Отраслевая сеть инноваций в АПК

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ​

Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Титульный лист и исполнители

РЕФЕРАТ

Отчет 169 с., 34 рис., 40 табл., 79 источников, 17 приложений.

Аналитический обзор развития НУЛЕВЫХ ОБРАБОТОК. результаты многолетних стационарных исследований по разработке технологий сберегающего земледелия, экономическое обоснование ресурсосберегающих технологий, создание СЕВООБОРОТОВ для ПРЯМОГО ПОСЕВА.

Объектами исследования служили черноземные почвы степной зоны и их плодородие, зерновые, зернобобовые, масличные и кормовые культуры и ресурсосберегающие технологии их возделывания.

Цель данной работы состояла в разработке и рекомендациях производству наиболее эффективных севооборотов для технологии прямого посева в различных почвенно-климатических зонах Оренбургской области.

В работе приведены результаты комплексных исследований в многолетних стационарах по влиянию 4 различных по степени минимализации систем обработки почвы на изменение плодородия почв, эффективность использования зональных ресурсов увлажнения, фитосанитарное состояние и продуктивность посевов. Рассчитана экономическая эффективность возделывания основных сельскохозяйственных культур по технологии сберегающего земледелия.

Разработаны и предложены производству севообороты эффективные при выращивании культур по ресурсосберегающим технологиям и прямого посева на черноземных почвах степной зоны Южного Урала. Выявлено влияние различных способов основной обработки почвы, прямого посева и технологий посева на формирование урожая полевых культур, предложены эффективные технологические приемы выращивания сельскохозяйственных культур.

В результате научного исследования представлен научный отчет содержащий:

– аналитический обзор сберегающего земледелия для повышения плодородия почв и обоснование целей и задач исследований;

– детально раскрыты условия проведения исследований;

– изучено влияние ресурсосберегающих технологий выращивания полевых культур и севооборотов с прямым посевом на плодородие почвы, эффективное использование влаги полевыми культурами и их продуктивности;

– представлены экономическая эффективность возделывания сельскохозяйственных культур по технологии сберегающего земледелия, а также наиболее эффективные технологические приемы выращивания сельскохозяйственных культур при использовании нулевых обработок.

–даны рекомендации производству наиболее эффективных севооборотов для технологии прямого посева для Западной, Центральной и Восточной почвенно-климатических зон Оренбургской области.

Введение

Современные мировые тенденции развития сельского хозяйства предъявляют определенные требования к широкому внедрению в стране новых технологий, одним из главных условий которых является обеспечение устойчивости агроэкосистем и сохранение плодородия почвы, чему во многом способствует освоение технологии прямого посева.

В Оренбургском ГАУ в течение 30 лет ведутся широкомасштабные исследования по разработке ресурсосберегающих технологических комплексов возделывания широкого набора сельскохозяйственных культур, биологических способов воспроизводства почвенного плодородия, изучению эффективности современных машин и оборудования, в т.ч. и для системы нулевой обработки почвы, результаты которых и нашли отражение в данном отчете.

Одним из ключевых элементов системы нулевой обработки почвы является севооборот. При отсутствии механической обработки почвы значение севооборотов возрастает многократно. Для проектирования схем севооборотов в хозяйствах, где используется нулевая обработка необходимо придерживаться принципа ежегодного чередования злаковых и широко-листных культур, смены культур теплого и холодного периода, а также принципа влияния предшественника на культуру — аллелопатия и синергизм. При соблюдении таких принципов неизбежно создаются синергетические связи с постепенным улучшением питательного режима, микробиологической активностью, количества и качества органического вещества, структурного и фитосанитарного состояния поля.

Эффективность таких севооборотов зависит не только от набора в нем с/х культур, но и от почвенно-климатических условий, где он используется.

В связи с этим, целью нашей работы является разработка и рекомендации производству наиболее эффективных севооборотовдля

технологии прямого посева для различных почвенно-климатических зон Оренбургской области.

Задачи исследований:

— провести комплексные исследования по разработке ресурсосберегающих технологий выращивания полевых культур в различных севооборотах;

— изучить влияние культур на агрофизические и агрохимические показатели плодородия черноземов;

— установить закономерности накопления и расходования влаги, фитосанитарное состояние посевов в зависимости от изучаемых агроприемов;

— определить продуктивность и качество растениеводческой продукции в зависимости от изучаемыхагроприемов;

— выявить наиболее оптимальные технологические приемы по величине урожая и экономической эффективности возделывания полевых культур.

1 Обзор состояния изученности вопроса (развитие прямого посева, преимущества и недостатки нулевых обработок почвы)

Важнейшим элементом агротехнологий является основная обработка почвы, которая пройдя длительный путь развития от примитивных до современных интенсивных приемов, осталась самым значимым, самым трудоемким и самым проблематичным элементом систем земледелия (И.П. Макаров, 2003).

Вплоть до середины прошлого столетия практики и теоретики земледелия в подавляющем большинстве придерживались традиционных представлений о вспашке. К этому времени накопилось очень много негативных примеров о последствиях данного вида обработки на развитие эрозии и падения плодородия почв. Так, поданным Почвенного института им. В.В. Докучаева, запасы гумуса лучших в мире русских чернозёмах за 70 лет после распашки уменьшились почти на 250 т/га, водоудерживающая способность их сократилась на 500 – 600 т, а потенциальная урожайность – на 0,5 – 0,6 т/га сухого зерна в год. По мнению Саратовских учёных ежегодно чернозёмами теряется от 0,01 до 0,03 % гумуса, каштановыми почвами – от 0,01 до 0,02 %. За последние 30 лет содержание гумуса в почвах Саратовской области уменьшилось на 0,3-0,5 % (Системы земледелия Саратовской области, 1999).

Содержание гумуса в чернозёмах типичных тучных Оренбургской области снизилось с 12,5 до 9,5 %, обыкновенных – с 7,4 до 5,7 %, южных – с 7,1 до 5,6 %, и тёмно-каштановых – с 4,2 до 3,2 % (Е.В. Блохин, 1997).

Ежегодные потери гумуса при отвальной обработке бессменного пара достигали 3,4 т/га, а безотвальной – 1,7 т/га. За 12 лет пары потеряли 0,8 абсолютных процента гумуса, с 4,8 до 4,0 % (Н.А. Максютов, 2007).

По причине развития ветровой эрозии возникла необходимость замены вспашки плоскорезной обработкой. Однако применение почвозащитной технологии привели к тому, что за 50 лет после распашки целинных земель потери гумуса составили 30 % (В.Д. Двуреченский, 2006). Следовательно, глобальная проблема, связанная с деградацией почв при ее обработке до конца не была решена.

Новый толчок к внедрению альтернативных вспашке способов обработки почвы, которые впоследствии стали именоваться энерго- или ресурсосберегающими, дал энергетический кризис, разразившийся в начале 70-х годов. Поиск новых технологий возделывания сельскохозяйственных культур шёл не только по пути замены вспашки на безотвальную обработку, но и уменьшения глубины обработки и даже полного отказа от неё, которая позже получила название нулевой обработки почвы.

В современной отечественной и мировой практике из огромного количества ресурсосберегающих технологий наиболее распространёнными являются минимальная (Mini-till) и нулевая (No-till).

Mini-till технологии основаны на осенних одно или двукратных обработках дисковыми и плоскорежущими орудиями на глубину 5…14 см.

No-till технология — прямой посев в необработанную почву. М.К. Сулейменов дает следующее определение No-till: — это система земледелия, при которой полностью исключается обработка почвы под все культуры в течение длительного времени».

В разных странах она имеет различные названия. В Северной Америке она называется No-Till (notillage -без обработки), в Австралии — ZeroTill (нулевая обработка). Англичане и латиноамериканцы ее называют системой прямого посева.

No-till технология — это не просто новая система земледелия, призванная заменить традиционные и модернизированные системы землепользования. Это принципиально новая философия землепользования ХХI века. Она предполагает восстановление и дальнейшее развитие биологического круговорота питательных веществ в экологической системе «растение — почва», в которой главная роль принадлежит растениям возделываемых культур как поставщикам неиссякаемой энергии Солнца посредством механизма фотосинтеза органического вещества.

Сегодня No-till технология является более перспективным направлением, чем Mini-till по многим причинам, основные из которых:

-сохранение и более быстрое восстановление плодородия почвы;

-практически полное предотвращение водной и ветровой эрозии почвы;

-накопление влаги в почве и более эффективное её использование культурами, в итоге снижение зависимости урожая от погоды;

-экономия ресурсов – горючего, удобрения, трудозатрат, времени, снижение амортизационных затрат;

— увеличение урожайности культур за счёт вышеуказанных факторов.

По данной технологии сейчас в мире обрабатывается более 145 млн.га земель (Фридрих, Т, 2010).

Сам термин «No-till» в переводе с английского означающий – «не пахать», пришел к нам из Северной Америки. История данной технологии началась в 1955 году в Англии, где специалисты компании Ай-си-ай изобрели гербицид паракват. В США впервые фермер Гари Анг применил эту технологию в 1962 году в штате Кентукки, чем заслужил титул основателя No-till.

В нашей стране впервые на постсоветском пространстве в 2000 году, были заложены опыты по изучению технологии no-till в Карагандинском НИИ растениеводства и селекции. На Украине в холдинге «Агро-Союз» практическое освоение no-till начато в 2001 году, а в Кустанайском НИИ сельского хозяйства — с 2005 года.

Сегодня в освоении прямого посева в России лидирующие позиции занимают Белгородская область и Ставропольский край. После засухи 2010г. активизировался процесс внедрения нулевой технологии и в других регионах (Волгоградской, Оренбургской, Самарской, Саратовской областях, Алтайском и Краснодарском краях). Из стран СНГ активнее внедрение прямого посева происходит в Казахстане.

Тем не менее, не смотря на столь значительные сроки, не прекращаются споры об эффективности данной технологии. Одни считают ее высокоэффективной, способствующей росту урожайности и экономической эффективности растениеводства, другие, напротив, — неприемлемой для почвенных и климатических условий нашей страны. Зачастую ученые, опираясь на данные своих научных исследований, обосновывают непригодность этой технологии (Солодовников А.П. и др.,2015), в то время как производственники в этих же условиях много лет подряд получают по ней хорошие результаты (Сафиулин М.Р., 2015).

Так профессор, доктор сельскохозяйственных наук, сотрудник Нижне-Волжского НИИСХ А.М. Беляков считает, что переход на нулевые технологии несёт в себе определенный риск и по этой причине требуются дополнительные исследования в различных почвенно-климатических зонах.

Главным звеном No-till является севооборот, определяющий успех контроля над численностью сорняков, развитием болезней, вредителей и в целом эффективность производства растениеводческой продукции. Этот вопрос в Оренбургской области ранее не изучался.

Нерешенным остается вопрос о целесообразности периодического глубокого рыхления почвы в ресурсосберегающих технологиях, с целью разуплотнения почвы и увеличения тем самым её водопроницаемости. Так как при длительном применении нулевых и мелких обработок происходит переуплотнение слоя почвы от 5-10 см до 20-30 см, образуется сплошная «плужная» подошва. Но как предполагают ряд ученых, включение в севооборот культур со стержневой корневой системой (подсолнечник, рапс, и др.) позволит её устранить. К тому же, по мнению исследователей, покрытие поверхности почвы органической мульчей (незерновой частью урожая) способствует активному разуплотнению почвы.

При использовании нулевых технологий проблемы эрозионного характера и деградации почв решаются практически полностью. Об этом свидетельствую целый ряд исследований у нас и за рубежом(Sturnyetal., 2007; PhillipsandYoung, 1973; ReicoskyandCrovetto, 2014; Байбеков, 2018).

Однако этот процесс очень сложный, поскольку связан с преодолением ряда недостатков. Главный из которых – повышение засоренности посевов. Переход на «нулевые» и безотвальные технологии приводит к росту засоренности посевов полевых культур в сравнении с традиционной отвальной. Об этом свидетельствуют многочисленные исследования зарубежных и отечественных ученых (В.И. Румянцев, 1967; Н.А. Максютов, 1985, 1999; Н.С. Немцев, 1989; Г.И. Баздырев, 1990, 1991; А.А. Борин, 1995; Ю.И. Бочаров, 1995; В.М. Новиков, 1996; Н.В. Терфильев, 1998; А.В. Кислов, 2001, 2003; З.М. Азизов, 2006;R.O. Cannel, 1985; T.J. Brassungton, 1987).

Но надо сказать, что этот недостаток в настоящее время достаточно успешно устраняется с помощью гербицидов, подбором и правильным чередованием культур, регулированием сроков и норм посева и другими способами.

Большую, чем засоренность посевов, проблему при внедрении ресурсосберегающих технологий представляет уплотнение почвы. Уплотнение почвы – это физическая форма деградации почвы, которая изменяет структуру почвы и влияет на её продуктивность (Muelleretal., 2010). Особенно сильно культуры снижают свою продуктивность при достижении почвой критического значения плотности. Критические значения – это такие их величины, которые в результате деградационных процессов достигают условно необратимого уровня изменения, снижающего общий уровень плодородия почв (Медведев, 1990).Критические значения плотности черноземов составляют величины более 1,35 г/см3в тяжелосуглинистых и более 1,30 г/см3в легкоглинистых разновидностях (Кузнецова etal., 1990).

Варьирование плотности почвы напрямую зависит от способа обработки почвы. Так, в 13-летнем опыте, проведенном на северо-востоке Турции в условиях семиаридного климата, со среднегодовой температурой воздуха 5,6 °С и количеством осадков 427 мм, т. е. очень близкого к климату в рассматриваемой зоне, плотность на вспаханном участке в слое 0…30 см составляла 1,25 г/см3, при минимальной обработке – 1,24 г/см3, в варианте No-till – 1,29 г/см3 (Gozubuyuketal., 2014).

Уплотнение почвы считается важной проблемой, поэтому объёмная масса входит в число самых значимых показателей, используемых для оценки воздействия обработки на почву и урожайность (Bellotti, 2014). Плотность интегрирует в себе целый ряд показателей плодородия почвы, с которыми у неё имеется тесная зависимость. Она коррелируют с пористостью, а значит с гидрологическими процессами (сток, скорость инфильтрации и водоудерживающая способность) и аэрацией (Schoenholtzetal., 2000), притом, что определяется простыми, быстрыми и недорогими методами.

Например, после 40 лет применения тяжелых машин в США многие почвы стали плотнее на 20 %, ежегодные убытки от этого, по оценке ученых, превысили 1 млрд. долларов (Г.Л. Тышкевич, 1991).

На увеличение плотности почвы при мелких и нулевых обработках, в сравнении со вспашкой, указывают подавляющее большинство исследователей и практиков (А.И. Пупонин, 1989; Г.И. Казаков, 1997; С.К. Мингалев, 2004; З.М. Азизов, 2006 и др.).

В тоже время ряд авторов считают, что увеличение плотности пахотного слоя почвы при использовании минимальной обработки не приводит к снижению урожайности, поскольку объемная масса почвы остается в пределах оптимальных для большинства культур значений. Сложности возникают при применении минимальной обработки в качестве системы обработки почвы в севооборотах. Дело в том, что при систематическом многократном воздействии почвообрабатывающей техники и особенно ходовых систем тракторов на почву происходит накопление и сохранение остаточной деформации. Причем это явление носит кумулятивный характер и идет быстрее, чем процесс разрыхления почвы под воздействием природных факторов (Н.С. Матюк, 1999). С этим согласны и вышеуказанные авторы.

С 90-х годов в России наметилась тенденция к переходу на технологии мульчированного и прямого посева. Так, с 1998 года начала работать программа «Совершенствование производства зерна в Самарской области с применением ресурсосберегающих технологий». Экономический анализ показал, что внедрение этих технологий позволило хозяйствам снизить нагрузку на использование техники в расчете на 100 га до 1300 ч, что в 2,4 раза ниже, чем по традиционной технологии. Расход топлива составил 30 л/га или в 2 раза меньше, чем в среднем по области (Л.В. Орлова, 2004).

Развитие ресурсосберегающих технологий в мировом масштабе является устойчивой тенденцией.

Рост площадей под ресурсосберегающими технологиями носит ярко выраженный экспоненциальный характер. В настоящее время в мире около 300 млн. га обрабатывается по минимальным технологиям и около 100 млн. га – по нулевой. В Великобритании, Германии, Франции и других европейских странах минимальная обработка почвы и прямой посев применяется на 32 % площадей, в Северной Америке – на 60 %, в Австралии – на 90 %., а в России – менее чем на 2 %. Но применяемые у нас технологии крайне упрощены вследствие тяжелого финансового положения хозяйств, низкой технологической оснащенности.

Резервом роста урожайности является наиболее полная реализация потенциальной продуктивности возделываемых сортов, эффективное использование почвенно-климатических ресурсов. Последний из них, следует рассматривать как один из наиболее важных факторов сельскохозяйственного производства. Эти ресурсы ограничены, и они должны использоваться для выращивания специфических культур в конкретных условиях.

Недостаточная влагообеспеченность территории Оренбургской области определили следующий набор культур: пшеница (яровая и озимая), рожь озимая, ячмень, овес, горох, просо, сорго на зерно, подсолнечник.Но даже у этих достаточно засухоустойчивых культур фактическая урожайность остается на низком уровне. Среднемноголетняя урожайность яровой пшеницы в центральной зоне области составляет 11,4 ц/га с колебаниями от 5 до 20 ц/га.

Увеличение и стабилизация производства зерна является по-прежнему приоритетной задачей растениеводства, поэтому разработка стратегических задач развития отрасли в условиях глобального и регионального изменения климата, а также экономических условий имеет важнейшее значение.

Урожайность зерновых и зернобобовых культур в Оренбургской области остается на недостаточно высоком уровне при средней урожайности зерновых культур не превышающей 10 ц/га. В среднем за последние 10 лет в области она составила 9,8 ц/га (табл.1)

Таблица 1 -Динамика урожайности яровых зерновых и зернобобовых культур в Оренбургской области

Годы 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Урожай -ность, ц/га 11,6 7,5 8,9 8,2 9,9 10,2 11,7 12,8 8,0 8,9

Одной из основных проблем получения стабильных урожаев в Оренбургской области являются неблагоприятные погодные условия.Система No-Tillв перспективе должна сделатьрастениеводство управляемым, прогнозируемым и экономически эффективным. При нынешней организации сельского хозяйства урожай на 80% зависит от природы. При системе No-Till влияние погоды и климата на эффективность растениеводства сведено к 20%. Остальные 80% приходятся на технологии и управление в сельском хозяйстве, объединенные в одну систему.

Засуха в последние несколько лет в Оренбуржье в наибольшей степени отразилась на урожайности яровых зерновых культур и основная часть валового сбора зерна, особенно в условиях 2016 г., получена за счет озимых, их доля составила 1 млн. 64,1 тыс. тонн, или 32% от общего валового сбора.В 2020 году достигнут областной рекорд по сбору озимых культур − 2 млн.051,0 тыс. тонн при средней урожайности 27,9 центнера/га или 55 % от общего намолота зерновых.

Министерство сельского хозяйства Оренбургской области характеризует состояние отрасли растениеводства области в последнее время как стабильное. Одну из основных причин стабилизации производства оно видит в широком применении в области энерго и влагосберегающиих технологий, которые позволяют снижать себестоимость производства.

По этой причине,направление, взятое на внедрение нулевых обработок в специально созданных для этого севооборотах, призвано полнее использовать внутренние биологические ресурсы воспроизводства почвенного плодородия, рационально применять техногенные ресурсы, повышать эффективность зональных условий увлажнения и имеющегося производственного потенциала.

2 Условия проведения исследований

2.1 Местоположение и почвенная характеристика опытного участка

Основные стационарные опыты заложены на опытном поле ОГАУ, расположенном в 15 километрах восточнее города Оренбурга на правом берегу реки Урал на юго-восточной окраине Оренбургского Предуралья. Территория хозяйства расположена на обширной волнисто-увалистой равнине, приподнятой на 200-400 м над уровнем моря, с водораздельными увалами и грядами Общего Сырта, чередующимися с обширными выровненными пространствами террас крупных рек. По характеру геолого-геоморфологического строения, климатическим условиям, характеру почвообразующих пород и почвенному покрову территория землепользования ОГАУ является типичной для зоны южных степей Оренбургского Предуралья.

Опытный участок расположен в основании очень пологого склона Урало — Сакмарского водораздела. Уклон не превышает 0,5-1,1°и направлен на юго-восток к террасе реки Урал.

Почвообразующей породой опытного участка является делювий пермских отложений. Гранулометрический состав делювиальных отложений изменяется от супесчаного до глинистого. Характерной особенностью их является высокаякарбонатность, новообразования карбонатов представлены мицелием и белоглазкой. Содержание карбонатов колеблется от 15,3 до 23,2%. Высокаякарбонатность пород обусловливает слабощелочную реакцию почвы (рН 7,2-7,8). Содержание аниона НСО3 составляет 0,280 – 0,340 мг/экв на 100 г почвы. Сумма водорастворимых солей не превышает 0,11 %, что свидетельствует об отсутствии засоления.

Содержание гумуса в слое почвы 0-25см опытного участка колеблется от 3,1 до 4,4%. Почвы обеспечены в средней степени фосфором (19-28 мг/кг почвы); в средней (217-290 мг/кг почвы) и повышенной степени (311-400мг/кг почвы) подвижного калия, но в очень низкой и низкой степени нитратным азотом (2,3-7,0 мг/кг почвы).

Из микроэлементов для почв опытного участка характерно очень низкое содержание меди (0,11-0,20 мг/кг почвы); марганца – (5-13 мг/кг почвы); а также низкое и среднее содержание цинка – (0,4-0,7 мг/кг почвы).

Почва опытного участка — чернозем южный карбонатный среднемощный тяжелосуглинистый.

2.2 Погодные условия за период исследований

В осенний период 2011 года выпало много осадков, особенно в сентябре – 67 мм, что вдвое больше нормы. Осадки в зимний период были небольшими, за ноябрь-апрель сумма составила всего 110 мм. В мае и июле выпало соответственно 20 и 42 мм, что послужило хорошим дополнением влаги.

Осенний период 2012 года был благоприятным по увлажнению, осадков выпало в сентябре 35 мм, октябре – 17 и ноябре – 46 мм. Октябрь и ноябрь были теплее обычного. В апреле также осадков было меньше нормы – 22 мм против 25 мм, а температура воздуха была выше нормы на 5,2оС в мае — на 1,5оС. Осадков в мае выпало 11 мм при норме 41 мм. Нарастание температуры продолжилось в июне и июле, число дней с относительной влажностью менее 30% составили за май – июль – 60 дней при дефиците осадков.

Конец июля и начало августа оказались дождливыми, и за два месяца в сумме выпало 181мм осадков.

Таким образом, 2012-2013 год характеризовался весенне-летней засухой, осадков выпало за год 462 мм против 367 мм по норме, но они выпали во второй половине лета, задержав уборку всех культур.

Осень 2013 года была дождливой, что способствовало хорошей влагозарядке, однако, отсутствие осадков в мае, в первой и третьей декадах июня, а также в июле 2014 года сказалось на величине урожая. По существу за весь период вегетации лишь во второй декаде июня выпало 34,0 мм. За весь летний период май-август сумма осадков составила 63 мм, но половина из них выпала в неусвояемой форме, не превышающей 5-6 мм и быстро испарившихся с поверхности почвы.

За осень 2014 года в почве на опытном участке накопилось небольшое количество продуктивной влаги, так как выпало всего лишь 46 мм осадков. В целом зима 2014-2015года была теплее обычного, в декабре на 3,4°С, в январе на 2,1°Си феврале на 3,6°С.За зимний период сумма осадков была приближена к среднемноголетним значениям. Это привело к тому, что в марте запасы влаги в почве были очень низкими. Но благодаря обильным осадкам – 97мм, выпавшим за период апрель-май 2015 года, сложились благоприятные условия для прорастания и развития сельскохозяйственных культур. Особенностью погодных условий марта было практически отсутствие осадков и повышенный температурный режим воздуха на 2,8°С выше нормы. В апреле превышение его нормы составило на 1,0°С, с максимальной температурой воздуха 25°С, на почве 16°С и обильным выпадением осадков, 47мм против 25мм. Число суховейных дней составило 6, в основном в третьей декаде. Май характеризовался большим количеством выпавших осадков. В третьей декаде мая температура воздуха превышала норму на 5,4°С, с максимальной температурой на поверхности почвы 58°С и числом суховейных дней 7.

Условия увлажнения летнего периода 2015 года можно оценить как экстремальные. За июнь-август осадков выпало 77мм, что соответствует 67% от нормы. При этом показатели температуры воздуха в летний период превышали среднемноголетние значения в 0,5°С.

В целом за 2014-2015 сельскохозяйственные годы недобор осадков составил 75 мм (норма 367 мм) с превышением температуры воздуха 1,1°С.

Погодные условия 2015-2016 года были приближены к среднемноголетним показателям. За год выпало 359 мм осадков при среднемноголетнем значении 367.

Сложившиеся погодные условия весенне-летнего 2016 года можно считать аномальными, а сам сельскохозяйственный год – резко-засушливым. За июнь месяц выпало всего лишь 13 мм осадков при среднемноголетнем значении 39мм. В июле месяце также количество осадков было ниже нормы в два раза, а в августе, в период формирования зерна осадки практически отсутствовали – выпало всего лишь 2 мм.

Осень 2016 года была дождливой, что способствовало хорошей влагозарядке, однако, недостаток осадков в апреле и в 1-2 декадах мая, а также в августе 2017 года повлияло на развитие растений. По существу, за весь период вегетации лишь во второй декаде июля выпало 30,0 мм. В целом за 2016-2017 сельскохозяйственные годы количество осадков составило 375мм (норма 367 мм), что на 8 мм превысило среднемноголетние значения. Температуры воздуха в среднем за год также превысила среднемноголетние значения на 0,5°С.

За осень 2017 года и зиму, осадков выпало всего лишь 62% от среднемноголетних значений. За период май-август в 2018 году выпало 79мм осадков, что соответствует менее 50% нормы, а за год количество осадков составило 244 мм (норма 367 мм), что на 123 мм ниже среднемноголетних значений. Поэтому 2017-2018 сельскохозяйственный год можно охарактеризовать, как резко-засушливый. Температуры воздуха в среднем за год также превысила среднемноголетние значения на 1,5°С.

Погодные условия 2018-2019 года сложились следующим образом. Осенью 2018 года количество выпавших осадков было крайне мало. Зимой количество осадков соответствовало среднемноголетним значениям. За май 2019 года выпало 33 мм осадков, что соответствует 78% от нормы. Июнь был крайне засушливым, но в июле выпало 2,5 месячной нормы осадков. В августе количество осадков соответствовало норме, и запасы влаги в почве были достаточными для развития растений.

Температурные условия в период май-август были немного выше среднемноголетних значений на 0,7оС. При этом в мае температура превышала норму на 2,5оС.

В целом сложившиеся погодные условия за период май-август 2019 года можно оценить как благоприятные для роста и развития растений.

Осенние условия 2018 года и зимние 2019 года складывались следующим образом, осадков выпало 136 мм, что соответствовало 76% от среднемноголетних значений. За вегетационный период 2019 года сумма выпавших осадков составила 178 мм или 134 % от нормы.

Годовое количество осадков составило 365 мм, что на 7 мм превысило среднемноголетние значения (358мм). Температурный режим воздуха также превысил среднемноголетние значения на 1,1°С.

Условия увлажнения в период вегетации растений в 2019 году были благоприятными, так за период май-август выпало 178 мм осадков, при норме 133мм. Создавшиеся погодные условия дали возможность культуре сформировать хорошую вегетативную массу и урожай зерна.

Количество осадков за период сентябрь-апрель 2019-2020 года составило 206 мм, что на 19 мм меньше среднемноголетних показателей.

В мае 2020 года фактическая температура месяца по данным наблюдений была выше нормы на 1,8°, осадков выпало 30 мм (100% от нормы).

В июне норма среднемесячной температуры 20,6°. Фактическая температура месяца по данным наблюдений составила 20,1°, отклонение от нормы -0,5°. Осадков выпало: 21 мм. Эта сумма составляет 59% от нормы.

В июле температура по данным наблюдений оказалась выше нормы на +3,5°, а осадков выпало 8 мм. Эта сумма составляет 19% от нормы.

Температура Августа 2020 также оказалась выше среднемноголетних значений на 0,4°, и осадков выпало крайне мало 12 мм (42% от нормы).

В целом условия развития растений в период май-август 2020 года можно оценить как экстремальные, так как выпало всего лишь 71 мм осадков, что практически в два раза ниже среднемноголетних показателей. И это не могло не сказаться на урожайности сельскохозяйственных культур.

Таблица 2 – Количество выпавших осадков вгоды исследований, мм

Показатели, год Месяцы Сумма осадков за год
IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII
2011-2012 67 27 30 18 6 1 29 25 20 42 24 8 297
2012-2013 35 17 46 24 44 17 41 22 11 24 74 107 462
2013-2014 36 48 19 32 33 14 29 25 8 40 5 10 299
2014-2015 2 23 21 28 26 12 6 47 50 20 29 28 292
2015-2016 10 32 25 30 65 44 42 25 49 13 22 2 359
2016-2017 79 33 36 45 14 31 11 16 33 39 34 4 375
2017-2018 15 43 22 10 8 10 32 25 30 19 20 10 244
Среднемноголетние 32 39 29 26 19 18 24 25 41 39 41 34 367
2018-2019 15 37 27 10 26 21 29 22 33 6 105 34 365
2019-2020 37 15 10 35 45 30 10 24 30 21 8 12 277
Среднемноголетние 31 33 34 34 28 20 20 25 27 37 39 30 358

Таблица 3 – Среднемесячная температура вгоды исследований, оС

Показатели, год Месяцы Средне-месячнаятемперату-ра за год
IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII
2011-2012 14,9 6,6 -6,8 -11,7 -11,9 -16,9 -5,7 15,2 18,6 23,7 25,0 24,7 6,3
2012-2013 14,3 8,2 0,5 -10,7 -12,3 -10,9 -3,1 10,4 17,4 22,0 22,5 20,7 6,7
2013-2014 14,6 6,3 2,7 -7,1 -13,3 -15,8 -2,8 2,8 19,0 20,9 19,9 24,1 6,0
2014-2015 13,6 4,4 -4,0 -7,8 -12,7 -10,6 -4,6 6,2 14,5 24,3 21,5 19,2 5,4
2015-2016 13,1 3,9 -3,8 -9,2 -12,3 -3,9 -1,0 10,0 15,9 15,0 22,7 25,8 5,0
2016-2017 13,4 4,3 -4,1 -12,9 -11,5 -12,0 -4,7 6,8 14,3 18,2 22,7 23,0 4,8
2017-2018 16,4 5,3 0,9 -0,8 -13,6 -10,7 -8,6 6,6 16,6 18,7 25,5 20,8 5,8
Среднемноголетняя 13,4 4,0 -4,0 -11,2 -14,8 -14,2 -7,4 5,2 15,9 19,7 21,9 20,0 4,3
2018-2019 16,4 7,3 -4,3 -11,5 -12,7 -11,7 -1,0 8,4 17,8 21,5 22,3 18,8 6,0
2019-2020 11,2 8,9 -3,8 -6,4 -5,5 -5,5 1,5 7,5 17,0 20,1 25,8 20,7 7,6
Среднемноголетняя 13,6 5,1 -3,7 -9,3 -13,1 -12,7 -6,1 7,0 15,3 20,5 22,1 19,8 4,9

Таблица 4 — Метеорологические условия вегетационных периодов

Месяцы Осадки, мм Среднесуточная температура воздуха, оС Число дней с относительнойвлажностьювоздуха 30% и ниже
декады сумма за месяц среднемноголет. декады сумма за месяц среднемноголет.
I II III I II III
2012 год
Май 12 7 1 20 41 14,6 14,3 21,5 18,6 15,9 16
Июнь 7 27 8 42 39 22,8 25,1 23,2 23,7 19,7 13
Июль 7 14 3 24 41 23,5 26,7 22,7 25,0 21,9 22
Август 2 1 5 8 34 27,9 27,5 19,7 24,7 20,0 24
Май-август 94 155 23,0 19,4 75
2013 год
Май 7 1 3 11 41 14,6 18,3 19,2 17,4 15,0 24
Июнь 13 0 11 24 39 17,8 23,3 24,6 22,0 19,7 19
Июль 3 23 48 74 41 23,3 21,2 23,0 22,5 21,9 17
Август 92 0 15 107 34 19,8 23,6 18,7 20,7 19,4 3
Май-август 216 155 20,6 19,4 63
2014 год
Май 6 0 2 8 41 15,0 4,7 20,4 19,0 15,0 18
Июнь 3 34 3 40 39 20,6 19,3 21,5 20,9 19,7 19
Июль 1 0 4 5 41 29,5 19,7 17,1 19,9 21,9 17
Август 6 0 4 10 34 23,6 25,9 22,9 24,1 19,4 19
Май-август 63 155 20,7 19,4 73
2015 год
Май 15 19 16 50 41 11,8 10,4 1,4 14,5 15,0 10
Июнь 18 0 2 20 39 21,1 23,0 8,9 24,3 19,7 19
Июль 12 15 2 29 41 20.5 21,9 1,9 21,5 21,9 16
Август 3 16 9 28 34 21,9 19,8 6,0 19,2 19,4 18
Май-август 127 155 19,9 19,4 14
2016 год
Май 27,0 12,0 10,0 49,0 41 13,0 14,0 20,2 15,9 15,0 7
Июнь 9,0 3,0 1,0 13,0 39 15,6 21,8 22,0 15,0 19,7 8
Июль 3,0 4,0 15,0 22,0 41 22,5 23,5 22,1 22,7 21,9 7
Август 0 2,0 0 2,0 34 27,8 28,5 22,8 25,8 19,4 11
Май-август 86,0 155 19,8 19,4 33
2017 год
Май 7 3 23 33 41 15,2 13,1 14,6 14,3 15,0 14
Июнь 21 12 6 39 39 14,7 18,6 21,2 18,2 19,7 3
Июль 3 30 1 34 41 22,0 22,0 24,2 22,7 21,9 6
Август 4 0 0 4 34 24,1 21,2 23,7 23,0 19,4 21
Май-август 110 155 19,6 19,4 44
2018 год
Май 4 18 8 30 41 15,4 17,4 16,9 16,6 15,0 14
Июнь 14 1 4 19 39 15,0 17,4 23,8 18,7 19,7 3
Июль 0,7 19 0 20 41 27,5 24,5 24,6 25,5 21,9 6
Август 5 4 0,8 10 34 23,2 20,5 18,8 20,8 19,4 21
Май-август 79 155 20,4 19,4 44
2019 год
Май 2 18 13 33 27 17,1 18,3 17,9 17,8 15,3 27
Июнь 1 4 1 6 37 20,5 19,8 24,2 21,5 20,5 26
Июль 62 28 15 105 39 21,5 23,5 21,9 22,3 22,1 18
Август 14 8 12 34 30 18,3 20,9 17,4 18,8 19,8 11
Май-август 178 133 20,1 19,4 82
2020 год
Май 0,5 25,5 4 30 30 17,2 13,3 22,1 17,0 15,2 19
Июнь 2 0 19 21 36 19,5 21,7 17,2 20,1 20,6 23
Июль 2 0,5 5,5 8 41 25,4 30,1 24,4 25,8 22,3 27
Август 5 7 0 12 29 23,8 17,0 23,3 20,7 20,3 25
Май-август 71 136 20,9 19,6 94

2.3 Методика проведения исследований

Исследования проведены в учебно-опытном поле Оренбургского государственного аграрного университета, расположенного в зоне с полуаридным климатом умеренных широт Оренбургского Предуралья Оренбургского района с координатами 51°78’72″N-55°28’80″E на двух стационарах.

Исследования по изучению влияния различных культур в севообороте на агрофизические и агрохимические показатели плодородия почвы проводятся на стационарном опытном участке научно-образовательного центра ресурсосберегающего и точного земледелия с 2011года.Эксперимент организован в четырех повторностях с тремя способами обработки почвы, в качестве основного фактора:

Фактор А – способ основной обработки.

1.Прямой посев (нулевая обработка).

2.Mini-till (мелкое рыхление почвы ОПО-4,25).

3. Глубокое рыхление (Case IH ecolo-tiger).

Площадь делянки по обработке в повторности составлял 2160 кв. м (30 м*72 м), общая площадь первой повторности – 6480 кв. м.; опыта – 25920 кв. м. Делянки первого порядка (блоки по способу обработки почвы) использовались для делянок второго порядка (блоки по культурам севооборота) и накладывались перпендикулярно направлению делянок первого порядка. Севооборот был плодосменным и включал 6 культур, которые чередовались в следующем порядке:

Фактор В – культуры (севооборот)

1. Нут

2. Яровая пшеница

3. Сорго

4. Яровая пшеница

5. Подсолнечник

6. Ячмень

В этом году изучались культуры третьего года второй ротации севооборота.Размер делянок под культурами составлял 360 кв. м. (12 м*30 м). Согласно схеме опыта на No-till проводился только посев и уничтожение сорняков гербицидами: за 7 дней до посева или через 2-3 дня после посева препаратами, содержащими глифосат, на зерновых культурах, при необходимости, в фазу их кущения дополнительно применялся гербицид избирательного действия. Подсолнечник выращивался по технологии Clearfield. На Mini-tillосновная обработка осенью проводилась на глубину 10-12 см орудием ОПО-4.25. Для уничтожения сорняков второй волны посевы опрыскивались гербицидом избирательного действия.Глубокое рыхление до 2014 года проводилось на 30 см ОПО-4.25, с 2015 года на — 35 см – Case IH ecolo-tiger. Весной на обеих вариантах для закрытия влаги применялась борона BrandtCommander 7000, для предпосевной культивации ОПО-4.25. Эти приемы позволяли содержать поле чистым от сорняков, за исключением влажных лет, когда в фазу кущения зерновых приходилось использовать гербициды. Посев на всех вариантах проводили сеялкой Primera DMC 6001, с сошниками анкерного типа, опрыскивание AMAZONE UG-3000.

В ходе проведения опытов осуществлялись следующие учеты и наблюдения:

— фенологические наблюдения проводились по фазам развития растений на делянках в соответствии с методикой ГСУ;

— метеорологические наблюдения по данным Оренбургской метеостанции;

— плотность почвы определяли наиболее распространенным методом измерения плотности почвы – отбором известного объема с помощью металлического кольца, вдавливаемого в почву, и определения веса после высушивания (Вадюнина и Корчагина, 1986; McKenzieetal, 2004). Отбор проб проводился вне следа колёс посевной и уборочной техники.

— влажность почвы определялась термостатно-весовым методом. Пробы почвы отбирались почвенным буром послойно через каждые 10 см на глубину до 1 м в двукратном повторении на всех повторностях опыта перед посевом и в динамике по вегетации изучаемых в опыте культур;

— запасы продуктивной влаги – расчетным методом;

— определение засоренности проводили количественно-весовым методом. Численность сорняков определяли путем подсчета их стеблей (у многолетних) и растений (у малолетних) в фазу кущения и перед уборкой на тех же площадках, где проводился учет густоты стояния растений. Масса сорняков учитывалась в сыром виде, затем, после высушивания измельченных выделенных образцов, проводился пересчет на воздушно-сухую массу (Захаренко А.В., 2000) всхожих семян;

— урожайность зерна ячменя, нута, яровой и озимой пшеницы, сорго, рапса, сои и сафлораучитывали путем прямого комбайнирования с последующим взвешиванием зерна с каждой делянки на весах, при этом параллельно вели отбор образцов для определения влажности и засоренности зерна. Урожайные данные, после приведения к 100% чистоте и стандартной влажности подвергали математической обработке методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985) с помощью ЭВМ. Уборку урожая проводили комбайном Terrion — 2010.

P8290539

Рисунок 1.Уборка яровой пшеницы комбайном Terrion – 2010

Для определения урожайности семян подсолнечника с каждого варианта опыта в четырех местах делянки на площади 10м2,срезали корзинки, а затем, вручную, вышелушивали семена. Учет зеленой массы сахарного сорго проводили также с площадок площадью 10м2.

Химические анализы почвенных проб проводились в агрохимцентре «Оренбургский».

После уборки культур кроме подсолнечника на варианте No-tillобработку стерни проводили гербицидом «Ураган Форте» в норме 3л/га(рисунок..)

Строение почвенного профиля изучали по почвенным шурфам, раскопку которых проводили на участках с разными способами основной обработки почвы (рисунок 2).

P8290533

Рисунок 2. Обработкастерни гербицидом «Ураган Форте»

C:\Users\Home\Downloads\IMG_20200511_100703 (1).jpg

Рисунок 3.Закладка шурфа.

В опыте высевали районированные сорта и гибриды: озимая пшеница Оренбургская 105, яровая пшеница Юго-Восточная 2, ячмень Натали, нут Краснокутский 36, сахарное сорго Сажень, подсолнечник – гибрид Санай.

Во втором длительном стационаре опыты по минимизации обработки почвы ведутся в шестой ротации севооборота: пар чёрный – нут – яровая пшеница мягкая – просо – овёс. Солома у всех культур, начиная с 1988 года, измельчается при уборке комбайном и заделывается в почву или остается на поверхности в зависимости от способа обработки.

Исследования по повышению продуктивности сельскохозяйственных культур путём совершенствования способов основной обработки почвы проводились в шестой ротации севооборота в период с 2017 по 2020 год.В опыте ведётся изучение 16 различных по интенсивности, в том числе минимальных систем основной обработки почвы (таблица 5).

Из представленных систем важно более углубленное изучение только четырех из представленных вариантов, представляющих большой научный интерес: ежегодную вспашку (1 вариант), ежегодное плоскорезное рыхление (6 вариант), ежегодное мелкое рыхление культиватором на 12-14 см (11 вариант) и мелкое рыхление дисковой бороной на 10-12 см либо без обработки почвы (16 вариант).

Цель и задачи исследования.

Цель работы — разработать и рекомендовать производству наиболее рациональные, почвозащитные, энергосберегающие системы обработки почвы под нут, яровую пшеницу, просо и овес, обеспечивающие получение высокой урожайности зерна и снижение производственных затрат.

Задачи исследований:

— изучить влияние различных способов и глубины обработки почвы на эффективность использования влаги в посевах нута, яровой пшеницы, проса и овса;

Таблица 5- Схема опыта по минимализации обработки почвы и разработке ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур в 6-ой ротации севооборота 2017-2022гг.

№ варианта Культура, год возделывания
Пар чистый – нут Яровая пшеница Просо Овес
2017-2019 2018-2020 2019-2021 2020-2022
1 В 28-30 В 23-25 В 20-22 В 25-27
2 В 28-30 П 23-25 В 20-22 П 25-27
3 В 28-30 М 12-14 В 20-22 М 12-14
4 В 28-30 Д 10-12 В 20-22 Нулевая (прямой посев)
5 П 28-30 В 23-25 П 20-22 В 25-27
6 П 28-30 П 23-25 П 20-22 П 25-27
7 П 28-30 М 12-14 П 20-22 М 12-14
8 П 28-30 Д 10-12 П 20-22 Нулевая (прямой посев)
9 М 12-14 В 23-25 М 12-14 В 25-27
10 М 12-14 П 23-25 М 12-14 П 25-27
11 М 12-14 М 12-14 М 12-14 М 12-14
12 М 12-14 Д 10-12 М 12-14 Нулевая (прямой посев)
13 Д 10-12 В 23-25 Д 10-12 В 25-27
14 Д 10-12 П 23-25 Д 10-12 П 25-27
15 Д 10-12 М 12-14 Д 10-12 М 12-14
16 Д 10-12 Д 10-12 Д 10-12 Нулевая (прямой посев)

— определить реакцию нута, яровой пшеницы, проса и овса на минимизацию обработки и изменяющиеся агрофизические свойства почвы;

— установить влияние приемов обработки почвы и посева на засоренность посевов нута, яровой пшеницы, проса и овса;

— выявить наиболее оптимальные технологические приемы по величине урожая и экономической эффективности возделывания нута, яровой пшеницы, проса и овса.

Предмет и объект исследования. Объект исследования – нут, яровая пшеница, просо и овес.

Предмет исследования – способ основной обработки почвы, проводимый под изучаемые культуры.

Повторность опыта – четырехкратная на территории. Размещение – последовательное. Размер делянок составлял 900 м² (30×30м²).

В ходе проведения опытов осуществлялись следующие учеты и наблюдения:

— метеорологические наблюдения по данным Оренбургской метеостанции;

— плотность почвы методом цилиндров по С.И. Долгову на всех вариантах по слоям 0-10, 10-20 и 20-30 см в трехкратном повторении на 1 и 3 повторностяхв начале и конце вегетации;

— влажность почвы – термостатно-весовым методом. Почвенные пробы отбирались почвенным буром на глубину до 1 м послойно через каждые 10 см на всех вариантах, в трехкратном повторении на 1 и 3 повторностях, в начале и в конце вегетации сафлора. Запасы продуктивной влаги в почве определялись расчетным путем, по уже известным показателям средней плотности, полевой и максимальной гигроскопической влажности почвы;

— засоренность посевов определялась количественным методом по методике ТСХА. На вариантах со способами обработки почвы учет проводился в фазу ветвления и перед уборкой путем подсчета сорняков на пробных накладках размером 0,5 x 0,5 (0,25 м2) в четырех случайно выбранных местах каждой делянки;

— учет урожая осуществляли прямым комбайнированием;

— расчет экономической эффективности результатов исследований выполнен на основе технологических карт по нормативам и расценкам в сопоставимых ценах.

Нут

Нут – ценная бобовая культура по площади посева занимает третье место в мире среди зернобобовых культур, уступая лишь сои и фасоли. Благодаря своей устойчивости к засухе, высокому спросу на зерно и рыночной его стоимости, площади под посевами нута в Оренбургской области постоянно расширяются. Нут лучше размещать в паровом звене севооборота, так как эта культура предъявляет повышенные требования к чистоте полей и обладает низкой конкурентной способностью по отношению к сорнякам. При этом нут оставляет в почве после себя до 50-100 кг/га азота, поэтому является хорошим предшественником для последующих культур севооборота, улучшая пищевой режим почвы.

Оренбургские товаропроизводители используют разнообразные технологии возделывания нута, отличающиеся между собой, как по способам обработки почвы, так и способам посева. И на сегодняшний день нет единой рекомендованной технологии возделывания нута, разработанной для степной зоны Южного Урала, которая могла бы применяться во всех хозяйствах, обеспечивая стабильную урожайность и высокие экономические показатели.

По нашему мнению, первоочередной задачей повышения эффективности возделывания нута является снижение затрат на основную обработку почвы за счет применения ресурсосберегающих технологий, основанных на минимизации обработки почвы. При этом немаловажное значение имеет и технология возделывания нута, включающая предпосевную обработку почвы, посев и уход за посевами, и напрямую, влияющая на урожайность, качество зерна и рентабельность производства.

Экспериментальные исследования проводились в 2017-2019 годах.Целью исследований являлось установить наиболее эффективные технологии возделываниянута.

Опыт трёхфакторный:

— фактор А – способы основной обработки под сафлор (предшествующая культура) — вспашка на глубину 25-27см, плоскорезное рыхление на 25-27см, мелкое рыхление культиватором на 12-14 см и мелкое рыхление дисковой бороной на 10-12 см;

— фактор В – способы основной обработки под нут (в пару): вспашка на 28-30см, плоскорезное рыхление на 28-30см, культивация (мелкое рыхление) на 12-14см и дискование на 10-12см;

— фактор С – способ предпосевной подготовки почвы, способ посева и ухода за посевами нута: 1. Боронование БЗСС-1, посев сеялкой АУП-18.05; 2. Боронование БЗСС-1, предпосевная культивация, посев сеялкой DMC-Primera с междурядьем 37,5 см, две междурядные культивации аэратором (культиватор междурядный).

Яровая пшеница

В Оренбургской области лидирующее место, по занимаемой площади среди всех зерновых культур, принадлежит яровой пшенице. В связи с этим, перед учёными и производителями с.-х. продукции всегда открыт вопрос совершенствования технологии возделывания пшеницы, с целью повышения не только количества, но и качества получаемого урожая.

Ключевое место в технологии возделывания любой культуры принадлежит обработке почвы. Учёные постоянно совершенствуют существующие способы обработки, за счёт изменения глубины, частоты воздействия на почву и изучают новые приёмы для того чтобы, при наименьших затратах на производство получать стабильный урожай и высокую прибыль.

Исследования по повышению продуктивности яровой пшеницы путём совершенствования способов основной обработки почвы проводились в 2018-2020 гг.

Опыт двухфакторный:

— фактор А – способы основной обработки под нут (предшествующая культура) — вспашка на глубину 28-30см, плоскорезное рыхление на 28-30см, мелкое рыхление культиватором на 12-14 см и мелкое рыхление дисковой бороной на 10-12 см;

— фактор В – способы основной обработки под яровую пшеницу: вспашка на 23-25см, плоскорезное рыхление на 23-25см, культивация (мелкое рыхление) на 12-14см и дискование на 10-12см;

Посева осуществляли сеялкой АУП-18.05.

Просо

Одним из представителей семейства Мятликовых является просо. Это универсальная крупяная культура. Во-первых, крупа из проса (пшено) имеет высокую пищевую ценность, так как содержит много белка (до 12%) и жира (до 3,5%), богата незаменимыми аминокислотами, медленными углеводами и целым набором витаминов и микроэлементов.Во-вторых, зерно проса можно использовать как высококонцентрированный корм для скота и птицы, а солому и мякину — как грубый корм для крупного рогатого скота. Это говорит о хозяйственной ценности культуры.

Кроме того, просо — страховая культура. Поздний срок посева и короткий период вегетации даёт возможность использовать просо для пересева погибших озимых и ранних яровых культур и в качестве пожнивной и поукосной культуры.

Перечисленные преимущества проса говорят о необходимости применения таких технологий возделывания и способов обработки почвы, при которых увеличивается урожай и повышается качество культуры, а затраты на производство снижаются.

Исследования по повышению продуктивности проса путём совершенствования способов основной обработки почвы проводились в 2019-2020 гг.

Опыт двухфакторный:

— фактор А – способы основной обработки под яровую пшеницу: вспашка на 23-25см, плоскорезное рыхление на 23-25см, культивация (мелкое рыхление) на 12-14см и дискование на 10-12см;

— фактор В – способы основной обработки под просо: вспашка на 20-22см, плоскорезное рыхление на 20-22см, культивация (мелкое рыхление) на 12-14см и дискование на 10-12см;

Посева осуществляли сеялкой DMC-Primera.

Овес

Россия занимает первое место в мире по посевным площадям и производству зерна овса.

Основное направление использования овса кормовое, поэтому очень важно снижать себестоимость для повышения рентабельности животноводческой продукции, а для этого, прежде всего, необходимо уменьшить затраты на обработку почвы, как наиболее трудоемкую технологическую операцию.

В последние годы широкое распространение получили технологии сберегающего земледелия, основанные на минимализации обработки почвы и прямом посеве зерновых по стерне с использованием побочной продукции растениеводства, в частности соломы, в качестве удобрения при заделке в почву или оставлении в виде мульчи на поверхности.

Опыты по изучению эффективности систем основной обработки почвы под овес проводились в 2020 году.

Опыт двухфакторный:

— фактор А – способы основной обработки под яровую пшеницу: вспашка на 23-25см, плоскорезное рыхление на 23-25см, культивация (мелкое рыхление) на 12-14см и дискование на 10-12см;

— фактор В – способы основной обработки под овес: вспашка на глубину 28-27см, плоскорезное рыхление на 25-27см, мелкое рыхление культиватором на 12-14 см и мелкое рыхление дисковой бороной на 10-12 см.

Посев осуществляли сеялкой АУП-18.05.

Проверка эффективности нулевых технологий и специально разработанных для них севооборотов (рис.4) проведена в условиях производства в трех различных почвенно-климатических зонах Оренбургской области: Западной (ООО «Колос» Красногвардейского района); Центральной (КХ «Е.С. Квитко» Переволоцкого района) и Восточной (СПК «Аниховский» и ФГУП «Советская Россия» Адамовского района).

12

Рисунок 4.Проведение научных исследований в различных хозяйствах и почвенно-климатических зонах Оренбургской области.

3. Плодородие почвы и севообороты в ресурсосберегающих технологиях выращивания полевых культур

3.1 Строение почвенного профиля чернозема

Для воспроизводства и окультуривания почвы необходима её обработка, за счет углубления и увеличения мощности пахотного слоя, разрыхления плужной подошвы в подпахотном слое, заделки органических и минеральных удобрений.

Обработка почвы позволяет улучшать аэрацию почвы, повышать влагообеспеченность растений. Хорошо обработанная почва позволяет растениям создавать развитую мощную корневую систему. Выравнивание поверхности в процессе предпосевной обработки — позволяет создать благоприятные условия для прорастания семян и появления дружных всходов.

Но обработка может иметь и негативные последствия: нарушение динамического равновесия в системе почва — растение — окружающая среда. Интенсивная обработка почвы, активизирует жизнедеятельность почвенной микрофлоры, ускоряя минерализацию гумуса и увеличивая его потери. Разложение дернины и распыление верхнего слоя в районах с высокой долей риска ветровой эрозии создает предпосылки разрушения почвы и возникновения эрозионной опасности.

Многократные проходы сельскохозяйственной техники приводят к сильному переуплотнению верхнего слоя, ухудшая свойства, способствуя увеличению стока воды и снос почвы.

Основным плюсом применения метода «No-Till» является то, что пахотный слой (поскольку рыхление почвы не производится) лучше сохраняет влагу, поэтому технология «No-Till» чаще всего применяется в засушливых регионах и на полях со сложным рельефом, где традиционный способ вспашки в принципе невозможен.

За годы исследований, мы можем увидеть некоторые отличия морфологических признаков и на наших почвах.

Почва опытного участка — чернозем южный тяжелосуглинистый.

Апах 0 – 26 см. Влажный, темно-коричневый, (рисунок 5) тяжелый суглинок, крупно комковатой-комковатой структуры, рыхлый, содержит корни растений. Слабое вскипание от НСl. Переход плавный по окраске.

В 26 – 41 см. Влажный, светло-коричневый тяжелый суглинок, комко-вато — крупно комковатой структуры, уплотнен, содержит мелкие корни. Сильное вскипание от НСl. Переход постепенный по окраске. Почва имеет более крупную структуру почвенных агрегатов в обоих горизонтах.

C:\Users\Home\Downloads\IMG_20200511_100809 (1).jpg

А пах – 0 — 26см;

В — 26-42 см;

ВС — с 43 до примерно 120см

Рисунок 5. Строение почвенного профиля чернозема южного (обработка — глубокое рыхление) май, 2020г.

Как видим, с глубиной меняется окраска от темно-коричневой в пахотном слое, до светло-коричневой в подпахотном слое. Это показывает, что в верхнем более рыхлом горизонте процессы разложения и переработки органики идут быстрее, чем в более плотном ниже лежащем горизонте. И эта почва имеет более крупную структуру почвенных агрегатов в обоих горизонтах. Тогда как в почве, на которой применяется технология «No-Till» эти параметры немного отличаются (рис 6).

А 0 – 20 см. Свежий, темно-коричневый, тяжелый суглинок, комкова-то-мелкокомковатой структуры, рыхлый, содержит корни растений. Переход плавный по окраске.

C:\Users\Home\Downloads\IMG_20200528_104250 (1).jpg

Рисунок 6.Строение почвенного профиля чернозема южного, обработка «No-Till») май, 2020г.

В 20 – 47 см. Влажный, темно-коричневый тяжелый суглинок той же структуры, уплотнен, содержит мелкие корни. Переход постепенный по окраске.

Окраска почвенных горизонтов остается однородной от поверхности до нижней границы горизонта В, и структурные отдельности имеют более мелкие размеры также на протяжении всей мощности. Это говорит о том, что агрофизические показатели в этих слоях очень близки к равновесным величинам, обеспечивая благоприятные условия для развития корневой системы растений. И благодаря мощной корневой системе растений происходит измельчение структурных отдельностей в сторону оптимальных показателей. Тем самым создаются более благоприятные почвенные условия.

Также можно отметить еще одно небольшое отличие в строении почвенных горизонтов, а именно в мощности горизонта В. На участке с применением технологии «No-Till» горизонт В мощнее, чем на участке с глубоким рыхлением (27 см — «No-Till», против 15 см на глубоком рыхлении).

3.2 Агрофизические и агрохимические показатели плодородия южных черноземов Оренбуржья

3.2.1 Агрофизические показатели плодородия черноземов в различных системах обработки почвы

Плотность сложения почвы оказывает решающее влияние на водный и воздушный режимы. Она зависит, прежде всего, от гранулометрического и структурного состояния почвы, а обрабатываемого слоя – от технологии возделывания культур (Г.И. Баздырев и др., 2000).

Необходимо иметь в виду, что сельскохозяйственным культурам в связи с их индивидуальными особенностями для нормального роста и развития необходима определенная плотность, называемая оптимальной. Под ней понимается плотность, при которой урожайность при прочих равных условиях наиболее высока. Для зерновых она колеблется в пределах 1,10-1,25 г/см³, в то время как для пропашных обычно не превышает 1,05-1,20 г/см³ (В.П. Заикин, 1996). Такой широкий диапазон колебаний определяется не только потребностями культур, но и почвенно-климатическими и даже погодными условиями.

Поэтому на одном и том же поле севооборота в разные годы надо добиваться разной, но оптимальной для данной культуры плотности почвы. При этом возникает сложность, которая обуславливается уровнем равновесной плотности, она может быть оптимальной для зерновых и плотной для пропашных культур, а также действием и последствием обработок под предшествующую культуру.

Результаты наблюдений за плотностью почвы под посевами нута представлены в таблице 6.

После посева нутав слое 0-10 см почва была рыхлой на всех вариантах опыта и в среднем за три года плотность составила 1,04-1,08 г/см³. В слое 10-20 см на вспашке почвабыла рыхлой — 1,11 г/см³. На остальных вариантах плотность повышалась до 1,23-1,28 г/см³ с максимальными значениями при дисковании почвы, но не выходила за пределы оптимальной для роста и развития нута.

Таблица 6 — Плотность почвы под посевами нута в среднем за 2017-2019 гг.

Способы основной обработки и глубина, см Плотность почвы по слоям, г/см³
весной, в начале вегетации в конце вегетации
0-10 10-20 20-30 0-30 0-10 10-20 20-30 0-30
В 28-30 1,06 1,11 1,13 1,10 1,07 1,12 1,16 1,12
П 28-30 1,08 1,23 1,13 1,15 1,07 1,22 1,18 1,16
М12-14 1,04 1,24 1,20 1,16 1,12 1,21 1,20 1,18
Д 10-12 1,07 1,28 1,26 1,20 1,12 1,20 1,19 1,17

Ко времени уборки нута почва уплотнялась во всех горизонтах, и в слое 10-20 см она была наиболее плотной, достигая 1,22 г/см³, что в пределах оптимума.

В среднем же по 0-30см слою почва была рыхлой на всех вариантах опыта как в начале вегетации – 1,10-1,20 г/см³, так и к уборке нута – 1,12-1,18 г/см³, с минимальными значениями на вспашке и максимальными на мелких обработках.

Результаты наблюдений за плотностью почвы под посевами яровой пшеницы представлены в таблице 7.

Таблица 7-Динамика плотности почвы под посевами яровой пшеницы в среднем за 2018-2020 гг.

Способы основной обработки и глубина, см Плотность почвы по слоям, г/см³
весной, в начале вегетации в конце вегетации
0-10 10-20 20-30 0-30 0-10 10-20 20-30 0-30
В 23-25 1,05 1,15 1,18 1,13 1,09 1,13 1,20 1,14
П 23-25 1,08 1,26 1,11 1,15 1,10 1,23 1,15 1,16
М 12-14 1,07 1,28 1,15 1,17 1,12 1,25 1,19 1,19
Д 10-12 1,09 1,30 1,25 1,21 1,11 1,28 1,20 1,20

В среднем за три года исследований после посева яровой пшеницыв слое 0-10 см почва была рыхлой, на всех вариантах опыта и плотность составила 1,05-1,09 г/см³. В слое 10-20см на вспашке почвабыла рыхлой — 1,15 г/см³, на остальных вариантах плотность повышалась до 1,26-1,30 г/см³ с максимальными значениями при дисковании почвы.

Ко времени уборки плотность почвы не сильно изменилась по вариантам опыта, оставаясь оптимальной для развития яровой пшеницы.

Обращает на себя внимание тот факт, что на варианте с плоскорезным рыхлением почвы в слое 20-30см плотность была наименьшей и составила весной 1,11г/см³ и к уборке – 1,15г/см³.

В среднем по пахотному слою, почва была рыхлой на всех вариантах опыта как в начале вегетации – 1,13-1,21 г/см³, так и к уборке пшеницы – 1,14-1,20 г/см³, с минимальными значениями на вспашке и максимальным на дисковании почвы.

Результаты наблюдений за плотностью почвы под посевами проса представлены в таблице 7.

После посева проса плотность пахотного слоя почвы составила 1,10-1,25 г/см³, с наименьшими показателями на интенсивных обработках. В слое 10-20см на мелких обработках почвы плотность вышла за рамки оптимальных значений для проса и составила 1,32-1,36 г/см³.

Таблица 7-Плотность сложения 0-30 см слоя почвы в посевах проса, среднее за 2019-2020 гг.

Способы основной обработки и глубина, см Плотность почвы по слоям, г/см3
перед посевом перед уборкой
0-10 10-20 20-30 0-30 0-10 10-20 20-30 0-30
В 20-22 1,17 1,06 1,07 1,10 1,10 1,19 1,21 1,17
П 20-22 1,11 1,13 1,11 1,12 1,17 1,25 1,28 1,23
М 12-14 1,09 1,36 1,29 1,25 1,10 1,33 1,32 1,25
Д 10-12 1,17 1,32 1,19 1,23 1,29 1,33 1,21 1,28

Ко времени уборки произошло значительное уплотнение почвы в слое 20-30см на всех вариантах опыта до 1,21-1,32г/см³, что привело к увеличению средних значений по пахотному слою до 1,17-1,28 г/см³, с минимальными значениями на вспашке и максимальными на мелких обработках.

Результаты наблюдений за плотностью почвы под посевами овса представлены в таблице 8.

После посеваовсав слое 0-30 см почва на вариантах со вспашкой и прямым посевом была довольно плотной и составила 1,27-1,30 г/см³. На вариантах с плоскорезным и мелким рыхлением плотность оказалась оптимальной -1,24г/см3, благодаря более рыхлому поверхностному (0-10 см) слою почвы.

Таблица 8 — Плотность сложения 0-30 см слоя почвы в посевах овса, 2020 г.

Способы основной обработки и глубина, см Плотность почвы по слоям, г/см³
весной, в начале вегетации в конце вегетации
0-10 10-20 20-30 0-30 0-10 10-20 20-30 0-30
В 25-27 1,24 1,28 1,28 1,27 1,25 1,37 1,18 1,26
П 25-27 1,17 1,30 1,25 1,24 1,22 1,32 1,08 1,21
М 12-14 1,14 1,31 1,28 1,24 1,20 1,35 1,11 1,22
Нулевая (прямой посев) 1,24 1,35 1,32 1,30 1,29 1,33 1,10 1,25

Ко времени уборки овса произошло изменение показателей плотности верхнего и нижнего слоя почвы. Так в 0-10см слое почвы плотность увеличилась на всех вариантах опыта до 1,20-1,29 г/см³. В слое 20-30см наоборот наблюдалось разуплотнение, и показатели снизились до 1,08-1,18 г/см³, с наибольшими значениями на вспашке.

3.2.2 Влияние прямого посева и культур на плотность почвы

Традиционные способы обработки почвы в долгосрочной перспективе отрицательно влияют на продуктивность пашни, из-за эрозии и потери органического вещества. В связи с этим отказ от вспашки и переход на консервирующие обработки почвы многими учёными рассматривается как неизбежность (Sturnyetal., 2007; PhillipsandYoung, 1973; ReicoskyandCrovetto, 2014; Байбеков, 2018). Консервирующие обработки, среди которых наибольшее распространение получили мелкое рыхление (Mini-till), глубокое рыхление, полосная обработка (Strip-till), и особенно нулевая обработка (No-till), останавливают падение содержания органического вещества, улучшают физико-химические и микробиологические свойства почвы (Реджи и др.2012). По мнению R. Derpsch(2016) «нулевая обработка почвы не является модой или преходящей тенденцией, это производственная система, которая получает все большее распространение из-за своих очевидных преимуществ, а также из-за экологических и экономических проблем». No-till определяется как система обработки почвы, при которой не менее 30 % растительных остатков остается на поле и является важной природоохранной практикой для уменьшения эрозии почвы (Uri, 1999). Преимуществами no-till перед вспашкой являются снижение затрат на производство продукции (Waydelin, 1995), уменьшение колебаний температуры почвы, накопление органического вещества почвы, сохранение влаги почвы (WestandPost, 2002). No-till в наибольшей степени приближает условия существования почвы и растений в естественных ценозах.

Однако имеются и негативные оценкиno-till, связанные, прежде всего, с уплотнением почвы при отсутствии рыхления (Blanco-CanquiandRuis, 2018). Особенно сильно культуры снижают свою продуктивность при достижении почвой критического значения плотности. Критические значения – это такие их величины, которые в результате деградационных процессов достигают условно необратимого уровня изменения, снижающего общий уровень плодородия почв (Медведев, 1990).Критическое значение плотности, ограничивающее рост корней, варьирует в зависимости от типа почвы. Песчаные почвы обычно имеют более высокую плотность (1,3-1,7г/см3), чем илистые и глинистые (1,1-1,6 г/см3). Почвы, богатые органическим веществом (например, торфяные почвы), могут иметь плотность менее 0,5 г/см3 (HuntandGilkes, 1992), но в целом объемная масса выше 1,6 г / см3 имеет тенденцию замедлять рост корней (McKenzieetal, 2004). Критические значения плотности черноземов составляют величины более 1,35 г/см3в тяжелосуглинистых и более 1,30 г/см3в легкоглинистых разновидностях (Кузнецова, 1990).

Уплотнение почвы считается важной проблемой, поэтому объёмная масса входит в число самых значимых показателей, используемых для оценки воздействия обработки на почву и урожайность (Bellotti, 2014).

Основная гипотеза заключалась в том, что нулевая обработка почвы вызывает уплотнение почвы и снижение урожайности в сравнении с традиционными способами обработки только в первые годы использования, в дальнейшем плотность почвы уменьшается и стабилизируется на величинах близких к равновесной, а ее продуктивность повышается.

Материалы и методы

Плотность почвы определяли наиболее распространенным методом измерения плотности почвы – отбором известного объема с помощью металлического кольца, вдавливаемого в почву, и определения веса после высушивания (Вадюнина и Корчагина, 1986). Отбор проб проводился вне следа колёс посевной и уборочной техники.

Результаты и обсуждение

Исследования показали, что глубокое рыхление позволяет поддерживать плотность почвы в пахотном горизонте 0-30 см в рыхлом состоянии. На этом варианте плотность почвы не превышала значения 1,22г/см3, при минимальном – 1,15 г/см3 (табл. 9 и рис. 7). На мелком рыхлении плотность почвы по годам изменяется в диапазоне от 1,26 г/см3до 1,29 г/см3. На нулевой обработке (no-till) до 2017 года плотность почвы превышала её значения на глубоком и мелком рыхлении, а далее стала ниже, чем на мелком рыхлении, но осталась выше, чем на глубоком рыхлении. Плотность почвы в пахотном 0-30 см слое, как мы и предполагали, постепенно повышалась до 1,36 г/см3 в 2015 году, а затем к 2020 году снизилась до 1,23 г/см3. Поскольку отбор проб проводился вне следа колёс посевной и уборочной техники можно предположить, что уплотнение почвы шло в основном под влиянием естественных факторов, хотя у нас нет исследований, раскрывающих причины уплотнения почвы при переходе от традиционного способа обработки на no-till. Необходимы специальные исследования или обзор имеющихся.

Таблица 9 -Динамика изменения плотности почвы (г/см3) в зависимости от способа основной обработки, (за 9 лет)

Способ основнойобработки почвы Годы Слой почвы, см
0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 0-30
No-till 2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

1,18

1,11

1,14

1,17

1,13

1,03

1,15

1,18

0,98

1,29

1,31

1,35

1,40

1,34

1,27

1,23

1,22

1,23

1,33

1,35

1,37

1,44

1,37

1,33

1,29

1,28

1,29

1,30

1,33

1,35

1,44

1,39

1,36

1,28

1,24

1,28

1,32

1,32

1,35

1,37

1,36

1,32

1,30

1,27

1,29

1,34

1,32

1,33

1,35

1,34

1,32

1,33

1,37

1,32

1,29

1,29

1,32

1,36

1,32

1,27

1,26

1,26

1,23

Среднее за 9 лет 1,12 1,29 1,34 1,33 1,32 1,34 1,29
Mini-till 2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

1,16

1,12

1,04

1,05

1,10

1,05

1,05

1,17

1,14

1,20

1,18

1,20

1,15

1,22

1,21

1,18

1,21

1,23

1,32

1,37

1,44

1,34

1,36

1,39

1,32

1,29

1,36

1,33

1,35

1,32

1,32

1,43

1,29

1,35

1,34

1,31

1,33

1,34

1,32

1,30

1,34

1,32

1,38

1,36

1,32

1,34

1,31

1,34

1,32

1,30

1,32

1,33

1,30

1,33

1,28

1,28

1,28

1,25

1,29

1,26

1,27

1,28

1,28

Среднее за 9 лет 1,1 1,20 1,35 1,34 1,33 1,32 1,27
Глубокоерыхление 2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

1,12

1,14

1,05

1,09

1,19

1,08

1,04

1,12

1,12

1,19

1,18

1,13

1,09

1,21

1,09

1,09

1,12

1,13

1,18

1,19

1,18

1,13

1,25

1,18

1,13

1,13

1,19

1,19

1,20

1,15

1,20

1,22

1,17

1,23

1,24

1,20

1,23

1,22

1,19

1,23

1,22

1,23

1,22

1,20

1,24

1,22

1,22

1,21

1,23

1,25

1,24

1,22

1,24

1,25

1,19

1,19

1,15

1,16

1,22

1,17

1,16

1,18

1,19

Среднее за 9 лет 1,11 1,14 1,17 1,2 1,22 1,23 1,18

Мы же пока можем только указать на факт уплотнения почвы под воздействием природных факторов после отказа от глубоких рыхлений почвы. Возможно, это предположение подтверждается нашими предыдущими исследованиями, где было установлено, что плотность подпочвенного слоя 35-40 см через год после первой обработки значительно превышает её значение до обработки (Бакиров, 2009). Колебания плотности по годам, которые хорошо просматриваются на рисунке по всем вариантам, вызваны влиянием складывающихся погодных условий.

word image 536 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 7. Динамика плотности почвы в слое 0-30 см при различных способах обработки: DI — глубокое рыхление; MT — мелкая обработка (Mini-till); NT — нулевая обработка (No-till).

Если исходить из положения, выдвинутого И. В. Кузнецовой (1990) о том, что значение в 1,35 г/см3 является критическим порогом для чернозёма тяжелосуглинистого, то можно утверждать, что средняя плотность почвы в пахотном горизонте только один раз и только на no-till в 2015 году превысила оптимальный порог. Между тем, анализ плотности почвы в слое 10-15 см, который на всех вариантах подвергается уплотняющему воздействию посевного агрегата, а на вариантах с традиционной обработкой, ещё и культиватора, при предпосевной обработке, то можно увидеть, что она на мелком рыхлении практически всегда выше критического значения (рис. 8).

word image 537 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 8. Динамика плотности почвы в слое 10-15 см при различных способах обработки

О переуплотнении этого слоя можно судить и по состоянию корневой системы культур. На излишне уплотнённых почвах меняется форма и направление развития корней растения, что хорошо заметно на подсолнечнике (рис. 9).

На глубоком рыхлении стержень корня подсолнечника, в соответствии с его природой, растёт вглубь строго вертикально (3 А). На нулевой обработке наблюдается отклонение от вертикальной оси и значительная деформация основного корня, ее утолщение у основания, а затем резкое утончение (3 B). На мелком рыхлении, где показано наибольшее уплотнение почвы в слое 10-15 см, отмечено слабое развитие центрального корня и его горизонтальное размещение над уплотнённым слоем.Обработка почвы глубокорыхлителем осенью 2015 года, когда наблюдалась наибольшая плотность за все годы исследований, показала, что на физическое состояние почвы оказывает влияние и корневая система культуры (рис. 9).

word image 51 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий Изображение выглядит как внешний, грязь, каменистый, скала Автоматически созданное описание Изображение выглядит как внешний, трава, стоит, куча Автоматически созданное описание

C

B

А

А

Рисунок 9 — Влияние плотности почвы на размещение корней в почве (А – глубокое рыхление; В – нулевая обработка (no-till); С – мелкое рыхление (mini-till), 2015 г.

.

Изображение выглядит как внешний, трава, стоит, поле Автоматически созданное описание

Рисунок 10. Состояние поверхности почвы после обработки глубокорых-лителемCase IH ecolo-tiger: слева после сорго; справа после яровой пшеницы (осень, 2015 год)

В левой части рисунка 10 показана делянка, обработанная глубокорыхлителем Case IH ecolo-tiger после сорго, в правой – после яровой пшеницы. В первом случае почва хорошо рыхлиться и практически не образуются глыбы, тогда как во втором – почва рыхлится очень плохо, а на поверхности почвы присутствуют огромные глыбы, с глянцем на срезах, что свидетельствует о высокой плотности почвы. Мощная мочковатая корневая система сорго оказывает сдерживающее уплотнению действие. Это подтверждается данными плотности почвы на этих участках (табл. 10).

Следовательно, степень и качество рыхления может служить косвенным показателем степени уплотнения почвы.

Установлено, что к осени плотность почвы повышается на всех вариантах и во всех слоях пахотного горизонта. Просматривается закономерность: чем рыхлее была почва, тем сильнее она уплотняется. Поэтому вполне объяснимо, что наибольшие изменения происходятна

Таблица 10 — Плотность почвы (г/см3) после различных культур на варианте с глубоким рыхлением, 2015 г.

Слой почвы, см Сорго Яровая пшеница
весной осенью весной осенью
0-5 1,09 1,12 1,11 1,18
5-10 1,09 1,19 1,12 1,27
10-15 1,17 1,22 1,16 1,29
15-20 1,20 1,26 1,22 1,33
20-25 1,23 1,27 1,24 1,35
25-30 1,23 1,27 1,23 1,39
Среднее 1,17 1,22 1,18 1,30

варианте с глубоким рыхлением. К осени плотность почвы повышается во всех обработанных слоях на 0,70 -0,15 г/см3, а в необработанном 35-40 см – изменяется незначительно (табл. 11).

Таблица 11 — Динамика плотности почвы (г/см3) по слоям и во времени

(2020 г)

Слои почвы, см Глубокое рыхление Мелкая обработка

(mini-till)

Нулевая обработка

(no-till)

весной осенью весной осенью весной осенью
0-5 1,12 1,19 1,14 1,10 0,98 1,13
5-10 1,13 1,26 1,23 1,35 1,25 1,29
10-15 1,19 1,34 1,36 1,40 1,29 1,29
15-20 1,20 1,31 1,34 1,39 1,28 1,30
20-25 1,24 1,32 1,32 1,35 1,29 1,32
25-30 1,25 1,34 1,33 1,35 1,32 1,33
30-35 1,24 1,33 1,32 1,34 1,34 1,33
35-40 1,36 1,38 1,36 1,39 1,36 1,35

Наименьший дрейф плотности от весны к осени происходит на нулевой обработке. Объясняется это достаточно высокой изначальной плотностью уже весной и вероятно приближением её значений к равновесным значениям для этой почвы. Она для 0-30 см слоя составляет 1,24 г/см3 (Бакиров, 2009), а без учёта 0-5 см слоя, которая из-за воздействия рабочих органов сеялки рыхлее, составляет 1,29 г/см3.

По средней за 9 летурожайности культур(рис. 7)можносделать

word image 538 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 11. Средняя (2012-20гг.)урожайность культур при длительном при-менении различных способов обработки почвы (H. d.–Hordeumdistichon L; T. a. – TriticumaestivumL; C. a. –CicerarietinumL; H – Helianthus).

word image 539 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 12. Связь между урожайностью ячменя и плотностью почвы в

слое 0-30 см на нулевой обработке (NT–no-till)

вывод, что технология no-till, несмотря на уплотнение почвы, обеспечивает практически одинаковую или даже выше урожайность, чем глубокое рыхление.

Причина этого кроется в том, что плотность почвы на no-tillредковыходитзапределыверхней границы оптимума, икогда это происходит, урожайность культур резко падае т(рис. 11). Стабильная урожайность ячменя лежит в диапазоне плотности от 1,22 до 1,35 г/см3. При значениях выше 1,35 г/см3 идёт ее снижение. Так, например, в 2015 году, когда плотность пахотного слоя почвы на no-till была 1,36 г/см3, урожайность ячменя составила 0,89 т/га, а на варианте с глубоким рыхлением 1,17 г/см3 и 1,6 т/га соответственно. Лучше всего переход на No-till переносит подсолнечник. Его средняя за девять лет урожайность на этом варианте значительно превышает её значения на других вариантах. Между плотностью почвы и урожайностью ячменя на нулевой обработке почвы установлена отрицательная средней степени (r = — 0,603) корреляционная связь (рис. 12).

На рисунке 13 видно, что при положительном тренде урожайности ячменя за девять лет впервые 4 года применения no-till урожайность ячменя снижается, а начиная с 2017 года — повышается, следовательно, технология no-till, несмотря на уплотнение почвы, обеспечивает практически одинаковую или даже выше урожайность, чем глубокое рыхление.

Вывод

Традиционные способы обработки почвы в долгосрочной перспективе отрицательно влияют на продуктивность пашни, из-за эрозии и потери органического вещества. Переход на нулевую обработку (NT), сдерживающую падение плодородия почвы, может привести к переуплотнению почвы и снижению урожайности. В этом исследовании влияние 9-ти летнего применения DI, MT и NT на плотность почвы и урожайность культур изучено в севообороте: (1) нут; (2) яровая пшеница; (3)

word image 540 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 13.Динамика урожайности ячменя за 9 лет на нулевой обработке почвы (no-till)

сорго; (4) яровая пшеница; (5) подсолнечник; (6) ячмень на CalcicChernozem (Aric). Пахотный слой почвы (0-30 см) с переходом на NT постепенно уплотняется до критического значения плотности в 1,36 г/см3, далее она уменьшается до 1,24 г/см3, а без учета 0-5 см слоя до 1,29 г/см3. Почва на NT после культур с мощной мочковатой корневой системой (сорго) рыхлее, чем после растений с менее развитой корневой системой (пшеница), и при обработке крошиться без образования глыб. Длительное применение MT приводит к переуплотнению 10-15 см слоя почвы до 1,36-1,44 см3, и как следствие к деформации и горизонтальному размещению главного корня, например подсолнечника, над уплотнённым слоем. DI позволяет сохранять плотность почвы к началу вегетации растений на уровне 1,15-1,22 см3. К осени почва уплотняется с выраженной закономерностью: чем рыхлее почва весной, тем плотнее осенью. Наименьший дрейф плотности наблюдается на NT, изменения лежат в диапазоне от 0,00 до 0,05 г/см3, что объясняется высокой изначальной плотностью весной и приближением её значений к равновесным значениям для этой почвы. Динамика плотности почвы в диапазоне 1,20-1,35 г/см3 слабо отражается на урожайности (r = 0,603, r2 = 565), а при превышении 1,35 г/см3, урожайность снижается. Подтвердилась гипотеза, что уплотнение почвы и снижение урожайности на no-till происходит только в первые годы её использования, в дальнейшем плотность почвы уменьшается и стабилизируется на величинах близких к равновесной, а её продуктивность повышается.

3.2.3Влияние ресурсосберегающих технологийна агрохимические показатели плодородия почв

Система сберегающего земледелия предполагает максимальную адаптивную направленность технологических процессов на максимальное использование биологических факторов воспроизводства почвенного плодородия. К биологическим факторам и показателям плодородия относится содержание гумуса и органического вещества, микробиологическая активность почвы и фитосанитарное состояние посевов и почвы.

Проведенные наблюдения за пищевым режимом почвы показали, что содержание питательных элементов и их распределение по пахотному слою зависели от способов основной обработки в севообороте..Количество щелочногидролизуемого азота в пахотном 0-30 см слое почвы было практически равным по всем изучаемым способам основной обработки пара –93 -101 мг/кг (табл. 12).

Вариант

опыта

Слой

почвы, см

Массовая

доля органики,

%

Массовая

доля

подвижного

фосфора,

мг/кг

Массовая

доля

подвижно-го

калия,

мг/кг

Массовая

доля

подвижной

серы, мг/кг

Щелочно-

гидролизуемый

азот, мг/кг

Ежегодняя

вспашка

0-10

10-20

20-30

0-30

9,1

8,9

9,0

9,0

30

36

26

31

286

341

259

295

8,6

7,4

5,2

7,1

87

101

90

93

Ежегоднее

плоскорезное

рыхление

0-10

10-20

20-30

0-30

8,7

9,6

9,7

9,3

28

24

20

24

284

252

224

253

7,6

5,3

4,6

5,8

92

109

101

101

Ежегднее

мелкое рыхление

0-10

10-20

20-30

0-30

9,7

9,5

9,4

9,5

33

26

20

26

401

265

221

296

8,6

5,5

5,7

6,6

115

98

95

103

Ежегоднее

дискование

0-10

10-20

20-30

0-30

10,3

11,9

12,2

11,5

38

25

23

29

492

303

265

353

10,9

3,0

3,7

5,9

113

101

109

108

Ежегодняя

нулевая обработка

(No-till)

0-10

10-20

20-30

0-30

12,0

11,6

11,7

11,8

21

13

12

15

219

171

191

194

5,4

6,2

5,8

5,8

98

98

95

97

Таблица 12 — Содержание органического вещества и доступных форм макроэлементов послоям почвы в зависимости от различных способов основной обработки почвы (2020 г.)

Исключение составляют варианты с ежегодным мелким рыхлением и дискованием, где количество щелочногидролизуемого азота было наиболь-шим, соответственно 103 и 108мг/кг почвы.

Уменьшение интенсивности обработки почвы сопровождалась повышением содержания органического вещества в почве. Если принять за контроль ежегодную вспашку, то ежегодное плоскорезное рыхление позволяет накопить органику на 0,3%; мелкое рыхление, соответственно — на0,5%; дискование – на 2,5%, а нулевые обработки – на 2,8%..

Можно отметить уменьшение содержания подвижного фосфора и серы на всех вариантах основной обработки почвы по сравнению со вспашкой в слое почвы 0-30см. Содержание подвижного калия практически не зависело от способов основной обработки почвы за исключением, пожалуй, нулевой обработки.

Все бесплужные системы обработки почвы способствовалидифференциациидоступных элементов питанияс более высоким плодородием в верхнем горизонте. Внесение побочной продукции растениеводства в почву в качестве удобрения и длительнаяминимализация обработки повышают содержаниеорганики в почве, но улучшение обеспеченности минеральными элементами питания требует внесения удобрений.

3.2.4Распределение легкорастворимых солей в профиле чернозёмов в зависимости от способа основной обработки

Во многих исследованиях отмечается изменение водного режима черноземов в агроландшафтах (Большаков, 1961; Афанасиева, 1966; Лебедева, 2007; Базыкина, 2012), в том числе в зависимости от способа основной обработки почвы (Максютов, 1996; Казаков, 1997; Азизов, 2005; Савчук, 2010, Солодовников, 2014). В условиях степного почвообразования солевой режим почв является индикатором их гидрологического режима(Афанасиева,1966). Изменения солевого профиля в агроландшафтах были показаны в исследованиях черноземов Центрально-Черноземного экономического района и Каменной степи(Щеглов, 2011; Цветнова, 2011).

Все вышеизложенное позволило выдвинуть гипотезу: изменение водного режима при различных способах обработки почвы достаточно для формирования отличий в солевом режиме и влияния на продуктивность степных агроландшафтов.

Целью работы являлось исследование влияния способов основной обработки на формирование солевого профиля агрочерноземов.

Объект и методы исследования

Для реализации поставленной цели в весенний период на территории учебно-опытного поля Оренбургского ГАУ проведены исследования чернозема южного на базе стационарного опыта, заложенного в 1989 году. Среди 16 вариантов были выбраны вспашка (контроль) и мелкое рыхление. Вспашка и мелкое рыхление проводятся ежегодно с чередованием глубины 20-22 см и 25-27 см и 8-10 см и 10-12 см соответственно.

Почва участка: чернозем южный малогумусныйсреднемощный тяжелосуглинистый.

Для изучения солевого состава почвенные образцы отбирали почвенным буром на глубину 130 см, через 10 см методом конверта. Определение катионно-анионного состава водной вытяжки проводились в аккредитованной лаборатории ФГБУ ГЦАС «Оренбургский» по ГОСТу 26423-26428. Содержание токсичных и гипотетических солей рассчитаны по общепринятой методике (Панкова, 2006).

Варианты опыта отличаются способом основной обработки, проводимым длительный период, что гипотетически определяет возможность развития отличительных признаков и свойств, в том числе состава и распределения легкорастворимых солей по профилю почвы. Считаем, что трансформация свойств и режимов почв на выбранных участках обуславливаются способом основной обработки.

Результаты и обсуждение

Исследования весной показали, что применение способов основной обработки почвы влияет на запасы и распределение влаги по профилю агрочерноземов(рис. 14).

F:\Для гранта и статья\Водный профиль.jpg

Рисунок 14. Содержание влаги по профилю агрочернозема при разных способах основной обработки, мм

На вспашке запасов влаги на 70 мм больше, что приводит к увеличению горизонта сплошного промачивания. Здесь, несомненно, выше и скорость промачивания. Все это гипотетически приводит к выщелачиванию большего количества солей в более глубокие горизонты весной.

Исследуемые агрочерноземы не относятся к категории засоленных, так как содержание легкорастворимых солей не превышает 0,126 % на вспашке, и 0,109 % на мелком рыхлении. В тоже время в составе и распределении солей по профилю почвы на исследуемых вариантах отмечаются как сходные черты, так и различия.

Схожесть заключается в наличии двух горизонтов скопления солей (рис. 15). Верхний горизонт приурочен к зоне наиболее быстрого иссушения и маркирует пространство наиболее интенсивного водопотребления в вегетационный период. Положение и состав нижнего иллювиального солевого горизонта определяется среднегодовым уровнем весеннего промачивания профиля.

F:\Для гранта и статья\Солевой профиль2.jpg

Рисунок 15. Солевой профиль агрочернозема весной при различных способах основной обработки почвы.

Различия заключаются в глубине солевых максимумов и их составе. На вспашке верхний слой аккумуляций располагается на глубине 50-100 см, с максимумом в слое 70-80 см, нижний – глубже 120 см. На мелком рыхлении первый слой располагается гораздо выше – на глубине 20-40 см, второй начинается с 60 см. Кроме того, на вспашке содержание солей по профилю и в горизонтах их скопления выше, чем на мелком рыхлении.

Следовательно, при большем весеннем промачивании профиля агрочерноземов на вспашке солевой максимум формируется глубже. Здесь же с током влаги растворяется и перераспределяется большее количество солей, в результате мощность слоев шире, а содержание в них солей выше. Так, мощность верхнего слоя аккумуляции солей на вспашке составляет 50 см с содержанием 15,746 мг-экв/100 г ионов, а на мелком рыхлении – 20 см и содержит 4,699 мг-экв/100 г ионов.

В составе ионов солей отмечено преобладание Ca2+ иHCO3, на втором местеMg2+и SO42-. В верхнем слое солевых аккумуляций указанные группы ионов меняются местами. На вспашке,на глубине 50-90 см, при мелком рыхлении – в верхнем 20 см слое почвы. Что свидетельствует о различиях во влагозарядке и расходе почвенной влаги определяющих перераспределение солей по профилю почвы. Преобладание MgSO4 в верхнем слое аккумуляций свидетельствует о миграции данной соли к слою наиболее быстрого иссушения.

На вспашке выявлено содержание токсичных солей, в пределах 0,028-0,073 % (табл.13). Горизонты скопления приурочены к слоям 10-30, 50-90 и 120-130 см с максимумом в среднем слое. На мелком рыхлении их концентрация колеблется от 0,023 до 0,047 %, с максимумами на глубине 10-20 и 60-130 см.

Анализ распределения гипотетических солей показывает, что из токсичных солей в слоях солевых аккумуляций преобладает MgSO4. Другие соли распределены более равномерно. На мелком рыхлении, в верхней части профиля концентрируется доля токсичных солей сопоставимая с их уровнем в глубоких горизонтах. На вспашке в верхней части профиля их содержание в 2-2,5 раза меньше, чем в более глубоких слоях.

Таблица 13 — Содержание токсичных ионов в агрочерноземах при различных вариантах основной обработки почвы, мг-экв/ 100 г почвы (2020г)

Глубина HCO3 Cl SO42- Na+ Mg2+ А К Сумма солей, %
Вспашка
0-10 0,15 0,15 0,164 0,16 0,25 0,464 0,410 0,029
10-20 0,10 0,10 0,399 0,14 0,50 0,599 0,640 0,038
20-30 0,05 0,15 0,450 0,15 0,50 0,650 0,650 0,040
30-40 0,15 0,314 0,18 0,25 0,464 0,430 0,028
40-50 0,05 0,15 0,485 0,16 0,50 0,685 0,660 0,041
50-60 0,25 0,15 0,515 0,18 0,75 0,915 0,930 0,059
60-70 0,25 0,10 0,792 0,19 1,00 1,142 1,190 0,073
70-80 0,15 1,064 0,17 1,00 1,214 1,170 0,073
80-90 0,20 0,795 0,26 0,75 0,995 1,010 0,060
90-100 0,20 0,10 0,271 0,269 0,25 0,571 0,519 0,038
100-110 0,25 0,20 0,371 0,30 0,50 0,821 0,800 0,053
110-120 0,30 0,20 0,364 0,31 0,50 0,864 0,810 0,056
120-130 0,20 0,25 0,557 0,28 0,75 1,007 1,030 0,063
Мелкое рыхление
0-10 0,30 0,135 0,13 0,25 0,435 0,380 0,023
10-20 0,10 0,15 0,504 0,11 0,50 0,754 0,610 0,044
20-30 0,30 0,361 0,14 0,50 0,661 0,640 0,037
30-40 0,30 0,358 0,19 0,50 0,658 0,690 0,038
40-50 0,15 0,335 0,19 0,25 0,485 0,440 0,029
50-60 0,20 0,201 0,13 0,25 0,401 0,380 0,023
60-70 0,10 0,20 0,451 0,16 0,50 0,751 0,660 0,045
70-80 0,01 0,20 0,524 0,18 0,50 0,734 0,680 0,043
80-90 0,01 0,20 0,592 0,21 0,50 0,802 0,710 0,047
90-100 0,05 0,15 0,545 0,17 0,50 0,745 0,670 0,045
100-110 0,01 0,20 0,551 0,23 0,50 0,761 0,730 0,046
110-120 0,01 0,15 0,563 0,19 0,50 0,723 0,690 0,043
120-130 0,25 0,471 0,17 0,50 0,721 0,670 0,041

Исследования проведенные осенью показали несколько другую картину (рис. 16). На рисунке хорошо видно, что распределение солей по профилю почвы, если судить по их содержанию и особенно по изгибам линий, сходно, прежде всего наличием максимума на глубине 30-40 см и минимума на глубине 40-50 см. Однако с учетом того, что почвы не засолены, и именно этим объясняются небольшие различия в содержании солей между вариантами, можно отметить наличие некоторых различий. Первое различие заключается в том, что в слое 0-10 см солей больше на варианте с мелкой обработкой, что можно объяснить лучшей капиллярной связью этого слоя почвы с нижним, и меньшей водопроницаемостью слоя 10-20 см и нижележащих, в сравнении со вспашкой.

word image 541 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 16.Распределение солей в профиле почвы осенью в зависимости от способов основной обработки почвы.

Второе различие заключается в том, что солей на глубине ниже 50 см меньше на варианте со вспашкой. Это объясняются тем, что глубокие слои почвы, а именно 30-100 см горизонта, увлажняются лучше и, в связи с этим соли лучше поднимаются с вертикальным током воды до слоя 30-40 см.

Заключение

Увеличение горизонта сплошного промачивания почвыза счет осадков холодного периода года приводит к растворению и перераспределению большего количество солей.

На вспашке по сравнению с мелким рыхлением наблюдается увеличение зоны элювирования солей по профилю агрочерноземов и их содержания в метровом слое и горизонтах аккумуляции в результате подтягивания солей из более глубоких слоев, которые на мелком рыхлении не задействуются. Суммарное содержание ионов на вспашке превышает их концентрацию на мелком рыхлении в слоях 0-30 и 0-100 см на 0,52 и 3,30 мг-экв/100 г соответственно.

Наличие повышенного содержания токсичных солей в средней части профиля на вспашке показывает возможность их миграции в верхние слои в сухие годы. Именно с этим может быть связано более существенное снижение урожайности на вспашке в засушливые годы. Во влажные годы более высокая концентрация солей при мелком рыхлении, также может являться причиной некоторого снижения урожайности, по отношению к вспашке.

3.2.5 Динамика численности микрофлоры в зависимости от способа основной обработки почвы

В 2019г. нами изучалсяколичественный учёт протеолитической и амилолитической микрофлоры в зависимости от различных способов обработки почв: глубокая вспашка, мелкоерыхление, плоскорезная обработка и дискование. Выращиваемая культура – сафлор. Количественный учет микроорганизмов выполняли методом посева на стандартные питатель-ные среды.

Изучение динамики численности аммонифицирующей микрофлоры показало, что в целом, во всех вариантах в течение периода исследований отмечалась высокая степень обогащенности почвы микроорганизмами (рис.17). При этом мы отмечаем увеличение численности протеолитической группировки к концу вегетационного периода, чему могло способствовать накопление органического вещества, в том числе формирование мощной корневой системы сафлора. Благодаря мощной вегетативной массе сафлора, создается особый микроклимат на поверхности почвы. В частности, почва не подвергается пересыханию, что способствует благоприятному развитию микроорганизмов. Сравнивая численность микроорганизмов данных групп в зависимости от используемых агроприемов, отмечаем, что наибольшая микробиологическая активность наблюдалась при использовании дискования, при этом пик численности микроорганизмов приходится на середину периода вегетации. Данная особенность связана с тем, что при дисковании происходит измельчение и перемешивание стерни, поэтому процессы микробиологической минерализации органики в почве протекают гораздо интенсивнее.

word image 542 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 17.Динамика численности аммонифицирующей микрофлоры, КОЕ/г ×106

При анализе динамики амилолитической микрофлоры (рис. 18) было установлено, что в течение вегетационного периода произошло снижение амилолитических организмов во всех изучаемых вариантах. Считаем закономерным снижение численности данной группировки микроорганизмов, так как выращиваемая культура – сафлор – выносит из почвы большое количество питательных элементов и является требовательной к содержанию азота. Поэтому снижение численности амилолитических организмов является следствием их конкуренции с растениями за минеральное азотное питание. Сравнивая численность микроорганизмов в зависимости от обработок, отмечаем, что наибольшое количество микроорганизмов наблюдается в варианте с плоскорезной обработкой почвы на глубину 8-16 см. Наименьшее количество микроорганизмов наблюдается в варианте с мелким рыхлением.

word image 543 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 18. Динамика численности амилолитической микрофлоры, КОЕ/г×106

Вывод: Количественный учет группировок почвенных микроорганизмов показал, что динамика численности почвенной микрофлоры в течение вегетационного периода изменялась в зависимости от используемых обработок. Наилучшему функционированию амилолитической микрофлоры способствовала плоскорезная обработка, а аммонифицирующей микрофлоры дискование.

Мы провели также количественную оценку микрофлоры почв во втором опытном стационаре. В результате проведенного анализа подсчета численности протеолитической группировки микроорганизмов в вариантах с использованием различных обработок почвы:No-till; Mini-tillи глубокое рыхлениенами были получены данные об их динамике в течение вегетационного периода.

Количественный учет протеолитической микрофлоры показал, что в течение вегетационного периода произошло снижение численности микроорганизмов во всех вариантах исследования (табл. 13).

В начале вегетационного периода наибольшая численность микроор-ганизмов, трансформирующих органический азот, отмечалась при глубоком рыхлении (1957 млн. КОЕ/г), что может быть связано с достаточным количеством оставшейся весенней влаги. При этом в вариантах с мелким рыхлением численность аммонифицирующей микрофлоры меньше почти в 2

Таблица 13 — Результаты учета протеолитической микрофлоры

(КОЕ/г почвы ×106)

Варианты Май Июль Сентябрь
No-till 999 898 575
Mini-till + мелкое рыхление 1232 414 358
Mini-till + глубокое рыхление 1957 600 274

раза. К концу сезона мы наблюдаем тенденцию снижения численности протеолитических микроорганизмов во всех исследуемых вариантах, что является следствием недостаточного увлажнения пахотного слоя и неблагоприятных температурных условий.

3.3 Расход влаги и фитосанитарное состояние посевов в зависимости от приемов обработки почвы

3.3.1 Накопление и расход влаги в традиционных способах обработки почвы

Источником всего живого на земле является вода, большое влияние она оказывает на развитие сельскохозяйственных культур. Все ключевые фазы развития растений требуют наличия воды. Без воды сельскохозяйственные растения не получают элементы питания и, следовательно, не могут сформировать достойный урожай. Именно поэтому изучение вопроса водопотребления в опыте было одним из главных.

В посевах нута в 2017 году весенние запасы влаги в метровом слое почвы составили 106-163мм. При этом наибольшими они оказались на ежегодном плоскорезном рыхлении и наименьшими на дисковании(таблица 14).Отсутствие осадков в августе привело к тому, что запасов продуктивной влаги в почве к моменту уборки не осталось ни на одном из вариантов опыта, и количество израсходованной влаги составило 190 – 247мм.

В 2018 году продуктивной влаги в почве накопилось всего лишь 116-150мм, при этом как и в предыдущем году максимальное их количество наблюдалось на ежегодной плоскорезной обработке и минимальное на ежегодном дисковании.

Осадков за вегетацию нута выпало меньше по сравнению с предыдущим годом, что привело к снижению урожайности и соответственно повышению коэффициента водопотребления до 2010-3397м3/т.

К моменту посева нута в 2019 году запасы влаги в почве были низкими и составили 82 – 112мм, с наименьшими значениями на варианте с ежегодной вспашкой. В период вегетации нута сложились хорошие условиям увлажнения за счет обильных осадков – 156 мм. Это способствовало хорошему развитию культуры и к уборке в почве осталась неиспользованная влага в количестве 22-53мм с наибольшими значениями на мелких обработках.

Оценивая показатели влагообеспеченности посевов в среднем за 2017-2019 годы исследований видно, что весенние запасы продуктивной влагив

Таблица 14 — Водопотребление в посевах нута

№ вари-анта Способы основной обработки и глубина, см Запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см, мм Сумма осадков за вегетацию, мм Количество израсходованной влаги, мм Урожайность, т/га Коэффициент водопотребления, м3
под сафлор

(предшественник)

под нут весной после уборки
2017 г.
1 В 25-27 В 28-30 155 84 239 1,22 1959
5 В 25-27 П 28-30 159 243 1,19 2042
6 П 25-27 П 28-30 163 247 1,30 1900
9 В 25-27 М 12-14 162 246 0,99 2485
11 М 12-14 М 12-14 129 213 1,07 1991
13 В 25-27 Д 10-12 154 238 0,95 2505
16 Д 10-12 Д 10-12 106 190 0,95 2000
2018 г.
1 В 25-27 В 28-30 135 57 192 0,75 2560
5 В 25-27 П 28-30 137 194 0,71 2732
6 П 25-27 П 28-30 150 207 1,03 2010
9 В 25-27 М 12-14 142 25 117 0,47 2489
11 М 12-14 М 12-14 140 197 0,58 3397
13 В 25-27 Д 10-12 127 184 0,62 2968
16 Д 10-12 Д 10-12 116 173 0,64 2703
2019 г.
1 В 25-27 В 28-30 82 22 156 216 1,35 1600
5 В 25-27 П 28-30 73 22 207 1,39 1489
6 П 25-27 П 28-30 109 30 235 1,82 1291
9 В 25-27 М 12-14 112 47 221 1,05 2105
11 М 12-14 М 12-14 90 38 208 1,03 2019
13 В 25-27 Д 10-12 103 24 235 1,01 2327
16 Д 10-12 Д 10-12 110 53 213 0,89 2393

Таблица 15 — Водопотребление в посевах нута, среднее за 2017-2019 гг.

№ вари-анта Способы основной обработки и глубина, см Запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см, мм Сумма осадков за вегетацию, мм Количество израсходованной влаги, мм Урожайность, т/га Коэффициент водопотребления, м3
под сафлор

(предшественник)

под нут весной после уборки
1 В 25-27 В 28-30 124 7 99 216 1,01 2139
5 В 25-27 П 28-30 123 7 215 1,10 1955
9 В 25-27 М 12-14 139 24 214 0,84 2548
13 В 25-27 Д 10-12 128 8 219 0,86 2547
6 П 25-27 П 28-30 141 10 230 1,38 1667
11 М 12-14 М 12-14 120 13 206 0,89 2315
16 Д 10-12 Д 10-12 111 18 192 0,83 2313

метровом слое почвы изменялись по вариантам опыта в пределах 111-141 мм(таблица 15). При этом применение ежегодного плоскорезного рыхления способствует накоплению максимальных запасов влаги, а ежегодное мелкое рыхление и дискование наоборот приводят к снижению количества влаги к моменту посева.

Максимальное количество израсходованной влаги за период вегетации было на варианте с ежегодным плоскорезным рыхлением и минимальное на ежегодном дисковании и составило 230 и 192мм соответственно. Это непосредственно сказалось на урожайности нута и коэффициенте водопотребления, который варьировал в пределах 1667-2548м3/т, при этом наиболее эффективно влага использовалась растениями на 6 варианте с ежегодным плоскорезным рыхлением.

При возделывании яровой пшеницы также наблюдались изменения в запасах и расходовании влаги в зависимости от способов основной обработки почвы. Так в условиях 2018 года весенние запасы влаги в почве, по изучаемым вариантам варьировали от 59 до 121 мм в метровом слое почвы с максимальными значениями на 2 варианте с плоскорезным рыхлением (таблица 16). Сумма осадков за вегетацию яровой пшеницы составила всего 57 мм, что привело к формированию низкого урожая культуры в целом по всем изучаемым вариантам. Коэффициент водопотребления изменялся в зависимости от применяемой обработки почвы следующим образом: наиболее высоким он был на вариантах с ежегодным мелким рыхлением на 12-14 см (11 вариант) и ежегодной разноглубинной вспашкой почвы (1 вариант) – 2760 и 2750м3/т, а наименьшим — на вариантах с плоскорезным рыхлением (2 вариант) и ежегодным дискованием почвы на 10-12 см (16 вариант).

2019 год был более благоприятным для роста и развития яровой пшеницы, сложившиеся погодные условия вегетационного периода обеспечили более высокий уровень урожайности по сравнению с предыдущим годом исследований. Сумма осадков здесь составила 156 мм, что практически в 3 раза выше, чем в 2018 году. По коэффициенту водопотребления резких различий не было, лишь по ежегодному дискованию почвы он был выше остальных – 4145м3/т из-за более низкой урожайности яровой пшеницы.

В условиях 2020 года запасы продуктивной влаги в почве к моменту посева яровой пшеницы были невысокими – 93-123мм, с минимальными показателями на ежегодном дисковании почвы (16 вариант). К тому же количество осадков за вегетацию составило всего лишь 52 мм, но в основном выпали они в мае-июне, что обеспечило хорошее развитее яровой пшеницы и невысокий коэффициент водопотребления 1495-1800 м3/т, с наименьшим значением на 6 варианте – ежегодное плоскорезное рыхление почвы.

Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы в среднем за три года исследований (2019-2020гг.) составили 87-121мм на момент посева пшеницы и ко времени уборки 0-13мм (таблица 17).По результатам проведенных исследований лучше влага в почве накопилась там, где применялись интенсивные способы обработки – вспашка и плоскорезное рыхление, весенние запасы здесь составили 114-121 мм, меньше всего влаги оказалось на делянках с дискованием – 87,0 мм (табл. 1). Наиболее эффективно влага расходовалась на варианте с плоскорезным рыхлением, где коэффициент водопотребления составил 2227м3/т. Самым высоким коэффициент водопотребления был на варианте с применением дискования почвы – 2694м3/т. На остальных вариантах опыта в результате снижения урожайности коэффициент водопотребления также увеличивался по сравнению с плоскорезным рыхлением.

Таблица 16 — Водопотребление в посевах яровой пшеницы, 2018-2020гг.

№ варианта Способы основной обработки и глубина, см Запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см,

мм

Сумма осадков за вегетацию,

мм

Количество израсходованной влаги,

мм

Урожайность, т/га Коэффициент водопотребления,

м3

Под(предше-ственник) под яровую пшеницу весной после уборки
2018 г.
1 В 28-30 В 20-22 119 0 57 176 0,64 2750
2 В 28-30 П 20-22 121 0 178 0,73 2438
3 В 28-30 М 12-14 100 0 157 0,59 2661
4 В 28-30 Д 10-12 112 0 169 0,63 2683
6 П 28-30 П 20-22 111 0 168 0,65 2585
11 М 12-14 М 12-14 81 0 138 0,50 2760
16 Д 10-12 Д 10-12 59 0 116 0,48 2417
2019 г.
1 В 28-30 В 20-22 121 0 156 277 0,90 3078
2 В 28-30 П 20-22 144 4 296 0,92 3217
3 В 28-30 М 12-14 132 12 276 0,77 3584
4 В 28-30 Д 10-12 120 0 276 0,85 3247
6 П 28-30 П 20-22 130 8 278 0,94 2957
11 М 12-14 М 12-14 132 3 285 0,78 3654
16 Д 10-12 Д 10-12 108 7 257 0,62 4145
2020 г.
1 В 28-30 В 20-22 101 0 52 153 0,94 1628
2 В 28-30 П 20-22 96 0 148 0,98 1510
3 В 28-30 М 12-14 95 14 133 0,83 1602
4 В 28-30 Д 10-12 104 15 141 0,79 1785
6 П 28-30 П 20-22 123 18 157 1,05 1495
11 М 12-14 М 12-14 102 14 140 0,82 1707
16 Д 10-12 Д 10-12 93 10 135 0,75 1800

Таблица 17 — Водопотребление в посевах яровой пшеницы, среднее за 2018-2020 гг.

№ варианта Способы основной обработки и глубина, см Запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см,

мм

Сумма осадков за вегетацию,

мм

Количество израсходованной влаги,

мм

Урожайность, т/га Коэффициент водопотребления,

м3

поднут

(предше-ственник)

под яровую пшеницу весной после уборки
1 В 28-30 В 23-25 114 0 88 202 0,83 2433
2 В 28-30 П23-25 121 2 207 0,88 2352
3 В 28-30 М 12-14 109 13 184 0,73 2521
4 В 28-30 Д 10-12 112 8 192 0,76 2526
6 П 28-30 П23-25 121 13 196 0,88 2227
11 М 12-14 М 12-14 105 8 185 0,70 2643
16 Д 10-12 Д 10-12 87 8 167 0,62 2694

Просо – засухоустойчивая культура, но, все же, главным фактором обеспечивающим формирование высокого и качественного ее урожая является влага. В 2019 году к моменту посева проса запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы были очень низкими и составили 70-96 мм(таблица 18), это связано с тем, что просо – культура позднего срока посева и к этому времени большая часть влаги испаряется. Но, изменить картину могут осадки. За период вегетации их количество составило – 150 мм, что в итоге поспособствовало формированию хорошего урожая.

В 2020 году запасы продуктивной влаги к моменту посева проса были выше предыдущего года и составили 92-136 мм, с наименьшими значениями на вспашке. А вот осадков за вегетацию было в разы меньше, всего 45 мм, что значительно снизило урожайность культуры по сравнению с 2019 годом.

В среднем за 2 года исследований высокие запасы продуктивной влаги в почве обеспечили 6 и 9 варианты – 113 мм в метровом слое почвы. Низкие запасы были на 1 и 16 вариантах – 94 и 91 мм соответственно.

Полученные данные позволяют сказать, что за период вегетации проса влага расходовалась более эффективно на 6 варианте, где проводится ежегодное плоскорезное рыхление, здесь коэффициент водопотребления составил 856 м3/т. Варианты с другими способами обработки почвы, способствовали увеличению этого показателя до 918-1189 м3/т.

По результатам наблюдений за показателями запасов влаги в почве при возделывании овса можно заметить, что на плоскорезной обработке они оказались максимальными 117мм — весной перед посевом и 15мм — перед уборкой (таблица 19). Количество израсходованной влаги составило 148-166мм с максимальными значениями на интенсивных обработках почвы.

Таблица 18 — Водопотребление в посевах проса, 2019-2020 г.г.

Год № вари-анта Способы основной обработки и глубина, см Запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см, мм Сумма осадков за вегетацию, мм Количество израсходован-ной влаги,

мм

Урожай-ность,

т/га

Коэффициент водопотребления, м3
под нут (предшественник) под просо весной после уборки
2019 1 В 23-25 В 20-22 96 45 150 201 2,29 878
5 В 23-25 П 20-22 94 25 219 2,48 883
9 В 23-25 М 12-14 89 43 196 2,61 751
13 В 23-25 Д 10-12 96 37 209 2,85 733
6 П 23-25 П 20-22 90 57 183 2,88 635
11 М 12-14 М 12-14 92 34 208 2,82 738
16 Д 10-12 Д 10-12 70 33 187 2,89 647
2020 1 В 23-25 В 20-22 92 0 45 137 0,64 2141
5 В 23-25 П 20-22 126 0 171 0,80 2138
9 В 23-25 М 12-14 136 14 167 0,76 2197
13 В 23-25 Д 10-12 115 15 145 0,50 2900
6 П 23-25 П 20-22 135 32 148 1,00 1470
11 М 12-14 М 12-14 124 14 155 0,91 1703
16 Д 10-12 Д 10-12 112 10 147 0,75 1960
Сред-нее за

2019-2020

1 В 23-25 В 20-22 94 23 98 169 1,47 1150
5 В 23-25 П 20-22 110 13 195 1,64 1189
9 В 23-25 М 12-14 113 29 182 1,69 1077
13 В 23-25 Д 10-12 106 26 178 1,68 1060
6 П 23-25 П 20-22 113 45 166 1,94 856
11 М 12-14 М 12-14 108 24 182 1,87 973
16 Д 10-12 Д 10-12 91 22 167 1,82 918

Таблица 19 — Водопотребление в посевах овса, 2020 г.г.

№ вари-анта Способы основной обработки и глубина, см Запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см, мм Сумма осадков за вегетацию, мм Количество израсходованной влаги,

мм

Урожай-ность,

т/га

Коэффициент водопотребления, м3
под просо (передше-ственник) под овес весной после уборки
1 В 20-22 В 25-27 98 0 64 162 0,82 1976
2 В 20-22 П 25-27 92 0 156 0,80 1950
3 В 20-22 М 12-14 90 10 144 0,78 1846
4 В 20-22 Нулевая 102 12 154 0,84 1833
6 П 20-22 П 25-27 117 15 166 0,91 1824
11 М 12-14 М 12-14 99 10 153 0,84 1821
16 Д 10-12 Нулевая 90 6 148 0,74 2000

Большой интерес представляет анализ в метровом слое почвы в шестой ротациисевооборота, в зависимости от системы обработки почвы в среднем по всем изучаемым культурам за 4 года исследований (таблица 20).

Весной в начале вегетации изучаемых культур запасы продуктивной влаги составили 95-123 мм с максимальными значениями на ежегодном плоскорезном рыхлении и минимальными на 16 варианте опыта.

К моменту уборки в среднем за период исследования остаточные запасы влаги были не высокими и составили 8-21мм с наибольшими показателями на плоскорезном рыхлении и минимальными на вспашке. На мелких обработках они оказались одинаковыми и составили 14 мм.

Количество израсходованной влаги напрямую зависит от ее запасов, соответственно наибольшее количество ее наблюдалось на 6 варианте (плоскорезной обработке) – 190мм и наименьшее на 16 варианте – 169мм (таблица 21).

Таблица 20 — Запасы продуктивной влаги (мм) в метровом слое почвы в шестой ротации севооборота в зависимости от системы обработки почвы

№ варианта Пар чистый – нут Яровая пшеница Просо Овес Средние запасы влаги, мм
2017-2019 2018-2020 2019- 2020 2020
прием мм прием мм прием мм прием мм
Весной в начале вегетации
1 В 28-30 124 В 23-25 114 В 20-22 94 В 25-27 98 108
6 П 28-30 141 П 23-25 121 П 20-22 113 П 25-27 117 123
11 М 12-14 120 М 12-14 105 М 12-14 108 М 12-14 99 108
16 Д 10-12 111 Д 10-12 87 Д 10-12 91 Нулевая 90 95
В конце вегетации, перед уборкой
1 В 28-30 7 В 23-25 0 В 20-22 23 В 25-27 0 8
6 П 28-30 10 П 23-25 13 П 20-22 45 П 25-27 15 21
11 М 12-14 13 М 12-14 8 М 12-14 24 М 12-14 10 14
16 Д 10-12 18 Д 10-12 8 Д 10-12 22 Нулевая 6 14

Таблица 21 — Количество израсходованной влаги (мм) в метровом слое почвы в шестой ротации севооборота в зависимости от системы обработки почвы

№ варианта Пар чистый – нут Яровая пшеница Просо Овес Средние количество израсходованной влаги, мм
2017-2019 2018-2020 2019- 2020 2020
прием мм прием мм прием мм прием мм
1 В 28-30 216 В 23-25 202 В 20-22 169 В 25-27 162 187
6 П 28-30 230 П 23-25 196 П 20-22 166 П 25-27 166 190
11 М 12-14 206 М 12-14 185 М 12-14 182 М 12-14 153 182
16 Д 10-12 192 Д 10-12 167 Д 10-12 167 Нулевая 148 169

3.3.2 Водопотребление культур при прямом посеве

Система обработки почвы направлена на решение ряда агротехнических, экономических, почвоохранныхзадач, среди которых накопление и расход влаги, а также контроль над сорняками, с позиции уменьшения конкуренции их с культурами за влагу являются, для территорий с дефицитом влаги, первоочередными. Системы обработки, основанные на глубоких рыхленияхпочвы, имеют преимущество в накоплении влаги перед ресурсосберегающими, что подтверждается многими исследованиями (Кузыченко, 2007; Вражнов и Агеев, 2008; Бакиров и др., 2016). В других работах показано преимущество мелкого рыхления и даже нулевой обработки (Моргун и Шикула, 1984). В условиях чернозёма обыкновенного Оренбургского Предуралья была установлена высокая эффективность глубокого рыхления при совместном его использовании с мелкой обработкой орудиями с плоскорежущими органами и высокую зависимость способов обработки почвы в аккумулировании влаги от погодных условий, складывающихся в холодный период года(Каракулев, Бакиров и Вибе, 2008). Несомненно, что эффективность способа обработки почвы имеет высокую зональную зависимость, что и объясняет противоречивость выводов и необходимость исследований в различных регионах страны.

Нельзя оставлять без внимания и тот факт, что некоторыми исследователями утверждается, что большие запасы влаги в почве не гарантируют получение более высоких урожаев (Вибе, 2006; Крючков, 2016). Это говорит о важности другого вопроса связанного с эффективностью использования ресурсов влаги в растениеводстве – сохранение и рациональное использование влаги. Классические приёмы (боронование, культивация) применяемые для снижения потерь влагичерез физическое испарение, уже не отвечают условиям всё большей аридизации климата. Необходим поиск новых более эффективных приёмов.

Эффективность использования влаги посевами культур во многом обусловлено их засорённостью. Степень эффективности определяется количеством, видовым составом и их массой.

Результаты

Исследования показали, что в среднем за 9 лет на варианте с глубоким рыхлением в метровом слое почвы накапливается 309 мм общей влаги, что на 22 мм больше, чем на варианте с мелкой обработкой и на 37 мм больше, чем на нулевой обработке. Это говорит о том, что способность почвы поглощать влагу зависит от плотности сложения почвы, чем рыхлее почва, в нашем случае это вариант с глубоким рыхлением (см. главу 3.2.2), тем больше она аккумулирует воду (рис.19).

word image 544 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 19.Динамика запасов в метровом слое почвы при различных способах обработки почвы.

Мелкая обработка незначительно уступает глубокому рыхлению в способности накапливать влагу. Отмеченное ранее повышение плотности 10-15 см слоя почвы при мелком рыхлении не может, как мы считаем, оказать решающее влияние на водопроницаемость чернозема южного. Разрыхленный с осени 0-12 см слой почвы способен вместить до 40 мм влаги, это значительно больше среднемесячного количества осадков большинства месяцев года. И этой влагоёмкости, как правило, достаточно для поглощения талых вод. Все вместе обеспечивает хорошую инфильтрацию воды в более глубокие слои почвы и устраняет поверхностный сток. Кроме того, при обработке ОПО-18.05 на поверхности поля сохраняются пожнивные остатки, создающих мульчирующий слой и тем самым значительно уменьшающих потери влаги.

Нулевая обработка (no-till) уступает по запасам влаги двум другим вариантам, но только в первые пять лет. Начиная с 2017 года no-tillнакапливает больше влаги, чем вариант с мелкой обработкой, а с 2018 года её запасы уже равны или превышают запасы влаги на варианте с глубоким рыхлением. Это подтверждает существующее положение о том, что высокая плотность пахотного слоя почвы может стать препятствием для водопоглощения. Между плотностью почвы и запасами влаги в метровом слое почвы установлена сильная отрицательная зависимость (рис. 20).

word image 545 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 20. Изменение запасов влаги в метровом слое почвы в зависимости от плотности почвы на варианте с нулевой обработкой почвы (прямой посев)

В тоже время, как свидетельствуютданные, отраженные на рисунке 21, высокие запасы влаги в почве не гарантируют получение большего урожая. Отмечены годы, например 2016 г, когда при очень больших запасах влаги урожайность ячменя составила всего 0,6 т/га, что меньше даже среднемноголетних значений и, наоборот, при минимальных запасах влаги за 9 лет исследований в 2015 г получен урожай близкий к среднемноголетнему. При этом самая высокая урожайность получена на глубоком рыхлении, имеющим больший запас влаги. В 2017 году no-till при значительно меньших запасах влаги, чем на глубоком рыхлении, обеспечил более высокую урожайность.

word image 546 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 21.Зависимость урожайности ячменя от запасов влаги в метровом слое почвы

Из этого вытекает вывод, что обработка почвы влияет и на расходную часть водного баланса почв. При этом нельзя игнорировать такой факт, что в исследованиях кафедры земледелия Оренбургского ГАУ предыдущих лет между урожайностью пшеницы и количеством осадков за вегетационный период установлена прямая зависимость (r = 0,676) (Бакиров, 2006). Это согласуется с исследованиями В. Е. Тихонова (2004). Его расчеты зависимости урожайности от многолетнего хода осадков показали, что положительный тренд урожайности пшеницы в степной зоне Оренбургского Предуралья в значительной степени (80 %) определён трендом осадков летнего периода.

Следующим фактором, снижающим значимость запасов влаги в формировании урожайности, является то, что более увлажнённая почва больше теряет влагу на испарение.Вот что по этому поводу пишет Г.И. Казаков (1997): «При высокой влажности почвы расход воды идет очень интенсивно». Следовательно, вариант с глубоким рыхлением, будучи более увлажнённым быстрее теряет влагу. Вторым важным фактором, влияющим на скорость потерь влаги через физическое испарение, является отсутствие на поверхности почвы растительных остатков, что приводит к перегреву почвы и повышению скорости испарения. Превышение дневной температуры почвы, не покрытой растительной мульчей и живыми растениями в начальные фазы их развития, может достигать 23°С, в сравнении с замульчированной соломой почвы. В результате пахотный слой почвы высыхает, и по следу стойки глубокорыхлителяобразуются щели (рис. 22). Между тем при прямом посеве анкерными сошниками на поверхности почвы сохраняются растительные остатки, что снижает или полностью устраняет недостатки свойственные глубокому рыхлению. Появление щелей, в свою очередь, ускоряет дальнейшиепотери влаги и иссушение почвы.

word image 52 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий word image 53 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 22.Состояние поверхности поля по глубокому рыхление (рис. слева) и по прямому посеву – no-till (рис. справа)

Косвенно, наш вывод подтверждается тем, что к моменту появления щелей, как правило, в середине вегетационного периода, растения на глубоком рыхлении снижают скорость роста в сравнении с растениями на других вариантах из-за наступающего дефицита влаги (рис. 23).

word image 547 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 23. Динамика высоты растений нута при различных способах обработки почвы

А более плотная почва, покрытая соломенной мульчей при прямом посеве, лучше сохраняет влагу, что подтверждается ускорением роста растений нута во второй половине вегетационного периода. На этом варианте влага используется более эффективно, чем на других вариантах, т. е. при меньших запасах влаги нулевая обработка формирует такой же или выше урожай. Об этом свидетельствуют и меньшие значения коэффициентов водопотребления (рис. 24).

word image 548 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 24.Коэффициенты водопотребления нута при различных способах обработки почвы, м3

Таким образом из вышеизложенного материала можно сделать следующие выводы:

— глубокое рыхление почвы имеет преимущество в накоплении влаги холодного периода года перед мелким рыхлением и прямым посевом (no-till);

— нулевая обработка (no-till) уступает по запасам влаги другим способам обработки только в первые пять лет, в дальнейшем онанакапливает больше влаги, чем вариант с мелкой обработкой, на седьмой год запасы уже равны или превышают запасы влаги на варианте с глубоким рыхлением;

— нулевая обработка использует ресурсы влаги более эффективно, чем мелкая обработка и глубокое рыхление.

3.3.3 Засоренность посевов и контроль над сорняками в традиционных и ресурсосберегающих технологиях

Защита сельскохозяйственных культур от сорных растений относится к числу важнейших проблем земледелия. Затраты труда на борьбу с сорняками составляют примерно 30% от общих затрат на выращивание культуры.

Установлено, что на формирование 1 кг сухого вещества большинство сорняков расходуют влаги в среднем в 1,5-2,5 раза больше, чем культурные растения. На засоренных посевах влажность почвы в корнеобитаемом слое снижается на 2-5%, что приводит к задержке роста и развития растений в начале вегетации (А.В. Захаренко, 2000).Ущерб от сорняков помимо снижения урожая приводит и к снижению качества продукции сельскохозяйственных культур.

В условиях приоритетного развития агроландшафтного земледелия особое значение в борьбе с сорняками придается механической обработке почвы.

В наших исследованиях учет сорняков проводился в начале вегетации и перед уборкой урожая, что позволило более объективно оценить влияние способов обработки почвы на засоренность посевов в севообороте.

В посевах ранних яровых зерновых культур на опытном поле из малолетних сорняков наибольшее распространение имеют злаковые — щетинник сизый и зеленый, просо куриное, просо культурное, из двудольных — щирица запрокинутая и жминдовидная, из многолетних — молокан татарский, вьюнок полевой, бодяк полевой, молочай лозный.

Данные о засорённости посевов нута в зависимости от способов обработки почвы представлены в таблице 22.

В опыте многолетние сорняки не имели большого распространения, это связано с тем, что нут возделывался по пару. В фазу ветвления на всех вариантах обработки почвы под нут они вообще отсутствовали, к уборке же они появились только на фонах с мелким рыхлением почвы и то в небольшом количестве – 1 шт/м2.

Таблица 22 — Действие различных способов обработки почвы на засорённость нута, среднее за 2017-2019 гг.

Период вегета-ции Способ и глубина (см) основной обработки под нут
В 28-30 П28-30 М 12-14 Д 10-12
Количество сорняков, шт/м2
всего в т.ч. много-летних всего в т.ч. много-летних всего в т.ч. много-летних всего в т.ч. много-летних
фаза ветвле-ния 4 0 6 0 6 0 10 0
перед убор-кой 30 0 44 0 62 1 78 1

Независимо от способа обработки почвы в фазу ветвления численность малолетних сорных растений была низкой и составила 4-10шт/м2. К моменту уборки количество малолетников повысилось до 30-78шт/м2, с максимальными значениями на дисковании и минимальными на вспашке. Это в очередной раз доказывает эффективность интенсивных способов обработки почвы в борьбе с сорняками.

Способы обработки почвы обусловили разную картину засорённости посевов яровой пшеницы (таблица 23). Так при ресурсосберегающих обработках почвы, особенно при мелких, в начале вегетации яровой пшеницы в посевах присутствовали многолетние сорняки, которые использовали почвенную влагу и оказывали ряд других отрицательных воздействий на культуру. В целом же, засорённость на изучаемых вариантах различалась не значительно.

Перед уборкой яровой пшеницы засорённость посевов увеличилась. В результате чего засорённость малолетними сорняками составила 43–75 шт/м2, а многолетними возросла до 5 шт/м2 с максимальными значениями на мелких обработках почвы.

Данные засорённости посевов проса в зависимости от способов обработки почвы в среднем за два года исследований представлены в таблице 24.

Таблица 23 –Засорённость посевов яровой пшеницы в зависимости способа основной обработки почвы, 2018-2020 г.

Способы основной обработки и глубина, см Количество сорняков, шт/м2
под

(предше-ственник)

под яр.пшеницу в начале вегетации перед уборкой
всего многолетние всего многолетние
В 28-30 В 23-25 8 0 61 0
П 28-30 П 23-25 4 1 43 1
М 12-14 М 12-14 5 2 56 3
Д 10-12 Д 10-12 8 4 75 5

Таблица 24 — Засоренность посевов проса в зависимости от системы обработки почвы, среднее за 2019-2020гг.

Способ основной обработки и глубина, см Количество сорняков, шт./м2
в начале вегетации перед уборкой
малолетние многолетние малолетние многолетние
В 20-22 39 8
П 20-22 33 12 1
М 12-14 54 20 2
Д 10-12 59 2 25 3

В фазу кущения и к уборке практически на всех вариантах обработки почвы многолетние сорняки отсутствовали, и лишь на ежегодном дисковании они были, и то в количестве 2 шт/м2. Засоренность малолетними сорняками также была невысокой и составила в фазу кущения 33-59 шт/м2.

К моменту уборки количество малолетников снизилось благодаря эффективному воздействию гербицидов и хорошему развитию растений проса, которые затеняли сорняки и засоренность составила 8-25 шт/м2, с максимальными значениями на ежегодном дисковании и минимальными на вспашке.При этом многолетние сорняки наблюдались уже на трех вариантах опыта в количестве 1-3 шт/м2, с максимальными показателями на дисковании почвы.

Данные о засорённости посевов овса в 2020 году в зависимости от способов обработки почвы представлены в таблице 25.

Таблица 25 -Засоренность посевов овса в зависимости от системы обработки почв, 2020г.

Способ основной обработки и глубина, см Количество сорняков, шт./м2
в начале вегетации перед уборкой
малолетние многолетние малолетние многолетние
В 25-27 40 1 42 1
П 25-27 39 2 38 3
М 12-14 53 3 50 3
Нулевая

(прямой посев)

65 3 58 4

Засоренность посевов овса в условиях весны 2020 года сложилась невысокая – 39-65шт./м2, с минимальными значениями на плоскорезном рыхлении. К уборке засоренность осталась примерно на этом же уровне 18-58шт./м2, с максимальными показателями на варианте с прямым посевом.

Количество многолетних сорняков в посевах увеличивалось пропорционально снижению интенсивности обработки почвы от вспашки к нулевой обработки, от 1 до 3шт./м2 весной и от 1 до 4шт./м2 к моменту уборки овса.

3.3.4 Засоренность посевов и контроль над сорняками в технологиях с прямым посевом

Одной из причин, сдерживающих распространение технологии No-till в мире и в России, является усиление засоренности посевов при отказе от основной обработки.

Высокая засоренность посевов существенно снижают урожайность полевых культур. По данным ВНИИЭСХ, прямой ущерб от сорняков в нашей стране в последние годы составлял 10,3 % от фактического урожая. На борьбу с сорняками расходуется около 30 % всех трудовых затрат в земледелии. В технологии No-till затраты на химические препараты, направленные на контроль над численностью сорняков, возрастают до 70 %.

Особенно вредны сорняки в засушливых районах страны. Так, согласно результатам Международного конгресса, по сухому земледелию, для формирования 1 т/га сухого вещества сорняков из почвы расходуется около 68 мм влаги, что равнозначно недобору урожая зерна пшеницы 0,6 – 1,1 т/га (Базилинская, 1987).

Ведущая роль в уничтожении сорняков и предупреждении их распространения принадлежит обработке почвы, при этом значение имеют способ и глубина обработки.

На рисунке 21 видно, что отказ от осенней обработки приводит к усилению засоренности поля (сектор А на рисунке 21). Мелкая обработка почвы значительно сокращает их количество (сектор В на рисунке), а двукратная мелкая обработка с интервалом в 30 дней практически полностью избавляет поле от сорняков на момент посева (сектор С на рисунке 25).

word image 54 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 25.Опытное поле перед посевом культур (сектор А – нулевая обработка (прямой посев), сектор В – мелкая обработка, сектор С – двукратная мелкая обработка + глубокое рыхление)

Отсутствие осеней обработки почвы способствует появлению на поле двулетних сорняков, в основном ярутки полевой (рис. 26), хориспоры нежной (Chorisporatenella). На поле с нулевой обработкой присутствую характерные для традиционных способов обработки почвы многолетниесорнякам:осотом полевым (Sonchusarvensis), бодяком полевым (Cursiumarvense), вьюнком полевым (Convolvulusarvense)(рис 27).

DSC02505

Рисунок 26. .Ярутка полевая на поле с «нулевой» обработкой.

word image 55 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 27. Сорные растения из различных биологических групп и падалица яровой пшеницы на поле с нулевой обработкой почвы.

Визуальная оценка и количественная оценка по шкале ТСХА, показывает, что засоренность поляподпрямой посев очень высокая (более 20шт./м2). На варианте с однократной мелкой обработкой оценивается как средняя степень (5-9 шт./м2), на варианте с двукратной мелкой обработкой (вторая мелкая обработка проводится одновременно с глубоким рыхлением) как очень слабая (0,5-1,0 шт./м2).

На варианте с нулевой обработкой все участки через два дня после посева культур обрабатывались гербицидом сплошного действия Ураган-форте нормой 3 л/га. Наличие соломенной мульчи при прямом посеве в какой-то мере препятствовало появлению всходов двудольных сорняков второй волны. Однако в посевах зерновых культур все же они появились и были представлены щирицами, осотами, вьюнком полевым. Поэтому посевы зерновых, в том числе сорго обрабатывались гербицидом сплошного действия.

word image 549 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий word image 550 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий Обработка зерновых гербицидом сплошного действия и препаратом избирательного действия в фазу их кущения позволяет снизить количество сорняков ниже уровня ЭПВ по всем видам сорняков.

Осеннего мелкогои глубокого рыхления, как правилонедостаточно для контроля над сорняками на уровне ЭПВ, требуется обработка посевов в фазу кущения зерновых культур препаратом избирательного действия. Посевы подсолнечника в чистом от сорняков состояниипозволяют поддерживатьгербициды Евро-лайтинг в системе Clearfield.

3.3.5 Изменением видового состава сорняков в результате длительного применения различных способов обработки почвы

Использование ресурсосберегающих технологий приводит к неблагополучному фитосанитарному состоянию полей (Бакиров, 2008; 2018; Кислов: 2001; Вибе, 2006), в том числе изменению видового состава сорно-полевой растительности. Но, несмотря на многочисленные исследования, в том числе иностранных авторов (Armengot, 2016;Kuyper, 2018), до сих пор нет однозначного ответа на вопрос, из-за чего это происходит. По этому поводу существует несколько мнений. Основное – это изменение видового состава сорняков случается в результате замены способа обработки почв (Бакиров, 2008), либо из-за постоянного использования против двудольных сорняков соответствующих гербицидов (Neve, 2018). Но в выводах авторы ограничиваются только констатацией фактов, без раскрытия причин. Между тем смена экологического состояния почвы, несомненно, способствует адаптации сообщества растений к изменённым условиям и должно привести к смене флоры агрофитоценозов.

Отсюда цель состояла в раскрытии взаимосвязи между изменением видового состава сорняков в агрофитоценозах и сменой экологического состояния почвы в результате длительного применения различных систем обработки.

Задачи исследования:

— установить изменения в сложении пахотного слоя и водного режима почвы под влиянием различных систем обработки почвы;

— провести флористический анализ сорных растений в агрофитозенозах, различающихся системами обработки почвы и длительностью их применения;

Материалы и методы. Исследования проводились на территории Оренбургской области в базовом хозяйстве Оренбургского ГАУ. Элювиальный ландшафт приурочен к водораздельным поверхностям со слабым уклоном в 1-2°. Почвы черноземные характеризуются непромывным режимом и повышенной карбонатностью. Исследованиями было охвачено КФХ «Е.С. Квитко» в селе Донецкое Переволоцкого района Оренбургской области. Для решения поставленных задач и обоснования выдвинутой гипотезы были взяты две крайние по интенсивности системы обработки почвы – отвальная и нулевая (No-till), и дополнительно дифференцированная безотвальная, занимающая промежуточное положение по воздействию на почву между ними (табл. 26).За No-till взят вариант с применением гербицидов сплошного действия, что исключает фактор влияния химических средств защиты избирательного действия на видовой состав сорняков.

Таблица 26 — Характеристика участков и систем обработки почвы

Район и место исследования Координаты Системы обработки почвы/ лет применения
N E
Оренбургский район, п. Пригородный. Учебно-опытное поле ОГАУ 51° 7׳2.27′ 54°17׳.30.4′ 1. Дифференцированная по глубине отвальная/30 лет

2. Дифференцированная по глубине безотвальная/30 лет

3. Нулевая (No-till)/8лет

Переволоцкий район, с. Донецкое. КФХ «Е.С. Квитко» 51°53’55’ 54° 24′.45.57′ 1. Дифференцированная по способам и глубине/10 лет

2.Нулевая обработка (No-till)/10 лет.

Результаты исследований

Исследования показали, что при переходе на безотвальные системы обработки почвы в севообороте происходит уплотнение пахотного слоя почвы, в сравнении с дифференцированной отвальной (рис. 28). Колебания значений плотности на рисунке объясняются уменьшением или увеличением глубины обработки почвы.Было отмечено, что при повторе мелкого рыхления, возникает резкий перепад плотности почвы в слое 10-20 см, в сравнении с верхним. Это вызывает сильную деформацию главного корня и его горизонтальное размещение в слое выше 10 см, а также поверхностному развитию корневой системы подсолнечника в целом. Непрерывное применение «нулевой» обработки (No-till) также способствует уплотнению почвы, с нарастающим эффектом. Однако, в отличие от обрабатываемых почв формируется сглаженная по слоям плотность почвы.

При вспашке влага «уходит» в нижние слои, а мелком рыхлении и нулевой обработке остаётся в верхних слоях (рис. 29). Преимущество этих вариантов в содержании влаги перед вспашкой наблюдается на всю глубину пахотного слоя, т. е. до 30 см. Причём, как показали наблюдения за динамикой влаги в метровом слое почвы, вода на вариантах с бесплужной обработкой, не только задерживается с весны в верхних слоях, но и лучше подтягивается с нижних слоёв почвенного профиля.Поэтому преимущество их перед вспашкой в увлажнении верхних слоев почвы сохраняется до фазы кущения яровой пшеницы (Бакиров, 2008).

word image 551 Исследования и разработки эффективных севооборотов для технологии прямого посева для разных почвенно-климатических условий

Рисунок 28.Изменение плотности в 0-30 см слое почвы (г/см3) в зависимости от применяемых систем обработки в севообороте (1 – плотность почвы за 1989-1992 гг., 2 – 1991-1993 … 11 – 2002-2004 гг.)

На то, что уплотнение почвы оказывает влияние на перераспределение влаги в почвенном профиле, способствуя подтягиванию её в корнеобитаемый слой почвы, указывал в своё время С.С. Сдобников (2000). Он пишет: «В фазу кущения в слое 0-30 см продуктивной влаги было: на контроле – 11,8 мм, на варианте с объемным весом 1,1 г/см3 – 26,2 мм, с 1,2 г/см3 – 30,5 мм и 1,3 г/см3 – 30,8 мм. Лучшая обеспеченность влагой обеспечили более раннее и более дружное появление всходов на уплотненных вариантах».

Таким образом, переход на ресурсосберегающие технологии изменяет сложение пахотного горизонта. Происходит его уплотнение (Вибе, 2006) причём это носит кумулятивный характер, из гомогенизированного переходит в состояние с дифференцированным по плотности, структурности и влажности слои, меняется водный режим. Это, как мы предполагаем, должно привести к смене флористического состава сорняков.

Рисунок 29.Влияние способа обработки на распределение влаги в метровой толще почвы весной перед посевом яровых ранних культур.

На варианте с длительной ежегодной дифференцированной отвальной обработкой почвы сорняки были представлены многолетними двудольными: вьюнком полевым (Соnvolvulusarvensis L), осотом желтым (Sonchusarvensis),латуком татарским (Lactucatatarica (L.) и малолетними: щирицей запрокинутой (АmaranthusretroflexusL), гречишкой вьюнковой (Рolygonumсоnvolvulus), из однодольныхпросом куриным(Есhinochloaсrusgalli (L.) Раl. Веаuv). На участке произрастало 6 видов растений, с преобладанием двудольных корнеотпрысковых сорняков, с глубоко проникающей корневой системой и приспособленными к рыхлым хорошо аэрируемым почвам.

На варианте с дифференцированной по глубине безотвальной обработкой (30 лет) видовой состав сорняков значительно расширился с 6 до 11 видов. Растения в основном были представлены теми же сорняками, но появились и новые виды: щетинник сизый (Setariapumila), мелколепестник канадский (Еrigeronсаnadensis), марь белая (Сhenopodiumаlbum L.), щирица жминовидная (Аmaranthusretroflexus L.), смолёвка обыкновенная (Silenealba). Появился и не типичный для нашего региона сорняк мелколепестник канадский (Еrigeronсаnadensis). Появление на пашне новых видов растений можно объяснить периодическим образованием «плужной» подошвы, с резким увеличением плотности почвы ниже 10 см, при мелких обработках. А также общим повышением плотности и преимущественной локализацией влаги вверхних слоях почвы.

Аналогичная предыдущему участку была экологическая группа сорняков на участке с дифференцированной по глубине безотвальной обработкой почвы (10 лет). Хотя видовой состав был несколько иным. Здесь встречались Хориспора нежная (RaphanustenellusPall.),дескурения Софьи (Descurainiasophia (L.)Webb).Но были и типичные для этих условий сорняки – молокан татарский (Lactucatatarica (L.)), бодяк полевой (Сirsiumarvense (L.) Sсор.), вьюнок полевой (Соnvolvulusarvensis L).

Отказ от основной обработки почвы (No-till/8лет) в севообороте привёл к значительному изменению видового состава сорняков. Они были представлены уже 17 видами. Из многолетников добавился молочай лозный Еuphorbiahelioscopia L., который предпочитает залежи. Из малолетников появились горец птичий (Роlygonumaveculare), хориспора нежная (RaphanustenellusPall.), пастушья сумка (Сарsellabursa-pastoris (L.) Меdicus), икотник серый (Веrteroaincana), козлобородник сомнительный(рис.30),

C:\Users\Home\Downloads\IMG_20200521_205653.jpg

Рисунок 30. Козлобородник сомнительный на фонеNo-till (2020г.)

(Tragopogodubius Scop.), просвирник приземистый (Malvapusilla), имеющие стержневой корень. Это, на наш взгляд объясняется, формированием сглаженного по плотности строением пахотного слоя почвы.Наше предположение подтверждается появлением растений со стержневой корневой системой на другом участке (No-till/10 лет), хотя и представлены были другими видами, а именно: ромашкой продырявленной (Matricariaperforata), полынью горькой (Аrtemisiaabsinthium L.), гулявникомЛезеля (Sisymbriumloeselii L.), дескурeнией Софьи (Descurainiasophia (L.) Webb.), цикорием обыкновенным (CichoriumuntybusL.), чернокоренем лекарственным (Cynoglóssumofficinále), крестовником обыкновенным (Seneciovulgaris).

Выводы

В результате перехода от классической дифференцированной отвальной системы к минимальным, происходит изменение экологического состояния пахотного слоя, что приводит к смене видового состава сорняков в агрофитоценозах. На участках с дифференцированной по глубине безотвальной системой обработки почвы расширяется видовой состав сорняков. Мелкая и нулевая обработка, обеспечивая локализацию влаги в верхних слоях почвы, способствует распространению сорняков с мочковатой корневой системой. На No-till появляются виды со стержневой корневой системой, обусловленное сглаживанием плотности почвы по слоям.

3.4 Эффективность севооборотов в различных почвенно-климатических зонах Оренбургской области

3.4.1 Обоснование выбора культур и порядка их чередования в севообороте

Учитывая специфичность данного исследования нами решено дать обоснованиевыбора культур для составления севооборота и порядка их чередования в нем. Специфичность исследования заключается в том, что в опыте изучаются ресурсосберегающие технологии, отличающиеся по глубине заделки органических остатков в почву. Известно, что органические остатки предшественников могут оказывать аллелопатическое влияние на культуры, степень влияния которых зависит от степени разложения и места их локализации, а последнее зависит от способа обработки. При мелком рыхлении органические остатки перемешиваются с почвой в слое от 5 до 14 см, что, при благоприятных температурных и условиях увлажнения, ускоряет их разложение и снижает аллелопатическое действие их на последующую культуру. То же самое происходит при глубоком рыхлении, если глубокорыхлитель оборудован дисками для мелкого рыхления или же дискование проводится дополнительно как отдельный прием. Но при этом часть органики попадает и в более глубокие слои по щели, сформированной стойками долот. При No-till вся незерновая часть урожая остаётся на поверхности почвы, что неизбежно приводит к проявлению аллелопатии.Для образования аллелопатических веществ необходимо достаточное количество атмосферного кислорода, поскольку микроорганизмы, участвующие в этом процессе, являются аэробными.Использование севооборотов помогает сократить аллелопатическое воздействие растительных остатков на зерновые культуры.

Другая особенность исследований заключается в том, что в No-tillиспользуются севообороты, отличающиеся от тех, которые применяются в традиционных системах земледелия, основанных на вспашке. В этих севооборотах, как правило, отсутствует чистый пар, исключены повторные посевы, должны быть включены зернобобовые растения (нут, горох, соя), а также культуры со стержневой корневой системой (рапс, нут, подсолнечник). И, по нашему мнению, для создания мульчи в засушливых условиях с низкой урожайностью культур в севооборот должна быть включена культура, оставляющая большое количество органической массы. Это может быть сорго, культура, обеспечивающая высокую урожайность биомассы даже в сухой год.

Из зернобобовых культур нами был выбран нут по двум причинам: он более засухоустойчив, чем горох и соя, способен обеспечить удовлетворительный урожайный даже в сухой год, имеет мощный, глубоко проникающий стержневой корень, не полегающий стебель.

Подсолнечник был включен также, из-за его высокой засухоустойчивости и наличия стержневой корневой системы. Из-за того, что это наиболее распространённая в Оренбургской области коммерческая культура, ввиду более высокой своей урожайности и стоимости зерна, чем у других культур. Важное свойство подсолнечника, заслуживающее внимания, способность его корней нормально развиваться в широком диапазоне показателей плотности почвы: от 1,20 до 1,40 г/см3, в зависимости от разновидности почвы. Благодаря этому нет необходимости в глубоком рыхлении почвы в целях улучшения условий для развития корневой системы подсолнечника.

Яровая пшеница была включена в севооборот, как обязательная культура в наших условиях и в связи с необходимостью чередования культур из разных биологических групп.

Ячмень наиболее толерантная зерновая культура, хорошо переносящая влияние предшественников, поэтому он был размещен после подсолнечника, традиционно считавшимся плохим предшественником для большинства культур.

С учетом вышеизложенного был составлен следующий шестипольный севооборот: нут – яровая пшеница – сорго – яровая пшеница – подсолнечник – ячмень.

За время проведения эксперимента мы предпринимали попытку замены яровой пшеницы – озимой пшеницей. Альтернативой зернобобовой культуры нута были горох и соя; яровой мягкой пшеницы – яровая твердая пшеница и масличной культуры подсолнечника – сафлор.

Результаты эксперимента показали низкую эффективность возделывания озимой пшеницы в вышеупомянутом севообороте. Одной из причин является поздний срок сева данной культуры из-за поздней уборки нута (вторая половина сентября). По этой причинев зиму растения ушли в фазу 3 листьев, не накопив достаточного количества пластических веществ(рис. 31), поэтому после зимы их состояние оценивалось как удовлетворительное (рис.32).

DSC03949

Рисунок 31.Всходы озимой пшеницы по нуту (2012г.)

DSC04279

Рисунок 32. Посевы озимой пшеницы после перезимовки, весна 2013 года

После обильных осадков выпавших в июле произошло обильноепояв-ление всходов и рост сорняков (рисунок. 33). В итоге посевы озимой пшени-цыбыли настолько сильно засорены, что пришлось за 2 неделидо уборки

DSC04879

Рисунок 33. Посевы озимой пшеницы перед уборкой 5 августа 2013 года

обработать их гербицидом Ураган форте.

По этим причинам урожайность зерна озимой пшеницы в этом году составила на «нулевом» фоне обработки почвы – 4,8 ц/га. Это еще раз подтверждает значимость чистого пара как наилучшего предшественника для озимых культур в условиях Оренбургского Предуралья. Именно в паровом поле создаются благоприятные условия по оптимальным срокам посева озимых культур, их предпосевной влагообеспеченности и фитосанитарному состоянию в отличие от других предшественников.

В 2020 году по данным министерства Оренбургской области достигнут областной рекорд по сбору озимых культур − 2 млн 051,0 тыс. тонн при средней урожайности 27,9 центнера/га или 55 % от общего намолота зерновых. Это ещё раз подтверждает значимость озимых как страховой культуры для региона. По этой причине повышению эффективности озимых культур в севооборотах с нулевыми обработками в ближайшее время необходимо уделить должное внимание. Для этого, прежде всего, необходимо создать мульчирующий слой на поверхности поля и улучшить фитосанитарную обстановку посевов культур в севообороте.

Изначально, первой культурой севооборота, являлся рапс. В 2013г. сразу после посева культур (5 мая) участки с No-till(нулевая обработка) были обработаны гербицидом сплошного действия Ураган-форте. Поэтому к фазе кущения зерновыхкультурполя былипрактически чистыми от сорняков (табл. 26).Наиболее засорённым было поле с рапсом. Такое состояние поля сохранялось вплоть до уборки, что объясняется полным отсутствием осадков до июля. Урожайность семян рапса, как и озимой пшеницы, была низкой исоставила на вариантеNo-till 2 ц/га.

Таблица 26- Засоренность посевов культур севооборота в фазу кущения зерновых культур

Культура Способ основной обработки почвы
No-till

(нулевая обработка)

Mini-till

(мелкое рыхление)

Mini-till +

глубокое рыхление

1 2 3 1 2 3 1 2 3
Ячмень 1 1
Подсолнечник 1 2
Яровая п-ца
Нут 2
Яровая пшеница
Рапс 6 2 2 3 1 2

Примечание: 1 – малолетние однодольные; 2 – малолетние двудольные; 3 – многолетние двудольные

В 2016-17гг. на одном поле (делянке) на одной половине высевается яровая пшеница твердая, на другой — яровая пшеница мягкая. В засушливые годы урожайность яровой твердой и мягкой пшеницы была практически одинаковой. В благоприятные по увлажнению годы яровая твердая пшеница по предшественнику сорго уступала по урожайности мягкой в 1,7 раза, но по предшественнику – нут, наоборот, превосходила её в два раза. Следовательно, в шестипольном плодосменном севообороте после нута вполне возможна замена яровой мягкой пшеницы на твердую пшеницу.

В специально спланированном полевом опыте помимо нута, как первой культуры севооборота высевались альтернативные ему культуры: горох и соя. Необходимо отметить, что указанные культуры за исключением гороха в среднем за три года исследований самую низкую урожайность сформировали на варианте сNo-till, а вот самая высокая урожайность сои и нута нами получена на варианте с мелким рыхлением (таблица 27).

Таблица 27 – Урожайность первых культур севооборота в зависимости от способов основной обработки почвы во втором опыте, ц/га (среднее за 3 года)

Вариант Культуры севооборота
горох нут соя
No-till 5,6 6,8 6,8
Mini-till 5,4 9,0 9,2

Судя по трем годам исследований, можно сделать вывод о том, что нути соя по урожайности превосходят как горох, как на варианте с глубоким рыхление, так и наNo-till.По этой причине преимущество в урожайности нута и сои над горохом на нулевом фоне обработки почвы делает эти культуры перспективнымив плане освоения и использованиятехнологии No-till.

Однако учитывая большой спрос на рынке и высокую закупочную цену на нут, (на сегодняшний день она составляет более 30 000 рублей за тонну) она занимает достойное место в ресурсосберегающих технологиях возделывания зернобобовых культур.

18 мая 2016г. осуществлен посев сафлора как альтернативной культуры подсолнечнику. Посев проведен сеялкой DMC-6,агрегатируемой с трактором Кейс с весовой нормой высева 55 кг/га.

Из изучаемых в севообороте культур наиболее экономно расходует почвенную влагу сахарное сорго. Затем в порядке возрастания: нут — яровая пшеница по сорго — яровая пшеница по нуту — ячмень и завершает ряд культура сафлор, у которой нами в условиях 2016 г. зафиксирован самый высокий коэффициент водопотребления – 342м3/т на варианте с нулевыми обработками. Урожайность данной культуры была самой низкой из изучаемых культур за исключением только твердой пшеницы и составила 4,8ц/га.

Таким образом, альтернативой исследуемому севообороту может быть севооборот со следующей схемой:

Соя

Яровая пшеница твердая

Сорго

Яровая пшеница

Подсолнечник

Ячмень

3.4.2 Продуктивность культур в севооборотах под традиционные и ресурсосберегающие технологии

Урожайность – главный показатель, характеризующий эффективность применяемых способов обработки почвы. Показатели урожайности отдельно по каждой культуре севооборота по годам исследований приведены в приложениях 1-3, а в среднем за отчетный период в таблицах 28-29.

Оценивая показатели урожайности нута в 2017 году, следует признать, чтолучшим среди способовосновной обработки является ежегодное плоскорезное рыхление почвы (6 вариант), где получены максимальные значения 13,0 ц/га (приложение 1). При этом ежегодное дискование почвы показало минимальную урожайность в опыте 7,6 ц/га.

В засушливом 2018 году исследований, как и в предыдущем на плоскорезном рыхлении(6 вариант) получена максимальная урожайность 10,3ц/га. Наименьшая же урожайность получена на варианте с мелким рыхление культиватором на 12-14см – 5,0ц/га (15 вариант).

В 2019 году в связи с благоприятными по увлажнению погодными условиями урожайность нута была практически в 1,5-2 раза выше по сравнению с предыдущим годом и составила 8,8-18,4 ц/га, с минимальными значениями на варианте с дискованием почвы.

Наибольшая урожайность нута в опыте в среднем за три года исследований была получена на варианте с ежегодным плоскорезным рыхлением почвы в севообороте и составила 1,38т/га(таблица 28). На варианте со вспашкой показатель урожайности был равен 1,01т/га. Применение ежегодных мелких обработок почвы в севообороте приводит к снижению урожайности нута до 0,83-0,89 ц/га.

Погодные условия засушливого 2018 года исследований сказались на величине урожая,и в целом в опытесформировалась низкая урожайность яровой пшеницы. Минимальные показатели урожайности в этом году оказались на 16 варианте с ежегодным дискованием почвы на 10-12см – 4,8ц/га (приложение 2).На 1 и 4 вариантах она была практически одинаковой и составила 6,3-6,4ц/га. Максимальная же урожайность в опыте получена на плоскорезной обработке почвы (2 вариант) – 7,3ц/га.

В условиях 2019 года, урожайность яровой пшеницы составила в опыте 6,2-9,4 ц/га, с максимальными значениями на плоскорезном и минимальными на дисковании почвы.

В 2020 году урожайность варьировала в пределах 7,5-10,5 ц/га с максимальными значениями на 6 варианте опыта.

Самый высокий урожай яровой пшеницы за 3 года исследований был получен при применении ежегодного плоскорезного рыхления и составил – 0,88 т/га (таблица 28). На варианте с применением традиционной ежегодной вспашки – 0,83 т/га, и низким урожай был на мелких обработках почвы – 0,70 т/га на варианте с ежегодным мелким рыхлением почвы и 0,62 т/га на варианте с ежегодным дискованием.

Урожайность проса в 2019 году была высокой, этому способствовала хорошая влагозарядка, значения варьировали от 22,9 до 30,6ц/га(приложение 3).Ежегодное плоскорезное рыхление (6 вариант) и дискование почвы (16 вариант) позволили сформировать урожай проса на 26% по сравнению с первым вариантом.

В 2020 году на первом варианте урожайность составила – 6,4 ц/га, а на 13 варианте она была на 1,4 ц/га ниже. Остальные варианты обработок почвы обеспечили прибавку урожая и наибольшие значения получены на плоскорезном рыхлении 10,0-11,5 ц/га.

В среднем за два года исследований урожайность проса варьировала от 1,47 до 1,94 т/га, с наибольшим значением на 6 варианте и наименьшим на вспашке(таблица 28).

Урожайность овса в 2020 году напрямую зависела от показателей влагообеспеченности посевов и составила 0,66-0,91 т/га (таблица 29). При этом наименьшая урожайность сформировалась на варианте с прямым посевом, а максимальная на плоскорезной обработке почвы. Продуктивность овса на вспашке и мелком рыхлении почвы на 12-14см была практически одинаковой 0,82-0,84 т/га (таблица 28).

Таблица 28 — Урожайность основной продукции сельскохозяйственных культур в шестой ротации севооборота в зависимости от системы обработки почвы, т/га

№ варианта Пар чистый – нут Яровая пшеница Просо Овес Средняя, т/га
2017-2019 2018-2020 2019- 2020 2020
прием т/га прием т/га прием т/га прием т/га
1 В 28-30 1,01 В 23-25 0,83 В 20-22 1,47 В 25-27 0,82 1,03
6 П 28-30 1,38 П 23-25 0,88 П 20-22 1,94 П 25-27 0,91 1,28
11 М 12-14 0,89 М 12-14 0,70 М 12-14 1,87 М 12-14 0,84 1,08
16 Д 10-12 0,83 Д 10-12 0,62 Д 10-12 1,82 Нулевая 0,74 1,00

Таблица 29 — Урожайность основной продукции сельскохозяйственных культур в шестой ротации севооборота в зависимости от системы обработки почвы, т/га

№ варианта Культура, год возделывания Средняя урожайность за ротацию
Пар чистый – нут Яровая пшеница Просо Овес
2017-2019 2018-2020 2019-2020 2020
прием урожайность прием урожайность прием урожайность прием урожайность
1 В 28-30 1,01 1,04 В 23-25 0,83 В 20-22 1,47 1,64 В 25-27 0,82 1,03
2 В 28-30 1,13 П 23-25 0,88 В 20-22 1,60 П 25-27 0,80 1,10
3 В 28-30 1,03 М 12-14 0,73 В 20-22 1,72 М 12-14 0,78 1,07
4 В 28-30 0,97 Д 10-12 0,76 В 20-22 1,78 Нулевая 0,84 1,09
5 П 28-30 1,10 1,22 В 23-25 0,79 П 20-22 1,64 1,87 В 25-27 0,90 1,11
6 П 28-30 1,38 П 23-25 0,88 П 20-22 1,94 П 25-27 0,91 1,28
7 П 28-30 1,27 М 12-14 0,86 П 20-22 1,86 М 12-14 0,72 1,18
8 П 28-30 1,12 Д 10-12 0,78 П 20-22 2,04 Нулевая 0,66 1,15
9 М 12-14 0,84 0,91 В 23-25 0,71 М 12-14 1,69 1,82 В 25-27 0,81 1,01
10 М 12-14 1,04 П 23-25 0,86 М 12-14 1,93 П 25-27 0,74 1,14
11 М 12-14 0,89 М 12-14 0,70 М 12-14 1,87 М 12-14 0,84 1,08
12 М 12-14 0,87 Д 10-12 0,72 М 12-14 1,79 Нулевая 0,77 1,04
13 Д 10-12 0,86 0,88 В 23-25 0,80 0,78 Д 10-12 1,68 1,86 В 25-27 0,79 0,83 1,03 1,07
14 Д 10-12 1,00 П 23-25 0,85 0,87 Д 10-12 1,98 П 25-27 0,75 0,80 1,15 1,19
15 Д 10-12 0,83 М 12-14 0,77 0,77 Д 10-12 1,94 М 12-14 0,70 0,76 1,06 1,07
16 Д 10-12 0,83 Д 10-12 0,62 0,72 Д 10-12 1,82 Нулевая 0,74 0,75 1,00 1,05

Во втором стационаре опыта, в условиях 2020г., наименьшую урожайность яровой пшеницы, нута и сорго обеспечил вариант с глубоких рыхлением (таблица 30). Что касается урожайности ячменя, то нами получена другая зависимость: наибольшая урожайность – 10,7 ц/га соответствует варианту с глубоким рыхлением; средняя (8,6ц/га) – на варианте с No-till и наименьшая (7,4 ц/га) – на варианте с мелким рыхлением.Преимущество в показателе урожайности на варианте с мелким рыхлением по сравнению с другими вариантами опыта отмечено у таких культур как яровая пшеница (причем по обоим предшественникам: сорго и нут), соргои подсолнечник.

Таблица 30– Урожайность полевых культур в зависимости от способов основной обработки почвы (2020г.), ц/га

Вариант Культуры севооборота
ячмень яровая пшеница сорго нут подсол-нечник
по нуту по сорго
No-till

(нулевая обработка)

8,6 7,5 9,3 8,8 6,7 7,2
Mini-till

(мелкое рыхление)

7,4 8,2 11,1 11,4 6,1 9,7
Глубокое

рыхление

10,7 6,4 6,4 6,3 4,8 8,5

В среднем за весь период наблюдений (9лет) из всего набора культур плодосменного севооборота наиболее отзывчивыми на бессменные нулевые обработки оказались подсолнечник и ячмень (табл. 31). Практически одинаковые результаты урожайности зерна нута и яровой пшеницы по сорго,

Таблица 31 – Урожайность полевых культур в зависимости от способов основной обработки почвы (в среднем за 9 лет), ц/га

Вариант Культуры севооборота
ячмень яровая пшеница сорго нут подсол-нечник
по нуту по сорго
No-till

(нулевая обработка)

8,1 5,3 8,4 13,4 8,5 16,5
Mini-till

(мелкое рыхление)

6,7 6,2 8,7 12,5 8,7 14,4
Глубокое

рыхление

8,0 6,0 7,9 15,2 8,1 13,5

получены нами на вариантах с нулевыми обработками и мелким рыхлением.

Наиболее отзывчивой к традиционному способу обработки является сахарное сорго, средняя урожайность которого составила 15,2 ц/га, что на 1,8 ц/га выше чем на нулевой обработке и на 2,7 ц/га выше чем на мелком рыхлении. Урожайность яровой пшеницы, идущей в севообороте по предшественнику – нут, практически была одинаковой на всех вариантах опыта с колебаниями от 5,3 до 6,2 ц/га.

Следовательно, из наиболее урожайных культур при систематических нулевых обработках почвы следует выделить подсолнечник на семена и ячмень. Урожайность яровой пшеницы, нута практически не зависит от способа основной обработки почвы и, лишь сахарное сорго, наиболее отзывчиво к традиционным способам обработки почвы.

3.4.3 Качество продукции

В современных условиях повышение качества продукции как наиболее важной составляющей конкурентоспособности – одна из самых острых и наиболее сложных проблем для Аграрного сектора страны Улучшение качества продукции является одним из важнейших направлений повышения эффективности общественного производства и отдельного предприятия.

Широкое использование зерна яровой пшеницы в народном хозяйстве обуславливает ряд специфических требований к качеству. При оценке качества зерна яровой пшеницы большое внимание уделяют техноло-гическим свойствам. Используемые технологии выращивания этой культуры оказали влияние на показатели массы 1000семян, натуры зерна и выхода клейковины. Наибольшее значение показателя массы 1000 семян (28,1г), получено на варианте(табл. 32) с нулевыми обработками.

Вариант опыта Масса 1000

семян, г

Натура зерна, г/л Клейковина
выход

клейковины,

%

группа

качества

1.Глубокое рыхление 27,3 738 32,2 II
2. No-till 28,1 747 32,0 II

Таблица32Технологические качества зерна яровой пшеницы Юго-Восточная-2 в зависимости от способа основной обработки почвы (2019г.)

Натура зерна – один из наиболее старых показателей качества зерна. Натуру зерна на варианте с глубоким рыхлением следует отнести к низкой (738г/л), на варианте с нулевыми обработками (747 г/л) – к средней.

Содержание сырой клейковины — один из наиболее важных показателей качества зерна. При анализе зерна яровой пшеницы, полученного в условиях 2019г., качество клейковины на всех без исключения вариантах опыта было второй группы. В целом оба варианта в этом году обеспечили практически одинаковый выход клейковины с разницей всего лишь 0,2%.Результатыагрохимического анализа основной продукции яровой пшеницы и нута представлены в таблице 33. По содержанию азота, фосфора,

Таблица 33 — Результаты агрохимическогоанализазерна яровойпшеницы и нута при различных технологиях их выращивания (содержание вабсолютно- сухом веществе, %)

Вариант опыта годы N P K Ca Про-теин Клет-чатка Зола Жир Ни-тра-ты
Яровая пшеница
1.Глубо-коерыхле-ние 2018

2019

среднее

2,73

2,77

2,75

0,40

0,21

0,31

1,05

0,49

0,77

0,06

0,14

0,10

15,6

15,8

15,7

3,3

2,5

2,9

2,1

2,1

2,1

1,74

2,14

1,94

38,0

38,9

38,5

2. No-till 2018

2019

среднее

2,46

3,28

2,87

0,46

1,1

0,78

1,04

0,99

1,02

0,09

0,20

0,15

14,0

18,7

16,4

3,5

2,4

3,0

1,8

2,2

2,0

1,49

2,20

1,85

50,1

43,7

46,9

Нут
1.Глубо-коерыхле-ние 2018

2019

среднее

3,1

3,8

3,5

0,5

0,6

0,6

1,1

1,2

1,2

0,2

0,2

0,2

19,3

23,8

21,6

5,0

6,2

5,6

2,7

3,2

2,0

3.1

6,1

4,6

67,6

16.6

42,1

2.No-till 2018

2019

среднее

3,8

3,6

3,7

1,5

0,6

1,1

0,2

1,1

0,65

0,06

0,20

0,13

23,6

22,5

23,1

5,2

6,2

5,7

3,4

3,3

3,4

3,0

5,2

4,1

69,1

16,2

42,7

калия и кальция в зерне яровой пшеницы преобладает вариант с нулевыми обработками. Однако данный вариант опыта уступает варианту с глубоким рыхлением по содержанию жира. Во всех вариантах опыта содержание нитратов не выходило за пределы ПДК, но на варианте No-till оно подходилоблизко к этому значению.

В зерне нута по содержанию азота, фосфоратакже преобладает вариант с нулевыми обработками.Однако данный вариант опыта уступает варианту с глубоким рыхлением по содержанию жира, калия и кальция. По содержанию нитратов оба варианта опыта не выходили за пределы ПДК и имели практически одинаковый результат – 42,1-42,7 мг/кг почвы.

3.4.4 Экономическая эффективность севооборотов

Конечной целью любых исследований является определение наиболее экономически эффективных вариантов, которые можно применить в производстве.

При возделывании нутаресурсосберегающие технологии превосходят традиционную вспашку по экономической эффективности. Снижение интенсивности обработки почвы от вспашки к мелким обработкам способствует снижению затрат труда на производство основной продукции в зависимости от способа посева с 3,37-4,41 до 2,57-3,60 – чел.-час. на 1 га, то есть на 0,80-0,81 чел.-час. на 1 га(таблица 34).Затраты на производство основной продукции, при этом, уменьшаются пропорционально снижению интенсивности обработки почвы на 1012-1170 руб./га, соответственно, увеличивается и рентабельность производства на 84-132%.

Применение сеялки АУП-18.05 наряду с увеличением урожайности обеспечило и лучшие экономические показатели по сравнению с сеялкой DMC-Primera. Это обусловлено уменьшением количества технологических операций при возделывании нута, а именно исключением предпосевной и междурядных культиваций. Производственные затраты при этом снизились на 1340-1578руб./га, повысилась прибыль на 1838-3183 руб./га и увеличилась рентабельность производства нута на 46-94 %.

По результатам проведенных исследований на варианте с ежегодным плоскорезным рыхлением почвы (6 вариант) совместно с посевом сеялкой АУП-18.05 получены наилучшие экономические показатели, а именно наименьшие затраты на производство основной продукции — 453 руб./ц, самая высокая прибыль от реализации продукции — 1247 руб./ц и максимальный уровень рентабельности — 275%.

Таблица 34 -Экономическая эффективность возделывания нута в зависимости от способов обработки почвы и посева.

Показатели В 28-30 (1)* П 28-30 (5) П 28-30 (6) М 12-14 (9) М 12-14 (11) Д 10-12 (13) Д 10-12 (16)
АУП-18.05 ДМС-Primera АУП-18.05 ДМС-Primera АУП-18.05 ДМС-Primera АУП-18.05 ДМС-Primera АУП-18.05 ДМС-Primera АУП-18.05 ДМС-Primera АУП-18.05 ДМС-Primera
Урожайность, ц/га 10,1 9,9 11,0 10,1 13,8 12,8 8,4 8,5 8,9 8,6 8,6 7,7 8,3 7,4
Производственные затраты, руб./га 7 054 8552 6 117 7695 6 251 7734 6 145 7543 6089 7 545 6 046 7 387 6 042 7 382
Затраты труда, чел.-час

на 1 га

на 1 ц

3,37 4,41 3,00 4,07 3,09 4,12 2,70 3,75 2,71 3,75 2,58 3,61 2,57 3,60
0,33 0,45 0,27 0,40 0,22 0,32 0,32 0,44 0,30 0,44 0,30 0,47 0,31 0,49
Себестоимость 1 ц зерна, руб. 698 864 556 762 453 604 732 887 684 877 703 959 728 998
Стоимость валовой продукции, руб./га 17170 16830 18700 17170 23460 21760 14280 14450 15130 14620 14620 13090 14110 12580
Прибыль от

реализации продукции, руб.

на 1 га

на 1 ц

10116 8278 12583 9475 17209 14026 8135 6907 9041 7076 8574 5703 8068 5198
1002 836 1144 938 1247 1096 967 813 1016 823 997 741 972 702
Уровень рентабельности, % 143 97 206 123 275 181 132 92 149 94 142 77 134 70

* — № варианта опыта

Показатели экономической эффективности возделывания яровой пшеницы дают понять, что применение ресурсосберегающих приемов обработки почвы, по отношению к контролю, способствует снижению затрат на производство на 602,92 — 1211,45 руб. в расчете на 1 га(таблица 35).Также происходит снижение затрат труда при замене вспашки на менее интенсивные способы обработки на 0,37-0,85 чел-час/га.

Дискование почвы на 10-12 см оказалось самыми невыгодным способом обработки в опыте, где наряду с низкой урожайностью была получена наименьшая прибыль 2998,46 руб./га, и рентабельность производства здесь была наименьшей – 67,5 %.

По результатам опытов, лучшим следует признать ежегодное плоскорезное рыхление, где получены максимальная прибыль -5509,93 руб./га и рентабельность производства 109,1 %.

Таблица 35 — Экономическая эффективность производства яровой пшеницы в зависимости от способа обработки почвы

Показатели Варианты
Вспашка

(контроль)

Плоскорезное рыхление Мелкое рыхление на

12-14 см

Дискование на 10-12 см
Урожайность, ц/га 8,3 8,8 7,0 6,2
Прибавка урожайности, ц/га -0,5 -1,3 -2,1
Затраты труда на производство основной продукции, чел.- час., на 1га 2,69 2,32 1,91 1,84
0,32 0,26 0,27 0,30
Дополнительные затраты труда на производство основной продукции, чел.- час, на 1 га 1га -0,37 -0,78 -0,85
-0,06 -0,05 -0,02
Затраты на производство

основной продукции, рубна

1 га 5652,99 5050,07 4643,10 4441,54
1 ц 681,08 573,87 663,30 716,38
Дополнительные затраты на производство основной продукции, руб. 1га -602,92 -1009,89 -1211,45
-107,21 -17,78 35,3
Прибыль от реализации продукции, руб. 1га 4307,01 5509,93 3756,90 2998,46
518,92 626,13 536,70 483,62
Дополнительная прибыль основной продукции, руб. 1га 1202,92 -550,11 -1308,55
107,21 17,78 -35,30
Уровень рентабельности, % 76,2 109,1 80,9 67,5

Экономическая оценка эффективности возделывания проса показала, что все изучаемые системы основной обработки почвы в севообороте были рентабельны. Это связано с высокой урожайностью проса. В расчетах была использована цена реализации проса равная 11000 руб. за тонну.

Результаты экономической оценки выявили, что применение ресурсосберегающих способов обработки почвы таких, как плоскорезная обработка, мелкое рыхление и дискование, способствует снижению затрат труда на производство основной продукции на 0,27-0,71 чел.-час на 1 га, по сравнению со вспашкой(таблица 36).

Затраты на производство также снижались с уменьшением интенсивности обработки почвы на 792-1084 руб./га по сравнению с контролем.

Наименьшая прибыль от реализации основной продукции получена на вспашке – 765 руб./ц. На этом же варианте получена минимальная рентабельность в опыте – 229%.

Применение ежегодногодискования почвы на 10-12см в опыте обеспечивает наилучшие экономические показатели, а именно минимальные затраты на производство основной продукции– 210 руб./ц. Здесь получены также максимальная прибыль – 889 руб./ц и рентабельность производства – 422%.

По показателям экономической эффективности производства овса плоскорезное рыхление следует признать лучшим способом основной обработки почвы. Именно на этом варианте получена наибольшая прибыль от реализации продукции — 2 494 руб./га., наименьшие затраты –526 руб./ц и соответственно максимальная рентабельность производства – 52% (таблица 37).

Таблица 36 -Экономическая эффективность производства проса в зависимости от способа обработки почвы

Показатели Варианты
Вспашка

(контроль)

Плоскорезное рыхление Мелкое рыхление на

12-14 см

Дискование на 10-12 см
Урожайность, ц/га 14,7 19,4 18,7 18,2
Прибавка урожайности, ц/га 4,7 4 3,5
Затраты труда на производство основной продукции, чел.- час., на 1га 2,97 2,70 2,39 2,26
0,20 0,14 0,13 0,12
Дополнительные затраты труда на производство основной продукции, чел.- час, на 1 га 1га -0,27 -0,58 -0,71
-0,06 -0,07 -0,08
Затраты на производство

основной продукции, рубна

1 га 4 919,2 4 127,0 3 987,7 3 835,2
1 ц 334,6 212,7 213,2 210,7
Дополнительные затраты на производство основной продукции, руб. 1га -792,2 -931,5 -1084
-121,9 -121,4 -123,9
Прибыль от реализации продукции, руб. 1га 11 250,8 17 213,0 16 582,3 16 184,8
765,4 887,3 886,8 889,3
Дополнительная прибыль основной продукции, руб. 1га 5962,2 5331,5 4934
121,9 121,4 123,9
Уровень рентабельности, % 228,7 417,1 415,8 422,0

Таблица 37 -Экономическая эффективность производства овса в зависимости от способа обработки почвы

Показатели Варианты
Вспашка

(контроль)

Плоскорезное рыхление Мелкое рыхление на

12-14 см

Без обработки

(прямой посев)

Урожайность, ц/га 8,2 9,1 8,4 7,4
Прибавка урожайности, ц/га 0,9 0,2 -0,8
Затраты труда на производство основной продукции, чел.- час., на 1га 2,66 2,33 2,02 1,64
0,32 0,26 0,24 0,22
Дополнительные затраты труда на производство основной продукции, чел.- час, на 1 га 1га -0,33 -0,64 -1,02
-0,06 -0,08 -0,1
Затраты на производство

основной продукции, рубна

1 га 5 566,7 4 785,5 4 728,5 3 938,5
1 ц 678,9 525,9 562,9 532,2
Дополнительные затраты на производство основной продукции, руб. 1га -781,2 -838,2 -1628,2
-153,0 -116,0 -146,7
Прибыль от реализации продукции, руб. 1га 993,3 2 494,5 1 991,5 1 981,5
121,1 274,1 237,1 267,8
Дополнительная прибыль основной продукции, руб. 1га 1501,2 998,2 988,2
153,0 116,0 146,7
Уровень рентабельности, % 17,8 52,1 42,1 50,3

Исходным материалом для расчёта экономической эффективности возделывания культур второго стационара в условиях центральной зоны Оренбургской области – являлись технологические карты.

При этом мы сравнивали два севооборота, где опытные культуры возделывались по технологии No-till и по традиционной технологии. Схемы севооборотов представлены ниже:

Севооборот в системеNo-tillСевооборот с традиционнойтехноло-

гией возделывания с/х культур

  1. Нут 1. Пар чистый
  2. Яровая пшеница 2. Озимая пшеница
  3. Сорго 3. Яровая пшеница
  4. Яровая пшеница 4.Сорго
  5. Подсолнечник 5. Ячмень
  6. Ячмень 6. Подсолнечник

Получение чистой прибыли является основной целью возделывания любой сельскохозяйственной культуры, Наибольшая прибыль получена от подсолнечника на семена. Там, где он возделывался по традиционной технологии прибыль составила 31121 руб./га; по нулевой технологии – 48530 руб./га (таблицы 38-39).Наибольшие затраты в зернопаропропашном севообороте составили у озимой пшеницы – 11723 руб./га; в плодосменном – у нута (10469 руб./га).

Таблица 38 -Экономическая эффективность возделывания с/х культур в шестипольном зернопаропропашном севообороте

Показатели Озимая

пшеница

Яровая

пшеница

Сорго Ячмень Подсолнечник
Урожайность, ц/га 22 9,6 15,3 8 12,1
Затраты труда на производство продукции, чел. — час на 1 га 1,3 2,79 3,39 2,82 4,63
на 1 ц 0,1 0,29 0,22 0,40 0,38
Затраты на производство продукции, руб. на 1 га 11723,0 11172,61 8387,96 9 878,90 10019,93
на 1 ц 532,9 1163,81 548,23 1706,84 617,02
Прибыль от реализации продукции, руб. на 1 га 22377,0 3707,39 6912,04 -1878,90 31121,07
на 1 ц 1017,1 386,19 451,77 -234,75 2782,98
Коэффициент окупаемости затрат продукцией 2,9 1,33 1,82 0,59 5,51

Таблица 39 -Экономическая эффективность возделывания с/х культур в шестипольном плодосменном севообороте

Показатели Нут Яровая пшеница Сорго на зерно Яровая пшеница Подсолнечник Ячмень
Урожайность, ц/га 8,50 7,30 13,40 8,40 16,50 8,10
Затраты труда на производство продукции, чел. — час на 1 га 2,25 1,79 2,37 2,17 1,62 2,30
на 1 ц 0,26 0,25 0,18 0,25 0,10 0,28
Затраты на производство продукции, руб. на 1 га

на 1 ц

10469,08 8034,20 6009,82 8248,05 7570,01 4987,00
1231,66 1057,13 448,49 981,91 458,79 615,68
Прибыль от реализации продукции, руб. на 1 га 10780,92 3745,80 7390,18 4771,95 48529,99 3113,00
на 1 ц 1268,34 492,87 551,50 568,09 2941,21 384,32
Коэффициент окупаемости затрат продукцией 2,03 1,47 2,23 1,58 7,41 1,62

В целом, прибыль плодосменного севооборота за всю ротацию сплощади 1 га, была выше на 16 092 руб.по сравнению с зернопаропропашным севооборотом, а уровень рентабельности возделывания культур которого составил почти 173%.

Таблица40Экономическая эффективность возделывания с/х культур

в шестипольном плодосменном и зернопаропропашном севообороте

Показатели Плодосменныйсевооборот

(технологияNo-till)

Зернопаропропашнойсевооборот

(традиционнаятехнология)

Общие затраты 45 318 51 180
Стоимость валовой продукции, руб. 123 650 113 420
Прибыль, руб. 78 332 62 240
Уровень рентабельности, % 172,9 121,6

Таким образом, с экономической точки зрения наиболее привлекательным следует считать плодосменный севооборот, культуры которого возделываются по технологии No-till.

3.5. Наиболее эффективные технологические приемы выращивания сельскохозяйственных культур. Рекомендации производству наиболее эффективных севооборотов для технологии прямого посева для различных почвенно-климатических зон Оренбургской области

Нами доказанаболее высокаяэкономическая эффективностьтехнологии выращиванияиспытываемых в опыте культур при бессменных нулевых обработках почвыпо сравнению с традиционными способами обработки. При этом наиболее эффективными технологическими приёмами выращиваниясельскохозяйственных культурявляютсяосеннее послеуборочное внесениегербицида сплошного действия, на основеглифосата. При наличии сорных растений перед посевом культур, рекомендуется повторноевнесениегербицида сплошного действия с уменьшеннойна 15-25 % нормой по сравнению с осенним внесением.При этом наиболее эффективным временемобработки гербицидом является срок через 3-4 дня после посева культуры, поскольку посевом провоцируется прорастание семян сорняков.

При возделывании подсолнечника по нулевой технологии в Центральной зоне Оренбургской области более эффективен гербицид Глобал, ВРв норме1,3 л/га, последействие которого сказывается до второй половины вегетации последующей после подсолнечника в севообороте культуры.

Заслуживает особого внимания применение на сорго ростостим-улирующего биопрепарата Ризоагрин, который рекомендуетсядля предпосевнойобработки семян зерновых.

События - 0547

Рисунок 34.Поле подсолнечника после обработки гербицидом Глобал, ВР

Он обладает мощным стимулирующим действием на растения за счёт усиления минерального питания. Также микроорганизмы, входящие в состав биопрепарата обладают высокой конкурентоспособностью к фитопатогенным грибам, повышает устойчивость растений к болезням.

Использованиемикробиологического препарата Ризоагрин в норме 300г/га в условиях 2016г. обеспечило прибавку зерна при прямом посеве сорго, при отсутствии эффекта на варианте с глубоким рыхлением.

Таким образом, с увеличением интенсивности обработки почвы эффективность микробиологического препарата снижается. Полученные данные урожайности позволяют сделать выводы о целесообразности применения подобного рода биопрепаратов при освоении технологииNo-till.

В посевах нута очень хорошо себя зарекомендовал гербицид Серп.

Территория Оренбургской области характеризуется неоднородностью климатических и почвенных условий в различных зонах, а также составом и соотношением выращиваемых культур, предъявляющих определенные требования к условиям произрастания. Это обусловливает необходимость разработки и введения севооборотов с различным составом и чередованием культур применительно к конкретной почвенно-климатической зоне.

Западная зона

Набор возделываемых культур в этой зоне более широк, чем в других зонах области, в связи, с чем возможно большее разнообразие видов севооборотов в каждом хозяйстве. Структуру пашни можно расширить такими культурами как сафлор, лен. Эффективным остается производство зерна пшеницы, проса, гороха, гречихи и подсолнечника. Введение в севооборот многолетних трав, имеет особое значение для улучшения агрофизических свойств почвы и восстановления почвенного плодородия. Целесообразно в севообороты включать из многолетних трав, например эспарцет, посев которого осуществлять под покровную культуру. В качестве зернобобовой культуры вместо нута включить в состав севооборота сою.

Центральная зона

Зона благоприятна для возделывания зерновых, кормовых культур и подсолнечника.

Набор культур в структуре пашни может изменяться в зависимости от специализации хозяйств, а также спроса на рынке и севооборот со следующим чередованием культур:

I- шестипольный плодосменный севооборот

1. Соя

2. Яровая пшеница твердая

3.Сорго

4.Яровая пшеница

5.Подсолнечник

6.Ячмень

II- шестипольный плодосменный севооборот

1.Нут

2. Яровая пшеница

3. Сорго

4. Яровая пшеница

5. Подсолнечник

6. Ячмень

Вместозернобобовых культур можно использовать рапс, но при этом необходимо уделить особое внимание мерам борьбы с вредителями этой культуры.Посевы сорго можно заменить просо. В благоприятные по увлажнению годы посевы ячменя могут быть заменены овсом.

Восточная зона

По сравнению с другими зонами области в засушливой Восточной зоне сильнее проявляется действие резко-континентального климата, и здесь ежегодно наблюдаются суховейные периоды.

В целях улучшения культуры земледелия в структуре посевов целесообразно увеличить удельный вес проса и засухоустойчивых зернобобовых культур. Рекомендуется следующий перечень культур: нут, яровая твердая пшеница, сорго. Посевы ячменя и сорго можно заменить просо.

ВЫВОДЫ

1. Выявлены изменения морфологических признаков в почвенном профиле опытного участка под влиянием способов основной обработки. При бессменной нулевой обработке структурные отдельности имеют более мелкие размеры и более мощный гумусовый горизонт (А + В)–47 см, против 42 см на глубоком рыхлении.

2. Количество аккумулируемой влаги напрямую зависит от ее запасов, в среднем по всем изучаемым культурам за 4 года исследований наибольшее её количество наблюдалось на 6 варианте (плоскорезной обработке) – 190 мм и наименьшее на 16 варианте (ежегодное дискование) – 169 мм, что доказывает преимущество интенсивных способов основной обработки почвы, перед мелкими, по накоплению влаги.

3. Нулевая обработка (no-till) уступает по запасам влаги другим способам обработки почвы только в первые пять лет, в дальнейшем она накапливает больше влаги, чем вариант с мелкой обработкой, на седьмой год запасы уже равны или превышают запасы влаги на варианте с глубоким рыхлением. При этом, нулевая обработка использует ресурсы влаги более эффективно, чем мелкая обработка и глубокое рыхление.

4. В среднем за годы исследований по изучаемым сельскохозяйственным культурам плотность почвы не превышала оптимальные значения. Наибольшие значения плотности отмечались на вариантах с мелкими обработками почвы, а наименьшие –на интенсивных. К уборке происходило уплотнение почвы по всем вариантам опыта.

5. Уплотнение почвы при использовании нулевой технологии происходит только в первые годы её использования, в дальнейшем плотность почвы уменьшается и стабилизируется на величинах близких к равновесной.

6.Уменьшение интенсивности обработки почвы сопровождалась повышением содержания органического вещества в почве. Установлено, что по сравнению с бессменной вспашкой, ежегодное плоскорезное рыхление позволяет накопить органику больше на 0,3%; мелкое рыхление, соответственно — на 0,5%; дискование – на 2,5%, а нулевые обработки – на 2,8%.

7. Наличие повышенного содержания токсичных солей в средней части профиля на вспашке показывает возможность их миграции в верхние слои в сухие годы. Именно с этим может быть связано более существенное снижение урожайности на вспашке в засушливые годы. Во влажные годы более высокая концентрация солей при мелком рыхлении, также может являться причиной некоторого снижения урожайности, по отношению к вспашке.

8. Количество малолетних и многолетних сорняков в посевах сельскохозяйственных культур увеличивалось пропорционально снижению интенсивности воздействия на почву от вспашки к мелкой и нулевой обработке, что в очередной раз доказывает эффективность интенсивных обработок в борьбе с сорняками.

9. Отказ от основной обработки почвы (бессменные нулевые обра-ботки) в севообороте привёл к значительному увеличению численности и изменению видового состава сорняков. На No-till появляются виды со стержневой корневой системой, что обусловлено установлением выравненной по слоям плотности.

10. Наибольшая урожайность изучаемых культур за годы исследований была получена при применении ежегодного плоскорезного рыхления и составила: на нуте — 1,38 т/га, на яровой пшенице – 0,88 т/га, на просе – 1,94 т/га, на овсе — 0,91 т/га. Применение ежегодных мелких обработок почвы в севообороте в среднем по всем культурам приводит к снижению урожайности на 0,20-08 т/га.

11.Из наиболее урожайных культур при систематических нулевых обработках почвы следует выделить подсолнечник на семена и ячмень. Урожайность яровой пшеницы, нута практически не зависит от способа основной обработки почвы. Наиболее отзывчивой к традиционному способу обработки является сахарное сорго, средняя урожайность которого составила 15,2 ц/га, что на 1,8 ц/га выше, чем на нулевой обработке и на 2,7 ц/га выше, чем на мелком рыхлении.

12. Наибольший уровень рентабельностиполучен на варианте с ежегодным плоскорезным рыхлением почвы: на нуте – 275 %, на яровой пшенице -109 %, на овсе – 52%. Экономическая оценка эффективности возделывания проса показала, что все изучаемые системы основной обработки почвы в севообороте были рентабельны, с наибольшими значениями на ежегодном плоскорезном рыхлении и дисковании почвы – 417% и 422% , соответственно.

13. Расчеты экономической эффективности возделывания культур пока-зали, что наиболее привлекательным следует считать плодосменный севооборот, культуры которого возделываются по технологии No-till.В целом, прибыль плодосменного севооборота, была выше на 16 092 руб./гапо сравнению с зернопаропропашным севооборотом, а уровень рентабельности 173%, против 122% соответственно.

Список литературы

  1. Азизов, З.М. Водный режим почвы на зяби и в паровом поле. Аграрная наука. 2005. №7. С. 5-7.
  2. Азизов, З.М. Оптимизация системы основной обработки в зернопаровом севообороте засушливой черноземной степи Поволжья: автореф. дис. докт. с.-х. наук: 06.01.01.- Саратов, 2006.- 44 с.
  3. Афанасьева, Е.А. Черноземы Средне-Русской возвышенности. М.: Наука, 1966. 225 с.
  4. Базилинская, М.В. Современные тенденции в земледелии засушливых районов Канады / М.В. Базилинская и др. //Обзор. Информ. Серия «Земледелие, сельскохозяйственная мелиорация и агрохимия».- М.: ВНИИТЭИагропром, 1987.- 53 с
  5. Баздырев, Г.И. Почвозащитные технологии обработки почвы и их влияние на засоренность, урожайность культур на склоновых землях Нечерноземья / Г.И. Баздырев // Ресурсосберегающие системы обработки почвы: сб. науч. тр; под ред. академика ВАСХНИЛ И.П. Макарова.- М.: Агропромиздат, 1990.- С. 129-139.
  6. Баздырев, Г.И. Система обработки почвы и засоренность посевов / Г.И. Баздырев, С.Л. Дорджиев // Земледелие.- 1991.- № 2.- С. 61 – 63.
  7. Баздырев, Г.И. Земледелие / Г.И. Баздырев [и др.]; под ред. А.И. Пупонина. – М.: Колос, 2000. – 552с.
  8. Базыкина, Г.С. Гидрологическая деградация автоморфных почв в агроландшафтах. Бюллетень почвенного института им. В.В, Докучаева. 2012. Вып. 70. С. 43-55.
  9. Байбеков, Р. Ф. Природоподобные технологии основа стабильного развития земледелия // Земледелие. 2018. № 2. С. 3–6. doi: 10.24411/0044-3913-2018-10201.
  10. Бакиров, Ф.Г. Влияние ресурсосберегающих систем обработки на агро-физические и почвозащитные свойства чернозема южного и урожайность зерновых культур // Известия ОГАУ. – 2005. — №1(5). – С. 43-46.
  11. Бакиров, Ф.Г. Эффективность ресурсосберегающих систем обработки черноземов степной зоны Южного Урала: Оренбург, 2008. 381 с.
  12. Бакиров, Ф.Г.Эффективность использования влаги ресурсосберегающими технологиями в растениеводстве Оренбуржья / Ф.Г. Бакиров, Г.В. Петрова, А.П. Долматов, Ю.М. Нестеренко, А.В. Халин, Д.Г. Поляков// Известия ОГАУ. 2016.- № 6 (62). – С. 198-201.
  13. Бакиров, Ф.Г. Эффективность ресурсосберегающих систем обработки черноземов степной зоны Южного Урала: автореф. дисс. д. с.-х. наук / Оренбург. 2008. 28 с.
  14. Бакиров, Ф.Г. Прямой посев и No-till в Оренбуржье / Ф.Г. Бакиров, Д.Г. Поляков, А.В. Халин, А.А. Баландина // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 5 (73). С. 50-54.
  15. Бельтюков, Л.П., Донцов В.Г., Кувшинова Е.К. Влияние различных технологий на водный, пищевой режимы почвы и продуктивность подсолнечника. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2015. №3. С. 126-138.
  16. Блохин, Е.В. Экология почв Оренбургской области / Е.В. Блохин.- Екатеринбург: УрО РАН, 1997.- 228 с.
  17. Борин, А.А. Какая обработка лучше? / А.А. Борин, И.Г. Мельцаев // Земледелие.- 1995.- № 4.- С. 32-33.

10. Бочаров, Ю. И. Совершенствование основной обработки почвы в Томской области / Ю.И. Бочаров // Земледелие.- 1995.- № 2.- С. 23-25.

  1. Вадюнина, А. Ф. Корчагина. З. А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов // Агропромиздат, 1986. 416 с.
  2. Вибе, В.Д. Эффективность влаго-энергосберегающих систем обработки почвы под яровую пшеницу на чернозёмах обыкновенных Оренбургского Предуралья: автореф. дисс. … канд. с.-х. наук. Оренбург, 2006. 22 с.
  3. Вражнов, А.В. Ресурсосберегающие приемы адаптивного земледелия в технологиях производства зерна в агроландшафтах Южного Урала 239 [Внедрение новых технологий в зернопроизводящем комплексе АПК] / А.В. Вражнов, А.А. Агеев // Ресурсосбережение и диверсификация как новый этап развития идей А.И. Бараева о почвозащитном земледелии. – Астана: Шортанды, 2008. – С. 85–91.
  4. Двуреченский, В.И. Нулевые технологии: повышение эффективности производства зерна и почвенного плодородия/ В.И. Двуреченский //АгроХХI.- 2007.-№1-3. – С. 19-21.
  5. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта: учебник / Б.А. Доспехов.- М.: Агропромиздат, 1985.- 351 с.
  6. Захаренко, А.В. Теоретические основы управления сорным компонентом агрофитоценоза в системах земледелия. – М.: МСХА, 2000. – 468с.
  7. Заикин, В.П. Механическая обработка почвы / В.П. Заикин [и др.]; под ред. д-ра с.-х. наук В.П. Заикина.- Н. Новгород, 1996.- 218 с.
  8. Казаков, Г.И. Обработка почвы в Среднем Поволжье / Самара: СамВен. 1997. 196 с.
  9. Каракулев, В. В. Бакиров Ф. Г., Вибе В. Д. Пути повышения влагона-копления в черноземах обыкновенных степной зоны Южного Урала /В. В. Каракулев, Ф. Г. Бакиров, В.Д. Вибе // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.- 2006.- № 2 (10).- С. 104-105.
  10. Кислов, А.В. Важные агротехнические рекомендации для Оренбуржья / Земледелие. 2001. — № 2.- С. 14-15
  11. Кислов, А. Ресурсосберегающие технологии возделывания зерновых на Южном Урале / А. Кислов, Ф. Бакиров // Экономика сельского хозяйства России.– 2003.- № 4.– С. 40.
  12. Крючков, А.Г., Елисеев В.И. Вероятность формирования урожайности яровой твёрдой пшеницы в связи с различным количеством доступной влаги в степной зоне Оренбургского Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 4 (60). С. 20–24. 2.
  13. Кузнецова, И. В., Старцев А. Д., Данилова В. И. Изменение плотности черноземных почв ЦЧО при сельскохозяйственном использовании // Изменение агрофизических свойств почв под воздействием антропогенных факторов. Науч. тр. Почв.института им. В. В. Докучаева. М., 1990. С. 56-66.
  14. Кроветто, К. Прямой посев (no-till) // Самара, 2010. 206 с.
  15. Кузыченко, Ю.А. Ресурсосберегающая система обработки почвы / Ю.А. Кузыченко, // Энергосберегающие, почвозащитные системы земледелия Ставропольского края: рек. / под общ. ред. В. И. Трухачева. – Ставрополь: АГРУС, 2007. – С. 16–20
  16. Макаров, И.П. Результаты исследований по разработке ресурсо-сберегающих технологий обработки почвы / И.П. Макаров, А.В. Захаренко, А.Я. Рассадин // Земледелие на рубеже XXI века: сб. докладов Междунар. науч. конф. М.: Изд-во МСХА, 2003.- С. 268-270.
  17. Максютов, Н.А. Итоги длительных стационарных исследований отдела земледелия и ресурсосберегающих технологий / Н.А. Максютов, В.М. Жданов, Л.Ф. Матвиенко // Современные технологии в сельском хозяйстве: матер. междунар. науч.-практ. конф., посвященной 70-летию Оренбургского НИИСХ.- Оренбург: типограф. ООО «Агентство «Пресса», 2007.- С. 239-250.
  18. Максютов, Н.А. Ресурсосбережения в земледелии / Н.А. Максютов // Земледелие.– 1985.- № 3.– С. 18-19.
  19. Максютов, Н.А. Плодородие почвы и урожай / Н.А. Максютов.- Оренбург, 1996.- 91 с.
  20. Матюк, Н.С. Ресурсосберегающие технологии снижения переуплотнения почв в современных системах земледелия Нечерноземной Зоны: автореф. дисс.д. с.-х. наук / Москва, 1999. 32 с.
  21. Медведев, В. В. Изменчивость оптимальной плотности сложения почв и ее причины // Почвоведение. 1990. № 5. С. 20-31.
  22. Мингалев, С.К. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы всистемах земледелия Среднего Урала: автореф. дис. докт. с.-х. наук: 06.01.01: защищена 10.10.04.- Тюмень, 2004.- 32 с.
  23. Моргун, Ф.Т. Почвозащитное земледелие / Ф.Т. Моргун, Н.К. Шикула.- Киев: Урожай, 1998.- С. 256.

41. Немцев, Н.С. Новое в технологии обработки почвы в Среднем Поволжье / Н.С. Немцев, К.И. Карпович // Земледелие.– 1989.- № 11.– С. 50-51.

42.Новиков, В.М. Способы обработки почвы и засоренность посевов / В.М. Новиков, А.П. Исаев // Земледелие.– 1996.- № 6.- С. 34-36.

43.Орлова, Л.В. Анализ внедрения ресурсосберегающих технологий в России / Л.В. Орлова // Достижения науки и техники АПК.- 2004. № 5- С.2-5.

44. Панкова, Е.И., Воробьева Л.А., Гаджиев И.М. и др. Засоленные почвы России. М.: Академкнига, 2006. 856 с.

45. Продуктивность яровых культур при минимилизации основной обработки почвы в условиях Саратовского правобережья /А.П.Солодовников, Е.Д. Денисов, Ф.П. Четвериков, А.Д. Яников// Зерновое хозяйство России. 2015. № 3 (39). С. 63-66.

46. Пупонин, А.И. Минимализация обработки почвы: опыт, проблемы и перспективы / А.И. Пупонин, В.И. Кирюшин.- М.: ВНИИТЭИ Агропромиздат.- 1989.- 55 с.

47.Румянцев, В.И. Основы ведения сельского хозяйства в Оренбургской области / В.И. Румянцев [и др.].- Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-во, 1967.- С. 24-36.

48.Сафиулин, М.Р. Прямой посев в Саратовской области: история с продолжением // Ресурсосберегающее земледелие. 2015. № 2 (26). С. 22-24.

49. Савчук, С.В. Способы основной обработки чистого пара под озимую пшеницу на черноземах южных Оренбургского Предуралья. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2010. №2 (26-1). С. 24-27.

50. Сдобников, С.С. Плотность почвы как показатель ее плодородия // Земледелие. 2000. № 2. С. 4 –12.

51.Система земледелия Саратовской области. — Саратов, 1999.- 320 с.

52. Солодовников, А.П., Шестеркин Г.И., Линьков А.С., Даренков А.С. Водный режим чернозема южного при энергосберегающих обработках почвы. Аграрный научный журнал. 2014. №4. С. 33-36.

53.Сулейменов, М.К. О терминах в земледелии и растениеводстве//Аграрный сектор. 2012. № 3 (12). С. 36-40.

54. Сулейменов, М.К. Стандартизировать исследования по нулевой технологии //Аграрный сектор. 2015. № 2 (24). С. 90-96.

55.Терфильев, Н.В. Совершенствование системы основной обработки почвы в Тюменской области / Н.В. Терфильев, М.Д. Авдеенко // Земледелие.- 1998.- № 6.- С. 6-8.

56.Турусов, В.И., Чевердин Ю.И. Особенности гидрологического профиля и оценка валгозапасов черноземов Воронежской области. Земледелие. 2015. №3. С. 5-8.

57. Тышкевич, Г.Л. Экология и агрономия / Г.Л. Тышкевич.- Кишенев.- 1991.- 267 с.

58. Турусов, В.И., Чевердин Ю.И. Особенности гидрологического профиля и оценка валгозапасов черноземов Воронежской области. Земледелие. 2015. №3. С. 5-8.

59. Щеглов, Д.И. Черноземы Центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов. М.: Наука,1999. 10 с.

60.Цветнова, О.Б. Семенова Л.А., Щеглов Д.И. Трансформация солевого состава почв каменной степи при сельскохозяйственном использовании. Вестник Московского университета. Сер.17. Почвоведение. 2011. №4. 22-25.

61.Фридрих, Т. Мировой опыт применения No-till / Т. Фридрих, Р. Дерпш // Ресурсосберегающее земледелие. – 2010. — № 2 (6). – С. 7 – 11.

62.Armengot L. Tillage as a driver of change in weed communities: A functional perspective. / Armengot, L. Blanco-Moreno, J.M.; Barberi, P.; Bocci, G.;

63. Bellotti. B. Rochecouste. F. The development of Conservation Agriculture in Australia – Farmers as innovators. International Soil and Water Conservation Research Volume 2, Issue 1, March 2014, Pages 21-34.

64.Blanco-Canqui H., Ruis S. J. No-tillage and soil physical environment // Geoderma. 2018. Vol. 326. Pp. 164-200. doi:10.1016/j. geoderma. 2018.03.011.

65.Carlesi, S.; Aendekerk, R.; Berner, A.; Celette, F.; Grosse, M.; Huting, H.; et al.// Agric. Ecosyst. Environ. 222. 2016. 276–285

66.Derpsch.R. Historical review of no-tillage cultivation of crops MAG- GTZ Soil Conservation Project.Casilla de Correo 1859, Asunción, Paraguay.Corporate Information Contact Last change: 20.01.2016.

67.Gozubuyuk Z., Sahİn U., Ozturk I., Celİk A., AdİguzelM.Tillage effects on certain physical and hydraulic properties of a loamy soil under a crop rotation in a semiarid region with a cool climate // CATENA. 2014. No. 118. Pp. 195–205. doi:10.1016/j. catena.2014.01.006.

68.Hunt N. and Gilkes, B. (1992) Farm Monitoring Handbook.Published by University of Western Australia, Land Management Society, and National Dryland Salinity Program.

69.McKenzie NJ, Jacquier DJ, Isbell RF, Brown KL (2004) Australian Soils and Landscapes an Illustrated Compendium. CSIRO Publishing: Collingwood, Victoria.

70.Mueller L, Schindler U, Mirschel W, Shepherd TG, Ball BC, Helming K, Rogasik J, Eulenstein F, Wiggering H (2010) Assessing the productivity function of soils.Dev. 30 (2010) 601-614 c INRA, EDP Sciences, 2010 DOI: 10.1051/agro/2009057.

71. Phillips, S. and Young, H. 1973. No-Tillage Farming.Reiman Associates, Milwaukee, Wisconsin. 224 S.

72.РеджиП.Мэтью,ЮйчэнФэн,ЛеонардГитинджи,РамблАнкума,иКиплингС. Балкком. Влияние нулевой обработки почвы и традиционных систем обработки почвы на сообщества почвенных микробов // Прикладное и экологическое почвоведение. Том 2012. doi.org/10.1155/2012/548620.

73.Reicosky D., Crovetto C. No-till systems on the Chequen Farm in Chile: A success story in bringing practice and science together // International Soil and Water Conservation Research Volume 2, Issue 1, March 2014, Pages 66-77: doi.org/10.1016/S2095-6339(15)30014-9.

74.Sturny W.G., Chervet A. Maurer-Troxler C., Ramseier L., Müller M., Schafflützel R., Richner W., Streit B., Weisskopf P. und Zihlmann U. 2007. Direktsaat und PflugimSystemvergleich – eineSynthese, AGRARForschung (jetzt «AgrarforschungSchweiz») 14 (8): 350-357.

75.Uri, N.D. Factorsaffecting the use of conservation tillage inthe United States, Water, Air, and Soil Pollution, vol. 116, no.3-4, pp. 621-638, 1999.

76.Waydelin, CW 1994. Practical experience with reduced tillage farming.In: Proceedings of the EC- Workshop- II-, Silsoe, 15- 17 May, 1995, Experience with the applicability of no- tillage crop production in the West- European countries, WissenschaftlicherFachverlag, Giessen, 1995, 187- 190.

77.West T.O. and Post, W.M. Soil organic carbon sequestrationrates by tillage and crop rotation: a global data analysis. Soil Science Society of America Journal, vol. , no. 6, pp. 1930–1946, 2002.

78.Kuyper TW Sustainable intensification in agriculture: the richer shade of green / TW Kuyper //A review.Agronomy for Sustainable Development. 2017. Р.37-39.

79. Neve P. Reviewing research priorities in weed ecology, evolution and management: a horizon scan./P.Neve,J N. Barney // Weed Res. 2018. Aug; 58(4) Р.250–258.

Список опубликованных работ по теме исследования

Scopus, Web of Science

1. Бакиров Ф.Г., Шахов В.А., Долматов А. П., Васильев И.В., Дерябин С.Н., Курамшин М.Р. Влияние длительной обработки на плотность CALCIC CHERNOZEM (ARIC) и урожайность культур в плодосменном севообороте.// Ф.Г. Бакиров, В.А. Шахов, А.П. Долматов, И.В. Васильев, С.Н. Дерябин, М.Р. Курамшин/ 21-я Международная научная конференция «Инжиниринг для развития сельского хозяйства», Елгава, Латвия. том 21, 2021. (в печати)

ВАК министерства науки и высшего образования РФ

2.Васильев И.В. Экономическая эффективность ресурсосберегающих технологий возделывания нута в условиях Оренбургского Предуралья / И.В. Васильев, С.Н. Дерябин, Ю.Н. Бакаева // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 2 (82). С. 76-80.

3. Бакаева Ю.Н. Способ обработки почвы, как главный фактор формирования урожая яровой пшеницы / Ю.Н. Бакаева, И.В. Васильев, А.П. Долматов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 2 (82). С. 43-47.

4. Поляков Д. Г., Бакиров Ф.Г. Органическая мульча и No-till в земледелии: обзор зарубежного опыта // Земледелие. 2020. № 1. С. 3–7. doi:0.24411/0044-3913-2020-10101.

5. Поляков Д. Г., Бакиров Ф. Г. Способ природоподобного возделывания сельскохозяйственных культур // Патент на изобретение. №2 720 623 С1 РФ. МПКА01B79/02. A01G22/00

Материалы международных конференций

6. Васильев И.В. Эффективность различных систем обработки почвы при возделывании яровой пшеницы в условиях Оренбургской области / И.В. Васильев, Ю.Н. Бакаева, Н.Г. Жукова // Ресурсосберегающие технологии и технические средства для производства продукции растениеводства и животноводства: сборник статей V Международной научно-практической конференции. – Пенза: РИО ПГАУ, 2020. – С. 26-29.

7. Васильев И.В. Эффективность возделывания яровой пшеницы при различных уровнях минимизации обработки почвы в условиях Оренбуржья / И.В. Васильев, Ю.Н. Бакаева, А.П. Долматов // Агротехнологии XXI века: стратегия развития, технологии и инновации: материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 90-летию основания университета. – Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2020.– С. 7-9.

8. Васильев И.В. Эффективность минимизации обработки почвы при возделывании проса в условиях Оренбургской степи /И.В. Васильев, Р.Ф. Ягофаров, Р.Р. Кунисов // Ресурсосберегающие технологии в агропромышленном комплексе России: материалы Международной научной конференции [Электронный ресурс] / Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2020. – С. 179-183

Приложения

 

Автор НИР 

Оглавление

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *