Влияние способов основной обработки почвы на продуктивность звена зернопропашного севооборота клещевина - озимая пшеница

Разнообразие систем обработки почвы определяется не только экологическими условиями, но и уровнем интенсификации производства. Выбор способов и глубины обработки почвы должен основываться на почвенных условиях, количестве осадков, вносимых удобрениях, засоренности полей, биологических критериях (требования растений к условиям почвенной среды, особенности жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, ответственных за динамику гумуса, трансформацию поступающих в почву растительных остатков и соломы, круговорот элементов питания) и других факторах.

Клещевина представляет интерес для народного хозяйства как ценная масличная культура. В стеблях клещевины много азота и калия, поэтому при запахивании они служат хорошим органическим удобрением. Благодаря этому клещевина в севообороте повышает плодородие почвы и обезвреживает ее от почвенных вредителей: проволочника, личинок майского жука и др. [1].

Для клещевины, которая в начальный период роста слабо конкурирует с сорняками, наиболее важное значение имеют приемы обработки почвы, направленные на борьбу с засоренностью полей. Приемы возделывания клещевины разрабатывались во ВНИИМК Семихненко П.Г., Васильевым Д.С., Ярославской П.Н. и др., на Донской опытной станции ВНИИМК Белевцевым Д.Н. и Медведевым В.И., в Украине Салатенко В.Н., Шкрудь Р.И. [2]. Однако эти исследования проводились в 50-70-е годы прошлого столетия.

В исследованиях Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур в стационарном опыте изучали влияние основной обработки почвы на продуктивность культур и звеньев зернопропашного севооборота с масличными культурами.

Материал и методы. В настоящее время в связи с появлением высокоэффективных гербицидов и совершенствованием почвообрабатывающей техники особую актуальность приобрели исследования по минимизации обработки почвы в севообороте, которые во ВНИИМК проводятся с 1971 г. по настоящее время в стационарном опыте. Изучали следующие варианты основной обработки почвы:

• 1.    Интенсивная – отвальная вспашка на глубину 30-32 см под пропашные культуры и 2022 см под озимую пшеницу.

• 2.    Разноглубинная (контроль) – вспашка на глубину 20-22 см под пропашные культуры и лущение дисковыми боронами на глубину 8-10 см под озимую пшеницу.

• 3.    Минимальная – мелкая отвальная обработка почвы корпусным лущильником на глубину 12-14 см под пропашные с применением гербицидов и дисковая обработка (8-10 см) под озимую пшеницу.

• 4.    Минимальная без гербицидов – мелкая отвальная обработка почвы корпусным лущильником на глубину 12-14 см под пропашные культуры и дисковая обработка (8-10 см) под озимую пшеницу.

• 5.    Мелкая безотвальная – под все культуры севооборота дискование почвы на глубину 810 см.

Основная обработка почвы состояла из 2-3-кратного лущения стерни на глубину 8-10 см вслед за уборкой и далее вспашки или дискования согласно схеме опыта. Допосевная обработка почвы состояла из одной предпосевной культивации с внесением фронтьера. При необходимости в вариантах с минимальной (без гербицидов) и мелкой безотвальной системах основной обработки почвы дополнительно проводилась ранняя культивация для уничтожения падалицы и зимующих сорняков. Уход за посевами состоял из боронования до всходов и 1-2 культиваций междурядий. В варианте с минимальной обработкой почвы (без гербицидов) проводились три культивации с прополочными боронками и присыпающими устройствами.

Объектом исследований было звено зернопропашного севооборота клещевина – озимая пшеница. В 2003-2004 гг. клещевина возделывалась в четвертой ротации зернопропашного севооборота. Общая площадь делянки 772,8 м2, учетная – 128,8 м2.

Почва опытных участков – чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный тяжелосуглинистый. Пахотный слой почвы в годы исследований (2003-2005 гг.) характеризовался следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса 3,26-3,43 %, минерального азота (сумма нитратного и аммонийного) – 15,9-18,6 мг/кг, подвижного фосфора – 24,9-26,3 мг/100 г, обменного калия – 28,5-30,3 мг/100 г почвы, рН KCl - 5,1-5,3, гидролитическая кислотность – 4,95,4 мг.-экв./100 г, сумма поглощенных оснований – 28,5-29,8 мг.-экв./100 г почвы.

В исследованиях использовался сорт клещевины Белореченская, допущенный к использованию на всей территории РФ с 1998 г. Сорт среднеранний, вегетационный период 110 дней. Посев производился при достижении температуры почвы на глубине заделки семян 10-12 оС в третьей декаде апреля пневматической сеялкой СУПН-8 с нормой высева семян 60 тыс. шт./га.

Результаты и обсуждение. Количество осадков с октября по март в 2003 г. было практически на одном уровне со среднемноголетними значениями, их выпало на 27,6 мм меньше нормы, а в 2004 г., напротив, выпало на 86,4 мм больше. Поэтому влагообеспеченность к дате посева клещевины (третья декада апреля) в исследуемый период была хорошей (табл. 1).

Таблица 1 – Распределение осадков в годы исследований, мм

Метеостанция "Круглик", Краснодар, 2003-2004 гг.

Год	Сумма осадков за период октябрь-март	Месяц						Сумма осадков за период апрель-сентябрь
		IV	V	VI	VII	VIII	IX
Среднемноголетнее	273	48	57	67	60	48	38	318
2003	245,4	47,8	0,1	13,9	71,7	30,9	101,2	265,6
2004	359,4	33,7	27,7	177,6	72,0	68,4	6,3	385,7

В период вегетации культуры осадков выпало в 2003 г. – 265,6 мм, что составило 83,5 % от нормы, а в 2004 – 385,7 мм, что составило 121, 3% от среднемноголетней нормы. Распределение их по месяцам в годы исследований было неравномерным. В 2003 г. в первой половине вегетации клещевины на фоне высоких температур их было недостаточно, а в 2004 г. в июне выпало 177,6 мм – в 2,6 раза больше нормы, что отрицательно отразилось на уровне продуктивности культуры по причине ухудшения аэрации корнеобитаемого слоя.

Среднесуточная температура воздуха в период налива семян во все годы исследований была на 1-2 оС выше среднемноголетней (рис. 1).

В целом при отсутствии дефицита влаги в почве неравномерность влагообеспеченности и температурного режима в годы исследований не позволили в полной мере реализовать потенциальную продуктивность культуры.

Рисунок 1 – Среднесуточная температура воздуха в 2003-2004 гг.

(данные метеостанции "Круглик", г. Краснодар)

В период исследований наибольшая урожайность клещевины получена в вариантах с разноглубинной и интенсивной системами обработок почвы (1,39 и 1,23 т/га соответственно). Однако в 2004 г. существенно высокая урожайность получена только на контроле – 1,25 т/га (табл. 2).

Таблица 2 – Урожайность семян клещевины в зависимости от способов обработки почвы

ВНИИМК

Система основной обработки почвы	Урожайность, т/га, по годам		Средняя урожайность за 2 года, т/га
	2003	2004
Интенсивная	1,45	1,00	1,23
Разноглубинная (контроль)	1,53	1,25	1,39
Минимальная	1,14	0,72	0,93
Минимальная без гербицидов	0,95	1,00	0,98
Мелкая безотвальная	0,96	1,14	1,05
НСР 05	0,23	0,21	-

При минимальных обработках почвы нарушались ее водно-воздушный режим и агрофизические свойства. Наименьший урожай получен в вариантах с использованием минимальной и мелкой безотвальной систем обработки почвы – 0,95-1,14 т/га в 2003 г. и 0,72-1,14 т/га в 2004 г.

Масличность семян клещевины на уровне контроля была получена в 2003 г. в вариантах с интенсивной (52,9 %) и минимальной (53,0 %) обработкой почвы, а в 2004 г. в вариантах с интенсивной (51,1%) и минимальными (52,0 и 51,9 %) обработками почвы. Отмечена в 2003 г. тенденция уменьшения масличности семян при минимизации обработки почвы (табл. 3).

Таблица 3 – Масличность семян клещевины в зависимости от способов обработки почвы

ВНИИМК

Система основной обработки почвы	Масличность семян, %		Среднее
	2003 г.	2004 г.
Интенсивная	52,9	51,1	52,0
Разноглубинная (контроль)	53,2	51,7	52,5
Минимальная	53,0	52,0	52,5
Минимальная без гербицидов	51,6	51,9	51,8
Мелкая безотвальная	51,9	50,7	51,3
НСР 05	1,0	0,9	-

Сбор масла аналогично урожайности был наибольшим в вариантах с интенсивной и разноглубинной системой обработки почвы и составил в среднем 0,58 и 0,66 т/га соответственно. В 2003 г. он был существенно ниже контроля в вариантах с минимальными (0,53 и 0,44 т/га) и мелкой безотвальной (0,45 т/га) обработками почвы, а в 2004 г. – при минимальных (0,34 и 0,47 т/га) и интенсивной (0,46 т/га) (табл. 4).

Таблица 4 – Масличная продуктивность клещевины в зависимости от способов обработки почвы

ВНИИМК

Система основной обработки почвы	Сбор масла, т/га		Среднее
	2003 г.	2004 г.
Интенсивная	0,69	0,46	0,58
Разноглубинная (контроль)	0,73	0,58	0,66
Минимальная	0,53	0,34	0,44
Минимальная без гербицидов	0,44	0,47	0,46
Мелкая безотвальная	0,45	0,52	0,49
НСР 05	0,05	0,10	-

В задачи наших исследований также входило исследование последействия изучаемых способов обработки почвы на продуктивность озимой пшеницы, возделываемой по клещевине. Самая высокая урожайность ее получена в вариантах с применением интенсивной и разноглубинной систем обработки почвы – 5,06 и 5,02 т/га соответственно в 2004 г. и 4,71 и 4,61 т/га в 2005 г. (табл. 5).

Таблица 5 – Урожайность зерна озимой пшеницы в зависимости от последействия способов обработки почвы

ВНИИМК

Система основной обработки почвы	Урожайность, т/га		В среднем за 2004-2005 гг.
	2004 г.	2005 г.
Интенсивная	5,06	4,71	4,89
Разноглубинная (контроль)	5,02	4,61	4,82
Минимальная	3,70	4,45	4,08
Минимальная без гербицидов	3,50	4,43	3,97
Мелкая безотвальная	4,26	4,22	4,24
НСР 05	0,15	0,14	-

В вариантах с минимальными и мелкой безотвальной системами обработки почвы уровень урожайности озимой пшеницы в 2004 г. составил 3,50-4,26 т/га, что на 1,52-0,76 т/га меньше, чем получено на контроле, а в 2005 г. – 4,22-4,45 т/га, что на 0,39-0,16 т/га ниже контрольного варианта.

Оценка звена зернопропашного севооборота клещевина – озимая пшеница по урожайности в зерновых единицах показала, что существенных различий в вариантах с разноглубинной и интенсивной системами обработки почвы в 2003-2005 гг. не было. Урожайность в этих вариантах составила в 2003-2004 гг. – 7,70 и 7,59 и в 2004-2005 гг. – 6,79 и 6,46 тонн зерновых единиц с 1 гектара соответственно (табл. 6).

Необходимо так же отметить, что во все годы проведения исследований варианты с минимальной и мелкой безотвальной обработками почвы имели более низкую продуктивность звена клещевина – озимая пшеница. Существенно низкая продуктивность звена в сравнении с другими вариантами опыта была получена при минимальных системах обработки почвы в 2003-2004 гг. без применения гербицидов (5,16 т з.е./га) и в 2004-2005 гг. с применением гербицидов (5,71 т з.е./га). Такая разница обусловлена в первом случае из-за ухудшения гербологической обстановки в посевах озимой пшеницы, вследствие чего в 2004 г. получена низкая ее урожайность, а во втором случае – низкой урожайностью клещевины в 2004 г., которая получена вследствие ухудшения агрофизических свойств почвы в верхнем ее слое из-за отсутствия дополнительной междурядной

МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (141), 2009

обработки почвы, как это предусмотрено схемой опыта в одноименном варианте без применения гербицидов.

Таблица 6 – Продуктивность звена зернопропашного севооборота клещевина

– озимая пшеница в зависимости от способов обработки почвы

ВНИИМК

Система основной обработки почвы	Урожайность, т з.е./га		Среднее
	2003-2004 гг.	2004-2005 гг.
Интенсивная	7,59	6,46	7,03
Разноглубинная (контроль)	7,70	6,79	7,25
Минимальная	5,65	5,71	5,68
Минимальная без гербицидов	5,16	6,18	5,67
Мелкая безотвальная	5,94	6,22	6,08
НСР 05	0,24	0,37	-

Таким образом, наиболее продуктивными в среднем за 2003-2005 гг. были варианты с применением интенсивной и разноглубинной систем обработки почвы под клещевину. Здесь достигнута высокая продуктивность как клещевины, так и озимой пшеницы. Варианты минимизации в системе обработки почвы, в значительной степени отличались по продуктивности как культур, так и звена севооборота в целом.

Заключение. Установлено, что в среднем за 2003-2005 гг. наибольшая урожайность клещевины (1,23-1,29 т/га) и сбор масла (0,58-0,66 т/га), а также урожайность озимой пшеницы (4,89-4,82 т/га) и продуктивность звена севооборота с этими культурами (7,03-7,25 т з.е./га) формируется при интенсивной и разноглубинной системах основной обработки почвы. При минимальных и мелкой безотвальной обработках урожайность клещевины снижается на 17-30 %, озимой пшеницы – на 1218 % и продуктивность звена в целом – на 14-20 %.