Эффективность возделывания сои в зависимости от основной обработки почвы, минеральных удобрений и гербицидов

Введение. Одной из важнейших проблем земледелия является сохранение и воспроизводство почвенного плодородия [1], а также решение проблемы дефицита растительного белка [2]. Важнейшая роль в решении данных задач принадлежит бобовым культурам, и в особенности сое. Исключительность сои по сравнению с другими полевыми культурами обусловлена богатым биохимическим составом семян, в первую очередь, высоким содержанием растительного белка [3]. В то же время соя обладает высокой симбиотической азотфиксацией (до 300 кг/га и более) [4]. В результате происходит обогащение почвы органическим веществом и улучшается её азотный баланс без дополнительного внесения удобрений.

В сельскохозяйственных предприятиях Тамбовской области в последние годы наблюдается расширение посевных площадей под соей. Если в 2010–2012 гг. посевы её занимали 8 тыс. га, то в 2019 г. – 130 тыс. га. Поэтому возникает необходимость разработки элементов агротехники возделывания сои, которые обеспечивали бы формирование урожайности и высокую экономическую эффективность производства зерна [5; 6; 7].

Высокой урожайности сои можно добиться путём оптимизации подбора сортов и элементов технологии возделывания, среди которых наиболее важными являются обработка почвы, удобрения и средства защиты растений [8; 9].

Цель исследований – совершенствование технологии возделывания сои путём оптимизации приёмов агротехники (обработка почвы, защита растений и удобрение) в почвенно-климатических условиях северо-восточного региона ЦЧЗ.

Материалы и методы. Исследования выполняли в 2013–2019 гг. в северовосточном регионе Центрального Черноземья. Почвенный покров опытного участка представлен чернозёмом типичным мощным тяжелосуглинистым, сформированным на лёсовидном светло-жёлтом суглинке. Содержание гумуса в пахотном слое (0–30 см) 6,60 %, подвижного фосфора повышенное (160 мг/кг почвы), обменного калия высокое (130 мг/кг почвы, рН сол. 6,0–6,5.

Метеоусловия во время проведения исследований отличались по влагообес-печенности и температурному режиму. По количеству осадков четыре года из семи лет (2013, 2015, 2016 и 2017 гг.) были с избыточным увлажнением. За период вегетации сои (май – август) выпало в эти годы 253,1; 307,3; 407,3 и 424,0 мм осадков соответственно, что в 1,2–2,1 раза больше среднемноголетнего уровня. Температурный режим воздуха был несколько выше среднемноголетнего (на 0,4– 3,0 оС), за исключением 2016 г., в котором он был ниже на 1,4 оС. В 2014, 2018 и 2019 гг. количество выпавших осадков за период вегетации составило, соответственно, 157,2; 73,0 и 136,6 мм, что меньше среднемноголетнего на 23,0; 64,2 и 33,0 %. Среднесуточная температура воздуха в эти годы была выше среднемноголетней на 1,9; 1,4 и 0,4 оС.

Исследования проводили в 4-польном зернопаровом севообороте: чёрный пар – озимая пшеница – соя – ячмень, стационарного многолетнего факториального полевого опыта (влияние способов основной обработки почвы, доз удобрений и гербицидов на урожайность сои сорта Аннушка). Изучали следующие варианты основной обработки почвы в севообороте, в том числе под сою: 1 – отвальная обработка под все культуры севооборота, под сою – на 25–27 см; 2 – поверхностная (дискование на 10–12 см) под все культуры севооборота; 3 – безотвальная обработка под все культуры севооборота, под сою – на 25–27 см; 4 – комбинированная отвально-безотвальная (под зерновые – безотвальная обработка на 20–22 см, под сою – отвальная вспашка на 25–27 см); 5 – комбинированная отвально-поверхностная (под зерновые – дискование на 10–12 см, под сою отвальная вспашка на 25–27 см).

Основную обработку почвы во всех вариантах опыта проводили на фоне послеуборочного рыхления дисковыми орудиями. Результаты применения различных обработок почвы проверяли на двух фонах: безгербицидном и гербицидном.

За годы проведения исследований посевы сои в фазе 2–3-х тройчатых листьев обрабатывали гербицидами: Базагран (2,0 л/га), Форвард (1,0 л/га), Концепт (0,6 л/га), Гермес (0,9 л/га), Хармони классик (0,45 г/га), Сапфир (0,65 л/га). При проведении дессикации посевов сои перед уборкой использовали препараты: Диктатор (2,0 л/га), Результат супер (2,0 л/га), Лает (1,8 л/га), Спрут экстра (2,4 л/га).

Способ посева обычный рядовой сеялкой СЗ-5,4 с междурядьями 15 см; срок посева – I-я декада мая; норма высева – 800 тыс. всхожих семян на гектар. Исследования проводили на трёх фонах удобрений: 1 – без удобрений; 2 – при внесении N 30 P 30 K 30 ; 3 – N 60 P 60 K 60 под основную обработку почвы. В качестве удобрений использовали азофоску марки 16 : 16 : 16.

Повторность опыта 3-кратная, общая площадь делянки 125 м2, учётная – 25 м2. Размещение делянок систематическое.

Наблюдения и учёты проводили в соответствии с действующими методиками [10]. Уборку – прямым комбайнировани-ем (Сампо-500). Урожай приводили к стандартной (14%-ной) влажности и 100%-ной чистоте. Статистическую обработку полученных данных выполняли методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).

Результаты и обсуждение. Анализируя величину урожайности сои (табл. 1), можно отметить, что она зависела от технологических приёмов возделывания культуры. Лучшие результаты обеспечила технология, основанная на отвальной вспашке. В среднем за 7 лет исследований, независимо от уровня удобрений и защиты растений от сорняков, урожайность составила 1,40–1,49 т/га. Безотвальная обработка почвы привела к снижению сбора семян культуры на 0,09 т/га. Минимальная в опыте урожайность сои установлена в варианте с дискованием на 10–12 см осенью – 1,34 т/га (НСР05 = 0,11).

Применение удобрений несколько уменьшало различия в урожайности семян сои, выращенной при разных приёмах основной обработки почвы, что было характерно как для вариантов с применением гербицидов, так и на вариантах без химической прополки от сорняков.

Применение удобрений в дозе N 30 P 30 K 30 существенно не сказалось на величине урожайности сои, которая по вариантам опыта была на уровне с контролем (без удобрений). При этом на гербицидном фоне отмечена тенденция к повышению урожайности, а на безгербицидных вариантах – к её снижению.

Достоверная прибавка урожайности отмечена в вариантах с внесением N 60 P 60 K 60 на гербицидном фоне. По вариантам основной обработки почвы она составила 0,11–0,20 т/га (при НСР 05 = 0,11). На безгербицидном фоне, в большинстве случаев, разница в урожайности по вариантам находилась в пределах точности определения.

Применение гербицидов положительно сказалось на уровне продуктивности сои. Прибавка по вариантам опыта составила 0,22–0,47 т/га. При этом наибольшей она была на высоком фоне удобренности (N 60 P 60 K 60 ) – 0,36–0,47 т/га. Сохранность урожая от химической прополки посевов сои на вариантах без удобрений составила 0,22–0,33 т/га, а на фоне N 30 P 30 K 30 – 0,21–0,30 т/га, то есть была практически одинаковой.

Расчёты показали, что лучшие показатели экономической эффективности отмечаются в технологиях возделывания сои без применения минеральных удобрений в комплексе с химической прополкой посевов (табл. 2). Установленная закономерность была характерна для всех изучаемых технологий, основанных как на традиционной вспашке, так и на обработке почвы без оборота пласта.

Табл. 1

При этом наиболее высокая прибыль и рентабельность производства продукции получены в технологиях с традиционной отвальной вспашкой, где отмечалась и самая низкая себестоимость производства зерна сои.

Таблица 2

Влияние технологических приёмов на экономическую эффективность возделывания сои (2013–2019 гг.)

Основная обработка почвы в севообороте	Минеральное удобрение под сою	Защита растений от сорняков	Показатель
			вы-ручка, тыс. руб./га	затраты, тыс. руб./га	себе-стоимость, руб./т	прибыль, тыс. руб./га	рентабель-ность, %
1. Традиционная разноглубинная отвальная вспашка под сою (25–27 см)	Без удобрений	1х	31,2	10,27	6583	20,93	203,8
		хх	26,8	9,32	6955	17,48	187,5
	N 30 P 30 K 30	1	31,2	13,31	8532	17,89	134,4
		2	26,4	12,40	9394	14,00	112,9
	N 60 P 60 K 60	1	33,0	16,34	9903	16,88	122,1
		2	25,8	15,46	11984	10,34	66,9
2. Минимальная обработка (дискование) под все культуры севооборота (10–12 см)	Без удобрений	1	28,6	9,85	6888	18,75	190,3
		2	23,8	8,72	7328	15,08	172,9
	N 30 P 30 K 30	1	28,8	12,49	8674	16,31	130,6
		2	23,4	11,68	9983	11,72	100,3
	N 60 P 60 K 60	1	32,6	15,48	9497	17,12	110,6
		2	23,6	14,63	12398	8,97	61,3
3. Безотвальная, под сою (25–27 см)	Без удобрений	1	29,2	10,04	6877	19,16	190,8
		2	24,6	9,20	7480	15,40	167,4
	N 30 P 30 K 30	1	30,0	12,86	8573	17,14	133,3
		2	24,0	12,02	10017	11,98	99,7
	N 60 P 60 K 60	1	32,6	15,81	9699	16,79	106,2
		2	23,2	14,95	12888	8,25	55,2
4. Комби-ниро-ванная (отвально-безотвальная), под сою отвальная вспашка (25–27 см)	Без удобрений	1	29,6	10,27	6939	19,33	188,2
		2	24,2	9,32	7702	14,88	159,6
	N 30 P 30 K 30	1	31,0	13,31	8587	17,69	132,9
		2	25,2	12,40	9841	12,80	103,2
	N 60 P 60 K 60	1	33,4	16,27	9743	17,13	105,3
		2	24,6	15,44	12553	9,16	59,3
5. Комби-ниро-ванная (отвально-поверхностная), под сою отвальная вспашка (25–27 см)	Без удобрений	1	32,2	10,31	6404	21,89	212,3
		2	25,6	9,32	7281	16,28	174,7
	N 30 P 30 K 30	1	31,6	13,40	8481	18,20	135,8
		2	27,4	12,44	9080	14,96	120,3
	N 60 P 60 K 60	1	35,2	16,35	9290	18,85	115,3
		2	26,6	15,46	11264	11,14	72,0

В технологиях возделывания сои замена вспашки на обработку почвы без оборота пласта приводила к ухудшению экономических показателей производства культуры.

При применении минеральных удобрений экономические показатели меняются в худшую сторону и наиболее существенно на фоне N 60 P 60 K 60 . Внесение удобрений резко увеличивает производственные затраты, которые в последствии не окупаются урожайностью зерна. Снижает экономические показатели и исключение из технологий химической прополки посевов сои от сорной растительности.

Анализ трёх изучаемых факторов в опыте (основная обработка почвы, удобрения, гербициды) показал, что наиболее весомым фактором, лимитирующем величину урожайности сои, оказались гербициды. Доля их влияния на урожайность составила более 70 %. Другим по значимости фактором были удобрения. Их доля из совокупности всех факторов составляет в пределах 20 %. Несущественную значимость имели способы основной обработки почвы.

Таким образом, соя наиболее чувствительна к засорённости полей, чем к способам основной обработки почвы. Поэтому на чернозёме типичном с высоким содержанием подвижных форм питательных элементов и содержанием гумуса в пахотном слое почвы 6,5 % и более сою можно возделывать в зернопаровом севообороте, размещая её в звене с чёрным паром по озимой пшенице. При этом следует использовать различные способы основной обработки в комплексе с системой защиты от сорняков. Рентабельность производства зерна сои в этом случае может достигать 188–212 %. Применение удобрений в таких условиях не обеспечивает адекватного производственным затратам увеличения роста урожайности культуры, что в конечном итоге приводит к ухудшению экономических показателей, уровень рентабельности снижается до 105–122 %, а при отсутствии химиче- ской прополки гербицидами от сорняков – до 55–72 %.

Заключение. Самую низкую себестоимость производства зерна сои, высокую прибыль и рентабельность обеспечивает технология на основе традиционной отвальной вспашки, без внесения минеральных удобрений, в комплексе с применением гербицидов.