Аналитическое обоснование агротехники применения биопрепаратов и жидких азотных удобрений при заделке в почву пожнивных остатков зерновых культур

Введение. Обработка почвы после уборки культур-предшественников бесспорно является одной из самых важных и ресурсоемких операций в общей технологии подготовки почвы к посеву последующей культуры. При производстве зерновых культур послеуборочную обработку почвы проводят, прежде всего, для заделки пожнивных остатков в почву, которые порождают целый ряд проблем:

• 1.    Солома обладает запасом элементов питания, но из-за высокого содержания клетчатки и кремнийорганических соединений имеет длительный период разложения [12] и ее остатки сохраняются в почве в неизменном виде на протяжении 3...5 лет (рисунки 1 и 2). Если вносятся азотные удобрения, например селитра, то развиваются не только целлюлозоразлагающие микроорганизмы, но и патогенные микрофлоры.

• 2.    Остатки затрудняют проведение качественной обработки почвы, а также посева последующих культур. Например, при соотношении зерна и соломы озимой

• 3.    Пожнивные остатки зерновых культур являются носителями и субстратом патогенных микроорганизмов: грибов, бактерий, корневых, прикорневых гнилей и т. д. Этот фактор очень важно учитывать при выращивании на полях монокультур.

  

  Рисунок 1 – Остатки пожнивных остатков от культуры-предшественника

  
  

пшеницы 1:1,0...1,5 и урожайности 40 ц/га на 1 га выходит порядка 4...6 тонн соломы, что при минимальных обработках приводит к последствиям, указанным на рисунке 2;

Указанные выше проблемы в достаточной степени снижают эффективность производства продукции растениеводства, поскольку при применении минимальных обработок почвы снижается качество посевов и урожайность последующих культур, а при использовании основных обработок почвы резко возрастают затраты на проведение работ, следовательно, растет себестоимость продукции.

Рисунок 2 – Остатки пожнивных остатков от культуры-предшественника при минимальной послеуборочной обработке почвы

Опрос среди руководителей сельхозпредприятиями Орловской области, проведенный в виде анкетирования сотрудниками и студентами ФГБОУ ВО Орловский ГАУ осенью 2021 года по поводу заинтересованности сельхозтоваропроизводителей в эффективных технологиях заделки пожнивных остатков зерновых культур дали следующие результаты:

• -    прошли опрос - 16 руководителей предприятий;

• -    общая посевная площадь опрошенных составила -47 160 га (принято за 100%);

• -    площадь под зерновыми культурами - 32 944 га (69,96%);

• -    площадь под озимой пшеницей - 10 124 га (21,47%);

• - площадь, на которой, по мнению опрашиваемых, возникали серьезные

проблемы с заделкой в почву пожнивных остатков - 4 790 га (10,16%);

• - площадь, на которой, по мнению респондентов, возможно необходимо

применение специальных технологий заделки пожнивных остатков - 20 582 га

(43,64%).

Таким образом, совершенствование технологии заделки в почву пожнивных остатков зерновых культур является в настоящее время актуальной темой, а проводимые в этой области исследования будут востребованы в производстве.

Задачи исследований:

• 1.    Определить актуальность выбранной тематики научного исследования;

• 2.    Провести анализ существующих способов заделки в почву пожнивных остатков зерновых культур;

• 3.    Разработать направления производственных исследований по повышению эффективности заделки в почву пожнивных остатков зерновых культур.

• 3.    Разработать предварительные рекомендации производству по повышению эффективности заделки в почву пожнивных остатков зерновых культур.

Методы и материалы.

Объектом исследования приняты технологии заделки в почву пожнивных остатков зерновых культур.

Предмет исследования - агротехника применения биопрепаратов и азотных удобрений при заделке в почву пожнивных остатков зерновых культур.

Методы исследования - аналитическая оценка эффективности применения биопрепаратов и азотных удобрений в технологии заделки в почву пожнивных остатков зерновых культур.

Условия исследований: обобщение опыта применения биопрепаратов и азотных удобрений при выращивании сельскохозяйственных культур.

Основная часть .

Принципиальную основу ресурсосберегающей технологии растениеводства составляет грамотно выстроенная система агротехнических мероприятий. Задача агротехники - обеспечение высокой урожайности выращиваемых растений при минимальных затратах труда и материально-финансовых средств на единицу качественной продукции. Современная агротехника должна быть направлена также на сохранение почвенного плодородия, защиту почв от эрозии. Каждый агротехнический приём и вся система агротехнических приёмов поля или культуры должны быть почвозащитными, влаго- и гумусосберегающими. Особенно это относится к интенсивным технологиям возделывания сельскохозяйственных растений, которые активно внедряются в современных хозяйствах.

В настоящее время агротехника выращивания зерновых культур в условиях центрального региона России может включать один из нескольких способов послеуборочной заделки в почву пожнивных остатков [1, 6, 8 10, 11]:

• -    при рыхлении почвы дисковыми орудиями или вспашке. Срок выполнения сразу после уборочных работ, не рекомендуется оставлять поле необработанным даже на несколько дней;

• -    при рыхлении почвы дисковыми орудиями или вспашке + внесение азотных удобрений для подкормки аборигенной микрофлоры почвы, ускоряющей процесс разложения пожнивных остатков. Недостаток способа - возможность развития патогенной микробиоты;

• -    при рыхлении почвы дисковыми орудиями или вспашке + внесение

биопрепаратов для насыщения почвы определенными штаммами микробиоты, ускоряющей процесс разложения пожнивных остатков. Способ показал свою эффективность в плане деструкции пожнивных остатков [2, 3], рекомендуется применять на полях с интенсивным выращиванием зерновых культур и большим выходом соломы, при истощенной аборигенной микрофлоре почвы и наличии развитой патогенной микробиоты. Однако его не рекомендуется проводить перед посевом озимых культур, поскольку бактерии интенсивно потребляют азот, который также будет необходим для роста последующей культуры;

• -    при рыхлении почвы дисковыми орудиями или вспашке + внесение азотных удобрений + внесение биопрепаратов. Способ вполне оправдан на полях, где остро стоит вопрос деструкции пожнивных остатков, как в случае, описанном в предыдущем пункте, при этом он подходит к использованию и перед посевом озимых культур.

В качестве примечания, необходимо отметить, что биопрепараты и удобрения следует применять обоснованно, соблюдая рекомендации специалистов для каждого конкретного случая.

Каждый из указанных способов заделки пожнивных остатков предполагает свою технологию применения технических средств. Более сложными в этом отношении являются способы с применением удобрений и биопрепаратов (рис. 3).

а

б а – способ заделки пожнивных остатков по схеме внесение азотных гранулированных удобрений + внесение биопрепарата + поверхностная обработка почвы;

б – способ заделки пожнивных остатков по схеме раздельное или совместное (баковыми смесями) внесение микробиологических препаратов и жидких азотных удобрений + поверхностная обработка почвы;

1 – агрегат для внесения гранулированных минеральных удобрений;

2 – агрегат для опрыскивания пожнивных остатков; 3 – почвообрабатывающий агрегат Рисунок 3 – Схема движения техники при заделке пожнивных остатков

Представленные на рисунке 3 способы обработки предоставляют следующие преимущества:

• -    биопрепараты обеспечивают быстрое разложение растительных остатков, подавляют развитие патогенной микрофлоры, нейтрализуют органические и многие неорганические загрязнители почвы;

• -    азотные удобрения насыщают почву требуемыми элементами питания, в том числе азотом, расходуемым на разложение соломы;

• -    поверхностная обработка почвы обеспечивает быструю заделку в почву удобрений и обработанных биопрепаратами пожнивных остатков, защищая их от воздействия ультрафиолетовых лучей и кислорода воздуха;

• -    разложившиеся остатки становятся дополнительным источником питания последующей культуры.

С точки зрения технологичности и экономичности, более перспективным и эффективным способом является заделка пожнивных остатков по схеме на рисунке 3 б , согласно которой обработку пожнивных остатков проводят либо биопрепаратами, либо жидкими азотными удобрениями или общей смесью биопрепарата и удобрения, в зависимости от принятой агротехники, посредством агрегата для опрыскивания 2, затем обработанные остатки заделываются в почву агрегатом 3 . Такой способ, по сравнению со способом на рисунке 3 а , сокращает использование одной единицы техники - агрегата для внесения гранулированных минеральных удобрений и вытекающие в связи с этим затраты; опрыскиватель 2 позволяет комбинировать состав рабочей смеси - азотные удобрения и биопрепарат, способствует прямому контакту компонентов смеси с поверхностью пожнивных остатков, а, следовательно, ускорению биохимических процессов. Недостатком способа является то, что при использовании в смеси рабочей жидкости биопрепарата требуется учитывать погодные и временные ограничения, что требует строгой согласованности работы агрегатов [7].

Результаты исследований. Результаты анкетирования сельхозпроизводителей, обзор специальной и научной литературы, а также непосредственное исследование производственных площадей под зерновыми культурами, позволили выявить проблемы, связанные с наличием пожнивных остатков на поле, а также доказали актуальность темы совершенствования технологии заделки пожнивных остатков зерновых культур.

Анализ применяемых в настоящее время способов обработки пожнивных остатков зерновых культур позволил выбрать один из наиболее перспективных способов, агротехника которого заключается в обработке остатков комбинацией рабочей смеси биопрепаратов и жидких азотных удобрений. При этом были определены направления дальнейших исследований по совершенствованию выбранного за базу способа:

• -    исследование эффективности применения жидких азотных удобрений и биопрепаратов в качестве деструкторов пожнивных остатков озимой пшеницы на производственных полях НОПЦ «Интеграция» с учетом опыта применения биопрепарата «Стерня-12» [3];

• -    отработка практических навыков в использовании методик обоснования агротехники применения биологических и химических (жидких азотных удобрений) деструкторов в условиях конкретного производства продукции растениеводства;

• -    использование накопленного практического опыта применения деструкторов пожнивных остатков при разработке подробных рекомендаций производству по совершенствованию агротехники заделки пожнивных остатков в почву.

Заключение.

Аналитические исследования агротехники применения биопрепаратов и жидких азотных удобрений при заделке в почву пожнивных остатков зерновых культур, представленные в настоящей работе позволяют утверждать о наличии достаточно высокого потенциала, заложенного в рассматриваемых способах и может быть рекомендован к применению на сельскохозяйственных предприятиях.