Изменение урожайности и качества полевых культур в зависимости от приема основной обработки почвы

Вве^ение. Опыт мирового земледелия свидетельствует о необходимости дифференцировать обработки почвы в зависимости от природно-климатических условий региона, преобладающих типов почв, биологических особенностей выращиваемых культур, их места в севообороте, структуры засоренности полей и других факторов [2, 4].

В последнее время наметилась тенденция к минимализации обработки почвы, которая, по мнению ряда авторов, обеспечивает сни^ение трудовых и энергетических затрат путем уменьшения числа, глубины и обрабатываемой площади поля, а так^е совмещения нескольких технологических операций в одном процессе [5, 6, 11].

Однако, минимализация обработок, а тем более технология возделывания культур с использованием системы No-Till в научном сообществе и кругах аграрного бизнеса вызывает активную дискуссию. Часть авторов придер^ивается мнения, что такая технология уменьшает ветровую и водную эрозию, увеличивает в почве содер^ание органического вещества, сни^ает непродуктивное испарение, затраты на топливо и является более экологичной в сравнении с традиционной вспашкой [7, 8, 12].

Другая часть научного сообщества отмечает существенные недостатки технологии No-Till, приводящей к изре^иванию посевов сельскохозяйственных культур, сни^ению качества продукции, и главное – необходимости увеличения химической нагрузки на окру^ающую среду вследствие создания благоприятных условий для появления и сохранения источников инфекций и вредителей в почве [1, 3]. Так, Пыхтин И.Г. (2017) считает, что нулевая обработка почвы в земледелии России мо^ет использоваться как способ под зерновые культуры севооборотов при соблюдении ряда условий, ва^нейшими из которых слу^ат внесение удобрений и гербицидов, но не как система в севообороте [9].

Учитывая такие противоречивые мнения в части предпочтительного способа обработки почвы под сельскохозяйственные культуры, считаем, что исследования подобного плана, проведенные в стационарном полевом опыте кафедры земледелия, агрохимии и агропочвоведения ФГБОУ ВО Орловский Г^У, являются актуальными.

Цель иссле^ований – выявление наиболее оптимального приема основной обработки почвы под сельскохозяйственные культуры в звене севооборота: яровой ячмень – соя – озимая пшеница.

Услови^, материалы и мето^ы. Исследования были проведены в стационарном полевом опыте кафедры земледелия, агрохимии и агропочвоведения ФГБОУ ВО Орловский Г^У, располо^енного в НОПЦ «Интеграция», с. Лаврово Орловского района в 2013-2016 гг. [13]. Почва опытного поля – типичная для области тёмно-серая лесная среднесуглинистая. Пахотный слой со слабокислой реакцией почвенного раствора (рН 5,6) и содер^анием гумуса 4,3%, со средним содер^анием подви^ного фосфора и обменного калия. Исследования проводились в звене севооборота: яровой ячмень – соя – озимая пшеница. Чередование культур во времени. В звено севооборота были включены культуры следующих сортов: яровой ячмень (2013 г.) сорта Суздалец, соя (2014 г.) сорта Ланцетная, озимая пшеница (2015 г.) сорта Московская 39. Полевой опыт состоял из пяти вариантов: 1) вспашка плугом ПЛН-3-35 без предплу^ников на 20-22 см (контроль); 2) вспашка оборотным плугом Евро Диамант 10 фирмы LEMKEN (Германия) с предплу^никами на 2022 см; 3) обработка комбинированным орудием KOS-3,7 фирмы UNIA (Польша) на 14-16 см; 4) плоскорезная обработка КПШ-5 + игольчатые катки на глубину 2022 см; 5) нулевая обработка почвы, посев John Deere 730.

Полевой опыт размещен методом рендомизированных повторений в трёхкратной повторности. Размер делянки: длина – 30 м, ширина – 20 м, учетная площадь – 120 м2. Уборка культур проводилась в сроки, рекомендованные для зоны в фазу полной спелости методом сплошного комбайнирования. Применялся комбайн для опытных участков Terrion Sampo. Все наблюдения, анализы и учёты проводили по общепринятым методикам. Лабораторные исследования качественных показателей осуществлялись в соответствии с методиками на базе агроэкологической лаборатории и ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование» Орловского Г^У. Математическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа с использованием ЭВМ.

Результаты и обсу^^ение. Благополучное фитосанитарное состояние посевов – залог получения высоких и стабильных уро^аев. Прием основной обработки почвы оказывал влияние на засоренность посевов в течение вегетации (табл. 1). Засоренность определялась количественно-весовым методом в два срока – до применения гербицида, что соответствует фазам начала кущения для ячменя и озимой пшеницы и в фазе первого настоящего листа. Второй срок – перед уборкой. Применялись следующие гербициды: на ячмене Линтур, ВДГ (с нормой применения 0,135 кг/га), на сое Пульсар, ВР (с нормой применения 1 л/га), на озимой пшенице Тризлак, ВДГ (с нормой применения 0,02 кг/га). По всем трем культурам количество и масса сорняков по обеим отвальным обработкам были заметно ни^е, чем по нулевой, комбинированной и безотвальной в оба срока определения.

Таблица 1 – Засоренность посевов, шт./г на м2

Примечание: в числителе дроби число сорных растений (шт.) на 1 м2; в знаменателе – их воздушно-сухая масса, г.

Засоренность по комбинированной обработке занимала проме^уточное значение. Высокая засоренность отмечалась по нулевой и плоскорезной обработке. Причем перед уборкой более высокая засоренность у сои наблюдалась на варианте с нулевой обработкой, а на зерновых – с плоскорезной. Указанная закономерность нашла отра^ение и в данных по уро^айности этих культур (табл. 2).

Таблица 2 – Уро^айность сельскохозяйственных культур, ц/га

^нализ уро^айности трех культур показал неодинаковое влияние приема основной обработки почвы на этот комплексный показатель. Культуры по-разному реагировали на изучаемый фактор. Так, зерновые культуры дали максимальный уро^ай на вариантах с нулевой обработкой почвы и вспашкой оборотным плугом LEMKEN. Озимая пшеница получила высокий уро^ай так^е по комбинированной обработке почвы. Худшие показатели уро^айности были зафиксированы по вспашке ПЛН-3-35 (на контроле) и по плоскорезной обработке. Соя реагировала на обработки почвы несколько другим образом. Лучшие показатели уро^айности этой культуры удалось получить на контроле (16,4 ц/га). ^ вот нулевая обработка почвы оказала отрицательное влияние на формирование продуктивности сои. Здесь уро^айность составила всего 9,7 ц/га. На остальных трех вариантах обработки почвы уро^айность сои была в пределах 12,7-13,7 ц/га, что так^е существенно отличается от максимального и минимального значения по уро^айности этой культуры. Следует отметить, что уро^айность всех трёх культур зависела от засоренности посевов перед уборкой.

Качество уро^ая – суммарная величина многих условий, которое определяется сортом, технологией возделывания, фитосанитарным состоянием посевов в процессе вегетации, природно-климатическими условиями и многими другими факторами. Качество семян сельскохозяйственных культур по вариантам обработки почвы представлено в таблице 3.

Таблица 3 – Качество семян сельскохозяйственных культур по вариантам обработки почвы

При возделывании ячменя имеет значение для каких целей он будет реализован. Сорт Суздалец довольно часто производится на пивоваренные цели. С этой точки зрения содер^ание белка по вариантам опыта варьировало с 10,8 до 11,2%, что по стандарту допустимо для пивоваренных целей. Крахмал – ценная составляющая зерна пивоваренного ячменя, основное экстрактивное вещество в пивоварении. Содер^ание в зерне крахмала и экстрактивность связаны прямой зависимостью. Хорошим пивоваренным ячменем считается тот, в котором содер^ится 60-65% крахмала и экстрактивность его составляет не менее 79% веса сухого вещества. Содер^ание крахмала в образцах ячменя по вариантам опыта была в пределах 62,5-63,6%, что так^е является хорошим показателем для пивоварения. По показателю экстрактивности ячмень, выращенный по вариантам со вспашкой, немного не достигал 79%.

Соя считается ценной белковой и масличной культурой. По содер^анию белка соя, выращенная по отвальной вспашке, характеризовалась более высокими показателями, что согласуется с мнением ряда авторов по этому вопросу [10]. Содер^ание белка в семенах сои по вариантам нулевой, комбинированной и плоскорезной обработок было заметно ни^е. По содер^анию масла в семенах сои все варианты, кроме нулевой обработки, были примерно на одном уровне (26,4-26,7%). Соя, выращенная по нулевой обработке, содер^ала всего 25,9% масла.

Наиболее ва^ными показателями качества зерна озимой пшеницы, определяющими класс и закупочную стоимость, являются содер^ание белка и клейковины в зерне. Содер^ание белка для лучшего качества хлеба дол^но быть на уровне 11-17%. В наших исследованиях этот показатель находился в пределах 11,9-14,6%, что попадает в вышеозначенные пределы. Причем содер^ание белка в семенах пшеницы было несколько ни^е на вариантах с нулевой и комбинированной обработками почвы. По содер^анию клейковины зерно озимой пшеницы, выращенное по различным приемам обработки почвы, сильно варьировало. Так, по содер^анию клейковины зерно с вариантов со вспашкой оборотным плугом LEMKEN и плоскорезной обработкой соответствует 3-ему классу, с контрольного варианта и по комбинированной обработке – 4-ому классу, а по нулевой обработке – не достигает да^е 4-го класса.

Выводы. 1. При возделывании всех трех культур количество и масса сорняков по обеим отвальным обработкам были заметно ни^е, чем по нулевой, комбинированной и безотвальной в оба срока определения.

• 2.    Зерновые культуры дали максимальный уро^ай на вариантах с нулевой обработкой почвы и вспашкой оборотным плугом LEMKEN, а вот на формирование продуктивности сои нулевая обработка почвы оказала отрицательное влияние.

• 3.    На качественные показатели ячменя применяемые приемы обработки почвы почти не оказали влияния, качество сои ухудшалось с уменьшением интенсивности обработки почвы, на качество зерна озимой пшеницы нулевая обработка почвы так^е оказала негативное влияние.