Обработка почвы под ячмень на различных элементах агроландшафта

УДК 631.51:551.4:633.16

Обработка почвы под ячмень на различных элементах агроландшафта

В.И. ТУРУСОВ, член-корреспондент РАСХН И.М. КОРНИЛОВ, кандидат сельскохозяйственных наук

Воронежский НИИ сельского хозяйства им. В.В. Докучаева E-mail: niish Ic@mail.ru

Приводятся результаты исследований влияния длительного использования обработок почвы на ее физические свойства, засоренность посевов и урожайность ячменя в стационарных полевых опытах на различных элементах агроландшафта.

Ключевые слова: почва, чернозем, обработка, засоренность, урожайность, биоэнергетика.

Основная обработка почвы - наиболее существенный прием повышения плодородия. Она обеспечивает накопление влаги, уничтожение сорных растений и вредных организмов, регулирует микробиологические процессы. Обработка почвы на склоновых элементах ландшафта играет существенную роль в снижении эрозионных процессов.

Выбор наименее затратных и наиболее эффективных ресурсо- и энергосберегающих технологий при выращивании сельскохозяйственных культур - важная проблема. В разные годы (1985-1987; 1989-1991; 2003-2009) в стационарных опытах на плато и склонах восточной и западной экспозиций мы изучали различные способы обработки почвы под яровой ячмень (отвальная вспашка, безотвальная и поверхностная обработки). Метеоусловия в годы проведения опытов отражены в таблице 1.

Почва опытных участков - чернозем обыкновенный и обыкновенный слабосмытый. На плато в слое 0-40 см содержалось 6,5 % гумуса, 0,295 % азота, 0,181 % фосфора, 1,62% калия; рНсол 7,04. На склонах восточной и западной экспозиций в том же горизонте было соответственно: гумуса - 6,22 и 6,29 %, общего азота - 0,238 и 0,252 %; фосфора - 0,185 и 0,155 %; валового калия - 1,51 и 1,68 %, рНсол 6,46 и 6,73.

Ячмень сорта Одесский 100 высе-

вали по общепринятой технологии возделывания (кроме обработки почвы и доз удобрений). Фон питания - без удобрений и рекомендованная для зоны доза под данную культуру (М60Р60К60). В ^-1987 и 19891991 гг. ячмень сеяли в восьмиполь-ном зернотравянопропашном севообороте после пропашных культур (кукуруза на силос и подсолнечник) на склоне западной экспозиции. В 1989-1991 гг. ячмень того же сорта размещался в зернопаропропашном севообороте после кукурузы на силос на склоне восточной экспозиции. Исследования в полевых опытах 2003-200S гг. проводили на склонах той же экспозиции. Предшественники - гречиха и сахарная свекла. На плато в 2006-2009 гг. предшественником ячменя была гречиха.

Важнейший элемент питания растений - азот. Динамику содержания нитратного азота в почве в период вегетации наблюдали в основные фазы развития ячменя. Результаты исследований показали, что изучаемые способы основной обработки почвы не оказали существенного влияния на содержание нитратного азота в слое 0-40 см. Применение безотвальной и поверхностной обработок не приводило к дифференциации этого показателя по горизонтам.

Большие изменения отмечены в сезонных колебаниях количества

нитратного азота, где наблюдается четкая тенденция его снижения от фазы всходов к уборке, что связано с потреблением элемента растениями в процессе роста и развития.

Система обработки почвы под ячмень не оказала влияния на содержание подвижного фосфора в слое 0-40 см. Максимальная разница между вариантами с различной обработкой составила на склоне западной экспозиции - 1,4, а на склоне восточной экспозиции - 1,7 мг на 100 г почвы. Содержание обменного калия во всех вариантах было высоким.

В Центрально-Черноземной зоне основной фактор, лимитирующий урожайность сельскохозяйственных культур - влага. В годы исследований приемы обработки почвы не оказали существенного влияния как на накопление, так и на расходование почвенной влаги. Отклонения от контроля, выявленные в отдельные годы, носили случайный характер. Устойчивой закономерности в динамике почвенной влаги по годам и в среднем не выявлено.

От уплотнения почвы в значительной степени зависит ее водопроницаемость, которая существенно влияет на рост и развитие растений. Плотность сложения в слое 0-40 см по вариантам обработки незначительно различалась как в весенней период, так и перед уборкой. Разница между участками с различной обработкой на склоне западной экспозиции в период вегетации ярового ячменя весной не превышала 0,04 г/см3, а перед уборкой - 0,06, на склоне восточной экспозиции -соответственно 0,08 и 0,01 г/см3.

Аналогичные результаты получены и на равнинных участках. Суще-

u ф

л

s

ф

I. Гидротермические условия в годы исследований

Год Гидротермический коэффициент

апрель май июнь июль

1,9* 1,0* 1,0* 0,9*

1985 0,6 0,34 0,86 0,83

1986 0,9 1,6 0,65 0,55

1987 0,8 0,71 1,5 0,68

1989 1,8 1,2 1,6 1,1

1990 1,08 0,76 1,8 1,4

1991 0,17 1,3 0,8 0,8

2003 1,6 0,34 1,9 1,7

2004 1,2 1,8 1,5 1,2

2005 2,0 0,8 1,6 1,6

2006 1,4 1,5 1,5 0,2

2007 1,7 1,0 0,6 0,6

2008 1,1 1,0 0,8 0,4

2009 0,4 0,9 0,8 1,0

*Среднемноголетний показатель

1абааТоёа ii+au.p65 19 23.12.2012, 19:18

2. Урожайность ячменя по разным предшественникам в зависимости от основной обработки почвы на различных элементах агроландшафта, т/га

Обработка почвы

Западный склон Восточный склон Плато

кукуруза, подсолне- кукуруза, сах. гречиха, гречиха,

I 985- чник, 1989- свекла, 2003- 2006-

1987 гг. 1989- 1991 гг. 2003- 2005 гг. 2009 гг.

1991 гг. 2005 гг.

2,6 2,8 3,5 2,8 2,7 1,3

2,5 2,6 3,6 2,7 2,7 -

2,5 2,4 3,6 2,6 2,6 1,1

3,2 3,7 3,9 2,0

Отвальная

Безотвальная

Поверхностная

Отвальная с NPI

(рекомендуемая

доза)

ственное уплотнение пахотного горизонта (0-40 см) отмечалось лишь к моменту уборки культуры. Поэтому можно сделать вывод, что за весь период наблюдений плотность сложения почвы не выходила за пределы оптимальных для зоны значений (1,0-1,3 г/см3).

Различные приемы обработки почвы по-разному влияют на условия жизни не только культурных, но и сорных растений. На склоне западной экспозиции к концу вегетации ячменя основная обработка почвы оказывала заметное влияние на засоренность посевов. Обработка без оборота пласта была менее эффективна в защите посевов от сорняков, чем вспашка. Засоренность по безотвальной и поверхностной обработкам повысилась в 1,2 и 1,3 раза по сравнению со вспашкой. На склоне восточной экспозиции засоренность посевов ячменя как однолетними, так и многолетними сорняками на участках с поверхностной обработкой увеличилась. Воздушно-сухая масса однолетних сорняков превышала контрольный вариант в 1Д а многолетних - в 1,3 раза. По безотвальной обработке наблюдалась тенденция увеличения засоренности в 1,1 и 1,2 раза по сравнению с вспашкой. Такие же результаты на этом склоне получены и в 2003-200S гг. На плато воздушно-сухая

масса сорных растений по безотвальной обработке на 87,2 % превысила контрольный вариант.

В годы исследований уровень урожайности ярового ячменя был различным (табл. 2). В типичные по погодным условиям годы (198S, 1986) получено математически доказуемое снижение урожайности по поверхностной обработке. По безотвальной обработке достоверное снижение урожайности установлено лишь в 198S г., а в 1986 г. оно было близко к достоверному. В 1987 г., когда сложились более благоприятные для ячменя условия, разница с контрольным вариантом не превышала 0,08 т/га.

Результаты учета урожайности ячменя, посеянного после подсолнечника на склоне западной экспозиции, показали, что она достоверно снижалась в двух из трех лет по тем же вариантам. В среднем за три года отчетливо прослеживается снижение урожайности этой культуры после подсолнечника.

На склоне восточной экспозиции не установлено существенных различий урожайности ячменя между вариантами с различной обработкой почвы по таким предшественникам, как кукуруза на силос, сахарная свекла и гречиха, хотя тенденция снижения наблюдалась по поверхностной обработке.

На плато по вспашке урожайность ячменя была выше, чем по поверхностной обработке, от 0,18 в 2008 г. до 0,61 т/га в 2009 г. В среднем за четыре года исследований по поверхностной обработке урожайность этой культуры на равнинных участках снизилась на 0,2 т/га по сравнению со вспашкой. Прибавки от применения минеральных удобрений в рекомендуемой дозе во все годы математически доказуемы и составили в среднем 0,4-0,9 т/га.

Биоэнергетический коэффициент в большой степени зависит от совокупной энергии, накопленной в урожае (зерно + побочная продукция), и затрат на возделывание и уборку культуры. По поверхностной обработке затраты на возделывание и уборку меньше, однако и совокупной энергии накапливалось меньше. Прибавки от внесения удобрений не всегда восполняют затраты на их применение (табл. 3).

Таким образом, приемы обработки почвы незначительно влияли на плотность сложения почвы, водный и пищевой ее режимы. Черноземы обыкновенные, на которых проводились исследования, в связи с высоким содержанием органического вещества обладают хорошими физическими свойствами, буферностью и в малой степени подвержены уплотнению.

Безотвальная и поверхностная обработки почвы увеличивают засоренность посевов ячменя в 1,1-1,S раза по сравнению с отвальной обработкой. В годы с типичными для зоны погодными условиями эти обработки снижают урожайность культуры, а в годы с количеством осадков выше среднемноголетних значений различия в урожайности незначительные.

Статъя поступила в редакцию 06.I2.20II

Soil treatment for barley cultivation at different elements of agrolandscape

V.I. Turusov, I.M. Kornilov

Results of long-term use of soil treatment at stationary field experiments influence on physical properties of soil, weedness of sowings and barley yield at different elements of landscape are presented. Keywords: soil, chernozem, treatment, weedness, yield, bioenergetics.

3. Биоэнергетический коэффициент возделывания ячменя

Обработка Экспозиция склона

западная восточная плато

Годы исследований

19851987 19891991 19891991 2003-2005 20062009

сах. гречиха свекла

Отвальная 4,4 4,6 5,8 4,5 4,6 2,07 (контроль) Безотвальная 4,3 4,4 5,9 4,5 4,6 -Поверхностная 4,4 4,1 6,0 4,7 4,8 2,17 Отвальная 4,9 5,3 5,7 - - 2,17 с удобрениями

20

1авааТоёа ii+au.p65 20 23.12.2012, 19:18