Цель исследований – изучение влияния ранневесенних приемов обработки почвы на урожайность пшеницы яровой. Работу выполняли в 2017–2019 гг. в Ульяновской области. Почвенный участок представлен черноземом выщелоченным, среднемощным с содержанием гумуса 6,22 %, подвижного фосфора и калия по Чирикову – соответственно 198 и 121 мг/кг, рНсол – 6,4 ед., сумма поглощенных оснований – 46,4 мг.-экв./100 г. Схема полевого опыта предусматривала на фоне применения N50P16K16 изучение следующих вариантов допосевной обработки почвы: боронование + культивация; боронование; культивация. Плотность почвы (1,10…1,15г/см3) находилась на уровне благоприятных для пшеницы значений. Запасы продуктивной влаги в пахотном и метровом слое почвы перед посевом были существенно выше в варианте с боронованием – 54,3 и 152,4 мм. Отсутствие предпосевной культивации не повлияло на процессы нитрификации. Отмечена тенденция к увеличению биологической активности почвы (33,3 %) после боронования. В целом, опытные делянки были сравнительно чистыми от сорняков, поэтому существенной разницы не просматривалось. Урожайность яровой пшеницы во всех вариантах опыта была практически одинаковой 2,96…2,98 т/га. Наименьшие в опыте затраты отмечены в варианте с боронованием – 16614 руб./га, что на 6,5 % ниже, чем при классической предпосевной обработке почвы, себестоимость зерна в этом варианте составляла 5508 руб./т, или на 7,5 % меньше. Чистый доход по варианту боронование составил 3586 рублей с одного гектара, что на 55,7% выше классического варианта. Снижение производственных затрат приводило к увеличению рентабельности в этом варианте до 21,8 %.
The purpose of the research is to study the influence of early spring tillage techniques on the formation of spring wheat yield. The work was carried out in 2017-2019 in Ulyanovsk region. The soil area is represented by leached chernozem, medium-sized with a humus content of 6.22%, mobile phosphorus and potassium according to Chirikov – respectively 198 and 121 mg/kg, pHsol – 6.4 units, the sum of absorbed bases - 46.4 mg.-eq./100 g. The scheme of the field experiment provided for the study of the following options for pre-sowing tillage against the background of the use of N50P16K16: 1. Harrowing + cultivation; 2. Harrowing; 3. Cultivation. The soil density (1.10...1.15g/cm3) was found in favorable values for wheat, and did not worsen its condition. The reserves of productive moisture in the arable and meter layer of the soil before sowing were significantly higher than the harrowing option – 54.3 and 152.4 mm. The absence of pre-sowing cultivation did not affect the processes of nitrification in the soil. There is a tendency to a higher biological activity of the soil (33.3%) after harrowing. In general, the experimental plots were relatively clean of weeds, so there was no significant difference in the options. The yield of spring wheat in all variants of the experiment was almost the same 2.96...2.98 t/ ha. The lowest costs were observed on the harrowing option – 16614 rubles/ha, which was 6.1% lower than the classical pre-sowing tillage, and the cost of this option was 5508 rubles per ton of grain or 7.5% lower. The net income for the harrowing option amounted to 3,586 rubles per hectare, which is 55.7% higher than the classic option. The reduction in production costs led to an increase in profit and profitability of this option – 21.8%.
Введение. Ресурсосберегающие технологии, применяемые в адаптивном земледелии, не только повышают плодородность земель, но и позволяют увеличить доход с сокращением затрат на производство. Именно поэтому распространение таких технологий в различных севооборотах выступает необходимым условием развития агропромышленного комплекса [1, 2].По данным ряда авторов, исключение или уменьшение количества ранневесенних обработок позволяет избежать переуплотнения пахотного слоя, создавать благоприятные условия для более раннего и полного появления всходов сорняков [3, 4]. В связи с этим проводимая работа по возделыванию яровой пшеницы с элементами ресурсосбережения в предпосевной период, обеспечивающими снижение расходов, имеет важное теоретическое и практическое значение.Цель исследований – изучение влияния ранневесенних приемов обработки почвы на формирование урожайности яровой пшеницы. Условия, материалы и методы. Работу выполняли в Ульяновском НИИ сельского хозяйства в 2017–2019 гг. на опытных полях отдела земледелия. Схема опыта предполагала на фоне применения N50P16K16 изучение следующих вариантов допосевной обработки почвы: 1. Боронование + культивация; 2. Боронование; 3. Культивация.В опытах применялись азотные удобрения в дозе N34 после боронования в виде аммиачной селитры и сложные азофоска – N16Р16К16 при севе. Объектом исследований являлась яровая пшеница сорта Экада-70 с высевом семян 5,5 млн. шт./га.Территория опытного поля 4,0 га, учетная – 150 м2, повторность трехкратная со систематическим размещением делянок. Опыт заложен тремя закладками во времени и в пространстве.Почва опытного участка – чернозем выщелоченный, среднемощный, среднесуглинистый со следующей агрохимической характеристикой: рНсол − 6,4 ед.; сумма поглощенных оснований – 46,4 мг-экв./100 г, содержание гумуса(по Тюрину) − 6,22 %, подвижных (по Чирикову) P2O5 – 198 мг, K2O – 121 мг/кг.Осенью проводили лущение стерни дисковым лущильником ЛДГ-10 и вспашку ПН-4,35 на глубину 23…25 см.Весной, при достижении физической спелости почвы в соответствие со схемой опыта выполняли боронование зяби орудием БЗТС-1,0, а предпосевную культивацию орудием КПС-4,0 на глубину 5…6 см. Посев яровой пшеницы сорта Экада-70 осуществляли в начале первой декады мая агрегатом универсальным посевным АУП-18,07 на глубину 5…6 см с нормой высева семян 5,5 млн. шт./га. Дополнительное прикатывание после посева не проводилось.В борьбе с сорной растительностью применяли гербицид Аметил, ВРК в дозе 0,7…1,5 л/га в фазу кущения механизированным способом (МТЗ-80+ОП-2000). Уборку проводили однофазным способом комбайном Сампо-500.Урожайность зерна приводили на 100 %-ную чистоту и 14 %-ную влажность (ГОСТ 27548-97).Влажность почвы определяли методом высушивания в термостате при температуре 105 °С до постоянной массы (ГОСТ 27548-97) [5], плотность почвы (в г/см3) – методом режущих колец, путем отбора проб с ненарушенным сложением, в фазе полной спелости культуры [6], содержание нитратного азота определяли по Тюрину и Кононовой, подвижного фосфора и калия – по Чирикову. . Биологическая активность определялась методом льняных полотен «аппликаций» за период вегетации посев – уборка в трех повторениях [7]. Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа в изложении Б. А. Доспехова [8].Экономическую эффективность приемов рассчитывали по технологическим картам на 100 га. Нормы и расценки использовались за 2019 год действовавших в Ульяновском НИИСХ – филиале Самарского НЦ РАН.Сумма эффективных температур выше +5 °С за апрель–сентябрь в 2017 г. составляла 1532 °С при климатической норме 1762 °С, сумма осадков – соответственно 396 и 307 мм, ГТК – 1,4 при среднем многолетнем значении 1,0. В 2018 г. сумма температура за вегетацию достигала 2783 °С, осадков – 129 мм при ГТК 0,5. В 2019 г. величины этих показателей составляли соответственно 2277 °С, 276 мм и 0,8 ед. В целом метеорологические условия позволяют ежегодно собирать устойчивые урожаи зерна, но обеспечение их стабильности сдерживают часто повторяющиеся засухи (раз в три–четыре года). Результаты и обсуждение. Увеличение плотности почвы от оптимальной может приводить к снижению урожайности зерновых культур. Если величина этого показателя находится в пределах оптимальных значений, то она не оказывает существенного влияния на продуктивность сельхозкультур [9, 10].В наших опытах плотность почвы находилась на уровне 1,10…1,15 г/см3, где наиболее плотной она была на контрольных вариантах (боронование + культивация) (табл. 1). Таблица 1– Запасы продуктивной влаги в почве и ее плотность в зависимости от приемов предпосевной ее обработки, среднее за 2017–2019 гг.ВариантЗапасы продуктивной влаги, ммПлотность почвы, г/см3Перед посевомФаза трубкованиефаза полной спелостиСлой почвы, см0-300-1000-300-1000-300-1000-30Боронование + культивация51,9135,124,797,830,0107,31,15Боронование54,3152,427,297,633,0104,71,10Культивация53,3144,625,198,632,3105,91,11НСР052,16,83,49,23,28,20,03 Наиболее рыхлое сложение почвы отмечали на вариантах боронование – 1,10 и культивация – 1,11 г/см3, а на контроле она пребывала в наиболее уплотненном состоянии 1,15 г/см3 и была достоверно выше. Тем не менее, во всех случаях она находилась в благоприятном интервале значений для яровых и не ухудшала состояние яровой пшеницы в течение вегетационного периода.Сокращение предпосевных обработок не оказало отрицательного действия на влагосодержание. Перед посевом запасы продуктивной влаги в пахотном и метровом слое при проведении только боронования были существенно выше, чем в варианте боронование + культивация, и составляли соответственно 54,3 и 152,4 мм. Запасы продуктивной влаги в фазы трубкования и полной спелости яровой пшеницы находились практически на одном уровне и существенной разности между вариантами не отмечено.Обеспеченность растений доступными питательными веществами служит одним из основных признаков, характеризующих эффективное плодородие, а процесс их образования и накопления выступает одним из главных условий формирования устойчивых урожаев [11, 12, 13]. Таблица 2– Содержание нитратного азота в слое 0…30 см и биологическая активность почвы в зависимости от приемов предпосевной ее обработки, среднее за 2017–2019 гг.ВариантСодержание N-NО3, мг/кг почвыБиологическая активность, %Перед посевомФаза трубкованиефаза полной спелостиБоронование+культивация42,621,414,531,9Боронование41,420,115,333,3Культивация44,121,016,931,5НСР05Fф<F05Fф<F05Fф<F05Fф<F05 Отсутствие предпосевной культивации не повлияло на процессы нитрификации. Нитратов в вариантах с культивацией накопилось столько же, сколько и без ее проведения, во все фазы развития пшеницы (табл. 2). Перед посевом нитратного азота по вариантам составило 41,4–44,1, в фазе трубкование 20,1–21,4, созревания зерна пшеницы 14,5–16,9 мг/кг без существенных различий между вариантами.Почва состоит из живых и неживых организмов, поэтому там происходят различные биохимические процессы. Активность процессов во многом зависит от внешнего воздействия и в большей степени это происходит от обработок почвы различными орудиями [14,15,16].В наших исследованиях биологическая активность варьировала от 31,5 до 33,3%, а проведенный дисперсионный анализ не показал достоверных различий между вариантами.Бессменное возделывание зерновых или неправильное их чередование в севооборотах, а также некачественная основная и предпосевная обработки почвы ведут к увеличению засоренности полей практически всеми видами сорняков. Их численность выступает одним из важнейших факторов, оказывающих влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур [17, 18, 19]. В структуре агрофитоценоза яровой пшеницы в нашем опыте отмечали как малолетние, так и многолетние сорные растения (табл. 3). Таблица 3– Влияние приемов предпосевной обработки почвы на засоренность посевов яровой пшеницы, среднее за 2017–2019 гг.Вариант Количество сорняков, шт./м2Масса сорняков, г/м2малолетнихмноголетнихмалолетнихмноголетнихБоронование+культивация8,92,329,418,3Боронование8,02,527,215,6Культивация9,22,534,613,8НСР051,30,69,25,6 На сравнительно чистых полях от сорной растительности приемы предпосевной обработки почвы не оказали влияния на их количество и массу сорняков, поэтому не отмечено и существенной разницы по вариантам.Многочисленными исследованиями установлено, что выполняемые различные технологические операции в весенний период при возделывании сельскохозяйственных культур изменяют водный, воздушный и питательный режимы, влияя тем самым на их рост, развитие и урожайность. В зависимости от почвенно-климатических условий это воздействие проявляется по-разному [20,21].Наиболее высокая в опыте продуктивность пшеницы была получена в 2017 и 2019 гг., по сравнению с 2018 г., где за вегетационный период выпало на 58% меньше осадков от нормы (табл. 4). Таблица 4 – Урожайность яровой пшеницы в зависимости от весенней предпосевной обработки почвы (среднее за 2017–2019 гг.), т/га, ВариантГоды201720182019Среднее за 2017-2019Боронование+культивация3,232,293,402,97Боронование3,272,283,412,98Культивация3,202,353,332,96НСР0,50,140,220,26 Так, в 2017 г. урожайность пшеницы варьировала от 3,20 до 3,27, в 2018 г. – от 2,28 до 2,35 и в 2019 г. – от 3,33 до 3,41 т/га. При этом установлено, что существенной разницы между весенними предпосевными обработками на урожайность пшеницы не наблюдалось.В среднем же за три года урожайность по всем вариантам была практически одинаковой – 2,96…2,98 т/га. При возделывании яровой пшеницы, наименьшие затраты наблюдались при бороновании – 16614 рублей с гектара (табл. 5). Таблица 5 – Экономический эффект весенних приемов обработки почвы под яровую пшеницу (среднее за 2017–2019 гг.)ВариантПроизвод-ственные затраты, руб./гаЧистый доход, руб./гаСебестои-мость, 1 т зерна, руб.Рента-бель-ность, %Боронование+культивация176972303595913,0Боронование166143586550821,8Культивация171672833580016,5 Наибольшие производственные затраты были отмечены при использовании традиционной предпосевной обработки почвы 17697 руб./га. Отказ от предпосевной культивации затраты уменьшились на 6,1%, а от боронования только – 2,9%.Наибольший условно чистый доход был получен по варианту боронование 3586 рублей с одного гектара, что на 55,7% выше классической предпосевной обработки.Наименьшая себестоимость одной тонны зерна яровой пшеницы составила 5508 рублей по варианту боронование, где предпосевная обработка почвы велась без культивации или на 7,5% ниже, чем по обычной весенней обработки. Это объясняется в меньшей степени затратами на предпосевную обработку почвы по сравнению с обычной. Здесь чистый доход был выше на 1283 рубля и рентабельность данного варианта составила 21,8%.Выводы. При возделывании яровой пшеницы на тяжелосуглинистых черноземах, на чистых от сорной растительности площадях и хорошем качестве зяби рекомендуется использовать посевной агрегат АУП-18,07, при котором можно исключить две операции: культивация и прикатывание. Такой подход связывает экономические, эффективные и экологические взгляды с выращиванием устойчивого урожая. Это позволит сохранить почвенное плодородие, сократить затраты на 6,1% при получении пшеницы яровой с наименьшей себестоимостью – 3586 рублей за тонну, повысить производительность труда, за счет уменьшения операций в технологическом процессе и увеличить чистый доход и рентабельность соответственно на 55,7 и 21,8 %.