УДК 631.517 культиваторами (культивация); прополочными машинами (прополка)
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 %.
яровая пшеница (Triticum aestivum L.), боронование, культивация, агрофизические свойства почвы, урожайность, эффективность
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.
|
Вариант |
Запасы продуктивной влаги, мм |
Плотность почвы, г/см3 |
|||||
|
Перед посевом |
Фаза трубкование |
фаза полной спелости |
|||||
|
Слой почвы, см |
|||||||
|
0-30 |
0-100 |
0-30 |
0-100 |
0-30 |
0-100 |
0-30 |
|
|
Боронование + культивация |
51,9 |
135,1 |
24,7 |
97,8 |
30,0 |
107,3 |
1,15 |
|
Боронование |
54,3 |
152,4 |
27,2 |
97,6 |
33,0 |
104,7 |
1,10 |
|
Культивация |
53,3 |
144,6 |
25,1 |
98,6 |
32,3 |
105,9 |
1,11 |
|
НСР05 |
2,1 |
6,8 |
3,4 |
9,2 |
3,2 |
8,2 |
0,03 |
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.
|
Вариант |
Содержание N-NО3, мг/кг почвы |
Биологическая активность, % |
||
|
Перед посевом |
Фаза трубкование |
фаза полной спелости |
||
|
Боронование+культивация |
42,6 |
21,4 |
14,5 |
31,9 |
|
Боронование |
41,4 |
20,1 |
15,3 |
33,3 |
|
Культивация |
44,1 |
21,0 |
16,9 |
31,5 |
|
НСР05 |
Fф<F05 |
Fф<F05 |
Fф<F05 |
Fф<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./м2 |
Масса сорняков, г/м2 |
||
|
малолетних |
многолетних |
малолетних |
многолетних |
|
|
Боронование+культивация |
8,9 |
2,3 |
29,4 |
18,3 |
|
Боронование |
8,0 |
2,5 |
27,2 |
15,6 |
|
Культивация |
9,2 |
2,5 |
34,6 |
13,8 |
|
НСР05 |
1,3 |
0,6 |
9,2 |
5,6 |
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,
|
Вариант |
Годы |
|||
|
2017 |
2018 |
2019 |
Среднее за 2017-2019 |
|
|
Боронование+культивация |
3,23 |
2,29 |
3,40 |
2,97 |
|
Боронование |
3,27 |
2,28 |
3,41 |
2,98 |
|
Культивация |
3,20 |
2,35 |
3,33 |
2,96 |
|
НСР0,5 |
0,14 |
0,22 |
0,26 |
|
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.)
|
Вариант |
Производ-ственные затраты, руб./га |
Чистый доход, руб./га |
Себестои-мость, 1 т зерна, руб. |
Рента-бель-ность, % |
|
Боронование+культивация |
17697 |
2303 |
5959 |
13,0 |
|
Боронование |
16614 |
3586 |
5508 |
21,8 |
|
Культивация |
17167 |
2833 |
5800 |
16,5 |
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 %.
1. Столяров В. И., Каштанов А. А.Энерго-ресурсосберегающие технологии возделывания яровой пшеницы // Земледелие. 2006. № 1. С. 9-10.
2. Кирдин В. Ф. Агротехнологии противодействуют засухе // Земледелие.2010. № 2. С. 7-9.
3. Изменение агрофизических свойств выщелоченного чернозема в зависимости от минимизации основной обработки почвы / М. М. Ильясов, И. М. Суханова, Л. М. Х. Биккинина и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. № S4-1 (55). С. 42-47. doi:https://doi.org/10.12737/2073-0462-2019-38-42.
4. Лукманов А. А., Логинов Н. А., Сафиолин Ф. Н. Технологии возделывания яровой пшеницы на выщелоченных черноземах среднего Поволжья // Агрохимический вестник. 2022. № 1. С. 3-7. doihttps://doi.org/10.24412/1029-2551-2022-1-001.
5. Роде А. А. Основы учения о почвенной влаге. Методы изучения водного режима почв. Л.: Гидрометиздат, 1969. 287 с.
6. Федоровский М. Т. К вопросу о глубине вспашки черноземов под озимые культуры в степи Украины // Почвоведение. 1985. № 2. С. 16-31.
7. Звягинцев Д. Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1987. 256 с.
8. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Книга по Требованию, 2012. 352 с.
9. Перфильев Н. В., Вьюшина О. А. Агрофизические и агрохимические свойства темно-серых лесных почв при различных системах основной обработки // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2021. Т. 51. № 3. С. 15-23. doi:https://doi.org/10.26898/0370-8799-2021-3-2.
10. Сабитов М. М., Шарипова Р. Б. Эффективность способов обработки почвы и средств химизации в зернопаровом севообороте // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 10. С. 31−34.
11. Шакиров Р. С., Бикмухаметов З. М., Хисамиев Ф. Ф. Ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в экологически сбалансированной системе земледелия // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2017. Т. 12. № 4(46). С. 54-60. doi:https://doi.org/10.12737/article_5a5f067e35f239.84017453.
12. Возделывание яровой твёрдой пшеницы в условиях неустойчивого увлажнения Оренбургского Предуралья / В. Ю. Скороходов, А. А. Зоров, Н. А. Максютов и др. // Земледелие. 2022. № 1. С. 19-22. doi:https://doi.org/10.24412/0044- 3913-2022-1-19-22.
13. Эффективность азотных удобрений при возделывании яровой пшеницы на супесчаных почвах / П. В. Лекомцев, Т. С. Рутковская, А. В. Пасынков и др. // Плодородие. 2022. № 1(124). С. 9-13. doi:https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.124.03.
14. Биологическая активность чернозема обыкновенного через 5 лет после прекращения агрогенной обработки / А. С. Собина, Э. А. Хачиков, А. Н. Шмараева и др. // Агрохимический вестник. 2022. № 1. С. 22-26. doi:https://doi.org/10.24412/1029-2551-2022-1-005.
15. Синеговская В. Т., Банецкая Е. В. Микробоценозный состав луговой черноземовидной почвы в посевах сои и пшеницы при длительном внесении удобрений // Плодородие. 2022. № 1(124). С. 46-49. doi:https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.124.12.
16. Опыт оценки деградации дерново-подзолистых почв при помощи микробиологических показателей (на примере агрохозяйства Калининградской области) / О. А. Макаров, В. С. Красильникова, Е. Н. Кубарев и др. // Агрохимический вестник. 2021. № 1. С. 13-18. doi:https://doi.org/10.24412/1029-2551-2021-1-003.
17. Сабитов М. М., Науметов Р. В. Влияние засоренности посевов овсюгом и осотом желтым на урожайность яровой пшеницы в условиях лесостепи Среднего Поволжья // Зерновое хозяйство России. 2022. № 1(79). С. 70-76. doi:https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-79-1-70-76.
18. Simulating soil organic carbon in a wheat-fallow system using the daycent model / P. Bista, S. Machado, R.Ghimire, et al. // Agronomyjournal. Vol. 108. No. 6. P. 2554-2565.
19. Технологии интенсивного зернопроизводства и защита растений / С. С. Санин, Б. И. Сандухадзе, Р. З. Мамедови др. // Защита и карантин растений. 2021. № 5. С. 9-16. doihttps://doi.org/10.47528/1026-8634_2021_5_9.
20. Синещеков В. Е., Васильева Н. В., Дудкина Е. А. Экономическая эффективность производства зерна // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018. Т. 13. № 4 (51). С. 160-167. doi:https://doi.org/10.12737/article_5c3de3a7e063f6.62004014.
21. Сабитов М. М. Экономическая эффективность технологий возделывания культур в зернопаровом севообороте // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 2. С. 13-18. doi:https://doi.org/10.24411/0235-2451-2021-10202.
