Влияние различных приемов основной обработки почвы на агрофизические показатели плодородия и формирование урожая семян гороха и сои

SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX

УДК 635.655:631.5

Рафик Шарушов,

аспирант,

Александр Дозоров,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ректор, Александр Наумов,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Михаил Гаранин,

кандидат сельскохозяйственных наук,

Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина, г. Ульяновск

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ И ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ СЕМЯН ГОРОХА И СОИ

В статье представлены результаты полевых исследований по выявлению эффективности различных по интенсивности приемов основной обработки почвы в технологии возделывания гороха и сои. Установлено, что приемы основной обработки почвы оказывают влияние на агрофизические показатели плодородия, фотосинтетической деятельности и урожайность семян гороха и сои.

S u m m a r y

The article represents results of field experiments on studying efficiency of different methods of primary soil tillage and cultivation technology of pea and soybean. It is stated that methods of primary soil tillage influence agrophysical fertility parametres, photosynthetic activity and pea and soybean seed yield.

Ключевые слова: отвальная обработка, нулевая обработка, плоскорезная обработка, плотность, влажность, площадь листьев. Keywords: moldboard tillage, zero tillage, flat carved tillage, density, humidity, leaf square area.

Общеизвестна роль зерновых бобовых культур как источника растительного белка, по тем или иным причинам способного заменить белок животного происхождения в рационе человека. Видовая структура бобовых агроце-нозов и размеры их посевных площадей существенно отличаются в зависимости как от почвенно-климатических условий региона возделывания, так и от традиционных, ментальных предпочтений.

В Ульяновской области к традиционно возделываемым видам зерновых бобовых культур можно отнести горох и вику — холодостойкие культуры, прорастающие при температуре +1-2°С и отличающиеся коротким вегетационным периодом.

Появление сортов сои нового, северного экотипа позволило осуществить интродукцию этой культуры — на полях области успешное ее возделывание ведется уже более 30 лет, выведены местные сорта, отработаны многие технологические приемы, позволившие разрешить вопросы обоснования основной обработки почвы, выбора сроков и способов посева, предпосевной обработки семян и др. [1, 2, 3].

Вегетационный период в условиях земледелия лесостепи Поволжья характеризуется частыми (67%) весенне-летними засухами различной интенсивности [4], что определяет необходимость дальнейшего

совершенствования технологий возделывания культурных растений, призванных обеспечить наиболее полную реализацию их потенциальных возможностей.

Наиболее значимое влияние на воздушный, тепловой и в частности водный режим почвы оказывает основная обработка почвы. Именно основная обработка определяет интенсивность ряда биологических, физико-химических, физических процессов, доступность элементов минерального питания и фитосанитарное состояние.

Цель исследований

Цель проводимых исследований — изучить влияние различных по интенсивности приемов основной обработки почвы на плотность ее сложения в посевах гороха и сои, водный режим и формирование урожайности семян.

Объекты и методы

исследований

Исследования проводили в 20142016 гг. на опытном поле Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии имени П.А. Столыпина. Полевой опыт закладывали в четырехкратном повторении, в соответствии с методикой и техникой постановки полевых опытов на стационарных участках, размещение де-

лянок систематическое со смещением. Размер делянки — 50 м2. Почва опытного участка — чернозем выщелоченный, сред-немощный среднесуглинистый. В опыте изучалась эффективность применения в технологии возделывания гороха, сои, кормовых бобов и люпина трех приемов основной обработки почвы — вспашки, плоскорезного и поверхностного рыхления (лущения). Все приемы осуществлялись в ранние сроки — 25-26 августа. Глубина отвального и плоскорезного рыхления — 25-27 см, лущения — 10-12 см.

Результаты исследований

Одним из наиболее важных агрофизических показателей плодородия является плотность пахотного горизонта, которая во многом определяет теплоемкость, тепло- и температуропроводность, структуру почвы, ее пористость и водный режим.

В проводимых нами опытах плотность почвы изменялась в зависимости от способов основной обработки почвы (табл. 1). Исследования показали, что наибольшая рыхлость во всем пахотном слое формируется и сохраняется на варианте с отвальной обработкой, где плотность почвы в слое 0-30 см перед посевом гороха колебалась по годам в пределах 1,12-1,15 г/см3, перед посевом сои — 1,15-1,16 г/см3. Незначительное увеличение плотности в посевах

НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ

Таблица 1

Плотность сложения почвы в посевах гороха и сои в зависимости от приемов основной обработки почвы

(2014-2015 гг.), г/см3

Культура Вариант Посев Уборка

0-10 10-20 20-30 0-30 0-10 10-20 20-30 0-30

2014 г.

Поверхностная обработка 1,14 1,18 1,11 1,14 1,20 1,23 1,16 1,20

Горох Отвальная обработка 1,08 1,15 1,12 1,12 1,09 1,22 1,19 1,17

Плоскорезная обработка 1,05 1,21 1,14 1,13 1,11 1,26 1,16 1,18

Поверхностная обработка 1,19 1,22 1,13 1,17 1,22 1,28 1,21 1,24

Соя Отвальная обработка 1,11 1,20 1,15 1,15 1,07 1,27 1,20 1,18

Плоскорезная обработка 1,12 1,22 1,13 1,16 1,16 1,28 1,16 1,20

2015 г.

Поверхностная обработка 1,17 1,18 1,16 1,17 1,19 1,26 1,19 1,21

Горох Отвальная обработка 1,13 1,15 1,11 1,15 1,17 1,18 1,19 1,18

Плоскорезная обработка 1,17 1,15 1,16 1,16 1,18 1,20 1,17 1,19

Поверхностная обработка 1,19 1,20 1,16 1,18 1,21 1,27 1,19 1,22

Соя Отвальная обработка 1,12 1,19 1,17 1,16 1,16 1,23 1,20 1,19

Плоскорезная обработка 1,18 1,21 1,19 1,19 1,21 1,24 1,20 1,21

сои является результатом естественного оседания почвы и объясняется более поздним посевом этой культуры. Оптимальная плотность почвы для развития зерновых бобовых ограничена пределами в 1,1-1,3 г/см3 [5]. Результаты исследований показывают, что изучаемые в опыте варианты основной обработки почвы ко времени сева гороха и сои способны обеспечить для их дальнейшего развития приемлемую плотность корнеобитаемого слоя.

Плотность почвы перед уборкой изменяется в сторону увеличения на всех вариантах, наименьшие значения сохраняются на варианте отвальной вспашки, где в слое 0-30 см в посевах гороха по годам исследований она составила 1,17-1,18 г/см3, в посевах сои — 1,18-1,19 г/см3.

К уборке на варианте без основной обработки плотность почвы в посевах гороха повышается до 1,20-1,21 г/см3, в посевах сои — до 1,22-1,24 г/см3, достигая максимальных, по сравнению с остальными вариантами значений и подтверждая результаты предшествующих исследований 2011-2013 гг. [6].

Плотность, определяя особенности строения пахотного слоя, напрямую влияет на возможность почвы формировать продуктивный запас воды.

Размеры потребления влаги посевами гороха и сои определялись ее запасами в почве, количеством осадков за вегетационный период, его продолжительностью и биологическими особенностями культур (табл. 2).

К концу вегетационного периода запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы под посевами гороха и сои заметно уменьшались в связи с транспирацией растений и общим испарением влаги с поверхности почвы.

Различными, в силу их биологических особенностей, сроками посева изучаемых культур, обусловлены отличия запасов продуктивной влаги перед посевом гороха и сои в 2014 г. — осадки, выпавшие до посева сои, увеличили содержание влаги в метровом слое до 167,0-175,9 мм.

Общий расход влаги в посевах гороха и сои определялся, прежде всего, продолжительностью вегетации растений — в посевах сои он достигал в 2014 г. 262,7-278,0 мм и в 2015 г. 270,5-287,9 мм. Характерное для обеих культур снижение общего расхода влаги на вариантах без основной обработки при сопоставимых стартовых запасах и с одинаковым количеством осадков, объясняется снижением биологической продуктивности растений и как следствие уменьшением их потребности в воде.

Продуктивность растений, оставаясь в конечном итоге основным критерием эффективности изучаемых агроприемов, представляет собой результат накопления сухого вещества, интенсивность которого определяется площадью поверхности листьев — основного органа фотосинтеза. Основная обработка почвы, определяя агрофизические показатели плодородия, способна оказывать значительное влияние на фотосинтетическую деятельность [7].

Динамика формирования площади листьев изучаемых культур имела сходную тенденцию, достигая в оба года исследований к фазе начала налива плодов максимальных значений (табл. 3).

Таблица 2

Расход влаги под посевами зерновых бобовых культур (2014-2015 гг.), мм

Запас продуктивной

Культура Вариант обработки влаги в слое 0-100 см, мм Убыло/ прибыло, Осадки, Общий расход,

перед посевом перед уборкой -/+ мм мм

2014 г.

Поверхностная обработка 152,1 141,1 -11 174,2 185,2

Горох Отвальная обработка 154,7 140,9 -13,8 174,2 188,0

Плоскорезная обработка 154,0 140,6 -13,4 174,2 187,6

Поверхностная обработка 167,0 152,2 -14,8 247,9 262,7

Соя Отвальная обработка 175,9 146,0 -29,9 247,9 277,8

Плоскорезная обработка 174,1 144,0 -30,1 247,9 278,0

2015 г.

Поверхностная обработка 188,0 170,0 -10,0 189,6 199,6

Горох Отвальная обработка 189,2 167,8 -21,4 189,6 211,0

Плоскорезная обработка 190,6 169,3 -25,3 189,6 210,9

Поверхностная обработка 186,5 180,0 -6,5 264,0 270,5

Соя Отвальная обработка 190,0 166,1 -23,9 264,0 287,9

Плоскорезная обработка 193,4 170,2 -23,2 264,0 287,2

МСХЖ — 60 лет!

- 47

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 1 / 2017

ш

SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX

Таблица 3

Динамика площади листьев (2014-2015 гг.), тыс. м2/га

Горох Соя

Фаза Вариант основной обработки Вариант основной обработки

развития поверх- отваль- плоско- поверх- отваль- плоско-

ностная ная резная ностная ная резная

2014 г.

Третий настоящий лист 3,6 4,2 3,5 7,0 6,5 6,8

Бутонизация-цветение 21,4 28,3 25,7 23,0 28,0 26,2

Начало налива плодов 40,9 51,1 45,6 33,8 43,6 40,1

Полный налив плодов 19,1 26,8 23,4 22,1 27,8 26,1

2015 г.

Третий настоящий лист 3,7 4,1 4,2 6,2 8,3 9,0

Бутонизация-цветение 21,8 30,6 28,1 22,4 28,3 27,2

Начало налива плодов 41,7 53,2 46,7 32,9 44,6 41,6

Полный налив плодов 21,4 30,1 27,8 21,6 27,6 26,3

Таблица 4

Урожайность гороха и сои в зависимости от приемов основной обработки почвы

(2014-2015 гг.), т/га

Культура Вариант обработки Урожайность, т/га

2014 г. 2015 г. В среднем

Поверхностная обработка 2,42 2,45 2,44

Горох Отвальная обработка 2,81 2,87 2,84

Плоскорезная обработка 2,67 2,70 2,69

НСР05 0,13 0,22 -

Поверхностная обработка 1,76 1,84 1,80

Соя Отвальная обработка 2,88 2,98 2,93

Плоскорезная обработка 2,00 2,15 2,08

НСР05 0,19 0,16 -

Площадь листьев гороха к этому периоду по вариантам опыта составляла в 2014 г. 40,9-51,1 тыс. м2/га, в 2015 г. — 41,753,2 тыс. м2/га, у сои — соответственно 33,8-43,6 и 32,9-44,6 тыс. м2/га, что в целом соответствует оптимальным значениям [8].

Влияние основной обработки почвы на формирование площади листового аппарата по годам исследований в значительной степени зависело от условий влажности и плотности почвы. Положительное влияние отвальной вспашки способствовало формированию большей площади листовой поверхности гороха и сои по сравнению с остальными вариантами. По данным наблюдений, листовая поверхность гороха к фазе начала налива плодов на варианте отвальной обработки увеличивалась за годы исследований на 5,5-11,5 тыс. м2/га, листовая поверхность сои — на 3,0-11,7 тыс. м2/га.

Оптимизация площади листовой поверхности, определяемая агрофизическими параметрами плодородия, способствовала росту урожайности семян гороха и сои (табл. 4).

В среднем за 2014-2015 гг. максимальная урожайность гороха и сои отмечалась в ва-

риантах с отвальной обработкой и составила соответственно 2,84 и 2,93 т/га. Поверхностная обработка стабильно оказывала негативное влияние на продуктивность изучаемых культур, выразившееся в существенном снижении их урожайности по сравнению с остальными приемами основной обработки почвы. Отставание поверхностной обработки от вспашки в посевах гороха составило по годам исследований 0,39-0,42 т/га, в посевах сои — 1,12-1,14 т/га.

Достоверная разница между плоскорезным и отвальным рыхлением в посевах гороха отмечена только в 2014 г., в посевах сои она фиксировалась в оба года исследований.

Выводы

При возделывании гороха и сои, для обеспечения условий, способствующих максимальной реализации их продукционного потенциала, следует в качестве основной обработки почвы проводить отвальную вспашку на глубину 25-27 см.

В силу большей продолжительности вегетации соя хуже по сравнению с горохом переносит снижение интенсивности обработки почвы, так как кроме рассмотренных

показателей плодородия на продуктивность ценоза начинает оказывать возрастающее действие и сорный компонент, видовой состав и численность которого во многом определяется эффективностью приемов основной обработкой почвы [9].

Литература

1. Дозоров А.В., Наумов А.Ю. Эффективные технологические приемы возделывания сои в Ульяновской области // В сборнике: Биологическая интенсификация систем земледелия: опыт и перспективы освоения в современных условиях развития: Материалы всероссийской научно-практической конференции, 2016. С. 49-55.

2. Дозоров А.В., Наумов А.Ю., Якунин А.И. Инновационные приемы технологии возделывания сои в Ульяновской области // В сборнике: Аграрный потенциал в системе продовольственного обеспечения: теория и практика: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, 2016. С. 8-16.

3. Дозоров А., Наумов А., Ермошкин Ю. Изучение технологических приемов возделывания сои в условиях Ульяновской области // Международный сельскохозяйственный журнал. 2016. № 5. С. 35-39.

4. Тойгильдин АЛ, Морозов В.И., Подсева-лов М.И. Абиотические факторы и устойчивость урожайности озимой пшеницы в условиях лесостепи Поволжья // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 1 (29). С. 29-35.

5. Подсевалов М.И., Хайртдинова Н.А. Влияние обработки почвы и удобрений на агрофизические показатели чернозема выщелоченного и урожайность зерновых бобовых культур при биологизации севооборотов // Нива Поволжья. 2012. № 3 (24). С. 18-22.

6. Рахимова Ю.М., Дозоров А.В., Подсе-валов М.И., Наумов А.Ю. Влияние различных приемов основной обработки и применения гербицидов в посевах сои на агрофизические показатели плодородия почвы // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. № 4 (24). С. 6-13.

7. Dozorov A.V., Naumov A.Yu, Rakhimova Yu.M., Dozorova T.A. Photosynthesis productivity of soybean // Reserch Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016. T. 7. № 5. P. 2706-2713.

8. Рахимова Ю.М., Дозоров А.В., Наумов А.Ю. Фотосинтетическая деятельность и урожайность сои при применении различных гербицидов и приемов основной обработки почвы // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2014. № 1 (25). С. 37-42.

9. Дозоров А., Подсевалов М., Наумов А., Рахимова Ю. Влияние различных приемов основной обработки почвы и применения гербицидов на засоренность посевов сои // Международный сельскохозяйственный журнал. 2013. № 5-6. С. 77-79.

ugsha@yandex.ru