CC BY
19
! 1 -1500
1 1 1
" 1 1 I К-701
Зама " -ioftycmu иово > DHUB ^Г -150К
1 }
Щ ж г/А т Щ SfY/ '///у
1 j 3-82
1 ЦТ 75Н
1__
1 1
1* 16 те 20 22 2Л 26
Рис. 2 - Зависимость глубины уплотнения (Нд) от влажности почвы (Ш, % в слое 30-50 см)
превышает пределы зоны допустимого уплотнения, начиная с влажности более 16%.
Экологически допустимой величиной зоны влажности для работы в агрегате с трактором К-701 является влажность 19%, при работе трактора Т-150К - 21%, а для трактора МТЗ-82 - 26%. Гусеничный трактор ДТ-75М может работать без остаточного уплотнения в любом рассматриваемом диапазоне влажности.
Выводы. На основании вышеизложенного можно утверждать, что использование колёсных машин в технологиях возделывания культур нужно осуществлять с учётом влажностного состояния поверхностного слоя, поскольку разрушение структуры почвы в меньшей степени происходит
при влажности поверхностного слоя в пределах 14,2-19,0%, что составляет 0,5-0,7 НПВ.
Наибольшее глубинное уплотнение создаётся движителями комбайна Дон-1500 в широком диапазоне влажности. В зоне более иссушенной почвы (W=15%) глубина уплотнения почвы колёсами тракторов К-701 и Т-150К примерно одинакова и ниже допустимого значения (40-45 см). Наименьшая глубина уплотнения создаётся движителем трактора ДТ-75Н в диапазоне влажности от 15 до 28%. Результаты исследования могут быть использованы для практического применения в хозяйствах при выборе технологии возделывания сельскохозяйственных культур с учётом складывающихся условий увлажнения почвы.
Литература
1. Адиньяев Э.Д., Халилов М.Б. Влияние разноглубинной обработки почвы на показатели плодородия, урожай и качество зерна озимой пшеницы в различных природных зонах // Известия Горского государственного аграрного университета. 2018. № 55 (1). С. 7-15.
2. Адиньяев Э.Д., Халилов М.Б. Влияние различных приемов обработки на динамику питательных веществ в почве и продуктивность озимой пшеницы в различных природных условиях // Известия Горского государственного аграрного университета. 2018. № 55 (1). С. 15-20.
3. Кузыченко Ю.А., В.В. Кулинцев В.В., Кобозев А.К. Эффективность обработки почвы в севооборотах на различных типах почв Центрального Предкавказья // Земледелие. 2017. № 4. С. 19-21.
4. Кузыченко Ю.А., В.В. Кулинцев В.В., Кобозев А.К. Обобщённая оценка дифференциации систем основной обработки почвы под культуры севооборота // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 8. С. 28-30.
5. Шукле Л. Реалогические свойства почв и грунтов. М.: Стройиздат, 1983. 368 с.
6. Савочкин В.А. Тяговый расчёт трактора. М.: МГТУ «МАМИ», 2001. 48 с.
7. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почвы. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.
8. Цукуров А.М. Теоретические основы экологической совместимости колёсных машин с почвой: автореф. дис. ... докт. техн. наук. / Рост. ин-т с.-х. машиностроения. Ростов-на-Дону, 1992. 46 с.
Влияние систем обработки почвы и доз удобрений на урожайность культур семипольного кормового севооборота
А.В. Парамонов, к.с.-х.н., А.В. Федюшкин, к.с.-х.н., ФГБНУ ФРАНЦ
Увеличение производства продукции растениеводства является актуальной проблемой земледелия. Для успешного решения данной проблемы необходимо учитывать множество факторов. Наибольшая продуктивность сельскохозяйственных культур формируется при оптимальных условиях для роста и развития растений. Одна из ведущих ролей в успешном разрешении данной проблематики принадлежит севообороту [1, 2]. Наличие в нём многолетних трав и зернобобовых культур содействует снижению доз применяемых азотных удобрений, чередование культур способствует со-
кращению численности вредителей, уменьшает вероятность проявления болезней и, как следствие, снижает пестицидную нагрузку на окружающую среду [3-5]. Выбор способа и своевременность обработки почвы существенно влияет на сохранение почвенной влаги и доступность её растениям, что напрямую воздействует на величину получаемого урожая. Особое внимание требуется уделить вопросам минерального питания растений. Рациональное применение удобрений в высокой степени определяет урожайность возделываемых культур и способствует сохранению почвенного плодородия [6].
Совокупное влияние вышеперечисленных факторов на урожайность и продуктивность се-
вооборота требует длительного изучения с задачей как можно более широкого охвата изменяющихся погодных условий. В связи с этим изучение влияния способа обработки почвы и доз вносимых удобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур в кормовом севообороте в условиях Приазовской зоны Ростовской области является актуальной задачей.
Материал и методы исследований. Многолетний опыт проводится на опытном поле ФГБНУ ФРАНЦ. Результаты изучения влияния некоторых агротехнических приёмов на урожайность кормовых культур были представлены ранее [7]. В 2008—2016 гг. изучалось влияние способов основной обработки почвы и различных доз минеральных удобрений на урожайность озимой и яровой пшеницы, комбинированных посевов злаковых и зернобобовых культур, кормовых трав, а также продуктивность севооборота в целом. Объектами исследования являлись севооборот, способы основной обработки почвы, а также различные дозировки минеральных удобрений. Закладку, проведение наблюдений и учётов осуществляли согласно методике полевого опыта [8]. Изучаемый севооборот имел следующую схему чередования культур: озимая пшеница — зернобобовая смесь — озимая пшеница — люцерна под покров ячменя — люцерна первого года использования — люцерна второго года использования — яровая пшеница.
В качестве основной обработки почвы изучались отвальная и безотвальная системы. Отвальная обработка почвы предусматривала вспашку под яровой ячмень, яровую пшеницу и злакобобовую травосмесь ПЛН-4-35 на глубину 23—25 см, боронование и культивации по мере выпадения осадков и появления сорных растений. Безотвальная обработка проводилась плоскорезом КПГ-2,2 на глубину 23—25 см с последующими боронованием и культивациями по мере необходимости.
Сорта сельскохозяйственных культур — районированные в зоне. Сроки посева и уборки, нормы высева — оптимальные, всхожесть семян соответствовала показателям 1-го класса посевных стандартов.
Схема внесения удобрения севооборота представлена в таблице 1.
Фосфорные удобрения в виде аммофоса (N — 12, Р2О5 — 52%) и калийные — KCl (60%) вносили под основную обработку, азотные — под основную и в подкормку в виде аммиачной селитры (34,5%) в фазу кущения и выхода в трубку. Метод размещения делянок систематический. Посевная площадь 52,5 м2, учётная — 25 м2. Повторность трёхкратная. Климат зоны континентальный, умеренно жаркий [9, 10]. Годовая температура воздуха составляет в среднем 9,6°С, сумма температур воздуха — 3200—3400°. Продолжительность тёплого периода — 230—260 дн., безморозного — 175—180 дн. Среднегодовое количество осадков составляет 500 мм, за тёплый период их выпадает до 300 мм. Данное количество осадков в сочетании с частыми ветрами и высокими температурами способствует частым проявлениям как воздушной, так и почвенной засухи. Почва опытного участка представлена чернозёмом обыкновенным карбонатным на лёссовидном суглинке. Толщина гумусового горизонта колеблется от 75 до 100 см. Содержание валового азота — 0,22—0,24%, общего фосфора — 0,17—0,18%, калия — 2,3—2,4%, минерального азота и подвижного фосфора — низкое, обменного калия — повышенное. Почва хорошо оструктурена. Сумма водопрочных агрегатов — 50—55%.
Результаты исследования. В процессе проведения исследования установлено статистически значимое увеличение урожайности культур севооборота при использовании минеральных удобрений вне зависимости от способа основной обработки почвы (табл. 2). В среднем за девять лет наблюдений наибольшая урожайность озимой пшеницы была отмечена при возделывании по злакобобовой травосмеси и внесении полного минерального удобрения в дозе N100P60-K90 как по отвальной, так и безотвальной обработке почвы, составив соответственно 55,89 и 56,10 ц/га. Минимальная прибавка урожайности наблюдалась при внесении только калийных удобрений в дозе К90, составив 4,7 ц/га при отвальной и 5,2 ц/га при безотвальной обработках, что связано с недостаточным содержанием в почве азота и фосфора при избытке калийного питания.
При возделывании после яровой пшеницы урожайность озимой пшеницы существенно снижалась по всем вариантам опыта. Прослеживались анало-
1. Схема опыта
Севооборот
Вариант
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
Озимая пшеница ЗБС
Озимая пшеница Ячмень + люцерна Люцерна 1-го года Люцерна 2-го года Яровая пшеница
н
£
N12 N3, NiC N3, N4 N4 Nft
К9
К3( К9
К„
Кб
N3^40 ^00Р60 N3^0
N«^30
N3
^0К150
Р«,К,
^0Рб0К,
N
N4
40
В среднем на 1 га
К6
N4^3,
N,
I
Р
N120^60
^120К90
Р60К90
^120Р60К90
60
Р
N30-K30
Р40К30
^30Р40К30
40
Р
^100К90
Р60К90
^100Р60К90
60
Р
60
Р
^0К60
Р30К60
^60Р30К60
30
Р
^9К60
Р36К60
^60Р36К60
36
гичные тенденции изменения урожайности при внесении минеральных удобрений и обработкам почвы, как и по предшественнику злакобобовая смесь (ЗБС).
Урожайность зернобобовой смеси имела максимальные значения при внесении полного минерального удобрения (К30Р40К30). Так же как и у озимой пшеницы, из удобряемых вариантов опыта минимальные значения урожайности ЗБС отмечались при внесении только калийных удобрений в дозе К30, объясняется данный факт теми же причинами, что и у озимой пшеницы.
Способ основной обработки почвы не оказывал значимого влиянии на урожайность ярового ячменя, под покров которого высевалась люцерна. Реакция на одни и те же нормы удобрений на изучаемых способах основной обработки почвы была одинаковой. Максимальная урожайность была получена как по отвальной или безотвальной обработке почвы при внесении К30Р60К150 (вариант IX) и составила 27,2 ц/га. Наименьшие прибавки урожайности были получены от внесения только калийных удобрений К150 (вариант IV).
Посевы люцерны 1-го года использования при обеих изучаемых системах обработки почвы давали наибольшие прибавки урожайности в IX варианте опыта, где были внесены только азотные удобрения в дозе К40. Их применение, по-видимому, наложилось на последействие внесённого под предшественник полного минерального удобрения в дозе К30Р60К150. Последействием применяемых удобрений можно объяснить рост урожайности по сравнению с контрольным вариантом в тех вариантах, где непосредственно под люцерну удобрения не вносились
(III—VIII). Наименьшая прибавка урожайности также была отмечена в IV варианте опыта, где под смешанный посев ярового ячменя и люцерны вносили только калийные удобрения в дозе К150.
Люцерна 2-го года использования, так же как и люцерна 1-го года использования, давала максимальную урожайность и прибавки к контролю на IX варианте опыта. Необходимо отметить, что во II и IX вариантах опыта непосредственно на люцерне 2-го года использования применялись одинаковые дозы азотных удобрений. Обнаруженное при этом преимущество IX варианта обусловлено последействием вносимых удобрений.
Наибольшие значения урожайности яровой пшеницы, так же как и по другим культурам севооборота, отмечались при внесении полного минерального удобрения (вариант IX). Существенные различия в урожайности при применении одной и той же дозы удобрений на отвальной и безотвальной системе обработки почвы при возделывании данной культуры отсутствовали.
Таким образом, способ основной обработки почвы не оказывал существенного влияния на урожайность культур в севообороте. Максимальные значения данного показателя отмечались при использовании полного минерального удобрения в средней дозе К60Р36К60 на 1 га площади севооборота. Данный вывод подтверждает результаты исследований, проведённых ранее в ФГБНУ ФРАНЦ (ранее ФГБНУ «ДЗНИИСХ») [11, 12].
Эффективность применения удобрений, вносимых под культуры севооборота, наиболее полно отражает такой показатель, как его продуктивность, выраженная в зерновых единицах.
2. Средняя урожайность культур севооборота 2008—2016 гг., ц/га
Культура
Вариант озимая ЗБС озимая ячмень + люцерна люцерна яровая
пшеница пшеница люцерна 1-го года 2-го года пшеница
Отвальная обработка
I 32,89 20,90 38,09 17,37 36,97 46,60 16,96
II 43,09 26,89 47,13 23,56 50,89 61,74 22,46
III 40,20 25,20 47,57 21,87 50,20 64,31 21,46
IV 36,69 24,20 42,79 20,60 47,00 57,47 19,74
V 45,19 27,53 51,76 23,54 50,29 55,29 21,94
VI 43,04 26,01 47,77 22,66 48,56 55,34 22,09
VII 44,50 25,91 48,19 23,24 52,66 59,03 22,27
VIII 43,61 24,81 46,86 23,31 51,14 62,74 20,89
IX 49,94 30,09 55,89 27,20 56,79 68,96 25,57
НСРо5 1,13 1,04 2,43 1,07 0,97 2,53 0,86
Безотвальная обработка
I 34,54 22,83 38,20 18,29 37,33 45,20 16,56
II 43,79 29,04 50,29 23,41 47,93 55,66 21,56
III 42,47 27,19 48,61 22,30 51,86 57,53 19,79
IV 39,46 25,81 43,40 21,11 44,27 52,73 18,29
V 46,51 28,70 53,19 25,17 48,70 55,17 21,94
VI 46,31 26,60 49,04 23,49 45,34 51,27 21,49
VII 45,63 27,73 50,73 24,23 50,77 56,07 21,80
VIII 43,91 27,29 47,39 24,29 50,07 59,99 20,26
IX 47,84 31,71 56,10 27,20 55,51 66,99 24,53
НСРо5 1,34 0,86 1,27 1,33 2,22 2,01 0,74
В среднем за период 2008—2016 гг. наибольшие значения данного показателя отмечены в IX варианте опыта вне зависимости от способа основной обработки почвы, как наиболее полно обеспечивающим сельскохозяйственные растения минеральным питанием. В данном варианте опыта за ротацию севооборота на 1 га площади вносилось в среднем К60Р36К60. Прибавка продуктивности при данной дозировке удобрений составляла 12,29 ц зерн. ед/га по отвальной и 11,37 ц/га по безотвальной обработке почвы соответственно (табл. 3).
3. Продуктивность зернотравяного севооборота 2008—2016 гг., ц зерн. ед/га
£ Обработка
к отвальная безотвальная
& т продуктивность прибавка продуктивность прибавка
I II III IV V VI VII VIII IX 24,84 32,45 31,54 29,02 32,94 31,57 32,49 31,96 37,13 7,61 6,70 4,18 8,10 6,73 7,65 7,11 12,29 25,44 32,58 31,82 29,12 33,67 31,84 33,07 32,29 36,81 7,14 6,38 3,68 8,23 6,40 7,63 6,85 11,37
Наименьшие прибавки данного показателя отмечались в случае применения только калийных удобрений (вариант IV) и составляли при отвальной 4,18, а при безотвальной — 3,68 ц зерн. ед/га. В целом продуктивность севооборота при применении одних и тех же доз удобрений на отвальной и безотвальной обработке почвы имела близкие величины. Так, значения данного показателя в III варианте на отвальной и безотвальной обработке почвы были весьма близкими и находились в пределах 32,54—32,58 ц зерн. ед/га. Данный факт позволяет говорить об отсутствии преимущества одного способа обработки почвы над другим при сравнении их в разрезе получаемой продуктивности севооборота.
Расчёт окупаемости применяемых удобрений показал высокую отзывчивость культур севооборота на их применение (рис.).
Максимальные значения окупаемости при обеих системах обработки почвы отмечались на VI варианте, что связано с низкими дозировками вносимых азотных удобрений (21 кг д.в. на 1 га севооборотной площади). На фоне отвальной вспашки данный показатель составил 32,0, а на безотвальной обработке почвы — 30,5 кг/кг д.в. Вторым по величине окупаемости минеральных туков являлось внесение только фосфорных удобрений (вариант III), где данный показатель составлял 18,6 кг/кг д.в. при отвальной и 17,7 кг/кг д.в. при безотвальной обработке за счёт более эффективного соотношения прироста урожайности культур к единице действующего вещества удобрения.
Минимальной окупаемостью характеризовалось одностороннее применение калийных удобрений (вариант IV), где при отвальной обработке данный показатель составлял 7,0, а при безотвальной — 6,1 кг/кг д.в., что связано с минимальными прибавками урожайности культур и продуктивности севооборота в целом.
При внесении полного минерального удобрения (вариант IX) окупаемость составляла 7,9 кг/кг д.в. при отвальной и 7,3 кг/кг д.в. при безотвальной обработке почвы.
Выводы. В условиях Приазовской зоны Ростовской области применение минеральных туков в семипольном кормовом севообороте позволяет существенно увеличить как урожайность отдельных культур, так и продуктивность севооборота в целом. При этом отвальная и безотвальная системы основной обработки почвы не имеют достоверных преимуществ друг перед другом по урожайности и продуктивности посевов и могут применяться одинаково успешно.
В среднем за девять лет исследования максимальная урожайность и продуктивность изучаемого севооборота достигались при внесении полного минерального удобрения в дозе К60Р36К60 на
Рис. - Окупаемость удобрений в севообороте в зависимости от обработки почвы, кг/кг д.в.
1 га площади севооборота, независимо от способа основной обработки почвы, что позволяло повысить его продуктивность на 12,29—11,37 ц зерн. ед./га, при этом окупаемость удобрений составляла 7,9—7,3 кг/кг д.в.
Литература
1. Зональные системы земледелия Ростовской области (на период 2013—2020 гг.) / С.Г. Бондаренко, О.Ф. Горбаченко, Ф.И. Горбаченко [и др.]. Ч. 2. Ростов-на-Дону, 2012. 307 с.
2. Листопадов И.Н. Севообороты южных регионов. Ростов-на-Дону, 2005. 276 с.
3. Парамонов А.В., Медведева В.И. Влияние севооборотов, способов обработки почвы, удобрений на урожайность гороха в Приазовской зоне Ростовской области // Достижения науки и техники АПК. 2016. № 2 (30). С. 46-48.
4. Колмаков Ю.В., Тимошин А.А., Распутин В.М. Повышение производства высококачественного зерна // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2001. № 2. С. 17-19.
5. Федюшкин А.В., Парамонов А.В., Медведева В.И. Влияние систематического применения удобрений на продуктивность
зернотравяного севооборота // Бюллетень науки и практики. 2018. Т. 4. № 6. С. 107-112.
6. Севооборот и воспроизводство плодородия почвы. Результаты 30-летнего стационарного опыта: матер. междунар. науч.-практич. конф., Москва, 2012 г. / редкол.: Н.С. Ма-тюк, И.Н. Алпатова. М.: РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева.
2012. 635 с.
7. Парамонов А.В. Влияние некоторых приёмов агротехники на урожайность культур кормового севооборота // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 3 (53). С. 50-53.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1985. 351 с.
9. Агроклиматические ресурсы Ростовской области. Л.: Гид-рометиздат, 1972. 252 с.
10. Косенко Т. Г. Агроклиматические ресурсы Ростовской области // Современная школа: сб. ст. участн. IX Всерос. конкурса инновац. образоват. технологий. Киров, 2018. С. 159-164.
11. Целуйко О.А., Медведева В.И. Влияние агроприёмов на урожайность культур зернотравяных севооборотов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.
2013. № 5 (43). С. 29-31.
12. Лабынцев А.В., Целуйко О.А., Медведева В.И. Продуктивность зернотравяных севооборотов на чернозёме обыкновенном // Зерновое хозяйство России. 2012. № 4. С. 27-32.
Питание растений азотом на серых лесных почвах Верхневолжья
В.В. Окорков, д.с.-х.н., Л.А. Окоркова, ст.н.с., О.А. Фенова,
к.с.-х.н., ФГБНУ Верхневолжский ФАНЦ
Распаханные серые лесные почвы в Верхневолжье занимают площадь 305 тыс. га [1]. По сравнению с окружающими дерново-подзолистыми почвами они имеют значительный пахотный горизонт (25-30 см), более высокое содержание гумуса (2,3-4,5%), меньшую кислотность (рНКС1 — 5,2-6,5). Они нередко богаты карбонатами и отличаются высокой степенью насыщенности основаниями (75-95%), а также лучше обеспечены азотом и зольными элементами [2]. По всему почвенному профилю в них отсутствует обменный алюминий в количестве, токсичном для корневых систем возделываемых культур [3].
Решающая роль азотных удобрений в повышении продуктивности возделываемых культур выявлена на дерново-подзолистых почвах Центрального региона [4]. Азотные удобрения и навоз оказывают определяющее влияние на продуктивность 8- и 7-польных севооборотов и на серых лесных почвах Верхневолжья [5]. При этом установлена тесная степенная или гиперболическая связь средней ежегодной продуктивности их со средними запасами нитратного азота в слое почвы 0-40 см в ранний период вегетации возделываемых культур. Такие же взаимосвязи были установлены между первым параметром и суммой запасов нитратного и аммонийного азота в жидкой фазе почв в ранний период вегетации культур в тот же срок (мобильным фондом азота) [6]. Содержание аммонийного азота в ней оценивали расчётным путём. В то же время концентрацию и запасы аммонийного азота в жидкой фазе почвы можно определить и с по-
мощью ионоселективного электрода на ионы КН4+. Поэтому целью исследования было сравнение расчётных и экспериментальных значений содержания аммонийного азота в жидкой фазе серых лесных почв Верхневолжья.
Материал и методы исследования. Исследование выполнено на основе почвенных образцов многолетнего стационарного опыта ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ», заложенного на серых лесных почвах в 1991-1993 гг. Опыт был развернут в трёх полях в севообороте: 1) занятой пар (викоовсяная смесь); 2) озимая рожь; 3) картофель; 4) овёс с подсевом трав (клевер + тимофеевка); 5) травы 1-го года пользования; 6) травы 2-го года пользования; 7) озимая рожь; 8) ячмень. Опыт развертывался по одному полю севооборота в год. Повторность его трёхкратная, площадь делянки 100 м2 (5х20 м). Размещение делянок рендомизированное. Площадь учётной делянки при уборке зерновых составляет 44 м2, картофеля - 28 м2. Урожай однолетних и многолетних трав учитывали парцеллярным способом [7].
В начале первой ротации проводили известкование по полной гидролитической кислотности. На его фоне изучали влияние различных доз подстилочного навоза КРС (40; 60 и 80 т/га) за севооборот, вносимых под озимую рожь после уборки занятого пара.
Кроме того, определяли степень воздействия минеральных удобрений, их сочетания на агрохимические (ежегодно), химические и физико-химические (в конце ротации) параметры серых лесных почв в слое 0-40 см. Во второй и третьей ротациях севооборота изучали последействие известкования.
