Продуктивность сои при различных приемах и системах основной обработки почвы во второй ротации севооборота

Введение. Соя как ценная кормовая и масличная культура значительно богаче других зернобобовых растений по содержанию и разнообразию в ней питательных веществ, необходимых для человека и сельскохозяйственных животных. Посевные площади ее в нашей стране постоянно расширяются, и, по данным Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации, за последние десять лет они увеличились более чем в два раза и в 2024 г. составили 4,3 млн га. Семена сои содержат 32–45 % ценного по аминокислотному составу белка и 20–27 % растительного масла. При их переработке получают много различных продуктов на кормовые, продовольственные, технические, медицинские и другие цели. Кроме того, соя имеет важное агротехническое и экологическое значение в растениеводстве, а также адаптивна к изменениям почвенно-климатических условий. Поэтому при ее возделывании в сельскохозяйственном производстве важной задачей является получение наибольшего сбора семян, белка и масла [1; 2; 3].

Для формирования высокой урожайности сои прежде всего необходимо применение оптимальной технологии ее возделывания, при которой особую роль играет основная обработка почвы. Оптимизация этого агроприема позволяет улучшать водно-физические, механические и другие свойства почвы, а также минеральное питание и фи-тосанитарное состояние посевов культуры, что в целом повышает ее урожайность [4; 5; 6; 7; 8]. В проведенных ранее исследованиях установлено, что эффективность применения различных приемов основной обработки почвы под сельскохозяйственные культуры зависит от их биологических особенностей. Так, при возделывании технических культур (рапс, соя, кукуруза, сахарная свекла и подсолнечник), имеющих стержневую корневую систему, наибольшую их урожайность преимущественно обеспечивает вспашка с оборотом пласта. В то же время под озимые, яровые зерновые и некоторые другие культуры, имеющие мочковатую корневую систему, более эффективно применение безотвальных и минимальных приемов зяблевой обработки почвы [9; 10; 11; 12; 13]. Поэтому в севообороте обычно наиболее целесообразна комбинированная система основной обработки почвы, которая включает разноглубинные приемы - отвальную вспашку, безотвальное рыхление, поверхностную обработку и другие. При этом частота и последовательность этих приемов обработки почвы зависит от возделываемой культуры и степени проявления водной и ветровой эрозии [14; 15; 16].

В опубликованных научных работах данных по разработке оптимальных приемов и систем основной обработки почвы, обеспечивающих наибольший сбор семян, растительного масла и белка сои в плодосменном севообороте (соя, озимая пшеница, яровой рапс и яровой ячмень) в условиях лесостепи ЦФО России, нами не обнаружено. Следовательно, проведение в этом регионе таких исследований представляет большой научно-практический интерес и актуальность.

Цель исследования - увеличить урожайность, сбор белка и масла сои путем оптимизации приемов и систем основной обработки почвы во второй ротации плодосменного севооборота (с чередованием культур -соя, озимая пшеница, яровой рапс, яровой ячмень) в условиях лесостепи ЦФО России.

Материалы и методы. Изучение влияния различных приемов и систем основной обработки почвы на сбор семян, растительного белка и масла сои во второй ротации (2019-2022 гг.) плодосменного севооборота (с чередованием культур соя, озимая пшеница, яровой рапс и яровой ячмень) проводили в Липецком НИИ рапса - филиале ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК имени В.С. Пусто-войта. В полевом опыте, где размещался отмеченный севооборот, изучали четыре системы основной обработки почвы. Они имели условное название: отвально-поверхностная (вспашка под сою и яровой рапс, поверхностная обработка под озимую пшеницу и яровой ячмень); отвально-поверхностная с глубоким рыхлением (глубокое безотвальное рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, яровой ячмень и вспашка под яровой рапс); отвально-поверхностная с мелким рыхлением (мелкая обработка почвы под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, яровой ячмень и вспашка под яровой рапс); минимальная (безотвальная) (чи-зелевание под яровой рапс и поверхностная обработка под сою, озимую пшеницу и ячмень). Объект изучения – сорт сои Бара (группа спелости 0,1 – очень ранний), ори-гинатором которого является ООО Компания «Соевый Комплекс». Повторность опыта трехкратная. Общая площадь делянки 264 м2, учетная – 88 м2. Исследования осуществляли согласно общепринятым методикам и ГОСТам.

В полевом опыте вспашку под сою проводили на глубину 22–24 см плугом ПЛН-8-35, а глубокое безотвальное рыхление – на глубину 28–30 см – чизельным плугом ПЧ-4,5. При поверхностном (на глубину 6–8 см) и мелком (на глубину 10–12 см) рыхлениях использовали дисковую борону БДТ-6. Все эти приемы основной обработки почвы проводили с предварительным дискованием – непосредственно после уборки предшественника и затем после отрастания сорняков. Предпосевная обработка почвы под сою включала закрытие влаги в два следа (ранней весной при физической зрелости почвы) и две культивации, где при первой использовали культиватор КПС-4 (на глубину 6–8 см) и второй – КППШ-6 (на глубину 4–6 см).

В севообороте при возделывании полевых культур применяли минеральные удобрения. В частности, под сою, яровой рапс и яровой ячмень осенью под основную обработку почвы вносили полное минеральное удобрение (нитроаммофоска 15-15-15) в дозах N 60 P 60 K 60 , N 80 P 80 K 80 и N 60 P 60 K 60 соответственно, а на посевах озимой пшеницы весной при возобновлении вегетации проводили некорневую подкормку аммиачной селитрой в дозе N 60 . В полевом опыте использовали технологии возделывания сои и других полевых культур севооборота, которые рекомендованы для сельскохозяйственного производства в лесостепи ЦФО Российской Федерации (за исключением изучаемых приемов зяблевой обработки почвы).

Полевые исследование проводили в Липецком районе Липецкой области, где климат умеренно-континентальный. В этом регионе, по среднемноголетним данным, за май – август среднесуточная температура воздуха составляет 17,4 оС, сумма осадков – 236 мм и ГТК по Селянинову – 1,11. В годы второй ротации севооборота погодные условия в этот период различались. Так, в 2019, 2020, 2021 и 2022 гг. при среднесуточной температуре воздуха 18,1; 17,6; 20,1 и 18,1 оС и сумме осадков 223; 183; 182 и 232 мм ГТК по Селянинову был равен 1,00; 0,85; 0,73 и 1,04 соответственно. Известно, что на формирование урожайности сои наибольшее влияние оказывают гидротермические условия в межфазный период цветение – налив семян, которые наиболее благоприятными были в 2019 и 2022 гг., а жаркими и засушливыми – в 2020 г. Поэтому урожай семян сои в годы проведения опыта значительно различался.

Почва опытных участков – выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый чернозем, у которого агрохимические показатели слоя почвы 0–20 см составили: гумус по Тюрину – 6,6–7,1 %, pH сол. – 4,8– 5,7, гидролитическая кислотность – 2,73– 3,89 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований 32,0–38,2 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основания 89–93 %. При этом обеспеченность почвы (по Чирикову) подвижными формами фосфора изменялась от средней до высокой и калия от высокой до очень высокой.

Результаты и обсуждение. В годы второй ротации севооборота, из-за неодинаковых погодных условий периода вегетации, урожай семян сои значительно изменялся. Согласно учетам, в 2019, 2020, 2021 и 2022 гг. в среднем по вариантам опыта он соответственно составил 2,21; 1,24; 1,63 и 2,32 т/га. Наиболее высокая и сравнительно близкая урожайность сои сформировалась в 2019 и 2022 гг., а наименьшая – в 2020 г. Несмотря на такие ее изменения по годам проведения полевого опыта, закономерности влияния изучаемых приемов и систем основной обработки почвы в целом сохранялись. Поэтому целесообразным представляется анализ результатов исследований, полученных в среднем за четыре года.

По данным таблицы 1 видно, что урожай семян сои в вариантах опыта варьировал в пределах 1,68–2,05 т/га. Наибольшим он был при отвально-поверхностной с глубоким рыхлением системе основной обработки почвы (глубокое безотвальное рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, яровой ячмень и вспашка под рапс). В других вариантах опыта он снижался, но достоверным это оказалось, только когда осуществляли отвально-поверхностную с мелким рыхлением или минимальную (безотвальную) системы зяблевой обработки почвы. Очевидно, в этих вариантах опыта эффективность использования непосредственно под сою мелкой или поверхностной обработок почвы при соответствующих ее системах оказалась низкой и практически равноценной.

Расчеты показали, что в годы исследований сбор с гектара белка и масла сои в вариантах опыта изменялся в пределах от 413 до 819 и от 214 до 434 кг/га соответственно, более высоким он был в 2019 г., а наименьшим – в 2020 г. Изучаемые приемы и системы основной обработки почвы оказывали неодинаковое влияние на эти показатели продуктивности культуры (табл. 2).

Установлено, что как по годам исследований, так и в среднем за годы второй ротации севооборота более высокий и сравнительно равноценный выход с гектара белка и масла соя сформировала при отвально-поверхностной (вспашка под сою и яровой рапс, поверхностная обработка под озимую пшеницу и яровой ячмень) и отвально-поверхностной с глубоким рыхлением (глубокое безотвальное рыхление под сою, поверхностная

Таблица 1

Урожайность сои в зависимости от приемов и систем основной обработки почвы, т/га Липецкий НИИ рапса, г. Липецк

Система основной обработки почвы	Год				Среднее
	2019	2020	2021	2022
Отвально-поверхностная	2,29	1,32	1,81	2,38	1,95
Отвально-поверхностная с глубоким рыхлением	2,33	1,39	1,94	2,55	2,05
Отвально-поверхностная с мелким рыхлением	2,11	1,14	1,42	2,19	1,72
Минимальная	2,09	1,10	1,36	2,16	1,68
НСР 05, т/га	0,16	0,09	0,15	0,24	0,16

Качество семян сои в основном обусловлено содержанием в них протеина и сырого жира, изменение которых обычно находятся в обратно-пропорциональной зависимости. Известно, что белковость и масличность семян сои преимущественно зависят от сорта и погодных условий в межфазный период налив – созревание семян. В результате проведенных анализов выявлено, что в среднем по вариантам опыта в 2019, 2020, 2021 и 2022 гг. в семенах сои содержание белка составило 41,3; 38,8; 44,6 и 41,1 % и сырого жира – 21,2; 20,1; 17,8 и 21,8 % от абсолютно сухого вещества соответственно. В то же время в годы исследований эти показатели качества урожая ее семян при изучаемых приемах и системах основной обработки почвы существенно не различались.

обработка под озимую пшеницу, яровой ячмень и вспашка под яровой рапс) системах основной обработки почвы. В других вариантах опыта, где осуществляли отвально-поверхностную обработку с мелким рыхлением (мелкая обработка почвы под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, яровой ячмень и вспашка под рапс) и минимальную (безотвальную) (чизелевание под рапс и поверхностная обработка под сою, озимую пшеницу и яровой ячмень), эти показатели значительно и практически одинаково снижались. В результате сбор растительных белка и масла сои в этих вариантах опыта был значительно меньше и существенно не различался.

Таблица 2

Сбор растительных белка и масла сои при различных приемах и системах основной обработки почвы, кг/га

Липецкий НИИ рапса, г. Липецк

Система основной обработки почвы	Год				Среднее
	2019	2020	2021	2022
Отвально-поверхностная	816*	438	704	834	698
	416**	232	279	442	342
Отвально-поверхностная с	828	461	739	916	736
глубоким рыхлением	424	239	300	471	359
Отвально-поверхностная с	755	382	546	769	613
мелким рыхлением	381	196	216	412	301
Минимальная	751	370	525	755	610
	376	188	204	410	295
НСР 05 , кг/га	31,4 19,9	26,0 13,5	66,7 22,5	85,0 45,2	52,3 25,3

– сбор белка

** – сбор масла

Заключение. Исследования показали, что в среднем за годы второй ротации плодосменного севооборота (с чередованием культур соя, озимая пшеница, яровой рапс и яровой ячмень) среди изучаемых вариантов опыта более низкий и сравнительно одинаковый сбор семян, растительных белка и масла сои был получен при отвально-поверхностной с мелким рыхлением и минимальной (безотвальной) системах основной обработки почвы, при которых под эту культуру соответственно проводили мелкую и поверхностную обработки. Наибольшую и практически равноценную семенную, белковую и масличную продуктивность сои обеспечили отвально-поверхностная (вспашка под сою и яровой рапс, поверхностная обработка под озимую пшеницу и яровой ячмень) и отвально-поверхностная с глубоким рыхлением (глубокое безотвальное рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, яровой ячмень и вспашка под яровой рапс) системы основной обработки почвы. Известно, что вспашка – более затратный прием основной обработки почвы, чем глубокое безотвальное рыхление. Поэтому для внедрения в сельскохозяйственное производство лесостепи ЦФО России в севообороте (соя, озимая пшеница, яровой рапс и яровой ячмень) рекомендуем применять отвально-поверхностную с глубоким рыхлением систему основной обработки почвы

(глубокой безотвальное рыхление под сою, поверхностная обработка под озимую пшеницу, яровой ячмень и вспашка под яровой рапс).