Урожайность озимой пшеницы на эрозионно-опасном склоне в зависимости от способа основной обработки почвы и уровня минерального питания

Анализ результатов, проведенных работ по мониторингу земель Ростовской области показал, что на сельскохозяйственных угодьях наблюдается прогрессирующее распространение негативных процессов водной и ветровой эрозии на площади 9,23 млн га [1].

В природной зоне с преобладанием в составе пахотных угодий чернозёмов обыкновенных можно возделывать целый ряд сельскохозяйственных культур при минимальных затратах. Борьба с деградацией почвы – важнейшая часть современной системы земледелия, обеспечивающая сохранение плодородия почвенного покрова, стабильность урожаев сельскохозяйственных культур, а также охрану окружающей среды [2].

Вопросы системы земледелия, в частности система обработки почвы, а также уровни минерального питания, обеспечивающие влагосбережение и защиту почв от эрозии, нуждаются в совершенствовании и увязке с конкретными природными условиями. Поэтому целью исследований являлось изучение влияние способа основной обработки почвы и уровня минерального питания на запасы продуктивной вла- ги в почве и урожайность озимой пшеницы в условиях эрозионно-опасных склонов чернозёмов обыкновенных Ростовской области.

Методика и условия проведения исследований . Исследования проводились на опытном поле ФГБНУ «ДЗНИИСХ» в 2014-2016 гг.

Почва опытного участка – чернозём обыкновенный, тяжелосуглинистый на лёссовидном суглинке, среднеэродирован. Среднегодовой сток 20 мм (максимальный 34,4 мм). Среднегодовой смыв почвы 18,5 т/га (максимальный – 42 т/га). Мощность А max – 25-30 см, А+Б – от 40 до 90 см – в зависимости от смытости. Содержание гумуса в А пах 3,8-3,83 %. Пористость пахотного горизонта – 61,5 %, подпахотного – 54 %. НВ – 33-35 %, влажность завядания – 15,4 %. Содержание общего азота в слое 0-30 см 0,14-0,16 %, подвижных фосфатов – 15,7-18,2 мг/кг, обменного калия 282-337 мг/кг почвы.

Климат зоны проведения исследований – засушливый, умеренно жаркий, континентальный. Среднее многолетнее количество осадков 492 мм. Среднегодовая температура воздуха составляет 8,8 оС [3].

Исследования проводили по 2-м вариантам основной обработки почвы при возделывании озимой пшеницы в севооборотах: обычная (отвальная вспашка) – контроль – на глубину 23-25 см, чизельная (почвозащитная) обработка осуществлялась чизельным плугом ПЧ-2,5 на глубину 20-22 см.

Система минерального питания растений включала: «0» – нулевой уровень применения минеральных удобрений (естественное плодородие); «1» – первый уровень применения удобрений – N 42 Р 28 К 28 (100 кг д.в. на 1 га севооборотной площади и «2» – второй уровень применения удобрений – N 80 Р 34 К 46 (162 кг д.в. на 1 га севооборотной площади). Предшественником озимой пшеницы был горох. Агротехника – рекомендованная зональными системами земледелия [4]. При проведении исследований использовали общепринятые методики [5, 6].

Результаты исследования. В 20142015 сельскохозяйственном году общее количество осадков за вегетацию озимой пшеницы составило 348 мм, что на 89 мм больше среднемноголетних. Сумма сред- несуточных температур за вегетацию составила 3346 °С. Гидротермический коэффициент за этот период составил 1,04 и характеризовался как слабозасушливый. В 2015-2016 году за вегетацию озимой пшеницы выпало 346,3 мм осадков. За этот период сумма среднесуточных температур воздуха составила 2737,5 °С. Гидротермический коэффициент составил 1,26, характеризуя год также как и предыдущий слабозасушливым.

Запасы продуктивной влаги на посевах озимой пшеницы, формирующиеся из атмосферных осадков, выпадающих в течение вегетации и влаги, накопленной за осенне-зимний период показали, что при посеве в пахотном слое почвы при отвальной обработке почвы содержание их было на 17,3% меньше, чем при чизельной обработке почвы, тогда как в метровом слое почвы эта разница оценивалась всего лишь в 1,4% с незначительным преимуществом чизельной обработки почвы. По двум вариантам способов обработки почвы запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы характеризовались как удовлетворительные (табл. 1).

Таблица 1. Запасы продуктивной влаги на посевах озимой пшеницы в зависимости от способа основной обработки почвы, в среднем за 2014-2016 гг., мм

В период возобновления весенней вегетации озимой пшеницы запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы существенно пополнились до 157,3 мм при отвальной обработке почвы, характеризуясь, как хорошие. Наибольшее их количество – 161,0 мм были накоплены при чизе-левании и оценивались как отличные.

К моменту уборки озимой пшеницы запасы продуктивной влаги на посевах озимой пшеницы снизились, однако, как в пахотном, так и в метровом слоях почвы яв- ное преимущество было на варианте с чизельной основной обработкой почвы. На этом варианте отмечен наибольший запас продуктивной влаги в почве, что на 12,5 мм больше, чем на контрольном варианте с отвальной вспашкой.

Запасы продуктивной влаги, накопленные за вегетационный период озимой пшеницы, способы основной обработки почвы и уровни минерального питания по-разному отразились на урожайности данной культуры (табл. 2).

Таблица 2. Урожайность озимой пшеницы сорта Донская Лира в зависимости от способа основной обработки почвы и уровня минерального питания, т/га, в среднем за 20152016 гг.

Анализ данных таблицы 2 показал, что способы основной обработки почвы не оказали существенного влияния на урожайность озимой пшеницы сорта Донская Лира (НСР 05 = 0,27 т/га). Урожайность на обоих вариантах без внесения удобрений находилась в пределах 4-4,1 т/га. Внесение минеральных удобрений нормой N 42 Р 28 К 28

на контрольном варианте при отвальном способе обработке почвы способствовало получению урожайности 5,2 т/га, что на 1,1 т/га или на 26,8 % больше, чем без внесения удобрений. При чизельном способе обработке почвы и внесении той же нормы удобрений урожайность увеличилась до 6,1 т/га, прибавка от удобрений составила 1,3 т/га или 32,5 %.

Внесение минеральных удобрений нормой N 80 Р 34 К 46 при отвальном способе обработке почвы позволило увеличить урожайность озимой пшеницы до 5,6 т/га, прибавка составила 1,5 т/га или 36,6 %. При чизельном способе обработке почвы внесение данной нормы удобрений способствовало получению наибольшей урожайности – 6,1 т/га, что обеспечило прибавку 2,1 т/га или 52,5 % .

Окупаемость 1 кг внесенных удобрений прибавкой урожайности при внесении N42P28K28 на вариантах опыта при отваль- ном способе основной обработке почвы составила 11 кг на 1 кг внесённых удобрений. Наибольшая окупаемость 1 кг удобрений прибавкой урожая – 13 кг/кг получена при чизельном способе обработке почвы.

Внесение повышенной нормы минеральных удобрений N84P34K46 при вспашке и чизелевании привело к снижению их окупаемости до 9,3-12,9 кг/кг соответственно.

Таким образом, при возделывании озимой пшеницы сорта Донская Лира в условиях эрозионно-опасного склона чернозёмов обыкновенных наибольшие показатели запасов продуктивной влаги, как в пахотном, так и в метровом слоях почвы в течение всей вегетации культуры, урожайности – 6,1 т/га были получена при чизельном способе основной обработке почвы и внесении минеральных удобрений нормой N 84 P 34 K 46 . Прибавка урожая в этом случае составила 2,1 т/га. Более высокая окупаемость 1 кг удобрений прибавкой урожая – 13 кг/кг была получена при чизельном способе обработке почвы и внесении зональной нормы удобрений (N 42 P 28 K 28 ), что больше на 2 кг/кг, чем при отвальной обработке почвы.