Влияние способов основной обработки почвы на ее водный и питательный режимы при возделывании сахарной свеклы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 633:33:631 :631.41/.432

Влияние способов основной обработки почвы на ее водный и питательный режимы при возделывании сахарной свеклы

основную обработку почвы в зерно-паропропашном севообороте с внесением (NPK)59 + II т/га навоза.

Литература

1. Витер А.Ф., Турусов В.И., Гармашов В.М., Гаврилова С.А. Обработка почвы как фактор регулирования почвенного плодородия. - Воронеж: Истоки, 2011. -208 с.

2. Олейников И.В. Эффективность мелкой обработки почвы при возделывании сахарной свеклы в Центральном Черноземье/Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Курск, 2006. - 19 с.

3. Небавский В.А., Чернявская С.А. «1\1о-ТИ1» vs «Классика»//Аграрный консультант, 2011. - № 1. - С. 16-20.

4. Черкасов Г.Н., Дубовик Е.В., Дубовик Д.В., Казанцев С.И. Плодородие чернозема типичного при минимизации основной обработки//3емледелие, 2012.

- № 4. - С. 23-25.

5. Карабутов А.П., Соловиченко В.Д., Уваров Г.И., Найденов А.А. Способы повышения урожайности озимой пшеницы и сахарной свеклы в Белгородской обла-сти/Биологизация адаптивно-ландшафтной системы земледелия - основа повышения плодородия почвы, роста продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения окружающей среды: Матер. Всеросс. науч.-практ. конфер. БНИИСХ. - Белгород: Отчий край, 2012.

- С. 84-90.

6. Гулидова В.А. Теоретические основы повышения урожайности культур и снижения энергозатрат в севообороте с рапсом при разных системах основной обработки почвы в лесостепи ЦЧР/Ав-тореф. дис. ... докт. с.-х. наук. - Воронеж, 2000. - 46 с.

Efficiency of main soil treatment for sugar beet in Central Chernozem zone

O.K. Borontov, P.A. Kosyakin, M.N. Elfimov, E.N. Manaenkova, S.S. Popov, E.V. Enin, D.S. D'yakov, V.A. Korolev

Long-term influence of main soil treatment and fertilizers applied for leached black earth upon humus content, nutrients, growth and productivity of sugar beet and efficiency of its cultivation is shown. Keywords: soil treatment, sugar beet, productivity, humus, nutrients, leaf surface, beet root.

В.А. ВОРОНЦОВ, кандидат сельскохозяйственных наук

Тамбовский НИИ сельского

хозяйства

E-mail: tniish@mail.ru

Проанализированы изменения водного и питательного режимов, происходящие в типичном черноземе в результате применения различных способов основной обработки почвы в зернопаро-пропашном севообороте.

Ключевые слова: сахарная свекла, обработка почвы, влажность почвы, элементы питания, сахаристость, урожай.

Сахарная свекла - одна из наиболее трудоемких и энергоемких культур, выращиваемых в северо-восточной части Центрального Черноземья, к тому же снижающая при определенных условиях естественное плодородие почвы. Первостепенное значение в технологии возделывания этой культуры придается обработке почвы, которая является основой технологии и важнейшим средством регулирования водного и питательного режимов почвы [I], обеспечивающих получение хороших урожаев при разных погодных условиях. В последние годы появилось много публикаций о переходе на ресурсосберегающие технологии возделывания пропашных культур, основанные на мелкой безотвальной обработке почвы, свидетельствующих о том, что в большинстве регионов России не было получено положительных результатов [2].

В условиях юго-востока ЦЧЗ наиболее оптимальный способ обработки черноземных почв под сахарную свеклу, обеспечивающий высокие устойчивые урожаи культуры -вспашка на 20-22 и 25-27 см в отвальных и комбинированных системах обработки почвы в севообороте [3, 4].

В 2001-2011 гг. в Тамбовском НИИ сельского хозяйства сравнивали различные системы основной обработки почвы в полевом четырехпольном зернопаропропашном севообороте: чистый (черный) пар - озимая

пшеница - сахарная свекла - ячмень.

Изучались четыре системы основной обработки почвы: традиционная отвальная на 20-22 см в пару и под зерновые культуры и на 27-30 см - под сахарную свеклу; бессменная поверхностная на 8-10 см под все культуры севооборота; бессменная безотвальная в пару и под зерновые культуры на 20-22 см, под сахарную свеклу - на 27-30 см; комбинированная, сочетающая отвальную вспашку на 27-30 см под сахарную свеклу с безотвальной обработкой на 20-22 см в пару и под зерновые культуры.

В качестве минерального удобрения под основную обработку вносили азофоску (N60P60K60). Для проведения отвальной вспашки использовали плуг ПН-5-35, для безотвальной обработки - чизельный плуг ПЧ-2,5, для поверхностного рыхления - дисковую борону БДТ-3,0. Во все годы исследований обязательным было проведение перед основной обработкой дискового рыхления с помощью БДТ-3,0.

Почва стационарного поля - чернозем типичный мощный тяжелосуглинистый, содержащий в пахотном слое 7,3-7,5 % гумуса. Содержание подвижного фосфора и обменного калия - от среднего до высокого.

Погодные условия в годы проведения опытов резко отличались. Пять лет(2002, 2005, 2007, 2009, 2010)с суммой осадков за вегетационный период 57-70,1 % от многолетней нормы характеризовались как засушливые, в особенности 2010 г., когда за вегетационный период выпало всего 162,5 мм осадков (57 % от среднемноголетней нормы), а температурный режим был выше сред-немноголетнего значения на 5,1 °С. Шесть лет (2002, 2003, 2006, 2007, w 2009, 2010) отличались весенней s засухой. Благоприятными и средни- л ми по увлажнению были 2001, 2003, S 2004, 2006, 2008 и 2011 гг., когда за i вегетационный период выпадало 2 осадков в 1,1-1,2 раза больше сред- R немноголетней нормы. Все это по- м зволило наиболее объективно и все- о

Q

láóááíóéá ¡Ráü..p65 23 23.04.2013, 18:50

202 199 214

62 1 58 1 • 1

Ш 1-1 1 _ ■ 1 _ и

Традиционная Бессменная Бессменная Комбинированная отвальная поверхностная безотвальная

I 0-30 см Я 0-100 см

Рис. 1. Содержание продуктивной влаги в почве при разных системах ее обработки в севообороте перед посевом сахарной свеклы, мм (2001-2011 гг.)

сторонне оценить влияние разных систем обработки почвы на ее водный и питательный режимы.

В опытах высевали сорт сахарной свеклы Рамонская односемянная 047 (2001-2004 гг.) и гибриды иностранной селекции Победа, Фрея, Орикс, Крокодил, Гранате (2005-2011 гг.). Для борьбы с сорной растительностью применяли гербициды Бетарен Экспресс АМ, Карибу, Лорнет, Форвард, Митрон. Из инсектицидов использовали Фаскорд, Кинфос, из фунгицидов - Титул 390.

Наши исследования свидетельствуют о том, что достоверных различий по запасам продуктивной влаги в весенний период (перед посевом сахарной свеклы) между различными системами обработки почвы выявлено не было (рис. 1). В то же время необходимо отметить, что в опытах наблюдалась тенденция к снижению запаса влаги в варианте технологии, основанной на бессменной поверхностной обработке почвы. Причем,данная закономерность прослеживалась как в пахотном, так и метровом слоях почвы. Наибольшие ее значения были зафиксированы в вариантах с бессменной безотвальной и комбинированной (отвально-безотвальной) обработками (в мет-

ровом слое - на 3,4 и 5,9 %, в пахотном - на 4,8 и 1,6 % больше, чем на фоне отвальной системы обработки).

Важным показателем, характеризующим запас влаги ко времени посева сахарной свеклы, является распределение его по почвенному профилю. Нами установлено, что в среднем за годы опытов в первом полуметровом слое почвы по вспашке сосредотачивалось 50,4 %, по поверхностной обработке - 47,9 %, безотвальной - 51,8 %, комбинированной - 49,8 % общего количества влаги. Во втором полуметровом слое доля запасов влаги составляла по вспашке - 49,3 %, по поверхностной - 52,1 %, по безотвальной - 51,8 % и комбинированной - 48,1 %.

Наблюдения показали, что наименьший расход влаги на единицу площади за вегетационный период был в варианте с поверхностной обработкой почвы - 358 мм (табл. 1). В вариантах с отвальной, безотвальной и комбинированной системами, где под свеклу проводилась вспашка, расход воды был соответственно на 9,1; 7,1 и 15,7 мм выше.

Расход влаги на единицу продукции (коэффициент водопотребле-ния) был наиболее продуктивным при комбинированной отвально-бе-

зотвальной системе обработки почвы - 6,97 мм/т корнеплодов, что практически соответствовало расходу влаги в варианте с отвальной системой обработки, где расход воды составил 7,03 мм/т. Наибольшая величина показателя отмечалась по поверхностной обработке (7,57 мм/т), что на 7,7 % больше, чем при отвальной. Однако урожай корнеплодов в первом случае был значительно ниже, чем на фоне отвальной обработки почвы. Следовательно, в варианте с поверхностной обработкой терялось больше влаги за счет диффузного испарения. По комбинированной отвально-безотвальной обработке, наоборот, расход влаги был наиболее продуктивным.

Таким образом, в условиях северо-востока Центрального Черноземья бесплужные способы основной обработки почвы не имеют преимущества в накоплении, сохранении и расходовании почвенных запасов влаги перед отвальной обработкой.

Содержание в почве доступных для растений питательных веществ является одним из главных показателей ее плодородия и важным условием, определяющим величину урожая. Среди всех питательных веществ, необходимых для формирования продуктивности культуры, наибольшее значение имеют подвижные формы азота, фосфора и калия.

Нами установлено, что в среднем за годы исследований перед посевом сахарной свеклы содержание и запасы азота в пахотном слое практически не зависели от способов основной обработки почвы. Отмечалась лишь тенденция повышения запасов азота в вариантах с безотвальной и комбинированной системами. Содержание этого элемента варьировало по вариантам от 53,5 до 54,1 мг/кг.

Вместе с тем, способы обработки почвы оказали заметное влияние на распределение запасов азота по профилю пахотного слоя (табл. 2). Так, в варианте со вспашкой в слое 0-10 см находилось 34,4 % азота, тогда как в варианте с поверхностной обработкой - 39,1 %, с безотвальной -39,4 %. В слое 10-20 см, напротив, доля запасов этого элемента была выше при вспашке - 35 %, при поверхностной - 32,3 % и безотвальной обработке - 32,6 %. По вспашке отмечалось даже некоторое повышение содержания азота в слое 10-20 см по сравнению с верхним слоем. В слое почвы 20-30 см запасы азота не зависели от систем об-

1. Водопотребление сахарной свеклы, мм (в среднем за 2001-2011 гг.)

Запасы продук- Суммар- Коэффици-

Система обработки почвы тивнои влаги в метровом слое Расход воды из Выпало осадков ное во-допот- ент водопот-ребления,

перед посевом перед уборкоИ почвы ребле-ние мм2на212т продукции

Традиционная 202,4 60,1 142,3 224,8 367,1 7,03

отвальная

Бессменная 198,6 6S,4 133,2 224,8 3S8,0 7^7

поверхностная Бессменная 209,0 68,7 140,3 224,8 36S,1 7,19

безотвальная

Комбинирован- 213,6 64,7 148,9 224,8 373,7 6,97

ная (отвально-безотвальная)

24

т/га

80 п

60 щ

о

15 10 5 О

68,3

32.3—

-25,5-

58

-ЖО.

62.3

34.Я

Традиционная отвальная

Бессменная поверхностная

Урожайность сорта

Бессменная безотвальная

Урожайность гибридов

Комбинированная

___-__---, ^

5,41__

ад_

_6ГПГ

Традиционная отвальная

Бессменная поверхностная

Бессменная безотвальная

Сбор сахара:

Гибриды

Комбинированная

Сорт

Рис. 2. Продуктивность сорта и гибридов сахарной свеклы при разных системах обработки почвы

в севообороте (2001-2011 гг.)

работки почвы. При всех системах обработки они были ниже, чем в верхнем (0-10 см) и среднем (10-20 см) слоях.

При всех системах обработки почвы в слое 0-10 см содержалось больше питательных веществ. Вниз по профилю пахотного горизонта содержание их снижалось. В большей степени это касалось содержания подвижного фосфора и обменного калия в вариантах с поверхностной обработкой почвы. Так, содержание подвижного фосфора в слое 10-20 см 20-30 см было в 1,3 раза, в слое 20-30 см в раза ниже, чем в слое 0-10 см. По безотвальной обработке эта разница составила 1,1 и 1,4 раза соответственно. Аналогичная тенденция по профилю почвы наблюдалась и по калию, с той лишь разницей, что содержание его по вспашке в слое 10-20 см было выше, чем в слое 0-10 см, на 6,9 и 2,2 %.

По бесплужным обработкам (поверхностной и безотвальной) разница в содержании калия в слоях 0-10 и 1020 составляла S2 и 27 мг/кг почвы, а между слоями 0-10 и 20-30 см разница варьировала в зависимости от обработки от 79 до 48,0 мг/кг.

На фоне комбинированной от-вально-безотвальной системы, как и традиционной отвальной, питательные элементы распределялись более равномерно, с преимуществом их количества в слое 0-20 см.

Наибольшее количество подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое почвы было в вариантах с традиционной отвальной и комбинированной системами обработки почвы, а наименьшее - в варианте с поверхностной обработкой.

Таким образом, замена вспашки на бесплужную, и особенно поверхностную бессменную обработку в севообороте способствует более силь-

2. Содержание подвижных форм питательных веществ в почве перед посевом сахарной свеклы в зависимости от системы основной обработки почвы в севообороте, мг/кг (в среднем за 2002-2011 гг.)

Обработка почвы в севообороте Слой почвы, см Общий азот (МН4+М03) РА К2О

Традиционная отвальная 0-10 55,2 152,5 172,0

10-20 56,3 152,7 184,4

20-30 49,0 141,0 164,6

0-30 53,5 148,7 173,7

Бессменная поверхностная 0-10 63,2 171,5 207,0

10-20 52,2 126,7 154,8

20-30 46,1 111,3 128,1

0-30 53,8 136,5 163,3

Бессменная безотвальная 0-10 64,0 167,1 190,6

10-20 53,0 145,9 164,1

20-30 45,4 117,0 142,8

0-30 54,1 143,4 165,8

Комбинированная (отвально-безотвальная) 0-10 10-20 20-30 0-30 56,3 52,6 53,1 54,0 161,9 150,0 131,6 147,8 179,6 184,6 165,3 176,5

ной дифференциации пахотного слоя по запасам подвижных форм элементов питания. Такая особенность распределения питательных элементов по профилю с концентрацией их в верхнем слое почвы может стать одной из причин снижения урожайности культуры, и особенно в годы с весенней засухой.

Более благоприятные условия водного и пищевого режимов при комбинированной отвально-безотвальной системе основной обработки обусловили большую урожайность как сорта, так и гибридов сахарной свеклы (рис. 2). Урожайность сорта Рамонская односемянная 047 составила 34,8 т/га, гибридов - в среднем 64,0 т/га, что выше, чем при традиционной отвальной обработке на 2,1 и 0,7 т/га. Наименьшая продуктивность отмечалась в варианте с поверхностной обработкой: по сорту - 28^ т/га, по гибридам - S8,0 т/га, что меньше на 4,2 и S,3 т/га, чем при традиционной отвальной обработке. В целом гибриды иностранной селекции превышали сорт отечественной селекции по урожайности в среднем на 30,2 т/га.

Сахаристость корнеплодов в целом была более высокой у сорта (17,7-19,0 %), чем у гибридов (17,617,9 %). При этом сахаристость корнеплодов сорта в варианте с бесплужными обработками была на 0,21,1 % выше, чем с отвальной обработкой, что нельзя сказать о гибридах, где сахаристость корнеплодов оставалась практически одинаковой по всем вариантам обработки почвы (17,6-17,9 %).

Сбор сахара в среднем за годы исследований, как и урожайность корнеплодов, у гибридов был выше на S,2S т/га, нежели у сорта. Сбор сахара за счет повышения урожайности был выше в вариантах, где применяли вспашку под сахарную свеклу при комбинированной системе основной обработки почвы в севообороте. Самый низкий сбор сахара получен в варианте с поверхностной обработкой ^,41 и 10,26 т/га).

Таким образом, в условиях севе-

2S

УДК 633.63:631.5:631.559

Влияние различных агротехнических приемов на урожайность сахарной свеклы в севооборотах Белгородской области

ро-востока Центрально-Черноземного региона под сахарную свекпу наи-бопее эффективна отвальная вспашка при комбинированной отвапьно-безотвальной системе обработки почвы в зернопаропропашном севообороте, где в паровом поле и под зерновые культуры проводится безотвальная обработка на 20-22 см, а под сахарную свеклу - вспашка на 27-30 см.

Полученные результаты исследований дают основание рекомендовать производству при возделывании сахарной свеклы менее трудоемкую безотвальную обработку на 27-30 см, обеспечивающую, без существенного изменения водно-пищевого режима почвы, продуктивность культуры на уровне урожая, получаемого на фоне наиболее затратной отвальной вспашки.

Литература

1. Ресурсосберегающие системы обработки почвы - М.: Агропромиздат, 1990.

- 242 с.

2. Селезнев А.М., Наливайко C.B. Эффективность приемов основной обработки почвы в юго-восточной части зоны неустойчивого увлажнения Краснодарского края//Сахарная свекла, 2010.

- № 1. - С.12-15.

3. Турусов В.И., Гармашов В.М., Ви-тер А.Ф., Гаврилов С.А., Михина Т.И. Продуктивность сахарной свеклы при различных способах и системах обработки почвы в севообороте/Инновации в свеклосахарном производстве. - Воронеж, 2012. - С. 295-301.

4. Боронтов O.K., Косякин С.С., Мана-енкова Е.Н., Елфимов М.Н., Попов С.С., Енин Е.В. Некоторые особенности роста сахарной свеклы при различных системах основной обработки почвы/Инновации в свеклосахарном производстве. -Воронеж, 2012. - С. 199-204.

Influence of ways of main soil treatment on its water and nutrition modes for sugar beet cultivation

V.A. Vorontsov

w ^

® Changes of water and nutrition modes ,f in the typical chernozem as a result of use z of various systems of main soil treatment a in grain-tilling crop rotation have been | analysed.

Keywords: sugar beet, soil treatment, <£ humidity of the soil, nutrition elements, 2 sugar content, yield.

n ■

26

B.B. НИКИТИН, В.Д. СОЛОВИЧЕНКО, доктора сельскохозяйственных наук B.B. НАВАЛЬНЕВ, А.П. КАРАБУТОВ, кандидаты сельскохозяйственных наук Белгородский НИИ сельского хозяйства

E-mail: valentin_1937@list.ru

В четырехфакторном длительном опыте изучено влияние вида севооборота, способов основной обработки почвы, органических (навоза) и минеральных удобрений на продуктивность сахарной свеклы в лесостепной зоне Центрально-Черноземного региона. Выявлена максимальная продуктивность культуры в зависимости от вида севооборота, способа обработки почвы и уровня удобренности.

Ключевые слова: урожайность свеклы, эффективность удобрений, вид севооборота, способ обработки почвы.

Основной проблемой земледелия является сохранение органического вещества в почве. Решение проблемы простого и расширенного воспроизводства плодородия почв лежит в плоскости получения бездефицитного и положительного баланса органического вещества и зольных элементов в севообороте.

Севооборот - важное средство восстановления и повышения плодородия почвы, способствующее регулированию процессов накопления и разложения органического вещества, новообразования и минерализации гумуса, оптимизации уровня водного, воздушного и пищевого режимов почвы, улучшению фитосанитарно-го состояния посевов.

На воспроизводство почвенного плодородия оказывает влияние способ обработки почвы. В последнее время наряду с традиционной вспашкой все больше внимания уделяется и другим способам - минимальной, безотвальной и нулевой. В системе севооборотов все они имеют право на существование, и их применение

зависит от конкретной ситуации в аг-роценозе.

В длительном опыте, заложенном в Белгородском НИИ сельского хозяйства в 1987 г., мы изучали влияние названных факторов на урожайность сахарной свеклы. Почва опытного участка - чернозем типичный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке, содержащий в пахотном слое 5,18-5,32 % гумуса, 52-58 мг подвижного фосфора и 95-105 мг на 1 кг почвы обменного калия, рН 5,8-6,4.

' 1 СОЛ. ' '

Исследования проводились в пятипольных севооборотах: зернотра-вянопропашном с 20 % пропашных культур (озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень + многолетние травы - травы 1 г.п. - травы 2 г.п.); зер-нопропашном с 40 % пропашных культур (озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень - кукуруза на силос - горох); зернопаропропашном с 60 % пропашных культур (озимая пшеница - сахарная свекла - кукуруза на силос - кукуруза на зерно -черный пар).

В опыте изучали три способа основной обработки почвы (вспашку, безотвальную и минимальную обработки) и три системы удобрения -органическую, минеральную и орга-номинеральную с тремя уровнями удобренности (без удобрений, одна и две дозы удобрений и их комбинации).

Отвальную вспашку в зависимости от возделываемой культуры проводили на глубину 22-27 см, безотвальную обработку без оборота пласта почвы - плугом типа «Параплау» на ту же глубину. При минимальной обработке рыхление осуществляли дисками на глубину 10-15 см.

Из органических удобрений вносили навоз один раз за ротацию севооборотов, под сахарную свеклу, в дозах 40 и 80 т/га (соответственно в расчете на простое и расширенное воспроизводство плодородия).

Минеральные удобрения вносили ежегодно под каждую культуру. Оди-

làôààîoêà ïî+âû..p65 26 23.04.2013, 18:50