Растениеводство 2 января 2023

Влияние различных систем обработки почвы на урожайность культур и продуктивность пашни — восьмилетний опыт Тамбовского НИИСХ

Влияние различных систем обработки почвы на урожайность культур и продуктивность пашни — восьмилетний опыт Тамбовского НИИСХ

Текст: Ю. П. Скорочкин, канд. с.-х. наук, зав. отделом; В. А. Воронцов, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр., Тамбовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства — филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр им. И. В. Мичурина»

Ключевые факторы агротехнологий — системы обработки почвы и средства химизации, соответствующие почвенно-климатическим условиям и требованиям возделываемых культур. От реализации подобных приемов зависит не только урожайность растений, но и энергозатраты, а также рентабельность производимой продукции.

В последние годы в земледелии все большее внимание уделяется вопросам снижения затрат на возделывание полей. При этом из всех агротехнических приемов в технологиях выращивания важное значение имеет основная обработка почвы, которая существенно влияет на агрофизические свойства, питательный режим, фитосанитарное состояние агроценозов и их продуктивность.

ИЗУЧИТЬ НА ПРАКТИКЕ

Экспериментальные данные, полученные в стационарных полевых опытах, отличаются наиболее высокой точностью и объективностью. В таких условиях в течение длительного времени аккумулируется взаимодействие технологических приемов с почвенно-климатическими факторами, что позволяет решать проблемы земледелия в конкретных условиях.

Многочисленными исследованиями доказано, что черноземные почвы обладают устойчивым сложением. Равновесная плотность незначительно изменяется во времени, что является основанием для применения таких полей в агротехнологиях минимизации обработки. В связи с этим стационарные полевые эксперименты специалистов Тамбовского научно-исследовательского института сельского хозяйства — филиала ФГБНУ «Федеральный научный центр им. И. В. Мичурина» проводились в зернопаровом севообороте на черноземе типичном в условиях Тамбовской области. Цель состояла в изучении эффективности воздействия систем основной обработки почвы различной интенсивности в комплексе со средствами химизации на урожайность культур и продуктивность пашни. Климат региона умеренно континентальный. По данным за 90 лет за вегетационный период выпадает 234 мм осадков, среднесуточная температура воздуха составляет 15,4°С при значении гидротермического коэффициента увлажнения по Селянинову — 1,2. Годы исследований различались по теплообеспеченности и количеству осадков в период вегетации с мая по август.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ

Работы осуществлялись на опытном поле Тамбовского НИИСХ. В 2013–2020 годах в длительном стационарном полевом эксперименте в зернопаровом севообороте оценивались определенные системы обработки почвы. Традиционная отвальная разноглубинная технология подразумевала контрольную вспашку под озимую пшеницу и ячмень на глубину 20–22 см, сою — 25–27 см плугом ПЛН-5-35. При бессменном поверхностном возделывании с дискованием на 10–12 см под все культуры ротации использовался дискатор БДМ 3/4п. Бессменная безотвальная разноглубинная обработка под озимую пшеницу и ячмень осуществлялась на глубину 20–22 см, под сою — на 25–27 см плугом ПЛН-5-35 без отвалов. Комбинированная отвально-безотвальная технология предполагала 25% вспашки под сою, 75% безотвальной под зерновые, а отвально-поверхностный вариант — 25% вспашки под сою, 75% поверхностной обработки.

Технологии возделывания культур севооборота, за исключением изучаемых приемов и систем основной обработки почвы, были общепринятыми для Черноземного региона. При выращивании полевых культур использовались три уровня минерального питания. Низкий соответствовал N20P10K10 кг д. в. удобрений на гектар пашни, в том числе применялась аммиачная селитра под озимую пшеницу в объеме N30 в качестве подкормки весной при возобновлении вегетации, под ячмень — N30P30K30. Средний уровень составил N33P33K33, при этом под озимую пшеницу и сою вносилось по N30P30K30, ячмень — N40P40K40. Высокий уровень равнялся N60P60K60, и удобрения использовались под каждый компонент севооборота. Защита растений состояла из двух степеней: протравливания семян, что являлось фоном, и добавления гербицидов, фунгицидов и инсектицидов по вегетации.

Почва участка представляла собой чернозем типичный мощный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое 7,2%, с высокой обеспеченностью подвижными формами элементов минерального питания — азота, фосфора и калия. Повторность опыта трехкратная. Размещение делянок было систематическим. Схема строилась методом расщепленных вариантов. Участки первого порядка для обработки почвы имели площадь 364 кв. м и размер 52×7 м, второго, предназначенного для удобрений, — 119 кв. м и 17×7 м, третьего, то есть с пестицидами, — 59,5 кв. м и 8,5×7 м. Учетная делянка равнялась 25 кв. м. Исследования осуществлялись согласно общепринятым методикам и нормативам ГОСТа. Учет объемов сбора проводился способом сплошной уборки делянок селекционным малогабаритным комбайном Sampo 500. Урожайность зерна доводилась до 100% чистоты и 14% влажности по ГОСТ 13586.5–93. Статистическую обработку данных обеспечивал метод дисперсионного анализа по Доспехову.

МАКСИМАЛЬНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ

Результаты исследований показали, что способы основной обработки почвы по-разному воздействовали на урожайность культур севооборота. Так, методики для черного пара существенно не влияли на продуктивность озимой пшеницы — различия по вариантам опыта не превышали 0,11 т/га и находились в пределах ошибки. При этом наиболее высокий показатель урожайности обеспечила поверхностная обработка при комбинированной отвально-поверхностной системе в ротации — 4,91 т/га, в то время как значение на контроле составило 4,85 т/га. Замена вспашки под сою на поверхностную и безотвальную технологии без оборота пласта привела к снижению продуктивности культуры на 0,09 и 0,08 т/га при НСР05 = 0,07 т/га. Максимальная урожайность была получена на варианте со вспашкой при комбинированной отвально-поверхностной системе — 1,54 т/га.

обработка почвы урожайность.png

Из культур севооборота наиболее сильно реагировал на способы основной обработки ячмень. Поверхностное и безотвальное возделывания без оборота пласта снизили урожайность этой культуры на 0,44 и 0,18 т/га при показателе по вспашке 3,36 т/га. В то же время на фоне комбинированных отвально-безотвальной и отвально-поверхностной систем, где под ячмень проводились поверхностная и безотвальная обработки, была получена продуктивность на уровне вспашки — 3,27 и 3,3 т/га соответственно, то есть различия с контролем не превышали 0,09 и 0,06 т/га и находились в пределах ошибки опыта.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХИМИИ

В целом способ основной обработки почвы не оказал значительного влияния на выход зерновых единиц с гектара севооборотной площади. Средние цифры по фонам составили: по бессменной поверхностной с дискованием на 10–12 см — 2,36 т/га, бессменной безотвальной — 2,41 т/га, комбинированной отвально-безотвальной и отвально-поверхностной — 2,43 и 2,5 т/га единиц соответственно. То есть по отношению к контрольному варианту с традиционной отвальной разноглубинной системой колебания продуктивности не превышали 2,4–5,2%. При этом на участке с комбинированной отвально-поверхностной схемой отмечалась тенденция к повышению урожайности севооборота до 2,5 т/га по сравнению с контрольным параметром в 2,49 т/га. Самый низкий выход зерновых единиц с гектара пашни в ротации наблюдался при применении бессменной поверхностной технологии — 2,31 т/га, что стало меньше контроля на 0,13 т/га.

В большей степени на продуктивность севооборота влияли средства химизации. Максимальный выход зерновых единиц фиксировался на фоне высокого уровня минерального питания N60P60K60 в сочетании с полным комплексом СЗР — параметр варьировал в пределах 2,7–2,79 т/га по вариантам опыта. Прибавка по сравнению с меньшим внесением удобрений составила 0,21–0,29 т/га зерновых единиц. Применение в технологиях возделывания культур в севообороте комплексных мер защиты растений, в частности протравливания семян и обработки пестицидами по вегетации культур, обеспечили увеличение продуктивности севооборота. В среднем по вариантам опыта прибавка составила 0,34 т/га зерновых единиц по сравнению с цифрами вариантов без использования СЗР.

СДЕЛАТЬ ВЫВОДЫ

Таким образом, исследования, проведенные специалистами Тамбовского научно-исследовательского института сельского хозяйства — филиала ФГБНУ «Федеральный научный центр им. И. В. Мичурина», показали, что применение в технологиях комбинированной отвально-поверхностной обработки почвы способствовало формированию продуктивности севооборота на уровне традиционной отвальной разноглубинной схемы. Ежегодное использование поверхностного возделывания с дискованием на 10–12 см приводило к снижению урожайности ротации в сравнении со вспашкой на 0,13 т/га зерновых единиц. Бессменная безотвальная разноглубинная и комбинированная отвально-безотвальная обработки существенно не влияли на выход продукции с гектара пашни — различия по отношению к традиционной отвальной системе в сторону снижения составили всего 2,4–3,2%. Повышение уровня минерального питания в технологиях с N20P10K10 до N60P60K60 увеличивало продуктивность севооборота на 7,5–10,7%. Комплексное применение средств защиты растений давало прирост этого показателя на 13%.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что в зернопаровом севообороте наряду с традиционной отвальной разноглубинной основной обработкой почвы эффективны технологические комплексы возделывания культур на базе комбинированных подходов. При этом можно чередовать вспашку с безотвальными и поверхностными схемами в совокупности с удобрениями и СЗР. Применение в технологиях комбинированной отвально-поверхностной обработки вместе со средствами химизации способствует формированию продуктивности ротации на уровне традиционной системы.

Популярные статьи