Влияние способа основной обработки почвы и предшественника на влагонакопление и урожайность озимой пшеницы на эрозионно опасном склоне в условиях Ростовской области

Одним из центральных вопросов обработки почвы в южных регионах является накопление и рациональное использование почвенной влаги в период вегетации культур. Особенно остро эта проблема стоит на склоновых, как правило, эродированных землях, где наряду с потерями влаги в результате физического испарения, выходят потери её со стоком талых и ливневых вод [2].

В условиях аридизации климата, повышения среднегодовой температуры воздуха, учащения весенне-летних засух, неравномерности выпадения осадков возрастает значимость одной из наиболее востребованных продовольственных культур - озимой пшеницы, как наиболее адаптивной культуры [3].

Озимая пшеница очень требовательна к предшественникам, от них зависит наличие влаги и питательных веществ в почве ко времени ее сева, дружность появления и развитие всходов, урожайность и качество зерна. Набор предше- ственников озимых культур определяется специализацией хозяйства, но главным образом - почвенноклиматическими условиями зоны возделывания.

Поэтому цель исследований заключалась в установлении влияния способов основной обработки почвы при возделывании озимой пшеницы по различным предшественникам в условиях эро-зионно опасного склона на влагонакоп-ление и урожайность.

Методика и условия проведения исследований . Полевые исследования были проведены в 2013-2014 гг. на опытном поле ФГБНУ «ДЗНИИСХ». Опыт расположен на склоне юговосточной экспозиции балки Большой Лог Аксайского района Ростовской области крутизной до 3,5-4.

В опыт включены два фактора: севообороты и обработка почвы. Озимую пшеницу высевали после чистого пара, озимой пшеницы и кукурузы на силос по четырем вариантам основной обработки почвы: почвозащитную обработку (чизельная) проводили чизельным плугом ПЧ - 2,5 и ПЧ - 4,5, как основную обработку на глубину 27-30 см в паровом поле, под кукурузу на силос на 23-25 см (индекс - буква «П»).

Комбинированную обработку прово- дили комбинированным почвообрабатывающим агрегатом АКВ – 4; глубина обработки под паровое поле – 14-15 см, под озимые после непаровых предшественников и уход за парами – 8-10 см. (Индекс – буква «К»).

Поверхностная (дискование). Все виды обработок проводили тяжелым дисковым орудием БДТ-3. В паровых полях основная обработка – дискование на максимально возможную глубину (до 20 -22 см), на туже глубину под кукурузу на силос, на 7-8 см под озимую пшеницу после непаровых предшественников и уходные обработки в паровом поле. (Индекс – «П»).

Зональная (отвальная) обработка состоит из основной обработки (вспашки) под яровые культуры и под кукурузу на силос на 23-25 см, под паровое поле на глубину 27-30см. Уходные работы за паровым полем – культивация от 10-12 до 7-8 см. Дискование под посев озимых после непаровых предшественников 7-8 (до 10) см – дискатором любой модификации или тяжелыми дисками. (Индекс – буква «З»).

Система органоминерального питания растений включала полуперепре-вший навоз КРС 8т + N 84 P 30 K 48 на 1 га севооборотной площади.

Почва опытного участка – чернозем обыкновенный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке, среднеэродиро-ван. 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 смы-тости. 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 приазовской зоны – засушливый, умеренно жаркий, континентальный. Приход ФАР за вегетацию 3,54,0 млрд. ккал/га [4].

Среднее многолетнее количество осадков 492 мм. За весенне-летний период выпадает 260-300 мм. Накопление влаги в почве начинается в основном в конце октября – ноябре месяце и мак- симальный её запас отмечается с середины марта до начала апреля. Среднегодовая температура 8,8°С, средняя температура января – 6,6 С, июля +23°С, минимальная зимой минус 41°С, максимальная летом – до +40 С. Безморозный период 175-180 дней. Сумма активных температур 3210-3400°.

При проведении исследований использовали общепринятые методики [5].

Результаты исследований и обсуждение . Вегетационный период озимой пшеницы 2012-2013 года согласно классификации по Г.Т. Селянинова характеризовался как очень засушливый, гидротермический коэффициент (ГТК) составил 0,41 [6]. Общее количество осадков составило 405 мм, что на 57 мм меньше среднемноголетних. Средняя температура за год превысила среднемноголетнее значение на 3,5 º.В сентябре-октябре 2012 года выпало 36,8 % осадков от среднемесячной нормы. В холодный период года со средней температурой менее +10º С (ноябрь 2012-март 2013 года) выпало на 25,8 % осадков больше, чем их среднемноголетнее количество.

Осенний период (сентябрь-октябрь 2012 года) был достаточно благоприятным для озимых культур – температурный режим и высокая степень влаго-обеспеченности позволили сформировать растения, способные перенести февральские заморозки.

В 2013-2014 году общее количество осадков составило 615,5 мм, что на 123,5 мм больше среднемноголетних. Вегетационный период (ГТК) за вегетацию озимой пшеницы составил 1,3 и характеризовался как слабозасушливый. В сентябре-октябре 2013 года выпало в 3 раза больше осадков, чем среднемесячная норма за эти месяцы. В холодный период года со средней температурой менее +10º С (октябрь 2013- март 2014 года) выпало на 48 % осадков больше, чем их среднемноголетнее количество.

Количество осадков выпавших за май месяц 2014 года превысило среднемесячную норму в 1,3 раза, а за июль- август составило всего 32,8 мм при средней температуре воздуха за этот период 25º С против 92 мм и 22º С в среднем за многолетний период.

Осенний период был достаточно благоприятным для озимых культур – температурный режим и высокая степень влагообеспеченности (ГТК = 1,5) позволили сформировать растения, способные перенести февральские заморозки и обеспечить оптимальные влаго-запасы в период от весеннего отрастания до полной спелости.

Согласно нашим наблюдениям в среднем за годы исследований осенний запас продуктивной влаги в 1,5 метровом слое почвы по различным предшественникам и способам обработки почвы колебался от 107-108 мм по озимой пшенице, до 109-122 мм по кукурузе на силос и до 151-161 мм по чистому пару. По Вадюниной оценивались как удовлетворительные и хорошие. Причем наибольшие запасы продуктивной влаги отмечены на варианте с чизельной основной обработкой почвы (табл. 1).

Таблица 1. Усвоение осадков холодного периода озимой пшеницы в зависимости от способах основной обработки почвы и предшественника в слое 0-150 см, мм в среднем за 2013-2014 гг.

Предшественник	Способ обработки почвы	Запас продуктивной влаги, мм		Прирост продуктивной влаги, мм	Сумма осадков холодного периода, мм	Коэффициент усвоения осадков холодного периода, мм
		осенний	весенний
Чистый пар	Ч	161	204	43	170	26
	П	153	187	34	170	20
	К	151	192	41	170	24
	О	155	197	42	170	25
Озимая пшеница	Ч	108	199	91	170	53
	П	100	187	87	170	51
	К	104	193	89	170	52
	О	107	193	86	170	51
Кукуруза на силос	Ч	122	225	103	170	61
	П	109	207	98	170	58
	К	109	197	88	170	52
	О	112	206	94	170	55

Ко времени возобновления весенней вегетации запасы продуктивной влаги существенно пополнялись за счет поздних осенних и зимних осадков. По чистому пару они составили в зависимости от способа обработки почвы 187-204 мм, по озимой пшенице – 187-199 мм, а по кукурузе на силос возросли до 197225 мм.

В среднем за холодный период выпало 170 мм осадков, при максимальном количестве в 2013 сельскохозяйственном году – 181 мм и минимальном в 2014 сельскохозяйственном году – 160,4 мм.

Наибольший прирост запасов влаги в почве нами отмечен на варианте с чизельной обработкой почвы по предшественнику кукурузы на силос, что больше чем на контроле на 60 мм. Для более объективной оценки влияния различных предшественников на характер поглощения почвой влаги холодного периода мы применили коэффициент усвоения осадков почвой. По нашим расчетам максимальный коэффициент усвоения почвой осадков холодного периода был на варианте с чизельной обработкой почвы по предшественнику кукуруза на силос и составил 61 мм, по предшественнику озимая пшеница – 53 мм, тогда как на чистом пару всего 26 мм.

Влияние способа основной обработки почвы и предшественника отразилось на урожайности озимой пшеницы (таблица 2).

Таблица 2. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от способа обработки почвы и предшественника, т/га, 2014-20013 гг.

Предшественник	Способ обработки почвы	2013 год	2014 год	Среднее за 2013 2014 гг.
Чистый пар	Ч	6,40	5,33	5,87
	П	6,33	5,28	5,81
	К	6,49	5,28	5,89
	О	6,52	5,39	5,96
Озимая пшеница	Ч	3,86	3,73	3,80
	П	3,74	3,30	3,52
	К	3,72	3,68	3,70
	О	3,72	3,81	3,77
Кукуруза на силос	Ч	5,50	3,82	4,66
	П	4,97	3,62	4,30
	К	5,10	3,67	4,39
	О	5,34	3,74	4,54
НСР 0,5	-	0,12	0,14	-

Примечание значения НСР0,5 представлены в зависимости от способа основной обработки почвы и предшественника

Следует отметить преимущества чизельной и отвальной обработок почвы в сравнении с комбинированной и поверхностной. Урожайность озимой пшеницы при глубоких обработках была на 1,7-6, % больше, чем при мелких обработках.

Заключение. Таким образом, в результате исследований установлено, что использование кукурузы на силос в ка- честве предшественника озимой пшеницы обеспечивает наибольший прирост продуктивной влаги 103 мм и коэффициент усвоения осадков холодного периода – 61 мм при чизельной обработке почвы. Глубокие обработки почвы обеспечивают прибавку 1,7-6,6 % урожайности озимой пшеницы в сравнении с мелкими обработками почвы.