Влияние основной обработки чернозёма типичного на урожайность культур севооборота Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ

о-

с1о1: 10.24411/0044-3913-2020-10110 УДК: 631.51

Влияние основной обработки чернозёма типичного на урожайность культур севооборота

Л. Н. ВИСЛОБОКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, врио директора (email: tniish@ mail.ru)

В. А. ВОРОНЦОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Ю. П. СКОРОЧКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом (email: yskorochkin@mail.ru) Тамбовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - филиал Федерального Научного центра им. И. В. Мичурина, ул. Зеленая, 10, пос. Жемчужный, Ржаксинский р-н, Тамбовская обл., 393502, Российская Федерация

В стационарном полевом опыте на типичном чернозёме Тамбовской области исследовали эффективность систем обработки почвы в зернопаропропашном (чёрный пар - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень) и зернопаровом (чёрный пар - озимая пшеница - соя

- ячмень) севооборотах. Работу проводили соответственно в 2001-2011 гг. и 2012-2017 гг. Схема опыта предусматривала изучение следующих вариантов: традиционная отвальная, дискование, безотвальная, комбинированная. Цель исследований - определение влияния приемов основной обработки почвы на формирование урожайности возделываемых культур в севооборотах. Урожайность озимой пшеницы, как в зернопаропропашном, так и в зернопаровом севообороте, практически не зависела от способа основной обработки почвы. Поверхностная обработка снижала сбор корнеплодов сахарной свёклы на 4,7 т/га, в сравнении с традиционной отвальной

° вспашкой, при НСР05 = 3,0 т/га. Ячмень О более высокий урожай формировал ^ при технологии с комбинированной о| отвально-безотвальной системой обра-2 ботки почвы в севооборотах: в зернопа-5 ропропашном - 4,0 т/га, в зернопаровом

- 4,2 т/га, при уровне в контроле соответ-Ч ственно 3,95 и 4,13 т/га. Самый низкий в ® опыте сбор зерна ячменя в севооборотах ^ отмечен на фоне дискования - 3,59 и Ф 3,95 т/га. Разница в урожайности сои по

вариантам основной обработки почвы находилась в пределах ошибки опыта. Максимальный в опыте выход зерновых единиц в севооборотах отмечен при комбинированной отвально-безотвальной системе обработки почвы - 5,46 тыс./ га в зернопаропропашном и 2,75 тыс./ га в зернопаровом. Возделывание сельскохозяйственных культур в зерно-паропропашном севообороте на фоне дискования приводит к достоверному (на 0,39 тыс. зерн. ед./га) снижению продуктивности пашни, по сравнению с традиционной отвальной вспашкой. В зернопаровом севообороте применение ресурсосберегающих систем основной обработки почвы (дисковой и безотвальной) не оказывает существенного влияния на величину этого показателя.

Ключевые слова: обработка почвы, урожайность, продуктивность, севооборот, чернозём.

Для цитирования: Вислобокова Л. Н., Воронцов В. А., Скорочкин Ю. П. Влияние основной обработки чернозёма типичного на урожайность культур севооборота // Земледелие. 2020. № 1. С. 38-40. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10110.

Основная обработка почвы - один из главных элементов технологий возделывания сельскохозяйственных культур и важный приём регулирования питательного [1, 2] и водного [3, 4] режимов почвы. В последние годы большое внимание при изучении и совершенствовании систем обработки почвы уделяется новым приёмам с ресурсосберегающей направленностью, известным как минимальная, безотвальная, комбинированная и нулевая обработки [5, 6, 7].

В то же время считается, что использование систематической поверхностной, безотвальной и, особенно нулевой, обработки под все культуры севооборотов не целесообразно, желательно сочетать их с отвальной обработкой [8, 9, 10].

Цель исследований - определение влияния приемов основной обработки почвы на формирование урожайности культур в севооборотах для

совершенствования технологий их возделывания.

Работу проводили в Тамбовском НИИСХ, расположенном в северовосточном регионе ЦЧЗ, в стационарных полевых опытах в 2001-2011 гг. в зернопаропропашном (пар чёрный - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень) и в 2012-2017 гг. в зернопаровом(пар чёрный - озимая пшеница - соя - ячмень) севооборотах, развёрнутых в пространстве и во времени. Схема опыта предусматривала изучение следующих систем основной обработки почвы: 1) традиционная отвальная вспашка на глубину 20...22 см под зерновые культуры и на 25.30 см под сахарную свёклу и сою; 2) дискование на 8.12 см под все культуры севооборота; 3) безотвальная обработка на 20.22 см под зерновые и на 25.30 см под сахарную свёклу и сою; 4) комбинированная (вспашка - под сахарную свёклу и сою, безотвальная обработка - под зерновые культуры). Основную обработку почвы выполняли осенью (сентябрь - октябрь). При проведении вспашки использовали плуг ПН-5-35, дискования - дискатор БДМ 3x4, безотвальной обработки - плуг ПЧ-2,5. Закрытие влаги проводили весной по мере созревания почвы боронами БЗСС-1,0. Предпосевную обработку под зерновые культуры осуществляли культиватором КПН-4,2 на глубину 4.6 см, под сахарную свёклу - УСМК-5,4 на 3.4 см. Посев зерновых культур проводили сеялкой СЗ-5,4, сахарной свёклы - ССТ-12В с нормой высева озимой пшеницы -4,0.4,5 млн всхожих семян на 1 га, ячменя - 5,5.6 млн шт./га, сахарной свёклы - 6.7 плодиков на погонный метр, сои - 700.800 тыс. шт./га. В период вегетации посевы опрыскивали химическими средствами защиты растений с целью борьбы с сорняками,болезнями и вредителями (гербициды - Примадонна 0,8 л/ га, Фенизан 0,2 л/га, Овсюген Супер и Овсюген Экспресс по 0,4 л/га, Гермес 0,9 л/га, Бетарен Экспресс 2,0 л/ га, Бетарен ФД-11 2,0 л/га, Фуроре Экспресс 0,8 л/га, Лорнет 0,3 л/га; фунгициды - Титул Дуо 0,25 л/га, Титул-390 0,26 л/га; инсектициды -Имидор 0,06 л/га, Кинфос 0,25 л/га, Фаскорд 0,15 л/га). При переводе урожая в зерновые единицы использовали следующие коэффициенты: для зерновых - 1,0, для сахарной свёклы - 0,26, для сои - 1,17. Урожай-

Зернопаропропашной севооборот (2001-2011 гг) Зернопаровой севооборот (2012-2017 гг.)

Система обработки почвы озимая сахар- ячмень выход продукции с 1 га пашни озимая ячмень выход продукции с 1 га пашни

пшеница ная свёкла зерна, т зерновых единиц, пшеница соя зерна, т зерновых единиц,

тыс. тыс.

Отвальная вспашка 3,83 53,3 3,95 1,94 5,41 4,56 1,78 4,13 2,62 2,71

Систематическое дискование 3,85 48,6 3,59 1,86 5,02 4,67 1,85 3,95 2,62 2,71

Систематическая безотвальная обработка 3,77 51,1 3,80 1,89 5,21 4,49 1,74 4,02 2,56 2,65

Комбинированная обработка 3,86 53,8 4,00 1,96 5,46 4,56 1,84 4,21 2,65 2,75

НСР05, т/га 0,26 3,00 0,19 0,34 0,10 0,34

ные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (1979).

Системы основной обработки почвы изучали на удобренном фоне: в зернопаропропашном севообороте под озимую пшеницу и ячмень вносили по Ы60Р60К60, под сахарную свёклу - Ы120Р120К120; в зернопаровом севообороте - под каждую культуру ежегодно по Ы60Р60К60. В качестве удобрения использовали азофоску с соотношением питательных элементов 16:16:16.

Почва - чернозём типичный с содержанием гумуса в пахотном слое (0...30 см) 6,6...6,8 % (по Тюрину). Реакция почвенного раствора - нейтральная (рН солевой вытяжки 6,3). По гранулометрическому составу почва тяжелосуглинистая. Обеспеченность подвижным фосфором и калием высокая - соответственно 152 и 133 мг/кг (по Чирикову). Климат континентальный, его характерная особенность - неустойчивость температуры воздуха и неравномерность выпадения осадков по временам года и в период вегетации.

В Тамбовской области среднее годовое количество осадков составляет 502 мм, из них 60.70 % приходится на вегетационный период. Важная особенность водного режима почв - значительная водонасыщен-ность почвенного профиля в летний период благодаря осенним осадкам и весеннему снеготаянию. Наибольший запас продуктивной влаги в метровом слое (от 100 до 200 мм) отмечается в начале вегетационного периода.

Метеоусловия в годы проведения опытов резко отличались. Так, в период с 2001 по 2011 гг. пять лет (2002, 2005, 2007, 2009, 2010 гг.) характеризовались как засушливые, сумма осадков за вегетационный период составляла 57,0.70,1 % от нормы, самую сильную засуху наблюдали в 2010 г., когда за вегетационный период выпало всего 162,5 мм осадков (57 % от нормы), а температура воздуха превышала среднемноголетнюю на 5,1 °С. Шесть лет (2002, 2003, 2006, 2007, 2009, 2010)отличались весенней засухой. Благоприятными по

увлажнению были 2001, 2003, 2004, 2006, 2008 и 2011 гг., когда сумма осадков за вегетацию превышала норму в 1,1.1,2 раза. В 2012-2017 гг все вегетационные периоды (апрель - сентябрь) отличались избыточным увлажнением. При этом наибольшее количество осадков выпало в 2016 и 2017 гг. - в 2,0 и 1,8 раза выше сред-немноголетних показателей (284,8 мм). По температурному режиму 4 года характеризовались повышенной теплообеспеченностью вегетационных периодов - на 1,5.2,7 °С больше нормы (14,6 °С) и два года (2012 и 2016 гг.) по величине этого показателя были близкими к норме. Всё это позволило объективно и всесторонне оценить влияние основной обработки на процессы, происходящие в почве и формирование урожайности возделываемых культур в севооборотах.

В зернопаропропашном севообороте использование технологий, основанных на систематическом дисковании и безотвальной системе основной обработки почвы, не оказывало существенного влияния на формирование урожайности озимой пшеницы, которая на их фоне составила 3,77.3,86 т/га, при величине этого показателя по отвальной вспашке 3,83 т/га (см. табл.).

Наиболее благоприятные условия для сахарной свёклы складывались после отвальной вспашки. При этом некоторое преимущество отмечали в варианте с комбинированной системой основной обработки почвы, при которой урожайность сахарной свёклы составила 53,8 т/га против 53,3 т/га при традиционной отвальной вспашке под все культуры севооборота.

Замена при подготовке почвы под сахарную свёклу отвальной вспашки на дискование обусловила существенное снижение урожайности, составившее в среднем за 11 лет, в сравнении с отвальной вспашкой, 4,7 т/га. В то же время применение безотвальной обработки с использованием чизельного плуга не оказывало достоверного влияния на сбор корнеплодов сахарной свёклы. Разница в урожайности между отвальной вспашкой и безотвальной

обработкой в сторону снижения была несущественной - 2,2 т/га.

Применение дискования под ячмень привело к достоверному уменьшению сбора зерна этой культуры на 0,36 т/га, по сравнению с отвальной вспашкой. В то же время по безотвальной обработке почвы снижение урожайности ячменя находилось в пределах ошибки опыта - 0,15 т/га.

Наибольшую в опыте продуктивность пашни в зернопаропропашном севообороте отмечали при использовании агротехнологий, основанных на комбинированной системе основной обработки почвы. В среднем за 3 ротации она составила 5,46 тыс. зерн. ед./га. Систематическое дискование и безотвальная система обработки почвы снижали величину этого показателя на 0,44 и 0,25 тыс. зерн. ед./га соответственно.

В зернопаровом севообороте, в отличие от зернопаропропашного, где замена традиционной отвальной вспашки систематическим дискованием приводила к снижению урожайности культур, отмечена тенденция к повышению продуктивности озимой пшеницы и сои. Исключение составил ячмень, урожайность которого уменьшилась на 0,18 т/га. В целом применение в этом севооборотедисковой основной обработки обеспечивало формирование продуктивности на одинаковом уровне с традиционной отвальной вспашкой под все культуры. Некоторое преимущество по величине этого показателя отмечали в варианте с комбинированной системой основной обработки почвы, в котором выход зерновых единиц с 1 га составил 2,75 тыс., при 2,71 тыс. в контроле.

Таким образом, в условиях северо-востока ЦЧЗ из систем основной обработки почвы в зернопаропро-пашном севообороте преимущество имеет комбинированная, сочетающая вспашку под пропашные культуры (сахарная свёкла) с безотвальной обработкой под зерновые. Систематическая дисковая обработки почвы в таком севообороте приводит к существенному (на 0,39 тыс. зерн. ед./га) снижению продуктивности пашни.

и

ф

з

ь

ф

д

ф

ь

ф

м О м о

В зернопаровом севообороте, наряду с традиционной отвальной вспашкой и комбинированной системой основной обработки почвы, обеспечивающими выходзерновых единиц с 1 га на уровне 2,71.2,75 тыс., возможно применение технологий возделывания культур, основанных на систематической дисковой или безотвальной системах обработки, несущественно снижающих продуктивность пашни до 2,65.2,71 тыс. зерн. ед./га.

Литература.

1. Ресурсосберегающие системы обработки почвы. М.: Агропромиздат, 1990. 242 с.

2. Баланс фосфора и обеспеченность им выщелоченного чернозёма в зависимости от севооборота, приемов обработки и удобрений в лесостепи Алтайского Приобья / В. И. Усенко, С. В. Усенко, Т. А. Литвинцева и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 10. С. 14-17.

3. Лебедева Т. И., Зубарев Ю. Н., Каменских Н. Ю. Влияние на урожайность озимых зерновых культур различных приемов паровой обработки в условиях Среднего Предуралья // Вестник Воронежского государственного аграрного университета.

2018. № 1 (56). С. 32-42.

4. Шакиров Р. С., Бикмухаметов З. М., Хисамиев Ф. Ф. Адаптивные влагоресурсос-берегающие приемы повышения продуктивности яровой пшеницы и воспроизводства плодородия серой лесной почвы Предкамья Татарстана // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018. Т 13. № 1 (48). С. 83-90.

5. Корепанова Е. В., Галиев Р. Р., Горее-ва В. Н. Реакция сортов льна масличного ВНИИМК 620 и Северный на приемы зяблевой обработки почвы в Среднем Предуралье // Вестник Казанского государственного аграрного университета.

2019. Т. 14. № 1 (52). С. 27-33.

6. Computation of Tupical Chernozem in Long-Run Response to Primary Tillage Operations / V. Vorontsov, Yu. Skorochkin, O. Ivanova etc. // J. Comput. Theor. Nanosci. 2019. № 16. Р. 250-254.

7. Скорочкин Ю. П., Воронцов В. А. Изменения агрохимических показателей чернозёма типичного // Чернозёмы Центральной России: генезис, эволюция и проблемы рационального использования / Под ред. Д. И. Щеглова. Воронеж: Издательско-полиграфический центр «Научная книга», 2017. С. 483-486.

8. Плодородие чернозёма типичного при минимализации основной обработки / Г. Н. Черакасов, Е. В. Дубовик, Д. В. Дубовик и др. // Земледелие. 2012. № 4.

^ С. 23-25.

0 9. Loss and Recovery of Soil Organic T_ Carbon and Nitrogen in a Semiarid

01 Agroecosystem / J. B. Notron, J. Eusebleus, z M. Notron, etc. // Soil Organic Society s of America Journal. 2012. № 76 (2). Pp. §j 505-514.

4 10. Черкасов Г. Н., Пыхтин И. Г. Комби® нированные системы основной обработки

5 наиболее эффективны и обоснованы // Земледелие. 2006. № 6. С. 20-22.

Influence of typical chernozem tillage on the productivity of crops

L. N. Vislobokova, V. A. Vorontsov, Yu. P. Skorochkin

Tambov Research Agricultural Institute - the branch of I. V. Michurin Federal Research Center, ul. Zelenaya, 10, pos. Zhemchuzhnyi, Rzhaksinskii r-n, Tambovskaya obl., 393502, Russian Federation

Abstract. In a stationary field experiment in typical chernozem of the Tambov region, the effectiveness of soil tillage systems was studied in a grain-fallow (bare fallow, winter wheat, sugar beet, barley) and grain-row (bare fallow, winter wheat, soybean, barley) crop rotations. The work was carried out in 2001-2011 and 2012-2017, respectively. The experimental design included the following options: traditional moldboard ploughing, disking, nonmoldboard cultivation, and combined treatment. The research aimed to determine the influence of the tillage methods on the formation of crop productivity in crop rotations. The yield of winter wheat, both in grain-fallow-row and grain-fallow crop rotations, practically did not depend on the method of primary tillage. Surface treatment reduced the yield of sugar beet roots by 4.7 t/ha, in comparison with the traditional ploughing, with LSD05 = 3.0 t/ha. Barley formed a higher yield at the combined soil tillage system: in the grain-fallow-row crop rotation, the yield was 4.0 t/ha, in the grain-fallow rotation, it was 4.2 t/ha. In the control, the yield was 3.95 t/ha and 4.13 t/ha, respectively. In the experiment, the lowest harvest of barley grain was noted against the background of disking: 3.59 t/ha and 3.95 t/ha. The difference in soybean yield over the main tillage options was within the experimental error. The maximum yield of cereal units (CU) in the crop rotations was noted at the combined system of tillage: 5,460 CU/ ha in the grain-fallow-row crop rotation and 2,750 CU/ha in the grain-fallow crop rotation. The cultivation of crops in the grain-fallow-row crop rotation against the background of disking led to a significant (by 390 CU/ha) decrease in arable land productivity, as compared to traditional moldboard ploughing. In the grain-fallow crop rotation, the use of resource-saving systems of tillage (surface and nonmold-board) did not significantly affect the value of this indicator.

Keywords: tillage; yield; productivity.; crop rotation; chernozem.

Author Details: L. N. Vislobokova, Cand. Sc. (Agr.), acting director (email: tniish@ mail.ru); V. A. Vorontsov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; Yu. P. Skorochkin, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (email: yskorochkin@mail.ru).

For citation: Vislobokova LN, Vorontsov VA, Skorochkin YuP. [Influence of typical chernozem tillage on the productivity of crops]. Zemledelie. 2020;(1):38-40. Russian. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10110.

doi: 10.24411/0044-3913-2020-10111 УДК 631.439

Влияние ресурсосберегающих обработок на агрофизические свойства обыкновенного чернозема и урожайность яровой пшеницы в предгорной степи Южного Урала

Я. З. КАИПОВ, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (e-mail: akaipov@mail.ru) Р. Л. АКЧУРИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом (e-mail: rifkat-61@rambler.ru) З. Р. СУЛТАНГАЗИН, кандидат сельскохозяйственных наук, научный здтрудник (e-mail: zufar-75@mail.ru) А. Х. ШАКИРЗЯНОВ, доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Уфимского федерального исследовательского центра РАН, ул. Р. Зорге, 19, Уфа, 450059, Российская Федерация

Цель работы - выявить способ обработки почвы, обеспечивающий ресурсосбережение и стабильную урожайность зерновых культур в условиях засушливой степи Южного Урала. Исследования проводили в 2017-2018 гг. в восточных предгорьях степи Южного Урала в Республике Башкортостан. Почва - чернозем обыкновенный. Климат засушливый. Годовое количество осадков 330 мм. Схема опыта: отвальная обработка на глубину23...25 см (контроль); безотвальная обработка на 27...30 см; поверхностная обработка на 10...12 см; нулевая обработка - прямой посев. Годы исследований были более засушливыми, по сравнению со средне-многолетними данными. Применяли общепринятые методики определения агрофизических свойств почвы. Содержание агрономически ценных структурных агрегатов почвы в пахотном слое составило 79...82 % с тенденцией увеличения при поверхностной и нулевой обработках. В этих вариантах отмечен более высокий коэффициент структурности почвы. Наи-