Агротехнология яровой пшеницы после соевого предшественника в лесостепных агроландшафтах Западной Сибири

Возделывание и повышение удельного веса зернобобовых культур, в частности сои, в полевых севооборотах позволяет улучшить агроэкологическое состояние пашни и способствует повышению продуктивности других культур при сокращении затрат. В настоящее время в Западной Сибири отмечается тенденция к увеличению производства сои. За 2008‒2012 гг. валовой сбор семян сои в России возрос по отношению к предыдущему пятилетию на 112 % (с 618 до 1310 тыс. т в год) [1].

Яровая пшеница ‒ наиболее востребованная рынком продовольственная культура, которая занимает более 80 % площади в зерновом клине Омской области (1,6 млн га). Возделывание ее в монокультуре (до 30‒40 %) вызывает агротехнические и экономические проблемы. Расширение площадей под посевами зернобобовых культур, в частности сои, позволило бы в значительной степени улучшить качество предшественников и оптимизировать структуру полевых севооборотов в регионе [2‒4].

Высокое агротехническое значение сои заключается в том, что она совместно с клубеньковыми бактериями, которые развиваются на ее корнях, фиксирует из воздуха азот, обеспечивая не только себя важным элементом, но и последующие культуры, – в среднем за год на 1 га накапливает от 70 до 100 кг азота [4; 5]. На образование 1 тонны семян сои с 1 га посева обычно потребляется 80‒90 азота, 20‒30 фосфора, 35‒45 калия и 7‒8 кг кальция [6]. При этом большую часть азота при благоприятных условиях составляет симбиотически связанный азот.

Условия, материалы и методы исследования

Исследования проведены в лесостепной почвенно-климатической зоне Омской области в длительном стационарном плодосменном севообороте лаборатории ресурсосберегающих агротехнологий ФГБНУ СибНИИСХ в 2011‒2015 гг. Почва опытного участка – лугово-черноземная с содержанием гумуса до 7‒8 %. Обеспеченность почвы, по Чирикову, подвижным фосфором повышенная, обменным калием – очень высокая. Оценка агротехнологии яровой пшеницы проведена после соевого предшественника при трех системах основной обработки почвы (отвальная ‒ вспашка на 20‒22 см ежегодно; плоскорезная – на 10‒12 см ежегодно; комбинированная – чередование вспашки под сою и плоскорезной обработки под пшеницу) и шести вариантах применения средств химизации (контроль без химизации; гербициды; удобрения; гербициды + удобрения; гербициды + удобрения + фунгициды; гербициды + удобрения + фунгициды + гуминатрин или комплексная химизация). В вариантах с удобрениями вносили N 30 P 30 локально перед посевом. Средства защиты растений вносились в период вегетации штанговым опрыскивателем с расходом рабочего раствора 200 л/га. Повторность в опыте 4-кратная.

Среднеранний сорт яровой пшеницы Омская-36 высевали 15‒25 мая с нормой высева 4,5 млн всхожих зерен на 1 га. Уборка однофазная с оставлением измельченной соломы на поле.

Климат лесостепи Западной Сибири резко континентальный с продолжительной зимой и коротким летом, с поздними весенними и ранними осенними заморозками.

Погодные условия вегетационных периодов 2011‒2015 гг. по температуре воздуха были выше среднемноголетних показателей на 1,7 °С. Наиболее благоприятный по увлажнению был вегетационный период 2013 и 2015 гг. с превышением над среднемноголетней нормой осадков на 21 и 27 мм. В целом гидротермические условия в лесостепи складывались относительно благоприятно для роста и развития яровой мягкой пшеницы.

Результаты исследований

Из-за климатических условий в зоне существует проблема получения полноценных всходов зерновых культур. Исследованиями установлено, что заметное влияние на густоту полевой всхожести оказывают система обработки почвы и вариант химизации. Так, густота всходов изменялась в зависимости от технологии возделывания на контроле от 259 шт./м2 при отвальной обработке до 276 шт./м2 при плоскорезной. Систематическое применение комплексной химизации приводило к некоторому снижению густоты всходов культуры до 264‒266 шт./м2, что связано с существенным увеличением растительных остатков на поверхности поля.

Определение запасов продуктивной влаги в метровом слое перед посевом яровой пшеницы показало, что в среднем по вариантам обработки почвы без химизации они оценивались как благоприятные (137‒154 мм) для данного предшественника.

Систематическое применение комплексной химизации в севообороте повлияло на накопление влаги в почве к периоду посева. По сравнению с контрольным вариантом (без химизации) наблюдалась устойчивая тенденция к увеличению запасов влаги, в среднем на 17 мм (12,4 %) по метровому слою. К фазе выхода в трубку культуры различие между вариантами химизации по влагозапасам возрастало до 37 мм, что существенно улучшало влагообеспеченность и условия питания.

Перед уборкой культуры по вариантам химизации влагозапасы отличались незначительно (13 мм). Наибольшее увлажнение отмечалось на комбинированном варианте при комплексной химизации (92 мм), что говорит о неполном использовании влаги посевами.

Уход за посевами яровой пшеницы включает мониторинг фитосанитарного состояния поля, защиту культуры от сорняков, болезней с целью создания более благоприятных условий для роста и развития растений, что способствует заметному повышению урожайности зерна и его качества.

Одной из основных причин снижения урожайности зерна яровой пшеницы и ухудшения его качества остается высокий уровень засоренности посевов (до 20‒30 % агрофитоценоза), особенно в плодосменных севооборотах. Сорняки конкурируют с культурой за свет, влагу и пищу, они могут способствовать распространению болезней и вредителей. В настоящее время в условиях недостаточного ресурсного обеспечения зернового производства применение гербицидов стало неотъемлемой частью современных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Урожайность зерновых культур ‒ величина интегральная и зависит от сорта, его отзывчивости на средства интенсификации, адаптации к комплексу факторов внешней среды, а также от технологии возделывания [7].

Борьбу с сорняками необходимо рассматривать во взаимодействии с факторами технологического процесса, позволяющими наиболее эффективно сочетать систему обработки почвы и применяемых средств химизации при производстве зерна [8; 9]. В условиях повышенного засорения агрофитоценоза технологические приемы, направленные на увеличение продуктивности растений, имеют ограниченную результативность.

Наблюдения показали, что степень засорения посевов яровой пшеницы после сои определялась вариантами агротехнологии культуры. Так, без применения средств химизации засоренность посевов яровой пшеницы была очень сильной, с увеличением доли сорного компонента при плоскорезной обработке почвы до 39,2 % и снижением при комбинированной до 30,1 %. Комплексное применение средств химизации способствовало снижению засоренности посевов до слабого уровня ‒ 5,1 % (в 6,7 раза). Следовательно, применение гербицидов против и двудольных и однодольных сорняков является обязательным приемом.

Итоговым показателем эффективности изучаемых приемов и технологий возделывания зерновых культур является продуктивность и качество зерна пшеницы (табл. 1).

Таблица 1

Урожайность зерна яровой пшеницы сорта Омская 36 после сои в зависимости от системы основной обработки почвы и средств химизации (2011‒2015), т/га

Вариант химизации (фактор В)	Система обработки почвы (фактор А)			Среднее по В, НСР 05 = 0,37
	Отвальная	Комбинированная	Плоскорезная
Контроль (без химизации)	1,28	0,98	1,09	1,12
Гербициды	2,02	2,24	2,06	2,11
Удобрения	1,66	1,54	1,38	1,53
Гербициды + удобрения	2,96	2,46	2,47	2,63
Гербициды + удобрения + фунгициды	3,48	3,39	2,94	3,27
Гербициды + удобрения + фунгициды + гуминатрин (комплексная химизация)	3,50	3,30	2,79	3,20
Среднее по А, НСР05 = 0,25	2,48	2,32	2,12

В контрольном варианте (без химизации) наибольшая урожайность зерна отмечалась при отвальной системе обработке почвы – 1,28 т/га, что превышает урожайность при комбинированной на 0,30 т/га, или 30,6 %. Применение стартовых доз азотно-фосфорных удобрений под культуру достаточно эффективно, особенно на чистом от сорняков фоне, где прибавка зерна составила 0,52 т/га, или 24,6 %.

При совместном применении гербицидов и удобрений в варианте со вспашкой урожайность составила 2,96 т/га. При комбинированной и плоскорезной системах обработки различия сглаживаются (2,46‒2,47 т/га), что меньше в сравнении с отвальной на 16,7 %.

Применение фунгицидов существенно нивелирует влияние комплекса листостеблевых болезней на урожайность мягкой пшеницы. На фоне достаточного обеспечения влагой и элементами питания прибавка зерна от фунгицидов составила по вариантам обработки от 0,47 до 0,93 т/га, или в среднем 24,3 %. Применение гуминатрина в период исследований не оказало существенного влияния на урожайность.

При рациональном применении средств химизации различия между отвальным и комбинированным вариантами обработки почвы сглаживаются. В варианте с применением комплексной химизации урожайность зерна при отвальной обработке составила 3,50 т/га с превышением над плоскорезным вариантом на 0,71 т/га, или 25,4 %.

В среднем прибавка зерна от применения комплексной химизации составила 2,08 т/га, или 2,85 раза относительно контроля (без химизации).

При нерациональном чередовании или бессменном возделывании культур, особенно по экстенсивной технологии выращивания, наблюдается снижение плодородия почвы и, как следствие, уменьшение урожайности и качества зерна [10]. На качество зерна яровой пшеницы наряду с сортовыми особенностями оказывают влияние системы обработки почвы, и особенно средства химизации (табл. 2).

Таблица 2

Качество зерна яровой пшеницы после сои в зависимости от системы основной обработки почвы и уровня химизации (2011‒2015)

Система обработки почвы	Контроль (без химизации)				Комплексная химизация
	Масса 1000 зерен, г	Натура, г/л	Белок, %	Клейковина, %	Масса 1000 зерен, г	Натура, г/л	Белок, %	Клейковина, %
Отвальная	34,8	757	11,50	23,6	40,5	772	13,66	27,6
Комбинированная	33,3	753	11,34	22,5	39,0	769	13,32	27,3
Плоскорезная	33,5	756	11,70	24,0	38,9	769	13,42	27,4
Среднее	33,9	755	11,51	23,4	39,5	770	13,47	27,4

Наблюдения показали, что при возделывании яровой мягкой пшеницы после соевого предшественника при комплексной химизации по сравнению с контролем (без химизации) большинство показателей качества зерна существенно повышаются. В среднем за период испытаний масса 1000 зерен повысилась с 33,9 до 39,5 г; натура зерна – с 755 до 770 г/л; белковость зерна – с 11,51 до 13,47 %; клейковина – с 23,4 до 27,4 %. При этом повышается классность зерна, следовательно, цена реализации.

Влияние систем обработки на качество зерна выражено существенно меньше, независимо от вариантов химизации. По показателям натуры и клейковины зерно, как правило, соответствовало третьему классу качества.

Внедрение улучшенных агротехнологий позволяет увеличить эффективность зернового производства и получать более высокую прибыль с гектара пашни. Расчет агроэкономических показателей улучшенной адаптивной агротехнологии сорта яровой мягкой пшеницы Омская 36 показал, что наибольшая прибыль (9712 и 8963 руб./га) получена при отвальной и комбинированной обработке почвы с комплексным применении средств химизации при рентабельности 78,8‒83,8 %.

Заключение

Продуктивность яровой мягкой пшеницы и качество зерна после соевого предшественника в существенной степени определяются системой обработки почвы и применением средств химизации. На контроле (без химизации) наибольшая урожайность зерна получена при отвальной системе обработки почвы – 1,28 т/га. При комплексной химизации максимальная продуктивность достигнута также при отвальной обработке почвы – 3,50 т/га с превышением над плоскорезной на 0,71 т/га, или 25,4 %. Комплексное применение гербицидов, удобрений и фунгицидов повышает продуктивность в среднем на 2,15 т/га, или 292 %.

Применение средств химизации в комплексе способствует повышению технологических свойств зерна при всех системах обработки почвы, в том числе клейковины от 23,4 до 27,4 %, или на 17,1 % в относительном выражении. Независимо от обработки почвы качество зерна по остальным показателям стабильно соответствовало третьему классу и выше.

Освоение адаптивных агротехнологий яровой пшеницы после соевого предшественника в южной лесостепной зоне в перспективе на площади до 80‒100 тыс. га обеспечит получение высокой урожайности (до 3,3 т/га) высококачественного зерна при высокой экономической эффективности.

• L.V. Yushkevich ¹, V.L. Ershov ², A.V. Lomanovsky ¹

• ¹    Siberian Research Institute of Agriculture, Omsk

• ²Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk

Agrarian technology of the spring wheat after soybean predecessor in forest-steppe agro landscape in Western Siberia