Применение интенсивной технологии возделывания яровой пшеницы в условиях Красноярской лесостепи

Введение . Работа выполняется по государственному заданию 4.1.1.1 «Оптимизация сельскохозяйственного природопользования, агроэкологическая оценка земель, создание адаптивных систем земледелия и агротехнологий нового поколения на основе цифровизации и регулирования потоков биогенных элементов в агроэкосистемах».

В условиях Красноярского края, при ограниченных тепловых ресурсах и нередких засухах, существенную роль играют обоснованное чередование культур, оптимальный срок посева и рациональные способы обработки почвы. Обусловлено это острым дефицитом и дороговизной энергоносителей, удобрений и средств защиты растений, прежде всего гербицидов, что ставит перед земледелием задачу оптимизации приемов возделывания большинства культур. Нарушение или низкое качество проведения полевых работ может резко снизить урожай и ухудшить качество продукции.

Яровая пшеница в Восточной Сибири по-прежнему остается основной зерновой культурой, выращиваемой для получения растительного белка. Это обусловлено, во-первых, высокой технологичностью и продуктивностью, а также ее востребованностью [1, 2]. В Красноярском крае в 2018 г. площадь посева пшеницы составила 593,5 тыс. га. Овес и ячмень остаются основными фуражными культурами [3, 4].

Цель исследований. Совершенствование интенсивной технологии возделывания яровой пшеницы в условиях Красноярской лесостепи.

Методы и результаты исследований. В полевых опытах 2016–2018 гг. использованы классические методики Доспехова, Мачигина, Качинского [5, 6]. Оценка содержания гумуса в пахотном слое почвы проведена в соответствии с рекомендациями Д.С. Орлова и др. [7, 8]. Математическая обработка результатов исследований проведена с помощью пакета программ Снедекор [9].

Технические средства (трактор МТЗ-82, сеялки СЗП-3.6 и СЗС-2.1), приборы и лабораторное оборудование: термометры почвенные, агрегат для протравливания семян, почвенный бур, весы, сушильный шкаф.

Схема опыта. 1. Контроль – пшеница по пару без минеральных удобрений. 2. Опыт – пшеница по пару + аммиачная селитра. Размещение вариантов на территории последовательное, повторность опыта 3-кратная. Учетная площадь варианта в ООО «Емельяновское» составляет 72 м2, в Минино 84 м2. Выбор участка, фенологические наблюдения проведены по соответствующим методикам [10, 11]. Площадь участков полевых опытов с защитными и разворотными полосами составляет 1 га.

Отбор образцов почвы для определения содержания влаги и элементов питания проводился послойно до глубины 50 см в фазу кущения, выхода в трубку и перед уборкой.

Исследования проведены в зоне Красноярской лесостепи, в ООО «Емельяновское» и в полевом стационаре Минино Емельяновского района Красноярского края. Географические координаты стационара Минино: широта 56° 03’ СШ и 92° 42’ ВД.

Климат Красноярской лесостепи резко континентальный. Максимальная среднегодовая температура воздуха, по данным МС Минино, составила 1,8 °С, минимальная – минус 1,1 °С; средняя 0,5 °С. Сумма температур выше 5 °С равна 2215 °С, выше 10 °С равна 1750 °С. Средний многолетний (с 1982 г.) показатель годового количества осадков составляет 362 мм [12].

Погодные условия зоны исследований не устойчивы по годам и периоду вегетации. За вегетацию (май-август), по многолетним данным, средняя температура воздуха составляет 15,2 °С, а количество осадков равно 211 мм. Вегетационный период 2016 г. по количеству осадков превзошел средний многолетний уровень при одинаковом температурном режиме.

В 2017 г. также отмечено повышенное количество осадков (на 93 мм больше среднего уровня) и более высокая температура воздуха. Весна 2018 г. была прохладной и влажной, лето отличалось сухой и теплой погодой, осадков выпало на 94 мм ниже среднемноголетних значений, всего за вегетацию недобор осадков составил 102 мм.

Почва участка ООО «Емельяновское» – чернозем выщелоченный среднемощный, среднесуглинистый, содержание гумуса 8,3 %, рН почвенного раствора – 6,7. Содержание подвижного фосфора повышенное среднее для сельскохозяйственных растений, обменного калия в пределах 16,0 мг/100 г – низкое. Содержание гигроскопической влаги колеблется в пределах 3,7–3,9.

На участке многолетнего стационара отдела агротехнологий в Минино почва – чернозем обыкновенный, маломощный, среднесуглинистый. Содержание гумуса в слое 0–20 см 8,36–8,72 %; слабощелочная реакция среды (рН H2O 7,1–7,8); сумма обменных оснований (40,0–45,5 м-экв/100 г); содержание Р2О5 50,4 и К2О 214,0–269,0 мг/кг (по Мачигину) [13, 14]. Предельная полевая влагоем-кость метрового слоя составляет 323 мм, устойчи- вое завядание растений наступает при влажности 11,7 %, равной 1,5 МГ (максимальная гигроскопия).

В опытах изучались среднеранний и среднеспелый сорта – Новосибирская 29 и Кантегирская 89, устойчивые к полеганию [15]. Выбор предшественника обусловлен тем, что существенной причиной низких урожаев является высокая засоренность посевов [16, 17]. Снижение негативного воздействия засоренности на урожайность яровой пшеницы достигается подбором соответствующих предшественников, своевременной, качественной подготовкой почвы, подбором оптимальных средств и приемов защиты растений от сорняков в соответствии с требованиями культуры в условиях интенсивного земледелия. Поэтому предшественником пшеницы в опытах служит паровое поле. В крае в 2018 г. пар занимал 412 тыс. га.

Технология возделывания включает выбор системы обработки почвы, систему удобрений, посев, уход за посевами, уборку культуры. Обработка почвы представляет важнейшую часть интенсивной технологии. Первоочередной задачей, которая может решаться в системе основной обработки почвы, является создание благоприятного строения пахотного слоя почв. Отличное и хорошее состояние структуры пахотного слоя способствовало созданию хороших условий накопления влаги. В опыте перед посевом объемная масса слоя 0–10 см составляла 0,83–0,90 г/см3.

Плотность сложения служит ключевым критерием физического состояния почвы. С плотностью сложения почвы непосредственно связаны эффективность и качество механической обработки, затраты на тяговые усилия. Измерение плотности почвы плотномером Wili после уборки культур и весной перед посевом показало, что при таких условиях увлажнения и температуры величина плотности в горизонтах 0–10 и до 80 см не превышает 21 кг/см2, находится в зеленом (нормальная для растений) или желтом (допустимая) секторе шкалы.

В опыте ООО «Емельяновское» подготовка пара проводится по схеме: зяблевая вспашка с боронованием, весеннее дискование, посев пшеницы дисковой зернопрессовой сеялкой СЗП-3,6. Обработка гербицидами проводится в фазу кущения пшеницы. Внесение перегноя в дозе 26,9 т/га позволяет полностью обеспечить растения калием и фосфором.

Посевной материал для повышения всхожести и предотвращения развития болезней подвергается сортированию, воздушно-тепловому обогреву и протравливанию фунгицидом Дивиденд Суприм нормой 2,0 кг/т. Срок посева 10–15 мая сеялкой на глубину 6–7см обеспечивает оптимальную энергию прорастания, всхожесть и силу роста. Коэффициент высева составил 5,5 млн всхожих зерен на гектар.

На стационаре в Минино посев проводился 27 мая нормой 3,5 млн всхожих зерен на 1 га на глубину 6–7 см сеялкой СЗС-2.1. Влажность почвы к посеву в слое 0–20 и 0–50 см составила 32 %, что послужило быстрому, в течение недели, появлению всходов.

В фазу колошения яровой пшеницы (середина июля) температура почвы в слое 0–10 см составила 21 °С, с глубиной снижаясь на 1 градус каждые 10 см, в горизонте 70–80 см – 16 °С. Влажность почвы от 27 % с глубиной к 40 см снизилась до 21 %, а глубже сохранилась на уровне 38–40 % при температуре 16,3 °С, что вполне достаточно для формирования качественного зерна. Повышенный уровень влагообеспеченно-сти от посева до цветения оказал положительное влияние на рост и развитие культуры и благоприятно сказался на основных элементах структуры урожая.

В условиях Красноярского края, при ограниченных тепловых ресурсах и нередких засухах, существенную роль играет оптимальный выбор удобрений и гербицидов, что ставит перед исследователями задачу оптимизации приемов возделывания большинства культур [18, 19].

Определение гумуса в слое почвы 0–20 см показало высокий уровень содержания элементов питания – в пределах 8,36–8,72 %.

В годы исследований обеспеченность нитратным азотом перед посевом пшеницы составила 4,0–6,8 мг/кг почвы, что соответствует низкому, – 2-му классу обеспеченности. Такой уровень обеспеченности отмечается в течение всего вегета- ционного периода. В отличие от нитратного азота обеспеченность подвижным фосфором и обменным калием в течение вегетации культур находится на повышенном и высоком уровне. В течение вегетации недостатка в элементах питания для растений не ощущалось, к уборке пшеницы высокое содержание сохранилось. Оптимальный уровень обеспеченности элементами питания обусловил низкую эффективность влияния (ниже НСР05) азотных удобрений. Следовательно, в целях более полного использования биогенных элементов почвы целесообразно увеличить густоту продуктивного стеблестоя пшеницы по пару за счет повышения нормы высева с 3,5 до 4,5 млн всхожих зерен на 1 га.

Засоренность посевов. Защита растений от сорняков начиналась с выбора предшественника и состояла в обработке посевов баковой смесью гербицидов Пума Супер (0,4–0,6 л/га) + Магнум (8 г/га), проводилась в фазе кущения пшеницы. В посевах, на фоне высокой засоренности пшеницы сорнополевым просом, отмечено расширение очагов пырея ползучего, что предполагает расширение перечня гербицидов.

Урожайность. Урожайность яровой пшеницы – интегральный показатель производительной способности агроландшафта, эффективности технологии, напрямую зависит от влияния изучаемых факторов. Сорт Новосибирская 29 по паровому предшественнику, без удобрений, формировал урожайность по 2,6–3,2 т/га, в пределах уровня, получаемого при испытании на сортоучастках. Нижний предел обусловлен значительным (102 мм) недобором осадков за вегетацию в 2018 г.

Кантегирская 89 формировалась в условиях повышенного увлажнения и благоприятном температурном режиме, что обеспечило урожайность в пределах 2,9–3,7 т/га.

Урожайность яровой пшеницы (среднее за 2016–2018 гг.)

Сорт	Кол-во, шт.		Масса			Натура
	продукт. стеблей	зерен в колосе	зерна с 1 колоса, г	1000 зерен, г	урожая, т/га	г/л
Новосибирская 29 НСР 05	285	28	1,0	36,0	2,6–3,2	810
					0,5
Кантегирская 89 НСР 05	317	34	1,0	29,6	2,9–3,7	860
					0,84

Заключение. В резко континентальном климате Красноярской лесостепи, в условиях нестабильной погоды, выращивание яровой пшеницы среднеспелых сортов Кантегирская 89 и Новосибирская 29 при качественной подготовке парового поля (учет природных условий, выбор предшественников, рациональных способов обработки почвы и т. д.) позволяет получать урожай без применения азотных удобрений на уровне 3,2–3,7 т/га, что выше средних значений.