CC BY
69
УДК 631.372:629.114.2
ВЛИЯНИЕ УПЛОТНЯЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ДВИЖИТЕЛЕЙ ТРАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ЯЧМЕНЯ ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
Е.Б. ЗАХАРОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
С.В. ЩИТОВ, доктор технических наук, профессор А.А. НЕМЫКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
E-mail: agrodis@mail.ru
Резюме. Технология возделывания ячменя в Амурской области предполагает прохождение тракторов по полю до 12 раз. В результате к уборке неуплотненной остается не более S3 % площади поля, однократному уплотнению подвергается до 50 %, двукратному - до 20 %, трехкратному - до 10 %, свыше трехкратного - до S,5 %. Цель наших исследований - установить влияние уплотнения на формирование урожая ячменя на фоне различных способов основной обработки почвы. Схема опыта включала варианты без уплотнения, одно-, трех- и пятикратное уплотнение тракторами Т-150, Т-150К, ДТ-75М и МТЗ-80, которое проводили в день посева путем сплошного укатывания. Доля сорняков в структуре ячменного агрофитоценоза увеличивается с ростом уплотняющего воздействия на почву на 9S,8...102,8 шт./м2. Урожайность существенно снижается на фоне безотвального рыхления при трех- и пятикратном уплотнении (на 0,15 и 0,22 т/га), а по отвальной обработке - при пятикратном (на 0,16 т/га). Ключевые слова: ячмень, уплотнение почвы тракторами плотность почвы, основная обработка почвы.
Ячмень - ценная кормовая и продовольственная культура, которая в Амурской области занимает четвертую часть площади посевов зерновых. Природные условия южной зоны области в основном соответствуют требованиям культуры. Однако биологический потенциал ее сортов раскрывается не полностью. Поэтому средняя урожайность ячменя в хозяйствах южной зоны области составляет 16,5 ц/га [1]. Для повышения эффективности его возделывания немаловажное значение имеет оптимизация системы технологий и машин на основе адаптации к местным природнопроизводственным условиям [2].
Актуальность наших исследований определяется тенденцией к уменьшению интенсивности обработки почвы путем замены вспашки безотвальным рыхлением [3]. Технология возделывания ячменя в Амурской области предполагает прохождение машиннотракторных агрегатов по полю до 12 раз. При этом они оказывают уплотняющее воздействие на почву.
К уборке неуплотненной остается не более 33 % площади поля, однократному уплотнению подвергается до 50 %, двукратному - до 20 %, трехкратному - до 10 %, более трех раз - до 3,5 % площади поля.
Цель исследования - установить влияние уплотнения на формирование урожая ячменя на фоне различных способов основной обработки почвы.
Для ее достижения определяли агрофизические свойства почвы, структуру агрофитоценоза, параметры фотосинтетической деятельности посевов и урожайности культуры, экономическую и биоэнергетическую эффективность возделывания ячменя.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на опытном поле ДальГАУ в 2005, 2007 и 2008 гг. Отвальную обработку осуществляли ПН-4-35, безотвальную - КПЭ-3,8. Схема опытов разработана с учетом программ и методик по изучению влияния ходовых систем тракторов на почву и материалов экспериментальной проверки технологий производства продукции растениеводства [4]. Она включала варианты без уплотнения, одно-, трех- и пятикратное уплотнение тракторами Т-150, Т-150К, Дт-75М и МТЗ-80, которое проводили в день посева путем сплошного укатывания. Площадь делянки 80 м2, повторность - пятикратная.
Агрофизические исследования проводили согласно методикам А.Ф. Вадюниной, В.В. Голубева, ГОСТ 28268-89, засоренность определяли количественновесовым методом, площадь листьев - методом высечек, фотосинтетический потенциал (ФП) - по Ничи-поровичу, биологическую урожайность - площадками по 1 м2. Результаты учетов и анализов обрабатывали статистическими методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов по Б.А. Доспехову и А.В. Ваулину. Энергетическую оценку эффективности возделывания ячменя проводили по методике Г.С. По-сыпанова [5...9].
Результаты и обсуждение. Метеорологические условия в годы исследований были засушливыми, что
Таблица 1. Плотность почвы в слое 0...20 см при закладке опыта, г/см3 (среднее за 2005, 2007, 2008 гг.)
Марка тракто ра (фактор В) Кратность уплотнения (фактор С) Средняя по АВ НСР5==0,04 Средняя по В НСР05=0,03 Средняя по А НСР5==0,02
0 1 1 3 5
Отвальная обработка (фактор А) 1,19
T-15Q 1,Q4 1,23 1,16 1,1S 1,15 1,16
ДТ-75М 1,Q4 1,27 1,26 1,24 1,2Q 1,2Q
T-15QK 1,Q4 1,23 1,27 1,26 1,2Q 1,2Q
МТЗ-SQ 1 ,Q4 1,24 1,2S 1,23 1,2Q 1,2Q
Средняя по АС 1,Q4 1,24 1,24 1,23
НСР^М
Безотвальная обработка (фактор А) 1,19
T-15Q 1,QS 1,21 1,17 1,23 1,17
ДТ-75М 1,QS 1,21 1,24 1,25 1,2Q
T-15QK 1,QS 1,21 1,27 1,21 1,19
МТЗ-SQ 1 ,QS 1,21 1,22 1,2S 1,2Q
Средняя по АС 1,QS 1,21 1,23 1,24
НСР^М
Средняя по ВС НСР05 =0,06
T-15Q 1,Q6 1,22 1,17 1,21
ДТ-75М 1,Q6 1,24 1,25 1,25
T-15QK 1,Q6 1,22 1,27 1,24
МТЗ-SQ 1 ,Q6 1,23 1,25 1,26
Средняя по С 1,Q6 1,23 1,23 1,24
НСР^^
НСР^ Q,Q9 для частных различий Средняя по опыту = 1,19
Таблица 2. Засоренность посевов ячменя в среднем за 2005, 2007, 2008 гг.
Марка трактора Крат- ность уплот- нения Число сор- няков, шт./м2 Масса сухая, г/м2 Доля сорняков в структуре агрофитоценоза, % Степень засорен- ности, балл
от общего числа от общей массы
Отвальная обработка почвы
Без уплотнения 0 46,5 28,6 25,2 11,4 3
Т-150 1 60,2 19,7 21,7 6,8 2
3 70,0 26,9 26,7 9,6 3
5 106,9 65,6 36,7 23,3 3
ДТ-75М 1 80,6 51,6 29,5 12,4 3
3 83,7 43,1 32,7 13,7 3
5 106,4 44,2 37,4 15,3 3
Т-150К 1 76,9 38,2 24,5 8,3 2
3 75,6 30,4 27,0 9,1 3
5 149,3 32,6 42,6 10,4 3
МТЗ-80 1 47,4 15,8 18,0 3,8 2
3 60,9 29,6 21,6 8,1 2
5 72,7 37,8 24,3 11,0 2
Безотвальная обработка почвы
Без уплотнения 0 40,4 28,6 13,4 7,1 2
Т-150 1 60,0 36,3 20,8 9,8 2
3 86,7 47,8 33,2 15,0 3
5 128,4 88,6 38,7 25,9 3
ДТ-75М 1 67,1 35,0 26,4 9,1 3
3 128,0 37,1 43,0 13,1 3
5 110,2 53,1 33,7 14,6 3
Т-150К 1 82,9 43,3 28,7 11,4 3
3 134,2 73,5 49,5 20,4 3
5 114,2 64,1 43,8 21,5 3
МТЗ-80 1 104,9 52,6 33,0 11,6 3
3 124,9 54,3 40,6 16,8 3
5 91,3 37,1 29,3 8,2 3
оказало отрицательное воздействие на рост и урожайность ячменя. В такой ситуации уплотнение почвы сыграло положительную роль в накоплении запасов влаги. Они повышались по мере увеличения интенсивности уплотнения по всем видам основной обработки до 27,8 %. А в варианте без уплотнения по безотвальному рыхлению отмечено существенное уменьшение запасов влаги на 19 %.
Плотность почвы в варианте без уплотнения по вспашке составила 1,04 г/см3, по безотвальной обработке - 1,08 г/см3 (табл. 1). С увеличением кратности уплотнения она повышалась. В целом существенное уменьшение величины этого показателя, по сравнению со средней по опыту, отмечено в вариантах с трактором Т-150 (на 0,03 г/см3).
Структуру агрофитоценоза определяли в середине июля, когда сорный компонент представлен наибольшим количеством видов. В среднем за годы исследований в опыте наблюдали среднюю и сильную степень засоренности.
Среди малолетних сорняков преобладали марь белая, щетинник сизый, щирица запрокинутая, акалифа южная, просо куриное, овсюг обыкновенный, шерстяк волосистый.
Число и масса сорняков возрастали при увеличении кратности уплотнения по всем видам основной обработки почвы. Самое высокое количество сорняков на фоне вспашки отмечено при пятикратном уплотнении трактором Т-150К (на 102,8 шт./м2 больше, чем в контроле). По безотвальной обработке наибольшее число сорняков зафиксировано при трехкратном уплотнении почвы трактором Т-150К (на 93,8 шт./м2 выше, чем в контроле), а масса - при пятикратном уплотнении Т-150 (больше, чем в контроле, на 60 шт./м2).
На фоне вспашки урожайность была больше средней по опыту на 0,16 т/га, по безотвальной - меньше
на 0,17 т/га (фактор А), различия существенны на 5 %-ном уровне значимости. По фактору В (трактор) достоверных различий не установлено. Урожайность на неуплотненной почве (фактор С) была существенно больше средней по опыту на 0,24 т/га, а при пятикратном уплотнении достоверно меньше на такую же величину (табл. 3).
По взаимодействию факторов АВ (обработка почвы и трактор) существенных различий не обнаружено, как по отвальной, так и по безотвальной обработке. При взаимодействии факторов АС на фоне вспашки при пятикратном уплотнении урожайность была существенно меньше средней по способу обработки на 0,16 т/га, по безотвальной - достоверно выше в варианте без уплотнения (на 0,39 т/га) и существенно ниже при трех- и пятикратном уплотнении на 0,15 и 0,32 т/га соответственно (табл. 3).
Безотвальная обработка почвы уменьшала урожайность ячменя, особенно при уплотнении. Это, на наш взгляд, связано с различиями в формировании структуры ячменного агрофитоценоза. Так, уровень засоренности по безотвальной обработке был выше, а при увеличении интенсивности уплотнения сорный компонент на этом фоне оказывал большее угнетающее воздействие на ячмень, чем по вспашке.
Корреляционный анализ показал существенную взаимосвязь между ФП и количественной долей сорняков по отвальной обработке г=-0,67, плотностью и количественной долей сорняков по безотвальной обработке г=0,63, урожайностью и количественной долей сорняков в целом г=-0,65 и по безотвальной обработке г=-0,77.
Все показатели вместе существенно влияют на урожайность, как по отвальной (Я=0,70), так и по безотвальной обработке (Я=0,79), корреляционная связь сильная.
Уравнение регрессии для вспашки имеет вид у=0,082х1-0,008х2-0,003х3+2,213; для безотвальной обработки у=1,11х1-0,015х2-0,000х3+2,941, где х1 -плотность почвы, х2 - доля сорного компонента по количеству, х3 - ФП.
Биоэнергетический коэффициент с увеличением кратности уплотнения на фоне вспашки уменьшается с 2,8 до 1,9 (Т-150 при пятикратном уплотнении) по безотвальной обработке - с 3,0 до 1,3 (Т-150К пятикратное уплотнение).
Наибольший уровень рентабельности возделывания ячменя (32,5 %) отмечен по безотвальной обработке на неуплотненной почве, что выше, чем по вспашке, на 8,3 %. Но урожайность при этом значительно снижается (табл. 3). Экономическая эффективность безотвальной обработки выше благодаря
Таблица 3. Биологическая урожайность ячменя, т/га (среднее за 2005, 2007, 2008 гг.)
Марка трактора фактор (В) Кратность уплотнения фактор (С) Среднее по АВ НСР05= 0,13 Среднее по В НСР05= 0,08 Среднее по А НСР0 = 0,06
0 1 3 5
Отвальная обработка (фактор А
Т-150 1,б7 1,39 1,6s 1,Q9 1,41 1,27
ДТ-75М 1,б7 1,б9 1,4Q 1,56 1,53 1,3S
Т-150К 1,б7 1,бб 1,6Q 1,1S 1,4S 1,2S
МТЗ-80 1,б7 1,б1 1,36 1,42 1,47 1,3Q
Среднее по АС
НСР05=0,12 1,б7 1 ,б1 1 ,49 1,31 1,47
Безотвальная обработка (фактор А)
Т-150 1,б3 1,21 1,Q1 Q,74 1,12
ДТ-75М 1,б3 1,39 Q,97 1 ,Q1 1,23
Т-150К 1,б3 1,1S Q,96 Q,6S 1 ,Q9
МТЗ-80 1,б3 1,13 1,QQ Q,S5 1,13
Средняя по АС
НСР05=0,12 1,б3 1 ,23 Q,99 Q,S2 1,14
Среднее по ВС НСР=0,17
Т-150 1,бб 1,3Q 1,3Q Q,92
ДТ-75М 1,бб 1 ,49 1,19 1,29
Т-150К 1,бб 1,37 1,2S Q,93
МТЗ-80 1,бб 1,32 1,1S 1,14
Среднее по С
НСР=0,08 1,бб 1,37 1,24 1 ,Q7
НСР05= 0,24 для частных различий Среднее по опыту = 1,31
уменьшению затрат на ГСМ. Возделывание ячменя нерентабельно при пятикратном уплотнении Т-150 и Т-150К по отвальной обработке при урожайности меньше 1,18 т/га (уровень рентабельности -11,1 и -3,0 %). По безотвальной обработке при трех- и пятикратном уплотнении выращивание этой культуры так же убыточно (уровень рентабельности от -8,4 до -37,2 %). Возделывание ячменя по безотвальной обработке нерентабельно при урожайности меньше 1,13 т/га. Наибольший сбор зерна и высокие показатели рентабельности отмечены в варианте с трактором ДТ-75М, при использовании которого формируются более близкие к оптимальным параметры агрофизических свойств почвы (см. табл. 1).
Выводы. Отвальная и безотвальная обработки создают оптимальные агрофизические условия для развития растений ячменя на неуплотненной почве. При тре- и пятикратном прохождении тракторов плотность почвы превышает пределы оптимума.
Доля сорняков по числу и массе больше по безотвальной обработке особенно при уплотнении тракторами Т-150К и МТЗ-80. По сравнению с вариантом без уплотнения, количество и доля сорняков в структуре ячменного агрофитоценоза повышается с увеличением воздействия на почву.
На фоне повышения интенсивности уплотнения, сорный компонент агрофитоценоза по безотвальной обработке оказывает большее угнетающее воздействие на ячмень, чем по отвальной. В варианте с безотвальным рыхлением урожайность существенно снижается при трех- и пятикратном уплотнении на 0,15 и 0,22 т/га, а с отвальной - при пятикратном на 0,16 т/га.
Взаимосвязь между плотностью почвы, ФП и урожайностью в целом по отвальной обработке, плотностью и долей сорняков по количеству по безотвальной обработке, урожайностью и долей сорняков в процентах по количеству в целом и по безотвальной обработке - существенная. Все перечисленные показатели вместе достоверно влияют на урожайность, как по отвальной, так и по безотвальной обработке, корреляционная связь сильная.
Биоэнергетический коэффициент с увеличением кратности уплотнения уменьшается по всем видам основной обработки. За счет снижения затрат на ГСМ безотвальная обработка повышает БЭК и рентабельность, по сравнению с отвальной. Наибольшая урожайность, минимальная себестоимость и самые высокие показатели рентабельности отмечены в вариантах с трактором ДТ-75М, использование которого обеспечивает оптимальные условия для возделывании ячменя.
Литература.
1. http://www.agroamur.ru/сайт Министерства Сельского Хозяйства Амурской области
2. Система машин для комплексной механизации растениеводства Амурской области 1996...2000 гг. / Под. общ. ред. Б.И. Кашпуры.- Благовещенск, ДальГАУ 1996-119 с.
3. Кузьмин М.С. Минимальная обработка почвы в Амурской области. - Благовещенск: Производственно-коммерческое издательство «Зея», 2010. - 192 с.
4. Методика определения экономической эффективности снижения воздействия на почву движителей техники, перемещающейся в технологическом цикле по полям. - М.: ВИМ, 1994. - 38 с.
5. Ничипорович А.А. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах (методы и задачи учета в связи с формированием урожая) - М.: Академия наук СССР, 1951 - 135 с.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985 г.
7. Голубев В.В. Агрофизические исследования почв. - Благовещенск, 1984 г.
8. Вадюнина А.Ф., З.А. Корчагина Методы исследования физических свойств почв. - М.: Агропрмиздат, 1986.
9. Посыпанов Г.С. Энергетическая оценка технологии возделывания полевых культур. М.: Изд-во МСХА. - 1995.
SEALING THE INFLUENCE OF PROPELLER-TRAK TORI FOR THE FORMATION OF BARLEY CROP IN DIFFERENT WAYS PRIMARY TILLAGE E.B. Zakharova, S.V. Shitov, A.A. Nemikin
Summary. The technology of cultivation of barley in the Amur region involves the passage of tractors in the field up to 12 times. In this case the tractor manufactures sealing effects on soil. Some areas of the field compacted to 6 times, part of the area remains unconsolidated. Found that soil compaction affects the growth and development of barley, increases the proportion of weeds in the structure agrophytocenosis, by reducing the cost of fuel moldboardless treatment increases the BEC and profitability compared to the moldboard treatment.
Key words: barley, soil compaction tractor density of the soil, the primary tillage.
