CC BY
17Вестник АПК „ ,
Растениеводство
:№ 1(29), 2018
УДК 633.34:631.5+631.8(470.62/.67)
Р. Г. Гаджиумаров, М. П. Жукова
Gadzhiumarov R. G., Zhukova M. P.
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И УДОБРЕНИЙ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ И УРОЖАЙНОСТЬ СОИ В ЗОНЕ НЕУСТОЙЧИВОГО УВЛАЖНЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ
THE INFLUENCE OF CULTIVATION TECHNOLOGY AND FERTILIZERS ON GROWTH, DEVELOPMENT AND YIELD OF SOYBEAN IN THE UNSTABLE HUMIDIFICATION ZONE OF THE CENTRAL PRE-CAUCASUS
Представлены результаты сравнения традиционной технологии возделывания сои и технологии без обработки почвы. Выявлено, что внесение удобрений по обеим технологиям приводит к снижению полевой всхожести семян, изреживанию посевов и достоверному снижению урожайности по сравнению с посевом без внесения удобрений. Технологии возделывания не оказали влияния на качество бобов, у которых по обеим технологиям масличность составила 19 %, содержание белка 42 %.
Ключевые слова: соя, традиционная технология, технология без обработки почвы, всхожесть, удобрения, урожайность.
The article presents the results of the comparison the traditional technology of soybean cultivation and technology of cultivation without tillage. It is revealed that application of fertilizers on both technologies leads to reduction of field germination of seeds, thinning of crops and reliable decrease of productivity in comparison with sowing without application of fertilizers. Cultivation technologies did not have an impact on the quality of the beans with both technologies the oil content amounted to 19, the protein content amounted to 42 %.
Key words: soybean, traditional technology, technology without tillage, germination, fertilizer, yield.
Гаджиумаров Расул Гаджиумарович -
аспирант
ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный
аграрный центр»
г. Михайловск
Тел.: 8-928-335-18-99
E-mail: [email protected]
Жукова Мая Петровна -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры общего земледелия, растениеводства и селекции им. профессора Ф. И. Бобрышева ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет» г. Ставрополь Тел.: 8-903-409-78-55 E-mail: [email protected]
Gadzhiumarov Rasul Gadzhiumarovich -
Post-graduate student
FSBSI «North-Caucasian Federal Agricultural Research
Centre»
Mikhailovsk
Tel.: 8-928-335-18-99
E-mail: [email protected]
Zhukova Maya Petrovna -
Doctor of Agricultural Sciences, Professor
of the Department of General Agriculture, Plant Growing
and Selection named after Professor F. I. Bobryshev
FSBEI HI «Stavropol State Agrarian
University»
Stavropol
Tel.: 8-903-409-78-55 E-mail: [email protected]
Традиционная технология возделывания полевых культур включает интенсивное механическое воздействие на почву в виде дискований, вспашки, рыхлений, культиваций, боронований и др. Эти операции приводят к росту себестоимости производимой продукции.
В связи с этим у сельхозтоваропроизводителей большой интерес вызывает технология возделывания полевых культур, в том числе и сои, без обработки почвы (технология No-till, прямой посев). Эта технология получила широкое распространение за рубежом, особенно в Аргентине, США и Бразилии, которые являются мировыми лидерами по производству сои.
В Аргентине сою возделывают уже много лет без какой-либо обработки почвы [1], в структуре посевных площадей она занимает до 50 % с урожайностью от 2,5 до 4,0 т/га [2]. В Бразилии
в 2010 году по технологии прямого сева сою возделывали на площади 23,5 млн га и, экспорт соевых бобов составил 29,1 млн тонн [3]. В США широко практикуется прямой посев сои в стерню пшеницы, особенно на почвах, подверженных ветровой и водной эрозиям. Это оправдано необходимостью сохранения плодородия почвы и возможностью применения эффективных гербицидов широкого спектра действия [4].
Несмотря на широкое использование технологии возделывания сои без обработки почвы, в нашей стране она не получила распространения. Одной из причин тому является отсутствие научных данных по эффективности этой технологии в различных почвенных и климатических условиях. В связи с этим целью наших исследований является изучить влияние технологии возделывания без обработки
82
,,„ „„„„, Jj Ставрополья
научно-практическии журнал
почвы и доз внесения минеральных удобрений на рост, развитие, урожайность и качество соевых бобов на черноземе обыкновенном зоны неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья.
Исследования проводили на опытном поле Ставропольского НИИ сельского хозяйства, расположенного в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья, где сумма эффективных температур составляет 3306 0С, за год выпадает 558 мм осадков, ГТК 1,09 [5].
Метеорологические условия во время вегетации сои в 2015 году характеризовались как крайне неблагоприятные, так как от посева (26 мая) и на протяжении всего периода вегетации наблюдалась жаркая и преимущественно сухая погода, особенно в самый ответственный период вегетации сои - время цветения. За лето выпало 96 мм осадков при их среднемноголет-нем значении 183 мм. Среднемесячная температура июня была выше среднемноголетней на 2,0 0С, июля - на 2,8, августа - на 2,3 0С. В 2016 году температурный режим также был выше климатической нормы, но за лето выпало 221 мм осадков, которые обеспечили более благоприятные условия для роста и развития сои.
В полевом многолетнем опыте, заложенном осенью 2012 года, изучали возделывание сои по традиционной технологии с обработкой почвы, рекомендованной научными учреждениями (лущение стерни, зяблевая вспашка, культивация), и технологии без какой-либо обработки почвы (N0-111!) с применением разных доз минеральных удобрений.
Соя возделывалась в севообороте: кукуруза - соя - озимая пшеница - подсолнечник. Севооборот развёрнут в пространстве всеми полями. Предшественником сои является кукуруза, но в 2016 году предшественником было просо, посеянное после гибели всходов кукурузы в 2015 году (выклевали грачи). Делянки в опыте размещены в 2 яруса - первый ярус технология без обработки почвы, второй - традиционная технология. В каждом ярусе делянки размещены в трёхкратной повторности, площадь делянки 300, учётная 90 м2.
По обеим технологиям контролем является посев сои без внесения удобрений. Рекомендованную научными учреждениями [6] дозу внесения минеральных удобрений (N35P45K30) вносили в 2 этапа - перед севом 25 кг/га аммофоса в разброс и при посеве - 187 кг/га нитроаммофоски. Расчётную дозу (N60P60K60) на получение 2,5 т/га соевых бобов вносили в виде нитроаммофоски перед севом 175 кг/га вразброс и при посеве 200 кг/га. По традиционной технологии удобрения разбрасывали под предпосевную культивацию, а по технологии No-till по растительным остаткам предшествующей культуры - кукурузы. По обеим технологиям сеяли скороспелый сорт сои Ду-низа, семена которой обрабатывали нитрагином. По традиционной технологии посев производили сеялкой С3-3,6, по технологии No-till сеялкой прямого посева Gimetal. Обработку гербицидом «Хармони Классик» в дозе 50 г/га против двудольных сорняков по обеим технологиям проводили в фазе первого тройчатого листа, после этого при появлении однодольных сорняков обработку проводили гербицидом «Пантера» в дозе 1,3 л/га.
Полевые исследования и обобщение полученных данных проведены общепринятыми методами согласно методическим указаниям Б. А. Доспехова [7] по проведению полевых опытов. Фенологические наблюдения, подсчет густоты стояния растений и другие сопутствующие наблюдения проведены в соответствии с методикой ГСИ [8].
Учет урожая проводили путём прокоса посередине делянки комбайном Сампо-130 с последующим пересчетом на стандартную влажность и чистоту. Содержание масла в семенах сои определяли экстракционным методом (ГОСТ 10857-64), содержание протеина методом Къельдаля (ГОСТ 32044.1-2012). Статистическая обработка полученных данных - методом дисперсионного и корреляционного анализа по Б. А. Доспехову (1985).
В среднем за два года исследований полевая всхожесть семян сои была несколько выше по технологии без обработки почвы, причём самые дружные всходы наблюдались на делянках без внесения удобрений (табл. 1).
Таблица 1 - Влияние технологии возделывания и удобрений на полевую всхожесть семян сои
(среднее за 2015-2016 гг.)
Технология Доза удобрений Влага в слое почвы 0-20 см перед севом, мм Количество всходов, шт/м2 Полевая всхожесть, %
2015 г. 2016 г. ср. 2015 г. 2016 г. ср. 2015 г. 2016 г. ср.
Традиционная Без удобрений 19 20 20 61 62 62 93,8 95,4 94,6
Рекомендованная 15 20 18 46 57 52 70,8 87,7 79,3
Расчётная 17 20 19 44 54 49 67,7 83,1 75,4
Без обработки почвы Без удобрений 20 20 20 63 64 64 96,9 98,5 97,7
Рекомендованная 18 20 19 53 58 56 81,5 89,2 85,4
Расчётная 19 21 20 54 56 55 83,1 86,2 84,7
естник АПК
Ставрополья
:№ 1(29), 2018
Снижение всхожести на удобренных фонах мы связываем с отрицательным влиянием минеральных удобрений на прорастание семян сои, которые вносятся одновременно с посевом на глубину заделки семян. Этот вывод подтверждают результаты исследований Приморской опытной станции [9]. Более дружные всходы по технологии No-till обусловлены лучшим контактом семян с почвой, так как при посеве сеялкой прямого посева семена придавливаются резиновым уплотнителем сошника ко дну бороздки, что приводит к быстрому набуханию и прорастанию семян. Поэтому, несмотря на практически одинаковое содержание продуктивной влаги в верхнем слое почвы, количество проросших семян по технологии No-till несколько больше. Необходимо отметить, что в засушливом 2015 году сильно проявилось снижение всхожести на удобренных фонах по традиционной технологии. По технологии No-till также наблюдалось снижение полевой всхожести на этих вариантах, но оно было меньше, чем по традиционной технологии.
В начале вегетации во время ветвления растений сои их сырая вегетативная масса по традиционной технологии была выше, чем по технологии No-till (табл. 2).
Более медленное нарастание биомассы по технологии No-till в это время обусловлено меньшей прогреваемостью почвы на начальных этапах роста и развития сои, когда температура почвы на глубине 5 см с момента посева и до середины июня по традиционной технологии составила 25,6 0С, тогда как под растительными остатками она была в среднем на 2,0-3,0 0С ниже, а в солнечный день эта разница достигала 8,0 0С.
По обеим технологиям на удобренных фонах также отмечалось отставание в нарастании биомассы по отношению к контролю, что обу-
словлено меньшей густотой стояния растений при внесении удобрений. В фазе цветения и полной спелости вегетативная масса в среднем за два года исследований по обеим технологиям была одинаковой. Следует отметить, что вегетативная масса растений по всем вариантам опыта в течение всего периода вегетации в дождливом 2016 году была больше, чем в засушливом 2015 году.
Даты наступления и продолжительность фенологических фаз по обеим технологиям были практически одинаковыми. Но период вегетации в 2015 году по обеим технологиям составил 99 дней, тогда как в 2016 году 115 дней, что произошло за счёт увеличения всех межфазных периодов вегетации сои.
В годы исследований по обеим технологиям и всем дозам внесения удобрений наблюдался смешанный тип засорённости посевов сои с преобладанием того или иного вида сорных растений. По традиционной технологии самым распространённым сорняком перед обработкой гербицидами был портулак огородный, которого насчитывалось 37 шт/м2, по технологии No-till больше было просо куриного и амброзии полыннолистной (13 и 11 шт/м2). В меньшем количестве по обеим технологиям вегетировали щирица запрокинутая (6 шт/м2) и амброзия по-лыннолистная (5 шт/м2). По технологии No-till, в отличие от традиционной технологии, отсутствовали такие сорняки, как бодяк полевой и горец птичий, но отдельными растениями произрастала фиалка полевая.
В среднем за 2 года общее количество сорных растений по традиционной технологии было немного большим, чем по технологии No-till, но сырая масса сорняков на удобренных фонах была немного большей при посеве сои без обработки почвы (табл. 3).
Таблица 2 - Влияние технологии возделывания и удобрений на динамику вегетативной массы
растений сои, г/м2
Технология Доза удобрения Фенологическая фаза
Ветвление Цветение Полная спелость
2015 2016 ср. 2015 2016 ср. 2015 2016 ср.
Традиционная Без удобрений 363 476 420 2523 3306 2915 745 957 851
Рекомендованная 316 492 404 2386 3022 2704 783 898 841
Расчётная 311 479 395 2710 2972 2841 784 905 845
Без обработки почвы Без удобрений 299 474 387 2400 3246 2823 758 892 825
Рекомендованная 241 478 360 2520 2896 2708 888 870 879
Расчётная 253 469 361 2821 2840 2831 875 824 850
84
,,„ „„„„, щ ^ Ставрополья
научно-практическии журнал
Таблица 3 - Влияние технологии возделывания и удобрений на засорённость посевов сои
Технология Доза удобрения Количество сорняков, шт/м2 Сырая масса сорняков, г/м2
2015 2016 ср. 2015 2016 ср.
Традиционная без удобрений 48 69 59 30 97 64
рекомендованная 48 78 63 30 115 73
расчётная 53 68 61 35 96 66
Без обработки почвы без удобрений 27 35 31 50 43 47
рекомендованная 49 34 42 156 42 99
расчётная 57 37 47 158 44 101
Меньше всего сорняков по количеству и сырой массе было при посеве сои без обработки почвы и без внесения удобрений, особенно в 2015 году, что мы связываем с более высокой густотой стояния растений сои, которые лучше, чем на более изреженных удобренных фонах, конкурировали с сорными растениями. После обработок гербицидами посевы сои находились в чистом от сорняков состоянии вплоть до полной спелости.
Урожайность сои в 2015 году по обеим технологиям и дозам внесения минеральных удобрений различалась несущественно и находилась в пределах ошибки опыта. В 2016 году произошло достоверное снижение урожайности при внесении удобрений по обеим технологиям и по технологии N0-111! по сравнению с традиционной технологией (табл. 4).
Снижение урожайности в 2016 году по технологии без обработки почвы мы объясня-
ем тем, что кукуруза (предшественник сои) в 2015 году была пересеяна просом, которое из-за позднего срока сева не развило корневую систему, что привело к чрезмерному уплотнению почвы. Так, во время уборки проса в 2015 году плотность почвы в слое 1030 см составляла 1,35 г/см3, во время цветения сои в 2016 году она составила 1,36 г/см3, тогда как по традиционной технологии не превышала 1,25 г/см3 [10].
Повышение урожайности сои на неудобренном фоне по обеим технологиям возделывания произошло за счёт большей густоты стояния растений. По традиционной технологии она составила 58 шт/м2 против 48 и 46 шт/м2 по рекомендованной и расчётной дозам внесения удобрений, по технологии без обработки -60 шт/м2 против соответственно 51 и 52 шт/м2 по удобренным фонам (табл. 5).
Таблица 4 - Влияние технологии возделывания и удобрений на урожайность сои, т/га
Технология Доза удобрения 2015 2016 Среднее
Традиционная Без удобрений 1,13 1,90 1,52
Рекомендованная 1,02 1,58 1,30
Расчётная 1,07 1,65 1,36
Без обработки почвы Без удобрений 1,08 1,52 1,30
Рекомендованная 1,04 1,33 1,19
Расчётная 1,04 1,24 1,14
НСР05 Рф < Рт 0,12 -
Таблица 5 - Влияние технологии возделывания и удобрений на структуру урожая сои
(среднее за 2015-2016 гг.)
Технология Доза удобрения Количество, шт. Масса, г
растений на 1 м2 бобов на растении семян на растении семян с растения 1000 семян
Традиционная Без удобрений 58 21,0 41,3 5,1 143,3
Рекомендованная 48 23,3 44,8 5,9 153,4
Расчётная 46 22,9 42,1 6,1 156,3
Без обработки почвы Без удобрений 60 20,9 40,2 4,7 138,9
Рекомендованная 51 23,5 42,1 5,3 143,4
Расчётная 52 23,4 41,3 5,3 147,3
естник АПК
Ставрополья
:№ 1(29), 2018
По количеству бобов на растении, количеству и массе семян в них преимущество по обеим технологиям имели варианты с внесением удобрений. Но эти преимущества были незначительными и не позволили получить более высокий урожай соевых бобов. То есть определяющим элементом структуры урожая сои в среднем за годы исследований является густота стояния растений к уборке, которая, в свою очередь, зависит от полевой всхожести семян и внесения удобрений одновременно с посевом.
Технологии возделывания и дозы внесения удобрений не оказали существенного влияния
на качество соевых бобов. Содержание сырого протеина по традиционной технологии составило 42,0 %, по технологии без обработки почвы -41,8 %. Содержание масла в семенах по всем вариантам опыта было одинаковым - 19,9 %.
Таким образом, на чернозёме обыкновенном зоны неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья припосевное внесение минеральных удобрений приводит к снижению полевой всхожести семян сои, изреживанию растений во время вегетации и, как следствие, - снижению урожайности соевых бобов по сравнению с удобренными фонами по обеим технологиям возделывания культуры.
Литература
1. Дридигер В. К. Технология прямого посева в Аргентине // Земледелие. 2013. № 1. С. 21-24.
2. Пинегин В. А., Зеленский Н. А. No-till в Аргентине // Ресурсосберегающее земледелие. 2011. № 1(9). С. 21-23.
3. Пименов А. Н. Новая система земледелия: перспективы развития // Аграрный консультант. 2011. № 1. С. 4-5.
4. Баранов В. Ф. Соя в кормопроизводстве. Краснодар : ВНИИМК, 2010. 367 с.
5. Система земледелия нового поколения Ставропольского края / В. В. Кулинцев [и др.]. Ставрополь : АГРУС, 2013. 520 с.
6. Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин А. И., Лобанкова О. Ю. Системы удобрения сельскохозяйственных культур // Системы земледелия Ставрополья / под ред. А. А. Жученко, В. И. Трухачева. Ставрополь : АГРУС, 2011. С. 244-346.
7. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М. : Агропромиздат, 1985. 51 с.
8. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур: вып. 2 / Госагропром СССР, Государственная комиссия по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. М., 1989. 194 с.
9. Грицун А. Т. Основы возделывания сои в Приморье. Владивосток : Дальневосточное книжное издательство, 1981. 159 с.
10. Дридигер В. К., Гаджиумаров Р. Г. Влияние технологий возделывания сои на водно-физические свойства чернозёма обыкновенного Центрального Предкавказья // Известия Оренбургского ГАУ. 2017. № 5. С. 65-67.
References
1. Dridiger V. K. Technology of direct sowing in Argentina // Agriculture. 2013. № 1. P. 2124.
2. Pinegin V. A., Zelenskiy N. A. No-till in Argentina // Resource-saving agriculture. 2011. № 1(9). P. 21-23.
3. Pimenov A. N. New farming system: prospects of development // Agricultural Consultant. 2011. № 1. P. 4-5.
4. Baranov V. F. Soy in feed production. Krasnodar : VNIIMK (ARSRIOC), 2010. 367 p.
5. Agriculture system of the new generation of the Stavropol territory / V. V. Kulintsev [et al.]. Stavropol : AGRUS, 2013. 520 p.
6. Esaulko A. N., Ageev V. V., Podkolzin A. I., Lobankova O. Yu. Fertilizing systems for agricultural crops // System of agriculture of the Stavropol territory / edited by A. A. Zhuchenko, V. I. Trukhachev. Stavropol : publishing house «AGRUS», 2011. Chapter 5. P. 244-346.
7. Dospekhov B. A. Methods of field experience. Moscow : Agropromizdat, 1985. 351 p.
8. Methodology state strain testing of crops: Issue 2 / State agricultural industry of the USSR, The state Commission for variety testing of agricultural crops. Moscow, 1989. 194 p.
9. Gritsun A. T. The basics of soybean cultivation in Primorye: scientific publication. Vladivostok : Far Eastern Book Publishing House, 1981. 159 p.
10. Dridiger V.K. Gadzhiumarov R.G. Influence of soy cultivation technology on water-physical properties of common humus of the Central Pre-Caucasus // Bulletin of OSAU. 2017. № 5. P. 65-67.
