Эффективность различных способов основной обработки почвы и удобрений при возделывании сои

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ СОИ

А.Ю.Кругликов, Н.В. Беседин

Аннотация. Представлены результаты полевых исследований по влиянию способов основной обработки почвы (вспашка, чизельная, плоскорезная, поверхностная) и удобрений на урожайность и качество зерна сои, полученные в опытах кафедры земледелия Курской ГСХА.

Ключевые слова: соя, обработка почвы, вспашка, чизельная, плоскорезная, поверхностная, засоренность, урожайность, структура урожая, экономическая эффективность.

В последние годы в Курской области и в других областях ЦЧР осуществляется обширная программа по увеличению отечественного производства продуктов животноводства - мяса птицы и свинины, а также молока. Поэтому создание устойчивой кормовой базы для животноводства имеет важнейшее значение в успешном функционировании продовольственного комплекса области. Одним из способов решения кормовой проблемы является расширение посевов зернобобовых культур, в том числе сои. Являясь продовольственной, технической и кормовой культурой, соя не имеет себе равных по универсальности использования и важности в решении белковой проблемы. По сравнению с зерновыми злаковыми культурами в зерне сои содержится в 2-3 раза больше белковых веществ, она обеспечивает высокий выход переваримого протеина и незаменимых аминокислот. В связи с этим в последнее время площади посева этой важной сельскохозяйственной культуры постоянно расширяются. В Курской области посевные площади сои в 2011 году составили 36 тыс. га. Это требуют внедрения в производство современных, ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий возделывания, адаптированных к зональным почвенно-климатическим условиям каждого хозяйства.

Важнейшими элементами таких технологий являются: использование районированных скороспелых и ультраскороспелых, высокопродуктивных сортов, внедрение эффективных систем защиты растений от сорняков, вредителей и болезней, удобрения и ресурсосберегающих способов обработки почвы.

Изучение влияния способов основной обработки почвы и удобрений на урожайность и качество зерна сои проводилось на кафедре земледелия Курской ГСХА, а полевые опыты закладывались в ООО «Аг-росХлебороб» Медвенского района Курской области в 2009-2011 гг. Почва опытного участка - темно-серая лесная слабооподзоленная, среднесуглинистого гранулометрического состава с пылевато-комковатой структурой, содержанием гумуса 2,43 %, рН солевой вытяжки 4,75, содержание подвижного фосфора и обменного калия соответственно 16,2 и 10,5 мг/кг почвы.

Эффективность различных способов основной обработки почвы изучалась на трех фонах удобренности: без удобрений; К60Р60К60 и К90Р90К90. Минеральные удобрения (нитрофоска) вносили вручную по делянкам согласно схеме опыта с осени под основную обработку

почвы. Соя в полевом опыте размещалась после озимой пшеницы, сорт сои - Ланцетная.

В результате проведенных исследований установлено, что способы основной обработки почвы и удобрения оказывали существенное влияние на водный, питательный режимы почвы, засоренность посевов, урожайность и качество зерна сои.

Более высокие запасы доступной влаги перед посевом сои обеспечивали способы основной обработки почвы без оборота пласта. В среднем за три года исследований запасы продуктивной влаги в слое почвы 020 см по вспашке составили 33,0 мм. Безотвальные способы обработки почвы способствовали увеличению запасов доступной влаги: чизельная - на 1,4 мм (34,4); плоскорезная - на 1,6 мм (34,6); поверхностная - на 2,4 мм (35,4).

Внесение минеральных удобрений создавало более благоприятный водный режим под посевами сои (таблица 1).

Таблица 1 -Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на запасы доступной влаги в почве перед посевом сои, 2009-2011 гг.

Уровень Слой Запасы доступной влаги, мм

удобренно- почвы, вспаш- чи- плоско- поверхно-

сти см ка зель-ная резная стная

0-20 33,0 34,4 34,6 35,4

Без удобре- 0-40 53,5 56,9 56,8 56,7

ний 0-100 132,7 135,7 135,9 140,8

0-20 33,3 34,9 35,3 35,8

^0?60К.60 0-40 55,9 57,4 57,3 57,2

0-100 133,3 137,0 137,4 141,1

0-20 34,0 35,4 35,6 36,4

^0?90К.90 0-40 56,2 58,6 58,8 58,1

0-100 134,6 139,7 139,9 142,1

Содержание нитратного азота в пахотном слое почвы находилось в тесной связи с влагообеспеченностью посевов сои и напрямую зависело от способов основной обработки почвы и уровня удобренности (таблица 2). Безотвальные способы обработки способствовали увеличению содержания нитратного азота: чизельная - на 0,6 мг/кг (14,2); плоскорезная - на 0,4 мг/кг (14,0); поверхностная - на 0,3 мг/кг (13,9) по отношению к вспашке (13,6 мг/кг).

В среднем за три года исследований содержание нитратного азота перед посевом сои в слое почвы 0-30 см по вспашке составило 13,6 мг/кг. Безотвальные способы основной обработки почвы способствовали увеличению содержания нитратного азота: чизельная - на 0,6 мг/кг (14,2) плоскорезная - на 0,4 мг/кг (14,0); поверхностная - на 0,3 мг/кг (13,9).

Внесение минеральных удобрений в дозе К60Р60К60 увеличивало содержание нитратного азота до 17,7, 18,0, 17,8 и 17,6 мг/кг соответственно указанным выше способам обработки почвы. Увеличение дозы внесения

минеральных удобрений до К90Р90К90 повышало содержание нитратного азота в почве до 21,7, 22,1, 21,9 и 21,7 мг/кг.

НСР05 (удобрения)_

Таблица 2 - Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на содержание нитратного азота в

Уровень удоб-ренно-сти Слой почвы, см Содержание нитратного азота, мг/кг

вспашка чизельная плоскорезная поверхностная

Без удобрений 0-10 5,4 9,2 9,3 10,2

1020 4,7 2,8 2,6 2,0

2030 3,5 2,2 2,1 1,7

0-30 13,6 14,2 14,0 13,9

^0?60К60 0-10 7,1 11,7 11,9 12,8

1020 6,2 3,6 3,4 2,6

2030 4,4 2,7 2,5 2,2

0-30 17,7 18,0 17,8 17,6

^0?90К90 0-10 8,7 14,4 14,7 15,8

1020 7,6 4,4 4,0 3,2

2030 5,4 3,3 3,2 2,7

0-30 21,7 22,1 21,9 21,7

8

7

9

Более высокое содержание нитратного азота на всех вариантах опыта отмечалось в слое о-1о см, особенно это касалось вариантов с поверхностной обработкой почвы. Это связано с тем, что заделка растительных остатков предшествующей культуры и удобрений в вариантах без оборота пласта происходила в поверхностном слое почвы. Более интенсивное разложение фитомассы в этих вариантах способствовало повышению содержания нитратного азота в слое почвы о-1о см. Вспашка обеспечивала более глубокую заделку удобрений и пожнивных остатков, более равномерное их распределение по пахотному слою почвы, и как следствие более равномерное накопление нитратного азота по пахотному горизонту.

Таблица 3 - Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на засоренность посевов сои, 2оо9-2011 годы, шт./м2

* 1 уровень - без удобрений; 2 уровень - ^РеКев,' 3уровень - ЫцоРдКао

Способы основной обработки почвы и удобрения оказывали существенное влияние на засоренность посевов сои. Преобладающими в структуре сорного компонента агроценоза сои в годы исследований были такие малолетние сорные растения как куриное просо, мышей сизый, щирица запрокинутая, марь белая. Многолетники были представлены в основном вьюнком полевым, осотом жёлтым и розовым.

Наименьшая засоренность посевов в фазе 3-5 настоящих листьев сои отмечалась в варианте со вспашкой - 50,3 шт./м2. По чизельной и плоскорезной обработкам почвы общее количество сорных растений повышалось и составило 63,6 и 69,0 шт./м2 соответственно (НСР05 по обработкам - 11 шт./м2). Поверхностная обработка способствовала резкому повышению засоренности посевов сои, общее количество сорных растений в этом варианте составило 93,6 шт./м2 или на 43,3 шт/м2 выше, чем в варианте со вспашкой.

С внесением минеральных удобрений наблюдалась тенденция увеличения засорённости посевов сои с 50,3 шт./м2 в варианте без удобрений до 52,6-53,0 шт./м2 в вариантах с внесением минеральных удобрений в дозе №К60-90. (НСР05 по удобрениям - 8 шт. /м2).

Обработка посевов гербицидом Фабиан в дозе 0,1 л/га в фазе 3-5 настоящих листьев существенно уменьшала количество сорных растений в посевах сои и отрицательно повлияла на развитие оставшихся. Так, на неудобренных делянках при вспашке количество сорных растений сократилось до 6,1 шт./м2, а при безотвальных способах обработки - до 7,9-11,0 шт./м2 (НСР05 по обработкам - 4 шт./м2).

В вариантах с внесением минеральных удобрений засорённость посевов после обработки гербицидом также снижалась и практически не зависела от способов основной обработки почвы.

Ко времени уборки сои наблюдалось некоторое увеличение количества сорных растений (на 4-8 шт/м2) относительно второго учёта, при этом несколько более высокая засоренность посевов зафиксирована в вариантах с безотвальными способами обработки почвы и внесением минеральных удобрений.

Вспашка и чизельная обработка почвы на глубину 20-22 см обеспечивали и более высокую урожайность сои - 18,1 и 17,4 ц/га соответственно.

Таблица 4 - Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на урожайность зерна сои, 20092011 гг.

Способ основной обработки почвы Фаза учёта

до обработки гербицидом после обработки гербицидом уборка

уровень удобренности уровень удобренно-сти уровень удобренно-сти

1 2 3 1 2 3 1 2 3

1. Вспашка (ПЛН-5-35) 50,3 53,0 52,6 6,1 6,3 6,2 10,5 11,1 11,3

2.Чизельная обработка (ЧКУ-4,0) 63,6 65,6 67,1 7,5 7,9 7,8 13,3 13,8 14,2

3. Плоскорезная обработка (АПК-3) 69,0 70,3 72,0 8,2 8,5 8,7 14,4 14,7 15,1

4.Поверхностная обработ- ка(БДТМ-ЗП) 93,6 95,0 95,3 11,3 11,0 11,5 19,6 19,9 20,3

НСР05 (обработка) 11 5 6

Способ обработки почвы Без удобрений ^0?60К60

урожай, ц/га от об-работки урожай, ц/га от об-работки от удобрений урожай, ц/га от об-работ -ки от удобрений

1.Вспашка 18,1 - 23,0 - +4,9 24,7 - +6,6

2.Чизельная обработка 17,4 -0,7 22,1 -0,9 +4,7 23,7 -1,0 +6,3

3.Плос- корезная обработка 16,9 -1,2 21,5 -1,5 +4,6 23,1 -1,6 +6,2

4.Повер-шостная обработка 16,2 -1,9 20,4 -2,6 +4,2 21,7 -3,0 +5,5

НСР05 (обработка) 0,11

| НСР05 (удобрения) |

0,16

Возделывание сои по плоскорезной обработке приводило к достоверному снижению урожайности сои на 1,2 ц/га в сравнении со вспашкой (НСР05 по обработкам 1,1 ц/га). Поверхностный способ основной обработки почвы (БДТМ-ЗП) на глубину 10-12 см способствовал получению минимальной урожайности сои - 16,2 ц/га, то есть снижение урожайности сои по сравнению со вспашкой составило 1,9 ц/га.

Внесение минеральных удобрений в дозе К60Р60К60 увеличивало урожайность сои на 4,2-4,9 ц/га, а в дозе К90Р90К90 - на 5,5-6,6 ц/га в зависимости от способов основной обработки почвы. При этом эффективность минеральных удобрений по вспашке была выше, чем по безотвальным способам обработки. Так, при возделывании сои по вспашке прибавка урожайности от внесения минеральных удобрений в дозе К60Р60К60 составила 4,9 ц/га, а в дозе К90Р90К90 - 6,6 ц/га. При возделывании сои по безотвальным способам обработки (чи-зельная, плоскорезная) прибавки урожайности от внесения минеральных удобрений были ниже и составили 4,6-4,7 ц/га и 6,2-6,3 ц/га. Минимальная отдача от внесения минеральных удобрений получена при возделывании сои по поверхностной обработке почвы - 4,2 и 5,5 ц/га соответственно.

ц/га

71

Поверхностная

Прибавка урожая о

МРКбО^га  Прибавка уром

Варианты Соде ржание протеина, %

без удобрений ^0Р60К60 ^одР^Код

1. Вспашка (ПЛН-5-35) 28,4 30,1 31,9

2.Чизельная обработка (ЧКУ-4,0) 28,3 29,9 31,4

3. Плоскорезная обработка (АПК- 3) 28,3 29,8 31,3

4. Поверхностная обработка 27,3 28,6 31,1

НСР05 (обработка) 0,9

НСР05 (удобрения) 1,2

Внесение минеральных удобрений в дозе К60Р60К60 приводило к увеличению содержание сырого протеина в зерне на 1,7% по вспашке, на 1,5-1,6% по плоскорезной и чизельной обработкам и на 1,3% по поверхностной обработке. Увеличение дозы внесения минеральных удобрений до К90Р90К90 приводило к дальнейшему повышению содержания сырого протеина в зерне до 31,1-31,9%, разница в содержании сырого протеина по вариантам с различными способами основной обработки почвы сохранялась.

Нашими исследованиями предусматривалось определение влияния способов основной обработки почвы и удобрений на содержание нитратов в зерне сои. Как известно, степень аккумуляции нитратов в растениях зависит от вида и сорта растений, фазы развития, погодных условий, уровня азотного питания и других факторов. В результате наших исследований установлено, что содержание нитратов в зерне сои напрямую зависело от вносимых минеральных удобрений, влияние способов основной обработки почвы было менее существенным (рисунок 2).

удобрений  Внесение М60Р60К60 Внесение И90Р90К90

Рисунок 1 - Эффективность минеральных удобрений в зависимости от способов основной обработки почвы

Способы основной обработки почвы и удобрения оказывали влияние на качество зерна сои. Так, при возделывании сои по вспашке содержание сырого протеина в зерне в вариантах без внесения удобрений составило 28,4%, по чизельной и плоскорезной обработкам -28,3% и по поверхностной обработке - 27,3%. То есть отмечалось достоверное снижение содержания сырого протеина в зерне.

Таблица 5 - Содержание сырого протеина в зерне сои в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений, 2009-2011 гг.

Рисунок 2 - Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на содержание нитратов в зерне сои

Так, в вариантах без внесения минеральных удобрений содержание нитратов в зерне сои в среднем за годы исследований составило: по вспашке - 86,8 мг/кг; по безотвальным способам обработки (чизельная, плоскорезная) - 85,7-85,8 мг/кг; и по поверхностной обработке - 84,8 мг/кг.

Внесение минеральных удобрений приводило к увеличению содержания нитратов в зерне сои, однако разница по вариантам с различными способами основной обработки почвы сохранялась.

Расчёты экономической эффективности возделывания сои свидетельствуют о том, что наиболее экономически эффективными способами основной обработки почвы, обеспечивающими получение более высокого чистого дохода (17049-17402 руб.) и уровня рентабельности (188-178%) при самой низкой себестоимости 1 ц зерна (520,1-530,88 руб/ц) являются чизельная обработка и вспашка при всех уровнях удобренности.

Таким образом, в результате наших исследований установлено, что наиболее эффективными способами основной обработки почвы при возделывании сои в условиях темно-серых лесных почв Курской области, обеспечивающими получение высоких и стабильных урожаев высококачественного зерна, в различные по увлажнению годы являются вспашка и чизельная обработка почвы при всех уровнях удобренности. Чизельная обработка почвы способствует снижению энерго-

2

КРК90,ц/га

емкости продукции на 7-10% в сравнении со вспашкой, обеспечивает лучшие экономические показатели (себестоимость 1 ц зерна, величина условно чистого дохода, уровень рентабельности) в сравнении со вспашкой и поверхностной обработкой.

Информация об авторах

Кругликов Александр Юрьевич, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. 8-960-684-88-14.

Беседин Николай Васильевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой почвоведения, агрохимии и земледелия ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».