CC BY
10УДК 633.16: 631.5 (477.75) ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И ИНОКУЛЯЦИИ ПОСЕВНОГО МАТЕРИАЛА НА УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ СТЕПНОГО КРЫМА
Гонгало А.А., научный сотрудник; ФГБУН «Научно-исследовательского института сельского хозяйства Крыма»
Представлены результаты исследования прямого посева озимого ячменя в степном Крыму на чернозёме южном в сравнении с рекомендованной технологией. Установлено, что за три года внедрения применение прямого посева позволяет поддерживать оптимальную структуру почвы, плотность. Урожайность озимого ячменя при применении прямого посева не уступает его возделыванию по рекомендованной технологии. Динамику засорённости посевов озимого ячменя изучали в течении 2017-2019 гг., отмечая существенное её снижение на прямом посеве.
Ключевые слова: агрофитоценоз, озимый ячмень, сорные растения, способ обработки, урожайность.
THE INFLUENCE OF THE TECHNOLOGY OF CULTIVATION AND INOCULATION OF SEED
MATERIAL ON THE YIELD OF WINTER BARLEY IN THE CONDITIONS OF THE STEPPE CRIMEA
Gongalo A.A., researcher;
FSBSI «Research Institute of Agriculture
of Crimea»
The results of studying winter barley cultivation in the direct sowing system in the steppe Crimea on southern chernozem in comparison with the recommended technology against the background of the seed inoculation are shown in this work. The studies were conductedfor three years; therefore, the first conclusions could be drawn. Direct sowing technology allows maintaining the optimal soil structure and density. The yield of winter barley is not inferior to those obtained according to the recommended (conventional) technology. The dynamics of weediness of winter barley was considered during the research period (2017-2019), too; the number of weeds significantly decreased on the fields with direct sowing technology in the spring tillering phase.
Keywords: agrophytocenosis, winter barley, weeds, treatment method, yield.
Введение. Современные рыночные условия сельскохозяйственного производства требует пересмотра ранее рекомендованных технологий земледелия, поиска эколонизированных и биологизированных подходов землепользования и адаптации её к конкретным почвенно-климатическим условиям. В настоящее время появилось большое количество научных трудов посвященных вопросам формирования современных технологий обработки почвы под сельскохозяй-
81
ственные культур, в том числе озимый ячмень [1, 2].
Озимый ячмень в Крыму является одной из самых продуктивных зерновых культур, его высокая потенциальная урожайность определена особенностями формирования продуктивности [3]. Ячмень по сравнению с другими зерновыми культурами считается более жаростоким растением. Засухоустойчивости способствуют сильный восковой налет на листьях, стеблях и колосе, фригидность (грубость) колоса и др. Быстрый рост в ранние фазы дает возможность хорошо использовать весенний запас влаги, а раннее созревание - избежать губительного действия летней засухи [4]. Ежегодно в Республике Крым ячмень высевают на площади более 200 тыс. га, из которых около 150 тыс. га заняты ячменем озимым - основной зернофуражной культурой Крыма и одним из основных источников растительного белка Раннеспелость озимого ячменя в сочетании с высокой урожайностью и меньшей требовательностью к условиям выращивания определяет большое народнохозяйственное значение этой культуры [5]. Получение высокой урожайности зерна культуры невозможно без использования современных технологий выращивания. Существующие системы обработки почвы и внесение химических удобрений негативно сказались на пористости и плотности почвы, что привело к плохой водо- и воздухопроницаемости, а также частичной гибели многих микроорганизмов и уменьшению количества гумуса и ухудшению его качества. При этом не только снижается плодородие почв, но и ухудшается экологическое состояние окружающей среды в целом.
Большое значение в эффективности его выращивания и высокой продуктивности имеют научно - обоснованные агротехнические приёмы. В этой связи возникает необходимость сравнительного изучения эффективности, ранее рекомендованной научными учреждениями региона технологии и технологии прямого посева возделывания озимого ячменя в условиях степного Крыма [3] на фоне обработки семян комплексом микробных препаратов. Особенностью возделывания сельскохозяйственных культур в системе прямого посева является отсутствие обработки почвы в течении многих лет и функции поддержания оптимальных свойств почвы, включая рыхление, выполняют корневые системы возделываемых растений.
Цель исследования заключалась в поиске технологий возделывания, обеспечивающие стабильную урожайность культуры с сохранением и воспроизводством плодородия почвы в засушливых условиях степного Крыма.
Материал и методы исследований. Стационарный опыт по сравнительному изучению влияния технологий возделывания озимого ячменя и обработки семян комплексом микробных препаратов в условиях степной части Крыма заложен в 2015 г. На полях ФГБУН «НИИСХ Крыма» (с. Клепинино Красногвардейского района, 45°31'47.3» N 34°11'48.0» Е).
Почва опытного участка - чернозём южный малогумусный на лессовидных легких глинах. Мощность гумусового горизонта до 40 см, всего гумусового слоя - до 70 см. Количество гумуса (по Тюрину) - 2,00-2,20 %, подвижного фосфора (по Мачигину) - 4,00-4,20, обменного калия - до 40 мг на 100 г почвы.
82
Гранулометрический состав черноземов южных крупно легкоглинистый пыле-вато-иловатый. Климат зоны засушливый, гидротермический коэффициент составляет 0,3-0,5, с умеренно жаркий, с умеренно мягкой зимой, жарким летом и теплой весной и осенью. Среднегодовая температура воздуха 10,2 °С. Последние несколько десятков лет при относительно стабильном количестве осадков за каждое десятилетие наблюдается рост среднегодовой температуры воздуха с 10,5 до 11,9 °С. Вегетационная оттепель возможна в 35 % зим. Период без заморозков - 171 день. Сумма температур выше 10 °С составляет 3280 °С. Годовая сумма осадков - 448 мм, из них в период активной вегетации выпадает 285 мм. Годовая испаряемость - 843 мм. Сильные восточные и северо-восточные ветра бывают 28-30 дней в году. Количество дней с суховеями - 10-19. [6]. В июле-августе средняя относительная влажность воздуха в 13 часов преобладает около 30-35 %. Весной сильные восточные ветры могут вызывать пыльные бури, летом часто дуют горячие ветры - суховеи. Первые заморозки осенью наступают в первой декаде октября и длятся 2-3 дня, после наступает потепление. По данным АМС Клепинино последние весенние заморозки отмечают в первой декаде мая. Абсолютно безморозный период по многолетним исследованиям длится 199-219 дней. Снежный покров незначительный и непродолжительный.
Таким образом, из приведенной климатической характеристики можно заключить, что условия степного Крыма отличаются неравномерным выпадением осадков в течение года и довольно высоким температурным режимом в весенне-летний период. При этом основное количество осадков выпадает во время вегетации растений. В целом климат зоны благоприятен для возделывания озимого ячменя.
Экспериментальная часть работы выполнялась на протяжении 20162019 годов. В опытах высевали сорт озимого ячменя Огоньковский. Норма высева 4 млн./га всхожих семян, глубина заделки семян 4-6 см. Предшественник -лён масличный.
Опыт представлен двумя факторами:
- фактор влияния технологии возделывания: рекомендованная технология - контроль и технология прямого посева;
- фактор влияния обработки семян комплексом микробных препаратов (КМП): без обработки КМП - контроль и обработка семян КМП.
Схема опыта построена по методу расщеплённых делянок, повторность опыта 3-х кратная. Варианты в опыте размещены методом рендомизации, площадь делянки 300 м2 (ширина 12 м, длинна 25 м), учётная площадь - 50 м2.
Обработка семян комплексом микробных препаратов (КМП) проводилась в день посева раствором водной суспензией из расчета 100 мл на гектарную норму семян. Комплекс микробных препаратов включал: «Ризобофит», «Фос-фоэнтерин» и «Биополицид». Биоагентами микробных препаратов, являются штаммы Крымской коллекции микроорганизмов (http://www.ekp-rf.ru).
Рекомендованная технология возделывания озимого ячменя в засушливых условиях степного Крыма состояла из лущения стерни, вслед за уборкой
83
предшественника на 10-12 см (ДДН-2,4) с последующими летне-осенними культивациями по мере отрастания сорняков и предпосевной культивации (КПС-4). Вслед за предпосевной культивацией осуществлялся посев (С3-3,6) с прикатыванием (3ККШ-6). На варианте прямого посева перед севом основной культуры применяли гербицид сплошного действия Торнадо 540, ВР (калийная соль) нормой 2 л/га, с расходом рабочего раствора 200 л/га, агрегатом МТЗ-82+ОПШ-2000. Сев на прямом посеве проведен сеялкой Gerardi-117 по стерне и растительным остаткам предшествующих культур. За посевами в течение вегетации был одинаковым: фунгицидная обработка проведена препаратом Колосаль Про, КМЭ (пропиканазол 300 + 200 л/га тебуконазол) нормой 0,4 л/га, гербицидную обработку проводили Балерина Супер, СЭ (2,4-Д 410 г/л + флора-сулам 15 г/л) препаратом в фазе кущения с расходом рабочей жидкости 200 л/га.
Наблюдения, анализы и учёт проводили согласно действующим методикам, принятым в полевых и лабораторных опытах по земледелию [6].
Количество осадков, выпавших за 2016-2017 сельскохозяйственный год вегетации культуры, составило 220,8 мм что на 49,2 мм (22,3 %), меньше нормы. За вегетационный период 2017-2018 года выпало 138 мм, что на 132 мм (95 %) ниже средне климатической нормы. За период 2018-2019 гг. осадков выпало на 38,3 мм (12,4 %) больше средней нормы. Таким образом, погодные условия 2018-2019 года были лучшими для роста и развития озимого ячменя.
Результата и обсуждение. При внедрении ресурсосберегающей технологии, исключающей обработку почвы, остро стоит вопрос уплотнения почвенных профилей. В наших исследованиях изучение агрофизических показателей почвы чернозёма южного при различных технологиях возделывания озимого ячменя на фоне обработки КМП показало, что плотность сложения в слое 0-30 см не выходила за пределы оптимальных значений для роста и развития ячменя на обеих технологиях земледелия и составляла в среднем по опыту 1,25 г/см3 (табл. 1).
Таблица 1. Влияние технологии возделывания и обработки семян КМП на плотность почвы под посевом озимого ячменя за вегетационный
период в слое 0-30 см, г/см3 (2016-2019 гг.)
Рекомендованная Прямой посев НСР05 частных различий
без обработки КМП без обработки КМП
Посев
1,2 1,1 1,2 1,2 0,05
Возобновление весенней вегетации
1,3 1,3 1,2 1,2 0,03
Полная спелость
1,3 1,3 1,3 1,3 0,07
84
В среднем за 2017-2019 гг., плотность почвы на рекомендованной технологии в фазу возобновления весенней вегетации уплотнилась по сравнении с периодом посева в 1,1 раз (13 %) и пришла в равновесное состояние. Такая плотность сложения почвенного профиля сохранилась до момента полной спелости культуры. Комплекс микробных препаратов не оказал влияние на данный параметр.
По фазам развития озимого ячменя на прямом посеве, уплотнение почвенного слоя 0-30 см при весеннем кущении и полной спелости в среднем за три года составил 1,3 г/см3, что превысило его значение в период посева в 1,0 раза или 8,3 %. КМП достоверных изменений не внёс. Уплотнение почвенного слоя 0-30 см происходило в основном за счёт естественных почвенных процессов и условий влагообеспеченности как года, так и периода отбора образцов.
Согласно графику структурного состояния почвы (рисунок1) переходной период, когда происходит внедрение технологии без обработки почвы, на чернозёме малогумусном, содержание агрономически ценных агрегатов (0,25-10 мм) составило в среднем по опыту 70,7-72,0%, что говорит об отличном состоянии почвы, это подтверждает и коэффициент структурности, находящийся в диапазоне 2,5-2,6.
Структурные
70 60 50 40 30 20 10 0
агрегаты
Шрфмцнентстр.
3
2.5
КМП
без обработки
рекомендованная технология I фракция < 0,25 мм ШМ 0,25 -10 мм
без обработки кмп
ппрямой посев > 0,25 мм ^^коэффициент структурности
Рисунок 1. Влияние технологии возделывания и обработки семян КМП на количество агрономически ценных агрегатов и коэффициент структурности почвы в слое 0-20 см, % (2016-2019 гг.)
Отмечена тенденция увеличения агрономически ценных агрегатов на технологии прямого посева в сравнении с рекомендованной технологией в 1,0 раза или 1,4 %. Величины коэффициентов структурности почвы показывают, что обе технологии возделывания озимого ячменя обеспечивали отличное агрегатное состояние почвы (диапазон коэффициентов структурности 2,4...2,6). За три года изучения существенных различий по структуре фракций между технологиями возделывания озимого ячменя не отмечено, все показатели находились в пределах ошибки опыта.
Одна из важных задач, которую необходимо решить при внедрении мини-
85
мальных технологий - это засорённость посевов. По годам исследований видовой состав сорного компонента отличался не значительно в зависимости от обработки семян КМП и технологии возделывания озимого ячменя в степном Крыму. Сравнительный анализ фитосанитарного состояния посевов показал смешанный тип засоренности (табл. 2), где основными представителями были малолетние и многолетние двудольные сорные растения.
Таблица 2. Влияние технологии возделывания озимого ячменя и обработки семян КМП на соотношение по биологическим группам,
(2017-2019 гг.)
Технология возделывания Обработка семян Биологическая группа
малолетние двудольные многолетние двудольные всего
шт./м2 % шт./м2 %
Весеннее кущение
Рекомендованная без обработки 61,5 93,0 4,5 7,0 66,0
КМП 60,9 91,7 5,5 8,3 66,4
Прямой посев без обработки 36,4 84,6 6,6 15,4 43,0
КМП 36,6 86,0 5,9 14,0 42,5
Полная спелость
Рекомендованная без обработки 1,4 39,0 2,2 61,0 3,6
КМП 1,5 40,5 2,2 59,5 3,7
Прямой посев без обработки 1,9 47,5 2,1 52,5 4,0
КМП 1,9 56,0 1,5 44,0 3,4
Малолетний тип представлен однолетними двудольными: ясколка бибер-штейна, живокость полевая, вероника плющелистная, мак самосейка, щирица запрокинутая, пастушья сумка, дескурайния Софии, хориспора нежная, дымянка Шлейхера. Корнеотпрысковый тип засорённости представлен многолетними двудольными: бодяком и вьюнком полевым.
В фазу весеннего кущения ячменя, на рекомендованной технологии общее количество сорняков варьировало от 54,6 до 66,4 шт./м2 (табл. 3), к фазе созревания их число снизалось на варианте без обработки на 62,8 шт./м2 (94,5 %), на варианте с КМП их численность уменьшилось на 50,9 шт./м2 (93,2 %). Общее число сорняков на прямом посеве находилось в диапазоне 42,9 шт./м2 на варианте без обработки семян и 54,8 шт./м2 применяя КМП.
86
Таблица 3. Влияние технологии возделывания озимого ячменя и обработки семян КМП на засорённость, шт./м2 (2017-2019 гг.)
Технология возделывания Обработка семян Год Средняя Средняя по
2017 2018 2019 технологии обработке КМП
Весеннее кущение
Рекомендованная без обработки 87,3 61,0 50,7 66,0 66,4 54,6
КМП 87,7 62,3 49,7 66,4
Прямой посев без обработки 46,3 58,0 24,3 43,0 42,9 54,8
КМП 46,3 57,7 23,3 42,5
НСР05 по факторам: технологии - 12,8; обработке - 1,2; частных различий - 12,9.
Полная спелость
Рекомендованная без обработки 4,3 1,3 5,2 3,6 3,6 3,7
КМП 4,7 1,2 5,3 3,7
Прямой посев без обработки 5,4 0,3 6,0 4,0 3,9 3,5
КМП 5,0 0,3 5,1 3,4
НСР05 по факторам: технологии - 0,28; обработке - 0,4; частных различий - 0,24.
Следовательно варианты рекомендованной технологии характеризовались более высокой засорённостью в фазу возобновления кущения, по сравнению с прямым севом, где общая численность сорного компонента в среднем превышала прямой посев в 1,5 раза. Применение гербицидов нивелировало разницу в количестве сорного агрофитоценоза по вариантам опыта, к уборке степень засорённости оценивалась как «незначительная».
Данные по влиянию технологии возделывания и обработки семян КМП на урожайность озимого ячменя представлены в таблице 4.
По трёхлетним данным урожайность озимого ячменя практически не уступала урожайности в варианте посева по рекомендованной технологии. Что касается обработки семян КМП, то различий по вариантам в зависимости от обработки не выявлено.
Следует отметить, что самая высокая урожайность озимого ячменя по вариант исследования отмечена в 2019 году - 5,8 т/га. Объяснить это можно особенностями выпадения осадков в течении вегетации озимого ячменя. Самый низкий урожай сформирован в засушливый 2018 год на обеих технологиях, и он варьировал в диапазоне 2,7 - 3,2 т/га.
87
Таблица 4. Влияние технологии возделывания озимого ячменя и обработки семян КМП на его урожайность, т/га (2016-2019 гг.)
Технология возделывания Обработка семян Год Средняя Средняя по
2017 2018 2019 технологии обработке КМП
Рекомендованная без обработки 4,0 3,0 5,8 4,4 4,3 4,3
КМП 4,1 3,2 5,5 4,3
Прямой посев без обработки 4,0 3,2 5,0 4,2 4,2 4,3
КМП 4,1 2,7 5,4 4,3
Средняя по годам НСР05 -0,22 4,1 3,4 5,4 - - -
НСР05 по факторам: А - 0,39; АВ - 0,41; ВС - 0,28; АС - 0,44; АВС - 0,52; В - 0,12
Выводы. Результаты исследования показали, что на чернозёме южном ма-логумусном в степном Крыму технология прямого посева вполне конкурентоспособна, по отношению к технологии, рекомендованной научными учреждениями региона.
При технологии прямого посева в посевах озимого ячменя дифференциация пахотного слоя почвы была на одном уровне с вариантами, где проводили обработку почву. Отмечали несущественное увеличение плотности сложения почвы 0-30 см как по традиционной технологии (13 %), так и на прямом посеве (8 %) от периода посева до полной спелости культуры.
За три года исследований отмечали смешанный тип засорённости посевов на обеих технологиях возделывания озимого ячменя. В фазу возобновления растений озимого ячменя существенно больше сорного компонента было на рекомендованной технологии в 1,5 раз или 55,0 %.
Технология возделывания и обработка семян КМП не оказали достоверного влияния на урожайность озимого ячменя, урожайность больше зависела от условий года.
Список использованных источников: References:
1. IzotovA.M., Turin E.N., Turina E.L., 1. IzotovA.M., Turin E.N., Turina E.L., Zhenchenko K.G., Gongalo A.A., Susskiy Zhenchenko K.G., Gongalo A.A., Susskiy A. N. Comparison of no-till and traditional A. N. Comparison of no-till and traditional technologies for Triticum Aestivum L. technologies for Triticum Aestivum L. cultivation // IOP Conf. Series: Earth and cultivation // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. No. 341. Bristol: Environmental Science. No. 341. Bristol: IOP Publishing Ltd, 2019. Р. 012087. DOI: IOP Publishing Ltd, 2019. Р. 012087. DOI:
88
10.1088/1755- 1315/341/1/012087
2. Возделывание озимой пшеницы в системе прямого посева в Ставропольском крае: монография /В. К. Дридигер. - Ставрополь: АГРУС Ставропольского гос. Аграрного унта, 2021 - 192 с.
3. Радченко Л. А., Ганоцкая Т. Л., Радченко А. Ф. Влияние норм высева озимого ячменя на зерновую и семенную продуктивность // Таврический вестник аграрной науки. 2021. № 1(25). С. 187-194. DOI 10.33952/25420720-2021-1-25-187-194
4. . Алабушев, А.В. Производства зерна в России / А.В. Алабушев, С.А. Раева // Ростов-наДону: ЗАО «Книга», 2013 - 144 с.
5. Лыков С. В. Резервы озимого ячменя в условиях Республики Крым // Сборник тезисов участников II научной конференции профессорско- преподавательского состава, аспирантов, студентов и молодых ученых «Дни науки КФУ имени В. И. Вернадского». Симферополь: ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», 2016. С. 12-13
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований): учебник для высших сельскохозяйственных учебных заведений. М.: Альянс, 2014. - 351 с.
10.1088/1755- 1315/341/1/012087
2. Winter wheat cultivation in the direct sowing system in the Stavropol Territory: monograph / V.K Dridiger. -Stavropol: AGRUS of the Stavropol State Agrarian University, 2021 - 192 p.
3. Radchenko L. A., Ganotskaya T. L., Radchenko A. F. Influence of seeding rate on grain and seed productivity of winter barley // Taurida Herald of the Agrarian Sciences. 2021. No. 1(25). P. 187-194. DOI 10.33952/2542-07202021-1-25-187-194
4. Alabushev, A.V. Grain production in Russia / A.V. Alabushev, S.A. Reva // Rostov-on-Don: "Kniga ZAO" (Close Joint-stock Company), 2013 - 144 p.
5. Lykov S.V. Reserves of winter barley under the conditions of the Republic of Crimea // Collection of abstracts of the participants of the II scientific conference of the faculty, graduate students, students and young scientists "Days of Science in the V. I. Vernadsky Crimean Federal University (CFU)". Simferopol: V. I. Vernadsky Crimean Federal University, 2016. P. 12-13
6. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta [Methodology of a field trial]. M.: Agropromizdat, 1985. - 315p.
Сведения об авторах:
Гонгало Анна Андреевна - научный сотрудник лаборатории земледелия ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма», e-mail: gongalo.
Information about the authors:
Gongalo Anna Andreevna -researcher of the laboratory of agriculture of the FSBSI «Research Institute of Agriculture of Crimea», e-mail: gongalo. nyura@yandex.ru, FSBSI «Research
89
nyura@yandex.ru, 297010, Россия, Ре- Institute of Agriculture of Crimea», 150, спублика Крым, г. Симферополь, ул. Kievskaya Str., Simferopol, Republic of Киевская 150, ФГБУН «Научно-ис- Crimea, 297010, Russia. следовательский институт сельского хозяйства Крыма»
90
