Влияние систем обработки почвы на рост и развитие кукурузы на зерно

ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО

А.В. Ширяев, Л.Н. Кузнецова

Аннотация. По традиционной и минимальной обработке почвы растения кукурузы в условиях опыта сформировали большую урожайность по сравнению с технологией No-till.

Ключевые слова: вспашка, минимальная обработка почвы, No-till, высота растений, количество листьев, развитие корневой системы, урожайность кукурузы на зерно.

Традиционные методы интенсивной обработки почвы рано или поздно приводят к снижению запаса почвенного гумуса, уменьшению почвенно-биологической активности и (или) эрозии вплоть до деградации почвы, а также снижению урожайности. Прямой посев (или No-till), т.е. полный отказ от любой обработки почвы, напротив, является такой системой, при которой снижается эрозия, повышается содержание гумуса, восстанавливается микробная биомасса в почве, улучшается структура почвы и в результате - повышается плодородие почвы. Кроме того, уменьшается объем инвестиций в технику, требуется меньшее количество рабочей силы на гектар, экономится горючее и повышается эффективность. Эту систему наряду с пастбищами постоянного пользования можно рассматривать в качестве технологии, наиболее близкой природе [1, 3].

Практически все преимущества прямого посева обусловлены постоянным покрытием почвы, и лишь немногие из них тем, что почва не обрабатывается. Как доказано, прямой посев без остатков на поверхности приводит к неудачам. Поэтому необходимо стремиться к увеличению до максимума производства биомассы в каждом регионе. Оптимальный объем сухой биомассы составляет более 10 т/га в год. При использовании прямого посева ни в коем случае нельзя сжигать или продавать растительные остатки. Если же остатков недостаточно, то нужно посеять быстрорастущее зеленое удобрение. Зеленое удобрение должно не закапываться, а только укладываться на поверхность почвы.

Мульчированный слой способствует улучшению химических, физических и биологических процессов в почве, что обеспечивает повышение плодородия почвы. Необходимо обратить самое пристальное внимание на хорошее распределение соломы и половы при уборке зерновых культур. При этом не должны оставаться крупные скопления соломы.

Прямой посев представляет значительные возможности экономии времени и рабочей силы, позволяя проводить посев в оптимальные сроки, сокращая до минимума время работы в поле [2, 4].

Однако одной нулевой обработки недостаточно для образования продуктивной и устойчивой формы сельского хозяйства. Необходима четкая схема практических и теоретических знаний и методов, включающих грамотные севообороты, интегрированный подход к системе защиты растений от вредителей, болезней и сорняков, возврат питательных веществ в почву в виде удобрений и рациональное и профессиональное использование внешних материалов. Только с применением этих агрономических знаний и методов мы можем говорить об использовании эффективной системы производства при нулевой обработке почвы и достичь высоких уровней производительности.

Сравнивая производственные затраты при традиционной технологии и технологии No-till, можно сделать вывод, что преимущество имеет технология No-till. При технологии No-till затраты снижаются из-за меньшего количества проводимых агроприемов, увеличения про-

изводительности, уменьшения расхода ГСМ. В различных условиях и на разных культурах снижение производственных затрат при технологии No-till составляет от 25 до 50 %.

В литературе есть мнение, что при нулевой обработке начинаются процессы воспроизводства агрофизических и агрохимических показателей плодородия почвы, идут активные микробиологические процессы [5, 6, 7, 8, 9].

Исследования по почвенно-экологической оценке и агроэкономическому обоснованию No-till проводились на базе ООО «БГК Томаровка им. Васильева» Яковлев-ского района Белгородской области. Почва опытного участка - чернозём типичный тяжелосуглинистый сла-боэродированный на лессовидном суглинке. В опыте изучались:

- три системы обработки почвы: традиционная (на основе вспашки); минимальная (на основе культивации); No-till (без обработки почвы).

- применение микроудобрений («Реаком»).

Традиционная система обработки: основная обработка почвы с оборотом пласта. После схода снега проводилось выравнивание поверхности с помощью боронования. Перед посевом культивация на глубину высева семян. После уборки - 2 дискования и глубокая вспашка оборотными плугами.

Минимальная система - за счет различных операций по рыхлению почвы. Весной перед посевом проводили предпосевную культивацию на глубину высева семян; осенью - мелкое безотвальное рыхление почвы.

Система No-Till: на участке не проводилась обработка почвы, посев осуществлялся сеялками прямого посева с одновременным внесением полной дозы минеральных удобрений, средства защиты растений только с помощью различных пестицидов.

Поле располагалось на прямом без поперечных уклонов склоне с уклоном 2 градуса северной экспозиции. Кукуруза на зерно высевалась с одноярусным размещением делянок (учетная площадь 200 м2, посевная - 10 га).

Методика исследований предполагала изучение агрофизических, агрохимических, биологических свойств почвы, наблюдение за ростом и развитием растений на разных вариантах опыта.

У кукурузы выделяют такие фазы роста и развития, как появление всходов, появление метелок, цветение початков, молочная спелость, молочно-восковая и восковая спелость. Продолжительность межфазных периодов зависит от агротехники, погоды и сортовых особенностей.

В начале у растения интенсивно развивается корневая система, прирост же надземной массы идет медленно, а перед выметыванием начинается период интенсивного роста. Если в этот период складываются благоприятные условия, то прирост надземной массы может составлять 10-12 см в сутки.

Рост кукурузы в высоту прекращается после цветения. В фазе молочного состояния отмечается максимальное количество биомассы, а в конце восковой спелости — сухого вещества.

Наблюдения за ростом и развитием растений кукурузы в среднем за 2011-2013 гг. показали, что в первой половине вегетации средняя высота растений по минимальной обработке с применением Реакома составила 12,3 см, без Реакома 11,3 см, среднее количество листьев соответственно 3,7 и 3,4. При технологии No-till средняя высота растений с применением Реакома составила 12,6 см, без Реакома 11,0 см, среднее количество листьев соответственно 3,9 и 3,5. При вспашке средняя высота растений с применением Реакома со-

ставила 13,0 см, без Реакома 11,2 см, среднее количество листьев соответственно 4,0 и 3,5. Наблюдается тенденция к увеличению высоты роста и облиственности растений кукурузы при применении вспашки и микроудобрения Реаком (таблица 1).

Ко второй половине вегетации растений кукурузы средняя высота растений по минимальной обработке составила при применении Реаком 73,5 см, без удобрения 72 см, среднее количество листьев при применении Реаком 10,7, без удобрения 10,9. По технологии No-till с Реакомом средняя высота растений была на уровне 72,9 см, без Реакома 71,5 см, среднее кол-во листьев соответственно 11,2 и 11,0. На вспаханных вариантах опыта с применением Реакома средняя высота растений достигла 76,2 см, без микроудобрения 73,6 см. Среднее количество листьев 11,5 и 11,4 соответственно (таблица 2).

Как и в первой половине вегетации сохраняется тенденция к увеличению высоты роста и облиственно-

При применении технологий прямого посева без обработки почвы существует риск формирования корневых систем растений в верхнем 0-15 см слое почвы, где концентрируются элементы питания В зонах неустойчивого увлажнения, с часто повторяющимися засухами существует вероятность пересыхания верхнего слоя почвы, где расположена основная масса корневой системы растений. Это может привести к тому, что растения формируют урожай меньше запланированного.

Урожайность является интегрирующим показателем, позволяющим оценить, как повлиял тот или иной изучаемый фактор на условия роста и развития сельскохозяйственных растений.

Кукуруза на зерно является наиболее урожайной зерновой культурой во всем мире. Потенциал гибридов, которые были получены с помощью методов традиционной селекции, может достигать более 100 ц/га, однако в производстве в последнее время получают не большую урожайность, на уровне 40-50 ц/га. В первую очередь, такое положение связано с условиями климата, недостатком влаги, но чаще всего сельхозпроизво-

сти растений кукурузы при применении вспашки и микроудобрения Реаком.

Представляет интерес развитие корневой системы растений кукурузы в зависимости от варианта опыта, особенно там, где посев проводился без обработки.

Корневые системы сельскохозяйственных растений имеют решающее значение для поглощения растениями питательных веществ, влаги и формирования урожая. Их рост, как и образование надземных частей, протекает под комплексным влиянием среды и элементов технологий возделывания. Однако следует отметить, что до настоящего времени влияние исследуемых факторов на надземные части растений изучено лучше, чем на подземные. Особенно слабо исследованы корневые системы полевых культур в условиях новых, современных технологий (в частности No-till).

дители не получают полноценного урожая, вследствие нарушения агротехнических условий выращивания культуры.

Различные способы обработки почвы и применение микроудобрений Реаком оказали влияние на урожайность кукурузы на зерно.

Таблица 3 - Результаты учета урожайности зерна ку-

курузы по вариантам опыта

№ Вариант опыта Урожайность, ц/га

1 Минимальная обработка 84,2

2 No-till 72,8

3 Вспашка 85,3

4 Минимальная обработка + Реаком 91,6

5 No-till + Реаком 83,4

6 Вспашка + Реаком 92,0

НСР 05 2,83

Таблица 1 - Развитие растений кукурузы _ в зависимости от варианта опыта

Минимальная обработка No-till Вспашка

№ учета С реакомом Без реакома С реакомом Без реакома С реакомом Без реакома

высота, листья, высота, листья, высота, листья, высота, листья, высота, листья, высота, листья,

см шт. см шт. см шт. см шт. см шт. см шт.

1 10 3 12 4 11,3 4 12,7 4 13,7 4 11,7 4

2 11,3 4 8,3 3 13,9 4 11,3 4 12,1 4 9,8 3

3 14,1 4 11,7 3 14,7 4 9,7 3 14,4 4 10,1 3

4 12 4 14,1 4 9,6 3 8,3 3 11 3 8,6 3

5 14,5 4 12,2 3 8,9 3 13,2 4 12,7 4 9,6 3

6 12,7 4 9,8 3 16,1 5 6,3 2 13,3 4 13,7 4

7 8,9 3 11,7 3 12,3 4 13,3 4 9,6 3 12,6 4

8 13 4 8,6 3 13,2 4 12,9 4 15,3 5 14,1 4

9 14,3 4 9,8 4 13,6 4 11,7 4 16,4 5 12,2 4

10 12,1 3 14,3 4 12,1 4 10,3 3 11,8 4 9,8 3

Таблица 2 - Развитие растений кукурузы в зависимости от варианта опыта

Минимальная обработка No-till Вспашка

№ С реакомом Без реакома С реакомом Без реакома С реакомом Без реакома

учета высота, листья, высота, листья, высота, листья, высота, листья, высота, листья, высота, листья,

см шт. см. шт. см шт. см шт. см шт. см шт.

1 74 10 70 10 69 10 59 9 78 12 73 11

2 78 10 81 12 77 12 63 10 90 13 76 11

3 61 9 83 12 72 11 64 10 83 12 63 10

4 82 12 72 11 78 12 77 12 78 12 82 13

5 73 11 64 10 78 11 70 11 72 11 77 12

6 76 12 76 11 71 11 78 12 76 11 75 12

7 78 11 73 11 65 10 80 12 77 12 70 11

8 90 13 69 11 80 13 76 11 84 13 61 10

9 59 9 50 9 84 13 69 11 55 9 81 12

10 64 10 82 12 55 9 79 12 69 10 78 12

В результате проведенных исследований установлено, что системы обработки почвы и микроудобрения оказали определенное влияние на урожайность зерна кукурузы (таблица 3). По традиционной (85,3-92,0 ц/га) и минимальной обработке почвы (84,2-91,6 ц/га) растения кукурузы в условиях опыта сформировали большую урожайность по сравнению с технологией No-till (72,8-83,4 ц/га). Обработка препаратом Реаком позволила повысить урожайность кукурузы на 7-9 ц/га в зависимости от варианта опыта.

Список использованных источников

1 Карлос Кроветто. Прямой посев (No-till). - Самара, 2010. - 206 с.

2 Система No - till. - Симферополь, 2009.- 40 с.

3 Аллен Х.П. Прямой посев и минимальная обработка почвы / Пер. с англ. М.Ф. Пушкарева. - М.: Агропромиздат, 1985. - 208 с.

4 Небавский В.А. Опыт внедрения нулевой технологии обработки почвы. - Краснодар, 2003. - 134 с.

5 Кузнецова Л.Н. Целлюлозоразрушающая способность микроорганизмов при «нулевой» технологии // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. -2014. - № 7. - С. 49-51.

6 Титовская А.И. Изменение структурного состояния почвы в зависимости от систем обработки // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2014. - № 7. - С. 51-53.

7 Ширяев А.В. Влияние систем обработки на водопроч-ность структуры почвы при возделывании кукурузы на зерно // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2014. - № 7. - С. 53-55.

8 Акинчин А.В. Накопление корневой массы гороха в зависимости от способа основной обработки почвы и удобрений // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2014. - № 7. - С.55-56.

9 Ступаков А.Г. Влияние систем обработки почвы на дыхание почвенной биоты чернозема типичного // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. -2014. - № 7. - С. 56-59.

Информация об авторах

Ширяев Александр Владимирович, доцент кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА», тел. 8-905-673-91-17.

Кузнецова Лариса Николаевна, доцент кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА», тел. 8905-672-70-64.