Влагосберегающие приёмы и технологии в земледелии Оренбуржья

Особенно сильно заглушаются сорняками более редкие по густоте семенные посевы люцерны. Посев люцерны под покров полевых культур угнетает рост сорняков и значительно облегчает борьбу с ними в последующие годы. Конкурентная борьба люцерны и покровной культуры замедляет рост люцерны, изреживает травостой. Комплексом агротехнических мероприятий можно создать для люцерны удовлетворительные условия для роста под покровом [4].

Первостепенное значение в этом имеет выбор такой культуры, которая меньше затеняет люцерну в первые, самые чувствительные фазы жизни после всходов. Для уменьшения угнетающего действия покровной культуры нужно максимально сократить срок пребывания люцерны под ним.

Покровную культуру ячмень скашивали в фазе выколашивания и немедленно удаляли солому с поля. Затем по мере засорённости проводили подкашивание до начала цветения основных засорителей. Подкашивать следует на высоте 8-10 см от поверхности почвы, с тем, чтобы всходы люцерны оставались нетронутыми. Скошенную массу убирали с поля.

Таким образом, посев люцерны под покров ячменя и увеличение междурядий с 0,15 до 0,45, 0,60 м снижает полевую всхожесть и повышает выживаемость растений в период перезимовки.

Сохранность растений первого года к концу вегетации при посеве под покров снижается, с увеличением ширины междурядий повышается.

Литература

1. Сидоров Ю.Н., Докина Н.Н., Рысаев А.Ф. Восстановление плодородия пахотных земель, подверженных деградации, путём создания сенокосов и пастбищ для мясного скотоводства // Вестник мясного скотоводства. 2013. № 1(79). С. 117-123.

2. Воскобулова Н.И., Соловьёва В.Н., Верещагина А.С. Формирование урожайности семян люцерны на чернозёмах южных солонцеватых в зависимости от покровной культуры и способа посева // Повышение эффективности сельскохозяйственного производства в степной зоне Урала. Оренбург, 2012. С. 294-295.

3. Соловьёва В.Н., Воскобулова Н.И., Верещагина А.С. Влияние приёмов возделывания на формирование урожая семян люцерны на чернозёмах южных солонцеватых // Вестник мясного скотоводства. 2012. № 3(77). С. 107-110.

4. Рекомендации по возделыванию кормовых культур на корм и семена в степной зоне Оренбургской области / Н.И. Воскобулова, А.П. Будилов, В.Н. Соловьёва, А.С. Верещагина, Р.Ш. Ураску-лов; ГНУ Оренбургский НИИСХ. Оренбург, 2010. 55 с.

5. Боярский Л.Г. Производство и использование кормов. М.: Росагропромиздат, 1988. 222 с.

6. Жаринов В.И. Продуктивность люцерны на семена в зависимости от способа сева и норм высева // Корма и кормопроизводство. 1977. Вып. 3. С. 35-36.

Соловьёва Валентина Николаевна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела технологий кормовых культур ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, тел.: 8(3532)71-00-23

Ураскулов Руслан Шамильевич, старший научный сотрудник отдела технологий кормовых культур ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, тел.: 8(3532)71-00-23

Будилов Александр Петрович, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела технологий кормовых культур ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, тел.: 8(3532)71-00-23

УДК 631.17:631.432

Влагосберегающие приёмы и технологии в земледелии Оренбуржья

Н.А. Максютов, В.М. Жданов, В.Ю. Скороходов, Ю.В. Кафтан, Д.В. Митрофанов, Н.А. Зенкова, В.Н. Жижин

ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Аннотация. На основании обобщённого многолетнего материала и результатов собственных исследований за последние 24 года в статье приводятся агротехнические приёмы в осенний, зимний и весенне-летний периоды, способствующие накоплению влаги в почве и повышению урожайности сельскохозяйственных культур, особенно в годы с дефицитом осадков в мае-июле.

Summary. Based on the generalized long-term material and results of our own researches for the last 24 years there are agrotechnical approaches in autumn, winter, spring and summer periods. They promote accumulation of moisture in soil and increase of productivity of crops, especially in years with deficiency of rainfall in May-July.

Ключевые слова: послеуборочная и основная отвальная, безотвальная и минимальная обработки почвы, снегозадержание, посев кулис, задержание талых вод, весенние влагосберегающие приёмы, пары, продуктивная влага, урожайность.

Key words: post-harvest and primary tillage, nonmouldboard and minimal cultivation, retention of snow, planting of hedge, spring water-saving techniques, pairs, productive moisture, yield.

Введение. 1. За последние 6 лет (2009-2014 гг.) почти 5 лет подряд Оренбургская область была подвержена в различной степени засухе.

2. Особенно к ним относятся 2010, 2013 и 2014 гг., когда в мае и июне, которые решают в основном судьбу урожая ранних зерновых культур, выпало осадков соответственно 1 и 1 мм, 11 и 24 и 8 и 13 мм при среднемноголетней норме 38 и 44 мм.

3. Именно в такие годы урожайность с.-х. культур во многом зависит от весенних запасов влаги

в почве.

Обобщённый материал исследований. Научно-исследовательскими учреждениями юго-востока, в том числе Оренбургской области, разработаны многочисленные приёмы, позволяющие в значительной степени улучшить водный режим почвы и более успешно бороться с засухой.

Среднемноголетнее количество осадков по области составляет 338 мм, около 60 % (или 203 мм) теряются на испарение и сток, на потребление воды растениями остаётся всего 140 мм, это позволяет в среднем получать урожайность в пределах 10-12 ц с 1 га, а в засушливые годы - ещё меньше [1]. Поэтому особенно в такие годы следует применять весь агротехнический комплекс по накоплению, сохранению и рациональному использованию влаги.

Основные приёмы накопления влаги в почве. Одним из эффективных приёмов по накоплению влаги в почве после уборки является поверхностная её обработка широкозахватными дисковыми или безотвальными орудиями. Этот приём для сохранения влаги в почве - наиболее значимый во влажный осенний период в борьбе с сорной растительностью, а также для уничтожения болезней и вредителей. Он позволяет дополнительно накопить до 30 мм продуктивной влаги.

Многолетними опытами нашего института установлено, что на ранней зяблевой обработке дополнительно накапливается в сухостепной зоне области 15-30 мм, в степной - 25-30 мм и лесостепной - 3050 мм продуктивной влаги. Это даёт возможность в северной зоне по августовской зяби получить 15 ц зерна с 1 га яровой пшеницы, по сентябрьской - 12,8 и октябрьской - 10,1 ц с 1 га.

В западной зоне на Бузулукском опытном поле урожайность яровой пшеницы в среднем за 8 лет на августовской зяби была на 1,8 ц с 1 га выше, чем по октябрьской.

Нашими исследованиями установлено, что на склоновых землях основная обработка почвы поперёк их сокращает сток и способствует увеличению запасов влаги на 30-95 % по сравнению с обработкой, проведённой вдоль склона. Углубление основной обработки почвы до 27-30 см уменьшает сток до 32 мм, а урожайность увеличивается на 2-3 ц зерна с 1 га.

Основная безотвальная обработка зяби за счёт стерни дополнительно накапливает 15-25 мм продуктивной влаги и повышает в засушливые годы урожайность зерновых культур на 1,5-2,0 ц с 1 га.

Отсутствие осенней основной обработки почвы с высокой её плотностью весной приводит в меньшему накоплению влаги по причине потерь в виде стока на склоновых землях в период снеготаяния, а на равнинных землях - в результате интенсивного её испарения с поверхности почвы.

По данным отдела земледелия НИИСХ в среднем за 5 лет (2009-2013 гг.) после посева запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы составили по отвальной вспашке на глубину 25-27 см - 155 мм, по безотвальной на ту же глубину - 157 и без основной обработки почвы - 118 мм. В годы при дефиците осадков в мае и июне такая разница во влажности приводит к заметному снижению урожая зерновых культур на фонах без основной обработки [2].

В условиях Оренбуржья в холодное время выпадает от 30 до 45 % годовой суммы осадков в виде снега, поэтому снегозадержание является эффективным приёмом накопления влаги в почве. За счёт его можно накопить дополнительно до 30 мм продуктивной влаги. По данным исследований отдела земледелия нашего института, посев кулис на паровом поле обеспечил прибавку озимой ржи 3,9 ц с 1 га в результате дополнительного накопления 25-30 мм влаги в почве [3].

По 20-летним данным НИИСХ юго-востока, прибавка урожайности от снегозадержания на чернозёмных почвах составляет: озимой ржи - 4,1 ц с 1 га, яровой пшеницы - 3,8, подсолнечника - 5,9 ц с 1 га. На каштановых почвах яровая пшеница от снегозадержания удваивает урожай. Средняя многолетняя прибавка озимой ржи и проса составляет 45-50 % [4].

Оставление после уборки стеблей подсолнечника по опытам НИИСХ юго-востока увеличивают запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы на 44 мм, в полутораметровом - на 96 мм [5].

Быстрое нарастание температур весной сокращает сроки снеготаяния, усиливает испарение и снижает количество усвоения почвой влаги, поэтому задержание талых вод увеличивает запасы в почве на 12-22 мм и способствует получению дополнительной прибавки урожайности зерна до 2,0 ц с 1 га.

Наибольшие потери влаги на физическое испарение происходят в весенне-летний период. Так, по многолетним данным НИИСХ юго-востока от схода снега до начала полевых работ теряется 35 мм, от начала полевых работ до смыкания хлебостоя - 60 мм и после уборки в летне-осенний период - 72 мм, всего - 167 мм или 42,7 % от годовой суммы осадков [5].

На склоновых землях на сток талых вод теряется около 35 мм влаги, на транспирацию яровой пшеницы остаётся только 189 мм или 48,3 % от годовой суммы осадков, поэтому с учётом на физическое испарение вместе с весенним стоком в среднем расходуется половина осадков [6].

Таким образом, самые большие потери влаги в засушливых условиях отмечаются в весенне-летний период, поэтому в борьбе с таким негативным явлением необходимо применять приёмы и технологии, разработанные наукой и передовой практикой.

Первым весенним приёмом по сохранению влаги в почве является боронование зяби. В первую очередь оно должно проводиться на полях с глыбистой поверхностью, так как потери влаги в сутки на испарение - 4,0-4,5 мм или 40-45 куб. м с 1 га. Прибавка в урожайности ранних зерновых культур от этого приёма составляет от 1,5 до 2,0 ц с 1 га.

Послепосевное прикатывание по многолетним исследованиям НИИСХ юго-востока снижает расход влаги на физическое испарение в период от посева яровой пшеницы до начала кущения почти в 2 раза.

По результатам исследований нашего института урожайность яровой пшеницы на чернозёмах южных с прикатыванием посевов составила 12,3 ц, без прикатывания - 11,0 ц с 1 га.

Предпосевная культивация под ранние яровые зерновые культуры в засушливых условиях Оренбуржья по сохранению влаги в почве оценивается неоднозначно и имеет противоречивый характер. По данным исследований нашего института из 18 лет этот приём только 5 лет давал ощутимый эффект, в основном в годы с влажной весной, когда происходит задержка с посевом. Культивация необходима в борьбе с сорной растительностью. В годы с быстрым нарастанием весной тепла при задержке сева она часто приводит к потере влаги и иссушению пахотного слоя.

Материалы и методы. Исследования ведутся в длительном стационарном опыте, заложенном в 1988 году в ОПХ им. Куйбышева Оренбургского НИИСХ.

Почва опытного участка - чернозём южный карбонатный среднемощный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса (по Тюрину) в пахотном слое 0-30 см почвы - 3,2-4,0 %, общего азота - до 0,31 %, Р2О5 (по Мачигину) -1,5-2,5 мг, К2О (по Бровкиной) - 30-38 мг на 100 г почвы, рН - 7,0-8,1.

Объёмная масса почвы пахотного слоя - 1,22 г/см2, метрового слоя - 1,27, слоя 0-150 см - 1,30 г/см3.

Наименьшая полевая влагоёмкость пахотного слоя почвы составляет 11,4 мм (30,6 %), метрового - 337,4 (26,7 %), полутораметрового слоя - 484,6 мм (25,0 %).

Полевой опыт заложен в пространстве методом простых повторений в 4-х кратной повторности и с развёртыванием вариантов на всех полях севооборотов.

В опыте изучаются 16 видов 6-ти польных севооборотов с чёрными, сидеральными и почвозащитными парами, 2-х польные беспаровые и бессменные посевы сельскохозяйственных культур на 2-х фонах минерального питания.

Методика исследований и наблюдений - общепринятая при изучении севооборотов. Площадь под опытом - 24 га. Применяемая техника и орудия как в производстве.

Результаты исследований. Из всех агротехнических приёмов самые большие потери влаги отмечаются в паровых полях, особенно если они отводятся под посев яровой пшеницы.

Наши длительные исследования за 24 года показывают (рис. 1), что за период парования (май-август) в чёрном пару под твердую пшеницу теряются не только все осадки, но и 29,9 мм весенней продуктивной влаги в метровом слое почвы, а от начала парования до посева яровой твёрдой пшеницы за 12 месяцев накопилось всего 5,6 мм. За этот период были потеряны все осадки.

Почвозащитные и сидеральные пары не только полностью используют весенне-летние осадки, но и часть весенних запасов влаги в почве соответственно 82,3 и 88,6 мм. Однако после посева твёрдой пшеницы за счёт лучшего усвоения весной талых вод запасы влаги на этих парах практически выравниваются с запасами чёрного пара. В среднем за 7 лет их усвоение составляет на озимых 20 %, по чёрному пару - 9 %, почвозащитному и сидеральному парам - 50 и 44 % соответственно (табл. 1).

200,0 -.

170=7 172.4

110.2,

112.3

103.

Я 00.6

1166.2

159.6

144^42.5

83.9

71.0

175.8

178.0

159,1

166,7166.2

147.0

117.3

113.5

Т------г

Перед уходом пашни в После посева ранних Посев озимых уборка Перед уходом пашни в После посева яровой зиму яровых зерновых (начало зерновых зиму твёрдой пшеницы

парования)

Сроки определения влажности почвы

В чёрном пару под озимые  В чёрном пару под твёрдую пшеницу

В почвозащитном пару под твёрдую пшеницу  В сццеральном пару под твёрдую пшеницу

Рис. 1 - Динамика продуктивной влаги (мм) в слое 0-100 см почвы в зависимости от вида пара за 1990-2013 гг. исследования

Таблица 1. Влияние различных видов пара на усвоение почвой воды и: снега {%}

Озимые по чёрному кулисному пару Пар чёрный кулисный Пар почвозащитный Пар спдеральный

Годы запас влаги перед уходом в зиму, мм запас воды в снеге, мм запас влаги после схода снега, мм % усвоения запас влаги перед уходом в зиму, мм запас воды в снеге, мм запас влаги после схода снега, мм % усвоения запас влаги перед уходом в зиму, мм Запас воды в снеге, мм запас влаги после схода снега, мм % усвоения запас влаги перед уходом в зиму, мм запас воды в снеге, мм запас влаги после схода снега, мм % усвоения

2001 207 246 219 5 218 229 191 _ 20: 177 172 _ 203 177 164 _

2002 149 108 192 39 178 138 197 13 107 110 208 92 100 99 197 93

2003 190 96 219 30 199 147 189 - 121 78 195 95 141 77 188 61

2004 201 91 174 - 199 97 185 - 177 58 179 3 192 59 172 -

2006 180 122 193 11,0 1S3 60 181 3 124 48 118 - 147 53 121 -

2007 170 138 183 9,0 161 132 184 17 101 79 171 88 109 91 180 78

2008 154 110 203:0 44 166 130 204 29 84 111 163 71 110 94 177 71

среднее за - - - 20 - - - 9 - - - 50 - - - 44

7 лет

Примечание. Запасы продуктивной влаги приводятся в петровом слое почвы.

15

10

14.3

1.3.5

13.5

13,1

14,5

13.1

12.7

10.8

11,3

10.5

11,7

10.2

9.6

8.4

«

о

а §

о a а о s

W 03

о

ta r> H 03

о

s

я о

а §

»

s

JH й

з -

Пар чёрный

Пар Пар сидеральный Озимые Кукуруза на силос Горох Твёрдая пшеница

почвозащитным

Предшествен н и к и  Удобренный

(чередование) (чередование) (бессыенный

посев)

Неудобренный

Рис. 2 - Урожайность твёрдой пшеницы в зависимости от предшественника ее фона питания, и с 1га

Таким образом, от начала парования до посева твёрдой пшеницы на всех видах пара, кроме озимых, запасы продуктивной влаги только лишь сохраняются, при этом в чёрном пару теряются все осадки за этот период. В почвозащитном и сидеральном парах часть их используется на формирование урожая парозанимающих культур.

Озимые культуры более производительно используют осенне-зимние и весенние осадки на рост и развитие растений, поэтому запасы продуктивной влаги после посева твёрдой пшеницы на них заметно ниже, чем на остальных парах.

Выравнивание запасов влаги перед посевом твёрдой пшеницы в чёрном, почвозащитном и сиде-ральных парах подтверждается её урожайностью. Она была практически одинаковой как на удобренном, так и на неудобренном фонах (рис. 2).

Из непаровых предшественников твёрдой пшеницы наибольшая урожайность была получена на удобренном фоне после озимых, на неудобренном - по остальным предшественникам, кроме бессменного посева, она была одинакова.

Выводы. 1. Основным фактором в борьбе с засухой, особенно при отсутствии в мае и июне значимых осадков, являются весенние запасы влаги в почве.

Наукой и передовой практикой в земледелии области разработаны эффективные приёмы по накоплению влаги в почве в осенне-зимний и весенний периоды, которые, к сожалению, по объективным и субъективным причинам за последние годы не применяются в производстве, что в значительной степени приводят к снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

2. Чистые пары в засушливых условиях Оренбуржья играют важную роль в накоплении и сохранении влаги в почве, но при отведении их под яровые зерновые культуры за весенне-летний период парования они теряют не только все осадки, но и 15-20 % почвенной влаги от весенних запасов в метровом слое почвы.

3. Почвозащитные и сидеральные пары полностью используют весенне-летние осадки на формирование урожая парозанимающих культур, а за счёт лучшего усвоения почвой воды из снега в период снеготаяния запасы продуктивной влаги в метровом слое выравниваются с её количеством в чистом пару, что приводит к получению одинаковой урожайности яровой твёрдой пшеницы.

Литература

1. Мероприятия по увеличению и стабилизации производства зерна в Оренбургской области. Оренбург, 1990. 210 с.

2. Максютов Н.А., Жданов В.М., Абдрашитов Р.Р. Повышение плодородия почвы, урожайности и качества продукции сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах степной зоны Южного Урала: монография. Оренбург, 2012. 332 с.

3. Максютов Н.А., Жданов В.М., Лактионов О.В. Биологическое и ресурсосберегающее земледелие в степной зоне Южного Урала: монография. Оренбург, 2008. 230 с.

4. Справочник агронома. Челябинск: Юж. Урал. кн. изд-во, 1989. С. 97-98.

5. Шульмейстер К.Г. Избранные труды. Вып. 2. Волгоград, 1995. С. 218-219.

6. Бялый А.М. Водный режим в севооборотах на чернозёмных почвах юго-востока. Л.: Гидроме-теоиздат, 1971. 232 с.

Максютов Николай Алексеевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий отделом земледелия и ресурсосберегающих технологий ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, сот.:8-9228-57-59-09, е-mail: maksyutov.n@mail.ru

Жданов Владимир Михайлович, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела земледелия и ресурсосберегающих технологий ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, сот.:8-906-843-62-62

Скороходов Виталий Юрьевич, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела земледелия и ресурсосберегающих технологий ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, сот.:8-906-845-87-45

Кафтан Юрий Васильевич, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела земледелия и ресурсосберегающих технологий ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, сот.:8-9033-96-33-47

Митрофанов Дмитрий Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела земледелия и ресурсосберегающих технологий ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, сот.:8-987-855-98-95

Зенкова Наталья Анатольевна, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник отдела земледелия и ресурсосберегающих технологий ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, сот.:8-987-787-09-65 Жижин Виталий Николаевич, научный сотрудник отдела земледелия и ресурсосберегающих технологий ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, сот.:8-919-845-74-66