CC BY
25
УДК 633. 153.7:633.16:632:954: (470.4)
ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ МИНИМИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯЧМЕНЯ В ПОВОЛЖЬЕ
Е. П. Денисов, доктор с.-х. наук, профессор; А. П. Солодовников, доктор с.-х. наук, профессор; Ф. П. Четвериков, канд. с.-х. наук, доцент; Ю. А. Тарбаев, аспирант
ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н. И Вавилова», Россия, е-таП: [email protected]
Изложены результаты изучения влияния приемов минимизации основной обработки почвы на водно-физические свойства почвы. Установлено, что влажность почвы перед посевом ячменя и в слое 0...50 см, и во втором полуметре после вспашки была несколько выше, чем на вариантах с энергосберегающими обработками.
Выявлена тенденция увеличения количества агрономически ценных структурных агрегатов и их водопрочности при уменьшении интенсивности обработки почвы, однако засоренность посевов ярового ячменя на вариантах с минимальной и нулевой обработками увеличилась по сравнению со вспашкой. Применение гербицида в посевах ячменя значительно снизило количество сорняков и при минимальной, и при нулевой обработке.
Возделывание ярового ячменя при различных видах обработки почвы показало, что посевы после вспашки дали урожайность значительно большую, чем в вариантах с применением энергосберегающих технологий. Однако внесение удобрений и применение гербицидов увеличило урожайность ячменя после минимальной и нулевой обработки значительнее, чем при вспашке.
Ключевые слова: ячмень, традиционная, минимальная и нулевая обработка почвы, сорные растения, структура, влажность почвы, гербициды.
Экологическая сбалансированность в растениеводстве может быть достигнута только на основе изыскания естественных резервов увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур при одновременном повышении плодородия почвы, сохранении экологического равновесия между культурными и сорными растениями в агросистемах, снижении энерго- и ресурсозатрат на производство продукции растениеводства и улучшение её качества.
Ресурсосберегающая технология при минимальной обработке почвы позволяет снизить прямые затраты на 30...40 %, сократить расход топлива в 1,5.2 раза, повысить рентабельность производства зерна на 20.30 % [1, 2].
С целью изучения влияния минимизации обработки почвы, применения гербицидов и минеральных удобрений на продуктивность ячменя был заложен опыт по следующей схеме:
1. Обычная вспашка плугом ПЛН-5-35 на глубину 23.25 см (контроль);
2. Обычная вспашка плугом ПЛН-5-35 на глубину 23.25 см с гербицидом и удобрениями (Ы40);
3. Минимальная обработка почвы (Са-^-3001) на 10.12 см;
4. Минимальная обработка почвы (Са-tros-3001) на 10.12 см с гербицидом и удобрениями (Ы40);
5. Нулевая обработка почвы;
6. Нулевая обработка почвы с гербицидом и удобрениями (Ы40).
Исследования проводились на опытном поле Саратовского ГАУ им. Н. И. Вавилова в 2009-2011 гг. Площадь делянок 250 м2. Повторность четырехкратная. Расположение делянок рендомизированное. Предшественник - овес. Сорт ячменя Нутанс 553. Опыты проводились на черноземах южных среднемощных слабогумусированных, сред-несуглинистых по гранулометрическому составу. Содержание гумуса по Тюрину в слое 0.20 см - 3,26.3,90 %. Погодные условия колебались от слабозасушливых в
2009 г. (ГТК 0,55) и острозасушливых в
2010 г. (ГТК 0,39) до влажных в 2011 г. (ГТК 1,10).
Полевой опыт сопровождался наблюдениями и исследованиями в соответствии с общепринятыми методическими указаниями [3-7].
Влажность почвы определялась термостатно-весовым методом.
Для количественной характеристики структуры почвы отбирали образцы с не-
Нива Поволжья № 1 (26) 2013 7
Капиллярная пористость почвы весной по вариантам опыта в среднем за 2009-2011 гг., %
Слой почвы, см Вариант опыта
ПЛН-5-35 (контроль) ПЛН-5-35 + гербицид + N40 Са1гоэ-3001 Са1гоэ-3001 + гербицид + N40 Нулевая обработка Нулевая обработка + гербицид + N40
0...10 19,4 19,2 25,0 24,8 27,1 27,7
10...20 20,0 20,9 26,8 26,5 26,9 27,4
20...30 22,9 22,8 28,5 28,6 28,7 28,2
30...40 26,5 26,8 26,2 26,8 26,9 27,4
40...50 26,1 26,0 25,8 25,9 26,1 25,7
0...30 20,8 21,0 26,8 26,6 27,6 27,8
30...50 26,3 26,4 26,0 26,4 26,5 26,6
0...50 23,0 23,1 26,5 26,6 27,1 27,3
нарушенным сложением. Отобранные образцы просушивали до воздушно-сухого состояния, и пробу 0,5...2,5 кг просеивали через колонку сит с диаметром отверстий 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0,5 и 0,25 мм. Определяли содержание каждой фракции в процентах к массе почвы.
Капиллярная пористость находилась методом насыщения в патронах по Некрасову.
Численность сорных растений определялась непосредственным подсчетом их стеблей на пробных площадках, выделяемых с помощью рамки 0,25 м2.
После уборки предшественника поле опрыскивали гербицидом Раундап 4 л/га, затем через 12.14 дней проводилась основная обработка почвы. На втором, четвертом и шестом вариантах под основную обработку вносили 40 кг по действующему веществу азотных удобрений (аммиачной селитры), в фазу кущения ячменя посевы обработали гербицидом Дефизан 200 г/га.
В течение осенне-зимнего периода и весной при повышенной влажности большую роль играет капиллярная пористость почвы. Все капилляры, заполненные водой, проводят влагу по профилю почвы [8].
В слое 0.30 см в среднем за годы исследований капиллярная пористость в вариантах с энергосберегающими технологиями была выше, чем на варианте со вспашкой, на 5,6.6,0 и на 6,8 %, что свидетельствует о более интенсивной влаго-
проводности почвы. В более глубоких слоях это различие сглаживалось и не превышало 0,3.0,9 % в слое 30.40 см и 0,2.0,4 % в слое 40.50 см (табл. 1).
Эффективное использование весенних запасов почвенной влаги и выпадающих в период вегетации осадков в большей мере определяется уровнем плодородия почвы и способами основной обработки.
Многие исследователи в своих работах показали, что применение минимальной и нулевой обработок способствовало накоплению влаги весной в пахотном и корне-обитаемом слое больше, чем на вспаханных полях, в Нечерноземной зоне [9], в Самарской области [10] и в республике Марий Эл [11]. Другие ученые отмечают большее накопление влаги в почве при классической обработке: на южном черноземе Саратовской области [12], на выщелоченном черноземе в Тюменской области [13], на черноземе обыкновенном Северного Кавказа [14].
В среднем за 2009-2011 годы исследований перед посевом ячменя наименьшая влажность почвы отмечена после минимальной обработки, особенно во втором полуметре. При вспашке она равнялась 19,7.20,0 %, при нулевой обработке - 18,0. 18,2 %, а после минимальной обработки -
16.7.17.3 %. В метровом слое эти величины равнялись 21,2.21,3, 19,7.20,1 и
18.9.19.4 % (табл. 2).
Таблица 2
Влажность почвы перед посевом ячменя по вариантам опыта в среднем за 2009-2011 гг., % от абсолютно сухой почвы
Слой почвы, см Вариант опыта
ПЛН-5-35 (контроль) ПЛН-5-35 + гербицид + N40 Са^оэ-3001 Са^оэ-3001 + гербицид + N40 Нулевая обработка Нулевая обработка + гербицид + N40
0.50 22,7 22,5 21,1 21,4 22,0 21,3
50.100 19,7 20,0 16,7 17,3 18,2 18,0
0.100 21,2 21,3 18,9 19,4 20,1 19,7
Структура почвы под ячменем в слое 0.30 см по вариантам опыта в среднем за 2009-2011 гг., %
Размер структурных агрегатов, мм Вариант опыта
ПЛН-5-35 (контроль) ПЛН-5-35 + гербицид + N40 Са^-3001 Catros-3001+ гербицид + N,,0 Нулевая обработка Нулевая обработка + гербицид + ^о
>10 28,3 29,4 24,2 25,3 23,0 24,6
7...10 12,5 11,5 18,0 17,0 14,6 14,3
5...7 11,3 11,2 11,5 11,5 12,6 12,3
3...5 12,1 11,0 11,6 10,1 12,6 11,6
2...3 10,6 9,1 11,0 10,0 16,3 16,1
1...2 10,1 10,2 9,0 8,5 9,6 9,1
0,5...1 5,1 5,2 8,6 8,6 6,8 6,4
0,25...0,5 2,1 3,1 5,0 5,5 3,5 3,4
<0,25 7,9 9,3 1,1 3,5 1,0 2,2
0,25...10 63,8 61,3 74,7 71,2 76,0 73,2
Кст 1,76 1,58 2,95 2,47 3,17 2,73
В метровом слое влажность почвы при вспашке превышала данный показатель при минимальной обработке на 1,9.2,3 %, а при нулевой - на 1,1.1,6 %. Следовательно, в период проведения опыта, особенно в сухие годы, водопроницаемость играла большую роль в проникновении влаги в почву, чем водопроводность по капиллярным порам.
Структура почвы - важный показатель плодородия. После вспашки она составляла 63,8...61,3 % (табл. 3). Коэффициент структурности не превышал 1,58...1,76 единиц. Значительную величину составляла глыбистая фракция более 10 мм - 28,3... 29,4 %, доля пылеватых частиц менее 0,25 мм не превышала 7,9...9,3 %. Мелкая фракция агрономически ценной структуры (менее 3 мм) в сумме составила 27,9 %, а крупная (более 3 мм) - 33,7...35,9 %. При минимальной обработке почвы под ячменем количество агрономически ценных агрегатов равнялось 71,2...74,7 %, что превышало варианты со вспашкой на 9,9 и 10,9 %. Коэффициент структурности возрос при этом до 2,47...2,95. Количество агрономически ценных агрегатов мелкой фракции равнялось 33,6 %, а крупной фракции -38,6...41,1 %, т. е. отмечено увеличение количества более крупных фракций на 10,7... 13,2 %.
При нулевой обработке почвы количество агрономически ценных структурных агрегатов возросло до 73,2 и 76,0 %, что превышает аналогичные показатели после вспашки на 12,2.12,9 % и после минимальной обработки на 1,3...2,0 %. Коэффициент структурности возрос до 2,73...3,17 или, на 72,8...80,1 % по сравнению со вспашкой. Количество пылеватых фракций уменьшилось до 1,0...2,2 %, или на 6,9...7,1 % по
отношению к контролю. Отмечено также снижение глыбистых фракций до 23,0... 24,6 %, или на 4,8...5,3 %. Количество структурных агрегатов мелких фракций (0,25...3,00 мм) равнялось 35,0... 36,2 %, а крупных -38,2...39,8 %.
Увеличение почвенных агрегатов крупных фракций (3.10 мм) указывает на более интенсивное структурообразование при минимальной и нулевой обработках по сравнению со вспашкой.
Различные системы основной обработки почвы по-разному влияют на условия жизни не только культурных, но и сорных растений. Особое значение для эффективной борьбы с сорняками имеют глубина обработки и мощность обрабатываемых слоев почвы, потому что именно от них зависит перераспределение семян и вегетативных зачатков в почве, а также их жизнеспособность [15].
Трехлетние наблюдения за засоренностью посевов ячменя показали, что на варианте со вспашкой общее число сорняков составило 3,6 шт./м2. Ранних яровых малолетних было 2,3 шт./м2, поздних яровых -0,6 шт./м2, а многолетних сорняков - 0,7 шт./м2. Обработка посевов ячменя гербицидами на варианте со вспашкой снизила общее количество сорняков на 66,7 %, в том числе ранних яровых на 60,7 %, поздних яровых на 83,3 %, а многолетних - на 71,4 % (табл. 4).
В посевах ячменя после минимальной обработки почвы на фоновом варианте общее количество сорняков возросло на 88,9 %: ранних яровых - на 60,9 %, поздних яровых - на 16,6 %; многолетних - почти в 4 раза. Обработка посевов ячменя гербицидами при минимальной обработке почвы снизила число общих сорняков на 66,2 %:
Нива Поволжья № 1 (26) 2013 9
Таблица 4
Засоренность ячменя по вариантам опыта в период уборки в 2009-2011 гг., шт./м2
№ п/п Вариант опыта Группа сорняков
Малолетние Многолетние Итого
Ранние яровые Поздние яровые
1. ПЛН-5-35 (контроль) 2,3 0,6 0,7 3,6
2. ПЛН-5-35 + гербицид + 0,9 0,1 0,2 1,2
% снижения от обработки - - - -
% снижения от гербицида 60,7 83,3 71,4 66,7
3. Са^оэ -3001 3,7 0,7 2,4 6,8
4. Са^оэ -3001+ гербицид + 1,6 0,1 0,6 2,3
% снижения от обработки 37,8 14,3 70,8 47,1
% снижения от гербицида 56,8 85,7 75,0 66,2
5. Нулевая обработка 4,7 1,0 2,5 8,2
6. Нулевая обработка + гербицид + 1,2 0,2 0,8 2,2
% снижения от обработки 51,1 40,0 72,0 56,1
% снижения от гербицида 74,4 80,0 68,0 73,2
ранних яровых - на 56,8 %; поздних яровых - на 85,7 %, многолетних - на 75,0 %. Следует отметить в этом случае, что снижение количества сорняков вследствие обработки почвы было значительно ниже, всего 14,3, 37,8 и 70,8 % соответственно.
При нулевой обработке почвы на фоновых вариантах общая засоренность посевов ячменя повысилась по сравнению со вспашкой в 2,3 раза, а с минимальной обработкой почвы - на 20,6 %. Количество ранних яровых сорняков увеличилось в 2 раза по сравнению со вспашкой и на 27,0 % по сравнению с минимальной обработкой почвы. Количество поздних яровых возросло соответственно на 66,7 и 42,8 %, а многолетних сорняков - в 3,4.3,5 раза. Применение гербицидов снижало засоренность при нулевой обработке почвы соответственно по группам сорняков в 4,0, 5,0 и 3,1 раза.
Эффективность гербицидов по снижению общей засоренности составляла на вспашке 66,7 %. Подобные результаты получены и на варианте с минимальной обработкой - 66,2 %. На вариантах с нулевой
обработкой эффект от применения гербицидов был выше и составил 73,2 %.
В среднем за три года наибольшая продуктивность ярового ячменя на вариантах с обработкой почвы отмечена на вспашке - 1,86 т/га, что соответственно превышало другие варианты на 0,33 и 0,42 т/га, или на 17,7 и 22,9 % (табл. 5).
Обработка посевов гербицидами и внесение удобрений повышали урожайность ячменя на варианте со вспашкой на 10,8 %, на варианте с минимальной обработкой почвы на 19,6 %, с нулевой обработкой -на 19,4 %. Эффективность применения гербицидов и удобрений была выше на варианте с энергосберегающими обработками почвы. На варианте со вспашкой прибавка урожайности ячменя от внесения удобрений и применения гербицидов была незначительной по сравнению с минимальной и нулевой обработками.
Экономические расчеты по вариантам опыта показали, что прямые затраты возрастали на контрольном варианте до 5,01 тыс. руб./га. По другим вариантам обработки почвы затраты были меньше и колеба-
Таблица 5
Урожайность зерна ячменя в среднем за 2009-2011 гг. по вариантам опыта, т/га
№ п/п Вариант опыта Урожайность зерна, т/га Отклонение
от варианта со вспашкой от фоновых вариантов
т/га % т/га %
1. ПЛН-5-35 (контроль) 1,86 - - - -
2. ПЛН-5-35 + гербицид + 2,06 - - 0,20 10,8
3. Са^оэ -3001 1,53 -0,33 17,7 - -
4. Са^оэ -3001+ гербицид + 1,83 -0,03 1,6 0,30 19,6
5. Нулевая обработка 1,44 -0,42 22,9 - -
6. Нулевая обработка + гербицид + 1,72 -0,14 7,5 0,28 19,4
НСР05 А=0,18 В=0,13 АВ=0,26
Примечание. А - обработка почвы, В - приемы химизации
лись от 3,07 тыс. руб./га при нулевой обработке до 3,80 тыс. руб./га при минимальной обработке. Внесение удобрений и гербицидов увеличивало затраты на 0,81 тыс. руб./га.
Это оказало влияние на уровень рентабельности при возделывании ячменя. Самая высокая рентабельность отмечена на вариантах, где проводилась нулевая обработка (88 %) и минимальная обработке (61 %), что превышало контрольный вариант соответственно на 39 и на 12 %.
Внесение удобрения и обработка гербицидом способствовали снижению уровня рентабельности соответственно по вариантам обработки на 7, 7 и 12 %.
Таким образом, на основании трехлетних исследований выявлено, что в метровом слое влажность почвы по вспашке превышала этот же показатель при минимальной обработке на 1,9.2,3 %, а при нулевой - на 1,1.-1,6 %. Энергосберегающие приемы обработки почвы увеличивали количество агрономически ценных агрегатов на 10.12 %.
Эффективность гербицидов по снижению общей засоренности на вспашке составляла 66,7 %. На варианте с нулевой обработкой эффект от применения гербицидов был выше и составил 73,2 %.
Наибольшая продуктивность ярового ячменя на вариантах с обработкой почвы отмечена на вспашке - 1,86 т/га, что соответственно превышало другие варианты на 17,7 и 22,9 %. Обработка посевов гербицидами и внесение удобрений повышали урожайность ячменя на варианте со вспашкой на 10,8 %, с нулевой обработкой - на 19,4 %. Экономические расчеты показали, что самая высокая рентабельность отмечена на вариантах с нулевой (88 %) и минимальной (61 %) обработкой.
Литература
1. Епифанов, В. С. Ресурсосберегающая технология возделывания зерновых культур в Среднем Поволжье / В. С. Епифанов // Зерновое хозяйство. - 2006. -№ 2. - С. 25-28.
2. Корчагин, В. А. Ресурсосберегающая технология возделывания зерновых культур: научно-практическое пособие / В. А. Корчагин. - Самара: НИИСХ, 2005. - 83 с.
3. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обра-
ботки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
4. Доспехов, Б. А. Практикум по земледелию / Б. А. Доспехов, И. В. Васильев,
A. М. Туликов. - М.: Агропромиздат, 1987. -322 с.
5. Кирюшин, Б. Д. Основы научных исследований в агрономии / Б. Д. Кирюшин, Р. Р. Установ, И. П. Васильев. - М.: КолосС, 2009. - 398 с.
6. Методы оценки и прогноза агроклиматических и почвенных показателей в аг-роландшафтах / В. М. Гончаров, Е. В. Ше-ин, С. И. Зинченко и др. - Владимир: Рост, 2010. - 176 с.
7. Опытное дело в полеводстве / Сост. Г. Ф. Никитенко. - М.: Россельхозиздат, 1982. - 190 с.
8. Шеин, Е. В. Агрофизика / Е. В. Шеин,
B. М. Гончаров. - Ростов-на-Дону: Феникс,
2006. - 397 с.
9. Митрофанов, Ю. И. Ресурсосберегающая обработка почвы под озимую рожь на осушенных землях / Ю. И. Митрофанов // Земледелие. - 2010. - № 5. - С. 15-17.
10. Орлова, Л. В. Организационно-экономические основы и эффективность сберегающего земледелия / Л. В. Орлова. -Самара: ООО «Элайт», 2009. - 204 с.
11. Макаров, В. И. Приемы обработки почвы под яровой ячмень / В. И. Макаров, В. В. Глушков // Земледелие. - 2010. - № 6.
- С. 19-21.
12. Курдюков, Ю. Ф. Влияние минимальной обработки на запасы влаги в почве и засоренность яровой пшеницы / Ю. Ф. Курдюков, Д. Ю. Сахно, Л. В. Кравченко // Резервы сберегающего земледелия на современном этапе: сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2008. - С. 111-115.
13. Симахина, Т. В. Системы основных обработок выщелоченного чернозема и динамика засоренности культур в лесостепи Тюменской области: автореф. дис. . канд. с.-х. наук / Т. В. Симахина. - Тюмень,
2007. - 16 с.
14. Шурупов, В. Г. Влияние способов основной обработки почвы и других факторов на засоренность в звене севооборота / В. Г. Шурупов, В. С. Полоус // Земледелие.
- 2011. - № 1. - С. 28-30.
15. Турусов, В. И. Фитосанитарное состояние посевов на различных элементах агроландшафта / В. И. Турусов, И. М. Корнилов, Н. А. Нужная // Земледелие. - 2011.
- № 5. - С. 41-42.
Нива Поволжья № 1 (26) 2013 11
