employee
employee
Russian Federation
employee
Russian Federation
employee
Russian Federation
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
GRNTI 68.33 Агрохимия
OKSO 35.06.01 Сельское хозяйство
BBK 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
TBK 56 Сельское хозяйство
The possibility of minimizing the main tillage in crop rotation, the use of a fertilizer system in order to develop methods for increasing productivity and improving agrophysical characteristics on leached chernozem of the Republic of Tatarstan is investigated. The stationary field experience in crop rotation was laid in 2016 on a busy pair (vetch-oat mix), where various systems of primary tillage were studied: annual dump plowing - control option; dump plowing, planar loosening, longline plowing, chisel loosening - in subsequent years by surface peeling. The data obtained in field experiments indicate that, using various primary tillage and fertilizer systems, agrophysical properties can be regulated, and conditions can be created for the conservation and reproduction of soil fertility of leached chernozem. The organic and mineral fertilizer system contributed to an increase in the moisture content in the meter soil layer by 2.1-16.1 mm compared to the mineral fertilizer system. Studies have shown that the introduction of manure at a rate of 60 tons per hectare before rotation of the crop rotation in 2016 contributed to a decrease in bulk density in the 0-40 cm layer compared to the LSG to 0.04 g/cm3. The water permeability of the soil depended on the depth and system of tillage, its moisture content and the crop grown. The use of a tiered soil cultivation system contributed to an increase in wheat yields for both fertilizer backgrounds by 0.8 tons per hectare (OMSU) and 0.7 tons per hectare (MSU), respectively, in comparison with the control variant. Calculations showed that the use of longline plowing in combination with small-scale processing using the organic-mineral fertilizer system ensured a reduction in the cost of main products compared to traditional waste processing to 12%, a net income growth from 1 ha to 15% and a profitability level to 22% .
minimization, tillage, organic-mineral, fertilizers, agrophysical properties, wheat, productivity
Введение. В земледелии особое значение имеет выбор направления по усовершенствованию зяблевой обработки почвы, влияющей на создание оптимальных агрофизических свойств. Среди всех видов агротехнических работ, обработка почвы всегда играла важную роль в создании урожая. Являясь уникальным средством воздействия на почву и растения, обработка почвы оказывает многостороннее влияние на многие свойства почвы и продуктивность культурных растений. Этот агроприем следует рассматривать в общем комплексе освоения природоохранных систем земледелия, поскольку они воздействуют на продуктивность культур, плодородие почвы и поддержание экологического равновесия [1-5].
Одновременно с интенсификацией обработки почвы, то есть увеличением глубины и кратности проходов почвообрабатывающих агрегатов по полю, развивались новые идеи по рационализации обработки почвы, особенно большое развитие и применение нашла минимизация обработки почвы [6-10].
Ресурсосберегающая система основной обработки почвы характеризуется уменьшением числа глубоких обработок и оставлением части пожнивных остатков на поверхности почвенного покрова.
Исследования многих ученых доказывает, что минимизация повышает не только урожайность сельскохозяйственных культур, но и создает условия сохранения и воспроизводства плодородия [11-12].
На современном этапе развития земледелия минимальная обработка почвы, обеспечивающая снижение затрат за счет уменьшения глубины и числа обработок, получает все большее распространение во всех земледельческих регионах Российской Федерации. Поэтому, чтобы удержать производство на эффективном уровне, необходимо осваивать и внедрять научно обоснованные и энергоресурсосберегющие технологии. Основные направления научных исследований и практики предусматривают разработку ресурсосбережения при обработке почвы, при которой сохраняется и воспроизводится плодородие, создаются оптимальные условия для развития растений, обеспечивается рост урожайности культурных растений [13-14].
Цель работы – определить оптимальную глубину и строение профиля пахотного слоя, периодичность глубокой обработки в системе, обеспечивающей воспроизводство элементов плодородия и эффективность органо-минерального питания культурных растений.
Условия, материалы и методика исследования. Научные исследования проводили на опытном поле института в Буинском районе РТ с использованием методики постановки опытов (Б.А. Доспехов 1985 г.).
Почва - тяжелосуглинистый выщелоченный чернозем. Исходные показатели почвы: органическое вещество – 5,9 %, Р2О5 – 117,0; К2О – 124,0 мг/кг почвы, Нг – 3,4 мг-экв./100 г почвы, рНсол. – 5,4, S – 42,3 мг-экв./100 г почвы.
В звене севооборота изучали способы и системы минимизации основной обработки почвы: ежегодная отвальная вспашка – контрольный вариант; отвальная вспашка, плоскорезное рыхление, ярусная вспашка, чизельное рыхление – в последующие годы поверхностное лущение (табл. 1).
Фоны удобрений – минеральная система удобрений (МСУ) и органо-минеральная система удобрений (ОМСУ). После скашивания однолетних трав, до обработки почвы, вносили перегной навоза крупного рогатого скота (ОМСУ) в норме 60 т/га. Нормы минеральных удобрений определялись расчетно-балансовым методом. В обсуждениях результатов исследований приведены усредненные данные двухгодичных исследований (2017 - 2018 годы).
Анализ и обсуждение результатов исследований. Обследование продуктивной влаги в фазу кущения показало достаточное ее количество по вариантам при вспашке с двухъярусным плугом и чизельным рыхлением, что создавало хорошие предпосылки для лучшего развития растений (табл. 2).
Хорошую обеспеченность продуктивной влагой в слое до одного метра почвы наблюдали при МСУ при вспашке с двухъярусным плугом, что выше на 11,9 мм по сравнению с ежегодной вспашкой.
Наибольшими влагозапасами в этот период отличились варианты с применением ОМСУ, где применялись двухъярусная вспашка и чизельное рыхление – 153,4 и 146,5 мм соответственно. Традиционная вспашка уступала остальным способам от 25,9 до 19 мм.
Таким образом, ОМСУ способствовала повышению накопления продуктивной влаги в метровом слое почвы на 2,1-16,1 мм по сравнению с МСУ.
Системы и глубина основной обработки, из-за разного формирования обрабатываемого слоя, в различной степени воздействовали на сложение пахотного слоя почвы в течение вегетационного периода растений.
Обследование объемной массы почвы перед уборкой культур в системе ОМСУ показало, что внесение навоза КРС в начале исследований на фонах с двухъярусной и отвальной вспашками снижает плотность сложения пахотного горизонта, особенно в верхних слоях почвы (табл. 3).
По минеральной системе удобрений, при рыхлении плоскорезом на 32 см увеличилась плотность сложения пахотного слоя 0-40 см и составила – 1,28 г/см3 по сравнению с контрольным вариантом (1,24 г/см3). Уменьшение этого значения наблюдали при применении двухъярусной вспашки до 1,20 г/см3. Увеличение глубины чизельным рыхлителем до 40 см снижало объемную массу почвы, особенно в слое 30-40 см, на глубине хода лапы чизеля до 1,28 г/см3, в сравнении с другими системами обработки почвы – от 0,02 до 0,14 г/см3.
Исследования показали, внесение навоза в дозе 60 т/га перед ротацией севооборота в 2016 году, способствовало уменьшению объемной массы почвы в слое 0-40 см по сравнению с МСУ до 0,04 г/см3.
Таким образом, на объемную массу почвы в течение вегетации растений оказывает влияние, как различная система основной обработки, так и поступление свежих растительных остатков и навоза в обрабатываемый слой почвы.
Интегральным показателем физических свойств почвы является ее водопроницаемость. По ней можно судить о плотности сложения, структурности, механическом составе почвы и других показателях. Исследования показали, что водопроницаемость почвы зависела от глубины и разных способов обработки почвы, от возделываемых культур (табл. 4).
При МСУ, в фазе кущения озимой и яровой пшеницы водопроницаемость при ежегодной отвальной вспашке достигала до 115,4 мм/час, при вспашке в сочетании с мелкой обработкой до 100,5 мм/час, а при ярусной и чизельной обработках до 141,8 и 130,4 мм/час соответственно. При плоскорезном рыхлении отмечалась наименьшая водопроницаемость – 62,4 мм/час. ОМСУ способствовала увеличению скорости впитывания почвы – до 91,4 и 145,4 мм/час. К уборке зависимость водопроницаемости почвы от систем обработок по вариантам опыта сохранилась при ее общем увеличении.
В наших исследованиях изучение сравнительной эффективности с различными системами обработки почвы и фонов удобрений показало неодинаковое влияние их на продуктивность пшеницы (табл. 5).
На фоне ОМСУ урожайность формировалось на более высоком уровне, по сравнению с МСУ. Ежегодная отвальная вспашка дала более стабильные урожаи по обоим фонам удобрений (3,6 и 3,9 т/га) по сравнению с плоскорезным рыхлением и вспашкой с последующими ежегодными мелкими обработками. Прибавки урожая на этих вариантах была ниже, чем по контролю при МСУ, на 0,6 и 0,1 т/га, при ОМСУ 0,3 и 0,4 т/га соответственно.
Применение двухъярусной системы обработки почвы способствовало повышению урожайности пшеницы по обоим фонам удобрений в сравнении с контрольным вариантом - на 0,8 т/га (ОМСУ) и 0,7 т/га (МСУ) соответственно.
Заключение. Эффективность зернового хозяйства во многом зависит от совершенства обработки почвы, так как эта производственная операция остается одной из наиболее затратных и энергоемких. Расчеты показали, что применение двухъярусной вспашки в сочетании с мелкой обработкой по ОМСУ обеспечило снижение себестоимости основной продукции по сравнению с традиционной отвальной обработкой до 12%, рост чистого дохода с 1 га – до 15% и уровень рентабельности – до 22%.
1. Voronin A.N. Resource-saving soil cultivation technologies in the Non-chernozem zone of the Russian Federation. [Resursosberegayuschie tekhnologii obrabotki pochvy v Nechernozemnoy zone RF]. // Yaroslavl: Izdatelsko-poligraficheskiy kompleks “Indigo”. - 2014. - P. 162.
2. Glushkov V.V. Vliyanie resursosberegayuschikh tekhnologiy pri poverkhnostnoy obrabotke na agrofizicheskie svoystva pochvy i produktivnost rasteniy. // Materialy regionalnoy nauchno - vrioprakticheskoy konferentsii. (The influence of resource-saving technologies during surface treatment on the agrophysical properties of the soil and plant productivity. // Proceedings of the regional scientific and practical conference). Issue 9. Yoshkar-Ola. - 2007. - P. 232-239.
3. Deriglazov G. M. Influence of technologies of different levels of intensity on the yield of spring barley. [Vliyanie tekhnologiy raznogo urovnya intensivnosti na urozhaynost yarovogo yachmenya]. // Zemledelie. - Agriculture. - 2012. -№7. - P. 31-33.
4. Ilyasov M.M., Yapparov I.A., Aliev Sh.A., Sukhanova I.M., Bikkinina L.M.-Kh. The chemical composition and yield of annual herbs, depending on the application of minimizing the main processing of chernozem soil. [Khimicheskiy sostav i urozhaynost odnoletnikh trav v zavisimosti ot primeneniya minimizatsii osnovnoy obrabotki chernozemnoy pochvy]. // Agrokhimicheskiy vestnik. - Agrochemical Herald. - 2018. № 5. - P.40-42.
5. Bikkinina L.M.-Kh., Yapparov I.A., Lomako E.I., Aliev Sh.A., Gazizov R.R., Sukhanova I.M., Ilyasov M.M. Chemical amelioration in the conditions of a non-dumping system of the main tillage. [Khimicheskaya melioratsiya v usloviyakh bezotvalnoy sistemy osnovnoy obrabotki pochvy]. // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. - Achievements of science and technology of the agricultural sector. - 2018. - Vol. 32. - № 9. - P.5-8.
6. Kildyushkin V.M. Methods of processing, fertilizers and agrophysical properties of the soil Sposoby obrabotki, udobreniya i agrofizicheskiye svoystva pochvy // Zemledeliye. - Agriculture. - 2010. - №1. - P. 23-24.
7. Klyushin P.V., Tsygankov A.S. Energy-saving technologies for cultivating field crops in the southern regions of Russia. [Energosberegayuschie tekhnologii vozdelyvaniya polevykh kultur v yuzhnykh rayonakh Rossii]. // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. - Successes in modern natural sciences. - 2003. - № 7. - P. 55-57.
8. Lobkov V.T. The effectiveness of energy-saving tillage. [Effektivnost primeneniya energosberegayuschikh obrabotok pochvy]. // Glavnyy agronom. - Chief Agronomist. - 2013. - № 5. - P. 5-8.
9. Maksyutov N.A., Zhdanov V.M. Soil fertility and basic methods of its conservation and enhancement. [Plodorodie pochv i osnovnye priemy ego sokhraneniya i povysheniya]. // Zemledelie. - Agriculture. - № 8. - 2011. - P. 22-33.
10. Marsunov R. Resource-saving technologies - the basis for solving many problems of agriculture. [Resursosberegayuschie tekhnologii - osnova resheniya mnogikh problem zemledeliya]. // Glavnyy agronom. - Chief agronomist. - 2010. - № 9. - P. 11-14.
11. Postnikov P.A. Evaluation of predecessors for spring wheat. [Otsenka predshestvennikov pod yarovuyu pshenitsu]. // Zemledelie. - Agriculture. - № 1. - 2013. - P. 28-30.
12. Crovetto, C. Stubble over the Soil / C. Crovetto. - Madison: American Society of Agronomy Inc., 1996. - 248 p. Crovetto, C. Stubble over the Soil // C. Crovetto. - Madison: American Society of Agronomy Inc., 1996. - 248 p.
13. Koller, K. Erfolgreicher Ackerbau ohne Pflug // K. Koller, M. Linke. - Frankfurt am Main: DLG-Verl., - 2001. - 125 p.
14. Pronin, D. Einfluss unterschiedlicher Bodenbearbeitungs - und Bestellverfahren auf die vertikale Differenzierung von Bodenkennwerten auf lehmigem Sand (Brandenburg) und auf Schwarzerde (Novosibirsk) sowie auf ausgewählte Pflanzenmerkmale // D. Pronin. - Aachen: Shaker, 2003. - P. 88 - 90.
