Продуктивность бессменной пшеницы в системе минимизации обработки почвы и применения гербицидов

Главной задачей хлеборобов, определенной Государственной программой развития сельского хозяйства Российской Федерации до 2020 г., является значительный рост урожайности зерна и повышение его качества. Обязанность защитников растений обеспечить фитосанитарную безопасность возделывания зерновых культур. Единого решения нет, так как условия регионов диктуют применение своих технологий ведения зернового хозяйства, а значит, не может быть и единой технологии защиты растений.

Какие факторы должны быть положены в основу конструирования региональных систем защиты зерновых культур — об этом в статьях ученых зональных научно-исследовательских учреждений.

УДК 632.51:633.11

Продуктивность бессменной пшеницы в системе минимизации обработки почвы и применения гербицидов

В.И. ВОЛЫНКИН, О.В. ВОЛЫНКИНА e-mail: kniish@ketovo.zaural.ru

Бессменное возделывание пшеницы достаточно длительный период - с 1967 г. по настоящее время - изучалось на трех опытных полях. Монокультура сравнивалась с севооборотами при ежегодном проведении вспашки. Результаты различаются по зонам проведения исследований. В северо-западной зоне на Шадринс-ком опытном поле при лучших условиях увлажнения монокультура за счет удобрений приближалась по урожайности к пшенице в 4-польном зернопаровом севообороте. На центральном опытном поле даже при ежегодной вспашке на бессменной пшенице засоренность была выше, и, как следствие, ниже урожайность. Засоренность монокультуры составила 10-11 %, тогда как в севооборотах - 3-8 % (1967-1999 гг.). По средним данным за 40 лет (19672007 гг.) снижение урожайности пшеницы при бессменном возделывании на центральном опытном поле выглядело так: без удобрений - с 17-23 в севооборотах до 14 ц/га, на фонах N40-60P30 с 20-25 до 18,6-18,8 ц/га [1].

В сельскохозяйственной практике в конце 1990-х гг. сократились площади посевов кормовых культур, и в структуре пашни возросла доля зерновых. Взамен ежегодной вспашки в связи с финансовыми затруднениями довольно широко внедрили минимизацию обработки почвы. Поэтому в 2000 г. в Курганском НИИСХ в нескольких опытах на базе зернопропашного севооборота ввели бессменную пшеницу, возделываемую без вспашки. В одном из стационарных экспериментов (№ 1) в течение 15 лет (2000-2014 гг.) монокультура пшеницы изучалась на стерневом фоне.Исследование проведено на участке под стационаром, заложенном в 1971 г. по изучению применения удобрений в 4-польном зернопропашном севообороте: кукуруза-пшеница-пшеница-овес в течение 7 ротаций на фоне вспашки. Аналогичный опыт (№ 3), заложенный в 1972 г., также после 7 ротаций с 1997 г. использовался для перехода к монокультуре. Первые годы в этом опыте был прямой сев по стерне, а в 2005-2014 гг. с осени начали мелкую обработку почвы. Это позволило в течение 10 лет сравнивать два вида мини-

мизации обработки почвы - прямой сев в опыте № 1 и мелкую обработку в опыте № 3.

В литературных данных оценка таких жестких агрофонов выращивания пшеницы различается. По мнению некоторых ученых, поскольку черноземы относятся к группе с мало меняющейся плотностью почвы, близкой к оптимальной, на этих почвах возможно применение элементов минимизации обработки [6]. С другой стороны, есть сведения о том, что минимизация обработки почвы, в частности устранение вспашки или замена ее мелкой обработкой, сопровождается уменьшением накопления питательных веществ в почве и усилением засоренности посевов, особенно при монокультуре пшеницы [2, 4, 5]. Это давало основание ожидать снижение урожайности пшеницы в новых технологиях, что и произошло с введением монокультуры и устранением вспашки. Урожайность снизилась в среднем на 5 ц/га без внесения удобрений (с 15 до 10 ц/га). В годы высева пшеницы в севообороте кукуруза-пшеница-пшеница-овес (опыты № 1 и № 3) 1-я и 2-я пшеница по кукурузе в среднем за 15 лет выращивания в севообороте имели урожайность 15,5-15,8 ц/га без удобрений и 21-22 ц/га на фоне удобрений. Следует отметить, что в этот период исследований погодные условия были с меньшей повторяемостью засухи,чем в годы изучения монокультуры, что и отразилось на урожайности пшеницы.

Целью наших исследований было определение оптимальных доз удобрений в посеве монокультуры пшеницы при минимальных обработках почвы, уточнение условий, необходимых для приближения ее продуктивности к уровню, который получен при многолетнем выращивании пшеницы в севообороте и при вспашке.

Сравнение технологий разной интенсивности велось в 20082012 гг. на центральном опытном поле Курганского НИИСХ в деля-ночном опыте, на сортах пшеницы местной селекции (в большей части лет - на сорте Терция из среднеспелой группы). Сорт устойчив к ржавчине. В 2012-2014 гг. перешли на сорт Зауралочка. Эти сорта высокорослые, что сдерживает рост сорняков.

Почва - выщелоченный чернозем, маломощный, малогумусный, среднесуглинистый.

Изучалась эффективность баковой смеси производных 2,4-Д (Трезор*, Элант, Элант-Премиум, Эламет*) с граминицидами Гепард** (2005 г.), Пума Супер 100 (2008, 2009 гг.), Аксиал (20112014 гг.) и без их добавления в 2006, 2007 и 2010 гг. Гербициды применяли в фазе кущения пшеницы (19-26 июня).

Погодные условия различались по годам: резкая засуха в 2008, 2010 и 2012 гг., повторение засушливых явлений в остальные годы. Исключением стал 2011 г. с хорошим увлажнением и благоприятным распределением осадков.

Для оценки засоренности посевов зерновых использовалась шкала учета доли сорняков в общей биомассе снопа Н.З. Мила-щенко [3]. Учет засоренности проводили в конце июля. Согласно шкале Н.З. Милащенко (1978), на

* В 2015 г. в России не зарегистрирован. ** В 2015 г зарегистрирован Гепард Экстра.

бессменной пшенице отмечались в основном низкая (до 10 %) и средняя (11-20 %) степени засоренности, местами - высокая - до 26-30 %, несмотря на применение гербицидов. Биологическая эффективность гербицидов несколько различалась по годам. Кроме того, обильные осадки в июле вызывали рост второй волны сорняков, особенно интенсивный после сухих лет, когда семена сорняков дозревали полнее. К концу июля удобрения увеличивали вегетативную массу пшеницы в 1,4-1,6 раза по отношению к контролю, при этом они зачастую повышали и массу сорняков. Можно не считать влияние удобрений на засо-

ренность, если ее степень по шкале остается на прежнем уровне. При таком условии удобрения существенно увеличивали долю сорняков на стерневом фоне за годы исследований 4 раза - в 2005, 2009, 2013 и 2014 гг., а снижение засоренности на удобренных фонах наблюдалось дважды - при сильной засухе в 2008 г. и во влажном 2011 г. (табл. 1).

Наибольший интерес представляет засоренность посевов на фоне дозы удобрений ^0Р20, рекомендуемой сельскохозяйственному производству центральной зоны области. У пшеницы по стерне 2 года отмечалась низкая степень засоренности, 4 - средняя и

Таблица 1

Засоренность бессменной пшеницы по стерне

Год Сырая масса пшеницы

N Р N Р 40 20 N Р 60 20 N Р 00 N Р 40 20 N Р 60 20 N Р 00 N Р 40 20 N Р 60 20

2005 781 1075 1204 6,2 12,2 6,7 11,6 13,9 14,4

2006 943 1322 1413 12,3 14,1 16,7 14,8 20,7 20,6

2007 784 1015 1198 27,0 30,0 23,0 8,6 10,1 13,6

2008 389 621 606 17,8 4,5 10,0 5,2 6,3 6,3

2009 660 1131 976 13,4 21,9 21,5 11,2 16,8 17,5

2010 317 407 588 14,5 12,5 11,6 7,5 12,3 12,3

2011 1248 1760 2040 6,3 3,1 6,2 18,5 30,2 30,4

2013 804 1234 1413 12,3 20,6 21,2 9,8 14,6 14,6

2014 774 993 1332 16,3 26,3 30,2 8,9 16,2 10,0

Среднее 744 1062 1197 14,0 16,2 15,9 10,9 15,7 15,5

НСР05 140-230 5,18 1,5-2,8

* В сухом 2012 г. засоренность не учитывалась, так как была очень низкой.

Таблица 2

Засоренность бессменной пшеницы по обработанной почве

Год Сырая масса пшеницы

N Р N Р 40 20 N Р 60 20 N Р 00 N Р 40 20 N Р 60 20 N Р 00 N Р 40 20 N Р 60 20

2005 687 951 1024 20,3 19,4 18,4 8,8 12,6 13,5

2006 966 1290 1087 16,1 10,4 16,6 16,3 18,6 20,4

2007 840 1070 1119 17,9 13,6 18,5 14,3 19,1 19,3

2008 342 471 550 2,8 7,3 7,1 3,3 4,2 4,6

2009 545 801 955 26,7 29,5 26,7 9,7 13,1 13,5

2010 286 424 453 7,7 6,2 5,2 6,4 9,9 12,3

2011 1345 1680 1854 9,3 5,7 3,0 22,9 27,9 30,4

2013 871 1159 1021 12,6 11,8 13,1 11,0 14,0 15,7

2014 562 1099 948 20,4 19,4 28,2 8,2 14,9 11,1

Среднее 716 994 1001 14,9 13,7 15,2 10,9 14,9 15,6

НСР05 120-210 4,25 1,6-2,7

Таблица 3

Масса сорняков в посевах бессменной пшеницы

Вариант Годы

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2013 2014 Среднее

Однолетние сорняки

По стерне, ^Р0 36 110 242 19 48 5 77 111 147 88

По стерне, ^,0Р20 87 188 406 15 275 21 54 321 353 191

При обработке, ^Р0 106 126 153 5 190 4 137 126 143 110

При обработке, ^0Р20 206 94 152 29 331 21 117 155 260 152

Многолетние сорняки

По стерне, ^Р0 16 22 54 65 54 50 7 2 4 30

По стерне, ^,0Р20 62 29 23 14 42 37 3 0 1 23

При обработке, ^Р0 69 48 30 5 9 20 1 0 1 20

При обработке, ^0Р20 23 56 17 24 4 7 0 0 5 15

3 года - высокая. Накопление более высокой массы пшеницы в этом варианте в благоприятные годы варьировало в пределах 5-12 ц/га, в засушливые годы уменьшалось до 1-3 ц/га. Повышение дозы азота до 60 кг/га редко давало дополнительный прирост урожайности бессменной пшеницы по стерне, а в сухие годы даже угнетало растения.

В вариантах с обработанной почвой доля сорняков в посеве на контрольных и удобренных делянках была примерно одинаковой. В варианте ^0Р20 четыре года она была низкой, 4 - средней и только в 2009 г. - высокой (табл. 2). Следовательно, в отличие от стерневого фона высокая засоренность посева повторялась реже.

При мелкой осенней обработке

почвы масса пшеницы в конце июля за счет внесения удобрений повышалась почти на 300 г/м2, что позволило на фонах удобрения в дозах N40-60P20 получить среднюю прибавку зерна 4 и 4,7 ц/га. Прибавки от внесения N40P20 4-7 ц/га зерна отмечены 4 раза за 9 лет и 4 раза - на уровне 2-3 ц/га.

При посеве пшеницы по стерне отмечалось обильное произрастание бодяка щетинистого (Cirsium setosum), но постепенно гербициды снижали его численность и массу. В таблице 3 показана сырая масса однолетних и многолетних сорняков в контроле и варианте NP.

40 20

На обработанной почве из многолетних сорняков отмечено присутствие небольшого количества молокана татарского (Lactuca

£а£а/7са). В динамике по годам при систематической мелкой осенней обработке заметнее уменьшалась численность многолетних видов сорняков. Однолетние сорняки были представлены в основном злаковыми, среди которых на обоих фонах получил распространение щетинник сизый, накапливающий в годы возрастания засоренности до 300-400 г/м2 сырой массы.

Массу сорняков можно добавлять к сумме растительных остатков, поскольку они тоже участвуют в пополнении почвы органическим веществом. Суммарное количество надземной биомассы сорняков по двум видам минимизации обработки почвы в контроле и при внесении удобрений под пшеницу равнялось по стерне 118-214 г/м2 и по обработанной почве - 130167. Следовательно, общая масса растительных остатков при монокультуре пшеницы пополняется за счет сорняков на неудобренных посевах в размере около 1 т/га и на фоне ^0Р20 - 1,6-2 т/га.

Для сравнения роли двух факторов - удобрения и обработки почвы в формировании урожайности проанализировали сбор зерна в контроле и вариантах с разными дозами внесения азотно-фосфор-ного удобрения (табл. 4).

Положительная роль мелкой обработки почвы проявлялась толь-

Таблица 4

Урожайность бессменной пшеницы в зависимости от обработки почвы за 10-летний период исследований

Годы

Вариант 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Среднее

По стерне

Контроль 11,6 14,8 8,6 5,2 11,2 7,5 18,3 4,8 9,8 8,9 10,1

N P 20 20 13,3 18,9 10,1 6,0 13,1 9,8 24,5 6,5 13,8 13,5 13,0

NP 40 20 13,9 20,7 13,6 6,3 16,8 12,3 30,6 6,8 14,6 16,2 15,2

N P 60 20 14,4 20,6 15,3 6,3 17,5 12,3 30,6 6,9 14,6 9,5 14,8

По обработанной почве

Контроль 8,8 16,3 14,3 3,3 9,7 6,4 22,9 5,1 11,0 8,2 10,6

NP 20 20 10,8 18,5 15,7 2,8 10,0 7,8 27,2 5,0 14,1 12,9 12,4

NP 40 20 12,6 18,6 19,1 4,2 13,1 9,9 28,3 5,0 14,0 12,8 13,8

NP 60 20 15,5 20,4 19,3 4,6 13,5 12,3 30,8 5,8 15,7 11,1 14,9

HCP05 опыты 1/3 1,5/2,1 2,2/2,3 2,8/3,0 1,4/2,2 2,0/2,4 2,7/2,3 3,2/2,8 1,2/1,3 2,1/1,9 4,4/5,0

ко во влажные годы. Например, в 2006 и 2007 гг. осадки в июне (47 и 28 мм) полнее использовались растениями в вариантах с обработанной почвой, где к тому же и всходы во влажные годы были гуще, чем по стерне, а урожайность выше на 2 и 6 ц/га соответственно по сравнению со стерневым фоном. При еще большем увлажнении в 2011 г. преимущество по урожайности в контроле было за вариантом с обработкой почвы -22,9 ц/га, по стерне - 18,3 ц/га. В другие годы за две первые декады июня выпадало по 5-14 мм осадков, и обработанная с осени почва быстрее пересыхала по сравнению со стерневым фоном, что сказалось на урожайности, по стерне она была выше на 2-4 ц/га. В среднем за 10 лет урожайность монокультуры пшеницы оказалась близкой во всех вариантах. Следует отметить, что доза обеспечила увеличение урожайности в течение 10 лет только один раз по стерне и пять раз по фону обработки почвы. Поэтому в центральной зоне Курганской области для большей части фонов обработки почвы эффективны дозы азота ^0-40 в азотно-фосфорном удобрении. Оптимальная доза фосфора определена при сравнении в других экспериментах общей агрохимической программы исследований,

это Р.

Приближение показате-

ля урожайности удобренной монокультуры к уровню в севообороте зафиксировано при лучших условиях увлажнения и внесении 60Р20 в 2006, 2007 и 2011 гг., со-

40-60 20

брано 20-30 ц/га зерна пшеницы.

Таким образом, на центральном опытном поле монокультура пшеницы и минимальные обработки почвы в сочетании с засушливыми условиями в период вегетации привели к снижению ее средней продуктивности без удобрений до 10 ц/га при 15 ц/га в севообороте со вспашкой. Удобрения обеспе-

чивали повышение урожайности до 14-15 ц/га у монокультуры и до 20-21 ц/га в севообороте. Лишь в годы с лучшими условиями увлажнения продуктивность удобренной бессменной пшеницы приближалась к 20-30 ц/га.

Уровень засоренности бессменной пшеницы при минимизации обработки почвы зависел от нескольких факторов. Среди них важным были погодные условия июня, которые определяли количество сорняков в начале вегетации и конкурентоспособность пшеницы и сорняков. Грамотный подбор гербицидов при сложившемся типе засоренности обеспечивал более высокую биологическую эффективность химпрополки. Погода в июле может стимулировать или, наоборот, сдерживать вторую волну сорняков.

Действие азотно-фосфорного удобрения на продуктивность бессменной пшеницы было положительным во все годы исследований. Удобрение повышало урожайность на 4-5-7-12 ц/га в благоприятные годы и на 1-2-3 ц/га в засушливые. По экономической оценке, в центральной зоне Курганской области целесообразно применять дозы азота и фосфора ^0-40Р20. При этом действие удобрения распространялось иногда и на сорняки, увеличивая их массу в 1,5-2 раза по отношению к контролю. Чаще это отмечалось у монокультуры по стерне. В основном уровень засоренности зависел от погодных условий в 1-й и 2-й половинах вегетации.

Два вида минимизации обработки почвы - мелкая осенняя обработка и прямой сев по стерне - в среднем за 10 лет оказали близкое действие на формирование урожайности бессменной пшеницы, но погодные условия в сочетании с удобрением заметнее улучшали условия роста пшеницы то по стерне, то при обработке почвы.

На стерневом фоне преимущество по урожайности пшеницы наблюдалось в засушливые годы, а при хорошем увлажнении в первой половине вегетации продуктивность пшеницы была выше при мелкой обработке почвы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гилёв С.Д. Основные результаты полевых экспериментов по изучению севооборотов в различных почвенно-климати-ческих зонах Зауралья / Севообороты и агротехнологии для современного земледелия Зауралья. - Курган, 2009, с. 14-54.

2. Гилёв С.Д., Суркова Ю.В., Замятин А.А., Бастрычкина О.С. Основные результаты исследований по изучению систем обработки почвы в зернопаровых севооборотах Зауралья / Ресурсосберегающие способы обработки почвы в адаптивно-ландшафтном земледелии Зауралья. - Куртамыш, 2010, с. 29-126.

3. Милащенко Н.З. Борьба с сорняками на полях Сибири. - Омск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1978, 135 с.

4. ПоказаньевС.А., АпетёнокГ.Л. Обоснование выбора систем обработки почвы с разным уровнем минимизации в севооборотах по зонам Курганской области. -Курган: Изд-во «Зауралье», 2005, с. 22-69.

5. Система защиты растений в ресурсосберегающих технологиях. Под ред. В.В. Немченко. - Куртамыш, 2011, 524 с.

6. ХолмовВ.Г., ЮшкевичЛ.В. Интенсификация и ресурсосбережение лесостепи Западной Сибири. - Омск: Изд-во ГОЦ ВПО ОмГАУ, 2006, 335 с.

Аннотация. В статье представлены результаты возделывания бессменной пшеницы при прямом посеве по стерне (опыт № 1) и при мелкой осенней обработке почвы (опыт № 3) на центральном опытном поле Курганского НИИСХ. В среднем за 10 лет урожайность оказалась очень близкой

Ключевые слова. Монокультура пшеницы, засоренность посева, дозы удобрений.

Abstract. This paper presents results of comparison of the permanent wheat, which is grown up stubble background (experiment 1) and on shallow autumn tillage of the soil (experiment 3). On the average in ten years results are very similar.

Keywords. Permanent wheat, weedy crop, dozes of fertilizers.

Курганский НИИСХ