CC BY
8УДК. 631.51.01
Ф.Х. Бжинаев, кандидат сельскохозяйственных наук, F. H. Bzhinaev, Candidate of Agricultural Sciences
ГНУ Кабардино-Балкарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии Kabardino-Balkaria Scientific Research Institute of Agriculture Agricultural Sciences E-mail: 8(8662)77-03-16 [email protected]
УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ КАБАРДИНО-БАЛКАРИИ (Winter wheat depending on predecessors and the method of primary tillage in the steep zone of Kabardino-Balkaria)
Многолетние исследования в звене богарного севооборота различных систем обработки почвы показали неодинаковое влияние на структуру почвы, засоренность и урожайность озимой пшеницы. Применение мелкой безотвальной обработки почвы в плоскостной зоне под посевы озимой пшеницы являются значительным резервом повышения урожая и резкого снижения себестоимости продукции. Доказано, что в годы с засушливой второй половиной лета мелкая обработка выполняет роль мульчирующего слоя, что снижает глыбистость почвы и потери влаги на испарение.
Long-term studies in a part of rainfed crop rotation of different tillage systems showed a different effect on soil structure, weed infestation and yield of winter wheat. The use of shallow subsurface tillage in the planar area sown to winter wheat is a significant reserve to increase the harvest and the fall in the cost of production. It is proved that in the years since the second half of the arid summer, fine processing acts as a mulch layer, which reduces the lumpy soil and water loss by evaporation.
Ключевые слова: система обработки почвы, структура почвы, засоренность, предшественники, урожайность.
Keywords: system of tillage, soil structure, debris, predecessors, productivity.
Сельское хозяйство - важнейшая отрасль народной экономики, в основе которой находится земледелие, направленное на создание благоприятных условий для выращивания различных культур при устойчивом состоянии плодородия почв и стабильном нарастании продуктивности выращиваемых растений. Ключевыми моментами земледелия являются способы основной обработки почвы, выбор предшественника и другие приёмы, снижающие влияние сорной растительности при выращивании культур. При этом для засушливых регионов важно определить такое сочетание приёмов и средств, которое обеспечивало бы оптимизацию режима влажности почв, как одного из решающих факторов получения высоких, стабильных и качественных сельскохозяйственных культур.
Материалы и методы исследований
Почва опытного участка - предкавказский карбонатный чернозем, мелкосуглинистый РН - 7,2; количество нитратного азота - (по Гриндвальляжу) -NО3 - 2,2; подвижного фосфора (по Мачигину) -Р2О5- 2,0-2,4; обменного калия - К2О - 54,2 мг/100 г почвы. Удельный вес почвы - 2,60-2,70 г/см2, полевая влагоемкость 32,8%, максимальная гигроскопичность - 6,39%. Содержание гумуса - 3-4%.
На экспериментальном поле института в звене богарного севооборота с 2010 г. изучались пять различных систем обработки почвы на двух фонах - гер-бицидном и безгербицидном: 1) стандартная пахота ПЛН-3-35 (контроль) - 20-22 см; 2) безотвальная обработка КПГ-250 - 20-22 см; 3) мелкая пахота ПЛН-4-
35 - 12-15 см; 4) безотвальная обработка КПГ-250-12-15 см; 5) дискование БДТ-7,0 - 12-15 см. Опыт проводился в четырехкратной повторности. Делянки размещались систематическим методом в два яруса. Общая площадь делянки - 196,0, учетная площадь -50,0 квадратных метров по каждому фону на всех вариантах и повторностях опыта. После уборки предшественников почва обрабатывалась согласно схеме опыта. Гербицидный фон обрабатывался в фазу кущения растений озимой пшеницы нормой - 200 мл/га дифезаном. Исследования проводились в строгом соответствии с общими методическими разработками Б.А. Доспехова (1985).
Отвальную обработку проводили плугом ПЛН-3-35 с предплужниками и кольчатым катком в агрегате с трактором марки ДТ-75 М, плоскорезную обработку КПГ-250. Предпосевную обработку проводили КПС-4,2+МТЗ-80 на глубину 6-8 см. Посев осуществлялся в третьей декаде сентября - первой декаде октября месяца, сеялкой С3-3,6 + МТЗ-80, с одновременным прикатыванием почвы. Это совпадало с установлением среднесуточной температуры воздуха 14-15 градусов Цельсия, которая является лучшим сроком посева озимой пшеницы. Озимая пшеница дает самые высокие урожаи, когда ко времени прекращения осенней вегетации растения имеют 2-4 побега при сумме среднесуточных температур за осенний период 500580 градусов Цельсия.
Результаты и их обсуждение
Результаты наших исследований совпадают с результатами других исследователей. Объемная масса
почвы в слое 0-10 см была ниже, чем в слое 10-20 см, что связано главным образом с проведением предпосевных обработок (1). Как показывают исследования Агрофизического научно-исследовательского института (2), при посеве зерновых хлебов наиболее благоприятные условия для прорастания семян и дальнейшего роста растений складываются при плотности почвы, близкой к равновесной: на суглинистых и глинистых дерново-подзолистых - 1,20-1,30 г/см3 и на черноземных 1,0-1,1 г/см3, что соответствует 50-60% общей пористости (3). Плотность почвы в наших исследованиях была самой низкой в момент ее обработки, затем под действием осадков и самоуплотнения она стремилась к своему равновесному состоянию.
Равновесная плотность сложения предкавказско-го карбонатного чернозема находится в пределах 1,20-1,25 г/см3 для слоя 0-20 см и 1,25-1,28 г/см3 для слоя 20-30 см., оптимальные же агрофизические условия для роста и развития зерновых культур создается при плотности почвы в слое 0-10 см - 1,10-1,20 г/см3, в слое 10-20 см - 1,20-1,30 г/см3. В наших опытах объемная масса почвы в слое 0-30 была в среднем в пределах 1,13-1,30 г/см3, четкой зависимости ее величины от предшественников и способов обработки не установлено (см. таблицу 1).
Наблюдения за агрофизическими свойствами почвы показали, что в результате распыляющего действия отвальной обработки почвы, содержание агрономически ценных структурных агрегатов уменьшилось, а наибольшее их содержание и высокий коэф-
Таблица 1. - Объёмная масса почвы на озимой пшени
фициент структурности и водопрочности агрегатов отмечались в вариантах поверхностной и плоскорезной обработок, что обусловлено меньшим распылением почвы, а также наличием на поверхности пожнивных и растительных остатков, уменьшающих силу эродирующих ударов капель дождя и способствующих структурообразованию. Разница в их содержании в пахотном слое составляет 4%, подпахотном - 2%. Академик Мальцев Т.С. (1954), выступавший против отвальной обработки почвы, писал, что ежегодная вспашка с боронованием пласта разрушает структуру почвы, снижает плодородие. В наших исследованиях минимализация основной обработки почвы не ухудшала агрофизические показатели карбонатного чернозема, как видно из таблицы 1.
В наших исследованиях по определению влияния различных способов основной обработки на влажность почвы под озимую пшеницу после различных предшественников в слое - 0-100 см, в разные периоды определения мы пришли к выводу, что существенной разницы по способам основной обработки почвы по накоплению и сохранению влаги нет. Однако, на вариантах по безотвальной обработке растительные и пожнивные остатки способствовали меньшему испарению влаги с поверхности почвы и влажность пахотного слоя на этих вариантах была несколько выше по периодам определения: после уборки предшественника, в середине вегетации, после зимы, а перед посевом и уборкой уже существенной разницы не было.
в зависимости от предшественников и системы обра-
ботки почвы, г/см3 (в среднем за вегетационные периоды - 2010-2012 гг.).
Система обработки почвы Глубина обработки почвы, см Слой почвы, см Предшественники
Перед посевом Перед уборкой
кукуруза на силос кукуруза на зерно горох на зерно подсолнечник на семена кукуруза на силос кукуруза на зерно горох на зерно подсолнечник на семена
культурная пахота ПЛН-4-35 (контроль) 20-22 0-10 1,01 0,94 0,93 0,99 1,06 1,25 1,07 1,17
10-20 1,11 1,19 1,03 1,22 1,17 1,18 1,25 1,26
20-30 1,10 1,26 1,04 1,24 1,24 1,26 1,28 1,25
безотвальная обработка КПГ-250 20-22 0-10 1,02 1,02 1,94 1,02 1,04 1,15 1,17 1,24
10-20 1,13 1,22 1,13 1,06 1,13 1,12 1,22 1,22
20-30 1,22 1,24 1,19 1,21 1,15 1,23 1,20 1,27
мелкая пахота ПЛН-4-35 12-15 0-10 1,05 0,99 0,99 0,97 1,14 1,13 1,12 1,18
10-20 1,10 1,25 1,14 1,04 1,12 1,04 1,23 1,25
20-30 1,18 1,27 1,17 1,07 1,22 1,29 1,26 1,19
безотвальная обработка КПГ-250 12-15 0-10 0,99 1,06 1,03 1,17 1,12 1,22 1,06 1,22
10-20 1,2 1,18 1,06 1,18 1,10 1,14 1,27 1,30
20-30 1,28 1,20 1,25 1,15 1,19 1,20 1,26 1,23
Дискование БДТ-7.0 12-15 0-10 1,05 1,17 1,06 1,04 1,05 1,18 1,11 1,25
10-20 1,22 1,20 1,22 1,24 1,27 1,05 1,30 1,25
20-30 1,25 1,23 1,28 1,26 1,25 1,26 1,29 1,27
Таблица 2. - Показатели работы агрегатов при лабораторно-полевых исследованиях (2010-2012 гг.)
Показатели Предшественники
кукуруза кукуруза горох подсолнечник
на силос на зерно на зерно на семена
Крошение почвы +) 88,5 85,0 90,5 89,8
(<5 см), %% 89,0 86,2 91,4 91,0
Частицы почвы 49,5 50,6 52,9 53,0
<1 мм, %%: 50,8 51,9 54,0 54,2
а) до прохода агрегатов 46,0 48,7 48,7 50,1
б) после прохода агрегатов 46,9 50,0 50,0 51,5
Коэффициент структурности почвы 2,73 2,71 2,76 2,75
2,84 2,81 2,83 2,84
Гребнистость поверхности почвы, см 3,4 3,3 3,2 3,1
3,3 3,4 3,1 3,2
Количество глыб на поверхности 23,1 25,9 22,0 24,3
пашни >
> 10 см % 22,6 24,6 21,5 23,1
+) примечание: числитель - культурная пахота ПЛН-4-35 - 20-22 см (контроль); знаменатель - дискование БДТ - 7,0 - 12-15 см.
Как видно из таблицы 2, на контроле крошение почвы (меньше 5 см,%) по гороху на зерно выше всех остальных предшественников, по кукурузе на зерно -5,5%, по кукурузе на силос - 2%, по подсолнечнику на семена - 0,7%. Также мы проводили лабораторно-полевые исследования по определению показателей работы агрегатов. Частицы почвы меньше 1 мм в слое 0-5 см %: а) до прохода агрегатов, б) после прохода
агрегатов, а также коэффициент структурности и гребнистость поверхности почвы, были примерно на одинаковом уровне по всем предшественникам. Количество глыб на поверхности пашни больше 10 см % было больше всего по предшественникам кукурузы на зерно и подсолнечнику на семена по сравнению с предшественниками по гороху на зерно и кукурузе на силос на 3,9-2,3%; 2,8-1,2%.
Таблица 3. - Влияние способов основной обработки почвы на засорённость посевов оз. пшеницы в среднем за 2010-2012 гг.
Предшественники
Система обработки почвы кукуруза кукуруза горох подсолнечник
на силос на зерно на зерно на семена
Культурная пахота ПЛН - 4-35 - 3,5 2,0 1,8 2,5
20-22 см (контроль) 38,3 74,6 39,3 42,0
Безотвальная обработка КПГ-250 4,3 3,7 2,7 3,43
- 20-22 см 37,3 50,3 44,5 39,3
Мелкая пахота 5,5 3,8 2,8 3,26
ПЛН-4-35 - 12-15 см 22,2 39,6 37,3 30,6
Безотвальная обработка КПГ-250 9,2 7,7 5,6 2,5
- 12-15 см 18,2 49,2 26,3 29,3
Дискование БДТ-7.0 - 10,9 10,1 6,6 2,26
12-15 см 14,0 53,1 9,06 26,5
+) примечание: в числителе - количество сорняков, шт/м ; в знаменателе - их масса, г/м
Как видно из таблицы 3, по всем предшественникам на озимой пшенице количество и масса сорняков по мелкой безотвальной обработке заметно ниже, чем при отвальной и безотвальной КПГ-250 обработке на 20-22 см.
Это объясняется тем, что проведенные нами исследования по разработке продуктивности озимой пшеницы в зависимости от энергоресурсосберегающей обработки и проверка их эффективности в производственном опыте позволяют сделать следующие выводы: отвальная обработка ПЛН-4-35 - 20-22 см особенно в засушливую осень вызывает образование
больших комьев. Всходы на таких полях появляются лишь глубокой осенью или рано весной. Благоприятные условия для формирования урожая, созданные при мелких поверхностных обработках в сочетании с культивацией - 12-14 см в условиях сухой осени, - это более качественная подготовка почвы, способствующая большему содержанию агрономически ценных агрегатов, высокому коэффициенту структурности и водопрочности, высеву семян на плотное ложе, более плотному стеблестою, которые не только снизили засоренность, но и уменьшили массу сорняков, благодаря чему растения уже сами
доминировали в агроценозе. Это все способствовало получению более высокой урожайности озимой пшеницы.
Урожайные данные на гербицидном фоне были выше, чем на безгербицидном фоне по всем четырем предшественникам. По трехгодичным данным разница в урожае озимой пшеницы по кукурузе на силос на обоих фонах между мелким безотвальным - и поверхностными обработками - 12-15 см по сравнению с контролем - культурной пахотой ПЛН-4-35 - 20-22 см существенная и превысили контроль на гербицид-ном фоне на - 3,8-6,0 ц/га, а на безгербицидном фоне на 1,6-2,1 ц/га. Урожай озимой пшеницы по кукурузе на зерно на контроле был выше на обоих фонах, хотя на некоторых вариантах разница была несущественная. Разница в урожае озимой пшеницы по гороху на гербицидном и безгербицидном фонах между мелким безотвальным КПГ-250 и поверхностным БДТ-7,0-12-15 см обработками, по сравнению с контролем су-
щественная и превысила контроль на гербицидном фоне - 4,0 ц/га, а на безгербицидном фоне - 3,4 ц/га. По подсолнечнику на озимой пшенице также на обоих фонах между мелким безотвальным и поверхностным - 12-15 см, по сравнению с контролем, превысили урожай на гербицидном фоне на 0,6-1,9 ц/га, а на безгербицидном фоне на 1,4-3,3 ц/га.
Выводы
Таким образом, в масштабе степной зоны Кабардино-Балкарии после таких предшественников, как горох на зерно, подсолнечник на семена, кукуруза на силос, мелкие поверхностные обработки на 12-15 см под озимую пшеницу, являются экономически выгодным технологическим приёмом, значительным резервом повышения урожая и резкого снижения себестоимости продукции.
Литература
1. Борин А.А., Коровина О.А., Лощииииа А.Э. Об-
работка почвы в севообороте. Земледелие. 2013; 2:20
2. Ревут И.В. Физика почв. Ленинград, 1964:43-44,
3. Киреев А.К. Основная обработка богарного черно-
зема. Земледелие. 2001; 3:20.
4. Жиругов Р.Т. Зерновое хозяйство КБР. Нальчик,
«Полиграфсервис и Т», 2001.
5. Коваленко Н.Я. Экономика сельского хозяйства с
основами аграрных рынков. М.: ГАИ «Тендем» с.238
6. Мамбетова Ф.М. Механизм совершенствования
инновационного процесса в зерновом подкомплексе АПК КБР. Сб. научных трудов КБНИ-ИСХ РАСХН г. Нальчик, 2006.
7. Маремуков А.А. Основные положения подпро-
граммы «Повышения плодородия почвы в Кабардино-Балкарской Республике на 2002-2006 годы» Целевая программа развития сельского хозяйства Кабардино-Балкарской Республики на 2002-2006гг. Нальчик, 2003.
Поступила в редакцию: 15.09.2013
Бжинаев Ф.Х., кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела земледелия и агрохимии;
ГНУ Кабардино-Балкарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии E-mail: [email protected], 8(8662)77-03-16
