CC BY
12AGRICULTURAL SCIENCES
МИНИМАЛИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ РЫЖИКА ЯРОВОГО
Карипов Р.Х., Жумагулов И.И., Тлеппаева А.А.,
Кандидаты сельскохозяйственных наук, доценты Казахский агротехнический университет им.С. Сейфуллина,
Казахстан, г. Астана
MINIMIZING TILLAGE DURING CULTIVATION GINGER
SPRING
Karipov R.H. Zhumagulov I.I.
Tleppaeva A.A.
Candidates of agricultural Sciences, associate Professor, Kazakh agrotechnical University. With.Seifullin,
Kazakhstan, Astana
АННОТАЦИЯ
В последние годы в связи с диверсификацией растениеводства получают распространение в сухостеп-ной зоне масличные культуры, в том числе нетрадиционные для нашего региона (сафлор, соя, рапс, рыжик и др.). При этом в традиционном земледелии существуют многооперационные технологии их возделывания, которые приводят к систематическому снижению содержания гумуса в пахотном слое почвы и другим негативным последствиям.
В этой связи теоретическое и экспериментальное обоснование сберега -ющей технологии, способствующей сохранению плодородия почвы и повышения продуктивности рыжика ярового является весьма актуальной.
Целью научных исследований явилась разработка сберегающей технологии возделывания рыжика ярового на основе сокращенной и нулевой обработки почвы.
В результате исследований по выявлению влияния сокращенной и нулевой технологии возделывания рыжика ярового на агрофизические свойства, водный режим почвы и урожайность установлено что мини-мализация и даже полное исключение механической обработки почвы обеспечивают создание и поддержание оптимального сложения почвы, улучшение водного режима, накопление органического вещества, повышение продуктивностьи рыжика ярового и снижение технологических затрат.
АБ8ТЯЛСТ
In recent years, due to the diversification of crop production are spreading in the dry steppe zone of oilseeds, including non-traditional for our region (safflower, soybean, canola, camelina and others.). In the traditional agriculture there multicenters their cultivation technology, which lead to a systematic reduction of humus content in the arable layer of the soil and other negative consequences.
In this context, the theoretical and experimental study -yuschey saving technologies, to assist in maintaining soil fertility and productivity of spring false flax is very important. The aim of research was the development of energy saving technologies of cultivation of spring camelina-based condensed and zero tillage.
As a result of research to identify the impact of the reduced and zero technology of cultivation of camelina spring on agro-physical properties, soil moisture regime and the yield ascertained that minimizing or even complete elimination of mechanical tillage ensure the creation and maintenance of an optimal addition of the soil, improving the water regime, the accumulation of organic matter, increase productivity camelina spring and reduced operating costs.
Ключевые слова: сберегающая технология, рыжик яровой, сокращенная обработка, нулевая обработка, темно-каштановые почвы.
Keywords: Saving technologies, ryzhikov spring, reduce processing, zero tillage, dark chestnut soils.
Полевой опыт состоял из следующих вариантов: традиционная технология с глубоким плоскорезным рыхлением осенью и интенсиными механическими обработками весной перед посевом; минимальная технология 1, включала послеуборочное щелевание и предпосевное внесение глифосата: ми-
нимальная технология 2 состояла из осеннего чи-зельного рыхления и предпосевного внесеня гли-фосата; на нулевой технологии механическе обработки были полностью исключены, в предпосевной период с целью уничтожения сорняков проводилось опрыскивание глифосатом.
SCIENCES OF EUROPE # 10 (10), 2016 | AGRICULTURAL SCIENCES
5
Одним из факторов ограничивающих возиож-ность применения сокращенной и нулевой технологии возделывания культур является повышенная плотность почвы. По данным ряда исследователей оптимальная плотность разных почв колеблются 1,1-1,3 г/м3 в зависимости от конкретных почвенных и погодных условиях. Как высокая, так и низкая плотность почвы ухудшает водные, воздушные условия для роста и развития растений При этом нормальный газообмен нарушается при плотности более 1,45 г/см3. По их мнению Наволоцкого А.С. [1], КолмаковП.П., Нестеренко А.М. [2] опасность переуплотнения почв реальной при содержания в ней гумуса менее 3%.
В условиях сухостепной зоне основные зерновые культуры дают более высокие урожаи при плотности почвы 1,2-1,3 г/см3 и скважности 4855%. Такое сложение пахотного слоя почвы складывается вследствие саморегулирования за счет природных факторов: увлажнения, высыхания, замерзания, оттаивания.
В наших опытах наиболее рыхлое сложение как посевного, так и пахотного слоев почвы отмечено на варианте с традиционной технологией. На этом варианте объемная масса пахотного слоя почвы перед посевом рыжика ярового составила 1,07 г/см3,что существенно ниже значений равновесной и оптимальной плотности (Таблица 1).
Таблица 1
Варианты Объемная масса, г/см3 Порозность, %
перед посевом перед уборкой перед посевом перед уборкой
Традиционная 1,07 1,28 59,2 51,3
Минимальная 1 1,16 1,34 56,6 49,8
Минимальная 2 1,10 1,30 57,9 50,6
Нулевая 1,20 1,36 54,7 48,8
НСР05 0,06 0,03
Наиболее влагобережливое сложение почва имело место на сокращенном и нулевом вариантах обработки. Так, объемная масса по минимальной технологии составила 1,10-1,16 г/м3, по нулевой -1,20 г/м3. Такое сложение оказало благоприятное влияние на качество посевных работ, способствовало более равномерной заделке семян рыжика ярового и обеспечило хороший контакт их с почвой. Вследствие этого здесь отмечено более дружное появление всходов. На варианте с традиционной технологией пахотный слой почвы оказался излишне рыхлой с объемной массой 1,07 г/м3. Следует также отметить, что даже при полном исключении механических обработок объемная масса посевного и пахотного слоев почвы не превышала значение равновесной плотности. Общая скважность анализируемых слоев почвы варьировала в пределах 54,7- 59,2%. К началу уборочных работ на
всех вариантах опыта отмечено существенное увеличение плотности почвы вследствие естественного оседания. Следует отметить, что даже при полном исключении механических обработок объемная масса посевного и пахотного слоев почвы в течение вегетационного периода рыжика ярового оставалась в пределах оптимальных значений.
В местных условиях вследствие малого количества осадков влага является лимитирующим урожайность культур фактором. Здесь запасы влаги в почве формируются исключительно за счет осеннее- зимних осадков. Поэтому оптимальная технология должна обеспечивать максимальное усвоение предзимних осадков и талых вод весной. Наши исследования показали, что отказ от осенней обработки существенно улучшает условия снегонакопления (таблица2).
Таблица 2
Показатели увлажнения почвы при разных технологиях
Варианты Толщина-снега, см Запасы воды в снеге, мм Глубина промачивания, см Водопрони-цае-мость, мм/час
Традиционная 27,9 93,7 100,0 270
Минимальная 1 37,5 112,5 91,0 262
Минимальная 2 37,6 114,9 101,2 260
Нулевая 43,6 129,3 81,0 149
НСР05 3,7 1,8
Мощность снега на нулевым варианте составила 43,6см,что на,56,7 % больше, чем на контроле и на 34,4- 34,8% в сравнении с сминимальными вариантами обработки почвы. При этом необходимо создать условия для того, чтобы в период снеготаяния вода возможно полнее поглощалось почвой. Однако насыщенная с осени влагой почва плохо
впитывала талые воды, так как скорость впитывания талых вод зависит от степени насыщения почвы влагой. Поэтому, несмотря на существенные запасы воды в снеге на нулевом варианте глубина промачивания почвы оказалась в 1,5-2,0 раза меньше, чем на вариантах с традиционной и минимальной технологией обработки почвы (таблица 3).
Таблица 3
Динамика запасов влаги в метровом слое почвы в зависимости от технологии обработки почвы,
мм
Варианты Перед посевом В фазе цветения Перед уборкой
1 2 3 4
Традиционная 91,4 94,2 54,6
Минимальная 1 104,3 104,4 66,1
Минимальная 2 100,0 106,8 61,5
Нулевая 99,0 96,9 58,7
НСР05 9,3 8,2 6,8
При этом на вариантах с чизельным рыхлением и щелеванием продуктивной влаги в метровом слое почвы содержалось соответственно на 9,4 и 14,2 % больше, чем на контроле.
Дефицит влаги в засушливых зонах обусловлен не только недостатком атмосферных осадков, но и непродуктивными их потерями, достигающими до 40-70%.за период вегетации растений рыжика ярового. Частые глубокие обработки почвы вследствие излишней рыхлости приводят к интенсивному испарению и непроизводительным потерям почвенной влаги. В фазе всходов запасы продуктивной влаги в почве на всех вариантах существенно снизились. Особенно сильному иссушению подвергся посевной слой на варианте с традиционной технологией. В этот период на вариантах с чизельным рыхлением и щеле-ванием продуктивной влаги в метровом слое почвы содержалась соответственно на 24,8 и 27,2% больше, чем на контроле. Обильные осадки, выпавшие в июле (84мм), пополнили запасы влаги в почве на всех вариантах опыта. Однако вследствие снижения интенсивности физического испарения и более рационального использования почвенной влаги растениями рыжика ярового варианты с чи-зельным рыхлением и нулевой технологией имели
достоверное преимущество перед остальными вариантами в течение всего периода наблюдений.
Представляет интерес коэффициент водопо-требления продуктивной влаги растениями при различной технологии обработки почвы. Наиболее рациональное расходование почвенной влаги отмечено на варианте с чизельным рыхлением.
Одним их существенных резервов увеличения производства сельскохозяйственной продукции является борьба с сорняками. Считается, что ежегодно из-за засоренности недополучают от 10-12 до 25-30% урожая [48, 49]. По оценке зарубежных специалистов потери от сорняков приближаются к суммарным потерям от болезней и вредителей и уступают лишь потерям от водной и ветровой эрозии [50]. Это убедительно свидетельствует об актуальности и значимости данной проблемы. Поэтому важным показателем оценки любой технологии возделывания культур является влияние их на засоренность посевов.
На опытном участке доминировало куриное просо (Echinochloa crus galli), всходы которого в условиях текущего года лишь частично появились до посева рыжика ярового. При этом численность сорняка составила по вариантам опыта 5,2-7,2 шт./м2 (таблица 4).
Таблица 4
Варианты Перед посевом Фазы роста Перед уборкой
всходы бутонизация цветение
Традиционная 6,4 5,0 18,2 14,3 9,6
Минимальная 1 6,0 6,8 21,4 19,5 13,4
Минимальная 2 7,1 5,5 17,9 12,8 8,2
Нулевая 1 5,2 7,2 22,6 19,5 13,8
Нулевая 2 7,2 6,1 13,1 18,8 13,0
НСР05 2,1 2,4 5,2 5,8 3,9
В дальнейшем засоренность посевов возрастала и в фазе бутонизации количество сорняков достигла 13,1-22,6 шт./м2. После внесения гербицида Ластик Топ,м.к.э. в дозе 0,5 л/га засоренность посевов несколько уменьшилась и перед уборкой насчитывалось 8,2-13,8 сорняков в 1 квадратном метре.
В специальных опытах достоверная разница в урожае между вариантами без сорняков и засоренными отмечена при наличии сорняков более 15 шт./м2. При этом недобор маслосемян, приходящийся на одно растение куриного проса уменьшается от средней засоренности посевов к сильной. Так, если при средней засоренности недобор, приходящийся на один сорняк составил 6,4 кг/га, то при сильной - 5,1 кг/га. Анологичное явление Шашков В.П.[6] объясняет тем, что чем меньше приходится
сорняков на единицу площади, тем мощнее они развиваются и тем больше угнетаются культурные растения.
Одним из достоинств сберегающих технологий является накопление в поверхностных слоях почвы органической массы в виде растительных и корневых остатков. Исследования показали, что чем меньше подвергалась почва механическому воздействию, тем больше накапливалось в почве органического вещества. Так, если при интенсивной механической обработки почвы (традиционный вариант) общая биомасса корней и пожнивных остатков в слое почвы 0-20 см составила 39,3 м3/га, то при нулевой -57,6 м3/га.
Большое значение для получения дружных и полных всходов рыжика ярового имеет глубина и
равномерность заделки семян. Рыжик, будучи мел-косемянной культурой, предъявляет особенно высокие требования к качеству посевных работ. Наблюдения показали, что наиболее равномерно заделывались семена на нулевом варианте. При этом коэффициент вариации глубины заделки семян составил 6,8%, тогда как на контроле с более рыхлым сложением посевного слоя он был равен 57,6 м3 %.
Известно значение биологической активности почвы в превращение органических остатков в гумус и доступные для растений питательные вещества. При этом большую роль играют целлюлозо-разлагающие бактерии. Интенсивность разложения целлюлозы в почвах зависит как от состава микробных ассоциаций, разрушающих целлюлозу, так и от экологических условий, характерных для данного биоценоза. На численность и активность комплекса микроорганизмов, участвующие в разложении целлюлозы оказывают влияние ряд факторов, основными из которых является аэрация почвы, влаго-обеспеченность, количество растительных остатков.
Темно-каштановые почвы Северного Казахстана находятся в зоне сухой степи, где дефицит влаги оказывает угнетающее влияние на рост растений и активность микроорганизмов и, следовательно, замедляет разрушение растительных остатков. В наших исследованиях изучалось разложение целлюлозы в тёмно-каштановой почве под посевами рыжика ярового методом аппликаций. Наблюдения показали, что наиболее активное разложение целлюлозы отмечено на вариантах с традиционной технологией и чизельным рыхлением. При этом более интенсивное разрушение льняного полотна происходило в верхних горизонтах почвы и достигло соответственно до 18 и 15 %. На нулевом варианте лишь в верхнем слое почвы (0-10 см) наблюдалась сравнительно высокая биологическая активность почвы, а в нижележащих слоях она была минимальной, убыль целлюлозы составила всего 1% от веса заложенного полотна.
Таким образом, проведённые исследования позволили выявить имеющиеся негативные тенденции снижения биологической активности почвы при применении нулевых технологий, что, очевидно, связанны с повышенной плотностью почвы и как следствие низкой воздухоемкостью.
Многие исследователи отмечают, что самым ценным свойством сберегающих технологий в зоне рискованного земледелия является сравнительно высокий урожай, особенно в острозасушливые годы. Однако, по их мнению, при попадании соломы в почву происходит снижение урожайности
культур. Оно обусловлено двумя факторами: наличием в соломе фенолкарбоновых кислот и образованием токсических продуктов при ее разложении в почве, а также ухудшением условий азотного питания растений из-за закрепления азота почвенными микроорганизмами.
В наших опытах достоверная прибавка урожая маслосемян рыжика ярового в сравнением с контролем получена на вариантах с чизельным рыхлением и щелеванием. Она составила соответственно 13,5 и 29,7%. При этом технологические затраты снизились на 17,3-18,4%. Следует отметить, что в структуре затрат при традиционной технологии существенную долю составляют ГСМ и амортизация
- 63,2% от всех затрат на возделывания рыжика. При применении сокращенной и нулевой технологии наибольшие затраты приходятся на пестициды
- соответственно 47,5 % и 52,8%.
Многочисленными исследованиями, проведенными в ряде стран (Канада, США Австралия, Аргентина и др.) установлено, что урожайность зерновых при нулевой обработке почвы не ниже, а чаще даже выше, чем при традиционной. При этом существенно снижаются затраты. Так, если для механической обработки почвы требуется до 57 кг/га топлива, то при нулевой с применением гербицидов
- 12-19 кг/га [ 7 ].
При применении сберегающей технологии возделывания рыжика ярового затраты можно снизить за счет сокращения применения пестицидов и освоения хорошо продуманных плодосменных севооборотов.
Литература
1. Наволоцкий А.С.Вопросы минимализации обработки почв. Минимальная обработка почвы. -М.: 1972.- С.3-8.
2. Колмаков П.П., Нестеренко А.М. Минимальная обработка почвы.- М.: 1981.- 240с.
3. Swenson A. ЕсопошкБ of no-till сгор рго^сйоп / А. Swenson, R.. ^hnson // N.D. Farm Res. - 1982. - 39. - 4: 14-17.
4. Баздырев, Г.И. Смирнов Б.А. Сорные растения и борьба с ними. - М.:, 1986.- 188с.
5. Груздев, Г.С. Проблемы борьбы с сорняками на современном этапе. Актуальные вопросы борьбы с сорными растениями. - М:, 1980. - С. 3-15.
6. Шашков В.П. Комплексные меры борьбы с сорняками на Севере Казахстана. - Шортанды, 2007.- 213с.
7. Swenson A. R.. ^hnson Есопош^ of no-till сгор рго^Смп, N.D. Farm Res. - 1982. - P. 14-17.
