ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО И УРОЖАЙНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Вестник АПК

Ставрополья

:№ 3(23), 2016

УДК: 633. 854.78:631.5:631.43+631.559

Дридигер В. К., Паньков Ю. И.

Dridiger V. K., Pan'kov Y. I.

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО И УРОЖАЙНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА

INFLUENCE OF CULTIVATION TECHNOLOGY ON PROPERTIES AGROPHYSICAL OF CHERNOZEM ORDINARY AND PRODUCTIVITY FOR SUNFLOWER

Исследования проводили с целью изучения влияния технологии возделывания подсолнечника с применением разных доз минеральных удобрений на агрофизические свойства чернозёма обыкновенного и урожайность подсолнечника в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Для этого в многолетнем стационарном опыте подсолнечник сеяли по традиционной технологии с двукратным лущением стерни после уборки предшественника, вспашкой, промежуточными и предпосевной культивациями и по технологии прямого посева без обработки почвы. По обеим технологиям вносили рекомендованную научными учреждениями региона дозу минеральных удобрений (^2Р32К32) и расчетную ^72Р58К32) дозу на получение 2,5 т/га подсолнечника. На контроле удобрения не вносили.

Растительные остатки предшествующей озимой пшеницы, скошенные по технологии без обработки почвы на высоте 20-25 см, способствовали в 3,1 раза большему задержанию снега зимой, лучшему накоплению и сохранению влаги в почве в течение всего периода вегетации подсолнечника. Эта же технология обеспечила оптимальную плотность слоя почвы 0-30 см с осени, весной и в течение всего времени роста и развития культуры, в то время как по традиционной технологии плотность почвы после зяблевой вспашки и до посева подсолнечника была чрезмерно рыхлой (0,75-0,95 г/м3), что вызывает повышенную аэрацию и снижает её водоудерживающую способность. Растительные остатки, снижая температуру поверхности почвы, приводят к уменьшению темпов нарастания вегетативной массы растений в начальный период вегетации, но после цветения надземная масса подсолнечника по технологии без обработки почвы больше, чем по традиционной технологии. На удобренных фонах урожайность подсолнечника по обеим технологиям в среднем за 3 года исследований одинаковая - 2,18-2,33 т/га, но достоверно больше, чем без внесения удобрений (2,05 и 2,09 т/га).

Ключевые слова: подсолнечник, традиционная технология, технология без обработки почвы, удобрения, продуктивная влага, плотность почвы, урожайность.

Studies were conducted to study the effect of technology-cultivating sunflower with different doses of mineral fertilizers on agro-physical properties of chernozem ordinary and sunflower yields in the zone of an unreliable moistening of Stavropol Territory. For this purpose, the long-term stationary experiment sunflower sown by traditional technology with two-fold nym shallow plowing after harvest predecessor, plowing, intermediate and pre-cultivation and direct seeding without tillage technology. For both technologies have made the recommended scientific institutions in the region in E-dose of mineral fertilizers (N32P32K32) and calculated (N72P58K32)dose to 2,5 t/ha of sunflower. Under the control of fertilizer did not make.

Plant residues preceding winter wheat, beveled on no tillage technology at a height of 20-25 cm, contributed 3,1 times more detention of snow in winter, the better the accumulation and preservation of soil moisture throughout the growing period of the sunflower. This same technology pechila been ensured optimum density of the soil layer 0-30 cm in autumn, spring and during the growth and development of the culture of the time, while using the traditional tech-nology soil density after the autumn plowing and sowing sunflower up was too loose (0,75-0,95 g/m3), causing increased aeration and reduces its water retention capacity. Plant residues, reducing the surface temperature of the soil, leading to a decrease in the rate of growth of vegetative mass in the initial period of vegetation, but after flowering aerial weight-sa sunflowers no tillage technology more than traditional-term technology. Fertilizer backgrounds sunflower yield on both tech-nology for 3 years on average, the same research - 2,18-2,33 t/ha, but Dost is true more than without fertilizers (2,05 and 2,09 t/ha ).

Key words: sunflower, traditional technology, the technology without tillage, fertilizer, available moisture, soil density, yield.

Дридигер Виктор Корнеевич -

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заместитель директора ФГБНУ Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

г. Михайловск, Россия Тел.: 8-962-400-65-77 E-mail: Dridiger.victor@gmail.com

Паньков Юрий Иванович -

соискатель, руководитель

информационно-аналитического центра

ФГБНУ Ставропольский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства

г. Михайловск, Россия

Тел.: 8-962-402-38-19

E-mail: sniishiac@mail.ru

Dridiger Victor Korneevich -

doctor of agricultural Sciences, Professor, Deputy Director

FEDERAL state scientific institution Stavropol scientific

research Institute of agriculture

Mikhailovsk, Russia

Tel.: 8-962-400-65-77

E-mail: Dridiger.victor@gmail.com

Pankov Yuri Ivanovich -

applicant, head of information and the analytical center

FEDERAL state scientific institution Stavropol scientific

research Institute of agriculture

Mikhailovsk, Russia

Tel.: 8-962-402-38-19

E-mail: sniishiac@mail.ru

Ежеквартальный

научно-практический

журнал

В современном аграрном производстве одной из первоочередных задач является внедрение ресурсосберегающих экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих рост урожайности при меньших затратах, что повышает экономическую эффективность растениеводства [3, 6]. В этой связи большой научный и практический интерес представляет технология возделывания полевых культур (в том числе и подсолнечника) без обработки почвы. Поэтому целью наших исследований являлось установить влияние традиционной технологии и технологии возделывания без обработки почвы (No-till) на агрофизические свойства чернозема обыкновенного и урожайность подсолнечника в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья.

Полевые опыты проводили на опытном поле Ставропольского НИИСХ, расположенного в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья. Характерной особенностью зоны является неустойчивое увлажнение по годам и неравномерность выпадения осадков в течение года. Сумма эффективных температур 3000-3200 °С. Годовое количество осадков составляет 520-560 мм, в том числе за вегетационный период - 400-450 мм. ГТК = 0,9-1,1 [1]. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный мощный среднесуглинистый.

Во все годы исследования складывались благоприятные условия по увлажнению в первой половине вегетации подсолнечника, когда за май и июнь выпадали осадки на уровне сред-немноголетних значений или больше. В то же время, во все годы засушливым был август месяц с количеством осадков от 12 до 22 мм при климатической норме 48 мм. Но в 2013 году в июле выпало 2,2 нормы осадков (124 мм), что позволило растениям подсолнечника перенести засушливый август и сформировать высокий урожай. В 2015 году засуха началась в июне и продолжалась до октября месяца - за это время осадков выпало в 2 раза меньше обычного, что отрицательно сказалось на росте, развитии и урожайности подсолнечника.

Исследования проводятся в стационарном опыте, заложенном в 2011 году. Подсолнечник возделывается в севообороте соя - озимая пшеница - подсолнечник - кукуруза, который развёрнут в пространстве всеми полями. Делянки в опыте размещены в 2 яруса. В первом ярусе все культуры возделываются по традиционной технологии с обработкой почвы, согласно рекомендаций научных учреждений региона (под подсолнечник лущение стерни в 2 следа и зяблевая вспашка на глубину 20-22 см). Во втором ярусе все культуры возделываются без обработки почвы. Повторность опыта 3-х кратная, общая площадь делянки 300, учетная 105 м2.

В опыте возделывали гибрид подсолнечника Тристан, который по традиционной техно-

логии сеяли сеялкой точного высева Оптима, без обработки почвы - сеялкой прямого посева Gimetal. В обоих случаях посев проводили в третей декаде апреля, способ посева широкорядный с междурядьями 70 см, норма высева 55 тыс. шт./га всхожих семян, глубина заделки семян 6-7 см. Для борьбы с сорняками посевы подсолнечника в фазе 5-6 листьев обрабатывали гербицидом Евро-Лайтинг - 1,2 л/га. По технологии без обработки почвы, кроме того, после уборки предшествующей озимой пшеницы в десятидневный срок проводили опрыскивание гербицидом сплошного действия Ураган Форте в дозе 2,0 л/га. Повторное опрыскивание проводили весной за 5-7 дней до посева подсолнечника.

По обеим технологиям в контрольном варианте удобрения не вносили. Рекомендованную научными учреждениями региона дозу удобрений (^2Р32К32) вносили сеялкой при посеве (200 кг нитроаммофоски). Расчётную дозу удобрений, рассчитанную на получение 25 ц/га

72Р58К32^ вносили частями: вразброс (50 кг

аммофоса в смеси со 100 кг аммиачной селитры) под предпосевную культивацию по традиционной технологии и по стерне озимой пшеницы при посеве по необработанной почве, и одновременно с посевом 200 кг/га нитроаммофоски. Учеты и наблюдения проводили общепринятыми методами, согласно методическим указаниям Б. А. Доспехова [2].

В наших исследованиях растительные остатки озимой пшеницы, оставленные на поверхности почвы и скошенные во время уборки по технологии без обработки почвы на высоком срезе (20-25 см), способствовали большему накоплению влаги в зимнее время и лучшему её сохранению в почве в течение всего периода вегетации подсолнечника.

В среднем за три зимы по традиционной технологии высота снежного покрова составила 10,7, по технологии без обработки почвы -36,4 см, или в 3,1 раза больше. При этом сход снега во втором случае наблюдался на 7 дней (в отдельные годы до 12 дней) позже, что способствовало на 26 мм (18,4 %) большему накоплению влаги в метровом слое почвы после снеготаяния (таблица 1).

Таблица 1 - Влияние технологии возделывания подсолнечника на содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы, мм (среднее за 2012-2015 гг.)

Технология Время определения

весна посев цветение уборка

Традиционная 141 151 64 72

Без обработки почвы 167 168 79 77

Прибавка: мм 26 17 15 5

% 18,4 11,2 23,4 6,9

НСРо,95 7,8 7,9 4,1 4,0

:№ 3(23), 2016

В течение вегетации подсолнечника содержание влаги в почве по технологии без её обработки было достоверно больше, чем по традиционной технологии. Но самая большая разница в пользу изучаемой технологии наблюдалась в фазе цветения - 23,4 %, что очень важно, так как в зоне неустойчивого увлажнения после цветения обычно наблюдается атмосферная и почвенная засухи и дополнительно сохранившаяся влага в почве используется растениями подсолнечника для формирования урожая. Об этом свидетельствует одинаковое содержание влаги в почве в фазе полной спелости культуры.

По сообщению Ю. А. Кузыченко [5] оптимальная плотность черноземных почв для роста и развития растений находится в пределах от 1,10 до 1,25 г/см3. В наших исследованиях, по традиционной технологии плотность слоя почвы 0-30 см после вспашки перед уходом в зиму и весной до посева была чрезмерно рыхлой, что вызывает повышенную аэрацию и снижает её во-доудерживающую способность (таблица 2).

По технологии без обработки почвы её плотность в это время находилась в пределах оптимальных значений, что создаёт благоприятные условия для накопления, сохранения влаги и роста растений подсолнечника.

К фазе цветения плотность всех обследуемых слоёв почвы увеличивается по обеим технологиям, что связано с засухой в это время, но разница между технологиями не существенна, так как находится в пределах ошибки опыта. Не существенна она и в фазе полной спелости, когда плотность почвы по обеим технологиям снижается, чему способствуют выпадающие в это

время осадки. Следует отметить, что вносимые удобрения не оказали существенного влияния ни на содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы ни на её плотность.

По обеим технологиям содержание нитратного азота в течение всего вегетационного периода во всех исследуемых слоях почвы было очень низким и находилось в пределах 1,8-4,5 мг/кг почвы. Содержание подвижного фосфора в течение всего периода вегетации было средним, но по традиционной технологии содержание этого элемента в слоях почвы 0-10 и 10-20 см было одинаковым (разница математически не доказуема), тогда как по технологии без обработки почвы в верхнем слое содержалось 25,0-27,0 мг/кг, что достоверно на 3,4-5,3 мг/кг больше, чем в нижележащем слое 10-20 см (таблица 3).

Связано это с перемешиванием верхних слоёв почвы во время отвальной обработки по традиционной технологии и отсутствием таковой по технологии без её обработки. При этом в слое почвы 0-10 см содержание подвижного фосфора по технологии без обработки почвы достоверно больше, чем по традиционной технологии, тогда как в слое почвы 10-20 см, наоборот, его математически доказуемо больше по традиционной технологии. Содержание обменного калия во все годы исследований и вариантам опыта было средним и находилось в пределах от 220 до 260 мг/кг.

В период с 2012-2015 гг. эрозионная устойчивость почвы, определённая по методике Е. И. Шиятого (8), по нулевой технологии, благодаря наличию на поверхности от 301 до 334 шт./м2 растительных остатков предше-

Таблица 2 - Влияние технологии возделывания подсолнечника на плотность почвы при внесении рекомендованной дозы удобрений, г/см3 (среднее за 2012-2015 гг.)

Технология Слой Время отбора

почвы,см уход в зиму весна посев цветение уборка

0-10 0,82 0,74 0,95 1,29 1,11

Традиционная 10-20 0,84 0,75 0,97 1,35 1,22

20-30 1,02 1,03 1,11 1,39 1,22

Без обработки почвы 0-10 10-20 1,12 1,16 1,06 1,13 1,13 1,21 1,24 1,28 1,08 1,17

20-30 1,23 1,16 1,23 1,33 1,25

НСР095 0,06 0,05 0,07 0,08 0,07

Таблица 3 - Влияние технологии возделывания на содержание подвижногофосфора при внесении расчётной дозы удобрений, мг/кг (среднее за 2012-2015 гг.)

Технология Слой Время отбора

почвы,см посев цветение полная спелость

Традиционная 0-10 10-20 20-30 22,1 23.2 19.3 22,9 23,2 17,6 23,9 22,4 17,2

Без обработки почвы 0-10 10-20 20-30 27,0 21,7 14,4 25,0 21,6 14,6 27,0 22,7 17,4

НСР0 95 1,4 1,2 1,5

Ежеквартальный

научно-практический

журнал

ственника (озимой пшеницы), характеризуется как ветроустойчивая, а по традиционной технологии, вследствие запашки растительных остатков в почву, - не ветроустойчивая. То есть, сохранение растительных остатков на поверхности почвы, кроме большего накопления и лучшего сохранения влаги, является эффективным приемом защиты почвы от ветровой эрозии.

Технологии возделывания и удобрения оказали существенное влияние на динамику нарастания вегетативной массы растениями подсолнечника. В фазе 4-6 листьев достоверное преимущество по сырой надземной массе имели посевы по традиционной технологии (таблица 4).

Отставание посевов без обработки почвы по этому показателю в начальный период вегетации мы связываем со снижением температуры почвы под растительными остатками озимой пшеницы в момент посева на 7-9 °С, после появления всходов на 5-7 °С, что привело к более позднему (на 1-3 дня) появлению всходов и замедленному росту растений в начале вегетации.

В фазе цветения также большую надземную массу имеют посевы по традиционной технологии, но разница математически не доказуема и находится в пределах ошибки опыта. Не достоверна разница и в фазе полной спелости, но в это время большую вегетативную массу имеют посевы подсолнечника без обработки почвы.

Лучшая динамика нарастания надземной биомассы в течение вегетации (особенно во второй её половине) по технологии без обработки почвы мы объясняем лучшей обеспеченностью растений почвенной влагой при посеве по этой технологии, что особенно важно во время летней жары и засухи, которая в зоне не-

устойчивого увлажнения обычно наблюдается во время налива и созревания семянок подсолнечника.

Вносимые удобрения способствовали большему накоплению надземной массы растений по обеим технологиям, но если в фазе 4-6 листьев преимущество удобренных фонов было существенно и математически доказуемо, то в фазе цветения и в полной спелости оно в среднем за годы исследований было в пределах ошибки опыта или немного превышало показатель наименьшей существенной разницы. При этом в первые два года исследований (2013 и 2014) вегетативная масса растений с внесением удобрений и без их внесения была практически одинаковой, только на третий год исследований в 2015 году в течение всего периода вегетации удобренные фоны имели по этому показателю достоверное преимущество по обеим технологиям.

Аналогичная ситуация наблюдалась и по урожайности подсолнечника, когда в 2013 и 2014 годы по обеим технологиям и всем фонам внесения удобрений получена одинаковая урожайность (таблица 5).

Только в 2015 году по обеим технологиям получена достоверная прибавка урожая от внесения минеральных удобрений. Также в этот год математически доказуема прибавка урожая от внесения расчётной дозы удобрений по сравнению с рекомендованной.

Такое явление мы связываем с содержанием подвижного фосфора в почве в годы исследований, что согласуется с данными В. А. Павленко, Н. М. Тишкова и Т. М. Никифорова [7], полученными во ВНИИ масличных культур. В их исследованиях при содержании подвижного фосфора 20 мг/кг почвы и более урожайность подсолнеч-

Таблица 4 - Влияние технологии возделывания и удобрений на динамику сырой вегетативной

массы подсолнечника (среднее за 2012-2015 гг.)

Технология Доза Фенологическая фаза

удобрения 4-6 листьев цветение полная спелость

без удобрения 153 5877 3423

Традиционная рекомендованная 219 6145 3607

расчетная 246 6477 3669

Без без удобрений 118 5823 3513

обработки рекомендованная 147 5875 3787

почвы расчетная 160 6282 3895

НСРо.95 11 297 185

Технология Доза удобрений Год Среднее

2013 2014 2015

без удобрений 26,9 18,1 17,7 20,9

Традиционная рекомендованная 26,1 18,9 20,4 21,8

расчетная 25,6 19,4 22,3 22,4

Без обработки почвы без удобрений рекомендованная 27,5 26,3 19,2 19,8 14,9 20,6 20,5 22,2

расчетная 26,3 19,4 24,2 23,3

НСРо,95 Рф <РТ Рф <РТ 2,5 1,2

Таблица 5 - Влияние технологий возделывания и удобрений на урожайность подсолнечника, ц/га

:№ 3(23), 2016

ника от последействия внесенных под предшествующую озимую пшеницу ^0Р90К60 была такой же как и прямое внесение удобрений под подсолнечник в дозе ^50Р90К60 и составила в среднем за 3 года исследований 29,3 и 29,6 ц/га при наименьшей существенной разнице 1,8 ц/га. Только при снижении содержания подвижного фосфора ниже 20 мг/кг почвы подсолнечник обеспечивал прибавку урожая от внесения удобрений.

В наших опытах в 2013 и 2014 гг. перед посевом подсолнечника в слое почвы 0-20 см содержалось 23-26 мг/кг подвижного фосфора и разницы по урожайности подсолнечника по вариантам опыта не наблюдалось. После двух лет возделывания полевых культур в севообороте без внесения удобрений в 2015 году содержание этого элемента в почве снизилось до 15-18 мг/кг, и в этот год по обеим технологиям была получена достоверная прибавка урожая от внесения минеральных удобрений. Нами установлена тесная корреляционная связь между наличием

в почве подвижного фосфора и урожайностью подсолнечника - г = 0,721. То есть можно с большой уверенностью сказать, что удобрения лучше вносить в больших дозах под предшествующую озимую пшеницу, которая очень хорошо отзывается на их внесение [4]. Высокие урожаи подсолнечника получать без внесения удобрений, при условии обеспечения содержания подвижного фосфора во время посева не менее 25-28 мг/кг почвы за счёт его внесения под предшествующие культуры севооборота.

Таким образом, технология возделывания подсолнечника без обработки почвы способствует большему накоплению и лучшему сохранению продуктивной влаги в почве, что оказывает положительное влияние на рост и развитие растений в течение вегетации. Но решающую роль в получении высокого урожая подсолнечника оказывает наличие в почве подвижного фосфора, содержание которого за счёт внесения под предшествующие культуры севооборота должно быть не менее 25-28 мг/кг почвы.

Литература

1. Бадахова Г. Х., Кнутас А. В. Ставропольский край : современные климатические условия. Ставрополь : ГУП СК «Краевые сети связи», 2007. 272 с.

2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. Изд. 5-е доп. и перераб. М. : Агропромиз-дат, 1985. 351 с.

3. Дридигер В. К. Технология прямого посева в Аргентине // Земледелие. 2013. № 1. С. 21-25.

4. Дридигер В. К., Стукалов Р. С. Продуктивность озимой пшеницы в зависимости от технологии возделывания и минеральных удобрений в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Бюл. Ставропольского НИИСХ, 2015. № 7. С. 76-87.

5. Кузыченко Ю. А. Система обработки почвы в условиях Ставрополья. Основы систем земледелия Ставрополья : учебное пособие / под общ. ред. В. М. Пенчукова и Г. Р. Дорожко. Ставрополь : АГРУС, 2005. С. 147-192.

6. Кулинцев В. В., Дридигер В. К. Эффективность использования пашни и урожайность полевых культур при возделывании по технологии прямого посева // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 4. С. 16-18.

7. Павленко В. А., Тишкова Н. М., Никифорова Т. М. Удобрения и продуктивность масличных культур в севообороте // Масличные культуры. 1985. № 5. С. 21-22.

8. Шиятый Е. И. Методы оценки ветроустойчивости поверхности почвы и определение ширины полос при полосном размещении культур // Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных опытов по земледелию и растениеводству. Целиноград : ВНИИ зернового хозяйства, 1968. С. 3-8.

Reference

1. Badakhova G. H., Knutas A. V. Stavropol region: modern climatic conditions. Stavropol : GUP SK "Boundary value communications network", 2007. 272 p.

2. Dospehov B. A. Methods of field experiences. Ed. 5th ext. and rev. M. : Agropromizdat, 1985. 351 p.

3. Dridiger V. K. Direct seeding technology in Argentina // Agriculture. 2013. № 1. P. 21-25.

4. Dridiger V. K., Stukalov R. S. Productivity winter wheat depending on the cultivation technologies and mineral fertilizer in the zone unreliable moistening of Stavropol region // Bulletin of the Stavropol Agricultural Research Institute. 2015. № 7. P. 76-87.

5. Kuzychenko Ya. A. Soil treatment system in the conditions of Stavropol // Basics of farming systems Stavropol: textbook / under total. Ed. V. M. Penchukova and G. R. Dorozhko. Stavropol : AGRUS, 2005. P. 147-192.

6. Kulintsev V. V., Dridiger V. K. Effectiveness of use of arable land and productivity of field crops under cultivation by direct seeding technology // Achievements of Science and Technology of AlCis. 2014. № 4. P. 16-18.

7. Pavlenko V. A., Tishkov N. M., Nikiforov T. M. Fertilizers and productivity of oilseeds in crop rotation // Oil crops. 1985 № 5. p. 21-22.

8. Shiyatov E. I. Methods for evaluating wind stability soil surface and defining width lanes at the band placement of crops // Guidelines for conducting field and laboratory experiments in agriculture and plant cultivation. Tselinograd: Research Institute of Grain Farming, 1968. p. 3-8.