CC BY
21
УДК 631.43:631.452(470.41) DOI: 10.24411/1029-2551-2020-10035
ВЛИЯНИЕ МИНИМИЗАЦИИ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ЧЕРНОЗЕМОВ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ И КАЧЕСТВО КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
М.М. Ильясов, к.с.-х.н., И.М. Суханова, к.б.н., Л.М.-Х. Биккинина, к.с.-х.н., Г.Ф. Рахманова, к.с.-х.н.
Татарский НИИАХП - обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН,
e-mail: niiaxp2@mail.ru
Минимизация обработки почвы - один из важных факторов повышения производительности труда, уменьшения себестоимости в земледелии и ресурсосбережения при выращивании сельскохозяйственных культур. Представлены результаты полевых исследований по изучению минимизации основной обработки почвы в севообороте, проведенные в Буинском районе Республики Татарстан с 2016 по 2019 г. Получены экспериментальные данные по усовершенствованию ресурсосберегающей системы обработки почвы и применения органоминеральных удобрений для разработки приемов повышения урожайности, качества и сохранения плодородия почв при возделывании сахарной свеклы. Применение двухъярусной вспашки способствовала получению более высокого урожая (45,3 т/га) по сравнению с ежегодной отвальной вспашкой (-2,3 т/га). Наибольший (14,8%) показатель сахаристости был зафиксирован в варианте с двухъярусной вспашкой, это на 2,4% больше, чем на контрольном варианте. Существенной разницы содержания сахаристости по остальным вариантам не выявлено, этот показатель находилось в пределах 11,3-11,8%.
Ключевые слова: минимизация обработки почвы, органоминеральная система удобрений, сахарная свекла, урожайность, сахаристость, Республика Татарстан.
INFLUENCE OF CHERNOZEM BASIC TREATMENT MINIMIZATION ON SOIL AGROCHEMICAL PARAMETERS AND QUALITY OF SUGAR BEET
Ph.D. M.M. Ilyasov, Ph.D. I.M. Sukhanova, Ph.D. L.M.-Kh. Bikkinina, Ph.D. G.F. Rakhmanova
Tatar Scientific Research Institute of Agrochemistry and Soil Science, FRC Kazan Scientific Center, Russian Academy of Sciences, e-mail: niiaxp2@mail.ru
Minimization of soil cultivation is one of the important factors in increasing labor productivity, reducing production costs in agriculture and saving resources when growing agricultural crops. The results of field studies on the minimization of the main tillage in the crop rotation conducted in the Bureinskiy district of the Tatarstan Republic since 2016 to 2019 are presented. Experimental data have been obtained on improving the resource-saving soil cultivation system and the use of organomineral fertilizers to develop methods for increasing productivity, quality and maintaining soil fertility in the cultivation of sugar beets. The use of two-tier plowing contributed to a higher yield (45.3 t/ha) compared to the annual dump plowing (-2.3 t/ha). The highest sugar content was 14.8% in the variant with two-tier plowing, which is 2,4% more than in the control variant. There was no significant difference in the sugar content for the other options, this indicator was in the range of 11.3-11.8%.
Keywords: minimization of soil treatment, organic-mineral fertilizer system, sugar beet, yield, sugar content, the Tatarstan republic.
Обработку почвы следует рассматривать в общем комплексе освоения природоохранных систем земледелия, поскольку она воздействует на урожай, плодородие и поддержание экологического равновесия [1]. Минимизация обработки почвы повышает не только урожайность сельскохозяйственных культур, но и создает условия сохранения и воспроизводства плодородия [2, 3]. При этом процесс совершенствования обработки почвы должен иметь направление в сторону применения энергоресурсосберегающих технологий [4-6].
Цель исследований - усовершенствование ресурсосберегающей системы основной обработки почвы и системы удобрений при возделывании сахарной свеклы.
Методика. Исследования проведены на базе опытного поля института, расположенной на территории землепользования ООО «Чураково» Буин-ского района Республики Татарстан.
Исследуемая почва - тяжелосуглинистый выщелоченный чернозем. Исходные показатели почвы: содержание гумуса 5,9%; Р2О5 - 116 мг/кг почвы; К2О - 126 мг/кг почвы; гидролитическая кислотность 3,5 мг-экв/100 г почвы; pHкa 5,3; сумма поглощенных оснований 41,6 мг-экв/100 г почвы. Стационарный полевой опыт в звене севооборота заложен в 2016 г. Схема опыта включала следующие варианты: 1. Приемы основной обработки почвы (фактор А) - ежегодная отвальная глубокая вспашка - контроль ПЛН-4-35 (25-27 см); плоскорезное рыхление КПГ-
250 (30-32 см); отвальная вспашка ПЛН-4-35 (25 см); двухъярусная вспашка ПЯ-3-35 (на 25 см, мощность ярусов 0-13 и 13-25 см); чизельное рыхление - агрегат глубокорыхлитель АГР 2,4 (40 см) - с последующей мелкой обработкой БДТ-7 (10-15 см).
2. Удобрения (фактор В) - органоминеральная система удобрений (ОМСУ).
Повторность вариантов трехкратная. Площадь делянок 4,20 х 50 м = 210 м2, учетная площадь 4 х 25 м = 100 м2. Число вариантов 5. Размещение вариантов систематическое.
Исследования проведены в плодосменном севообороте: пар занятый (викоовсяная смесь) - озимая пшеница - яровая пшеница - сахарная свекла. В 2019 г. в звене севооборота возделывали сахарную свеклу сорт «Дубравка» гибрид интенсивного направления типа NE - нормально урожайный гибрид. Агротехника общепринятая для данной зоны. Результаты обрабатывали по Б.А. Доспехову (1985).
Нормы удобрений для фона, компенсирующие вынос питательных элементов, определены расчет-но-балансовым методом ^5Р45Кб5 под запланированную урожайность сахарной свеклы 40 т/га. Навоз КРС (ОМСУ) вносили однократно с учетом последействия в дозе 60 т/га перед основной обработкой почвы после уборки однолетних трав (табл. 1).
Результаты. Сахарная свекла развивает мощную корневую систему и способна использовать влагу с глубины до 2 м. На выращивание 1 ц корней из почвенных запасов расходуется до 8 м3 воды, а общий расход ее при урожайности 350-400 ц/га составляет 3000-3500 м3. Наибольшее количество воды сахарная свекла расходует на втором этапе роста и развития (июль - август). Перед посевом сахарной свеклы все варианты опыта накопили достаточное количество влаги в метровом слое почвы (табл. 2).
Наибольшими запасами (195,8 мм), отличились те варианты, на которых в качестве основной обработки почвы применяли двухъярусную вспашку, ежегодная традиционная вспашка уступала ей на 3,9 мм. Меньше всех накопилось влаги при плоскорезном рыхлении - 184,1 мм. В верхнем слое (0-50 см) наблюдалась аналогичная закономерность.
Данные таблицы 3 показывают, что содержание органического вещества находилось в пределах 5,75,9%; кислотность (рНка 5,3-5,5) была слабокислая; гидролитическая кислотность в пахотном слое не менялась 3,3-3,5 мг-экв/100 г почвы; сумма поглощенных оснований зависела от системы обработки почвы, а максимальные значения отмечены при ярусной обработке 45,7 мг-экв/100 г почвы.
Лучшая обеспеченность подвижным фосфором наблюдалась при двухъярусной вспашке и чизель-ной обработке - 124 и 118 мг/кг. Отвальная вспашка и плоскорезное рыхление в системе показали среднее количество подвижного фосфора соответственно 114 и 116 мг/кг почвы.
Применение ОМСУ увеличило содержание калия в почве по сравнению с контролем. Наибольшее содержание наблюдалось при сочетании двухъярусной вспашки с мелкой обработкой - 141 мг/кг почвы, при традиционной ежегодной вспашке - 133 мг/кг. Хорошее обеспечение калием показало также применение чизельного рыхления - 137 мг/кг почвы.
Применение двухъярусной вспашки способствовало получению более высокого урожая сахарной свеклы (45,3 т/га) по сравнению с отвальной вспашкой (-2,3 т/га), плоскорезным рыхлением (3,6 т/га) и чизельным рыхлением (-3,0 т/га). Ежегодная отвальная вспашка также показала хорошую урожайность (44,3 т/га), но уступала вспашке двухъярусным плугом на 1,0 т/га (табл. 4).
1. Основная обработка почвы в севообороте после уборки культур
Вариант Однолетние травы (занятой пар) Озимая пшеница Яровая пшеница Сахарная свекла
2016 г. 2017 г. 2018 г. 2019 г.
Ежегодная отвальная вспашка (контроль) В-25 В-25 В-25 В-25
Отвальная вспашка + мелкая обработка В-25 М-10 В-25 М-10
Плоскорезное рыхление + мелкая обработка Р-32 М-10 Р-32 М-10
Двухъярусная вспашка + мелкая обработка Я-25 М-10 Я-25 М-10
Чизельное рыхление + мелкая обработка Ч-40 М-10 Ч-40 М-10
Примечание: М-10 - мелкая обработка на 10-12 см; В-25 - отвальная вспашка на 25 см; Р-32 - плоскорезное рыхление на 32 см; Я-25 - двухъярусная вспашка на 25 см, мощность ярусов 0-13 и 13-25 см; Ч-40 - чизельное рыхление на 40 см.
Вариант Глубина, см
0-30 +/- 0-50 +/- 0-100 +/-
Ежегодная отвальная вспашка (контроль) 13,1 - 76,2 - 189,9 -
Отвальная вспашка + мелкая обработка 13,0 -0,1 74,2 -2,0 187,2 -2,7
Плоскорезное рыхление + мелкая обработка 13,0 -0,1 72,0 -4,2 184,1 -5,8
Двухъярусная вспашка + мелкая обработка 13,5 +0,4 78,7 +2,5 195,8 +5,9
Чизельное рыхление + мелкая обработка 13,7 +0,6 76,1 -0,1 193,8 +3,9
НСР05 0,05 0,09 0,11
2. Продуктивная влага перед посевом сахарной свеклы, мм
3. Агрохимические показатели почвы перед уборкой сахарной свеклы
Вариант Гумус, pHкcl Гидролити- Сумма по- Подвижный Обменный
% ческая кислотность глощенных оснований фосфор калии
мг-экв/100 г почвы мг/кг почвы
Ежегодная отвальная вспашка (контроль) 5,6 5,5 3,4 42,3 114 133
Отвальная вспашка + мелкая обработка 5,7 5,3 3,5 41,6 112 131
Плоскорезное рыхление + мелкая обработка 5,7 5,4 3,4 41,4 116 131
Двухъярусная вспашка + мелкая обработка 5,8 5,4 3,4 45,7 124 141
Чизельное рыхление + мелкая обработка 5,7 5,4 3,3 44,1 118 137
НСР05 0,02 0,01 0,01 0,03 0,05 0,07
4. Урожайность корнеплодов сахарной свеклы, т/га
Вариант Урожайность, т/га Прибавка урожая, +/-, т/га
Ежегодная отвальная вспашка (контроль) 44,3 -
Отвальная вспашка + мелкая обработка 42,0 - 2,3
Плоскорезное рыхление + мелкая обработка 40,7 - 3,6
Двухъярусная вспашка + мелкая обработка 45,3 +1,0
Чизельное рыхление + мелкая обработка 41,3 -3,0
НСР05 0,65
5. Биохимический состав сахарной свеклы, %
Вариант Корнеплоды Ботва
^бщ. Р2О5 К2О зола сахар ^бщ. Р2О5 К2О
1 1,08 0,41 1,33 1,31 12,4 0,32 0,9 0,46
2 1,02 0,42 1,30 1,40 11,3 0,34 0,8 0,49
3 1,06 0,40 1,28 1,53 11,5 0,33 0,10 0,50
4 1,10 0,44 1,33 1,23 14,8 0,30 0,11 0,49
5 1,09 0,43 1,32 1,42 11,8 0,34 0,9 0,43
НСР05 0,05 0,04 0,06 0,17 0,14 0,12 0,08 0,09
Примечание. Описание вариантов дано в таблицах 1-4.
Последействие органических удобрений и различных систем основной обработки почвы не оказывало существенного влияния на содержание азота, фосфора и калия в корнеплодах и ботве сахарной свеклы (табл. 5).
Сахар - важнейшее вещество, ради которого выращивают сахарную свеклу, поэтому эффективность технологических приемов оценивается также и сбором сахара с 1 га. Технологические качества корнеплодов в целом по опыту достаточно высокие, однако в разрезе отдельных вариантов варьируют. Это связано с различным содержанием золы в корнеплодах и, как следствие, потерей сахара в мелассе в процессе его выработки. Наименьшее количество золы выявлено в корнеплодах, где в качестве основной обработки применяли двухъярусную вспашку 1,23%,
в остальных вариантах в пределах 1,31-1,53%. Применение органических удобрений в начале севооборота и применяемые системы основной обработки почвы оказали некоторое влияние на процесс накопления сахара в корнеплодах. Наибольшее повышение сахаристости зафиксировано в варианте с ярусной вспашкой - 14,8%, это на 2,4% больше, чем в контроле. Существенной разницы содержания сахаристости по остальным вариантам не выявлено, этот показатель находился в пределах 11,3-11,8%.
Таким образом, в результате исследований получены экспериментальные данные по минимизации основной обработки почвы и применения удобрений для разработки приемов повышения урожайности и сохранения плодородия почв при возделывании сахарной свеклы.
Литература
1. Воронин А.Н. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в Нечерноземной зоне РФ. - Ярославль: Издательско-полиграфический комплекс «Индиго», 2014. - 162 с.
2. Ильясов М.М., Яппаров А.Х., Алиев Ш.А., Шаронова Н.Л. Влияние минимизации основной обработки почвы на физико-химические свойства выщелоченного чернозема // Агрохимический вестник, 2015, № 6. - С. 2-5.
3. Ильясов М.М., Алиев Ш.А., Суханова И.М., Биккинина Л.М.-Х. Химический состав и урожайность однолетних трав в зависимости от применения минимизации основной обработки черноземной почвы // Агрохимический вестник, 2018, № 5. - С. 40-42.
4. Марсунов Р. Ресурсосберегающие технологии - основа решения многих проблем земледелия // Главный агроном, 2010, № 9. - С. 11-14.
5. Пупонин А.И. Агротехнические приемы уменьшения переуплотнения почв / Ресурсосберегающие системы обработки почвы. - М.: Агропромиздат, 1989. - С. 11-15.
6. Шептухов В.Н. Минимизация обработки и прямой посев в технологиях возделывания культур. - М.: ООО «Столичная типография», 2008. - 208 с.
