Возделывание сельскохозяйственных культур в Тюменской области

Введение . Возделывание сельскохозяйственных культур по традиционной технологии связано с высоким расходом антропогенной энергии на вспашку и последующие операции, и есть необходимость поиска альтернативных агроприемов. Уменьшение глубины обработки почвы и применение прямого посева (No-till) радикально сокращает энергозатраты, но приводит к переуплотнению почвы и усложняет борьбу с сорняками, что требует обязательного использования гербицидов при возделывании культур [1–3].

В современных условиях ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур, несмотря на более высокую эффективность по сравнению с традиционными, применяются на незначительных площадях. Лишь экономически сильные хозяйства приобретают и используют новые высокопроизводительные почвообрабатывающие орудия, посевные комплексы, удобрения и другие средства химизации [4].

Пшеница как продовольственная культура – один из основных источников энергии для человека и животных. Значение ее как мировой культуры будет непрестанно возрастать, поскольку она представляет собой питательную и эконо- мически выгодную продовольственную культуру, которую можно выращивать в очень разнообразных условиях. Яровая пшеница по-разному реагирует на агротехнические приемы. Основное условие получения высокого урожая - это правильная агротехника. В системе мер, направленных на повышение урожайности сельскохозяйственных культур, важная роль принадлежит обработке почвы, которая является одним из старейших технологических комплексов в земледелии. Пройдя длинный путь развития от примитивной формы до современных интенсивных приемов, она осталась самым значительным, самым трудоемким и самым проблематичным элементом системы земледелия. Первостепенная роль в обработке пахотных почв отводится основной обработке [5, 6]. В настоящее время остро стоит вопрос о сохранении и повышении плодородия почв, получении стабильно высокой и качественной продукции растениеводства [7-8], предлагаются различные пути ресурсосбережения [9–12].

Цель исследования : оценка влияния основной обработки почвы при возделывании сельскохозяйственных культур.

Объекты и методы исследования . В 2008– 2020 гг. проведен полевой опыт при возделывании сельскохозяйственных культур (однолетние травы – горох с овсом; яровая пшеница) по вариантам основной обработки почвы в севообороте: однолетние травы на зеленую массу (горох с овсом (занятый пар) – яровая пшеница – яровая пшеница) на опытном поле ГАУ Северного Зауралья, с. Утешево Тюменской области. Почва представлена черноземом выщелоченным тяжелосуглинистого гранулометрического состава.

Варианты опыта при возделывании однолетних трав и яровой пшеницы второй после занятого пара:

• 1.    Отвальная обработка (вспашка, 20–22 см).

• 2.    Отвальная обработка (вспашка, 12–14 см).

• 3.    Безотвальная обработка (рыхление, 20–22 см).

• 4.    Безотвальная обработка (рыхление, 12–14 см).

• 5.    Дифференцированная обработка (20–22 см).

• 6.    Дифференцированная обработка (12–14 см).

• 7.    Без основной обработки (нулевая обработка) с 1975 г.

• 8.    Без основной обработки (нулевая обработка) с 2008 г.

При возделывании яровой пшеницы первой после занятого пара глубина обработки соответственно 28–30 и 14–16 см.

Повторность опыта трехкратная. Возделывали сорт: яровой пшеницы – Новосибирская 31; овса – Отрада; гороха – Ямальский (однолетние травы).

Объекты и методы исследования . В исследовании использовали следующие методы: учет урожайности яровой пшеницы проводили по вариантам опыта в фазу восковой спелости с переводом на 100 % чистоту и 14 % влажность зерна; однолетние травы в фазу бутонизации гороха скашивали и взвешивали зеленую массу. Перевод в кормовые единицы осуществляли с помощью коэффициентов – 0,40 (однолетние травы) и 1,18 (яровая пшеница); в зерновые единицы – 0,14 (однолетние травы) и 1,00 (яровая пшеница).

Результаты исследования и их обсуждение. В Тюменской области в структуре посевных площадей однолетние травы из кормовых культур и яровая пшеница из зерновых занимают первое место [13].

По результатам многолетних исследований (2008–2020 гг.) возделывание однолетних трав показало, что наибольшая урожайность получена по вариантам обработки почвы на 20–22 см и отмечена дифференцированная обработка (20–22 см), где урожайность составила 15,63 т/га с превышением над контролем 0,92 т/га и над безотвальной обработкой на 0,98 т/га.

Уменьшение глубины обработки почвы привело к снижению урожайности на 2,14 т/га по отвальной обработке, на 2,46 и 2,55 т/га – по дифференцированной основной обработке почвы. По нулевой обработке почвы урожайность однолетних трав ниже контроля на 4,71–6,44 т/га.

За 13 лет исследования наибольшая (3,61 т/га) урожайность яровой пшеницы первой после занятого пара получена по дифференцированной обработке почвы (28–30 см), что выше отвальной обработки (28–30 см, контроль) на 0,26 т/га и безотвальной на 0,43 т/га.

Минимизация обработки почвы привела к снижению урожайности на 0,38 т/га по отвальной обработке, на 0,33 по безотвальной и на 0,45 т/га по дифференцированной обработке. На вариантах без основной обработки почвы урожайность пшеницы ниже контроля (вспашка, 20–22 см) на 1,01–1,39 т/га.

Урожайность пшеницы второй после занятого пара по отвальной обработке составила 3,05 т/га, по дифференцированной обработке превышала контроль на 0,14 т/га, по безотвальной (20–22 см) – ниже на 0,10 т/га. Варианты мелкой обра-ботки(12–14см)сформировалиурожайностьнижена 0,29 т/га по отвальной, на 0,32 т/га по безотвальной и на 0,37 т/га по дифференцированной обработкам. Урожайность вариантов без основной обработки ниже контроля на 0,87–1,23 т/га. Необходимо отметить, что более длительный отказ от основной обработки приводит к большему снижению урожайности. Так, урожайность пшеницы по нулевой обработке с 1975 г. ниже на 0,36 т/га нулевой обработки с 2008 г.

Возделывание яровой пшеницы первой по занятому пару и более глубокая обработка почвы способствуют более высокой урожайности по сравнению с размещением пшеницы по пшенице, т. е. урожайность первой пшеницы выше второй на 0,30 т/га по отвальной обработке (контроль), на 0,23 т/га по безотвальной, на 0,42 т/га по дифференцированной обработке (28–30/20– 22 см). По вариантам мелкой обработки урожайность второй пшеницы ниже первой на 0,21 т/га по отвальной, на 0,22 т/га по безотвальной и на 0,34 т/га по дифференцированной обработкам. По нулевым обработкам почвы разница по урожайности между первой и второй яровой пшеницей в севообороте (однолетние травы – яровая пшеница – яровая пшеница) составила 0,14–0,16 т/га.

Выход кормовых единиц показывает в целом эффективность возделываемых культур по севообороту в зависимости от изучаемых вариантов. При возделывании сельскохозяйственных культур однолетние травы показали больший выход кормовых единиц. Наибольшим выходом кормовых единиц 4,76 т/га характеризовался вариант дифференцированной обработки почвы, что превышает отвальную обработку на 0,28 т к. ед/га, безотвальную на 0,40 т к. ед/га (табл. 1).

Минимизация и отказ от основной обработки почвы приводит к снижению выхода кормовых единиц возделываемых культур и по севообороту в целом.

Таблица 1

Выход кормовых единиц возделываемых культур в севообороте, т/га, 2008–2020 гг.

Основная обработка почвы	Однолетние травы	Яровая пшеница первая	Яровая пшеница вторая	По севообороту
1. Отвальная, 28–30/20–22 см (контроль)	5,89	3,95	3,60	4,48
2. Отвальная, 14–16/12–14 см	5,03	3,50	3,26	3,93
3. Безотвальная, 28–30/20–22 см	5,86	3,75	3,48	4,36
4. Безотвальная, 14–16/12–14 см	4,88	3,36	3,10	3,78
5. Дифференцированная, 28–30/20–22 см	6,25	4,26	3,76	4,76
6. Дифференцированная, 14–16/12–14 см	5,23	3,73	3,33	4,10
7. Без основной обработки с 1975 г. (нулевая)	3,31	2,31	2,15	2,59
8. Без основной обработки с 2008 г. (нулевая)	4,00	2,76	2,57	3,11
За годы исследования (2008–2020) выход зер- (табл. 2). По вариантам без основной обработки новых единиц по вариантам обработки почвы на выход зерновых единиц ниже контроля (отваль-28–30/20–22 см превышал мелкие обработки (14– ная обработка, 28–30/20–22 см) на 1,37–1,89 т/га, 16/12–14 см) на 0,32 т/га по отвальной обработ- а более длительный отказ от основной обработке, 0,33 т/га по безотвальной и на 0,40 т/га зерно- ки почвы приводит к снижению продуктивности, в вых единиц по дифференцированной обработке данном случае на 0,52 т зерновых ед/га. Таблица 2 Выход зерновых единиц возделываемых культур в севообороте, т/га, 2008–2020 гг.

Основная обработка почвы	Однолетние травы	Яровая пшеница первая	Яровая пшеница вторая	По севообороту
1. Отвальная, 28–30/20–22 см (контроль)	2,06	3,35	3,05	2,82
2. Отвальная, 14–16/12–14 см	1,76	2,97	2,76	2,50
3. Безотвальная, 28–30/20–22 см	2,05	3,18	2,95	2,73
4. Безотвальная, 14–16/12–14 см	1,71	2,85	2,63	2,40
5. Дифференцированная, 28–30/20–22 см	2,19	3,61	3,19	3,00
6. Дифференцированная, 14–16/12–14 см	1,83	3,16	2,82	2,60
7. Без основной обработки с 1975 г. (нулевая)	1,16	1,96	1,82	1,65
8. Без основной обработки с 2008 г. (нулевая)	1,40	2,34	2,18	1,97

Выводы. Многолетнее исследование (2008– 2020 гг.) показывает, что возделывание сельскохозяйственных культур в Тюменской области более эффективно при глубине основной обра- ботки 28–30/20–22 см, чем при обработке почвы на 14–16/12–14 см.

Минимизация и отказ от основной обработки почвы приводит к снижению урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур в севообороте: однолетние травы - яровая пшеница - яровая пшеница, - что отражается на выходе кормовых и зерновых единиц.

В Тюменской области при возделывании сельскохозяйственных культур дифференцированная основная обработка почвы показывает преимущество над отвальной и безотвальной обработками.