CC BY
0
primary cultivation of dark grey forest soil on barley yield in the Northern Trans-Urals
N. V. Perfilyev, O. A. Vyushina
Scientific Research Institute of Agriculture for Northern Trans-Ural Region - Branch of Federal Research Centre Tyumen Scientific Centre of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, ul. Burlaki, 2, pos. Moskovskij, Tyumenskij r-n, Tyumenskaja obl., 625501, Russian Federation
Abstract. The study aimed to determine the effect of weather conditions in the Northern Trans-Urals on barley yields using various primary tillage systems. The work was carried out in a stationary field experiment in 2014-2023 in a grain-fallow crop rotation (black fallow, winter rye, spring wheat, spring wheat, spring barley). The following soil cultivation systems with and without fertilizers were studied: mouldboard (control), non-mouldboard, combined, differentiated, flat-cut, and surface. In favourable years (GTC=1.03-1.68), all cultivation systems ensured high barley yields (3.154.40 t/ha) with the use of fertilizers, and low yields (1.23-2.73 t/ha) without fertilizers. Under conditions of a dry vegetation period (HTC=0.42-0.89), grain harvest decreased by 67-69 % relative to favourable years. Precipitation deficit in June-July (24 % of the climatic norm) resulted in a decrease in yield by 23.8-36.7 % compared to years with favourable moisture during this period. When cultivating in favourable and dry conditions, soil cultivation systems with elements of minimization (no-till, flat-cut, surface) regardless of the fertilization background contributed to a decrease in barley grain harvest by 0.14-0.48 t/ha relative to the control. With a combined system, it was at a level close to the variant with ploughing. With excessive moisture (HTC=1.53) and resource-saving tillage systems (combined, differentiated, flat-cut, surface), barley yield was not inferior to the ploughing variant on both backgrounds. Tillage systems with elements of minimization (combined, flat-cut, differentiated) contributed to an increase in barley yield, in comparison with the mould-board tillage system, by 0.38-0.59 t/ha under conditions of low productive moisture reserves before tillage in the 0-30 cm layer and its insufficient replenishment by autumn-winter precipitation (72 % of the norm).
Keywords: tillage; weather conditions; precipitation; moisture reserves; yield.
Author Details: N. V. Perfilyev, D. Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: [email protected]); O. A. Vyushina, research fellow (e-mail: [email protected]).
For citation: Perfilyev NV, Vyushina OA [The influence of meteorological conditions, primary cultivation of dark grey forest soil on barley yield in the Northern TransUrals]. Zemledelie. 2025;(1):24-29. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2025-1-24-29. ■
doi: 10.24412/0044-3913-2025-1-29-34 УДК 631.51.01: 633.11
Влияние технологий возделывания на продуктивность озимой пшеницы в условиях Курской области
А. Н. МОРОЗОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Д. В. ДУБОВИК, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник Е. В. ДУБОВИК, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник П. П. ДУРАКОВ, аспирант Курский федеральный аграрный научный центр, ул. Карла Маркса, 70б,Курск, 305021, Российская Федерация
Исследования проводили с целью изучения влияния технологий с разным уровнем минимизации основной обработки почвы на влагообеспеченность, засоренность посевов и показатели продуктивности озимой пшеницы. Работу выполняли в почвенно-климатических условиях Курской области в 2022-2024 гг. Изучали варианты технологий: традиционная (вспашка на 20...22 см с основным внесением Nt7P45K45); дифференцированная (чизелевание на 20.22 см с основным внесением Nt7P45K45); минимальная (дискование до 8 см с основным внесением Nt7P45K45); прямой посев с дробным внесением удобрений (основное N7Pt9Kt9 и припосевное Nt0P26K26). Выращивали сорт озимой пшеницы Безостая 100, предшественник - горох. В среднем за годы опыта в период весеннего возобновления вегетации культуры запасы продуктивной влаги в слое почвы 0.20 см при прямом посеве были отмечены, чем в других вариантах, на 2,9.3,3 мм, в метровом слое -на 9,9.10,3 мм, содержание белка в выращенном зерне больше на 0,3.0,9 %, клейковины - на 0,9.2,3 %. Возделывание озимой пшеницы по традиционной технологии обеспечивало, в сравнении с другими, снижение количества сорняков в посевах в период весеннего кущения в 1,7.4,5 раза и их воздушно-сухой массы - в 2,2.6,1 раза, перед уборкой урожая - в 1,9.6,7 и 1,2.2,9 раза соответственно. Дифференцированная технология способствовала формированию наибольшей урожайности (6,85 т/га) и сбора крахмала с урожаем (3998 кг/га). Использование традиционной и минимальной технологий, а также прямого посева приводило к сокращению урожайности относительно дифференцированной на 2,2.7,5 %, при этом со-
держание крахмала в зерне существенно снижалось только при прямом посеве (на 0,7 %). Максимальный в опыте сбор белка с урожаем озимой пшеницы отмечен при традиционной (688 кг/га) и дифференцированной (685 кг/га) технологиях, что выше, чем при минимальной, на 9,9.10,3 %, а по сравнению с прямым посевом - на 2,9.3,3 %.
Ключевые слова: озимая пшеница (ТгШсит аеэ^ит I.); технология; прямой посев; продуктивная влага; засоренность посевов; урожайность; продуктивность.
Для цитирования: Влияние технологий возделывания на продуктивность озимой пшеницы в условиях Курской области / А. Н. Морозов, Д. В. Дубовик, Е. В. Дубовик и др.// Земледелие. 2025. № 1. С. 29-34. doi: 10.24412/0044-3913-2025-1-29-34.
Озимая пшеница (ТгШсит aestivum L.) служит основной продовольственной и наиболее урожайной зерновой культурой, возделываемой в Курской области. На сегодняшний день главной задачей для сельскохозяйственного производства остается увеличение валовых сборов зерна и улучшение его качества в первую очередь путем повышения показателей продуктивности культуры. Её реализация предусматривает разработку и внедрение технологий возделывания озимой пшеницы, основанных на соответствии применяемых агротехнических приемов биологическим особенностям культуры и их адаптации конкретным почвен-но-климатическим условиям производства [1, 2].
В климатических условиях, характеризующихся потеплением и засушливостью климата [3, 4, 5], урожайность озимой пшеницы может быть ограничена низкими запасами продуктивной влаги в почве [6], а также снижением плодородия почв и ухудшением фитосанитарно-го состояния посевов в результате нарушений в технологии возделывания этой культуры [7, 8]. При этом ключевым элементом технологии возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе озимой пшеницы, позволяющим направленно воздействовать на условия роста и развития культур (в частности, на влагообеспеченность и фи-
со
(D 3 ь
(D д
(D Ь 5
(D
М О м сл
1Л СЧ О СЧ
Ф
S ^
ш
4
ш ^
5
ш со
тосанитарное состояние посевов), служит применение различных способов основной обработки почвы [9, 10, 11].
Ключевое направление разработки технологий возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающее снижение энергетических и производственных затрат, сохранение и воспроизводство плодородия почвы, - минимизация обработки почвы, вплоть до полного отказа от ее проведения путем перехода на прямой посев [12, 13]. Проведенные ранее исследования в различных почвенно-климатиче-ских условиях свидетельствуют как о положительной, так и об отрицательной сторонах минимизации обработки почвы и прямого посева, а также неоднозначном их влиянии на продуктивность озимой пшеницы [14, 15, 16]. В связи с этим вопрос выбора оптимальной технологии возделывания озимой пшеницы, основанной на использовании отвальных, безотвальных, поверхностных способов обработки почвы и прямого посева, остается актуальным и требует дальнейшего изучения.
Цель исследования - изучить влияние технологий с разным уровнем минимизации основной обработки почвы на влагообеспеченность и засоренность посевов, урожайность и качество зерна для определения оптимальной технологии возделывания озимой пшеницы в почвенно-климатических условиях Курской области.
Исследования проводили в 2022-2024 гг. в полевом стационарном опыте Курского федерального аграрного научного центра, заложенном в 2015 г. (Курская область, Курский район, п. Черемушки), во второй ротации четырехпольного зернового севооборота, развёрнутого в пространстве и времени, со следующим чередованием культур: горох - озимая пшеница - соя -яровой ячмень.
Почва участка опыта представлена черноземом типичным мощным тяжелосуглинистым. Содержание гумуса (по Тюрину) в пахотном слое отмечено как среднее - 5,28 %, ще-лочногидролизуемого азота (по Кон-филду) среднее - 15,5 мг/100 г, подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикову) высокое - 20,0 и 12,7 мг/100 г соответственно. Реакция почвенной среды характеризовалась как слабокислая рНКС| = 5,3.
Размещение делянок в полевом опыте систематическое в один ярус, повторность трехкратная. Площадь делянки 6000 м2 (60x100 м).
Изучаемые технологии возделывания озимой пшеницы основывались на применении разных способов основной обработки почвы и приемов внесения минеральных
1. Агрометеорологические условия в период вегетации озимой пшеницы
Показатель 2022 г. 2023 г. 2024 г. Средне многолетнее
Сумма активных температур, (САТ) °С 1397,6 1652,3 1411,9 1350,2
Количество осадков, мм 188,9 230,4 142,8 180,6
Гидротермический коэффициент (ГТК) 1,35 1,39 1,01 1,34
удобрений. Схема опыта включала следующие варианты: традиционная технология (отвальная обработка почвы на 20...22 см, основное внесение минеральных удобрений в дозе N17P45K45 кг/га и подкормка в фазе весеннего кущения N51 кг/га действующего вещества); дифференцированная технология (безотвальная обработка почвы -чизелевание на 20.22 см, основное внесение минеральных удобрений в дозе N17P45K45 кг/га и подкормки в фазе весеннего кущения N51 кг/га действующего вещества); минимальная технология (поверхностная обработка - дискование до 8 см, основное внесение минеральных удобрений в дозе N17P45K45 кг/га и подкормка в фазе весеннего кущения N51 кг/га действующего вещества); прямой посев (без обработки почвы - технология No-till,
основное внесение Ы7Р19К19 кг/га, припосевное - Ы10Р26К26 кг/г и подкормка в фазе весеннего кущения Ы51 кг/га действующего вещества).
При традиционной, дифференцированной и минимальной технологии посев озимой пшеницы проводили зерновой сеялкой С3-3,6 с шириной междурядий 15 см и нормой высева семян 3,5 млн шт./га, при прямом посеве - сеялкой Дон 114 с шириной междурядий 21 см и нормой высева семян 3,0 млн шт./га. Возделывали сорт озимой пшеницы Безостая 100. В качестве удобрений использовали диаммофо-ску (Ы10Р25К26) и аммиачную селитру (Ы34). В ранние фазы роста сорняков (2...4 листа) применяли гербициды Коррида, ВДГ в дозе 20 г/га и При-шанс, ВР в дозе 0,6 л/га.
Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений
Рис. 1. Содержание продуктивной влаги в период весеннего возобновления вегетации озимой пшеницы в зависимости от технологии возделывания (в среднем за 2022-2024 гг., НСР05 для слоя почвы 0...20 см- 1,5 мм, для слоя 0...100 см- 5,6 мм), мм:Ш- слой почвы 0...20 см;Ш—слойпочвы20...Ю0 см.
Рис. 2. 'Содержание продуктивной влаги в период уборки озимой пшеницы в зависимости от технологии возделывания (в среднем за 2022-2024 гг., НСР05 для слоя почвы 0...20 см-1,2мм, для 0...100 см-5,1 мм), мм:Щ-слой почвы 0...20 см;Щ-слой почвы 20...100 см.
озимой пшеницы выполняли в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур РФ (Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 1. М.: ООО «Группа компаний Море», 2019. 384 с.).
Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0.20 и 0.100 см изучали в период весеннего возобновления вегетации и уборки урожая озимой пшеницы. Влажность почвы высчитывали термостатно-весовым методом (ГОСТ 28268-89). Плотность почвы для расчета запасов продуктивной влаги определяли буровым методом по Н. А. Качинско-му (Теории и методы физики почв / под ред. Е. В. Шеина, Л. О. Карпа-чевского. М.: Гриф и К, 2007. 616 с.). Засорённость посевов озимой пшеницы учитывали в фазе весеннего кущения и полной спелости зерна количественно-весовым методом (Практикум по земледелию / И. П. Васильев, А. М. Туликов, Г. И. Баздырев и др. М.: КолосС, 2004. 424 с.).
Урожайность озимой пшеницы определяли методом сплошного учета комбайном Сампо-500 с последующим взвешиванием и пересчетом на 14 % влажность и 100 % чистоту (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Альянс, 2014. 351 с.).
Содержание белка, клейковины и крахмала в зерне озимой пшеницы высчитывали методом инфракрасной спектроскопии на анализаторе Инфратек 1241, натуру зерна -по ГОСТ 10840-64.
Статистическую обработку полученных экспериментальных данных проводили методами дисперсионного и регрессионного анализов с использованием программ Microsoft Excel и Statistica.
Метеорологические условия вегетации озимой пшеницы в годы проведения исследований имели отклонения от среднемноголетних значений. Сумма активных температур в период с весеннего возобновления вегетации до полной спелости зерна озимой пшеницы отмечена выше среднемноголетне-го значения в 2022 на 47,4 °С, в 2023 и 2024 гг. - на 302,1 и 61,7 °С соответственно (табл. 1). Количество атмосферных осадков в указанный период вегетации культуры в 2022 и 2023 гг. выпадало выше нормы на 8,3 и 49,8 мм, в 2024 г. - ниже на 37,8 мм.
Условия увлажнения территории по гидротермическому коэффициенту Г. Т. Селянинова во все годы исследований можно охарактеризовать как близкие к оптимальным.
В 2022 и 2023 гг. ГТК незначительно превышал среднемноголетнюю величину, а в 2024 г. был ниже климатической нормы на 0,33 ед.
Применяемые технологии возделывания озимой пшеницы оказывали непосредственное влияние на запасы продуктивной влаги в почве. В среднем за годы исследований в слое почвы 0.20 см в период возобновления весенней вегетации озимой пшеницы наиболее высокое содержание продуктивной влаги (28,7 мм) зафиксировано при применении технологии прямого посева (рис. 1). По сравнению с прямым посевом, в варианте страдиционной технологией, запасы продуктивной влаги ниже на 3,2 мм, с дифференцированной технологией - на 2,9 мм, с минимальной технологией - на 3,3 мм.
В метровом слое почвы запасы продуктивной влаги в среднем за годы исследований во всех вариантах технологий возделывания озимой пшеницы характеризовались как достаточные и изменялись в пределах 134,6.146,2 мм. При их сравнении выявлено существенное преимущество прямого посева, где содержание продуктивной влаги
в почве было максимальным в опыте и составило 144,9 мм. При традиционной технологии запас продуктивной влаги был достоверно ниже на 10,1 мм, чем при прямом посеве, при дифференцированной технологии - на 10,3 мм, при минимальной -на 9,9 мм. При этом, между вариантами применения традиционной, дифференцированной и минимальной технологий различия в запасах продуктивной влаги отмечены как несущественные (0,2.0,4 мм).
К периоду уборки урожая в фазе полной спелости зерна из-за водо-потребления сформировавшейся биомассы озимой пшеницы и сорных растений запасы продуктивной влаги в почве снижались. Так, в среднем за годы исследований, в слое почвы 0.20 см, по сравнению с периодом весеннего возобновления вегетации озимой пшеницы, при традиционной технологии они сократились на 36,4 %, при дифференцированной - на 38,5 %, при минимальной технологии - на 34,2 %, в варианте прямого посева - на 40,1 % (рис. 2).
Количество продуктивной влаги в метровом слое почвы перед уборкой относительно периода весеннего возобновления вегета-
3,5
2 3,0
J
ш 2 5
g ^
ГС
I 2,0
и
3
M 1,5
Z
к g
1,0
и
0,5 0,0
а)
1Д 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4
£
б)
308,0
0,51
1,39
1,03
Традиционная Дифференцированная Минимальная
Прямой посев
284,0
1,11
Традиционная Дифференцированная Минимальная
Прямой посев
350
250
100
300
200
150
100
50
Рис. 3. Влияние технологии возделывания озимой пшеницы на засоренность посевов в фазе весеннего кущения (а) и перед уборкой урожая (б) в среднем за 2022-2024 гг. (а -НСР05 количество сорняков - 45,3 шт./м2, сухой массы сорняков - 0,33 ц/га; б - НСР05 количество сорняков - 32,9 шт./м2 сухой массы сорняков - 0,21 ц/га):Ш-сухая масса сорняков, -ц/га; - количество сорняков, шт./м2.
5
(D
M О M
сл
1Л СЧ О СЧ
Ф
S ^
ш ч
ш
2
ш со
ции озимои пшеницы уменьшалось в 3,4...3,6 раза. Наиболее высокая её величина фиксировалась при возделывании культуры по традиционной и дифференцированной технологиям, более низкая - при минимальной технологии и прямом посеве. При этом отмеченное ранее максимальное содержание продуктивной влаги в варианте прямого посева сохранялось и к периоду уборки культуры -43,0 мм, где, по сравнению с традиционной технологией, ее запасы были выше на 5,8 мм, относительно дифференцированной и минимальной - на 4,6 и 2,8 мм соответственно.
При использовании технологий, основным элементом которых служила обработка почвы, наряду с влагообеспеченностью посевов, важным показателем условий вегетации и возможной реализации потенциальной продуктивности озимой пшеницы служит наличие сорных растений [17].
В опыте изучаемые технологии возделывания озимой пшеницы оказывали существенное влияние на засоренность посевов. Так, в среднем за 2022-2024 гг. минимальное в исследовании общее количество многолетних и малолетних сорных растений (69,1 шт./м2) и их воздушно-сухая масса (0,51 ц/га) в фазе весеннего кущения озимой пшеницы достигнуты при применении традиционной технологии (рис. 3а).
С переходом на дифференцированную, минимальную технологии и прямой посев количество сорняков относительно традиционной было выше в 1,7, 1,8 и 4,5 раза, а их воздушно-сухая масса больше в 2,7, 2,0 и 6,1 раза соответственно применяемой технологии.
Применение гербицидов весной в ранние фазы роста сорняков (2...4 листа) позволило снизить их численность и сухую массу в посевах озимой пшеницы к периоду уборки урожая во всех изучаемых вариантах технологий. В среднем за годы исследований при применении традиционной технологии число сорных растений сократилось на 38,6 %, при дифференцированной - на 34,4 %, минимальной технологии - на 24,9 %, при прямом посеве - на 7,8 %, а их воздушно-сухая масса снижалась в ряду соответственно в 1,34-2,32-2,29-2,80 раза (рис. 3б). При этом, выявленная в фазе весеннего кущения озимой пшеницы, тенденция с минимальной в опыте засоренностью посевов как по количеству, так и воздушно-сухой массе сорняков, при традиционной технологии сохранялась и к периоду уборки урожая.
Применение дифференцированной, минимальной технологий и прямого посева способствовало росту
2. Урожайность зерна озимой пшеницы в зависимости от применяемой технологии возделывания, т/га
Технология возделывания 2022 г. 2023 г. 2024 г Среднее Изменение урожайности, % к max
Традиционная 7,04 6,63 6,41 6,70 -2,2
Дифференцированная 7,20 6,43 6,91 6,85 -
Минимальная 6,66 6,35 5,99 6,33 -7,6
Прямой посев 5,20 6,96 6,93 6,36 -7,2
НСР05 0,48 0,28 0,27 0,34
в посевах численности сорных растений, по сравнению с традиционной технологией, в 1,9, 2,2 и 6,7 раза, а их воздушно-сухой массы в 1,6, 1,2 и 2,9 раза соответственно.
Основной фон засоренности посевов озимой пшеницы составляли следующие виды сорных растений: малолетние однодольные сорняки - просо куриное (Echinochloa crus-galli), щетинник зеленый (Setaria viridis) костер ржаной (Bromus secalinus); малолетние двудольные - фиалка полевая (Viola arvensis), горец вьюнковый (Fallopia convolvulus), марь белая (Chenopodium album), горец птичий (Polygonum aviculare), латук компасный (Lactuca serriola), пастушья сумка (Capsella bursa-pastoris), подмаренник цепкий (Galium aparine), ярутка полевая (Thlaspi arvense) и ромашка непахучая (Matricaria inodora). Реже встречали такие виды малолетних сорных растений, как редька дикая (Raphanus raphanistrum), мелколепестник канадский (Erigeron canadensis), чи-стец однолетний (Stachys annua), паслен черный (Solanum nigrum). Многолетние были представлены осотом полевым (Sonchus arvensis) и кислицей обыкновенной (Oxalis acetosella). Применение технологии прямого просева способствовало формированию специфической засоренности посевов озимой пшеницы с преобладанием однолетнего злакового сорняка - костра ржаного и многолетнего - кислицы обыкновенной.
Изучаемые технологии возделывания озимой пшеницы оказывали различное влияние не только на основные показатели условий вегетации этой культуры (влагообеспе-ченность и засоренность посевов), но и величину полученного урожая. В 2022 г. наибольшая урожайность отмечена при возделывании озимой пшеницы по дифференцированной технологии (7,20 т/га), где относительно традиционной она
была выше на 0,16 т/га, минимальной технологий - на 0,54 т/га и прямого посева - на 2,00 т/га. В условиях 2023 г. максимальную в опыте урожайность наблюдали при возделывании культуры с прямым посевом (6,96 т/га), что достоверно выше, по сравнению с традиционной технологией, на 0,33 т/га, дифференцированной технологией - на 0,53 т/га, минимальной - на 0,61 т/га. В более засушливых, чем в прежние годы, условиях 2024 г. самый высокий урожай озимой пшеницы зафиксирован в варианте прямого посева (6,93 т/га) и дифференцированной технологии обработки почвы (6,91 т/га), что выше, чем при традиционной технологии на 0,50.0,52 т/га, минимальной технологии - на 0,94.0,92 т/га .
В среднем за три года исследований наибольший сбор зерна озимой пшеницы достигнут при ее возделывании по дифференцированной технологии (6,85 т/га). При этом снижение урожайности в варианте традиционной технологии обработки относительно дифференцированной было несущественным и составило 0,15 т/га . Применение минимальной технологии, в сравнении с традиционной, способствовало существенному снижению урожайности культуры на 0,52 т/га, прямого посева - на 0,49 т/га .
Изменения урожайности озимой пшеницы при применении рассматриваемых технологий, очевидно, связано с засоренностью посевов, как в фазе весеннего кущения, так и полной спелости зерна. Это подтверждает выявленная высокая отрицательная корреляционная связь урожайности с количеством сорняков в период весеннего кущения (г= -0,71, а=0,05) и в фазе полной спелости зерна (г= -0,75, а=0,05).
Возделывание озимой пшеницы по изучаемым технологиям повлияло на качество зерна, в частности, на такие показатели, как натура зерна, содержание в нем белка,
3. Влияние технологий возделывания на качество зерна озимой пшеницы (среднее за 2022-2024 гг.)
Технология возделывания Натура зерна, г/л Содержание белка, % Содержание клейковины, % Содержание крахмала, %
Традиционная 814,8 11,9 18,5 67,4
Дифференцированная 814,4 11,6 17,9 67,9
Минимальная 812,6 11,3 17,1 68,1
Прямой посев 812,9 12,2 19,4 67,2
НСР05 3,8 0,6 1,9 0,6
Рис. 4. Сбор белка и крахмала с урожаем зерна в зависимости от технологии возделывания озимой пшеницы (среднее за 2022-2024 гг.), кг/га: - сбор белка; И- сбор крахмала.
клейковины и крахмала. В 2022 г. наиболее высокая натура зерна отмечена при использовании традиционной технологии, в 2023 г. -при прямом посеве, в 2024 г. - при применении дифференцированной технологии. В среднем за три года величина натуры зерна выровнялась и существенных различий в зависимости от применяемых технологий не имела (табл. 3). Можно отметить лишь тенденцию ее снижения при минимизации основной обработки почвы в технологиях возделывания озимой пшеницы.
Содержание белка и клейковины в зерне озимой пшеницы имело очень высокую корреляционную связь показателей (г=0,92, а=0,05). В 2022 и 2023 гг. максимальные величины этих показателей отмечали в варианте с традиционной технологией, в 2024 г. - с прямым посевом. В среднем за 2022-2024 гг. при прямом посеве наблюдали тенденцию к повышению содержания белка и клейковины в зерне, по сравнению с традиционной технологией, - на 0,3 и 0,9 % соответственно, с дифференцированной технологией - на 0,6 и 1,5 %. При минимальной технологии, относительно варианта с прямым посевом, происходило значимое снижение белка и клейковины в зерне пшеницы - на 0,9 и 2,3 %.
В опыте выявлена высокая обратная зависимость содержания белка и крахмала в зерне (г = -0,90, а=0,05). Во все годы исследований и в среднем за три года наибольшее содержание крахмала в зерне фиксировали при применении минимальной технологии. При возделывании по традиционной технологии и прямом посеве относительно минимальной количество крахмала в зерне озимой пшеницы достоверно снижалось на 0,7 и 0,9 % соответственно, при дифференцированной технологии фиксировали несущественное уменьшение величины показателя - на 0,2 %.
Изменение качества зерна озимой пшеницы, наряду с погодными условиями, в определенной степени было связано с засоренностью посевов в ответственный для роста и развития культуры период. Установлено снижение содержания белка и крахмала в зерне при увеличении вегетативной массы сорняков в период весеннего кущения озимой пшеницы. Это подтверждает выявленная заметная отрицательная корреляционная связь воздушно-сухой массы сорняков с содержанием в зерне белка (r= -0,62, а=0,05) и клейковины (r= -0,65, а=0,05). Кроме того, установлено снижение содержания крахмала в зерне озимой пшеницы при увеличении воздушно-сухой массы сорняков в предуборочный период, что также характеризуется заметной отрицательной зависимостью (r= -0,50, а=0,05).
Показателями продуктивности посевов озимой пшеницы служит сбор белка и крахмала с единицы площади (га), которые определяются как величиной достигнутого урожая зерна, так и содержанием в нем указанных целевых компонентов. Традиционная технология возделывания озимой пшеницы способствовала росту урожайности зерна и содержания в нем белка, что позволило получить наибольший его сбор, составивший 688 кг/га (рис. 4). С переходом на технологии, основанные на минимизации основной обработки почвы, наблюдали уменьшение сбора белка с урожаем, относительно традиционной технологии, на 3 кг/га -при дифференцированной технологии, на 71 кг/га - при минимальной технологии и на 23 кг/га - при прямом посеве. При этом, преимущество традиционной технологии по сбору белка с урожаем озимой пшеницы было наиболее значительным только в сравнении с минимальной технологией и No-till.
Сбор крахмала, не смотря на максимальное в опыте его содержание
в зерне, выращенном по минимальной технологии, в большей степени зависел от уровня урожая и был наиболее высоким при применении дифференцированной технологии (3998 кг/га ). При применении традиционной технологии он снижался, по сравнению с дифференцированной, на 118 кг/га, с минимальной технологией - на 288 кг/га, с прямым посевом - на 323 кг/га .
Уменьшение продуктивности озимой пшеницы при ее возделывании с применением технологий, основанных на минимизации основной обработки почвы, было обусловлено условиями вегетации, в частности засоренностью посевов. В результате анализа экспериментальных данных установлено снижение сбора белка при увеличении количества сорняков и их сухой массы в период весеннего кущения культуры (г= -0,63, а=0,05 для числа сорняков и г= -0,65, а=0,05 для их воздушно-сухой массы) и перед уборкой урожая (г= -0,66, а=0,05 для числа сорняков). Также установлено снижение сбора крахмала при повышении численности сорняков как в период весеннего кущения (заметная обратная зависимость г=-0,65, а=0,05), так и в предуборочный период (г= -0,69, а=0,05).
Таким образом, в почвенно-климатических условиях Курской области прямой посев озимой пшеницы способствовал значимому накоплению и сохранению продуктивной влаги в период весеннего возобновления вегетации культуры в слое почвы 0.20 см, по сравнению с традиционной, дифференцированной и минимальной технологиями возделывания, на 2,9.3,3 мм, в метровом слое почвы - на 9,9.10,3 мм. При этом формируется зерно с содержанием белка выше на 0,3.0,9 %, клейковины - на 0,9.2,3 %.
Традиционная технология возделывания озимой пшеницы обеспечивала минимальную в опыте засорённость посевов как в период весеннего кущения (снижение количества сорняков в 1,7.4,5 раза и их воздушно сухой массы в 2,2.6,1 раза), так и уборки урожая (снижение числа сорняков в 1,9.6,7 раза и их воздушно сухой массы в 1,2.2,9 раза). Это способствовало достижению максимального в опыте сбора белка с урожаем - 688 кг/га .
Применение дифференцированной технологии возделывания озимой пшеницы позволяло формировать сопоставимый с традиционной технологией сбор белка и крахмала с урожаем (685 и 3998 кг/га соответственно) и обеспечивало наибольшую урожайность культуры -6,85 т/га, что достоверно выше, чем
Ы (D 3 ь
(D
д
(D Ь 5
(D
М О м сл
в вариантах с минимальной технологии и N0-111! - на 0,49.0,52 т/га .
Финансирование работы
Работа выполнена по теме государственного задания FGZU-2024-0001 и финансировалась за счет средств бюджета учреждений по месту работы авторов. Ника-кихдополнительных грантов на проведение или руководство данным конкретным исследованием получено не было.
Конфликт интересов
Авторы работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Литература
1. Гуреев И. И., Нитченко Л. Б., Пру-щик И. А. Углубленная адаптация технологии возделывания озимой пшеницы в Центрально-Чернозёмном регионе // Юг России: экология, развитие. 2022. Т. 17. № 1(62). С. 119-127. с1о1: 10.18470/1992-1098-2022-1-119-127.
2. Содержание азота в почве и урожайность озимой пшеницы при разных приемах основной обработки чернозема типичного с использованием средств биологизации / Х. А. Хусайнов, А. В. Тун-таев, М. С. Муртазалиев и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2022. № 5. С. 30-34.
3. Тенденции изменения климата в засушливых районах Ставропольского края / Т. В. Волошенкова, С. А. Антонов, А. А. Калашникова и др. // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37. № 11. С. 5-11.
4. Шарипова Р. Б. Оценка динамики запасов продуктивной влаги в почвах на полях Ульяновской области в региональных условиях изменения климата // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2024. № 1 (65). С. 54-61.
5. Щербакова А. С. Агроклиматические районы и урожайность сельскохозяйственных культур в изменяющихся условиях регионального климата // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. Т. 16. № 1(61). С. 142-147.
6.Влияние применения различных способов основной обработки на запасы продуктивной влаги в аг-рочерноземах / А. М. Гребенников, А. С. Фрид, С. В. Сапрыкин и др. // Агрохимия. 2019. № 8. С. 40-47. Со1: 10.1134/ Б0002188119080052.
7. Воронцов В. А., Скорочкин Ю. П. щ Продуктивность зернопарового севооборота в северо-восточном ре-
^ гионе ЦЧЗ в зависимости от агротех-^ нологий // Зернобобовые и крупяные г культуры. 2022. № 1(41). С. 99-108. | Со1: 10.24412/2309-348Х-2022-1-99-108.
8. Изменение видового и количе-Ч ственного состава сорного компонента ё агроценоза при нулевой технологии воз-2 делывания озимой пшеницы / М. А. Не-СО смеянова, С. И. Коржов, А. В. Дедов и
др. // Земледелие. 2022. № 4. С. 44-48.
9. Tillage management impacts on soil compaction, erosion and crop yield in Stagnosols (Croatia) / I. Bogunovic, P. Pereira, I. Kisic, et al. // Catena. 2018. Vol. 160. P. 376-384. doi: 10.1016/j.cat-ena.2017.10.009.
10. After-effects of long-term tillage and residue management on topsoil state in boreal conditions /
D. Feiziene, V. Feizab, A. Karklins, et al. // European Journal of Agronomy.
2018. Vol. 94. P. 12-24. doi: 10.1016/ j.eja.2018.01.003.
11. Оптимизация технологических операций при возделывании полевых культур в засушливых условиях Поволжья / О. И. Горянин, Б. Ж. Джангабаев,
E. В. Щербинина и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2023. № 5. С. 34-38
12. Nitrogen in chernozems with traditional processing technology and direct sowing (review) / A. A. Zavalin, V. K. Dri-diger, V. P. Belobrov, et al. // Eurasian Soil Science. 2018. No. 2. Р. 1506-1516. doi: 10.1134/S0032180X18120146.
13. Эффективность ресурсосберегающих приемов возделывания озимой пшеницы в условиях центральночернозёмного региона / И. И. Гуреев, А. В. Гостев, Л. Б. Нитченко и др. // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. № 6. С. 55-60.
14. Нитченко Л. Б., Лукьянов В. А. Эффективность основной обработки почвы и доз удобрений при возделывании озимой пшеницы на чернозёме типичном // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2021. № 4(56). С. 40-45. doi: 10.18286/1816-4501-2021-4-40-45.
15. Skaalsveen K., Ingram J., Clarke L. E. The effect of no-till farming on the soil functions of water purifi cation and retention in northwestern Europe: а literature review // Soil & Tillage research.
2019. Vol. 189. Р. 98-109. doi: 10.1016/j. still.2019.01.004.
16. Турусов В. И., Гармашов В. М. Ми-нимализация основной обработки почвы в почвенно-климатических условиях Центрально-Чернозёмного региона // Сельскохозяйственный журнал. 2019. № 3(12). С. 37-46. doi: 10.25930/0372-3054/006.3.12.2019.
17. Эффективность различных способов основной обработки почвы и прямого посева при возделывании озимой пшеницы на черноземных почвах / Д. В. Дубовик, В. И. Лазарев, А. Я. Айдиев и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 12. С. 26-29. doi: 10.24411 /0235-2451-2019-11205.
The influence of cultivation technologies on the productivity of winter wheat in the Kursk region
A. N. Morozov, D. V. Dubovik, E. V. Dubovik, P. P. Durakov
Federal Agricultural Kursk Research Center, ul. Karla Marksa, 70 b, Kursk, 305021, Russian Federation
Abstract. The studies were conducted to investigate the effect of technologies with different levels of minimisation of primary tillage on moisture supply, weed infestation and productivity indicators of winter wheat. The work was carried out in the soil and climatic conditions of the Kursk region in 2022-2024. The following technology options were studied: traditional (ploughing to 20-22 cm with the main application of N17P45K45); differentiated (chisel tillage to 20-22 cm with the main application of Nt7P45K45); minimum (disking up to 8 cm with the main application of Nt7P45K45); direct seeding with fractional application of fertilizers (main N7Pt9Kt9 and pre-sowing Nt0P26K26). The winter wheat variety Bezostaya W0 was grown, the forecrop was peas. On average, over the years of the experiment, during the spring resumption of crop vegetation, the reserves of productive moisture in the 0-20 cm soil layer with direct seeding were higher than in other variants by 2.9-3.3 mm, in the 1-meter layer - by 9.9-t0.3 mm, the protein content in the grown grain was higher by 0.3-0.9 %, gluten -by 0.9-2.3 %. Cultivation of winter wheat using traditional technology ensured, in comparison with others, a decrease in the number of weeds in crops during the spring tillering period by 1.7-4.5 times and their air-dry mass - by 2.2-6.1 times, before harvesting - by 1.9-6.7and 1.2-2.9 times, respectively. The differentiated technology contributed to the formation of the highest yield (6.85 t/ha) and starch collection with the harvest (3998 kg/ha). The use of traditional and minimum technologies, as well as direct seeding led to a decrease in yield relative to the differentiated one by 2.2-7.5 %, while the starch content in the grain significantly decreased only with direct seeding (by 0.7 %). The maximum protein collection with the winter wheat harvest in the experiment was observed with traditional (688 kg/ha) and differentiated (685 kg/ha) technologies, which is higher than with the minimum technology by 9.9-10.3 %, and compared to direct seeding - by 2.9-3.3 %.
Keywords: winter wheat (Triticum aestivum L.); technology; direct seeding; productive moisture; weed infestation of crops; yield; productivity.
Author Details: A. N. Morozov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; D. V. Dubovik, D. Sc. (Agr.), chief research fellow; E. V. Dubovik, D. Sc. (Biol.), leading research fellow; P. P. Durakov, post graduate student.
For citation: Morozov AN, Dubovik DV, Dubovik EV, et al. [The influence of cultivation technologies on the productivity of winter wheat in the Kursk region]. Zemledelie. 2025;( 1):29-34. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2025-1-29-34. ■
