Эффективность прикатывания почвы при посеве зерновых культур в южной лесостепи Западной Сибири

Агрофизическое состояние верхнего слоя почвы непосредственно влияет на процессы жизнедеятельности растений. Первичным и определяющим фактором всей физики почвы является ее плотность, причем оптимальное сложение создает наилучшие условия для жизни растений зерновых культур [1; 2].

Положительный эффект прикатывания почвы после посева, особенно в регионах с недостаточным увлажнением и на почвах, имеющих излишне рыхлое сложение, доказан практикой зонального земледелия [3; 4]. Особенно оно эффективно после посева мелкосемянных культур [5]. Уплотнение поверхностного слоя сопровождается снижением общей пористости, ликвидируется воздушная прослойка с некапиллярными порами, повышение теплопроводности ускоряет прогревание почвы. Повышение контакта семян с почвой ускоряет водопотребление, набухание и прорастание, обеспечивая более дружные и своевременные всходы культурных растений.

Цель исследований – установить целесообразность и эффективность дополнительного послепосевного прикатывания почвы и его влияние на урожайность зерновых культур в южной лесостепи Западной Сибири.

Объекты и методы

Полевые исследования проведены в лесостепной почвенно-климатической зоне Омской области в стационарном и краткосрочных опытах лаборатории ресурсосберегающих агротехнологий в 2002–2010 гг. Почва опытного участка – лугово-черноземная среднемощная тяжелосуглинистая, с содержанием гумуса в пахотном слое 7–8%, рН-6,4.

Среднеранние сорта яровой пшеницы Памяти Азиева, Омская 36 высевали в сравнительных опытах 15–25 мая с нормой высева по пару – 5,0 млн всхожих зерен на 1 га, на второй пшенице после пара – 4,5 млн. Уборка однофазная с оставлением измельченной соломы на поле. Количество осадков за вегетацию (май – август) составило в среднем 180–217 мм при температуре воздуха 16,6–16,9ºС и ГТК – 0,88–1,07, это близко к среднемноголетним значениям. Наиболее засушливые погодные условия складывались в 2004, 2008 и 2010 гг. (ГТК – 0,55–0,69).

Результаты исследований

В настоящее время практически всеми сеялками, в том числе СЗС-2,1, СКП-2,1, большинством посевных комплексов прикатывание почвы катками различных модификаций проводится одновременно с посевом, что технологически исключает необходимость дополнительного прикатывания. Например, достаточно распространенная ком- бинированная сеялка СКП-2,1 «Омичка» выполняет за один проход, как правило, 4 технологические операции: 1) культивацию с подрезанием сорняков; 2) внесение минеральных гранулированных удобрений; 3) разбросной (полосной) посев семян; 4) прикатывание почвы стальными кольчато-шпоровыми катками с одновременным вычесыванием сорняков и созданием ветроустойчивой поверхности поля.

Применение кольчато-шпорового катка при посеве агрегатом СКП-2,1 является заключительной операцией и обеспечивает достаточно устойчивое уплотнение верхнего (0–10 см) слоя почвы. Сплошной кольчатый каток с рифленой поверхностью может производить давление на почву до 2,4–4,2 кг на 1 см захвата. Наибольшая эффективность прикатывания почвы при оптимальной влажности верхнего слоя (до 25–27%). Установлено, что при выполнении дополнительного прикатывания между посевом и прикатыванием почвы должен быть минимальный разрыв по времени. Запаздывание с проведением агроприема на пересушенной почве не позволяет достигать положительного результата, повышает потери влаги из верхнего слоя, разрушает ее структуру до пылеобразного состояния. Разрыв между проведением посева и прикатыванием необходим на солонцеватой увлажненной почве тяжелого гранулометрического состава с целью подсыхания ее поверхности.

Наблюдения показали, что при прикатывании кольчато-шпоровым катком у серийной сеялки СКП-2,1 не всегда обеспечивается оптимальное и достаточное уплотнение верхнего слоя почвы [6; 7]. Дополнительное прикатывание почвы после посева СКП-2,1 довольно часто обеспечивает повышение урожайности зерна в посевах озимой ржи и твердой пшеницы на черноземных почвах лесостепи (табл. 1).

Таблица 1

Эффективность прикатывания почвы после посева зерновых культур сеялкой СКП-2,1 «Омичка» в южной лесостепи

Вариант послепосевной обработки (фактор В)		Основная обработка почвы (фактор А)			Средняя (фактор В), НСР 05 = 0,10 т/га
		отвальная	плоскорезная	нулевая
Озимая рожь (2003–2005)
Посев СКП-2,1		2,77	2,74	2,68	2,73
Прикатывание после посева ЗККШ-6А		2,92	2,91	2,74	2,86
Прибавка зерна от дополни-	т/га	+0,15	+0,17	+0,06	+0,13
тельного прикатывания	%	5,4	6,2	2,2	4,4
Твердая пшеница (2002–2004)
Посев СКП-2,1		2,29	2,09	1,94	2,11
Прикатывание после посева ЗККШ-6А		2,43	2,32	2,05	2,27
Прибавка зерна от дополни-	т/га	+0,14	+0,23	+0,11	+0,16
тельного прикатывания	%	6,1	11,0	5,7	7,6
Для частных средних НСР 05 – 0,14 т/га

Следовательно, применение дополнительного малозатратного агроприема – дополнительного прикатывания после посева сеялкой СКП-2,1 «Омичка» способствует оптимизации уплотнения верхнего слоя почвы и на зяблевых обработках (отвальная, плоскорезная) повышает урожайность зерна озимой ржи и твердой пшеницы до 0,14– 0,23 т/га, или на 6,1–11,0%, это необходимо учитывать в практике земледелия. При более оптимальной плотности почвы на «нулевом» варианте обработки (до 1,08–1,15 г/см3 в слое

0-30 см) дополнительное прикатывание после посева СКП-2,1 обеспечивает наименьшую прибавку зерна - 0,06-0,11 т/га (2,2-5,7%).

Аналогичные исследования при посеве яровой пшеницы проведены посевным агрегатом СКП-2,1 «Омичка» по паровому предшественнику [8]. Установлено, что дополнительное прикатывание ЗККШ-6А способствовало: повышению плотности верхнего (030 см) слоя почвы в среднем на 0,06 г/см³, в том числе в слое 10-20 см - на 0,08 г/см³; наибольшему уплотнению почвы - при более рыхлом сложении на отвальном варианте в слое 0-20 см - на 0,09-0,14 г/см³. На минимальных вариантах изменение плотности верхнего слоя было незначительным (до 0,04 г/см³).

Установлено, что дополнительное прикатывание почвы способствовало повышению комковатости верхнего слоя на всех вариантах почвы в среднем на 5,8% и снижению эродируемости поверхности поля на 14,4% при слабой податливости почвы к дефляции (менее 50 г).

Густота полных всходов культуры от применения дополнительного прикатывания повышалась на изучаемых вариантах в среднем на 11,3%, при снижении глубины заделки семян на 0,4-0,9 см. Биомасса культуры и сорного компонента, в том числе и мятликовых сорняков, по вариантам опыта оставалась практически без изменений, как и основные элементы структуры урожая яровой пшеницы.

Определение урожайности зерна яровой пшеницы показало, что положительный эффект дополнительного прикатывания после посева проявляется только в вариантах с отвальной обработкой парового поля - 0,09-0,15 т/га, или 4,2-7,2% (табл. 2).

Таблица 2

Влияние дополнительного прикатывания почвы после посева яровой пшеницы по пару сеялкой СКП-2,1 на урожайность зерна (2003-2005), т/га

Система основной обработки почвы в севообороте(фактор А)	Вариант послепосевной обработки (фактор В)		Прибавка зерна, +, -
	без прикатывания	с прикатыванием	т/га	%
Отвальная	2,13	2,22	0,09	4,2
Комбинированно-отвальная	2,08	2,23	0,15	7,2
Комбинированно-плоскорезная	2,02	2,03	0,01	0,5
Комбинированно-нулевая	2,11	2,08	-0,03	-1,4
Плоскорезная	2,02	2,09	0,07	3,5
Нулевая	1,94	1,89	-0,05	-2,6
Среднее по фактору В (Ғ факт < ҒТ еорет )	2,05	2,09	0,04	2,0

На плоскорезных и минимальных вариантах обработки парового поля, имеющих уплотнение верхнего слоя, близкое к оптимальному, дополнительное уплотнение почвы после посева СКП-2,1 было неэффективным.

В настоящее время (в основном в зерносеющих районах региона в степной и южно-лесостепной зонах) значительную часть посева зерновых культур проводят современными высокопроизводительными посевными комплексами разных модификаций (в Омской области 435 комплексов).

Большая часть из них (60-70%) представлена посевными комплексами, оборудованными стрельчатыми сошниками и прикатывающими устройствами обрезиненного типа («John Deere», «Morris», «Salford» и др.). Обычно после посева зерновых культур данными агрегатами у верхнего (0-10 см) слоя почвы недостаточное уплотнение (менее

1,00–1,05 г/см3) и повышенная некапиллярная пористость (более 50%), что способствует дополнительным потерям продуктивной влаги.

Для определения эффективности технологических операций после посева комплексами с сошниками культиваторного типа нами был заложен научно-производственный опыт в южно-лесостепной зоне в ОПХ «Боевое» Исилькульского района. Почва – лугово-черноземная тяжелосуглинистая с содержанием гумуса до 6–7%. Опыт 3-факторный. Сорт яровой пшеницы Омская 36. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 3.

Таблица 3

Влияние технологических агроприемов на урожайность зерна (т/га) яровой пшеницы при посеве различными посевными комплексами в южной лесостепи, 2007–2010 гг.

Вариант послепосевных операций (фактор А)	Посевные комплексы (фактор С)				Среднее по фактору А
	К-701 + 6 СКП-2,1		«John Deere-8420», «John Deere-1820»
	контроль без удобрений (фактор В)	N 30 (фактор В)	контроль без удобрений (фактор В)	N 30 (фактор В)
Контроль (без обработки)	2,25	2,55	2,43	2,87	2,52
Послепосевное прикатывание ЗККШ-6А	2,31	3,05	2,48	3,12	2,74
Боронование БЗСС-1,0	2,24	2,79	2,29	2,97	2,57
Прикатывание + боронование	2,55	2,83	2,50	3,12	2,75
Среднее по фактору В	2,34	2,81	2,43	3,02
Среднее по фактору С	2,57		2,73

НСР05 (фактор А) – 0,20 т/га

НСР 05 (фактор В) – 0,14 т/га

НСР05 (фактор С) – 0,14 т/га

Исследованиями установлено, что дополнительное прикатывание почвы при посеве второй пшеницы после пара лучше выравнивает поверхность поля, оптимизирует уплотнение верхнего слоя и способствует повышению урожайности зерна в среднем с 2,52 до 2,74 т/га (на 8,7%). Прибавка от прикатывания при посеве СКП-2,1 «Омичка» выше в сравнении с комплексом «John Deere». Боронование до всходов давало прибавку только на фоне с удобрениями – 0,05 т/га, или 6,3%. Послепосевное прикатыванием в сочетании с боронованием было неэффективным в сравнении с вариантом прикатывания.

Максимальная прибавка зерна получена от применения азотных удобрений (N 30 ) – в среднем на 0,53 т/га, или 22,2%. Посев яровой пшеницы более современным комплексами «John Deere» относительно «Омички» повышает урожайность зерна в среднем на 0,16 т/га (6,2%).

Выводы

Таким образом, на черноземных почвах лесостепи Западной Сибири при возделывании зерновых культур послепосевное прикатывание оптимизирует сложение верхнего слоя почвы и гарантирует на зяблевых (отвальных и плоскорезных вариантах) дополнительную прибавку зерна после посева СКП-2,1 «Омичка»: на озимой ржи – 0,15– 0,17 т/га (5,4–6,2%); твердой пшенице – 0,14–0,23 т/га (6,1–11,0%), на пшенице по паровому предшественнику – 0,09–0,15 т/га (4,2–7,2%).

Дополнительное прикатывание при минимальных обработках почвы при плотности верхнего слоя, близкой к оптимальному (1,08–1,15 г/см3), не обеспечивает положительного результата. Прикатывание почвы после посева комплексами со стрельчатыми сошниками на зяблевых фонах оптимизирует сложение верхнего слоя и способствует повышению урожайности зерна на второй пшенице после пара с 2,52 до 2,74 т/га (на 8,7%), что необходимо учитывать при проведении посевных работ СКП-2,1 «Омичка» и импортными посевными комплексами со стрельчатыми сошниками.

Siberian Research Institute of Agriculture, Omsk

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

Effectiveness of a soil light rolling in the time of cereals sowing in the southern forest-steppe of Western Siberia