CC BY
78
АГРОНОМИЯ
УДК 633.11«324»:631.5(571.13) М.А. Клапотовский,
В.Л. Ершов
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Ключевые слова: плотность, влажность, сорняки, обработка почвы, контроль, кулисы, урожайность, качество зерна, озимая пшеница, химический пар.
Односторонний яровой тип земледелия в Сибирском регионе не способствует рациональному использованию пашни и создаёт чрезмерное напряжение в проведении весенних полевых и уборочных работ. Влагообеспеченность является основным лимитирующим фактором уровня продуктивности зерновых культур в засушливых условиях лесостепи [3]. Озимые зерновые культуры более продолжительное время используют биоклиматические ресурсы, продуктивнее влагу осенних осадков и талые воды, и в итоге формируют более высокие урожаи [1]. Кроме того, они являются и страховыми культурами, особенно в годы с сильной засухой и ранними заморозками в августе-сентябре, когда яровые зерновые обеспечивают низкие урожаи и зерно плохого качества. Озимая пшеница созревает на 20-25 дней раньше яровых культур. Это даёт возможность проводить уборку при более благоприятных погодных условиях, соответственно, раньше обрабатывать зябь на освобождённых полях [2]. Поэтому возделывание озимой пшеницы по чистому кулисному пару, как основному предшественнику в зоне, с применением пестицидов и агрохимикатов, способствующих получению высоких урожаев с хорошими технологическими показателями зерна, является актуальным.
Объекты и методы
Стационарный опыт заложен в лаборатории земледелия черноземной лесостепи СибНИИСХ в паровом звене: чистый кулисный пар-озимая пшеница. Почва опытного участка — лугово-чернозёмная, тяжелосуглинистая, среднемощная, средне-гумусовая.
Схема двухфакторного опыта
Фактор А — система обработки почвы в паровом поле:
1. Отвальная (вспашка на глубину 20-22 см, пар черный). 2. Нулевая (без основной обработки почвы, применение общеистребительного гербицида, пар ранний). 3. Плоскорезная (плоскорезная обработка на 10-12 см, пар ранний).
Фактор В — средства химизации:
1. Контроль (без химизации). 2. Гербициды. 3. Удобрения (основное внесение) + гербициды. 4. Гербициды + удобрения + фунгициды. 5. Гербициды + удобрения + фунгициды + азотная подкормка. 6. Гербициды + удобрения + фунгициды + азотная подкормка + ретарданты (комплексная химизация).
В пару весной проводится закрытие влаги по отвальному фону зубовой бороной, по стерневому — игольчатой. Посев однострочных кулис (горчица сизая) — 1520 июля, через 4,2 м. Фосфорные удобрения вносятся сеялкой СЗС-2,1 при культивации пара. В опытах высевается сорт озимой пшеницы Омская-4 селекции СибНИИСХ. Срок посева — 20-25 августа с нормой высева 5 млн всхожих зёрен на 1 га производился сеялкой-культиватором
СКП-2,1 с дополнительным прикатыванием кольчато-шпоровым катком. Весной в период отрастания пшеницы проводится подкормка азотом. В фазу кущения применялся гербицид секатор, в качестве ретарданта — препарат «ССС, фунгицид-фалькон». Учет урожая — однофазный, комбайном САМПО-130. Вся солома в стационарном опыте измельчается комбайном при уборке и разбрасывается по полю.
Результаты исследований
Наибольшая плотность почвы в слое 0-10 см при посеве культуры наблюдалась при нулевой обработке — 1,12 г/см3, наименьшая — в варианте с плоскорезной обработкой — 1,08 г/см3. В слое 10-20 см плотность почвы при отвальной обработке составляла 1,17 г/см3, или на 0,04 г/см3 меньше, чем при нулевой и плоскорезной. В слое 20-30 см плотность почвы существенно не отличалась по вариантам обработки. В целом по пахотному слою 0-20 см плотность почвы была ближе к оптимальной в варианте с нулевой обработкой почвы (1,17 г/см3), в сравнении с отвальной и плоскорезной.
Определение запасов влаги в метровом слое почвы на контроле в период посева показало, что в благоприятные по увлажнению годы накопление и сохранение влаги слабо зависят от системы обработки пара (табл. 1).
Запасы продуктивной влаги в почве (в в зависимости от технологии возделыв
В вариантах с комплексной химизацией отмечена положительная разница в запасах влаги по сравнению с контролем (в среднем на 11%). Это связано с увеличением накопления органического вещества (соломы, корневых и пожнивных растительных остатков) культурами севооборота в течение более одной ротации. При этом в вариантах с минимальной обработкой почвы влаги накопилось больше на 5,4-10,8% в сравнении с отвальной.
Перед уходом в зиму запасы влаги остались на уровне наименьшей влагоемко-сти по всем вариантам опыта. Весной в фазу выхода в трубку запасы продуктивной влаги по всем вариантам оценивались как отличные и составляли 169-206 мм. Таким образом, влага не являлась основным лимитирующим фактором урожайности озимой пшеницы.
По результатам исследований отмечено, что содержание нитратного азота слабо изменялось в почве в зависимости от основной обработки почвы и существенно от применения средств химизации (табл. 2).
Перед посевом культуры содержание нитратов в слое 0-40 см по вариантам химизации варьировало слабо и соответствует очень высокой обеспеченности растений (34-39 мг/кг). Не очень высокое накопление нитратов в паровом поле (115112 кг/га) связано во многом с потреблением азота микрофлорой почвы при разложении соломы и органических остатков, накопленных в севообороте.
Таблица 1
слое 0-100 см) под озимой пшеницей ания (в среднем за 2006-2009 гг.), мм
Система обработки почвы (фактор А) Химизация (фактор В) Среднее по А
контроль комплексная химизация
После посева
Отвальная 175 185 180
Нулевая 175 205 190
Плоскорезная 179 195 187
Среднее по В 176 195 186
В предзимний период
Отвальная 172 186 179
Нулевая 181 187 184
Плоскорезная 172 191 182
Среднее по В 175 188 182
В фазу выхода в трубку
Отвальная 186 192 189
Нулевая 181 182 182
Плоскорезная 169 206 186
Среднее по В 179 193 186
Таблица 2
Содержание элементов питания в почве под озимой пшеницей в зависимости от технологии возделывания (в среднем за 2006-2009 гг.)
Система обработки почвы Химизация
контроль комплексная химизация
N-NO3 P2O5 N-NO3 P2O5
в слое 0-40 см, мг/кг почвы в слое 0-100 см, кг/га в слое 0-20 см, мг/кг почвы в слое 0-40 см, мг/кг почвы в слое 0-100 см, кг/га в слое 0-20 см, мг/кг почвы
Посев
Отвальная 33,7 115 147 36,4 108 196
Нулевая 33,9 112 144 36,2 110 217
Плоскорезная 35,7 112 150 39,4 117 212
Среднее 34,4 113 147 37,3 112 208
Уборка
Отвальная 10,4 34 129 12,4 49 168
Нулевая 9,4 37 135 13,5 45 171
Плоскорезная 11,0 39 124 11,5 50 166
Среднее 10,3 37 129 12,5 48 168
К периоду уборки произошло значительное снижение запасов нитратного азота до 9,4-13,5 мг/кг, т.е. до средней и низкой обеспеченности, независимо от вариантов обработки почвы.
Содержание доступного фосфора по Чирикову на контрольном варианте перед посевом оценивается как повышенное по всем вариантам обработки почвы. При систематическом внесении фосфорсодержащих удобрений в течение ротации севооборота обеспеченность растений пшеницы не зависимо от вариантов обработки почвы складывалась на очень высоком уровне.
При применении удобрений в варианте с комплексной химизацией содержание подвижного фосфора в почве повысилось до уровня очень высокой обеспеченности по всем вариантам. При этом максимальное содержание подвижного фосфора в почве отмечалось на фоне нулевой обработки. В первую очередь это связано с концентрацией вносимых удобрений в верхнем слое (0-10 см). Таким образом, при посеве культуры по чистому пару обеспеченность элементами питания слабо зависела от системы обработки почвы и определялась фоном удобренности.
Без применения гербицидов большее количество сорняков в посевах отмечается в варианте с плоскорезной обработкой почвы (44 шт/м2), меньшее — при отвальной (28 шт/м2), при доле сорняков в аг-рофитоценозе, соответственно, 3,4 и 2,4%. Видовой состав сорняков представлен чувствительными к 2,4-Д (марь белая — chenopodium album, ярутка полевая —
thlaspi arvensis), устойчивыми к 2,4-Д (подмаренник цепкий — galium aparine, Смолёвка хлопушка — silene latifolia) и корнеотпрысковыми (вьюнок полевой — convolvulus arvensis, бодяк полевой — cir-sium arvensis) видами.
Применение гербицида секатор способствовало существенному снижению уровня засоренности во всех вариантах за счёт подавления устойчивых к 2,4-Д и корнеотпрысковых видов.
При посеве культуры полевая всхожесть семян возрастала от 64,7% на контроле до 70,9% в вариантах с комплексной химизацией за счёт лучшего увлажнения верхнего слоя почвы (табл. 3).
Сохранность растений после перезимовки на контроле составила 68,6%. На удобренных фонах растения перезимовали лучше, и их сохранность повысилась на 4,3-7,7%.
Важным показателем, влияющим на продуктивность зерновых культур, является выживаемость растений в период вегетации. К уборке выживаемость на контроле составила 55,7% и повышалась с применением удобрений и средств защиты растений на 3,3%. Влияние обработки почвы при применении средств комплексной химизации на показатель выживаемости растений в период вегетации было незначительным. Следовательно, густота растений к уборке в основном определяется полевой всхожестью семян.
Учёт урожая озимой пшеницы показал, что система обработки почвы слабо влияла на продуктивность в варианте без применения средств химизации (табл. 4).
Таблица 3
Биометрические показатели посевов озимой пшеницы в зависимости от технологии возделывания (в среднем за 2006-2009 гг.)
Система обработки почвы Полевая всхожесть, % Количество растений, шт/м2 Сохранность после перезимовки, % Выживаемость к уборке, %
полные всходы после перезимовки перед уборкой
Контроль
Отвальная 65,7 328 223 181 68,0 55,2
Нулевая 63,5 318 220 177 69,2 55,7
Плоскорезна я 64,9 324 222 182 68,5 56,2
Среднее 64,7 323 222 180 68,6 55,7
Удобрения + гербициды
Отвальная 68,7 343 253 193 73,8 56,3
Нулевая 69,5 347 253 196 72,9 56,5
Плоскорезна я 68,2 341 245 189 71,9 55,4
Среднее 68,8 344 250 193 72,9 56,1
Комплексная химизация
Отвальная 71,2 356 270 201 75,8 56,5
Нулевая 73,0 365 284 219 77,8 60,0
Плоскорезна я 68,5 343 258 208 75,2 60,6
Среднее 70,9 355 271 209 76,3 59,0
Таблица 4
Урожайность озимой пшеницы Омская-4 в зависимости от технологии возделывания,
т/га (в среднем за 2007-2009 гг.)
Система обработки почвы (фактор А) Вариант химизации (фактор В) Среднее по А, НСР05 = 0,15
К Г Г + У Г + У + Ф Г + У + Ф + N КХ
Отвальная 3,17 3,32 3,60 3,76 3,84 4,24 3,66
Нулевая 3,17 3,44 3,65 3,86 4,04 4,23 3,73
Плоскорезная 3,12 3,54 3,80 3,96 4,14 4,30 3,81
Среднее по В, НСР05 = 0,22 3,15 3,43 3,68 3,86 4,01 4,26 3,73
Примечание. Для частных средних НСР05 = 0,37.
Применение гербицида в фазу кущения снизило засорённость посевов и существенно увеличило урожайность (на 8,9%), в большей мере при плоскорезной обработке почвы — 0,42 т/га (13,5%). От применения фосфорных удобрений существенная прибавка зерна получена при отвальной и плоскорезной обработках почвы (7,9%). Применение ретарданта повысило урожай на 0,25 т/га (6,2%).
В среднем за три года в варианте с применением фунгицида и азотной подкормки прибавка урожайности несущественная (4,9 и 3,9% соответственно).
В вариантах с применением комплексной химизации наибольшая урожайность обеспечена при плоскорезной системе
обработки почвы — 4,30 т/га, прибавка к контрольному варианту равна 1,18 т/га, или 37,8%. В среднем прибавка от средств комплексной химизации составила 1,11 т/га, или 35,2%.
Качество зерна во все годы в целом соответствовало только 3-му классу. Показатели натуры зерна изменялись от 759 до 775 г/л по всем вариантам, т.е. на уровне 1-го класса качества. Показатели стекловидности по вариантам составляли от 40 до 51%, что соответствовало 3-му классу.
Содержание сырой клейковины на контроле составило 23,7% и повышалось до 26,0% в варианте с комплексной химизацией. Таким образом, применение нуле-
вой обработки в паровом поле в сравнении с отвальной и плоскорезной системами обработки не ухудшает качество зерна озимой пшеницы.
Заключение
Плотность почвы в пахотном слое была ближе к оптимальной для культуры в варианте с нулевой обработкой почвы (1,17 г/см3), чем с отвальной и плоскорезной. Влага не является основным лимитирующим фактором урожайности озимой пшеницы в сравнении с яровыми зерновыми культурами.
При посеве культуры по чистому пару обеспеченность элементами питания слабо зависит от системы обработки почвы и определяется внесением удобрений.
Наибольшее количество и масса сорняков в посевах без применения гербицидов отмечается в варианте с плоскорезной обработкой почвы. Применение гербицида способствует существенному снижению уровня засоренности.
Влияние системы обработки почвы на показатель выживаемости растений в период вегетации несущественно.
Система обработки почвы без применения средств химизации слабо влияет на урожайность озимой пшеницы, а применение гербицида, фосфорных удобрений
и ретардантов увеличивает урожайность, соответственно, на 8,9; 7,3;, 6,2%.
В вариантах с комплексной химизацией наибольшая урожайность получена при плоскорезной системе обработки почвы — 4,30 т/га. В среднем прибавка от средств комплексной химизации составила 1,11 т/га, или 35,2%.
Качество зерна озимой пшеницы по комплексу показателей на контроле соответствует 3-му классу. В вариантах с комплексной химизацией содержание сырой клейковины повышается до 25% и более.
Библиографический список
1. Васильев С.В. Роль минимизации подготовки пара и средств химизации при возделывании озимой пшеницы в южной лесостепи Западной Сибири: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / С.В. Васильев. — Омск, 1993. — 16 с.
2. Озимые хлеба в Омской области. — Омск, 1985. — С. 8-21.
3. Юшкевич Л.В. Роль атмосферных осадков разных периодов года в формировании урожая зерновых культур / Л.В. Юшкевич, А.Р. Макаров / / Интенсификация земледелия в Западной Сибири: сб. науч. тр. — Новосибирск: ВАСХНИЛ, 1958. — С. 82-86.
+ + +
УДК 633.2/.4:636.085.52 В.Б. Троц
ФОТОСИНТЕЗ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОВМЕСТНЫХ ПОСЕВОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА С ВЫСОКОБЕЛКОВЫМИ РАСТЕНИЯМИ
Ключевые слова: подсолнечник, переваримый протеин, вика, амарант, овёс, листовая поверхность, фотосинтез, фи-томасса, сухое вещество, мальва, урожайность, травостой.
Продуктивность силосных культур, как и всех зеленых растений, определяется количеством солнечной энергии, утилизированной в процессе фотосинтеза. Поэтому изучение возможностей оптимизации оптической системы — одна из актуальных проблем современного земледелия. Фотосинтетическая деятельность по-
севов подсолнечника (НеНапЖде аппииБ L) довольно подробно описана в работах многих исследователей [1-3 и др.]. Однако в доступной литературе недостаточно информации об особенностях ассимиляционного процесса в их поливидовых ценозах с высокобелковыми растениями, совместную культуру которых для повышения протеиновой полноценности корма практикуют в хозяйствах Среднего Поволжья.
Целью наших исследований являлось изучение особенностей формирования фотосинтетического аппарата и накопле-
