CC BY
14
рентабельность - на 11,9 %. Этот же сорт сформировал максимальную в опыте в среднем по системам основной обработки почвы и уровней удобренности урожайность (3,57 т/га), при наибольшем уровне рентабельности (99,9 %) и самых низких затратах на производство 1 т зерна денежных средств (5014,94 руб.), труда (1,48 чел.-час), топлива (18,00 кг) и энергии (3340 МДж).
Независимо от систем основной обработки почвы и возделываемых сортов снижение стоимостных затрат на удобренном фоне, в сравнении с неудобренным, способствовало повышению уровня рентабельности возделывания сорта Анастасия - на 2,4 %, Жемчужина Поволжья - на 5,2 %, Саратовская 17 - на 6,2 %, Калач 60 -на 4,0 %.
Литература
1. Сорта озимых культур саратовской селекции / С.С. Деревягин, С.В. Лящева, В.П. Графов и др.: рекомендации. Саратов: ФГБНУ «ФАНЦ Юго-Востока», 2022. 40 с.
2. Воронцов В.А. Концепция технологии основной обработки чернозёмных почв на основе энерго- и ресурсосберегающих приёмов в северо-восточном регионе Центрального Черноземья. Тамбов: Принт-Сервис, 2018. 74 с.
3. Loss and Recovery of Soil Organic Carbon and Nitrogen in a Semiarid Agroecosystem / J.B. Notron, J. Eusebiens, M. Notron, et al. // Soil Organic Society of America Journal. 2012. Vol. 76. No. 2. Pp. 505-514. doi: 10.2136/ sssaj2011.0284.
4. Кирюшин В.И. Управление плодородием почв и продуктивностью агроценозов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия // Почвоведение. 2019. № 9. С. 1130-1139. doi: 10:1134/S0032180X19070062.
5. Черкасов Г.Н., Пыхтин И.Г., Гостев А.В. Ареал применения нулевых и поверхностных обработок при возделывании колосовых культур на территории Европейской части Российской Федерации // Земледелие. 2017. № 2. С. 10-13.
6. Чуян О.Г. Модель системы удобрений в адаптивно-ландшафтном земледелии Центрального Черноземья // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. №12. С. 5-8.
7. Урожайность культур и плодородие почвы в зависимости от её обработки и удобрения / Н.С. Матюк, В.Д. Полин, Е.Д. Абражкина и др. // Плодородие. 2008. №1 (70). С. 38-40.
8. Computation of Typical Chernozem in Long-Run Response to Primary Tillage Operations / V. Vorontsov, Yu. Skorochkin, O. Ivanova, et al. // Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. 2019. Vol. 16. No 1. Pp. 250-254.
9. Борин А.А., Лощинина А.Э. Зависимость урожайности зерновых культур от приёмов агротехники // Владимирский земледелец. 2015. № 2 (72). С. 2-5.
10. Разработка элементов сортовой агротехники зерновых культур в Красноярском крае / Н.А. Сурин, С.А. Герасимов, А.В. Бобровский и др. // Земледелие. 2021. № 7. С. 22-25. doi: 10.24412/0044-3913-2021 -7-22-25.
11. Сабитов М.М. Экономическая эффективность технологии возделывания культур
в зернопаровом севообороте // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т 35. №2. С. 13-18. doi: 10.24411/0235-2451 -2021 -10202.
Responsiveness of winter wheat varieties to the systems of methods of basic tillage in combination with the use of nitrogen fertilizer under the conditions of the Lower Volga region
Z. M. Azizov, V. V. Arkhipov, I. G. Imashev
Federal Agricultural Research Center for South-East Region, ul. Tulajkova, 7, Saratov, 410010, Russian Federation
Abstract. The research aimed to study the effect of methods in the system of basic tillage in combination with the use of nitrogen fertilizer and without it on the yield, economic and energy efficiency of cultivating winter wheat varieties. The work was carried out in 2019-2021 in crop rotation: black fallow - winter wheat - millet - spring wheat. The experimental design provided for the following options for the main tillage, against the background with nitrogen fertilizer in the form of spring top dressing and without it: ploughing to a depth of 28-30 cm (control), shallow ploughing by 14-16 cm, flat-cutting tillage by 14-16 cm, combined mid-depth cultivation -ploughing to a depth of 20-22 cm for spring wheat (28-30 cm after crop rotation), shallow ploughing by 14-16 cm - for millet, disking in 2 passes for 8-10 cm - for winter wheat in a fallow field. Winter wheat varieties Kalach 60 (standard), Saratovskaya 17, Zhemchuzhina Povolzhya and Anastasia were studied. Along with annual deep ploughing (control), the best results in terms of winter wheat yield, profitability, labour, fuel and energy costs are provided by combined deep tillage both on a fertilized background and without fertilizer. When applying top dressing, the maximum yield in the experiment (4.04 t/ha) and the level of profitability (113.1 %) were observed in the Zhemchuzhina Povolzhya variety, which is higher than in the standard Kalach 60 variety by 0.28 t/ha and 14. 8 %, respectively. Without fertilizer, the values of these indicators were higher by 0.19 t/ha and 11.9 %, respectively. The same variety had the maximum yield (3.57 t/ha) and profitability (99.9 %) in the experiment in terms of tillage methods and the background of fertilization, as well as the lowest costs per 1 ton of grain (5014.94 roubles).
Keywords: methods of basic tillage; nitrogen fertilizer; winter wheat varieties; yield; economic efficiency.
Author Details: Z. M. Azizov, D. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: rais-er_saratov@mail.ru); V. V. Arkhipov, Cand. Sc. (Agr.), research fellow; I. G. Imashev, Cand. Sc. (Agr.), research fellow.
For citation: Azizov ZM, Arkhipov VV, Imashev IG [Responsiveness of winter wheat varieties to the systems practices of basic tillage soil in combination with the use of nitrogen fertilizer under conditions of the Lower Volga region]. Zemledelie. 2023; (3):17-21. Russian. doi: 10.24412/00443913-2023-3-17-21. ■
doi: 10.24412/0044-3913-2023-3-21-26 УДК 631.431.1/631.51.01
Влияние
приемов
основной
обработки
в зернотравяном
севообороте
на плотность
сложения
серой лесной
почвы
С.И. ЗИНЧЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (e-mail: zinchenkosergei@mail.ru)
Верхневолжский федеральный аграрный научный центр, ул. Центральная, 3, пос. Новый, Суздальский р-н, Владимирская обл., 601261, Российская Федерация
Работу проводили в 2012-2022 гг. с целью определения воздействия приёмов основной обработки почвы на динамику плотности ее сложения. Опыт закладывали на серой лесной средне-суглинистой почве в зернотравяном севообороте: овес с подсевом многолетних трав (клевер + тимофеевка) -многолетние травы первого года пользования - многолетние травы второго года пользования - озимая рожь -яровая пшеница - яровой ячмень. Изучали следующие варианты основной обработки: ежегодная плоскорезная на глубину 6...8 см и 20...22 см; ежегодная вспашка на 20.22 см; ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры вспашка на 20.22 см; ярусная вспашка на 28.30 см под озимую рожь, под остальные культуры плоскорезная на 6. 8 см. Безотвальная обработка на глубину 6.8 см способствовала формированию наиболее высокого диапазона плотности в период вегетации культур севооборота - 1,34.1,50 г/см3, который приближался к уровню равновесной плотности участка залежи (1,37.1,50 г/см3). В вариантах с ярусной вспашкой отмечали снижение плотности почвы только под озимой рожью к концу вегетации до уровня 1,34.1,37 г/см3. е Последействия этих обработок на 5 следующих культурах севооборота не е наблюдали. Глубокая обработка почвы Ь (плоскорезная и вспашка на 20.22 см) л значительно снижала плотность почвы в е посевах всех зерновых культур севообо- z рота на 0,13.0,33 г/см3, в сравнении с 10 залежью. Высокую плотность сложения 0 по вариантам обработки при возделыва- 0 нии зерновых отмечали в период коло- 3 шение - созревание (1,31.1,50 г/см3),
многолетних трав первого года пользования - между первым и вторым укосом (1,43...1,49 г/см3), многолетних трав второго года пользования - во время отрастания (1,42.1,48 г/см3). Плотность сложения почвенного слоя 0.30 см, создаваемая различными приемами основной обработки, не лимитировала уровень урожайности в зернотравяном севообороте на серой лесной почве, так как существенных различий между вариантами опыта по сбору продукции не наблюдали.
Ключевые слова: серая лесная почва, зернотравяной севооборот, плотность сложения, приемы основной обработки почвы, озимая рожь, яровая пшеница, ячмень, овес с подсевом многолетних трав, травы первого года пользования, травы второго года пользования, урожайность.
Для цитирования: Зинченко С.И. Влияние приемов основной обработки в зернотравяном севообороте на плотность сложения серой лесной почвы // Земледелие. 2023. № 3. С.21-26. бок 10.24412/0044-3913-2023-3-21-26.
Одна из главных характеристик физического состояния пахотного слоя почвы - плотность ее сложения. Большое влияние на величину этого показателя оказывает способ обработки и воздействие движущейся по поверхности техники [1, 2, 3]. Наиболее рыхлое состояние почвы отмечают после механической обработки, затем происходит ее уплотнение и через некоторое время плотность приходит в состояние равновесной, то есть мало изменяющейся (до следующей обработки).
Воздействуя на почву посредством орудий, мы изменяем ее плотность, формируя оптимальные показатели сложения для роста культурных растений, что, в свою очередь, оказывает влияние на водный, воздушный, тепловой режимы и, в конечном итоге, на биологическую активность пахотного слоя. При этом важно не ухудшить свойства обрабатываемой почвы, сформировав излишне рыхлый пахотный слой, что может привести к снижению плодородия и дополнительным энергетическим затратам на возделывание культуры [4, 5, 6]. Для серых лесных почв со средне- и тяжелосуглинистым механическим составом оптимальная плотность сложения для зерновых культур составляет 1,21 г/см3, а интервал м ее варьирования - 1,00...1,30 г/см3, о для легкосуглинистой почвы -м 1,10.1,40 г/см3 [7]. По данным " Н. А. Сапожникова, на суглинистых г почвах зерновые культуры успешно о произрастают даже при плотности
4 пахотного слоя от 1,40 до 1,50 г/см3 [8]. Оптимальная величина этого показа® теля для отдельных зерновых культур
5 на тяжелом и среднем суглинке .2 варьирует соответственно в диа-
пазонах 1,15.1,40 г/см3 и 1,25.1,40 г/см3 [7]. При высокой обеспеченности растений элементами питания неблагоприятное влияние высокой плотности сложения почвы на урожайность сельскохозяйственных культур уменьшается [8].
Для научного обоснования выбора способов и глубины основной обработки серой лесной почвы Опольной зоны важно знать границы оптимальных значений плотности сложения почвы, отвечающих требованиям возделываемых культур в конкретных почвенно-климатиче-ских условиях.
Цель исследований - определение длительного воздействия различных приемов обработки серой лесной почвы на динамику плотности ее сложения под культурами зернотравяного севооборота для обоснования выбора способа основной обработки.
Работу проводили в 2012-2021 гг. в ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ» (г. Суздаль). Стационарный полевой эксперимент был заложен в 1986 г. Почва опытного участка -серая лесная среднесуглинистая со следующими показателями плодородия: мощность гумусового горизонта А (Ал+А,) - 31.34 см; рНкс| - 5,2; содержание гумуса -от 3,2 до 4,3 %; подвижного Р205 (по Кирсанову) - 155 мг/кг; обменного К20 (по Масловой) -152 мг/кг почвы. Почвообразующая порода - пылеватые покровные суглинки, лессовидные карбонатные суглинки, содержащие большое количество известковых конкреций.
Схема зернотравяного севооборота предусматривала возделывание следующих культур: овес + многолетние травы (клевер + тимофеевка) - многолетние травы 1 года пользования - многолетние травы 2 года пользования -озимая рожь - яровая пшеница -
ячмень. Исследования в поле овес + многолетние травы (клевер + тимофеевка) проводили в 20152017, 2021 гг.; многолетние травы 1 года пользования - в 2012, 2016-2018 гг.; многолетние травы 2 года пользования - 2012, 2013, 2017 и 2018 гг.; озимая рожь - 2012, 2013, 2018, 2019 гг.; яровая пшеница -2014, 2015, 2019, 2020 гг.; яровой ячмень - 2014, 2015, 2020, 2021 гг. Изучали следующие варианты основной обработки: плоскорезная на глубину 6.8 см; плоскорезная на 20.22 см; вспашка на 20.22 см; ярусная вспашка на 28.30 см (озимая рожь) + вспашка на 20.22 см (остальные культуры); ярусная вспашка на 28.30 см (озимая рожь) + плоскорезная на 6.8 см (остальные культуры).
Применяли общепринятую для зоны технологию выращивания культур. Минеральные удобрения (калий хлористый, азофоска, аммиачная селитра, двойной суперфосфат) в севообороте вносили под овес + многолетние травы в дозе Ы60Р60К80; травы 1-го года пользования - Ы40Р60К80; травы 2-го года пользования - М.ПР„К ■ озимую
40 60 80
рожь - Ы70Р60К80; пшеницу яровую -
^45Р45 К45; ячмень - ^5Р45К45.
Для определения плотности сложения почвы использовали метод цилиндров. Отбор почвенных образцов проводили в трехкратном повторении, в слое почвы 0.30 см (через 10 см) в следующие сроки: в посевах зерновых - до и после основной обработки, до и после посева, в фазе колошения (выметывания) и созревания; многолетних трав первого года пользования - после уборки овса, весной после отрастания трав, в период цветения (первый укос трав), в период цветения (второй укос трав); многолетних трав второго года пользования - осенью предыдущего года, отрастание, цветение.
1. Влияние приемов основной обработки под овес с подсевом многолетних трав на плотность сложения серой лесной почвы в слое 0...30 см (среднее за 2015-2017, 2021 гг.), г/см3
Срок отбора проб
Вариант до обработки после обработки до посева после посева вымётывание созревание
Залежь 1,49 1,45 1,47 1,48 1,48 1,49
Плоскорезная 6.8 см 1,46 1,31 1,30 1,41 1,41 1,47
Плоскорезная 20.22 см 1,42 1,12 1,29 1,34 1,44 1,43
Вспашка 20.22 см 1,42 1,18 1,29 1,35 1,44 1,37
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + вспашка 20.22 см 1,43 1,21 1,29 1,35 1,45 1,46
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + плоскорезная 6.8 см 1,44 1,40 1,32 1,41 1,48 1,49
нср05 0,07 0,10 0,08 0,12 0,11 0,14
Урожай учитывали на закрепленных площадках с 1 м2 в 6-кратной повтор-ности на каждом повторении (Методы исследования в практическом земледелии / под общ. ред. проф. В.Н. Слесарева. Новосибирск-Суздаль: СибНИИЗХим, Владимирский НИИСХ, 2016. 300 с.).
Метеоусловия вегетационных периодов 2012-2021 гг. отличались значительными перепадами температуры воздуха и неравномерным выпадением осадков. Среднемно-голетняя сумма осадков в регионе составляет 604 мм с варьированием по годам от 390,8 до 741 мм. Отмечены вегетационные периоды с недостаточным увлажнением - 2018 г. (ГТК 0,85), с оптимальным увлажнением - 2012-2016 гг., 2019-2021 гг. (ГТК 1,01...1,42) и с избыточным увлажнением - 2017 г. (ГТК 1,59).
Обработку полученных данных проводили с использованием программы Б1а1:181:1са 6 методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов исследований)/Б. А. Доспехов. М.: Альянс, 2011. 350 с.).
За равновесную была принята плотность сложения пятидесятилетней залежи, расположенной на сопредельном участке с опытом.
После уборки ячменя (предшествующей культуры) в августе месяце плотность сложения почвы в слое 0.30 см в вариантах основной обработки под овес составила 1,42.1,46 г/см3 и была существенно меньше, чем в залежи, только по вспашке и плоскорезной обработке на глубину 20.22 см (табл. 1).
Осеннюю обработку проводили в сентябре при влажности почвы 21,3.26,6 %, то есть в пределах оптимальных значений для крошения почвы (Сборник агротехнических требований на сельскохозяйственные машины. М.: ЦНИИТЗИ, 1981. Т. 27. 296 с.). Она способствовала снижению плотности сложения в зависимости от глубины и приема до 1,12.1,40 г/см3, при этом наименьшая в опыте величина плотности достигнута при ежегодной плоскорезной обработке на 20.22 см (1,12 г/см3). При ежегодном рыхлении на 6.8 см и периодическом рыхлении на 6.8 см в чередовании с ярусной вспашкой на 28.30 см наблюдали более высокие значения плотности сложения - 1,31 и 1,40 г/см3 соотвественно. Плоскорезная поверхностная обработка на 6.8 см под овес после ярусной вспашки на 28.30 см не сохраняла разрыхляющего влияния глубокой обработки на плотность сложения почвы.
К посеву культуры в вариантах обработки на глубину 20.22 см почва уплотнялась на 0,08.0,17 г/см3, в сравнении с периодом проведения
2. Влияние последействия приемов основной обработки под многолетние травы первого года пользования на плотность сложения серой лесной почвы в слое 0...30 см (среднее за 2012, 2016-2018 гг.), г/см3
Срок отбо эа проб
Вариант уборка предшествующей культуры отрастание цветение (первый укос) цветение (второй укос)
Залежь 1,49 1,48 1,50 1,46
Плоскорезная 6.8 см 1,47 1,39 1,46 1,47
Плоскорезная 20.22 см 1,43 1,37 1,46 1,45
Вспашка 20.22 см 1,37 1,36 1,45 1,43
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + вспашка 20.22 см 1,46 1,38 1,48 1,48
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + плоскорезная 6.8 см 1,49 1,38 1,47 1,49
НСР05 0,14 0,10 0,09 0,08
механической обработки. В вариантах с рыхлением на 6.8 см, вероятно из-за расклинивания гидратирумы-ми частицами воды смежных частиц почвы в нижних не обработанных слоях (10.20 и 20.30 см), отмечали разуплотнение на 0,01.0,08 г/см3. То есть наблюдали расклинивающий эффект Дерягина [4]. Уровень плотности сложения почвы в этот период выравнивался и достигал оптимального диапазона для возделывания зерновых культур по всем фонам обработки - 1,29.1,32 г/см3 (при НСР05=0,08). На залежи в это время равновесная величина плотности составила 1,47 г/см3.
После посева под действием сил гравитации, давления сельскохозяйственной техники и орудий в слое 0.30 см происходило уплотнение почвы до 1,34.1,41 г/см3 (НСР05 = 0, 12 г/см3). К фазе вымётывания овса плотность продолжала увеличиваться при всех видах обработки почвы до 1,41.1,48 г/см3 (НСР05=0,11 г/см3). В варианте с периодическим рыхлением на 6.8 см в чередовании с ярусной вспашкой на 28.30 см ее величина достигала равновесного значения -1,48 г/см3. К периоду полной спелости зерна плотность сложения достигла 1,37.1,49 г/см3 (НСР05=0,14 г/см3).
Наибольшие в опыте величины отмечены в вариантах с плоскорезной обработкой на 6.8 см -1,47.1,49 г/см3.
Под многолетними травами первого года пользования влажность почвы в пахотном слое завесила от предшествующей системы основной обработки, суммы выпадающих атмосферных осадков и фазы развития культуры. Под влиянием осадков и процессов замерзания-оттаивания в осенне-зимний период, к отрастанию многолетних трав плотность сложения на всех фонах обработки, как и на залежи, в сравнении с осенними показателями уменьшилась на 0,01.0,11 г/см3, варьируя в диапазоне 1,36.1,39 г/см3 (табл. 2). Существенное снижение, в сравнении с залежью, зафиксировано в вариантах с рыхлением на 20.22 см (при НСР05=0,10 г/см3).
К периоду цветения многолетних трав (июль) не наблюдали значимых отличий по плотности между вариантами обработки и залежью. Ко второму укосу (сентябрь) величина этого показателя под травами первого года пользования была 1,46 г/см3, что соответствует равновесной плотности серой лесной почвы в слое 0.30 см в этот период. Наиболее высокая в
3. Влияние последействия приемов основной обработки под многолетние травы второго года пользования на плотность сложения серой лесной почвы в слое 0.30 см (среднее за 2012, 2013, 2017, 2018 гг.), г/см3
Срок отбора проб
Вариант осень предыдущего года отрастание цветение
Залежь 1,46 1,48 1,48
Плоскорезная 6.8 см 1,47 1,45 1,38
Плоскорезная 20.22 см 1,45 1,42 1,37
Вспашка 20.22 см 1,43 1,42 1,41
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + вспашка 20.22 см 1,48 1,47 1,40
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + плоскорезная 6.8 см 1,49 1,48 1,41
НСР05 0,08 0,07 0,09
СО № г л
№ д
№ л
и
2 О
ю и
4. Влияние приемов основной обработки под озимую рожь на плотность сложения серой лесной почвы в слое 0.30 см (среднее за 2012, 2013, 2018, 2019 гг.), г/см3
со
СЧ О сч
о
ф
Ч
Ф
Ч
Ф Ч
2
ф
М
Сроки отбора проб
Вариант до обра- после об- после отрас- колоше- созре-
ботки работки посева тание ние вание
Залежь 1,49 1,39 1,37 1,47 1,46 1,49
Плоскорезная 6.8 см 1,36 1,18 1,36 1,34 1,42 1,50
Плоскорезная 20.22 см 1,30 1,16 1,36 1,38 1,42 1,36
Вспашка 20.22 см 1,35 1,09 1,26 1,27 1,41 1,34
Ярусная вспашка 1,39 1,08 1,28 1,37 1,37 1,37
28.30 см (озимая рожь)
+ вспашка 20.22 см
Ярусная вспашка 1,24 1,12 1,24 1,30 1,32 1,34
28.30 см (озимая рожь)
+ плоскорезная 6.8 см
НСР05 0,10 0,08 0,07 0,06 0,08 0,06
опыте плотность отмечена в вариантах с плоскорезной (безотвальной) обработкой на 6.8 см и в комплексе с ярусной вспашкой - 1,47 и 1,49 г/см3 соответственно. Однако отличия ее по вариантам были в пределах ошибки опыта.
Влажность почвы под травами второго года пользования в слое 0.30 см по вариантам опыта находилась на одном уровне и была выше НВ-70 % (41,8 мм). В период отрастания трав (май) плотность сложения определяли в интервале от 1,42 до 1,48 г/см3 (НСР05=0,07 г/см3), что было на уровне равновесной плотности на участке залежи - 1,48 г/см3 (табл. 3).
Последействие приемов основной обработки не оказало существенного влияния на плотность сложения в период отрастания многолетних трав второго года пользования. К цветению (июнь), благодаря увлажнению почвы атмосферными осадками и разрыхляющему действию корневой системы трав, почва разуплотнялась до 1,37.1,41 г/см3 (НСР05=0,09 г/см3), что соответствовало оптимальному значению.
После двухлетнего возделывания многолетних трав плотность сложения серой лесной почвы до основной обработки под озимую рожь находилась на уровне 1,24.1,39 г/см3, значительно отличаясь от варианта залежи на 0,1.0,25 г/см3 (НСР=10,0 г/см3), с наименьшей в опыте её величиной при ярусной вспашке + плоскорезной обработке (табл. 4).
После основной обработки под озимую рожь наименьшее разрыхление почвы зафиксировали в варианте плоскорезной обработки на 6.8 см, где отметили наибольшую в этот период плотность в опыте - 1,18 г/см3. Лучшие условия сформировались при вспашке на 20.22 см и комбинированной (на 28.30 см и 20.22 см).
После посева озимой ржи под воздействием агротехнических мероприятий и естественного уплотнения в вариантах с безот-
вальной обработкой плотность сложения достигла уровня залежи. Наиболее рыхлое состояние почвы сохранялось при использовании отвальной вспашки и ярусной обработки, что значительно меньше, чем при плоскорезном рыхлении, на 0,1 и 0,12 г/см3 соответственно.
К возобновлению вегетации (май следующего года - отрастание побегов) почва продолжала уплотняться до 1,27.1,38 г/см3 (НСР05= 0,06 г/см3). В вариантах с разноглубинным безотвальным рыхлением плотность сложения пахотного слоя в этот период имела близкие значения (1,34.1,38 г/см3), но не превышала величину показателя на участке залежи (1,47 г/см3).
К концу вегетации озимой ржи существенное отличие по плотности, в сравнении с равновесной, наблюдали во всех вариантах обработки, кроме плоскорезной на 6.8 см: на 0,12.0,15 г/см3 меньше. При этом почвенные условия пахотного слоя в них приближались к состоянию до проведения основной обработки почвы (1,24.1,39 г/см3).
Приемы глубокой (20.22 см) основной обработки (плоскорезной, вспашки и комбинированной)
под яровую пшеницу значительно повлияли на плотность почвенного горизонта, уменьшив ее величину на 0,16.0,2 г/см3, в сравнении с плотностью в этих вариантах до обработки (табл. 5). Наибольшая в опыте плотность отмечена на фоне ежегодного рыхления на 6.8 см -1,40 г/см3.
К посеву яровой пшеницы лучшие условия сформировались при отвальной и комбинированной вспашке, а также глубоком рыхлении. Разница между этими вариантами обработки почвы была несущественна, что отметили и после посева. Плотность при ежегодном рыхлении на 6.8 см в это время значительно выше, на 0,11.0,13 г/см3, в сравнении с другими вариантами.
К колошению пшеницы величина рассматриваемого показателя продолжала увеличиваться во всех вариантах из-за выпадения осадков, превышающих средне-многолетнюю норму на 23,7 %, и достигала уровня плотности залежного участка 1,48 г/см3 -1,47.1,50 г/см3. Однако к периоду уборки она достоверно снижалась, в сравнении с залежью, в первую очередь благодаря разуплотнению почвы корневой системой культуры, в вариантах глубокого рыхления и вспашки. В остальных отмечена на уровне равновесной плотности контрольного участка.
Проведение основной обработки серой лесной почвы после уборки яровой пшеницы (под ячмень) обусловило уменьшение плотности на 0,11.0,28 г/см3 (табл. 6), в сравнении с равновесной (НСР05=0,10 г/см3). При ежегодной безотвальной обработке на глубину 6.8 см значения плотности сложения сохранялись наиболее высокими среди вариантов опыта, но ее уровень был ниже плотности сложения на залежном участке (на 0,11 г/см3).
К посеву ячменя сформирован оптимальный уровень плотности
5. Влияние приемов основной обработки под яровую пшеницу на плотность сложения серой лесной почвы в слое 0.30 см (среднее за 2014, 2015, 2019, 2020 гг.), г/см3
Вариант До обработки После обработки До посева После посева Колошение Созревание
Залежь 1,47 1,35 1,49 1,42 1,48 1,49
Плоскорезная 6.8 см 1,49 1,40 1,34 1,47 1,48 1,45
Плоскорезная 20.22 см 1,38 1,22 1,28 1,34 1,50 1,38
Вспашка 20.22 см 1,38 1,18 1,25 1,34 1,47 1,37
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + вспашка 20.22 см 1,35 1,17 1,27 1,34 1,49 1,41
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + плоскорезная 6.8 см 1,34 1,28 1,29 1,36 1,50 1,39
НСР05 0,10 0,08 0,07 0,08 0,07 0,10
avgust
crop protection
Когорта
ГЕРБИЦИД
бентазон, 330 г/л + фомесафен, 150 г/л
Новый контактный гербицид для борьбы c однолетними двудольными сорняками в посевах сои.
Уничтожает все основные однолетние двудольные сорняки. Высокоэффективен (более 90 %) против устойчивых к другим гербицидам биотипов сорняков (щирица, дурнишник). Контролирует падалицу подсолнечника, выращенного по любой технологии, а также амброзию полыннолистную. Сдерживает вторую «волну» двудольных сорняков.
АО Фирма «Август»
avgust.com + 7 495 787-08-00
Фултайм®
ГЕРБИЦИД
мезотрион, 75 г/л + никосульфурон, 37,5 г/л + пиклорам, 17,5 г/л
Трехкомпонентный системный гербицид для уничтожения широкого спектра сорняков на кукурузе.
Исключительно эффективен против комплекса однолетних и многолетних двудольных и злаковых сорняков. Контролирует трудноискоренимые виды - осот, латук, полынь, вьюнок полевой, паслен черный, молочай лозный. Благодаря почвенному действию сдерживает последующие «волны» сорняков. Не требует добавления препарата-партнера и адъюванта.
АО Фирма «Август» avgust.com + 7 495 787-08-00
С нами расти легче
avgust ттш
crop protection
сс
сс с
<Г
Одиссей®
ГЕРБИЦИД
имазетапир, 40 г/л + имазамокс, 30 г/л
Новый системный гербицид для защиты гибридов подсолнечника, устойчивых к имидазолинонам, и сои.
Обладает широким спектром действия против однолетних злаковых и двудольных сорняков, а также заразихи. Воздействует на сорняки через корни и листья. Сохраняет чистоту посевов в течение всей вегетации. Проявляет высокую биологическую и экономическую эффективность в интенсивных технологиях.
АО Фирма «Август»
avgust.com + 7 495 787-с8-сс
6. Влияние приемов основной обработки под ячмень на плотность сложения серой лесной почвы в слое 0.30 см (среднее за 2014, 2015, 2020, 2021 гг.), г/см3
Вариант До обработки После обработки До посева После посева Колошение Созревание
Залежь 1,48 1,36 1,49 1,42 1,48 1,49
Плоскорезная 6.8 см 1,45 1,25 1,18 1,43 1,38 1,34
Плоскорезная 20.22 см 1,38 1,12 1,16 1,29 1,31 1,36
Вспашка 20.22 см 1,34 1,08 1,14 1,24 1,33 1,37
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + вспашка 20.22 см 1,41 1,09 1,09 1,29 1,37 1,40
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + плоскорезная 6.8 см 1,34 1,19 1,13 1,39 1,41 1,39
НСР05 0,09 0,10 0,07 0,08 0,07 0,06
пахотного слоя - 1,09.1,18 г/см3 (НСР05 = 0,07 г/см3). Максимальные величины в опыте в этот период отмечали на фонах ежегодной безотвальной обработки на 6.8 и 20.22 см -1,18 и 1,16 г/см3 соответственно.
После посева значительное уплотнение почвы происходит в вариантах с поверхностным рыхлением (плоскорезная и комбинированная на 6.8 см) -до уровня залежи. К колошению и уборке по всем фонам обработки плотность сложения продолжала увеличиваться, и ее уровень приближался к равновесной плотности сложения в экосистеме (1,34.1,40 г/см3) не зависимо от приема и глубины основной обработки, но он был достоверно ниже (на 0,09.0,15 г/см3), чем на участке залежи.
Существенной разницы в уровне урожая по фонам основной обработки почвы не выявлено.
Следовательно, диапазон плотности сложения, при котором проходило формирование урожая сельскохозяйственных культур, можно
считать оптимальным для серой лесной почвы агроэкосистемы. Однако многолетние исследования позволили уловить определенные закономерности в формировании урожая по вариантам основной обработки.
В зернотравяном севообороте урожайность овса, при описанной выше динамике плотности, существенно не отличалась по вариантам обработки - 2,94.3,10 т/га (табл. 7). Тенденция к снижению уровня урожайности отмечена при применении безотвальной обработки на 6.8 см. Диапазон плотности сложения на этих фонах при возделывании овса в слое 0.30 см был самым высоким и составил 1,41.1,49 г/см3, приближаясь к равновесной (1,48.1,49 г/см3). Тренд снижения урожайности многолетних трав первого и второго года пользования проявился в этих же вариантах.
Урожайность озимой ржи за годы исследований в среднем достиг 6,18.6,43 т/га (НСР05=0,36 т/га) без статистически достоверных разли-
чий по вариантам обработки (табл. 8). Интервал плотности сложения при возделывании этой культуры в слое 0.30 см варьировал в пределах 1,24.1,50 г/см3 и фактически приближался к величине равновесной плотности на участке залежи 1,37.1,49 г/см3. Максимальный в опыте уровень урожая зафиксирован при ярусной вспашке на 28.30 см + плоскорезной на 6.8 см - 6,43 т/га. Здесь развитие культуры и формирование урожая проходили при самом низком диапазоне плотности сложения - 1,24.1,34 г/см3.
Урожайность яровой пшеницы варьировала в пределах 2,60.2,70 т/га (при НСР05=0,13). Интервал плотности сложения при этом в слое 0.30 см достигал величины равновесной плотности. Создаваемый различными приемами основной обработки диапазон плотности сложения можно считать благоприятным для развития яровой пшеницы в зерно-травяном севообороте.
Аналогичную закономерность наблюдали при возделывании ячменя: по вариантам основой обработки урожайность слабо варьировала -2,06.2,14 т/га. При этом диапазон плотности сложения (1,24.1,43 г/см3) соответствовал оптимальному для возделывания ярового ячменя в зер-нотравяном севообороте на серой лесной почве в слое 0.30 см.
Таким образом, в зернотравяном севообороте происходят значительные сезонные изменения плотности сложения серой лесной среднесу-глинистой почвы, которые связаны с биологическим особенностями развития возделываемых культур и приемами основной обработки почвы.
В вариантах с ярусной вспашкой отмечено снижение плотности почвы только под озимой рожью к концу вегетации до уровня 1,34.1,37 г/см3.
7. Интервал плотности сложения в период формирования урожая культур звена зернотравяного севооборота
Вариант Овес с подсевом многолетних трав Травы первого года пользования Травы второго года пользования
урожайность, т/га плотность сложения, г/см3 урожайность, т/га плотность сложения, г/см3 урожайность, т/га плотность сложения, г/см3
Залежь 1,48.1 ,49 1,46. 1 ,50 1, 48
Плоскорезная 6.8 см 2,94 1,41...1 ,47 7,14 1,39.. .1 47 4,28 1,38 .. 1 45
Плоскорезная 20.22 см 3,08 1,34...1 ,44 7,37 1,37.. .1 46 4,67 1,37 .. 1 42
Вспашка 20.22 см 3,10 1,35...1 ,44 7,48 1,36.. .1 ,45 5,08 1,41 .. 1 42
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + вспашка 20.22 см 3,08 1,35...1 ,46 7,68 1,38.. .1 ,48 4,94 1,40 .. 1 47
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + плоскорезная 6.8 см 3,05 1,41...1 ,49 7,31 1,38.. .1 49 4,79 1,41 .. 1 ,48
НСР05 0,24 0,57 0,89
СО
(D
г л
(D
д
о л
о
2 О
ю о
Озимая рожь Яровая пшеница Ячмень
Вариант урожайность, т/га плотность сложения, г/см3 урожайность, т/га плотность сложения, г/см3 урожайность, т/га плотность сложения, г/см3
Залежь 1,37.. 1 49 1,42.1 49 1,42. 1 49
Плоскорезная 6.8 см 6,23 1,34.. .1 50 2,60 1,45...1 48 2,14 1,34.. .1 43
Плоскорезная 20.22 см 6,18 1,36.. .1 ,42 2,69 1,34...1 ,50 2,12 1,29.. .1 36
Вспашка 20.22 см 6,20 1,26.. .1 ,41 2,70 1,34...1 47 2,06 1,24.. .1 37
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + вспашка 20.22 см 6,21 1,28.. .1 ,37 2,62 1,34...1 49 2,07 1,29.. .1 40
Ярусная вспашка 28.30 см (озимая рожь) + плоскорезная 6.8 см 6,43 1,24.. .1 ,34 2,64 1,36...1 ,50 2,06 1,39.. .1 41
НСР05 0,36 0,13 0,09
Последействие такой обработки на следующих культурах севооборота не наблюдали. Глубокая обработка почвы (плоскорезная и вспашка на 20.22 см) значительно снижала плотность, в сравнении с залежью, на всех зерновых культурах севооборота на 0,13.0,33 г/см3. Наибольшая в опыте плотность сложения по вариантам обработки почвы при возделывании зерновых отмечена в период колошение - созревание (1,31.1,50 г/см3), многолетних трав первого года пользования - первый укос - второй укос (1,43.1,49 г/см3), многолетних трав второго года пользования - во время отрастания (1,42.1,48 г/см3).
Плотность сложения почвенного слоя 0.30 см, создаваемая различными приемами основной обработки (на фоне общепринятой агротехнологии выращивания), не лимитирует уровня урожайности в зернотравяном севообороте. Диапазон величины этого показателя, при котором проходило формирование урожая сельскохозяйственных культур севооборота, можно считать оптимальным для серой лесной почвы.
Литература
1. Влияние способов обработки и средств биологизации на агрофизические свойства чернозема типичного тяжелосуглинистого среднемощного низкогумусного, подстилаемого галечником / Х. А. Хусайнов, А. В. Тунтаев, со М. С. Муртазалиев и др. // Российская § сельскохозяйственная наука. 2021. № 6. N С. 19-23.
м 2. Гуреев И. И. Экологическая без-^ опасность комплексной механизации щ агротехнологий возделывания сельско-8 хозяйственных культур // Достижения § науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. 5 С. 62-64.
Ч 3. Кузина Е. В. Зависимость струк-| турно-функциональных свойств почвы М
от ее обработки при возделывании горчицы // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2022. Т. 17. № 1 (65). С. 15-19.
4. Буянкин Н.И., Слесарев В.Н. Агрофизика и кинетика в минимализации основной обработки черноземов. РАСХН. Калининград: Янтарный сказ, 2004. 160 с.
5. Зинченко М.К. Мониторинг почвен-но-биологических процессов в серой лесной почве по микробиологическим и биохимическим показателям // Владимирский земледелец. 2020. №1. С.34-39.
6. Заболотских В. В., Наздрачёв Я. П., Журик С. А. Влияние обработки почвы и предшественника на агрофизические показатели и урожайность яровой пшеницы в условиях Северного Казахстана // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2019. № 1 (50). С. 26-33.
7. Зинченко С.И. Особенности формирования плотности сложения в агро-системах серой лесной почве// Владимирский земледелец. 2022. №1. С.4-9.
8. Сапожников Н.А. Биологические основы обработки подзолистых почв. М. Л.: Сельхозиздат. 1963. 291с.
Influence of basic tillage methods in grain-grass crop rotation on the density of grey forest soil
S.I. Zinchenko
Upper Volga Federal Agrarian Scientific Center, ul. Tsentral'naya, 3, pos. Novyi, Suzdal'skii r-n, Vladimirskaya obl., 601261, Russian Federation
Abstract. The work was carried out in 2012-2022 and aimed to determine the impact of the methods of basic tillage on the dynamics of the density of its addition. The experiment was planted on grey forest medium loamy soil in a grain-grass crop rotation: oats with oversowing of perennial grasses (clover + timothy grass) - perennial grasses of the first year of use - perennial grasses of the second year of use - winter rye - spring wheat - spring barley. The following variants
of the main processing were studied: annual flat-cutting to a depth of 6-8 cm and 20-22 cm; annual ploughing by 20-22 cm; layer ploughing by 28-30 cm for winter rye, for other crops ploughing by 20-22 cm; layer ploughing at 28-30 cm for winter rye, for other crops flat-cutting at 6-8 cm. Non-mouldboard tillage to a depth of 6-8 cm contributed to the formation of the highest density range during the growing season of crop rotation crops - 1.34-1.50 g/cm3, which approached the level of the equilibrium density of the fallow area (1.37-1.50). In the variants with layer ploughing, a decrease in soil density was observed only under winter rye by the end of the growing season to a level of 1.34-1.37 g/cm3. The aftereffects of these treatments on the following crops of the crop rotation were not observed. Deep tillage (flat-cutting and ploughing by 20-22 cm) significantly reduced the density of the soil in the crops of all grain crops of the crop rotation by 0.130.33 g/cm3, in comparison with the fallow. A high density of addition according to the treatment options when cultivating cereals was observed during the period of earing -maturating (1.31-1.50 g / cm3), perennial grasses of the first year of use - between the first and second mowing (1.43-1.49 g / cm3), perennial grasses of the second year of use - during regrowth (1.42-1.48 g/cm3). The density of the soil layer of 0-30 cm, created by various methods of basic processing, did not limit the level of productivity in the grain-grass crop rotation on grey forest soil, since there were no significant differences between the variants of the experiment for harvesting products.
Keywords: grey forest soil; grain-grass crop rotation; bulk density; methods of basic tillage; winter rye; spring wheat; barley; oats with oversowing of perennial grasses; grasses of the first year of use; grasses of the second year of use; yield.
Author Details: S. I. Zinchenko, D. Sc. (Agr.), chief research fellow, (e-mail: zinchenkosergei@mail.ru).
For citation: Zinchenko SI [Influence of basic tillage methods in grain-grass crop rotation on the density of grey forest soil]. Zemledelie. 2023; (3): 21-26. Russian. doi: 10.24412/00443913-2023-3-21-26. |
