moisture, the maintenance of the main macrocells in the soil, and efficiency of all crop rotation was defined. The received results allow to draw a conclusion that in a crop rotation with busy steam and four fields at application of means of chemicalixation the increase of a harvest of the first wheat for 45.2 %, barley repeatedly 31.5 % and oats for 9.9 % is noted. Use of fertilizers, at the rate of N30P30 on 1 hectare of an arable land, and herbicides, provided increase in productivity grain on 0.53 t/hectare, an exit of grain of 0.44 t/hectare, and kormo-protein units to 1.29 t/hectare. The resulting materials can be used in the development of crop rotations schemes for forest-steppe of Western Siberia.
Keywords: crop rotation, predecessor, field cultures, productivity, mineral fertilizers, soil moisture, mineral nitrogen.
Введение. Одной из задач земледелия является получение высоких и стабильных урожаев возделываемых культур при сохранении и повышении плодородия почвы, решение её тесно связано с совершенствованием технологий их возделывания. Важным шагом для решения этой задачи, является проведение мероприятий по введению в структуру пашни бобовых культур, использованию средств химизации производства, замене чистых паров занятыми и возделыванию культур в смешанных посевах [1, 2].
Немаловажное значение для протекающих в почве процессов формирования основных свойств имеет основная обработка почвы. По данным Рзаевой В.В., Федоткина В.А. (2017) в севообороте: однолетние травы - яровая пшеница - яровая пшеница, наибольшая продуктивность получена по дифференцированной глубокой обработке почвы, что выше контроля (отвальная обработка) на 0,24 т к. ед./га и выше безотвальной обработки на 0,29 т к. ед./га. Безотвальная обработка с использованием ПЧ-2,1 на глубину 20-22 см и агрохими-катами обеспечила максимальный выход кормовых единиц сельскохозяйственных культур зернового севооборота - 4,3- 4,9 т/га [3, 4].
На сегодняшний день поиск оптимальных комплексов приемов возделывания полевых культур, основанных на сохранении плодородия почвы и стремлении к энерго- и ресурсосбережению является довольно актуальным. С целью установления степени и характера изменений показателей плодородия почвы и продуктивности короткоротационного севооборота, под влиянием применения средств химизации нами были проведены исследования в стационарном полевом опыте.
Материал и методика исследования. Исследования проведены в лесостепной зоне Омской области в лаборатории отдела земледелия ФГБНУ «Омский АНЦ» в 2015-2018 гг. Почва опытного участка чернозем обыкновенный, тяжелосуглинистый. Содержание гу-
муса в пахотном слое почвы - 6,5 %, рНсол. -6,5, сумма обменных оснований - 22 мг-экв./100 г, содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикову) - 145 и 129 мг/кг почвы, гидролизуемого азота - 72,9 мг/кг почвы. Опыт заложен в соответствии с общепринятой методикой [5]. Повторность четырехкратная. Чередование культур представлено всеми полями в пространстве (таблица 1).
Сорта использовались рекомендованные для лесостепи Западной Сибири: пшеница яровая - Омская 36, ячмень - Омский 90, овес - Иртыш 21. Агротехнические мероприятия проводили с учетом рекомендаций СибНИ-ИСХ для зоны лесостепи Западной Сибири [6]. Уборку урожая зерновых культур в севооборотах проводили комбайном «Сампо-130». Статистическая обработка данных опытов была осуществлена методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [5].
Исследования проводились в период 20152018 гг., которые характеризовались различной увлажненностью вегетационного периода. Так, первые два года исследований (2015-2016 гг.) были слабозасушливыми (ГТК соответственно 0,7-0,9), а последующие два года (20172018 гг.) - избыточно влажные (ГТК 1,4-1,6).
Результаты исследования. Обеспеченность посевов влагой имеет решающее значение для роста и развития растений. Высокие температуры в мае-июне, в основной период развития и роста сельскохозяйственных культур, малое количество осадков препятствуют нормальному росту вегетативных и формированию генеративных органов [7]. Вода является лимитирующим фактором, определяющим урожай. Запасы продуктивной влаги в почве перед посевом определяют состояние всходов. Наблюдения за влажностью почвы в период вегетации растений показали, что запасы почвенной влаги от посева к уборке культур заметно сокращались (таблица 2).
Таблица 1 - Схема чередования культур в севообороте, применение удобрений и гербицидов
Вариант Севооборот
1. Без удобрений и гербицидов Рапс (сидерат) - яровая пшеница - ячмень -овес
2. Nз0Pз0 и обработка гербицидом пума-супер 100 (1,5 л/га) в каждом поле севооборота Рапс (сидерат) - яровая пшеница - ячмень -овес
Таблица 2 - Динамика запасов влаги в метровом слое почвы в полях севооборотов в зависи-
Размещение культуры Запасы влаги, мм Расход влаги, мм/ц
посев уборка
(без химизации)
Занятый пар (сидерат) 119,7 107,8 1,4
Пшеница 128,1 56,3 12,3
Ячмень 119,5 61,2 12,3
Овес 137,6 76,1 17,1
(с химизацией)
Занятый пар (сидерат) 122,4 80,6 0,9
Пшеница 117,5 63,8 10,6
Ячмень 105,4 69,4 10,9
Овес 123,3 71,9 9,2
Таблица 3 - Содержание азота, фосфора и калия в почве в зависимости от чередования и
Вариант Слой почвы, см мг/кг P2O5(по Чирикову) К^ (по Чирикову)
мг/кг мг/100 г
посев уборка посев уборка посев уборка
Занятый пар (сидерат)- пшеница - ячмень - овес ( с химизацией)
Занятый пар 0 - 20 11,3 7,3 258 167 40,5 40,0
20 - 40 6,6 4,0 - - - -
Пшеница 0 - 20 16,8 10,2 287,5 217,5 42,5 37,5
20 - 40 19,0 5,1 - - - -
Ячмень 0 - 20 8,6 7,9 270 180 37,5 32,5
20 - 40 5,7 3,2 - - - -
Овес 0 - 20 12,9 4,2 285 260 35,0 35,0
20 - 40 16,4 4,3 - - - -
Занятый пар (сидерат) - пшеница - ячмень - овес ( без химизации)
Занятый пар 0 - 20 9,3 8,0 145 105 35,0 32,5
20 - 40 5,6 6,8 - - - -
Пшеница 0 - 20 9,4 9,8 125 115 37,5 30,0
20 - 40 7,4 5,6 - - - -
Ячмень 0 - 20 7,0 4,8 180 160 32,5 22,5
20 - 40 6,4 4,4 - - - -
Овес 0 - 20 5,0 5,6 122,5 107,5 32,5 30,0
20 - 40 10,4 3,2 - - - -
В среднем расход влаги (коэффициент водо-потребления) на 1 центнер зерна с соответствующим количеством продукции к побочной, наименьшим был у овса и пшеницы на фоне применения химизации (9,2-10,6 мм/ц), а наибольшим у овса 17,1 мм/ц без химизации. Для создания центнера зеленой массы на сидерат потребовалось 0,9 мм и 1,4 мм влаги. В целом по результатам исследований отмечена тенденция, что при введении в севооборот средств биологи-зации и химизации снижаются затраты продуктивной влаги на создание зерновой продукции. Это, несомненно, важно для засушливых условий южной части лесостепи Западной Сибири.
Основной формой азотного питания всех сельскохозяйственных растений являются минеральные соединения азота в виде аммонийных и нитратных солей. Нитратная форма азота в почвах атмосферного ряда служит основным источником доступного азота для растений [8]. Содержание его осенью или весной в слое почвы 040 см - надежный показатель обеспеченности полевых культур почвенным азотом и определения их потребности в азотных удобрениях. На содержание нитратного азота влияют погода, предшественники, сроки посева и уборки сельскохозяйственных культур. По-разному складывались условия азотного питания в почве при выращивании культур в севообороте (таблица 3).
Таблица 4 - Урожайность зерновых культур в зависимости от предшественника и химизации в севообороте с занятым паром
_____ В тоннах с гектара
Размещение культуры Вариант 2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г. Среднее
Пшеница с хим. 2,47 2,77 2,95 2,20 2,41
б\х 1,44 1,94 2,06 2,18 1,66
Ячмень с хим. 2,51 2,60 2,82 1,82 2,38
б\х 1,65 2,62 1,94 1,34 1,81
Овес с хим. 3,92 3,83 1,98 2,46 2,98
б\х 3,36 3,40 1,80 1,15 2,71
Прибавка с хим. - - - 2,59
б\х - - - - 2,06
НСР05 с хим. 0,42
б\х 0,73
Таблица 5 - Эффективность полевых севооборотов в зависимости от чередования и применения средств химизации (среднее за 2015-2018 гг.)_
Вариант Урожайность зерновых, т/га Выход на 1 га пашни, т/га
зерна кормовых единиц кормовых протеиновых единиц
С химизацией 2,59 1,96 0,76 4,61
Без химизации 2,06 1,62 0,613 3,32
Прибавка 0,53 0,44 0,147 1,29
Анализ таблицы показывает, длительное применение удобрений на фоне запашки си-дерата, приводит к увеличению содержания элементов питания во всех полях севооборота. Так обеспеченность азотом перед посевом овса в последнем поле севооборота в слое 0 -40 см была выше на 47 % и соответствовала высокому уровню обеспеченности. В плане обеспеченности растений фосфором была отмечена та же тенденция, длительное его внесение повышало содержание в почве и колебалось от высокого до очень высокого уровня обеспеченности. Содержание обменного калия в почве в большинстве вариантов опыта было низким, колеблясь в пределах от 30,0 мг/кг до 40,5 мг/кг почвы. Только перед посевом пшеницы после сидерального пара на фоне применения средств химизации отмечен средний уровень обеспеченности (42,5 мг/кг).
Конечным критерием значимости любого агротехнического приема является урожай. В южной лесостепной зоне на черноземах в севообороте с занятым сидеральным паром внесение удобрений из расчета ^0Р30 на 1 га пашни в комплексе с применением гербицидов на зерновых в среднем за 4 года обеспечило прибавку урожая первой пшеницы на 45,2 %, ячменя повторно 31,5 % и овса на 9,9 % (таблица 4).
Применение средств химизации в зернопаро-вом 4-х польном севообороте позволило повысить урожайность на 25,7 %. Это говорит о том, что эффективность средств химизации возрастает по мере удаления зерновых, от предшественника первой группы [9, 10].
Применение удобрений из расчета ^оР30 на 1 га пашни и гербицидов на зерновых в зернопаро-вом с занятым паром севообороте обеспечило прибавку за четыре года: урожайность зерновых 0,53 т/га, выход зерна 0,44 т и кормовых протеиновых единиц на 1,29 т/га (таблица 5).
Выводы. В условиях лесостепи Западной Сибири применение средств химизации в полевом четырехпольном севообороте с занятым паром обеспечивает:
- повышение элементами питания;
- улучшение влагообеспеченности посевов полевых культур;
- увеличение урожайности зерна ячменя на 0,25 т/га, так доля участия удобрений в формировании урожая составила - 38 %;
- формирование более высокой продуктивности севооборота.
Результаты исследований доказывают необходимость применения в севооборотах региона средств химизации, особенно при замене чистых паров сидеральными и занятыми парами для оптимизации структуры пашни.
Список использованных источников
1. Неклюдов А.Ф. Севооборот - основа урожая. - Омск, 1990. - 128 с.
2. Чибис В.В. Эффективность средств интенсификации и предшественников при возделывании яровой в условиях южной лесостепи Омской Области // Омский научный вестник. - 2014. - № 1 (128). -С. 87-89.
3. Рзаева В.В., Федоткин В.А. Продуктивность зернопарового севооборота с занятым паром по основной обработке почвы // Аграрный вестник Урала. Уральский государственный аграрный университет (Екатеринбург). - 2017. - № 9 (163). - С. 47-51.
4. Шахова О.А. Продуктивность культур зернового севооборота в северной лесостепи Тюменской области // В кн.: Современные научно-практические решения в АПК: материалы Всероссийской научно-практической конференции, 2017. - С. 776-784.
5. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов опытов): учебник для студентов вузов, обучающихся по агрономическим специальностям. - М.: ИД Альянс, 2011. - 352 с.
6. Технологические системы возделывания зерновых и зернобобовых культур: рекомендации / Министерство сельского хозяйства и продовольствия Омской области, Сибирский НИИ сельского хозяйства // Сост. Л.В. Юшкевич и др.; под общ. ред. И. Ф Храмцова, Н. П. Дранковича. - Омск, 2014. -105 с.
7. Юшкевич Л.В. Ресурсосберегающая система обработки почвы и плодородие черноземных почв при интенсификации возделывания зерновых культур в южной лесостепи Западной Сибири, дисс. ... д-ра с.-х. наук, Омск, 2001. - 490 с.
8. Гамзиков Г.П. Почвенная диагностика азотного питания растений и применения азотного питания растений в севооборотах // Плодородие. - 2018. - № 1 (100). - С. 8-14.
9. Долгополова Н.В., Пигорев И.Я. Роль плодородия в адаптивно-ландшафтном земледелии // Проблемы и перспективы инновационного развития агротехнологий: материалы Международной научно-практической конференции. - Майский: Изд-во ФГБОУ ВПО Белгородский ГАУ, 2016. - С. 3-4.
10. Пигорев И.Я., Ишков И.В. Улучшение агроэкологического состояния почв как способ повышения продуктивности полевых культур // Аграрная наука - сельскому хозяйству: сб. статей: в 3 книгах. -Барнаул: Алтайский ГАУ, 2017. - С. 236-238.
List of used sources
1. Neklyudov A.F. Crop rotation - the basis of the harvest. - Omsk, 1990. - 128 p.
2. Chibis V.V. Efficiency of means of intensification and predecessors in the cultivation of spring in the conditions of the southern forest-steppe of the Omsk Region // Omsk Scientific Bulletin. - 2014. - № 1 (128). -Р. 87-89.
3. Rzaeva V.V., Fedotkin V.A. Productivity of grain-steam crop rotation with busy steam for the main tillage // Agrarian Bulletin of the Urals. Ural State Agrarian University (Ekaterinburg). - 2017. - № 9 (163). - Pp. 47-51.
4. Shakhova O.A. The productivity of crops of grain crop rotation in the northern forest-steppe of the Tyumen region // In the book: Modern scientific and practical solutions in the agricultural sector: materials of the All-Russian scientific-practical conference, 2017. - P. 776-784.
5. Dospekhov BA Methodology of field experience: (with the basics of statistical processing of the results of experiments): a textbook for university students enrolled in agronomic specialties. - M .: ID Alliance, 2011. -352 p.
6. Technological systems of cultivation of grain and leguminous crops: recommendations / Ministry of Agriculture and Food of the Omsk region, Siberian Research Institute of Agriculture // Comp. L.V. Yushkevich et al.; under total ed. I. F Khramtsova, N. P. Drankovich. - Omsk, 2014. - 105 p.
7. Yushkevich L.V. Resource conservation tillage system and fertility of chernozem soils with the intensification of the cultivation of grain crops in the southern forest-steppe of Western Siberia, Diss. ... Dr. S.-H. Sciences, Omsk, 2001. - 490 p.
8. Gamzikov G.P. Soil diagnostics of nitrogen nutrition of plants and application of nitrogen nutrition of plants in crop rotations // Fertility. - 2018. - № 1 (100). - P. 8-14.
9. Dolgopolova N.V. Pigorev I.Y. The Role of fertility in adaptive-landscape Agriculture // Problems and prospects of innovative development of agricultural technologies: Materials of International scientific-practical Conference. - Maysky: Publishing Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Belgorod State Agrarian University named after V.Ya. Gorin"2016. - P. 3-4.
10. Pigorev I.Y., Ishkov I.V. Improving the agro-ecological state of the soil as a way to increase the productivity of field crops // Agrarian science - agriculture: Coll. articles: in 3 books. - Barnaul: Altai State Agrarian University, 2017. - P. 236-238.
