г. Михайловск, Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ББК 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
Исследования проводили с целью анализа освоения различных систем основной обработки почвы (отвальной, безотвальной, поверхностной) под пропашные культуры за период с 2010 по 2018 гг. в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края с разработкой системы обработки почвы под кукурузу на зерно по предшественнику озимая пшеница. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный, среднесуглинистый, с содержанием гумуса 3,9 %, Р2О5 – 36,2 мг/кг; К2О – 162,8 мг/кг. Исследования проводили в звене севооборота озимая пшеница – кукуруза на зерно. Схема опыта включала восемь вариантов основной обработки: отвальная (контроль), безотвальные (плуг со стойками СибИМЭ, типа «Параплау», чизель, плоскорез), фрезерная, мелкая (на 10…12 см в сочетании с гербицидом Раундап) и комбинированная (отвальная под озимую пшеницу, чизелевание под кукурузу на зерно). Площадь делянки – 240 м2, расположение делянок – двухярусное, рендомизированное, повторность – четырехкратная. За исследуемый период площадь, обрабатываемая безотвально на глубину 20…22 см, в среднем ежегодновозрастала на 4,3 тыс. га. Средняя плотность почвы в вариантах с отвальной и комбинированной (вспашка на 20…22 см под озимую пшеницу, безотвальное рыхление на 23…25 см под кукурузу на зерно) обработкой практически одинаковая, как после посева (1,10 и 1,11 г/см3), так и перед уборкой (1,19 г/см3). Водопроницаемость почвы после основной обработки чизельным плугом ПЧ-4,5 составила 291 мм/ч, по вспашке – 241 мм/ч, что на 15 % меньше. Запасы влаги после посева в среднем по культурам звена севооборота в варианте с отвальной и комбинированной обработке были практически одинаковыми – 136 и 134,6 мм соответственно. На удобренном фоне затраты при комбинированной обработке в сравнении с отвальной вспашкой (контроль), уменьшились на 2300 руб. /га, а рентабельность производства продукции звена севооборота составляет 89 %
системы обработки почвы, севооборот,пропашное звено, чернозем обыкновенный, Центральное Предкавказье
. В последние годы, наряду с рассмотрением вопросов биологизации при возделывании кукурузы на зерно [1, 2] и частных вопросов, касающихся густоты стояния посевов кукурузы как фактора урожайности [3], уделяется достаточно серьезное внимание вопросам минерального питания растений [4, 5, 6]. Кроме того, прорабатываются вопросы корреляционных связей погодных условий и агрофизических факторов с урожайностью кукурузы и ее программированием [7, 8, 9]. Заслуживают внимания и исследования вопросы основной обработки почвы под кукурузу на зерно в связи с неоднозначностью мнений о эффективности применяемых способов и приемов в различных регионах Российской Федерации [10, 11, 12]. Поэтому вопрос о применении того или иного способа обработки (отвального, безотвального, роторного) или их комбинирования под отдельные культуры пропашного звена севооборота в зоне Центрального Предкавказья требует дальнейшего изучения.
Цель исследования – анализ освоения различных систем основной обработки почвы (отвальной, безотвальной, поверхностной) под пропашные культуры за период с 2010 по
2018 гг. в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края с разработкой системы обработки почва под кукурузу на зерно по предшественнику озимая пшеница.
Условия, материалы и методы исследований. Анализ динамики площади посевов, на которых используют различные системы обработки под пропашные культуры, проводили для третьей зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края на основании статистических данных МСХ «Посевные площади, валовые сборы и урожайность сельскохозяйственных культур по Ставропольскому краю» за 2010–2018 гг. Значимость изменения нелинейных трендов изменения площади полей при различных способах их основной обработки определяли на основании знакового критерия Кокса и Стюарта [13].
Разработку дифференцированной системы обработки почвы под кукурузу на зерно по предшественнику озимая пшеница проводили с 2010 по 2018 гг. в пропашном звене севооборота (занятый пар – озимая пшеница – озимая пшеница – кукуруза на зерно – озимый ячмень) в стационарном опыте ФГБНУ Ставропольский НИИСХ на удобренном и неудобренном фонах. Почва – чернозем обыкновенный среднесуглинистый, содержание гумуса в слое 0…20 см составляет 3,9 %, подвижного фосфора (по Мачигину) – 36,2 мг/кг, обменного калия (методом пламенной фотометрии) – 162,8 мг/кг. Фон удобрений за всю ротацию севооборота составлял Р300К250 под основную обработку во всех вариантах опыта. Доза азотных удобрений под предпосевную культивацию в поле второй озимой пшеницы составляла N60. Изучали восемь вариантов основной обработки почвы с использованием плуга ПЛН-5-35; плуга со стойками СибИМЭ; чизельного плуга ПЧ-4,5; плоскореза ПГ-3-100; плуга со стойками «Параплау»; фрезы болотной ФБН-1,5. Комбинированная система предусматривала вспашку ПЛН-5-35 на глубину 20…22 см под вторую озимую пшеницу и чизелевание ПЧ-4,5 на 23…
25 см под кукурузу на зерно. В варианте с минимализацией перед посевом проводили боронование БДТ-3 (на 10…12 см) на фоне летне-осеннего и весеннего применения гербицида Раундап по необработанной стерне в дозе 3 л/га.
Анализ и обсуждение результатов исследований. Анализ динамики изменения нелинейных трендов площади полей, обрабатываемых различными способами основной обработки под пропашные культуры с 2010 по 2018 гг. показал наличие значимого тренда увеличения площадей, обрабатываемых безотвально на глубину 20…22 см (z=2,02 при
zт = 1,96) со средним ежегодным ростом на
4,3 тыс. га (см. рисунок).
В наших опытах в звене севооборота озимая пшеница – кукуруза на зерно средняя плотность почвы в слое 0...20 см в вариантах с отвальной и комбинированной обработкой после посева была практически одинаковой (1,10 и 1,11 г/см3). По плоскорезной обработке она значимо возрастала, в сравнении со вспашкой (контроль), на 0,05г/см3, при использовании орудия со стойками типа «Параплау» – на 0,08г/см3, после фрезерной обработки – на 0,08 г/см3 и по дискованию – на 0,10 г/см3. Перед уборкой плотность почвы при комбинированной обработке (1,19 г/см3) и вспашке плугом ПЛН-5-35 была одинаковой, ее значимое повышение в этот срок при обработке орудием со стойками «Параплау» составляло 0,07 г/см3, в варианте с мелкой обработкой –0,11 г/см3.
Определение водопроницаемости почвы перед уходом в зиму показало, что скорость впитывания при обработке чизельным плугом ПЧ-4,5 составила 291 мм/ч, при вспашке – 241 мм/ч, или на 15 % меньше. Запас продуктивной влаги после посева в среднем по культурам звена севооборота при комбинированной обработке(134,6 мм) и вспашке (136,0 мм)находился на одном уровне (табл. 2).В остальных вариантах отмечено статистически значимое снижение величины этого показателя, особенно при использовании орудий со стойками «Параплау» (на 40 мм) и мелкой обработке (на 44,6 мм). Перед уборкой наблюдали аналогичную закономерность, наибольшее статистически значимое уменьшение запасов продуктивной влаги установлено в этих же вариантах 38,6 мм и 46,3 мм соответственно.
Статистический анализ результатов двухфакторного опыта по оценке продуктивности звена севооборота показал, что существенных различий при комбинированной обработке, в сравнении со вспашкой (контролем) не установлено. Снижение составило в среднем 0,65 тыс. зерн. ед./га при значимом различии между удобренным и не удобренным фонами, которое составило 0,85 тыс.зерн.ед. / га (табл. 3).
Наибольший выход зерновых единиц с 1 га
севооборотной площади в звене севооборота с постоянной отвальной вспашкой на удобренном фоне – 7,27 тыс.зерн. ед./га при максимальных в опыте затратах – 22,6 тыс. руб./га. На фоне комбинированной обработке под отдельные культуры севооборота затраты были ниже на 2,3 тыс. руб./ га, а рентабельность на 2 % (табл. 4).При постоянной основной обработке почвы орудием с наклонными стойками типа «Параплау», мелком дисковании бороной БДТ-3 и обработке фрезой ФБН-1,5 рентабельность возделывания культур в севообороте была самой низкой: меньше, чем в контроле (вспашка), на 26, 34 и 32 % соответственно.
Выводы. Плотность почвы в слое 0...20 см в вариантах с отвальной и комбинированной обработкой как после посева (1,10 и 1,11 г/см3 соответственно), так и перед уборкой (1,19 г/см3) была практически одинаковой. Запас продуктивной влаги после посева в среднем по культурам звена севооборота при комбинированной обработке (134,6 мм) и вспашке (136,0 мм) так же находился на одном уровне. Результаты статистического анализа показали, что снижение урожайности при комбинированной обработке (0,65 тыс. зерн. ед./га) было несущественно, в сравнении с постоянной вспашкой (контролем). При этом внесение удобрений обеспечивало достоверную прибавку, которая в среднем по вариантам составила 0,83 тыс. зерн. ед./га. Наиболее эффективной системой основной обработки почвы в пропашном звене севооборота озимая пшеница – кукуруза на зерно с экономической точки зрения было чередование обычной вспашки на глубину 20…22 см под озимую пшеницу и чизельной обработки на 23…25 см под кукурузу на зерно. Уровень рентабельности производства продукции в этом варианте составил 89 %.
1. Зеленский Н.А., Зеленская Г.М., Абрамов А.А. Приемы биологизации при возделывании кукурузы на светло-серых лесных почвах Нижегородской области // Земледелие. 2019.№ 8. С. 3-5. DOI:https://doi.org/10.24411/0044-3913-2019-10801.
2. Usingresourceandenergy-saving technologies in agricultural production as a direction of raising energy efficiency of rural territories / I.O.Yasnolob, T.O.Chauka, O.O.Gorb, et al.// Ukrainian journal of ecology. - 2019. - T. 9.- No.1. - Pp. 244-250.
3. Шмалько И.А., Багринцева В.Н. Густота стояния растений - один из основных факторов высокой урожайности гибридов кукурузы // Земледелие. 2019. № 1. С. 21-23. DOI:https://doi.org/10.24411/0044-3913- 2019-10106.
4. Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на динамику влажности почвы, водопотребление и урожайность кукурузы при выращивании на силос / В.Н.Фомин, М.М. Нафиков, В.В. Медведев и др.// Достижения науки и техники АПК. 2017. №12. С. 12-16.
5. Дьяченко Е.Н., Шевелев А.Т. Влияние извести и минеральных удобрений на урожайность кукурузы и содержание питательных элементов в серой лесной почве // Достижения науки и техники АПК. 2019. №6. С. 13-17.
6. Sweeney D.W. Tillage, Seeding Rate, and Fertilizer Placement for Corn Grown in Claypan Soil under Low-yielding Conditions // Crop forage &turfgrass management. 2016. T. 2. No. 1. Pp. 1-7.
7. Орлянский Н.А., Орлянская Н.А. Корреляционные связи урожая зерна у кукурузы // Кукуруза и сорго. 2019. №3. С.3-12. DOI:https://doi.org/10.25715/KS.2019.3.36880.
8. Усанова З.И., Мигулев П.И. Продуктивность гибридов кукурузы при программировании урожайности в условиях Верхневолжья // Достижения науки и техники АПК. 2019. № 3. С. 29-32. DOI:https://doi.org/10.24411/0235-2451-2019-10307.
9. Cociu A.I., Alionte E. Effect of different tillage systems on grain yield and its quality of winter wheat, maize and soybean under different weather conditions // Romanian agr. research. 2017. No. 34. Pp. 59-67.
10. Власова О.И., Смакуев А.Д., Трубачева Л.В. Влияние приемов основной обработки почвы на эффективность возделывания гибридов кукурузы в условиях Карачаево-Черкесской Республики // Земледелие. 2019. №7. С. 32-34. DOI:https://doi.org/10.24411/0044-3913-2019-10708.
11. Навальцев В.В., Никитин В.В., Соловиченко В.Д. Эффективность способов обработки и уровней удобренности на продуктивность кукурузы на зерно в Центрально-Черноземном регионе // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. №1 (43). Ч. 3. С. 21-24. DOI: https://doi.org/10.18454/IRJ.2016.43.101.
12. Ахметзянов М.Р., Таланов И.П. Влияние систем основной обработки почвы и фонов питания на продуктивность культур звена полевого севооборота // Достижения науки и техники АПК. 2019. №5. С. 10-13.
13. Шварц Г. Выборочный метод. Руководство по применению статистических методов оценивания. М.: Статистика, 2011. 216 c.
