Густота посева и способ обработки почвы как факторы повышения зерновой продуктивности кукурузы на южных черноземах Волгоградской области

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 633.15 : 631.53.01 : 631.445.4

ГУСТОТА ПОСЕВА И СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ КАК ФАКТОРЫ ПОВЫШЕНИЯ ЗЕРНОВОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ КУКУРУЗЫ НА ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

В.И. Филин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Б.В. Михин, соискатель

Волгоградский государственный агарный университет

В многофакторных экспериментах проведена оценка влияния четырех вариантов основной обработки почвы на глубину 0,14-0,16 - 0,35-0,40 м и четырех норм высева семян (40, 50, 60, 70 тыс./га) на зерновую продуктивность посевов среднераннего гибрида кукурузы Евростар (диапазон урожайности в годы исследований 3,48-6,82 т/га).

Ключевые слова: кукуруза, чернозем южный, дискование, отвальная вспашка, плоскорезная обработка, чизелевание, густота посева, гибрид.

Увеличение валовых сборов зерна остается приоритетным направлением развития агропромышленного комплекса Волгоградской области до 2020 года. Основной путь решения этой сложной проблемы - существенное повышение урожайности всех зерновых культур, среди которых особую роль должна сыграть кукуруза.

Уникальность этой культуры заключается в высоком биологическом потенциале зерновой продуктивности, наличии многочисленного сортимента гибридов, включенных в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Нижневолжском (8) регионе Российской Федерации, а также в универсальности кукурузного зерна как незаменимого компонента для производства комбикормов, ценного сырья для пищевой, медицинской и ряда других отраслей промышленности.

В Российской Федерации, исходя из биоклиматического показателя территории, выделены три зоны кукурузосеяния. Волгоградская область входит в первую зону, включающую регионы устойчивого созревания зерна при возделывании раннеспелых, среднеранних и среднеспелых гибридов (ФАО 100-400). Сумма эффективных температур в нашей области достигает 1100-1150 оС.

Увеличение производства зерна кукурузы в Волгоградской области в предстоящие 7 лет в значительной степени будет зависеть от разработки и темпов освоения адаптивных технологий возделывания этой культуры. Суть инновационных технологий заключается в подборе наиболее пластичных гибридов интенсивного типа, способных в агрометеорологических и погодных условиях природных зон области стабильно формировать климатически обеспеченные урожаи зерна при размещении посевов по лучшим предшественникам, влагосберегающей обработке почвы, внесении удобрений, интегрированной защите от сорняков, вредителей и болезней.

В агроклиматических условиях Волгоградской области научными учреждениями, сортоиспытательной станцией и ГСУ проведены госиспытание, изучение и оценка большого набора гибридов различных групп спелости отечественной и зарубежной селекции [7, 8, 9, 10]. Анализ опубликованных данных позволяет в степной зоне черноземных почв отдать предпочтение гибридам кукурузы раннеспелой и среднеранней групп спелости (ФАО 100-300), которые гарантированно вызревают в любой по погодным условиям год, формируя достаточно высокие урожаи зерна [5, 6, 7, 8].

Важным фактором в технологии возделывания кукурузы является основная обработка почвы, которая призвана повысить ее эффективное плодородие и создать наиболее благоприятные условия для роста и развития растений. В настоящее время, судя по опубликованным данным, имеется несколько точек зрения относительно способа обработки почвы под кукурузу [1, 2, 4, 8]. Так, в 1981-1990 гг. колхозам и совхозам Волгоградской области после уборки колосовых предшественников под кукурузу рекомендовали проводить два последовательных лущения и отвальную вспашку плугами с предплужниками в агрегате с боронами на глубину 0,27-0,30 м в степной зоне черноземных почв и 0,25-0,27 м - в сухостепной зоне каштановых и светло-каштановых почв [3, 5, 6]. В последующие годы (1996-2015 гг.), рекомендации по основной обработке почвы включали, кроме отвальной вспашки на 0,25-0,30 м, плоскорезную обработку, рыхление СибИМЭ, чизелевание, на полях подверженных различными видам эрозии [7, 8]. Отдельные авторы допускали также возможность использования минимальных обработок почвы (0,12-0,14 м) при выращивании кукурузы на зерно [2].

По данным научных учреждений, полученным во всех зонах кукурузосеяния, высокая зерновая продуктивность посевов формируется только при оптимальной густоте стояния растений. В связи с этим, в технологии возделывания кукурузы одним из главных вопросов считается правильное установление нормы посева выращиваемых гибридов.

Научными учреждениями Волгоградской области на основании многочисленных экспериментальных данных рекомендована и внедряется в производство дифференцированная густота посевов этой культуры, установленная с учетом морфобиологических особенностей гибридов и зональных условий. Так, в степной зоне черноземных почв оптимальная густота стояния растений перед уборкой раннеспелых гибридов должна составлять 40-45 тыс./га, а среднеранних - 35-40 тыс./га. Чтобы создать заданную густоту стояния растений, норму высева семян следует устанавливать со страховой надбавкой 15-25 % к оптимальной густоте растений, рекомендуемой для зоны [3, 7, 8]. В 2009-2012 гг. на госсортоиспытание в Российской Федерации ежегодно поступало от 100 до 200 гибридов кукурузы, из которых около 90 % гибридов иностранной селекции. В Госреестре РФ 2006 г. по Нижневолжскому региону (8) было зарегистрировано 82 гибрида, а в 2011 г. их количество взросло до 102. Новые гибриды, как правило, в специфических условиях региона ранее не изучались и их начинали выращивать по рекомендациям, разработанным для старых гибридов, многие из которых уже исключены из Госреестра. В связи с этим, перманентная смена гибридов, появление новых агрохими-катов, сельскохозяйственной техники для обработки почвы, объективно требуют постоянного совершенствования технологии возделывания кукурузы.

Цель наших исследований - определить оптимальное сочетание способа основной обработки почвы и густоты стояния растений среднеранних гибридов кукурузы для формирования климатически обеспеченных урожаев зерна на южных черноземах степной зоны Волгоградской области. В полевом двухфакторном опыте в 2004-2006 гг. изучались четыре варианта основной обработки почвы под кукурузу [фактор А - 1) дискование на глубину 0,14-0,16 м - фон; 2) фон + отвальная вспашка на 0,23-0,25 м; 3) фон + плоскорезная обработка на 0,23-0,25 м; 4) фон + чизелевание на глубину 0,35-0,40 м] и четыре нормы посева гибрида Евростар [фактор В - 40, 50, 60, 70 тыс. всхожих семян/га] (табл. 1, 2, 3).

Площадь делянки по фактору А (способ основной обработки почвы) равна 800 м2, по фактору В (норма высева семян) - 200 м2. Повторность полевых опытов в

пространстве четырехкратная. Расположение вариантов систематическое, последовательное. Фенологические наблюдения, биометрию растений, определение засоренности посевов, структуры урожая и его учет проводили согласно методическим рекомендациям по проведению полевых опытов с кукурузой (1980, 1991). Статистическую обработку результатов, замеров, определений и учетов осуществляли методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).

Исследования проводились в зернопаропропашном севообороте ООО «Гелио-Пакс-Агро-4» Михайловского района Волгоградской области. Предшественник кукурузы - яровой ячмень. Агротехника гибрида кукурузы Евростар общепринятая в степной зоне за исключением изучаемых технологических приемов.

Почвенный покров опытных полей представлен черноземом южным тяжелосуглинистым с содержанием гумуса 2,71-3,12 %, имеющим для пропашных культур низкую обеспеченность легкогидролизуемым азотом (2 класс), подвижным фосфором (3 класс) и среднюю (оптимальную) обеспеченность обменным калием (4 класс). Условия увлажнения в годы проведения опытов складывались с превышением климатической нормой (2004 г.), на её уровне (2005 г.) и несколько ниже средних многолетних значений (2006 г.). При этом сумма атмосферных осадков за период активной вегетации (май-август) кукурузы в 2004 году составляла 159,7 мм, в 2005 году - 142,8 мм, а в 2006 г. оказалась заметно меньше - 124,6 мм. В ранее проведенных исследованиях в Волгоградской области установлено, что главным фактором, определяющим урожай зерна кукурузы, является влагообеспеченность растений во время вегетации. Разнообразие погодных условий в 2004-2006 гг. позволяет дать более объективную оценку реакции среднераннего гибрида Евростар на разные способы основной обработки почвы и густоту стояния растений в посевах.

Таблица 1 - Влияние способа обработки почвы и нормы посева на урожай зерна гибрида кукурузы Евростар в 2004 году, т/га

Способ обработки почвы, А Машина

40 50 60 70

Дискование -фон - контроль Кивонь (0,14-0,16 м) 4,83 5,14 5,32 5,47 5,19

Фон + отвальная вспашка Кивонь (0,14-0,16 м) ПНЛ-8-40 (0,23-0,25 м) 5,48 6,06 6,67 6,69 6,23

Фон + плоскорезная обработка Кивонь (0,14-0,16 м) ПН-3-5 (0,23-0,25 м) 5,33 5,95 6,25 6,35 5,97

Фон + чизельная обработка Кивонь (0,14-0,16 м) ПН-4,5 (0,35-0,40 м) 5,63 6,15 6,82 6,93 6,38

Среднее по фактору В (НСР05=0,17) 5,32 5,83 6,27 6,36

~1СРо5 =0,35 для сравнения частных средних

В 2004 году урожайность гибрида кукурузы Евростар в зависимости от способа основной обработки почвы варьировала в пределах 5,19-6,38 т/га (табл. 1). При этом наименьшие урожаи зерна при всех изучаемых нормах высева получены на варианте с дискованием на глубину 0,14-0,16 м. Отвальная вспашка и плоскорезная обработка южного чернозема на глубину 0,23-0,25 м оказались более эффективными по сравнению с дискованием: прибавка урожая составила 1,04 т/га и 0,78 т/га соответственно. При этом различия между отвальной вспашкой и плоскорезной обработкой являются достоверными (> НСР05 по фактору А=0,18 т/га). Самый высокий урожай гибрид Евро-стар сформировал на варианте с чизельной обработкой почвы на глубину 0,35-0,40 м -6,38 т/га, но превышение данного варианта над отвальной вспашкой статистически не доказано (табл. 1).

Увеличение нормы посева среднераннего гибрида Евростар с 40 до 70 тыс. всхожих семян/га (фактор В) сопровождалось повышением средней урожайности зерна по фактору В - с 5,32 до 6,36 т/га. При этом отмечена статистически достоверная разница между вариантами 40, 50 и 60 тыс./га, между вариантами 60 и 70 тыс./га она была меньше НСР05 по фактору В=0,17 т/га.

Таким образом, в наиболее благоприятном по увлажнению 2004 году лучшие результаты в полевом опыте получены на вариантах с чизелеванием на глубину 0,350,40 м и отвальной вспашкой на 0,23-0,25 м при норме посева изучаемого гибрида кукурузы 60 тыс. всхожих семян/га - 6,82 т/га и 6,67 т/га соответственно.

В 2005 году, менее обеспеченном осадками по сравнению с 2004 годом, урожайность кукурузы в полевом опыте в среднем по фактору А (способ обработки почвы) изменялась от 4,98 т/га по дискованию до 5,77 т/га по чизелеванию. Оценка достоверности различий между обработками по НСР05=0,19 т/га позволяет на первое место поставить чизелевание, на второе - отвальную вспашку, на третье - безотвальную (плоскорезную) обработку, которые существенно превосходили по величине урожая дискование (табл. 2). Загущение посевов кукурузы путем увеличения нормы высева семян с 40 до 60 тыс. га приводило к существенному росту урожайности кукурузы с достоверными различиями между вариантами, превышающими значение НСР05 по фактору В. Самая высокая норма высева 70 т/га не показала преимущества перед меньшей нормой 60 тыс./га (табл. 2).

Таблица 2 - Урожайность гибрида кукурузы Евростар в зависимости _от обработки почвы и нормы высева в 2005 году, т/га_

Способ обработки почвы, А Машина

40 50 60 70

Дискование -фон - контроль Кивонь (0,14-0,16 м) 4,40 4,77 5,34 5,39 4,98

Фон + отвальная вспашка Кивонь (0,14-0,16 м) ПНЛ-8-40 (0,23-0,25 м) 5,01 5,41 5,89 5,90 5,55

Фон + плоскорезная обработка Кивонь (0,14-0,16 м) ПН-3-5 (0,23-0,25 м) 4,74 5,11 5,61 5,60 5,27

Фон + чизельная обработка Кивонь (0,14-0,16 м) ПН-4,5 (0,35-0,40 м) 5,28 5,70 6,01 6,10 5,77

Среднее по фактору В (НСР05=0,18) 4,86 5,25 5,71 5,75

1СР05 =0,37 для сравнения частных средних

В 2006 году период вегетации кукурузы оказался более засушливым, чем в предыдущие годы исследований, что негативно сказалось на зерновой продуктивности среднераннего гибрида Евростар, которая в полевом опыте варьировала от 3,54 до 5,34 т/га (табл. 3). Результаты статистической обработки полученных данных по урожаю зерна показали, что отвальная вспашка и чизелевание не имели между собой достоверных различий, но достоверно превосходили варианты с плоскорезной обработкой (на 0,46 и 0,30 т/га соответственно) и дискованием (на 0,98 и 0,82 т/га). Согласно средним данным по фактору В, существенный рост урожайности по мере загущения посевов кукурузы отмечается только до нормы высева 50 тыс. всхожих семян/га (прибавка урожая 0,72 т/га, по сравнению с нормой 40 тыс./га), дальнейшее загущение посевов вызывает достоверное снижение зерновой продуктивности.

Таблица 3 - Влияние способа обработки почвы и нормы высева на урожай зерна гибрида кукурузы Евростар в 2006 году, т/га

Способ обработки почвы, А Машина

40 50 60 70

Дискование -фон - контроль Кивонь (0,14-0,16 м) 3,54 4,02 3,80 3,48 3,71

Фон + отвальная вспашка Кивонь (0,14-0,16 м) ПНЛ-8-40 (0,23-0,25 м) 4,30 5,34 4,89 4,23 4,69

Фон + плоскорезная обработка Кивонь (0,14-0,16 м) ПН-3-5 (0,23-0,25 м) 3,99 4,58 4,36 3,97 4,23

Фон + чизельная обработка Кивонь (0,14-0,16 м) ПН-4,5 (0,35-0,40 м) 4,23 5,01 4,71 4,15 4,53

Среднее по фактору В (НСР05=0,21) 4,02 4,74 4,44 3,96

ТСР05 =0,42 для сравнения частных средних

Таким образом, в 2006 году лучшие результаты по урожайности получены на фоне отвальной вспашки и чизельной обработки южного чернозема при посеве средне-раннего гибрида Евростар нормой 50 тыс. всхожих семян/га - 5,34 и 5,01 т/га.

На основе проведенных исследований установлено, что при возделывании сред-неранних гибридов кукуруза на южных черноземах степной зоны Волгоградской области можно за счет одновременной оптимизации основной обработки почвы и густоты стояния растений в посевах обеспечить повышение урожайности до 5,34-6,82 т зерна с гектара.

Библиографический список

1. Дубровин, А.П. Эффективность бишофита, минеральных удобрений и способов основной обработки почвы при возделывании зерновой кукурузы на южных черноземах Волгоградской области [Текст]: автореф. дис. канд. с.-х. наук: 06.01.01 / Дубровин Александр Павлович. - Волгоград, 2011. - 24 с.

2. Жидков, В.М. Возможность использования минимальных обработок при выращивании кукурузы на зерно [Текст] / В.М. Жидков, Ю.Н. Плескачев // Кукуруза и сорго. - 1998. -№1. - С. 11.

3. Интенсивные технологии возделывания озимой и яровой пшеницы, кукурузы и подсолнечника в хозяйствах Волгоградской области: рекомендации [Текст]. - Волгоград, 1985. - 35 с.

4. Москвичев, А.Ю. Обоснование некоторых элементов совершенствования технологии возделывания зерновой кукурузы в черноземной зоне Волгоградской области [Текст] / А.Ю. Моск-вичев, С.В. Еремин, А.П. Дубровин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2008. - №1. (9). - С. 22-29.

5. Научно обоснованные системы земледелия по природным зонам Волгоградской области на 1981-1985 гг. [Текст] - Волгоград: Изд-во «Волгоградская правда», 1982. - 192 с.

6. Научно обоснованные системы сухого земледелия Волгоградской области в 19861990 гг. [Текст]. - Волгоград: Нижне-Волж. кн. изд-во, 1986. - 258 с.

7. Система ведения агропромышленного производства Волгоградской области на 19962010 гг. [Текст]. - Волгоград: Комитет по печати, 1997. - 208 с.

8. Система адаптивно-ландшафтного земледелия Волгоградской области на период до 2015 года [Текст] / А.Л. Иванов [и др.]. - Волгоград: ИПК Волгоградской ГСХА «Нива», 2009. - 304 с.

9. Филин, В.И. Совершенствование агротехники для получения запланированных урожаев [Текст] / В.И. Филин, А.А. Аликадиев, В.А. Склямин // Кукуруза и сорго. - 1992. - №1. -С. 36-39.

10. Филин, В.И. Приемы повышения урожайности озимой пшеницы и кукурузы в степной зоне черноземных почв Волгоградской области [Текст] / В.И. Филин, В.С. Бутко, Б.В. Ми-хин // Интеграция науки и производства - стратегия устойчивого развития АПК России в ВТО: материалы Международной научно-практической конференции. - Т.1. - Волгоград, 2013. -С. 205-209.

E-mail: agrovgsha@mail.ru