Агроэкологические и технологические основы формирования высокопродуктивных агроценозов гречихи в биологическом земледелии степной зоны Южного Урала

Агроэкологические и технологические основы формирования высокопродуктивных агроценозов гречихи в биологическом земледелии степной зоны Южного Урала

А.В. Кислов, д.с.-х.н., профессор, И.В. Васильев, к.с.-х.н., С.А. Федюнин, к.с.-х.н., П.В. Демченко, аспирант, Оренбургский ГАУ

В последние 20 лет в земледелии Южного Урала произошёл переход от химико-техногенной интенсификации, характерной для 80-х годов, к ресурсосберегающим технологиям.

В настоящее время накоплено достаточно научных данных, свидетельствующих о перспективности ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур, основанных на минимализации обработки почвы и оставлении незерновой части урожая для положительного баланса гумуса и улучшения экономических показателей производства зерна в степных районах [1-3].

В последние годы всё больше уделяется внимания технологиям мульчирующей обработки почвы, которая способствует сохранению органических остатков на поверхности почвы и регулированию баланса органических веществ в почве.

Обработка почвы, как важнейший элемент технологии возделывания любой сельхозкультуры, должна быть встроена в адаптивноландшафтную систему земледелия в каждом хозяйстве с учётом разнообразных агроэколо-гических условий.

Гречиха обладает рядом биологических свойств, затрудняющих формирование высокого урожая. Она часто отличается низкой озернён-ностью растений даже при обильном цветении вследствие недостаточности опыления из-за частичной гибели пыльцы при высокой температуре, плохого опыления пчёлами в связи с отсутствием в цветках нектара по этой же причине, она имеет относительно невысокую площадь листьев. Вследствие неодновременного продолжительного цветения происходит частичное отмирание после созревания семян вегетативной части стеблей, сосудисто-проводящей системы к ним и даже части корней. Из-за недостатка влаги во второй половине лета также происходит прекращение подтока пластических веществ и отмирание генеративных органов размножения, осыпание созревших нижних семян. Кроме того, гречиха обладает низкой конкурентной способностью в борьбе с сорняками, не переносит весеннего возврата поздних заморозков, отличается относительно слаборазвитой корневой системой,

хотя и обладает хорошей растворяющей способностью труднодоступных соединений благодаря выделению органических кислот.

Гречиха хорошо развивается в узком пределе температур от 12 до 25°С. Цветение начинается примерно через месяц после всходов и продолжается 40-45 дней, причём каждый цветок бывает раскрытым только один день, а опыление идёт активно при раскрытии нижних, более богатых нектаром цветков и хуже в средней и верхней части кисти.

Легитимное опыление происходит при попадании пыльцы с коротких тычинок на короткие пестики и наоборот.

Таким образом, гречиха плохо приспособлена к засушливым условиям степи, особенно к большим открытым продуваемым пространствам, лишённым лесов и водоёмов, с низкой относительной влажностью воздуха, суховейными ветрами.

Однако стержневая корневая система гречихи создаёт предпосылки к тому, что благодаря хорошим агрофизическим свойствам чернозёмов она сможет переносить без ущерба урожайности минимальные приёмы обработки почвы.

Гречиха выносит семядоли при всходах на поверхность, поэтому требует хорошей разделки почвы и не переносит глубокой заделки семян. При оставлении соломы в верхнем слое почвы вследствие негативного аллелопатического воздействия на всходы при минимализации обработки важное значение имеет технология посева. С одной стороны, сеялка АУП-18 уничтожает сорняки благодаря стрельчатым лапам и более равномерно распределяет семена на площади вследствие разбросного посева, а с другой - сеялка «Бастер» с дисковым сошником раздвигает солому из рядка и устраняет неблагоприятное аллелопатическое её воздействие на всходы.

Цель исследований. В связи с этим целью проведённых в 2010-2011 гг. исследований была разработка ресурсосберегающей технологии возделывания гречихи на основе минимализации обработки почвы, совмещения технологических операций при посеве, оставления соломы предшественника (овса) в качестве мульчи и удобрения.

Материал и методика исследований. Исследования проводили в многолетнем, с 1988 г., стационаре по изучению 16 различных по степени интенсивности систем обработки почвы после-

довательно под различные культуры в течение четырёх сменяющих друг друга севооборотов:

1. Пар чёрный — озимая рожь — яровая пшеница твёрдая — яровая пшеница мягкая — кукуруза на силос — яровая пшеница — ячмень;

2. Пар чёрный — озимая пшеница, просо — яровая пшеница — ячмень;

3. Пар чёрный — озимая пшеница, яровая пшеница — нут — яровая пшеница твёрдая — подсолнечник;

4. Пар чистый — озимая пшеница — горох — овёс — гречиха.

Солому всех культур, кроме проса и ячменя, оставляли после уборки на поле.

Система обработки почвы под гречиху и предшественник — овёс представлена в таблице. Повторность четырёхкратная. Посевная площадь делянок составляла 30 x 30 = 900 м2, учётная — 108 м2. Посев проводили на каждой делянке двумя способами: разбросным сеялками Ay^18.05 и CC-6A «Бастер» по технологии No-till.

Погодные условия в оба года сложились неблагоприятные для гречихи. В 2010 г. за май — июнь выпало всего 13 мм осадков при норме 121 мм, а в 2011 г. осадки отсутствовали со второй декады июня по вторую декаду августа включительно в период массового цветения гречихи, что вызвало опадение цветков и отсутствие условий для опыления.

Результаты исследований. При оптимизации приёмов обработки под любую сельскохозяйственную культуру необходимо создавать благоприятные почвенные условия для роста

и развития растений с учётом агроэкологиче-ских условий и биологических особенностей. Как показали исследования, несовместимость агроэкологических условий и биологических особенностей для гречихи оказалась главной при формировании урожая.

Хорошие агрофизические свойства южных чернозёмов обусловливали оптимальные показатели плотности пахотного слоя весной в пределах 1,23-1,25 г/см3 даже на минимальных фонах обработки. Общая пористость колебалась весной перед посевом в пределах 54% при дисковании БДН-720 на 10-12 см до 59% на вспашке и оставалась примерно на том же уровне и к уборке благодаря хорошему увлажнению с колебаниями от 53,6 до 55,2% при посеве сеялкой СС-6А «Бастер» и 55,6-56,7% при посеве АУП-18.05.

Пористость аэрации, как наиболее объективный показатель воздушного режима, также была относительно высокой: 17,6-19,3% при мелком рыхлении, 25,8-32,7% при глубокой обработке весной, перед уборкой на минимальном фоне -20,8-24,3, при посеве сеялкой СС-6А «Бастер» и АУП-18.05 - 21,9-29,0%.

Высокие температуры в апреле и суховеи в мае стали причиной более высоких потерь влаги перед посевом на более рыхлых глубоких фонах обработки, поэтому запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы на минимальных фонах перед посевом были выше (131,7-162,9 мм), чем на глубоких обработках (104,4 и 108,3 мм). Можно отметить, что оставление соломы в виде мульчи при посеве сеялкой «Бастер» по техно-

Действие и последействие систем обработки почвы на урожайность гречихи, ц/га, 2010-2011 гг.

Способ и глубина Год исследований Средняя

№ обработки почвы, см 2010 2011 урожайность, ц/га

п/п сеялка сеялка сеялка

под овёс под гречиху

АУП -18.05 «Бастер» АУП -18.05 «Бастер» АУП -18.05 «Бастер»

1 В 23-25 В 25-27 1,45 2,39 7,1 7,9 4,3 5,1

2 В 23-25 П25-27 2,59 2,29 9,1 8,1 5,8 5,2

З В 23-25 М12-14 2,24 1,05 б,1 8,5 4,2 4,8

4 В 23-25 Д10-12 1,43 1,б8 7,0 б,2 4,2 3,9

5 Б 23-25 В 25-27 1,13 1,58 7,1 7,7 4,1 4,б

б Б 23-25 П25-27 2,07 2,бб 8,4 7,5 5,2 5,1

7 Б 23-25 М12-14 2,72 1,9б б,5 б,8 4,б 4,4

8 Б 23-25 Д10-12 1,51 1,27 7,1 5,б 4,3 3,4

9 М12-14 В 25-27 0,98 0,77 б,5 5,8 3,7 3,3

10 М12-14 П25-27 0,70 0,83 5,3 5,2 3,0 3,0

11 М12-14 М12-14 0,80 1,17 5,5 4,7 3,2 2,9

12 М12-14 Д10-12 2,13 3,б2 4,7 5,1 3,4 4,4

1З Нулевая В 25-27 1,84 1,94 б,7 5,7 4,3 3,8

14 Нулевая П25-27 1,41 1,б1 5,7 5,б 3,б 3,б

15 Нулевая М12-14 1,2б 1,б0 5,4 5,5 3,3 3,б

1б Нулевая Д10-12 3,4б 3,40 5,5 5,2 4,5 4,3

НСР05, ц/га 0,24 0,9

Точность опыта, % 4,7 5,0

Примечание: В - вспашка; П - плоскорезное рыхление; Б - безотвальное рыхление стойками СибИМЭ; М -мелкое рыхление «Смарагд»; Д - дискование БДН-720

логии No-till несколько снижало коэффициенты водопотребления благодаря уменьшению испарения влаги с поверхности почвы.

Численность малолетних сорняков была выше на минимальных фонах, а по многолетним сорнякам какой-то чёткой закономерности не выявлено, что, по-видимому, объясняется большой удалённостью гречихи от пара, низкой её конкурентной способностью и относительно хорошими условиями увлажнения в конце вегетации перед уборкой.

Формирование урожая гречихи начинается с создания условий для хорошего прорастания семян. Здесь положительно проявила себя сеялка «Бастер» с дисковым сошником, лучше справляющаяся с укладкой семян на влажное посевное ложе, так как у сеялки АУП-18 семена лишь по центру сошника ложатся на влажную почву, а по краям рассыпаются чуть выше плотного основания в рыхлом, более сухом слое. Среди способов обработки явного преимущества не имел ни один. Полевая всхожесть не превышала 50% при посеве сеялкой АУП-18.05, 63% — сеялкой «Бастер». Сохранность растений была относительно хорошей в среднем по способам обработки — 81—83% при небольшом преимуществе вспашки.

Наибольшую урожайность гречихи обеспечили системы разноглубинной вспашки (1), комбинированная — чередование разноглубинных

вспашки и безотвальных рыхлений (2), а также разноглубинных безотвальных рыхлений (6). Гречиха снижала урожайность при уменьшении глубины рыхления как непосредственно под культуру, так и в последействии под предшественник (табл.).

Выводы. Все способы обработки обеспечивали достаточную для оптимального воздушного режима в течение всей вегетации пористость аэрации, минимальные способы обработки способствовали лучшему сохранению влаги. Однако низкая урожайность гречихи была обусловлена высокими температурами воздуха и отсутствием осадков в период массового цветения. Это выровняло влияние приёмов обработки почвы и посева при небольшом преимуществе вспашки и безотвального рыхления над минимальными обработками. Таким образом, для получения высоких урожаев гречихи при использовании ресурсосберегающих технологий возделывания прежде всего необходимо подбирать такие агро-экологические условия, которые соответствуют её биологическим требованиям.

Литература

1. Казаков Г.И. Дифференциация обработки чернозёмных почв в Среднем Поволжье. Куйбышев, 1990. 170 с.

2. Максютов А.В. Когда эффективна минимальная обработка почвы // Земледелие. 1998. № 1. С. 24-25.

3. Кислов А.В. Ресурсосберегающие почвозащитные системы обработки почвы под яровые культуры // Сохранение и повышение плодородия почв в адаптивном земледелии Оренбургской области. Оренбург, 2002. С. 160—191.