CC BY
16
Научная статья
УДК 633.17; 631.51.01
doi: 10.37670/2073-0853-2021-90-4-57-61
Влияние способов основной обработки почвы на условия развития и эффективность возделывания проса
Игорь Владимирович Васильев1, Юрий Александрович Гулянов2,
Юлия Николаевна Бакаева1, Роман Радикович Кунисов1
1 Оренбургский государственный аграрный университет
2 Институт степи Уральского отделения РАН
Аннотация. В статье обоснована рациональность применения различных способов обработки почвы под просо: ежегодная вспашка, ежегодное плоскорезное рыхление, ежегодное мелкое рыхление культиватором на 12 - 14 см и ежегодное мелкое рыхление дисковой бороной на 10 - 12 см. Проведён анализ агрофизических показателей почвы, влагообеспеченности, урожайности зерна и рентабельности производства. Полученные данные показывают, что за период вегетации проса влага расходовалась более эффективно на варианте, где проводится ежегодное плоскорезное рыхление: коэффициент водопотребления составил 856 м3/т. Другие способы обработки почвы способствовали увеличению этого показателя от 918 до 1150 м3/т. Установлено, что весной перед посевом структурное состояние почвы при всех способах обработки почвы существенно не различалось. К уборке интенсивные способы обработки привели к ухудшению агрегатного состояния почвы по всем горизонтам, мелкие обработки не вызвали значительных изменений. Перспективным вариантом обработки почвы является плоскорезное рыхление, обеспечивающее более высокую урожайность проса - 19,4 ц/га по сравнению с другими изучаемыми вариантами. Ресурсосберегающие способы обработки почвы позволяют сократить затраты труда на производство основной продукции на 0,27 - 0,71 чел.-час на 1 га по сравнению со вспашкой. С уменьшением интенсивности обработки почвы снижаются производственные затраты на 792 - 1084 руб/га по сравнению с контролем.
Ключевые слова: просо, обработка почвы, структура почвы, урожайность, плоскорезное рыхление.
Для цитирования: Влияние способов основной обработки почвы на условия развития и эффективность возделывания проса / И.В. Васильев, Ю.А. Гулянов, Ю.Н. Бакаева [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 57 - 61. doi: 10.37670/2073-0853-2021-90-4-57-61.
Original article
Influence of the main tillage methods on the conditions of millet development
Igor V. Vasiliev1, Yuri A. Gulyanov2, Yulia N. Bakaeva1, Roman R. Kunisov1
1 Orenburg State Agrarian University
2 Steppe Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
Abstract. The article substantiates the rationality of using various methods of soil cultivation for spring wheat: annual plowing, annual flat-cutting loosening, annual shallow loosening with a cultivator by 12 - 14 cm and annual shallow loosening with a disc harrow by 10 - 12 cm. grain and profitability of production. The data obtained show that during the growing season of millet, moisture was spent more efficiently on the option where annual flat-cut loosening is carried out: the water consumption coefficient was 856 m3/t. Other tillage methods contributed to an increase in this indicator from 918 to 1150 m3/t. It was found that in the spring before sowing, the structural state of the soil did not differ significantly for all methods of soil cultivation. For harvesting, intensive cultivation methods led to a deterioration in the aggregate state of the soil along all horizons, small cultivation did not cause significant changes. A promising option for soil cultivation is flat-cut loosening, which provides a higher yield of millet - 19.4 kg/ha compared to other studied options. Resource-saving methods of soil cultivation can reduce labor costs for the production of basic products by 0.27 - 0.71 man-hours per 1 hectare, compared to plowing. With a decrease in the intensity of soil cultivation, production costs are reduced by 792 - 1084 rubles/ha in comparison with the control.
Keywords: millet, tillage, soil structure, yield, flat-cut loosening.
For citation: Influence of the main tillage methods on the conditions of millet development / I.V. Vasiliev, Yu.A. Gulyanov, Yu.N. Bakaeva et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 90(4): 57 - 61. (In Russ.). doi: 10.37670/2073-0853-2021-90-4-57-61.
Одним из представителей семейства Мят-ликовые является просо. Это универсальная крупяная культура. Во-первых, крупа из проса (пшено) обладает высокой пищевой ценностью, так как содержит много белка (до 12 %) и жира (до 3,5 %), богата незаменимыми аминокислотами, медленными углеводами и целым набором витаминов и микроэлементов. Не случайно
американцы обозначают пользу проса фразой «a complete alkaline protein», что говорит о высоком содержании природного протеина (белка). Во-вторых, зерно проса можно использовать как высококонцентрированный корм для скота и птицы, а солому и мякину - как грубый корм для крупного рогатого скота. Это указывает на хозяйственную ценность культуры. Кроме того,
просо - страховая культура. Поздний срок посева и короткий период вегетации дают возможность использовать просо для пересева погибших озимых и ранних яровых культур и в качестве пожнивной и поукосной культуры.
Перечисленные преимущества проса говорят о необходимости применения таких технологий возделывания и способов обработки почвы, при которых увеличивается урожай и повышается его качество, а затраты на производство снижаются.
Цель исследования: повышение урожайности проса путём применения эффективных способов основной обработки почвы.
Материал и методы. Опыты ведутся в учебно-опытном хозяйстве Оренбургского ГАУ в длительном стационаре кафедры земледелия по минимизации обработки почвы в 6-ротаци-онном севообороте: пар чёрный - нут - яровая пшеница мягкая - просо - овёс. Солома у всех культур начиная с 1988 г. измельчалась при уборке комбайном и заделывалась в почву или оставалась на поверхности в зависимости от способа обработки [1]. Исследования по повышению продуктивности проса путём совершенствования способов основной обработки почвы проводились в 2019 - 2020 гг. В опыте изучено влияние на урожайность проса 16 различных по интенсивности, в том числе минимальных, систем основной обработки почвы [2]. Из представленных систем важно более углублённое изучение только четырёх вариантов, имеющих большой научный интерес: ежегодная вспашка (I вариант), ежегодное плоскорезное рыхление (VI вариант), ежегодное мелкое рыхление культиватором на глубину 12 - 14 см (XI вариант) и ежегодное мелкое рыхление дисковой бороной на глубину 10 - 12 см (XVI вариант) [3].
Результаты исследования. Главным фактором, обеспечивающим формирование высокого и качественного урожая, является влага. Поэтому наблюдение за изменениями влажности почвы в течение вегетации проса было основным.
В 2019 г. к моменту посева проса запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы составляли 70 - 96 мм. Это связано с тем, что просо - культура позднего срока посева, и ко времени сева большая часть влаги испарилась. Но изменить картину могут осадки. За период вегетации их количество составляло 150 мм, что в итоге поспособствовало формированию хорошего урожая (табл. 1). В 2020 г. запасы продуктивной влаги к моменту посева проса были выше предыдущего года и составляли 92 - 35 мм, с наименьшими значениями на вспашке. А вот осадков за вегетацию было в разы меньше, всего 45 мм, что значительно снизило урожайность культуры по сравнению с 2019 г. В среднем за 2 года исследования высокий запас продуктивной влаги в почве обеспечил VI вариант - 113 мм в
метровом слое почвы. Низкие запасы были на I и XVI вариантах - 94 и 91 мм соответственно.
Полученные данные позволяют утверждать, что за период вегетации проса влага расходовалась более эффективно на VI варианте, где в севообороте проводилось ежегодное плоскорезное рыхление, здесь коэффициент водопотребления составил 856 м3/т. Варианты с другими способами обработки почвы способствовали увеличению этого показателя от 918 до 1150 м3/т.
Таким образом, ежегодное плоскорезное рыхление способствует накоплению хороших запасов влаги, что положительно сказывается на формировании урожая проса по сравнению с другими вариантами обработки почвы.
Важная роль в улучшении водного, воздушного и пищевого режимов принадлежит структуре почвы. Структурная почва легче обрабатывается, лучше впитывает талые воды и атмосферные осадки, способствует лучшему развитию культурных растений [4].
С агрономической точки зрения особый интерес представляет мелкокомковатая и зернистая структура с размером частиц от 0,25 до 10 мм. В засушливой зоне для снижения потерь воды на испарение важно, чтобы верхний слой почвы состоял в основном из комочков размером 0,25 - 3,00 мм [5].
Результаты наших наблюдений за структурно-агрегатным составом почвы весной после посева представлены в таблице 2.
В верхнем слое почвы (0 - 10 см) структурность находилась в диапазоне 47 - 70 %, с минимальным значением на дисковании и максимальным на плоскорезной обработке.
В нижнем горизонте почвы (20 - 30 см) наилучший показатель структурности наблюдался на варианте с ежегодной мелкой обработкой на глубину 10 - 12 см (дискование) - 62 %, а на других вариантах он снижался до 58,0 - 50,9 %. Это свидетельствует о том, что при длительной поверхностной обработке почвы происходит естественное оструктуривание нижних слоёв под воздействием корневых систем растений и жизнедеятельности почвенной биоты [6]. В среднем по пахотному слою почвы значения структурности варьировали в пределах 55,3 - 64,3 %. Наибольшими они были на плоскорезной обработке и наименьшими - на вспашке. Содержание наиболее агрономически ценных агрегатов изменялось по слоям почвы: в верхнем слое почвы (0 - 10 см) - от 44,3 % на варианте с дискованием почвы до 63,0 % - на варианте с плоскорезным рыхлением. Горизонты 10 - 20 см и 20 - 30 см содержали меньшее количество агрономически ценных агрегатов. В среднем по пахотному слою почвы содержание оптимальных структурных агрегатов по изучаемым вариантам изменялось от 40,5 до 50,2 %.
К уборке происходило ухудшение агрегатного состава, структурное состояние почвы оценивалось как удовлетворительное (табл. 3). В среднем по слою 0 - 30 см сумма агрегатов от 10 до 0,25 мм изменялась в пределах 42,4 - 56,2 % с высокими значениями на мелком рыхлении и дисковании, низкими - на вспашке и плоскорезной обработке почвы. Содержание оптимальных структурных агрегатов осенью тоже было значительно ниже, чем весной. В пахотном слое почвы на варианте с дискованием сумма агрегатов от 3 до 0,25 мм была максимальной и составляла 42,9 %, на других вариантах происходило уменьшение количества оптимальных структурных агрегатов с минимальным значением на вспашке - 29,5 %.
Можно сделать вывод, что весной перед посевом структурное состояние почвы не имело существенных различий по изучаемым вариантам опыта, а к уборке на интенсивных способах обработки наблюдалось ухудшение агрегатного состояния почвы по всем горизонтам, в то время как на мелких обработках значительные изменения отсутствовали.
Способ обработки почвы является важнейшим приёмом в технологии возделывания благодаря направленному воздействию на весь комплекс факторов формирования урожая: водный, воздушный и пищевой режимы, микробиологическую активность почвы, засорённость посевов, заражённость вредителями и болезнями. Совершенствуя систему обработки почвы, можно добиться дополнительного накопления влаги, хорошего воздухогазообмена между почвой и атмосферой, более высокого содержания необходимого для фотосинтеза углекислого газа в приземном слое, создания необходимых условий для микробиологических процессов и непрерывного притока подвижных питательных веществ, очищения почвы от сорняков, вредителей и болезней. Всё это в совокупности и обуславливает величину урожая возделываемой культуры [7].
Урожайность проса в условиях 2019 г. сложилась довольно высокая, и на контрольном варианте (ежегодная вспашка) она составляла 22,9 ц/га. Применение ежегодного плоскорезного рыхления и дискования почвы в севообо-
1. Водопотребление в посевах проса, 2019 - 2020 г.г.
Год Вариант Запасы продуктивной влаги в слое 0 - 100 см, мм Сумма осадков за вегетацию, мм Количество израсходованной влаги, мм Коэффициент водопотребления, м3/т
весной после уборки
2019 I 96 45 150 201 878
VI 90 57 183 635
XI 92 34 208 738
XVI 70 33 187 647
2020 I 92 0 45 137 2141
VI 135 32 148 1470
XI 124 14 155 1703
XVI 112 10 147 1960
Среднее за 2019 -2020 I 94 23 98 169 1150
VI 113 45 166 856
XI 108 24 182 973
XVI 91 22 167 918
2. Агрегатный состав почвы при сухом просеивании после посева проса
Вариант Структурность почвы (сумма агрегатов от 10 до 0,25 мм), % Содержание оптимальных структурных агрегатов (сумма агрегатов от 3 до 0,25 мм), %
0 - 10 10 -20 20 - 30 0 - 30 0 - 10 10 -20 20 - 30 0 - 30
I 66,0 44,0 56,0 55,3 55,5 28,0 38,0 40,5
VI 70,0 65,0 58,0 64,3 63,0 47,8 39,7 50,2
XI 54,0 65,0 50,9 56,6 50,4 45,3 31,6 42,4
XVI 47,0 62,0 62,0 57,0 44,3 43,1 45,1 44,2
3. Агрегатный состав почвы при сухом просеивании перед уборкой проса
Вариант Структурность почвы (сумма агрегатов от 10 до 0,25 мм), % Содержание оптимальных структурных агрегатов (сумма агрегатов от 3 до 0,25 мм), %
0 - 10 10 -20 20 - 30 0 - 30 0 - 10 10 -20 20 - 30 0 - 30
I 40,0 40,0 48,1 42,7 29,8 27,7 31,1 29,5
VI 30,4 36,7 60,0 42,4 21,3 29,2 47,3 32,6
XI 40,0 66,5 55,1 53,9 31,2 49,9 40,7 40,6
XVI 46,2 63,0 59,4 56,2 36,4 51,3 41,0 42,9
4. Урожайность проса в зависимости от способа обработки почвы
Вариант Способ основной обработки почвы под просо и глубина, см Урожайность, ц/га
2019 2020 средняя
I Вспашка на 20 -22 см 22,9 6,4 14,7
VI Плоскорезное рыхление на 20 -22 см 28,8 10,0 19,4
XI Мелкое рыхление на 12 - 14 см 28,2 9,1 18,7
XVI Дискование на 10 - 12 см 28,9 7,5 18,2
5. Экономическая эффективность производства проса в зависимости от способа обработки почвы
Показатель Вариант
вспашка (контроль) плоскорезное рыхление мелкое рыхление на 12 - 14 см дискование на 10 - 12 см
Урожайность, ц/га 14,7 19,4 18,7 18,2
Прибавка урожайности, ц/га - 4,7 4,0 3,5
Затраты труда на производство основной продукции, чел.- час 1 га 2,97 2,70 2,39 2,26
1 ц 0,20 0,14 0,13 0,12
Дополнительные затраты труда на производство основной продукции, чел.- час 1 га - -0,27 -0,58 -0,71
1 ц - -0,06 -0,07 -0,08
Затраты на производство основной продукции, руб. 1 га 4 919,2 4 127,0 3 987,7 3 835,2
1 ц 334,6 212,7 213,2 210,7
Дополнительные затраты на производство основной продукции, руб. 1 га - -792,2 -931,5 -1084,0
1 ц - -121,9 -121,4 -123,9
Прибыль от реализации продукции, руб. 1 га 11 250,8 17 213,0 16 582,3 16 184,8
1 ц 765,4 887,3 886,8 889,3
Дополнительная прибыль основной продукции, руб. 1 га - 5962,2 5331,5 4934
1 ц - 121,9 121,4 123,9
Уровень рентабельности, % 228,7 417,1 415,8 422,0
роте способствовало получению максимальной урожайности проса в опыте - 28,8 и 28,9 ц/га соответственно (табл. 4).
В засушливых условиях 2020 г. на I варианте урожайность составляла 6,4 ц/га. Остальные варианты обработки почвы обеспечили прибавку урожая на 1,1 - 3,6 ц/га, с наибольшим значением на ежегодном плоскорезном рыхлении.
В среднем за 2019 - 2020 гг. урожайность проса варьировала от 14,7 до 19,4 ц/га, с наибольшим значением на VI варианте и наименьшим - на вспашке.
Конечной целью исследования является определение наиболее экономически эффективных способов обработки почвы под просо, которые можно применить в производстве.
Основные экономические показатели возделывания проса приведены в таблице 5. Экономическая оценка эффективности возделывания проса показала, что все изучаемые системы основной обработки почвы в севообороте были рентабельны. Это связано с высокой урожайностью проса. В расчётах была использована цена реализации проса, равная 11000 руб. за тонну.
Ресурсосберегающие способы обработки почвы - плоскорезная обработка, мелкое рыхление и дискование позволяют сократить затраты труда на производство основной продукции на 0,27 - 0,71 чел.-час на 1 га по сравнению со вспашкой.
Кроме того, с уменьшением интенсивности обработки почвы также снижались производ-
ственные затраты на 792 - 1084 руб/га по сравнению с контролем. На варианте с применением вспашки получена наименьшая прибыль от реализации основной продукции - 765 руб/ц и минимальная рентабельность в опыте - 229 %.
Дискование почвы на глубину 10 - 12 см в опыте обеспечивает наилучшие экономические показатели: минимальные затраты на производство основной продукции - 210 руб/ц, максимальную прибыль - 889 руб/ц и рентабельность производства - 422 %.
Вывод. При возделывании проса в условиях степной зоны Южного Урала в качестве основной обработки почвы целесообразно применять плоскорезное рыхление на глубину 20 - 22 см, обеспечивающее создание оптимальных условий для развития культуры, что в конечном итоге приводит к получению максимальной урожайности и хороших экономических показателей.
Литература
1. Бакаева Ю.Н., Васильев И.В., Долматов А.П. Способ обработки почвы как главный фактор формирования урожая яровой пшеницы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 2 (82). С. 43 - 47.
2. Приёмы минимализации обработки почвы под овёс на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья / А.В. Кислов, С.А. Федюнин, И.В. Васильев [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 3 (31). С. 41- 43.
3. Васильев И.В., Жукова Н.Г., Кужим С.А. Эффективность различных способов основной обработки
почвы при возделывании нута в условиях Оренбуржья // Современное состояние, традиции и инновационные технологии в развитии АПК: матер. междунар. науч.-практич. конф. в рамках XXIX междунар. специализир. выставки «Агрокомплекс-2019». Ч. 1. Уфа: Башкирский ГАУ, 2019. С. 55 - 59.
4. Васильев И.В. Ресурсосберегающие технологии возделывания нута на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья: дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 2006.
5. Казаков Г.И. Обработка почвы в среднем Поволжье. Самара: СамВен, 1997. 196 с.
6. Земледелие / Г.И. Баздырев [и др.]; под ред. А.И. Пупонина. М.: Колос. 2000. 552 с.
7. Васильев И.В., Дерябин С.Н., Бакаева Ю.Н. Экономическая эффективность ресурсосберегающих технологий возделывания нута в условиях Оренбургского Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 2 (82). С. 76 - 81.
Игорь Владимирович Васильев, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент. ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный аграрный университет». Россия, 460014, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18, igor-vas2009@ yandex.ru
Юрий Александрович Гулянов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ведущий научный сотрудник. Институт степи УРО РАН - обособленное структурное подразделение Оренбургского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук. Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская,11, iury.gulynov@yandex.ru
Юлия Николаевна Бакаева, кандидат сельскохозяйственных наук. ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный аграрный университет». Россия, 460014, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18, julia.arapova@ yandex.ru
Роман Радикович Кунисов, аспирант. ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный аграрный университет». Россия, 460014, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18, ip_kunisov@mail.ru
Igor V. Vasiliev, Candidate of Agriculture, Associate Professor. Orenburg State Agrarian University.18, Chelyuskintsev St., Orenburg, 460014, Russia, igor-vas2009@yandex.ru
Yuri A. Gulyanov, Doctor of Agriculture, Professor, Leading Researcher. Steppe Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences - a separate structural unit of the Orenburg Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 11, Pionerskaya St., Orenburg, 460000, Russia, iury.gulynov@yandex.ru
Yulia N. Bakaeva, Candidate of Agriculture. Orenburg State Agrarian University.18, Chelyuskintsev St., Orenburg, 460014, Russia, E-mail: julia.arapova@yandex.ru
Roman R. Kunisov, postgraduate. Orenburg State Agrarian University.18, Chelyuskintsev St., Orenburg, 460014, Russia, ip_kunisov@mail.ru
-♦-
Научная статья УДК 633.854.54
10.37670/2073-0853-2021-90-4-61-65
Влияние предпосевной обработки семян на продуктивность сортов льна масличного*
Анатолий Юрьевич Першаков1, Раиса Ивановна Белкина1, Айгера Кенжибаевна Сулейменова2
1 Государственный аграрный университет Северного Зауралья
2 Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт масличных
культур имени В.С. Пустовойта»
Аннотация. Лён масличный получает широкое распространение в связи с тем, что существует повышенный спрос на его семена, которые используются во многих отраслях промышленности. Цель исследования - изучить влияние предпосевной обработки семян удобрением и стимулятором роста на продуктивность сортов льна масличного. Исследование проведено в зоне северной лесостепи Тюменской области в 2018 -2019 гг. Для предпосевной обработки семян применяли гуминовый стимулятор роста растений Росток и жидкое органоминеральное удобрение Чудозём № 1 с бором. Полевые опыты проведены на сортах Легур и Август, допущенных к использованию в Западно-Сибирском регионе. По результатам исследования обработка стимулятором Росток семян льна масличного сорта Август положительно повлияла на его урожайность, повысив её в 2018 г на 0,48 т/га, в 2019 г - на 0,20 т/га. Сорт Легур не проявил отзывчивости по урожайности на обработку семян. В 2018 г при обработке семян удобрением Чудозём наблюдалось снижение урожайности сорта Легур. Все варианты обработки способствовали в 2019 г повышению масличности семян сорта Август.
Ключевые слова: лён масличный, стимулятор Росток, комплекс Чудозём, урожайность семян, маслич-ность семян.
Для цитирования: Першаков А.Ю., Белкина Р.И., Сулейменова А.К. Влияние предпосевной обработки семян на продуктивность сортов льна масличного // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 61 - 65. doi: 10.37670/2073-0853-2021-90-4-61-65.
* Работа выполнена в рамках Государственного задания Министерства сельского хозяйства Российской Федерации: Разработка эффективных элементов технологии возделывания льна масличного в условиях Северного Зауралья.
