Особенности возделывания сои на обыкновенных черноземах ростовской области

DOI: 10.24411/0235-2451-2018-11203 УДК 633.34:631.445.4

Особенности возделывания сои на обыкновенных черноземах Ростовской области

В. Е. ЗИНЧЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, директор

A. В. ГРИНЬКО, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора

B. А. КУЛЫГИН, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

H. Н. ВОШЕДСКИЙ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Федеральный Ростовский аграрный научный центр, ул. Институтская 1, пос. Рассвет, Ростовская область, 346735, Российская Федерация

Резюме. Целью исследований было выявление оптимального сочетания способов основной обработки почвы и уровней минерального питания при возделывании сои в аспекте ресурсосбережения. Работу проводили в Ростовской области в 2011-2013 гг. с сортом Таврия и в 2015-2017гг. с сортом Казачка. Почвы опытных участков представлены обыкновенными черноземами. Изучали три варианта основной обработки почвы: отвальная (контроль), безотвальная (чизельная), нулевая (поверхностная) и три фона минерального питания: высокий (NfS0PfslKf0 и NmPg(ftB0), средний (N30P30K30 и N40P40K40), без удобрений (контроль). При проведении опытов использовали общепринятые методики. Периоды наиболь -шего водопотребления культуры в годы исследований характеризовались дефицитом продуктивной почвенной влаги в метровом слое: на период плодообразования не превышали в2011-2013гг. 73...82мм, в 2015-2017гг. - 81...88 мм. Отвальная основная обработка почвы способствовала формированию большей урожайности, которая составила по сорту Таврия 1,17... 1,40 т/га, по сорту Казачка - 1,30.1,95 т/га. При безотвальной и чизельной обработках почвы отмечено снижение сбора семян сои соответственно на 0,01.0,05 т/га (0,7.4,3 %) и 0,06.0,12 т/га (4,6.6,2 %), по сравнению с контролем. Аналогичное уменьшение при нулевой и поверхностной обработках было выше, составив 12,1.13,2 % и 29,2.41,0 %. Средний фон минерального питания, независимо от варианта обработки, способствовал увеличению урожайности сои сорта Таврия на 0,10.0,13 т/га (9,8.11,6%), сорта Казачка - на 0,17.0,40 т/га (18,5.30,6 %), в сравнении с контролем. Высокий фон удобрений обеспечивал аналогичные прибавки - соответственно 0,21.0,27 т/га, или 19,7.24,1 % и 0,23.0,65 т/га, или 25,0.50,0 %. Самая высокая отдача от применения удобрений по сорту Таврия отмечена в варианте безотвальной обработки при норме NgPgKea, где на 1 кг внесенных удобрений собирали

I,5 кгдополнительной продукции. По сорту Казачка самая высокая величина этого показателя отмечена после отвальной обработки на среднем фоне удобрений (N0P0K0) - 3,33 кг/кг. Ключевые слова: соя, удобрения, обработка почвы, урожайность, прибавка.

Для цитирования: Особенности возделывания сои на обыкновенных черноземах Ростовской области/В. Е. Зинченко, А. В. Гринько, В. А. Кулыгин и др. //Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 12. С. 12-14. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-11203.

Обеспечение стабильно высокой и устойчивой урожайности сои - актуальная задача, стоящая перед сельскохозяйственным производством. Однако фактическая величина этого показателя в зоне недостаточного увлажнения, в которой расположена Ростовская область, значительно ниже потенциальных возможностей культуры [1]. Средняя ее урожайность в последние годы по районам области не превышала 1,3 т/га [2].

Основные факторы, ограничивающие продуктивность культуры в зоне недостаточного увлажнения - дефицит почвенной влаги в критические периоды водопотребле-ния растений, несовершенство применяемых технологий

возделывания, недостаточное распространение в производстве новых эффективных сортов [3, 4, 5]. Кроме того, в условиях неблагоприятной для сельхозтоваропроизводителей конъюнктуры цен на материальные ресурсы (удобрения, специальную технику, ГСМ, средства химизации) и продукцию растениеводства, по-прежнему актуальным остается рациональное использование удобрений, энергетических и трудовых ресурсов при возделывании сельхозкультур [3, 5, 6].

Цель исследований - выявление оптимального сочетания способов основной обработки почвы и уровней минерального питания при возделывании сои в разных природно-климатических зонах Ростовской области в аспекте ресурсосбережения.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в ФГУП «Семикаракорский» (Семикаракорский район) в 2011 -2013 гг. и в НПП «Рассвет» (Аксайский район) в 2015-2017 гг.

Почва опытного участка ФГУП «Семикаракорский» представлена черноземом обыкновенным, который по гранулометрическому составу относится к разрядутяжелых глинистых почв. Содержание гумуса в слое 0...20 см составляет 3,34 %; N-N03 - 5,2; N-NН4 - 12,6; Р2О5 - 39,0; Кр - 545 мг/кг, рН - 7,2...7,5 [6]. Климат очень засушливый, за безморозный период выпадает всего 200.250 мм осадков.

Почва опытного участка НПП «Рассвет» - чернозем обыкновенный, карбонатный среднемощный легкосуглинистый на лессовидном суглинке. Содержание гумуса в пахотном слое 3,9.4,1 %, общего азота 0,21.0,24 %. Реакция почвенного раствора рН 7,2.7,3 ед. рН. Плотность сложения пахотного слоя в ненарушенном состоянии 1,29 г/см3 [5]. Климат засушливый. Сумма осадков за безморозный период составляет 270.300 мм.

Известно, что на обработку почвы приходится около трети всех затрат при выращивании сои, и обоснованное их снижение может способствовать увеличению эффективности производства [7]. В связи с этим, наряду с традиционной для южного региона отвальной основной обработкой почвы под сою, изучали менее энергозатратные приемы. Кроме того, несмотря на значительные потребности сои в элементах питания, установлено, что на богатых по естественному плодородию типах почв, в частности черноземах, эта культура может слабо реагировать на минеральные удобрения [1, 3]. В связи с этим в схему опыта был включен ресурсосберегающий вариант фона удобрений.

Исходя из изложенного, на опытном стационаре в ФГУП «Семикаракорский» в двухфакторном опыте изучали следующие варианты:

прием основной обработки почвы (фактор А) - отвальная на глубину 25.27 см (ПЛН-4-35, контроль); безотвальная на 25.27 см (ПЛН-4-35 со снятым лемехом); нулевая обработка;

уровень минерального питания (фактор В) - рекомендованная для зоны возделывания (^0Р60К60) норма ^РК); сниженная на 50 % (^0Р30К30) норма (0,5 NpK); без удобрений (контроль) [4]. Площадь опытной делянки - 130 м2.

Схема опыта в НПП «Рассвет» предусматривала следующие варианты:

способ обработки почвы (фактор А) - отвальная на глубину 25.27 см (ПЛН-4-35, контроль); чизельная на

глубину 35...37 см (ПЧН-2,5); поверхностная на 12... 14 см (АКВ-4);

уровень минерального питания (фактор В) - без удобрений (контроль); средний уровень - ^дР^К^ (0,5 NРК); высокий уровень - ^0Р80К80 ^РК) [5]. Площадь опытной делянки - 120 м2.

Эксперименты проводили в 4-кратной повторности, предшественником сои служила озимая пшеница. Энергетические затраты на проведение отвальной основной обработки почвы составляли 360.367 МДж/га, безотвальной - 139.144 МДж/га, чизельной - 148.152 МДж/га, поверхностной - 88.93 МДж/га [4, 5]. Фосфорно-калийные удобрения вносили под основную обработку почвы, азотные - при посеве. Высевали сорта сои Таврия (ФГУП «Се-микаракорский) и Казачка (НПП «Рассвет») в первой-второй декадах мая.

Рядовой посев в вариантах с отвальной и безотвальной обработками проводили сеялкой СЗ-5,4, в варианте с нулевой обработкой - сеялкой прямого посева «Джорджия». Густота стояния растений во всех вариантах составляла 700 тыс. шт./га. При проведении опытов применяли рекомендованную зональными системами земледелия агротехнику, включая приемы борьбы с сорняками, вредителями и болезнями [8]. В процессе исследований использовали общепринятые методики [9]. При оценке запасов доступной почвенной влаги в метровом слое применяли следующую классификацию: отличные запасы - более 160 мм, хорошие - 130.160, удовлетворительные - 90.130, плохие -60.90, очень плохие - менее 60 мм [10].

В ФГУП «Семикаракорский» ГТК в 2011 г. составил 0,67, в 2012 г. - 0,39, в 2013 г. - 0,18, то есть условия характеризовались соответственно как засушливые, очень засушливые и очень сухие [4]. В НПП «Рассвет» ГТК в 2015 г. был равен 0,65; в 2016 г. - 0,82, в 2017 г. -0,77, характеризуя условия вегетационного периода во все годы как засушливые [5] (табл. 1).

Таблица 1. Гидротермический режим периода вегетации сои

Таблица 2. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы под соей, мм

Год Сумма осадков, мм Сумма температур, оС ГТК

ФГУП «Семикаракорский»

2011 215,1 3189 0,67

2012 117,5 3013 0,39

2013 51,0 2864 0,18

НПП «Рассвет»

2015 139,9 2153,0 0,65

2016 212,2 2587,8 0,82

2017 200,6 2605,4 0,77

Срок определения запасов

Способ влаги

обработки по- цве- плодообра- созре-

сев тение зование вание

ФГУП «Семикаракорский», 2011-2013 гг.

Отвальный 146 101 73 57

Безотвальный 159 106 76 60

Нулевой 166 110 82 64

НПП «Рассвет», 2015-2017 гг.

Отвальный 162 107 81 48

Чизельный 173 111 85 47

Поверхностный 179 115 88 50

При возделывании сорта сои Таврия отвальная основная обработка (контроль) способствовала формированию наибольшей урожайности, независимо от фона удобрений, самой высокой она была в варианте с полной нормой удобрений - 1,40 т/га (табл. 3).

Таблица 3. Урожайность сои сорта в зависимости от способа основной обработки почвы и уровня питания,т/га

Обработка почвы

Уровень питания

, 5 NPK 1,0 NPK

Средние по А

ФГУП «Семикаракорский»

Отвальная 1,17 1,29 1,40 1,29

Безотвальная 1,12 1,25 1,39 1,25

Нулевая 1,02 1,12 1,23 1,12

Средние по В 1,10 1,22 1,34 1,22

НСР05 =для факторов: А - 0,07; В - 0,10; частн. ср. - 0,09 НПП «Рассвет»

Отвальная 1,30 1,70 1,95 1,65

Чизельная 1,24 1,62 1,83 1,56

Поверхностная 0,92 1,09 1,15 1,05

Средние по В 1,15 1,47 1,64 1,42

НСР05 =для факторов: А - 0,13; В - 0,14; частн. ср. - 0,13

результаты и обсуждение. При посеве культуры запасы почвенной влаги в метровом слое в годы исследований во всех вариантах опыта были достаточными, и в ФГУП «Семикаракорский» характеризовались как «хорошие» и «отличные», в НПП «Рассвет» - как «отличные». Однако к периоду цветения сои, когда потребность растений во влаге наибольшая, они снижались до «удовлетворительных», составляя в зависимости от варианта основной обработки почвы 101.110 мм в ФГУП «Семикаракорский» и 107. 115 мм в НПП «Рассвет» (табл. 2). К фазе плодообразова-ния запасы продуктивной влаги оценивались как «плохие», не превышая, соответственно, 73.82 и 81.88 мм, а к концу вегетации - как «плохие» и «очень плохие» (57.64 и 47.50 мм). В целом следует отметить, что запасы доступной влаги в метровом слое почвы были относительно благоприятными для развития растений сои до фазы цветения, в дальнейшем они резко снижались, что отрицательно сказывалось на условиях развития культуры и отразилось на показателях продуктивности.

При безотвальной основной обработке отмечали некоторое снижение урожайности, которое, в зависимости от фона удобрений, составляло 0,01.0,05 т/га, или 0,7.4,3 %, по отношению к контролю. В условиях нулевой основной обработки аналогичное снижение оказалось более значительным: 0,15.0,17 т/га, или 12,1.13,2 %.

Аналогичная тенденция просматривалась в вариантах опыта с соей сорта Казачка. Отвальная основная обработка также способствовала формированию наибольшей урожайности семян, независимо от фонаудобрений. В абсолютном выражении самая высокая величина этого показателя отмечена в варианте с высокой нормой удобрений - 1,95 т/га. На фоне безотвальной основной обработки при разных уровнях минерального питания отмечали некоторое снижение урожайности семян - на 0,06.0,12 т/га, или на 4,6.6,2 %, по сравнению с контролем. При поверхностной обработке аналогичное снижение достигало 29,2.41,0 %.

Применение минеральных удобрений способствовало увеличению урожайности (см. табл. 3). Внесение средней нормы (0,5 NРК) под сорт Таврия при разных способах основной обработки почвы повышало сбор семян на 0,10. 0,13 т/га, или на 9,8.11,6 %, по сравнению с контролем. Аналогичная прибавка в вариантах с полной нормой ^РК) составляла 0,21.0,27 т/га, или 19,7.24,1 %.

Наиболее высокая прибавка урожайности на фоне полной нормы удобрений отмечена при безотвальной обработке - 0,27 т/га (24,1 %).

Применение минеральных удобрений на сое сорта Казачка также способствовало значительному повышению урожайности. В вариантах с половинной нормой удобрений (0,5 NРК) при разных способах основной обработки почвы, ее увеличение составляло 0,17.0,40 т/

га, или 18,5.30,8 %, по сравнению с контролем. Полная норма удобрений способствовала большему повышению сбора семян, которое достигало 0,23.0,65 т/га, что на 25,0.50,0 % больше, чем в контроле.

Оценка эффективности использования минеральных удобрений в посевах сои в условиях разных опытных стационаров имела определенные отличия. При возделывании сорта Таврия на фоне отвальной основной обработки эффективность использования удобрений оказалась выше в варианте с половинной нормой (0,5 NPK), благодаря которой получено было 1,33 кг дополнительной продукции на 1 кг д.в. внесенных удобрений. Однако при безотвальной и нулевой обработках, лучшая эффективность удобрений отмечена в варианте с полной нормой.

Наиболее высокая отдача от примененияудобрений зафиксирована после безотвальной основной обработки при внесении ^0Р60К60 - 1,5 кг дополнительной продукции на 1 кг удобрений. Это обусловлено самой высокой абсолютной прибавкой урожайности, которая по безотвальной обработке составила 0,27 т/га.

Несколько иные тенденции окупаемости удобрений отмечены при возделывании сои сорта Казачка. Независимо от способа основной обработки почвы, наиболее эффективное использование удобрений обеспечивали средние нормы. В абсолютном выражении самая высокая окупаемость зафиксирована при отвальной обработке -

3,33 кг дополнительной продукции на 1 кг внесенных удобрений. В условиях чизельной и поверхностной обработок почвы при той же норме внесения она составила соответственно 3,17 и 1,42 кг/кг. На высоком фоне удобрений при отвальной, чизельной и поверхностной обработках величина этого показателя была меньше, чем на среднем фоне, соответственно 2,71; 2,46 и 0,96 кг/кг.

Выводы. При возделывании сорта сои Таврия отвальная основная обработка способствовала формированию набольшей урожайности, которая на фоне ^0Р60К60 составляла 1,40 т/га. При безотвальной основной обработке ее снижение достигало 0,7.4,3 %, а при нулевой - 12,8. 13,2 %, по сравнению с отвальной вспашкой. Наибольшая прибавка урожайности от применения NРК (0,27 т/га) отмечена на фоне безотвальной обработки. Самая высокая окупаемость минеральныхудобрений дополнительной продукцией зафиксирована при их внесении в норме на фоне безотвальной основной обработки - 1,5 кг/кг.

При возделывании сорта сои Казачка наибольшая урожайность семян (1,95 т/га) отмечена при отвальном способе основной обработки и применении ^0Р80К80. При чизельной обработке снижение урожайности бобов составляло 0,12 т/га, или 6,2 %. Наибольшая окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая зафиксирована при средних нормах внесения ^40Р40К40) на фоне отвальной обработки - 3,33 кг/кг.

Литература.

1. Балакай Г. Т. Соя на орошаемых землях. М.: ГУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 1999. 198 с.

2. Шевченко П. Д., Зинченко В. Е. Растениеводство - учебно-практическое пособие. Новочеркасск: Лик, 2012. 522 с.

3. Селицкий С. А., Балакай Г. Т. Технология возделывания сои в Ростовской области//Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. науч. тр./ ФГБНУ «РосНИИПМ». Новочеркасск: РосНИИПМ, 2015. Вып. № 3(59). С. 212-216.

4. Григорьева А. В. Урожайность сои в условиях Ростовской области: Материалы VIII междунар. конф. молодых ученых и специалистов. Краснодар: ВНИИМК, 2015. С. 51.

5. Зинченко В. Е., Гринько А. В, Вошедский Н. Н. Возделывание сои на богаре в условиях Ростовской области // Известия Оренбургского ГАУ. 2017. №4. С. 79-82.

6. Кулыгин В. А. Влияние элементов технологии на продуктивность сои в условиях обыкновенных черноземов //Достижения науки и техники АПК. 2016. № 2. С. 69-72.

7. Гринько А. В., Кулыгин В. А. Влияние элементов технологии возделывания на урожайность сои в условиях черноземов обыкновенных //Живые и биокосные системы. 2017. № 22. 4 с. URL: http://www.jbks.ru/archive/issue-22/article-4.

8. Гайдученко А. Н., Сюмак А. В., Коротенко Б. А. Возделывание сои по технологии No-till на луговой черноземовидной почве в Амурской области: рекомендации / ФГБНУ ВНИИ сои. Благовещенск: ОАО «ИПК «ОДЕОН», 2017. 16 с.

9. Бородин Н. Н. Система обработки почвы в полевых севооборотах Ростовской области // Повышение плодородия почв Ростовской области. Зерноград: АЧИМСХ. 1982. С. 27-39.

10. Зональные системы земледелия Ростовской области на 2013-2020 годы/ С. С. Авдеенко, А. Н. Бабичев, Г. Т. Балакай и др. Ростов на Дону; М-во сел. хоз-ва и прод. Рост. обл., 2013. 375 с.

11. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Сельхозгиз, 1985. 424 с.

12. Вадюнина А. Ф., Корчагина З. А. Методы исследования физических свойств почв: 3-е изд., перераб. и доп. М.: Агро-промиздат, 1986. С. 151.

Peculiarities of Soybean Cultivation on Ordinary Chernozem in the Rostov Region

V. E. Zinchenko, A. V. Grinko, V. A. Kulygin, N. N. Vasetsky

Federal Rostov agricultural research center, ul. Institutskaya. 1, pos. Rassvet, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation Abstract. The aim of the research was to identify the optimal combination of tillage methods and mineral nutrition levels in the cultivation of soybean in the aspect of resource-saving. The research was carried out in the Rostov region in the Federal State Unitary Enterprise "Semikarakorsky" (2011-2013) with Tavria variety and R&D Company "Rassvet" (2015-2017) with Cossack Woman ("Kazachka") variety. Soils of these experimental plots were represented by ordinary chernozem. It was studied three variants of the main tillage: moldboard (control), nonmoldboard (chisel), zero (surface) and three mineral nutrition backgrounds: high (N60P60K60 and N80P80K80), medium (N30P30K30 and N40P40K40), without fertilizers (control). During the experiments, conventional methods were used. The periods of the greatest water demand of the crop during the years of the research were characterized by a deficit of productive soil moisture in the layer of 1 m: for the period of fruit formation water reserves did not exceed 73-82 mm in Semikarakorsky and 81 -88 mm in Rassvet. Moldboard tillage enabled to obtain larger yield, which was 1.17-1.40 t/ha for Tavria variety and 1.30-1.95 t/ha for Cossack Woman variety. Under nonmoldboard and chisel treatments of the soil the soybean yield decreased by 0.01-0.05 t/ha (0.7-4.3%) and 0.06-0.12 t/ha (4.6-6.2%), respectively, in comparison with the control. The decrease with zero and surface treatments was similar, but higher: 12.1-13.2% and 29.2-41.0%. The average background of mineral nutrition, regardless of the cultivation method, contributed to an increase in soybean yield by 0.10-0.13 t/ha (9.8-11.6%) in Tavria variety and by 0.17-0.40 t/ha (18.5-30.6%) in Cossack Woman variety in comparison with the control. The high background of fertilizers provided similar increases by 0.21-0.27 t/ha (19.7-24.1%) and 0.23-0.65 t/ha (25.0-50.0%), respectively. For Tavria variety the fertilizer application was the most efficient in the variant of nonmoldboard treatment at the rate of N60P60K60, where 1.5 kg of additional products were obtained per 1 kg of applied fertilizers. For Cossack Woman variety, the highest rate was obtained after moldboard processing and the average fertilizer background (N40P40K40), amounting to 3.33 kg/kg. Keywords: soybean; fertilizers; tillage; yield; increase.

Author Details: V. E. Zinchenko, Cand. Sc. (Agr.), director (e-mail: dzni@mail.ru); A. V. Grinko, Cand. Sc. (Agr.), deputy director (e-mail: grinko82@mail.ru); V. A. Kulygin, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: kulygin-vladimir@rambler.ru); N. N. Vasetsky, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: dzni-szr@mail.ru).

For citation: Zinchenko V. E., A. Grinko V., Kulygin V. A., Vasetsky N. N. Peculiarities of Soybean Cultivation on Ordinary Chernozem in the Rostov Region. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 12. Pp. 12-14 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-11203.