CC BY
15
УДК 631.5 Канд. с.-х. наук Д.А. ФУТКАРАДЗЕ
(СПбГАУ, [email protected]) Аспирант Ю.С. СУРОВЦЕВА (СПбГАУ, [email protected]) Соискатель A.C. СТАРИКОВ (СПбГАУ starikov.alescha2012(®,yandex.ru)
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ТРИТИКАЛЕ
Влажность почвы, обработка почвы, плотность почвы, структура урожая, урожайность, яровая тритикале
Посевы зерновых культур в Ленинградской области занимают 38,5 тыс. га. Средняя урожайность зерновых составляет 3,34 т/га, при этом на отдельных полях она достигла 6,00 т/га [1]. Важным фактором дальнейшего повышения урожайности зерновых культур является рациональная обработка почвы. Изучение обработки почвы под малораспространённые и перспективные культуры, такие как тритикале, имеет актуальное значение в современном земледелии.
Выдающиеся ученые П.А. Костычев, Т.С. Мальцев, H.A. Качинский, А.М Лыков и др. давали неоднозначную оценку роли обработки почвы в повышении ее плодородия и урожайности сельскохозяйственных культур [2, 3, 4].
В связи с вышесказанным целью наших исследований являлось выявить наиболее эффективную систему обработки почвы под яровую тритикале.
Исследования проводили в 2013-2015 гг. на малом опытном поле СПбГАУ. Почва опытных участков - дерново-карбонатная выщелочная среднесуглинистая, содержание гумуса в пахотном (0-30 см) слое 3,4-3,2%. Обеспеченность 0-30 см слоя почвы подвижными соединениями фосфора 338,0-362,0 мг/кг почвы, обменного калия - 210,0-243,0 мг/кг почвы, рНка=5,3-5,6.
Схема опыта включала следующие варианты весенней обработки почвы на фоне зяблевой вспашки на глубину 26-28 см: дискование на глубину 8-10 см, вспашка на глубину 20-22 см, вспашка на глубину 26-28 см. Вариант, включающий глубокую вспашку, включен в схему опыта по причине высокого содержания в почве (слой 0-30 см) опытных участков подвижного фосфора и обменного калия. Повторность вариантов в опыте 4-кратная, размер
о
учетной делянки 10,3 м . Высевали яровую тритикале сорта Гребешок на зерно в норме 5,0 млн всхожих семян на 1 га. В фазу кущения культуры проводили корневую подкормку азотом в дозе 30 кг д.в. на 1 га, в качестве удобрения использовали аммиачную селитру. Методики наблюдений и исследований в полевом опыте общепринятые.
В табл. 1 представлено изменение влажности почвы в зависимости от варианта обработки в 2013-2015 гг.
Таблица 1. Влажность почвы в зависимости от варианта весенней обработки при возделывании яровой тритикале 2013-2015 гг., в слое 0-30 см, %
Вариант весенней обработки почвы Годы проведений исследований
2013 2014 2015
Фазы развития культуры
всходы (19.06) созревание (13.09) всходы (23.05) созревание (5.09) всходы (15.05) созревание (25.09)
Дискование (8-10 см) 25,5 20,3 21,9 18,2 16,7 21,2
Вспашка (20-22 см) 27,8 22,0 20,9 20,0 19,0 20,7
Вспашка (26-28 см) 26,1 21,2 20,2 19,2 18,1 23,5
В фазу всходов тритикале в 2013 г. наименьшая влажность почвы отмечена на варианте с весенним дискованием зяби - 25,5%. Весенние отвальные обработки почвы способствовали сохранению влаги в пахотном (0-30 см) слое - 25,5-26,1%. К фазе созревания произошло уменьшение содержания влаги в почве по всем вариантам опыта до 20,3-22,0%. В целом можно отметить, что в 2013 г. влажность почвы была достаточной для зерновых культур.
В 2014 г. в фазу всходов тритикале влажность почвы в пахотном (0-30 см) слое по различным вариантам опыта колебалась в пределах 20,2-21,9%. К фазе созревания культуры на варианте с весенним дискованием зяби содержание влаги в почве снизилось до 18,2%. Влажность почвы на других вариантах опыта осталась на исходном уровне.
В 2015 г. в фазу всходов яровой тритикале содержание влаги было наименьшим на варианте, включающем весеннее дискование зяби, - 16,7%. При проведении весенней отвальной обработки почвы содержание влаги составляло 18,1-19,0%. В фазу созревания тритикале наибольшее содержание влаги отмечено на варианте с весенней глубокой перепашкой зяби - 23,5%, в других вариантах опыта содержание влаги было меньше и составляло 20,7-21,2%. В целом в 2015 г. весенняя глубокая перепашка зяби способствовала накоплению влаги в течение вегетации тритикале.
Главным показателем физического состояния почвы является плотность ее сложения. Повышение плотности почвы ухудшает водно-воздушный режим и строение пахотного (0-30 см) слоя. В оптимизации плотности почвы особую роль играет обогащение почвы органическим веществом и применение правильной механической обработки с учетом условий агроландшафта.
Изменение плотности почвы в зависимости от варианта обработки в 2013-2015 гг. представлено на табл. 2.
Таблица 2. Плотность почвы в слое 0-30 см в зависимости от варианта весенней обработки при возделывании яровой тритикале 2013-2015 гг., в слое 0-30 см, г/см3
Вариант весенней обработки почвы Годы проведений исследований
2013 2014 2015
Фазы развития культуры
всходы (19.06) созревание (13.09) всходы (23.05) созревание (5.09) всходы (15.05) созревание (25.09)
Дискование (8-10 см) 1,47 1,26 1,21 1,34 1,29 1,22
Вспашка (20-22 см) 1,41 1,27 1,20 1,39 1,30 1,21
Вспашка (26-28 см) 1,33 1,25 1,21 1,33 1,28 1,20
Из приведенных данных видно, что в 2013 г. в фазу всходов культуры наиболее рыхлое сложение почвы отмечалось на варианте с глубокой весенней перепашкой зяби - 1,33
3 «-»
г/см . На варианте с проведением весенней перепашки на глубину 20-22 см плотность 0-30 см слоя почвы была больше на 0,08 г/см3 и составляла 1,41 г/см3. При проведении весеннего дискования зяби плотность пахотного (0-30 см) слоя почвы составляла 1,47 г/см , что на 0,06 г/см3 больше по сравнению с традиционной обработкой почвы.
Высокая плотность почвы в фазу всходов тритикале объясняется тем, что к моменту весенней обработки почва не достигла состояния физической спелости: ее влажность составляла 28,0-31,0%, когда верхняя граница влажности физической спелости дерново-карбонатной почвы составляет 24,0%. При таких условиях увлажнения более целесообразно было бы провести обработку только верхнего слоя почвы на глубину 10-12
К фазе созревания тритикале произошло разуплотнение почвы, плотность сложения почвы на вариантах опыта была практически одинаковой и равнялась 1,25-1,27 г/см3.
В 2014 г. в фазу всходов тритикале плотность пахотного (0-30 см) слоя, несмотря на различную глубину весенней основной обработки почвы, по вариантам опыта практически
о
не различалась - 1,20-1,21 г/см .
В фазу созревания тритикале отмечено уплотнение пахотного (0-30 см) слоя по всем вариантам опыта. На варианте с обычной перепашкой зяби плотность почвы в данный
3 «-» «-» «-» 3
период составляла 1,39 г/см , с весенней поверхностной обработкой - 1,34 г/см . Менее уплотнилась почва на варианте с весенней глубокой перепашкой зяби - 1,33 г/см3, что объясняется выпадением ливневых осадков и чередованием засушливых условий в течение вегетационного периода.
В 2015 г. в фазу всходов тритикале плотность почвы по различным вариантам обработки колебалась в пределах 1,28-1,30 г/см3. Такая величина плотности почвы является благоприятной для роста и развития зерновых культур. В фазу созревания тритикале в 2015 г. произошло разуплотнение почвы по всем вариантам опыта до 1,22 г/см . Кроме погодных условий разуплотнение почвы можно объяснить развитием корневой системы растений.
В табл. 3 приведены данные фотометрических показателей роста и развития яровой тритикале.
Данные, полученные за 2013-2015 гг. исследований, показывают, что на формирование площади листовой поверхности варианты обработки почвы оказывали менее существенное влияние, чем погодные условия.
В 2013 г. площадь листовой поверхности была наибольшей при весенней глубокой перепашке зяби - 56,9 тыс. м2/га. При проведении обычной весенней перепашки площадь
листовой поверхности по сравнению с глубокой весенней обработкой уменьшалась на 5,0
2 2 тыс. м /га, а при проведении дискования зяби - на 8,92 тыс. м /га.
Таблица 3. Фотометрические показатели посевов яровой тритикале в среднем за три года исследований (2013-2015 гг.)
Вариант весенней обработки почвы Площадь листовой поверхности, тыс. \г/га ФП, млн м *дн. ЧПФ, г/(м2*дн.)
Дискование (8-10 см) 40,09 2,2 4,3
Вспашка (20-22 см) 44,14 2,3 5,2
Вспашка (26-28 см) 41,77 2,3 5,9
В 2014 г. наибольшая площадь листовой поверхности - 32,77 тыс. м~/га сформировалась на варианте, включающем дискование зяби. На других вариантах площадь листовой поверхности составляла 26,8-27,3 тыс. м2/га.
Максимальная площадь листовой поверхности в 2015 г. сформировалась при проведении обычной весенней перепашки - 54,24 тыс. м'/га. При проведении весеннего дискования зяби площадь листовой поверхности составляла 40,57 тыс. м'/га, при проведении весенней глубокой перепашки зяби - 42,61 тыс. м2/га.
В среднем за три года исследований наибольшая площадь листовой поверхности отмечается на варианте с обычной весенней вспашкой - 44,14 тыс. м/га, наименьшей она была на варианте поверхностной обработки - 40,09 тыс. м"/га.
Величина фотосинтетического потенциала посевов в годы проведения исследований
больше зависела от сформированной площади листовой поверхности культуры, чем от
вариантов обработки почвы. И составляла на вариантах с отвальной обработкой в среднем за 2 *-» *-» 2 три года 2,3 млн м *дн., на варианте с поверхностной обработкой - 2,2 млн м *дн.
От вариантов обработки почвы в годы проведения исследования зависела чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ). В два года из трех лет исследований (в 2013-м и
2014гг.) ЧПФ была наибольшей на варианте с весенней глубокой перепашкой. На варианте, включающем весеннюю глубокую перепашку, ЧПФ составила в среднем за три года 5,9 г/(м2*дн.), что было на 0,7 г/(м2*дн.) больше, чем на варианте с весенней обычной перепашкой - 5,2 г/(м2*дн.), и на 1,6 г/(м2*дн) большем, чем на варианте, включающем весеннее дискование зяби - 4,3 г/(м *дн.).
Урожайность зерновых культур зависит от величины продуктивной кустистости, массы 1000 семян и числа зерен в колосе.
Урожайность и структура урожая яровой тритикале в среднем за 2013-2015 гг. представлены в табл. 4.
Таблица 4. Структура урожая яровой тритикале в среднем за три года исследований
(2013-2015 гг.)
Вариант весенней обработки почвы Число продуктивных побегов, шт./м" Масса 1000 семян, г Число зерен в одном колосе, шт. Урожайность, т/га
Дискование (8-10 см) 343,6 40,44 25,4 3,60
Вспашка (20-22 см) 336,6 45,3 25,3 4,63
Вспашка (26-28 см) 393,3 41,74 29,5 4,94
НСР„5 0,375
Из оценки структуры урожая яровой тритикале видно, что наибольшее количество продуктивных стеблей - 393,3 шт./м" и число зерен в одном колосе - 29,5 шт., в среднем за три года исследований, сформировались при проведении весенней глубокой вспашки, при этом масса 1000 семян в течение трех лет была наибольшей при традиционной системе обработки почвы - 45,3 г. При проведении весенней глубокой вспашки она была ниже на 3,6 г, возможно по причине припахивания нижних менее плодородных слоев почвы. Минимальная масса 1000 семян наблюдалась на варианте с весенним дискованием - 40,44 г. Отвальные обработки по сравнению с поверхностной способствовали увеличению урожайности яровой тритикале: на варианте с обычной весенней вспашкой урожайность в среднем за три года составляла 4,63 т/га, с глубокой весенней вспашкой - 4,94 т/га. Наименьшая урожайность зерна яровой тритикале - 3,60 т/га, в среднем за три года исследований была получена при проведении весеннего дискования зяби.
Таким образом, в результате проведенных нами исследований установлено, что осенняя зяблевая вспашка и обычная весенняя перепашка дерново-карбонатных почв способствуют получению более стабильных урожаев зерна яровой тритикале. При условии отсутствия наступления физической спелости почвы возможно допустить минимизацию обработки почвы.
Ухудшение водно-воздушного режима почвы при применении весенней поверхностной обработки на фоне зяблевой вспашки в результате проведенных исследований нами не обнаружено, однако проведение весенней поверхностной обработки достоверно приводило к снижению урожайности зерна тритикале на 1,03-1,34 т/га.
Литература
1. Растениеводство Ленинградской области в 2014 году: Стат. сб./ Петростан. - СПб., 2015. -60с.
2. Биологизация земледелия в Нечерноземной зоне России / Под редакцией В.Ф. Мальцева, Н.М. Белоуса, В.Е. Торикова, И.В. Казакова, А.Е. Сорокина // Научные труды. Вып 2. -Брянск: Изд-во БГСХА, 2006. - 254 с.
3. Зинченко С.И. Основы обработки черноземов. - М., 2006. - 248 с.
4. Система биологизации земледелия НЗ России / Под редакцией засл. деят. науки РФ, д. с.-х. н. В.Ф. Мальцева и д. с.-х. н. М.К. Каюмова (Часть II). - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2002 . -576 с.
