Эффективность энергосберегающих обработок почвы при возделывании яровой пшеницы

УДК 633.11«321»+631.51

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ОБРАБОТОК ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Е. П. Денисов, доктор с.-х. наук, профессор; А. П. Солодовников, доктор с.-х. наук, профессор; Р. К. Биктеев, аспирант

ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им Н. И. Вавилова», т. 8-905-386-64-57

Изложены результаты изучения влияния различных обработок почвы на урожайность яровой пшеницы, агрофизические и агрохимические свойства почвы. Показано изменение плотности сложения, пористости, запасов влаги в почве, а также изменение содержания питательных веществ под влиянием минимальной и нулевой обработок почвы. Выявлена экономическая эффективность данных видов обработки почвы.

Ключевые слова: яровая пшеница, традиционная вспашка, минимальная и нулевая обработки почвы, агрофизические свойства почвы.

На современном этапе развития производственных отношений в сельском хозяйстве важно не только получать высокие урожаи зерновых культур, но и снижать затраты на производство продукции при сохранении и повышении плодородия почвы [12, 13, 15]. Большой удельный вес до 40 % в затратах по выращиванию зерновых культур приходится на обработку почвы. Для снижения затрат на эту технологическую операцию необходимо шире внедрять энергосберегающие приёмы и способы обработки почвы. К ним относятся безотвальное рыхление, минимальная обработка, нулевая обработка и т. д. [1, 2, 3, 4, 5, 8, 12, 14].

Изучались различные энергосберегающие приёмы обработки южного чернозёма на опытном поле Саратовского ГАУ им. Н. И. Вавилова в течение 2008-2010 годов в сравнении с традиционной вспашкой [11, 15, 16, 17].

Схема опыта включала 4 варианта:

1. Традиционная вспашка плугом ПЛН-5-35 на глубину 22...25 см;

2. Комбинированная обработка почвы, включающая дискование стерни в сочетании с безотвальным рыхлением на 22.25 см;

3. Минимальная обработка почвы дисковой бороной ОАТРОБ на глубину 6.8

см;

4. Нулевая обработка почвы (без осенней обработки).

Площадь делянок 250 м2. Расположение делянок систематическое.

Пшеница высевалась в звене полевого севооборота после чечевицы. При уборке предшественника солома измельчалась и разбрасывалась по полю. По мере появления сорняков осенью поле опрыскивалось

гербицидом Раундап. Высевался сорт Фаворит. Норма высева 3,5 млн. всхожих зёрен на га. Использовалась обычная рядовая сеялка СЗ-3,6 [5, 6, 7, 9].

В опытах с яровой пшеницей весной, после посева зерновых культур, во всех слоях пахотного горизонта наименьшая плотность почвы отмечалась после вспашки, т. е. на первом варианте опыта (табл. 1). На вариантах с малозатратными обработками плотность почвы была несколько больше. В среднем на всех вариантах в пахотном слое плотность почвы не превышала 1,12.1,26 г/см3, т. е. была чуть выше оптимальных значений.

Таблица 1

Плотность почвы под яровой пшеницей в начале вегетации, г/см3

Слой почвы, см Вариант опыта

Вспашка Комбинированная обработка Минимальная обработка Нулевая обработка

0.10 1,05 1,30 1,12 1,22

10.20 1,15 1,27 1,17 1,23

20.30 1,18 1,22 1,25 1,19

30.40 1,28 1,35 1,24 1,23

0.30 1,12 1.26 1,18 1,21

Пористость в верхнем слое почвы 0. 10 см колебалась в пределах 51,9.61,2 % (табл. 2). Различие по вариантам составило 10,7 %. Наибольшая пористость отмечалась после вспашки. В слое 10.20 см различие несколько сгладилось и составило всего 3,5 % с преимуществом в пользу первого варианта со вспашкой. Здесь пористость колебалась в пределах 53,9. 57,4 %. Разница с контролем энергосбе-

Нива Поволжья № 3 (20) август 2011 21

регающей нулевой обработки составила 2,9 % в пользу вспашки.

Таблица 2

Пористость почвы под посевами яровой пшеницы по вариантам опыта, %

Вариант опыта

Слой а к з Комбинированная обработка а к с£ ят а к с£ ят

почвы, ао 1 ^ ао со Ю ^ го

см го

пс В лр иаб 2 2 О лр уб Но

0.10 61,2 51,9 58,5 54,8

10.20 57,4 53,9 56,7 54,5

20.30 56,3 54,9 53,7 55,9

30.40 52,6 50,1 54,1 54,5

0.30 58,3 53,5 56,3 55,2

В слое 20...30 см наибольшее снижение пористости (до 53,7 %) наблюдалась на варианте с минимальной обработкой. Этот показатель был ниже, чем на остальных вариантах, на 2,6, 1,2 и 2,2 %. В слое 30.40 см пористость на всех вариантах колебалась в пределах от 50,1 до 54,5 %.

В среднем в пахотном слое 0. 30 см наибольшей пористость почвы была после вспашки (58,3 %). Это больше, чем на остальных вариантах, на 2,0.4,8 %.

В слое 0.30 см на варианте со вспашкой запасы продуктивной влаги были больше, чем при комбинированной обработке, на 5,5 мм и меньше, чем при малозатратных обработках, на 6,6.8,6 мм и составляли соответственно 53,4 + 1,17 и 55,4 + 1,19 мм. Различие можно считать в пределах ошибки опыта, т. к. коэффициент вариации равняется при этом 2,1 % (табл. 3).

Таблица 3

Запас влаги в почве под посевом яровой пшеницы по вариантам опыта, мм

Вариант опыта

Слой а к з Комбинированная обработка а к с£ ят а к с£ ят

почвы, ао 1 ^ ао со (О аз го

см го

пс В лр иаб 2 2 О лр уб Но

0.30 46,8 41,3 53,4 55,4

0.50 85,8 65,0 72,8 74,1

50.100 61,1 27,9 31,8 40,3

0.100 146,9 92,9 104,6 114,4

В слое 0.50 см отличие варианта со вспашкой от варианта с комбинированной обработкой почвы составило 20,8 мм, от остальных вариантов - 13,0 и 11,7 мм.

Во втором полуметре эти различия значительно возросли и равнялись на комбинированной обработке 33,2 мм, а на ма-

лозатратных обработках 29,3 и 20,8 мм. Коэффициенты вариации в этих случаях равнялись 3,3 и 3,5 %. После вспашки увлажнение почвы во втором полуметре было значительно выше, чем при остальных обработках почвы, на 54,0, 42,3 и 32,5 %. Это можно объяснить значительным снижением водопроницаемости верхних горизонтов почвенного покрова.

В целом в метровом слое почвы на варианте со вспашкой влаги было больше, чем на варианте с комбинированной обработкой почвы, на 54,0 мм, или на 36,7 %, а на остальных вариантах - на 42,3 и 32,5 мм, или на 28,7 и 22,1 %.

Посевы яровой пшеницы засорялись как малолетними, так и многолетними сорняками. Наиболее многочисленные сорные растения были из группы малолетних. Особенно велика эта группа была в более влажные годы. Количество их составило до 81,7.92,4 % от всех сорняков (табл. 4).

Таблица 4

Засоренность яровой пшеницы по вариантам опыта к уборке в среднем за 2008-2010 годы

Группа сорняков Единица измерения Вариант опыта

Вспашка (контроль) Комбинированная обработка Минимальная обработка Нулевая обработка

Однолетние шт./м2 11,0 13,2 14,7 54,1

% 92,4 94,3 81,7 90,9

В т. ч. яровые ранние шт./м2 9,7 11,0 12,3 41,1

% 81,5 78,6 68,7 69,1

поздние шт./м2 1,3 2,2 2,4 13,0

% 10,9 15,7 13,4 21,8

Многолетние шт./м2 0,9 0,8 3,3 5,4

% 7,6 5,7 18,3 9,1

Итого шт./м2 11,9 14,0 18,0 59,5

% 100 100 100 100

Наиболее сильно яровыми ранними сорняками засорялись варианты с минимальной обработкой почвы и варианты с нулевой осенней обработкой. После вспашки этих сорняков было меньше на 10,3. 26,8 %, чем после поверхностной обработки.

Без обработки с осени однолетних ранних сорняков было в 4,2 раза больше, чем на варианте со вспашкой. Количество их достигало 41,1 шт./м2.

Яровых поздних сорняков на варианте со вспашкой было меньше, чем после по-

верхностной обработки, на 69,2.84,6 %, а после нулевой обработки - в 10 раз.

Количество многолетних сорняков после вспашки снизилось в 2,8.3,7 раза по сравнению с вариантом с поверхностной обработкой и в 6,0 раза по сравнению с нулевой обработкой.

Общее число сорных растений в посевах яровой пшеницы после вспашки было меньше на 17,6.51,3 % по сравнению с дискованием и в 5 раз по сравнению с нулевой обработкой. Следует отметить, что густой травостой яровой пшеницы значительно подавлял в росте сорную растительность и зачастую сорняки были слабо развиты.

Содержание гумуса в пахотном слое 0.20 см по вспашке было несколько меньше, чем по остальным вариантам. Это объясняется интенсивной аэрацией почвы при оборачивании пласта при вспашке и подъемом нижних малогумусных горизонтов на поверхность.

На варианте со вспашкой отмечалось в период кущения повышенное количество нитратного азота вследствие более интенсивного разложения гумуса несмотря на большее потребление питательных веществ растением (табл. 5).

Таблица 5

Содержание питательных веществ в почве под яровой пшеницей в слое 0...20 см, мг на 1 кг почвы

Количество доступного фосфора с уменьшением интенсивности обработки почвы несколько снижалось. Если под вспашкой доступного фосфора было 31 мг на 1 кг почвы, то при комбинированной обработке -27 мг; при минимальной и нулевой обработках - 24 мг, или на 13,0 и 22,6 % меньше.

Сумма обменных оснований по вариантам опыта была практически одинакова и составляла 29,8 ± 0,23 мг-экв. на 100 г почвы. Коэффициент вариации не превышал 0,8 %.

Аналогичная картина отмечена и в содержании обменного кальция. Его было 21,5 ± 0,31 мг-экв. на 100 г почвы, или

70,9.72,9 % от суммы обменных оснований. Коэффициент вариации не превышал 1,4 %.

Количество магния заметно снижалось с увеличением интенсивности обработки почвы. Если на варианте со вспашкой обменного магния было 7,5 мг-экв. на 100 г почвы, или 25,2 %, то при нулевой обработке содержание его снизилось до 6,9 мг-экв., или до 23,1 %.

Заметно возрастало содержание в почве обменного натрия. Количество его увеличилось с 0,7 до 1,1 и 1,2 мг-экв., или с 2,4 до 4,0 %. Можно предположить, что наблюдается процесс повышения солонцева-тости почвы.

Экспериментальные наблюдения показали, что после вспашки урожайность зерна яровой пшеницы была выше, чем при комбинированной обработке почвы, на 17,3 % (табл. 6).

Урожайность зерна при малозатратных обработках также снизилась по сравнению со вспашкой. При минимальной обработке урожайность уменьшилась на 12 %, а при нулевой обработке - на 33,3 %.

Если по вспашке урожайность составила 0,75 т/га, то по комбинированной обработке она равнялась 0,62 т/га.

Таблица 6

Влияние обработки почвы на урожайность зерновых культур

Вариант опыта Урожайность, т/га Отклонения от варианта со вспашкой

т/га %

Вспашка 0,75 - -

Комбинированная обработка 0,62 -0,13 -17,3

Минимальная обработка 0,66 -0,09 -12,0

Нулевая обработка 0,50 -0,25 -33,3

НСР05 0,11

При малозатратных обработках урожайность зерна снижалась на 0,09 и 0,25 т/га, или на 12,0 и 33,3 %. Это можно объяснить более высокой плотностью почвы и засорённостью посевов.

Расчет экономической эффективности показал, что наибольшая стоимость продукции с гектара пшеницы была по вспашке.

На втором варианте стоимость зерна была на 0,65 тыс. руб. меньше, чем на вспашке. На вариантах с минимальной и нулевой обработками получено продукции на 0,35 и на 1,50 тыс. руб. с 1 га меньше, чем по вспашке (табл. 7).

Вариант опыта

Питательное вещество Вспашка Комбинированная обработка Минимальная обработка Нулевая обработка

Гумус, % 3,2 3,3 3,3 3,3

Нитратный азот 42 36 39 41

Доступный фосфор 31 27 24 24

Нива Поволжья № 3 (20) август 2011 23

Таблица 7

Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы на фоне различных обработок почвы

Показатель Вариант опыта

Вспашка Комбинированная обработка Минимальная обработка Нулевая обработка

Урожайность зерна, т/га 0,75 0,62 0,66 0,50

Стоимость продукции, тыс. руб. 3,75 3,10 3,30 2,25

Затраты на 1 га, тыс. руб. 3,17 2,99 2,21 1,90

Себестоимость продукции, тыс. руб. 4,20 4,82 3,34 3,80

Условный чистый доход, тыс. руб./га 0,58 0,11 1,09 0,35

Уровень рентабельности, % 18 4 49 18

При вспашке были самые высокие затраты на 1 га - 3,17 тыс. руб. При комбинированной обработке они снижались и составляли 2,99 тыс. руб. на 1 га, при энергосберегающих обработках - 2,21 и 1,90 тыс. руб. При минимальной обработке затраты снизились на 43,5 %, а при нулевой обработке - на 59,9 %.

Себестоимость 1 т зерна уменьшалась с 4,20 тыс. руб. до 3,34 тыс. руб., или в 1,3 раза. Условный чистый доход с гектара возрос на опытных участках с 0,58 тыс. руб. на вспашке до 1,09 тыс. руб. с 1 га на минимальной обработке.

Уровень рентабельности на опытных вариантах с минимальной обработкой почвы возрос по сравнению со вспашкой с 18 до 49 %.

Исследования показали, что как минимальная, так и нулевая обработки не ухудшали плодородия почвы по сравнению со вспашкой. После вспашки отмечалось наибольшее количество продуктивной влаги перед посевом и значительное снижение засорённости посевов яровой пшеницы. В связи с этим на варианте со вспашкой урожайность яровой пшеницы повышалась на 12.33 %. Однако уровень рентабельности при минимальной обработке почвы по сравнению со вспашкой возрастал на 31 %.

Литература

1. Бектеев, Р. К. Сравнительная экономическая оценка различных приемов обра-

ботки почвы при возделывании яровой пшеницы / Р. К. Бектеев, И. В. Ивлева // Вавиловские чтения: материалы международной конференции. - Саратов, 2010. -Т. 1. - С. 120-121.

2. Бектеев, Р. К. Предшественники пшеницы в сухостепной части Заволжья на каштановых почвах / Р. К. Бектеев, К. А. Ки-севева // Вавиловские чтения: материалы международной конференции. - Саратов, 2010. - Т. 1. - С. 121-123.

3. Денисов, Е. П. Повышение эффективности и устойчивости земледелия в производстве растениеводческой продукции / Е. П. Денисов, Ф. П. Четвериков, С. Н. Ко-солапов и др. - Саратов, 2008. - 97 с.

4. Дружкин, А. Ф. Изучение приемов ресурсосберегающих технологий возделывания полевых культур в Саратовском Правобережье / А. Ф. Дружкин, В. Б. Нарушев, С. Н. Косолапов, Е. В. Одиноков // Вави-ловские чтения: материалы международной конференции. - Саратов, 2010. - Т. 1.

- С. 16-17.

5. Факеев, П. М. Яровая пшеница на Юго-Востоке / П. М. Факеев // Научные труды НИИСХ Юго-Востока. - Саратов, 1961.

- С. 123-128.

6. Горбань, О. И. Урожайность и качество яровой твердой пшеницы в зависимости от развития корневой системы в условиях Нижнего Поволжья / О. И. Гор-бань // Нива Поволжья. - 2008. - № 3. -С. 1-5.

7. Манейлов, В. В. Сроки и способы посева зерновых культур и система обработки почвы в севооборотах лесостепи Поволжья / В. В. Манейлов // Нива Поволжья.

- 2008. - № 2. - С. 30-35.

8. Манейлов, В. В. Научные основы и перспективы сберегающего земледелия в лесостепи Поволжья / В. В. Манейлов // Нива Поволжья. - 2009. - № 4. - С. 40-43.

9. Нарушев, В. Б. Управление формированием высокопродуктивных агрофито-ценозов пшеницы в сухостепном Поволжье / В. Б. Нарушев, А. Б. Давеян, Ю. В. Кутуко-ва // Адаптивный потенциал полевых культур Поволжья: сб. научных работ. - Саратов, 2005. - С. 50-56.

10. Орлов, А. Н. Формирование урожайности яровой пшеницы в зависимости от вида пара в севообороте, основной обработки почвы и способов посева / А. Н. Орлов, О. А. Ткачук, Е. В. Павликова // Нива Поволжья. - 2009. - № 4. - С. 47-52.

11. Панасов, М. Н. Пути повышения плодородия каштановых почв / М. Н. Панасов // Вавиловские чтения, часть 3. - Саратов, 2007. - С. 142-143.

12. Прямой посев: экологический и производственный менеджмент качества // Ресурсосберегающие технологии. - 2008. -№ 1. - С. 3-5.

13. Решетов, Г. Г. Пути восстановления энергетического потенциала в агроэкоси-стемах Поволжья / Г. Г. Решетов, К. Е. Денисов, А. В. Корчаков // Вестник СГАУ. -2010. - № 1. - С. 9-15.

14. Роктанэн, Л. С. О минимализации основной обработки почвы в севообороте сухой степи \ Л. С. Роктанэн, Ю. А. Лазник // Вестник с.-х. науки Казахстана. - 1977. -№ 8. - С. 15-18.

УДК 546.23+59

15. Трофимов, И. С. Посев по минимальной обработке почвы / И. С. Трофимов, Я. П. Орищенко // Зерновое хозяйство. - 1977. - № 3. - С. 28-29.

16. Четвериков, Ф. П. Земледелие в зоне каштановых почв Заволжья Саратовской области / Ф. П. Четвериков, С. Н. Ко-солапов, Е. П. Денисов. - Саратов, 2010. -99 с.

17. Четвериков, Ф. П. Основные проблемы современного земледелия при освоении ресурсосберегающих технологий / Ф. П. Четвериков, С. Н. Косолапов, Е. П. Денисов, М. Н. Панасов. - Саратов, 2010. - 98 с.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СРОКОВ ОНТОГЕНЕЗА КОЛОРАДСКОГО ЖУКА В ЗОНЕ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

А. П. Дужников, канд. с.-х. наук, доцент; Э. А. Таккель, канд. биол. наук, доцент

ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. 8(412) 62-85-46

Предложена адаптированная методика применения термофенологической номограммы для прогнозирования сроков развития колорадского жука в условиях Среднего Поволжья.

Ключевые слова: номограмма, колорадский жук, онтогенез, инсектицид, прогнозирование, картофель.

Картофель является важнейшей культурой разностороннего использования. В мировом производстве растительных продуктов питания картофель занимает четвертое место после риса, пшеницы, кукурузы. Для населения нашей страны картофель играет особую роль в обеспечении продовольствием, являясь особо ценным и незаменимым продуктом питания, высокоэффективным кормом для сельскохозяйственных животных, а также сырьем для пищевой промышленности [1].

Россия лидирует по посевным площадям и валовым сборам картофеля, уступая лишь Китаю. Валовый сбор картофеля в Российской Федерации за 2009 год составила 31,1 млн. тонн при средней урожайности клубней 14,3 т/га [13]. Одной из причин очень низкой урожайности является потеря потенциальной продуктивности растений вследствие поражения их вредными организмами, прежде всего колорадским жуком. Несмотря на значительные усилия и затраты со стороны отечественной Государственной службы карантина растений по принятию в течение многих лет жестких мер по внешнему и внутреннему карантину в отношении этого фитофага, с начала 50-х годов прошлого ве-

ка, когда были зафиксированы первые очаги в западных областях Украины и Калининградской области, он распространился почти по всей европейской части России, в том числе и Пензенской области [9].

В России производство картофеля все более концентрируется в частном секторе - преимущественно в личных подсобных хозяйствах населения, которые стали основными производителями товарной продукции. Если доля сельхозпредприятий и фермерских хозяйств в общем объеме производства картофеля составляет соответственно 10,0 и 6,0 %, то индивидуальных и личных подсобных хозяйств населения - 84,0 % [13].

В личных подсобных хозяйствах, как и в общественном секторе, наибольший вред картофелю наносит колорадский жук. Вредителя здесь собирают зачастую вручную либо применяют наиболее дешевые пи-ретроидные инсектициды (новые по экономическим соображениям игнорируют) и используют устаревшую опрыскивающую технику или вообще просто веник. Это, как правило, ведет к нарушению норм расхода пестицидов, кратности обработок и техники безопасности.

Нива Поволжья № 3 (20) август 2011 25