Оптимизация технологических адаптеров возделывания гречихи

участках . За последние 50 лет урожайность гречихи в России колебалась от 3,0 до 8,2 ц / га , и рост её отмечается слабый из - за несоблюдения отдельных элементов технологии возделывания . Если в 1965 году урожайность гречихи в России составляла 4,7 ц / га , то 1996-2003 годы – 6,1 ц / га [9, 10].

Биологические особенности гречихи отличаются повышенными требованиями к условиям питания, обеспеченности влагой, воздухом, теплом. Гречиха предпочитает лёгкие суглинистые и супесчаные почвы, быстро прогревающиеся, хорошо аэрируемые, достаточно обеспеченные питательными веществами и влагой, со слабокислой и нейтральной реакцией. Она эффективно использует последействие удобрений, внесённых под предшествующую культуру, а также предшественники, способные обогащать почву запаханной надземной массой и пожнивными корневыми остатками, обеспечивать рыхлое сложение почвы, оставлять чистые от сорняков поля.

Почвенно - климатические условия Орловской области , расположенной в переходной лесостепной зоне , с достаточным количеством солнечного сияния , тепла , осадков и разнообразием почв благоприятны для выращивания многих ценных культур , в том числе и гречихи . Хорошим качеством почв области является то , что они обладают высокой буферностью , способствуют удержанию влаги при засухе , и позволяют получать хорошие урожаи в засушливые годы . Вместе с этим , здесь наиболее оптимальные условия по температуре воздуха и влажности почвы для гречихи складываются в июле месяце , в период цветения - плодообразования , что важно для формирования наибольшего количества её плодов .

В 2004-2009 годах гречиха в области выращивалась на 52,6-57,1 тыс . га , что составляло 4,9-5,5% в структуре посевов и 6,2-8,8% от зерновых . Однако из валового сбора зерна , составляющего в среднем за 2004-2007 гг . 1463,1 тыс . тонн , на долю гречихи приходится 2,4%, а средняя урожайность пока остаётся на уровне 7,9 ц / га [9, 11].

Разработки науки и практики передового растениеводства указывают , что в настоящее время реально получать с одного гектара до 30 центнеров зерна гречихи . Это достигается использованием всесторонних и глубоких знаний биологии этой культуры , внедрением новых сортов и возделыванием её по более совершенным современным технологиям . Гречиха , как биологический объект , с её свойствами и особенностями , должна оставаться составляющим звеном структуры посевных площадей и земледелия в целом .

Представляются новые данные по исследованию эффективности различных способов обработки почвы под гречиху и альтернативных органических удобрений . Включение разработанных агроприёмов в современные технологии возделывания гречихи будет способствовать снижению антропогенного воздействия на окружающую среду , улучшению экологического равновесия и увеличению урожайности при сокращении затрат на продукцию .

Материалы и методика

Исследования проводились методом системного научного анализа справочного материала , литературных данных и результатов экспериментов и наблюдений в 2- х опытах .

Первый – многолетний полевой стационарный опыт. Почва тёмно-серая лесная среднесуглинистая, с мощностью пахотного слоя 30 см, содержанием гумуса 4,45% и подвижными формами фосфора 16,8 и калия 11,0 мг/100 г почвы . В севообороте пар чистый – озимая пшеница – просо – картофель – горох – озимая рожь – гречиха – ячмень изучали эффективность систем основной обработки почвы и, в частности, на формирование урожая гречихи (фактор А). В этом факторе испытывались: 1) отвальная обработка на глубину 20-22 см (контроль), 2) поверхностная обработка почвы (дискование) на 10-12 см, 3) плоскорезная на 20-22 см, 4) комбинированная (под озимую рожь – дискование на 10-12 см, под гречиху – плоскорезная на 10-12 см). Варианты обработки почвы изучали на 2-х фонах (фактор Б): 1) без гербицидов, 2) с применением гербицидов (до всходов гречихи вносили аминную соль 2,4-Д в дозе 1,5 кг/га). В первой ротации гречиха возделывалась в 1990-1992 годах, во второй – в 1998-2000 годах, в третьей – в 2006-2008 годах.

В среднем на 1 га севооборотной площади в опыте вносили 5 т навоза , по 40 кг д . в . азота и фосфора , 45 кг калия . Озимую рожь , после гороха , весной перед возобновлением вегетации подкармливали азотом в дозе 40 кг / га д . в . Непосредственно под гречиху вносили по 40 кг азота и фосфора и 55 кг калия .

Второй – краткосрочный опыт . В период с 2000 по 2008 годы проводили изучение влияния альтернативных органических удобрений под гречиху : солома предшествующей зерновой культуры , АРС - активатор разложения стерни – 1,0 л / га , азотовит – 0,4 л / га , бактофосфин – 0,2 л / га , пожнивные сидераты ( люпин , вика , горох ).

Гречиху сорта Дикуль интенсивного типа сеяли с нормой 3,5 млн . семян на 1 га . Убирали раздельным способом .

Результаты и их обсуждение

Исследования показывают , что при надлежащей агротехнике гречиха неприхотлива в отношении предшествующих культур , как биологических объектов , что даёт возможность высевать её после многих предшественников . Насыщение севооборотов гречихой от 16 до 50% не оказывает существенного влияния на её урожайность [4].

Важна средообразующая роль гречихи как необходимого звена в севообороте . В 1 тонне её пожнивно - корневых остатках содержится 4,8-5,8 кг азота , 4-4,5 кг фосфора , 20-24 кг калия , 9-10 кг кальция в легко доступной форме , что в 1,2-3,0 раза больше , чем в зерновых колосовых культурах . Поэтому урожайность различных культур после гречихи равнозначна или на 1,5-2,0% выше [2]. Гречиха улучшает и физические свойства почвы , что важно на суглинках . Общая скважность и аэрация почвы после неё на 4-6% выше , чем после зернобобовых культур . Являясь биологическим санитаром , гречиха снижает поражение колосовых культур , высеянных после неё , корневыми гнилями в 2-7 раз .

Гречиха – культура короткого вегетационного периода и поздних сроков сева, используется как страховая культура в случае пересева погибших озимых и яровых зерновых культур. Важна роль гречихи, как основной полевой культуры, в обеспечении главных взяток мёда.

Таким образом , гречиха входит в число лучших предшественников для многих полевых культур , и она есть необходимый компонент биологизи - рованного земледелия .

За короткий вегетационный период она выносит из почвы больше питательных веществ , чем пшеница или озимая рожь за более продолжительное время . Установлено , что из антропогенных факторов , значительно влияющих на урожайность гречихи , на долю минеральных удобрений приходится от 17 до 31 % урожая [1].

Однако в настоящее время из - за высокой цены на удобрения существенно увеличиваются затраты на единицу продукции . Учитывая то , что корневая система гречихи способна выделять органические кислоты , которые обеспечивают более интенсивное разложение растительных остатков и усвоение из них питательных веществ , компенсировать дефицит элементов питания можно внесением соломы предшествующих зерновых культур . При разложении 4 т / га соломы , в почве образуется 3200 кг / га органического вещества . При этом в почву поступает от 14 до 22 кг азота , 3-7 кг фосфора , 22-55 кг калия , 9-37 кг кальция , 2-7 кг магния , 5-8 кг серы , а также 24 г бора , 12 г меди , 116 г марганца , 1,6 г молибдена , 160 г цинка и 0,4 г кобальта .

При внесении соломы некоторое количество почвенного азота идёт на питание микроорганизмов , поэтому для формирования полноценного урожая гречихи восполнить дефицит азота можно внесением биоудобрений или запахиванием зелёной массы бобовых культур , посеянных пожнивно .

Бобовые культуры практически не снижают урожайности зелёной массы при внесении соломы . Наибольший урожай зелёной массы в пожнивных посевах формирует люпин 6-8 т / га , яровая вика – 4,5-5,4 га , горчица – 3,0-4,9 т / га . К началу третьей декады мая разлагается 75-80% запаханной осенью растительной массы и аллелопатическая обстановка в почвенной среде становится благоприятной для роста и развития гречихи .

Внесение соломы предшественника и биоудобрений под предпосевную культивацию обеспечивают наибольший урожай гречихи при размещении на почвах с содержанием гумуса от 3,5 до 4,5%, доступных форм фосфора и калия более 10 мг на 100 г почвы и по хорошо удобренному предшественнику . При этом важно применять активатор разложения стерни ( АРС ) 1 л / га с азотовитом 0,4 л / га или АРС 1 л / га с бактофосфином 0,2 л / га при 300 л / га рабочего раствора .

На почвах с низким и средним уровнем естественного плодородия с содержанием гумуса 1,5-3,0% доступных форм фосфора и калия 5-10 мг на 100 г почвы эффективно вносить под гречиху солому и зелёную массу сидеральных культур ( капустные , люпин ), посеянных пожнивно . Совместное внесение соломы и зелёной массы сидеральных культур почти равнозначно внесению 20-40 кг д . в . на 1 га минеральных удобрений , но энергетические затраты на 1 кг питательных веществ на 13-16 Мдж становятся ниже .

Таким образом , выращивание гречихи по технологии с максимальным использованием альтернативных удобрений ( соломы , биоудобрений и пожнивных сидеральных культур ), является существенным фактором ресурсосбережения и биологизации земледелия [8] ( табл . 1).

Таблица 1 – Эффективность различных технологий возделывания гречихи

Урожайность, ц/га	Производственные затраты, руб/га	Чистый доход, руб/га	Себестоимость, руб/га	Энергетический коэффициент
Экстенсивная (без внесения соломы и удобрений, вспашка на 23-25 см)
14,3-16,5	1911-1923	3098-3441	96-134	1,78-2,44
Типовая (без соломы, внесение N30-60P30-60K30-60, вспашка на 23-25см)
18,5-22,1	3129-3175	2856-4538	144-183	1,62-2,27
Биологизированная энергосберегающая (солома 4-5 т/га, биоудобрения 1,2-1,4 л/га или биомасса сидератов 4-8 т/га, обработка семян БАВ, совмещение операций культивация + посев + прикатывание)
20,8-26,2	2185-2250	4996-6915	86-124	2,09-3,17

В мировом и российском земледелии существует выраженная тенденция совершенствования систем обработки почвы в направлении минимизации приёмов с обеспечением воспроизводства плодородия почв , увеличения урожайности сельскохозяйственных культур и улучшения качества получаемой продукции . Отмечается , что применение минимальной обработки уменьшает 36

энерго - и ресурсозатраты и не только не снижает урожайность культур , но при многолетнем использовании повышает её [5].

Гречиха со стержневой корневой системой хорошо реагирует на приёмы глубокой обработки почвы и требует большой мощности пахотного слоя. Имеются исследования, свидетельствующие о целесообразности проведения плоскорезной основной обработки почвы, позволяющей сохранить почву в относительно уплотнённом состоянии, чем при традиционной вспашке [3].

Для борьбы с сорной растительностью , перед посевом гречихи с апреля до первой декады июня , имеется возможность проводить несколько культиваций . Взаимодействие систем основной и предпосевной обработки почв под гречиху в условиях севооборотов обеспечит оптимизацию почвенных условий её возделывания .

При изучении систем основной обработки почвы в севообороте с гречихой в наших условиях установлено , что объёмная масса в слое почвы 0-30 см за период вегетации находилась в пределах оптимальных значений (1,18-1,20 г / см ³), и особых различий между системами её обработки не отмечалось . За счёт листовой поверхности гречиха предохраняла почву от механического воздействия дождя на уплотнение почвы , появления корки , затеняя почву , лучше зерновых культур сохраняла в ней влагу . За период вегетации под ней не ухудшалось агрофизическое состояние почвы . К уборке объёмная масса почвы под гречихой оказывалась рыхлее на 0,09-0,15 г / см ³, чем под предшествующей культурой – озимой пшеницей , а пористость почвы по вспашке составила 54,5%, в то время как под горохом – 53,1, просом – 51,2, ячменём – 50,7%.

Вместе с этим установлено , что качественное сложение пахотного слоя почвы соответствует общей её пористости 55-65%. Однако по мере уменьшения глубины и числа основной обработки почвы в слоях 10-20 и 20-30 см уменьшается общая пористость почвы . Под посевами гречихи , при отвальной обработке в слое 0-30 см она составляла 52,4-56,8%, в слое 0-10 см – 53,0-61,0%, в слое 2030 см – 47,3-54,1%, а при поверхностной обработке , соответственно , 50,3-55,3, 52,0-59,2, 44,8-50,0%.

Содержание воздушно - сухих агрегатов (0,2510 мм ) по системам обработки почвы составляло 71,8-81,6%. Коэффициент структурности почвы под посевами гречихи был выше по безотвальным обработкам (3,15-4,32), чем по отвальным (2,973,18). Более того , на безотвальных обработках агрономических ценных агрегатов ( размером 51 мм ) было больше на 2,2-6,1% и водопрочных агрегатов – на 1,0-2,1%, чем на отвальных и составляло , соответственно , 42,6-48,7% и 85,787,7%.

Изучение показало , что запасы продуктивной влаги под гречихой соответствовали биологическим требованиям культуры . По системам плоскорезной , поверхностной и комбинированной ( под гречиху – плоскорезная на 10-12 см ) обработки почвы в севообороте запасы влаги под гречихой существенно не различались от отвальной . Глубоко проникающая активная корневая система гречихи хорошо извлекала из глубины влагу , не пересушивая пахотный слой почвы .

Таким образом , оптимальные агрофизические свойства для возделывания гречихи создавались при минимизации обработки почвы под неё в сочетании с глубокой отвальной обработкой почвы в севообороте .

Существенное влияние на засорённость посевов гречихи оказывали приёмы обработки почвы . В среднем за годы исследований , наименьшее число сорняков перед уборкой гречихи наблюдалось в системе разноглубинной отвальной обработке почвы в севообороте ( под гречиху – на глубину 1012 см ) – 65 шт / м ² без гербицидов и 38 шт / м ² на фоне гербицидов . По комбинированной обработке почвы ( под гречиху – плоскорезной на 10-12 см ), а также постоянной вспашке на 20-22 см , число сорняков в гречихе было на том же уровне . По поверхностной и плоскорезной на 20-22 см системах обработки почвы засорённость гречихи была выше на 21-27%. Внесение гербицидов снижало засорённость на 38%.

Эффективное очищение полей от сорняков под гречиху достигалось двумя культивациями до посева . Первая – на глубину 10-12 см с прикатыванием проводилась при появлении сорняков после ранневесеннего боронования . Прикатывание усиливало прорастание новых сорняков в перемешанном верхнем слое , которые уничтожались второй культивацией на глубину заделки семян гречихи перед севом . В этом случае , первой культивацией уничтожалось 35-45%, второй – перед севом 55-65% сорняков от общего количества . Наибольшее количество ( от 70 до 313 шт / м ²) сорняков в до посевной период прорастало по лущению с плоскорезной на 10-12 см основанной обработкой почвы в сочетании с одной предпосевной культивацией . Причём среди них 73% составляли яровые ранние сорняки , 14% – зимующие , 9% – яровые поздние , до 4% многолетние . По плоскорезной обработке в поверхностном слое (0-10 см ), в сравнении со вспашкой на 20-22 см , сосредотачивалось на 26% больше семян сорняков , и они активно прорастали оттуда при естественном уплотнении почвы до посева гречихи . Посевы гречихи становились чище от сорняков на 31,5%, в сравнении с двумя культивациями без прикатывания , и на 17,5% в сравнении с одной перед севом . Однако одной предпосевной обработкой проросшие за месячный период сорняки полностью не уничтожаются и засоряют посевы гречихи во время вегетации [7].

Нашими исследованиями установлено , что от количества сорняков , сформировавшихся к уборке на 70,5%, зависела изменчивость урожайности гречихи и сильная обратная корреляционная связь (r = -0,84). Вместе с этим существенное влияние на урожайность гречихи оказывали обеспеченность температурой и влагой в период вегетации . Корреляционный анализ показал , что чем выше температура воздуха , тем ниже формировалась урожайность гречихи , особенно в июне месяце и 1 ой декаде июля (r = -0,73 и -0,59).

Таблица 2 – Энергетическая и экономическая эффективность возделывания гречихи в севообороте в зависимости от систем основной обработки почвы и гербицидов (в среднем за 9 лет), *в ценах 2008 г.

Варианты систем основной обработки почвы	Способ основной обработки почвы под гречиху*	Урожайность, т/га	Затрачено энергии, тыс. Мдж/га	Биоэнергетический коэффициент	Чистый доход, руб/га, *	Себестоимость 1 ц. зерна, руб. *	Рента-бель-ность, % *
Без гербицидов
Отвальная на 20-22 см	В – 20	1,24	17,07	1,21	3364	293,7	92,4
Поверхностная	Д – 10	1,33	16,31	1,36	4037	261,4	116,1
Плоскорезная на 20-22 см	Пл – 20	1,36	16,36	1,38	4251	252,4	123,8
Комбинированная	Пл – 10	1,36	16,00	1,42	4382	242,8	132,7
С применением гербицидов
Отвальная на 20-22 см	В – 20	1,42	18,14	1,30	4063	278,9	102,6
Поверхностная	Д – 10	1,50	17,50	1,43	4684	252,7	123,6
Плоскорезная на 20-22 см	Пл – 20	1,53	17,63	1,45	4873	246,5	129,2
Комбинированная	Пл – 10	1,49	17,11	1,45	4817	241,7	133,8

В – вспашка, Д – поверхностная, Пл – плоскорезная обработка на соответствующие глубины

Постоянная плоскорезная обработка почвы на 20-22 см обеспечила , за годы исследований , наибольшую урожайность гречихи – 13,6 ц / га без гербицидов и 15,3 ц / га с гербицидами . По комбинированной обработке в севообороте ( при плоскорезной на 10-12 см – под гречиху ) получено – 13,6 и 14,9 ц / га и постоянной поверхностной обработке – 13,3 и 15,0 ц / га . По сравнению со вспашкой на 20-22 см , где урожайность гречихи составила 12,4 и 14,2 ц / га , по вышеуказанным вариантам обработки почвы она повышалась на 0,9-1,1 ц / га , или на 6,3-7,6%.

Возделывание гречихи по плоскорезной обработке почвы на 10-12 см под гречиху в комбинированной системе обработки в севообороте оказалось экономически и энергетически эффективной . По сравнению со вспашкой на 20-22 см без гербицидов , при возделывании гречихи по плоскорезной обработке почвы на 10-12 см с применением гербицидов в системе комбинированной обработки достигалось наибольшее снижение энергетических затрат на 1 т зерна гречихи ( на 16,3%) и повышение коэффициента использования энергии ( на 16,6%). При этом чистый доход увеличивался на 30,2%, рентабельность на 36,8%, себестоимость зерна гречихи снизилась на 17,7% ( табл . 2).

Выводы

Зяблевая обработка почвы под гречиху плоскорежущими орудиями на глубину 10-12 см (минимизированная), на третий год после вспашки в севообороте, в системе комбинированной обработки является энергосберегающим приёмом её возделывания. Двукратная предпосевная культивация с прикатыванием – дополнительно очищает почву от сорняков. Угнетению сорняков в начале вегетации гречихи способствует короткий период от посева до всходов культуры, интенсивный рост её растений и листовой поверхности. При широкорядном посеве сорняки уничтожаются во время рыхления междурядий.

Ресурсосберегающим адаптером и фактором биологизации земледелия является возделывание гречихи с использованием альтернативных удобрений ( соломы зерновых культур 4-5 т / га , биоудобрения 1,2-1,4 л / га или биомассы пожнивных сидератов 4-8 т / га ).

Гречиха – продовольственная , медоносная , кормовая , страховая , сидеральная и незаменимая средообразующая культура для любого севооборота . Используя новые высокоурожайные сорта и современные технологии возделывания , гречиха будет играть важную роль в биологизированном энергосберегающем земледелии .

В последнее время в сельском хозяйстве распространение получают крупные агрофирмы , фермерские хозяйства с узкой специализацией , налаживаются контакты между производителями продуктов питания и потребителями . Спрос на гречиху растёт и позволяет надеяться , что гречиха займёт более достойное место в экономике и земледелии ХХ I века .