К вопросу о системах зяблевой обработки почвы в лесостепи Поволжья

К вопросу о системах зяблевой обработки почвы в лесостепи Поволжья

В. В. Манейлов, к.с.-х.н., доцент, ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

В современном земледелии, ориентированном на экологизацию, энергоресурсосбережение и активное использование биологических факторов, формирование урожая сельскохозяйственных культур, ведущая роль в оптимизации фитосанитарного состояния полей и восстановлении почвенного плодородия отводится севооборотам и системам обработки почвы.

Достоверные и стоящие внимания результаты как для науки, так и для практического земледелия, могут быть получены в длительных стационарных опытах, проводимых в определенно взятых почвенно-климатических условиях.

В соответствии с координационным планом (задание 0.СХ.31) «Изучить влияние способов, глубины и периодичности обработки почвы на ее плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур в зернопаропропашном севообороте на выщелоченных черноземах Пензенской области» такой стационарный опыт проводится кафедрой общего земледелия ПГСХА с 1982 г. Исследования ведутся в типичном для хозяйств области полевом восьмипольном зернопаропропашном севообороте с чередованием культур:

1. Чистый пар. 2. Озимая пшеница. 3. Картофель. 4. Яровая пшеница. 5. Вико-овес. 6. Озимая пшеница. 7. Кукуруза. 8. Ячмень.

В опыте поставлены на изучение пять вариантов систем зяблевой обработки почвы: 1. Отвальная — под все культуры севооборота (контроль). 2. Безотвальная — под все культуры севооборота. 3. Отвальная — под картофель, вико-овес, ячмень (37,5%), безотвальная — под кукурузу (12,5%), минимальная — под пар и яровую пшеницу (25%). 4. Отвальная — под пар и картофель (25%), безотвальная — под яровую пшеницу, вико-овес, кукурузу (37,5%), минимальная — под ячмень (12,5%). 5. Отвальная — под вико-овес (12,5%), безотвальная — под пар и картофель (25%), минимальная — под яровую пшеницу, кукурузу, ячмень (37,5%).

Используются машины и орудия, серийно выпускаемые отечественной промышленностью: для вспашки используется плуг ПН—4—35, для поверхностной обработки — дисковая борона БДТ—3, для культивации паров и предпосевной обработки — культиватор КПС—4 в агрегате со средними зубовыми боронами БЗСС—1,0, для безотвального рыхления применялся плуг ПН-4—35 со стойками СибИМЭ. Глубокая осенняя культивация в системе зяблевой обработки проводится противоэрозионным культиватором КПЭ—3,8. Сев яровых зерновых проводится сеялкой С3—3,6. Посевы прикатываются кольчато-шпоровыми катками ЗККШ—6. Для всех перечисленных работ используется трактор ДТ—75М. Зяблевая обработка закладывается в соответствии

с установленной в опыте схемой, весенне-полевые работы проводятся в оптимальные для возделываемых культур сроки.

Почва — чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый среднегумусный с реакцией среды рН— 5,03, содержание гумуса — 7,99%, подвижного фосфора — 9,3 мг/100 г почвы, обменного калия — 13,1 мг/100 г почвы. В каждом поле изучаются системы отвальной, безотвальной, минимализи-рованной зяби и различного их сочетания в четырехкратной повторности, варианты располагаются методом рендомизированных повторений. Площадь одного поля 0,6 га, делянки — 300 м2, учетная площадь — 200 м2. Наблюдения ведутся по программе исследований водно-физических свойств почвы, динамики почвенного плодородия, засоренности полей севооборота и урожайности возделываемых культур. Химические средства защиты до 2003 г. не применялись, а восстановление почвенного плодородия осуществляется за счет соломы зерновых культур и пожнивно-корневых остатков.

Вашему вниманию предлагаются результаты исследований почвенного плодородия, фитосанитарного состояния полей и урожайности зерновых культур за две ротации севооборота, позволяющие сделать определенные выводы, заслуживающие внимания как в научном, так и в практическом плане.

1. Содержание элементов питания в пахотном слое в черном пару (мг/кг), 2002 г.

Варианты Слой почвы, см Гу- мус,% Азот Фос- фор Калий

1. Двухфазная 0-10 7,96 184 89 140

отвальная зябь 10-20 7,95 181 87 141

20-30 7,98 179 81 120

2. Двухфазная 0-10 8,02 176 84 139

безотвальная зябь 10-20 7,92 153 69 121

20-30 7,80 167 67 103

3. Минимализи- 0-10 8,01 184 82 143

рованная отваль- 10-20 7,99 182 83 135

ная зябь 20-30 7,63 163 76 109

4. Минимализи- 0-10 7,97 177 81 142

рованная безот- 10-20 7,98 164 70 120

вальная зябь 20-30 7,63 150 65 110

5. Поверхностная 0-10 8,02 175 82 143

минимализиро- 10-20 7,90 152 65 104

ванная зябь 20-30 7,83 149 61 91

Проведенные исследования подтверждают дифференцирующую роль безотвальных и поверхностных обработок в распределении элементов питания по пахотному горизонту, которая нивелируется отвальными обработками. За годы изучения систем зяблевой обработки почвы содержание гумуса в пахотном слое практически не изменилось, чему способствовали растительные остатки и солома зерновых культур, оставляемые в полях в измельченном виде.

Плотность почвы за годы исследований не выходила за рамки оптимальных значений для зерновых культур. Сохранению и рациональному использованию влаги способствовали безотвальная и минимализированная зябь.

Успешная борьба с сорными растениями возможна на основе детального изучения и учета их видового состава и численности. В наших исследованиях наблюдалось увеличение засоренности посевов при применении двухфазной безотвальной и поверхностной обработки почвы в среднем на 48 шт./м2 по малолетнему, 22 шт./м2 по многолетнему типу засоренности, что вызывает необходимость дополнительных мероприятий по борьбе с сорняками.

Основным показателем, определяющим эффективность изучаемых систем зяблевой обработки почвы, является урожайность сельскохозяйственных культур.

Урожайность культур севооборота изменялась в зависимости от систем зяблевой обработки почвы, но в то же время показывает целесообразность применения безотвальной и минимализи-рованной зяби как в черном пару, так и после пропашных культур под яровые зерновые.

Урожайность зерновых культур парового и пропашного звена

Урожайность зерновых культур зернового и пропашного звена

Рис. 1 - Урожайность зерновых культур севооборота в зависимости от систем зяблевой обработки почвы

В проведенных исследованиях убедительно доказана возможность применения систем отвальной, безотвальной и минимализированной зяби в севооборотах данного вида, обеспечивающих восстановление плодородия почвы на принципах, как минимум, простого воспроизводства без дополнительных затрат на удобрения и средства химической защиты растений.

Биологизация земледелия — еще одна насущная задача, связанная с загрязнением окружающей среды, биологической и машинной деградацией почвы, дефицитом и дороговизной удобрений, энергоресурсов и основных средств производства. Современное земледелие предполагает применение ландшафтно-экологического земледелия с максимальным использованием естественных восстановительных сил природы.

В этой связи в стационарном опыте изменено чередование культур и введено два поля много-

2. Продуктивность севооборота в зависимости от систем зяблевой обработки почвы и применения химических средств защиты от сорняков, з.ед., т/га

Технологии зяблевой обработки почвы и насыщение ими севооборота, % В севообороте с 1 га пашни

с применением гербицида с 2003 г. без применения гербицида с 1982 г.

1. Отвальная под все культуры севооборота — 100 % (контроль) 3,72 3,70

2. Безотвальная под все культуры севооборота — 100 % 3,17 3,15

3. Отвальная под картофель, вико-овес, ячмень (37,5%), безотвальная под кукурузу (12,5%), минимальная под пар и яровую пшеницу (25%) 3,39 3,37

4. Отвальная под пар и картофель (25%), безотвальная под яровую пшеницу, вико-овес, кукурузу (37,5%), минимальная под ячмень (12,5%) 3,62 3,59

5. Отвальная под вико-овес (12,5%), безотвальная под пар и картофель (25%), минимальная под яровую пшеницу, кукурузу, ячмень (37,5%) 3,19 3,16

Коэффициент корреляции (г05) — зависимость урожайности от насыщения севооборота системами отвальной обработки почвы 0,81 0,82

летних трав, призванное сократить энергоемкость основной обработки и создать условия для расширенного воспроизводства плодородия почвы. Восьмипольный зернопаропропашной севооборот превратился в зернопаротравянопропашной с чередованием культур: 1. Черный пар;

2. Озимая пшеница; 3. Картофель; 4. Яровая пшеница с подсевом клевера; 5—6. Клевер; 7. Озимая пшеница; 8. Ячмень.

Такое изменение вызвано и необходимостью решения вопроса оптимизации использования пахотных земель в хозяйствах области.

В связи с определенными объективными причинами, связанными с переходом к рыночной экономике и изменением порядка, принципа финансирования и технического обеспечения, многие хозяйства не в состоянии в полной мере обеспечить обработку почвы на имеющихся площадях. Часть пахотных земель, особенно низкопродуктивных и удаленных, просто выводятся из севооборота, попросту зарастают бурьяном и древесной растительностью и могут быть безвозвратно потеряны для сельскохозяйственного производства, что недопустимо.

Введение в севообороты многолетних трав позволит изменить площади ежегодной энергоем-

кой зяблевой обработки в зависимости от особенностей хозяйства, а также оказывать более эффективное влияние на стабилизацию и повышение плодородия почвы. Наряду с этим с 2003 г. стали применять гербициды (Луварам 1 кг/га) для борьбы с сорной растительностью на полях с озимой пшеницей, размещенной по занятому пару, и ячменем.

Продуктивность экспериментального севооборота дает объективную оценку эффективности изучаемых систем зяблевой обработки и указывает на целесообразность замены традиционной отвальной зяби под озимые и ранние яровые культуры на безотвальную и минимализи-рованную, что подтверждается расчетом биоэнергетического коэффициента при возделывании зерновых культур: для озимой пшеницы, идущей по чистому пару, биоэнергетический КПД составлял от 2,7 до 3,0; для яровой пшеницы — от 2,8 до 2,9; для озимой пшеницы, идущей по занятому пару, — от 4,0 до 4,3; для ячменя — от 3,9 до 4,7.

Изучение степени насыщения севооборота почвозащитными обработками на фоне применения гербицидов продолжается.