Влияние пропашных культур и паров на показатели плодородия почвы и продуктивность севооборотов

паханной - 38 - 39% за 12 месяцев экспозиции. На высоком агрофоне (ЫРК на 5,0 и 6,0 т/га зерна) скорость разложения соломы увеличивалась до 30 и 43% соответственно.

2. Установлена тесная корреляция между скоростью разложения соломы и содержанием азота в растительных остатках г = 0,76.

Литература

1. Ерёмин Д.И., Ерёмина Д.В., Уфимцева М.Г. Состояние старопахотных чернозёмов лесостепной зоны Зауралья // Аграрная наука. 2014. № 6. С. 8 -10.

2. Верзилин В.В., Придворев Н.И., Дедов А.В. Динамика разложения послеуборочных остатков в чернозёме // Земледелие. 2004. № 5. С. 16 - 18.

3. Климова Е.В. Эффективность местных ресурсов в биоло-гизации земледелия // Экологическая безопасность в АПК. 2008. № 4. С. 960.

4. Майсямова Д.Р., Лазарев А.П. Влияние соломы на численность микроорганизмов чернозёма обыкновенного при

минимальной обработке // Аграрный вестник Урала. 2008. № 6. С. 33 - 35.

5. Абрамов Н.В., Ерёмин Д.И. Формирование профиля чернозёмов выщелоченных Северного Зауралья в условиях длительной распашки // Достижения науки и техники АПК. 2012. № 3. С. 7 - 9.

6. Ерёмин Д.И., Ерёмина Д.В., Фисунова Ж.А. Физические свойства выщелоченных чернозёмов Северного Зауралья в условиях длительного сельскохозяйственного использования // Аграрный вестник Урала. 2009. № 4. С. 60 — 65.

7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

8. Ерёмин Д.И., Ахтямова А.А. Химический состав растительных остатков сельскохозяйственных культур, выращенных на различном агрофоне в лесостепной зоне Зауралья // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2017. № 2 (125). С. 32 — 38.

9. Wells G.F. Ammoniaoxidizing communities in a highey aerated full-scale activated sludge bioreactor betaproteobacterial dynamics and low relative abundance of Crenarchaea / G.F. Wells, H.D. Park, C.-H. Yeung et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2009. № 9. P. 11.

Влияние пропашных культур и паров на показатели плодородия почвы и продуктивность севооборотов

А.В. Дедов, д.с.-х.н., профессор, М.А. Несмеянова, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ

Посевная площадь культур в Воронежской области - 2,6 млн га. В структуре посевных площадей региона пшеница занимает 25,6%, подсолнечник -16,9%, ячмень - 15,2%, кукуруза - 9,3%, сахарная свёкла - 4,4%. Средняя урожайность подсолнечника составляет 20 - 25 ц/га, сахарной свёклы - 450 - 500 ц/га. Под пропашными культурами многие учёные отмечают большие потери гумуса [1 - 9]. Поэтому необходим поиск источников пополнения почвы органическим веществом.

Материал и методы исследования. В 2009 г. с целью установления степени и характера изменений показателей плодородия почвы и продуктивности севооборотов с сахарной свёклой, а также с сахарной свёклой и подсолнечником, под влиянием комплекса приёмов биологизации и основной обработки почвы были заложены длительные стационарные и модельные полевые опыты. Опыты проводили в ООО «Нива» Эртильского района Воронежской области.

Почва опытного участка представлена чернозёмом типичным, глинистым. Содержание гумуса в слое почвы 0 - 30 см составляет 6,7%, подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикову) - 141 и 127 мг/кг почвы, гидролизуемого азота - 62,9 мг/кг почвы. Сумма обменных оснований равна 24 мг-экв/100 г, рНсол. - 5,5.

Опыты были заложены в соответствии с общепринятой методикой [10], которая предусматривает размещение вариантов систематическое, повтор-ность трёхкратную. Севообороты представлены всеми полями в пространстве. Схемы опытов включали по четыре вида севооборотов [11].

В схему стационарного 1 опыта входили следующие севообороты: 1. Зернопаропропашной: чистый пар - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень -подсолнечник (контроль); 2. Сидеральный № 1: сидеральный пар (донник 2-го года жизни) - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень - подсолнечник + донник; 3. Сидеральный № 2: сидеральный пар (эспарцет 2-го года жизни) - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень - подсолнечник + эспарцет; 4. Зернотравянопропашной: занятый пар (люцерна 2-го года жизни) - озимая пшеница + люцерна (3-го года жизни) - сахарная свёкла -ячмень - подсолнечник + люцерна.

Схема стационарного 2 опыта включала следующие севообороты: 1. Зернопаропропашной: чистый пар - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень (контроль); 2. Сидеральный № 1: сидеральный пар (донник 2-го года жизни) - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень + донник; 3. Сидеральный № 2: сидеральный пар (эспарцет 2-го года жизни) - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень + эспарцет; 4. Зернотравянопропашной: занятый пар (люцерна 2-го года жизни) - озимая пшеница + люцерна (3-го года жизни) - сахарная свёкла -ячмень + люцерна.

В опытах под сахарную свёклу применяли два способа основной обработки почвы - отвальную вспашку на глубину 23 - 25 см и безотвальную обработку на глубину 23 - 25 см. Под остальные культуры севооборотов выполняли дискование на глубину 8 - 10 и 12 - 14 см.

Технология возделывания культур в опытах была общепринятой для лесостепи ЦЧР за исключением изученных приёмов. Массу растительных остатков под культурами севооборотов отбирали по Н.З. Стан-кову [8] буром через 10 см до глубины 30 см

в 3-кратной повторности, общий гумус - по И.В. Тюрину [12]. При определении содержания углерода в растительных остатках руководствовались методом Анстета [13], общего азота, фосфора и калия - методом К.Е. Гинзбурга [12]. В дальнейшем из одной вытяжки азот и фосфор определяли на фотоэлектроколориметре, а калий - на пламенном фотометре.

Методом декантации выделяли водой из почвы корневые остатки, сливая всплывшие корни (и другие органические остатки) через сито с диаметром отверстий 0,25 мм. После отмывки растительные остатки высушивали до абсолютно сухого состояния и взвешивали.

В модельных опытах, заложенных на участке типичного чернозёма стационарного опыта, изучали темпы разложения растительных остатков отдельно каждой культуры севооборота и темпы разложения биомассы этих же культур при ежегодном добавлении к ним растительных остатков культур согласно схеме их чередования в севооборотах [2, 3].

Годы проведения исследования были различными: 2009 и 2013 г. - слабозасушливые (ГТК = 0,7 - 0,9), 2011 и 2012 г. - избыточно-влажные (ГТК = 1,4 - 1,6), 2010 г. - засушливый (ГТК = 0,6).

Урожай зерновых культур убирали комбайном «Сампо», сахарной свёклы, подсолнечника - вруч-

ную. Урожай с учётных делянок пересчитывали на 100-процентную чистоту и стандартную влажность. Полученные результаты были обработаны методами дисперсионного анализа с использованием типовых программ.

Результаты исследования. Растительные остатки играют важную роль в обеспечении бездефицитного баланса гумуса, что является одной из основных задач земледелия.

Проведённые нами опыты подтвердили, что на содержание растительных остатков влияют такие факторы, как культуры севооборотов, приёмы био-логизации и способы обработки почвы (табл. 1).

Содержание растительных остатков в севообороте с сахарной свёклой и подсолнечником было больше, чем в севообороте только с сахарной свёклой: в сидеральном (с донником) на фоне вспашки на 5,1 т/га и на 3,8 при плоскорезном рыхлении, в сидеральном (с эспарцетом) - соответственно на 4,5 и 3,2 т/га, в зернотравянопропашном - на 4,3 и 2,8 т/га.

Поступающие в пахотный слой почвы после уборки культур севооборотов растительные остатки начинают разлагаться. Изучая скорость разложения остатков, важно знать, как и с какой скоростью будет разлагаться каждая культура севооборотов в отдельности и в целом при смешивании биомассы различных остатков (табл. 2).

1. Влияние приёмов биологизации и обработки на массу растительных остатков в пахотном слое почвы различных севооборотов

Вид севооборота Масса остатков, т По отношению

1 опыт 2 опыт к 1 опыту, т

Зернопаропропашной (контроль) 14,9* 13,2 14,3 14,2 -0,6 +1,0

Сидеральный (донник) 24,7 22,3 19,6 18,5 -5,1 -3,8

Сидеральный (эспарцет) 22,2 20,5 17,7 17,3 -4,5 -3,2

Зернотравянопропашной 24,9 22,6 20,5 19,8 -4,3 -2,8

НСР05 0,3 0,2 -

Вид севооборота Разложилось по культурам севооборота, % По севообороту, %

подсолнечник пары озимая пшеница сахарная свёкла ячмень

Зернопаропропашной (контроль) 42* 46 48 26 23 42 35 38 39 39 37

Сидеральный (донник) 44 63 53 29 28 46 43 46 52 46 42

Сидеральный (эспарцет) 46 66 64 33 34 45 46 45 57 47 45

Зернотравянопропашной 55 64 58 51 39 53 50 50 53 55 52

* Примечание: над чертой - 1 опыт, под чертой - 2 опыт

* Примечание: здесь и в таблицах 3 - 4: над чертой - вспашка на 23 -25 см; под чертой - безотвальная плоскорезная обработка на 23 - 25 см

2. Скорость разложения биомассы культур севооборотов

Результаты исследования показали, что темпы разложения растительных остатков культур в севообороте с сахарной свёклой и подсолнечником были выше на 2 - 4%, чем в севооборотах с сахарной свёклой. Это связано с тем, что увеличение доли пропашных культур усиливает минерализацию органического вещества.

Дополнительное использование приёмов биоло-гизации также способствовало увеличению темпов разложения органики. Различные темпы разложения культур в севооборотах 1 опыта и 2 опыта, как показало наше исследование (табл. 3), оказывали влияние на содержание общего гумуса. Быстрое разложение органики в севооборотах 1 опыта увеличивало потери гумуса во всех видах севооборотов по сравнению с севооборотами 2 опыта. Особенно сильными были потери в контрольных севооборотах -на фоне вспашки 0,4 - 0,3%, на фоне плоскорезного рыхления - 0,3%. Меньшие потери общего гумуса были в зернотравянопропашном севообороте 1 опыта и 2 опыта. Аналогичное явление отмечали в своих трудах другие исследователи [1, 3].

Продуктивность севооборотов является важным показателем влияния приёмов биологизации и обработки почвы. Севообороты с бинарными посевами целесообразнее сравнивать посредством перевода урожая культур в кормовые единицы (к.е.). При этом для перевода в кормовые единицы мы использовали следующие коэффициенты: озимая

пшеница - 1,2, ячмень - 1,18, сахарная свёкла -0,24, многолетние бобовые травы на зелёный корм - 0,2, подсолнечник - 1,02 [14].

Исследование показало, что продуктивность севооборотов в 1 опыте была выше, чем севооборотов в 2 опыте на фоне вспашки на 0,11 - 0,33 т/га к.е. и на фоне с безотвальным рыхлением - на 0,46 - 0,62 т/га к.е. (табл. 4).

Выводы.

1. По сравнению с севооборотами с сахарной свёклой севообороты с сахарной свёклой и подсолнечником накапливали растительных остатков на 2,8 - 5,1 т больше.

2. Темпы разложения растительных остатков культур севооборота с сахарной свёклой и подсолнечником были выше на 2 - 4%, чем в севооборотах с сахарной свёклой.

3. Потери гумуса в контрольных севооборотах составляли на фоне вспашки - 0,4 - 0,3%, на фоне плоскорезного рыхления - 0,3%. При использовании приёмов биологизации они снижались до уровня бездефицитного в сидеральных севооборотах, а в зернотравянопропашном севообороте 1 опыта и опыта 2 содержание гумуса достоверно повышалось на 0,3 - 0,4%.

4. Продуктивность севооборотов 1 опыта была выше, чем севооборотов 2 опыта: на фоне вспашки - на 0,11 - 0,33 т/га к.е., на фоне безотвального рыхления - на 0,46 - 0,62 т/га к.е.

3. Влияние приёмов биологизации и обработки на содержание общего гумуса в пахотном слое почвы различных севооборотов

1 опыт 2 опыт

Вид гумус, % по годам по отношению к 2009 г., % гумус, % по годам по отношению к 2009 г., %

севооборота 2009 (исходное) 2013 2009 (исходное) 2013

Зернопаропро-пашной (контроль) 6,5 6,4 6,1 6,2 -0,4 -0,3 6,7 6,6 6,4 6,3 -0,3 -0,3

Сидеральный (донник) 6,5 6,5 6.4 6.5 -0,1 0 6,7 6,6 6,8 6,8 +0,1 +0,2

Сидеральный (эспарцет) 6,5 6,5 6,4 6,4 -0,1 -0,1 6,5 6,5 6.7 6.8 +0,2 +0,3

Зернотравяно-пропашной 6,6 6,5 6,7 6,7 +0,1 +0,2 6,6 6,5 6,9 6,9 +0,3 +0,4

НСР05 0,10 0,12 - 0,10 0,12

4. Влияние приёмов биологизации и обработки на продуктивность различных

севооборотов

Вид севооборота Продуктивность севооборотов, т/га к.е. По отношению

1 опыт 2 опыт к 1 опыту, т/га к.е.

Зернопаропропашной (контроль) 5,37 5,43 5,43 4,95 +0,06 -0,48

Сидеральный (донник) 5,70 5,62 5,37 5,00 -0,33 -0,62

Сидеральный (эспарцет) 5,46 5,54 5,26 5,03 -0,20 -0,51

Зернотравянопропашной 5,75 5,78 5,64 5,32 -0,11 -0,46

Литература

1. Биологизация земледелия в основных земледельческих регионах России / В.А. Семыкин, Н.И. Картамышев, В.Ф. Мальцев [и др.] / под ред. Н.И. Картамышева. М.: Издательство «КолосС», 2012. 471 с.

2. Дедов А.А. Плодородие чернозёма типичного и урожайность культур севооборотов при различных способах обработки почвы и приёмах биологизации в лесостепи ЦЧР: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Воронеж, 2016. 24 с.

3. Дедов А.В. Воспроизводство органического вещества почвы в земледелии ЦЧР (вопросы теории и практики): автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. Воронеж, 2000. 36 с.

4. Кирюшин В.И. О Белгородской модели модернизации сельского хозяйства и биологизации земледелия // Земледелие. 2013. № 1. С. 3 - 6.

5. Каталог проектов агроландшафтов в земледелии (сохранение плодородия, территориальная организация систем земледелия, устойчивость к изменению климата) / М.И. Лопырев, В.Д. Постолов, А.В. Дедов [и др.]; под ред. М.И. Лопырева. Воронеж: Издательство «Полиарт», 2010. 164 с.

6. Несмеянова М.А. Плодородие чернозёма типичного и урожайность подсолнечника при различных приёмах био-логизации и обработки почвы в лесостепи ЦЧР: автореф. дисс. ... кан,д. с.-х. наук. Воронеж, 2014. 23 с.

7. Придворев Н.И. Система удобрений, продуктивность культур и плодородие чернозёма выщелоченного / Н.И. Придворев,

А.В. Дедов, В.В. Верзилин [и др.] // Агрохимия. 2004. № 5. С. 36 - 46.

8. Станков Н.З. Корневая система полевых культур. М.: Колос, 1964. 280 с.

9. Трофимова ТА. Обработка чернозёмов: анализ и перспективы развития // Saarbrucken, Germany: LAPLambert Academic Publishing, 2014. 311 с.

10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

11. Дедов А.А., Дедов А.В., Несмеянова М.А. Содержание лабильного органического вещества в севооборотах с бинарными посевами // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 1 (56). С. 13 — 21.

12. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. 487 с.

13. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Шевченко А.В. Рекомендации по контролю и оптимизации режима органического вещества в пахотных почвах. М.: ТСХА,1987. 10 с.

14. Дедов А.А. Влияние приёмов биологизации и различных способов обработки почвы на показатели плодородия и урожайности культур севооборотов / А.А. Дедов, М.А. Несмеянова, А.В. Дедов [и др.] // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2016. № 3 (50). С. 47 — 56.

Эффективность технологий прямого посева зерновых культур в Среднем Поволжье

О.И. Горянин, д.с.-х.н., С.Н. Шевченко, чл.-корр. РАН, д.с.-х.н, ФГБНУ Самарский НИИСХ

Основное направление ведения растениеводства в сложившихся природно-экономических условиях - освоение и внедрение ресурсосберегающих технологий, позволяющих устранить нарастание деградации почвенного покрова и повысить эффективность производства [1, 2]. Решению данной актуальной задачи в масштабах страны мешает отсутствие научного и теоретического обоснования перехода на ресурсосберегающие технологии в большинстве регионов, связанное с некомплексным подходом и краткосрочными исследованиями.

В Среднем Поволжье, Западной Сибири и на юге России, по данным многочисленных исследований, нет принципиальных ограничений для внедрения технологий прямого посева на чернозёмных почвах, которые имеют благоприятные агрофизические свойства и не требуют интенсивных обработок. Негативные стороны таких технологий могут быть устранены применением специально подобранных элементов интенсификации [1, 3 - 6]. Исключение могут составить только почвы с низким содержанием гумуса (менее 3,0 - 3,5%), тяжёлые по гранулометрическому составу, заплывающие, солонцеватые и склоновые земли.

Цель исследования - изучить влияние ресурсосберегающих технологий, в том числе и прямого посева, на продуктивность, качество зерна и эффективность возделывания зерновых культур, предложить производству основные элементы технологии прямого посева для засушливых условий Среднего Поволжья.

Материал и методы исследования. Исследование проводили в полевом стационаре отдела земледелия (2000 - 2010 гг.) в севообороте с чередованием культур: пар чистый - озимая мягкая пшеница -просо - яровая мягкая пшеница - кукуруза (с 2006 г. -сидеральный пар) - яровая мягкая пшеница -яровой ячмень. Изучали следующие технологии:

1. Традиционная, с ежегодной вспашкой на глубину 20 - 22 см под все культуры севооборота (с общепринятой системой машин: ПН-4 - 35, БЗСС-1,0, КПС-4, СЗ-3,6, 3ККШ-6);

2. Ресурсосберегающая, с прямым посевом зерновых культур (АУП-18.05), глубоким рыхлением под пятую культуру севооборота - ПЧ-4,5, (обработка общеистребительными гербицидами парового поля);

3. Ресурсосберегающая, с мульчирующей обработкой почвы на глубину 10 - 12 см под все культуры севооборота (ОПО-4,25), посев - АУП-18.05.

На всех вариантах при возделывании зерновых культур применяли протравливание семян, обработку послевсходовыми гербицидами, инсектицидами и фунгицидами (при превышении ЭПВ). Для сохранения почвенного плодородия использовали измельчённую солому и пожнивно-корневые остатки (ПКО) убираемых культур.

Почва изучаемого участка - чернозём обыкновенный малогумусный, среднемощный, тяжелосуглинистый.

Содержание азота и сырого протеина в зерне определяли титрометрическим методом по Кьельдалю, ГОСТу 13496.4-93. Экономическую эффективность рассчитывали в соответствии с общепринятыми методиками.