За годы исследований в стационарном опыте по изучению полевых севооборотов, начиная с 1990 г., сельскохозяйственные культуры подвергались различным типам засухи, таким, как ранне-весенняя, весенне-летняя, летне-осенняя, комбинированная и устойчивая [1 – 5]. Все эти типы засухи хорошо изучены и разработаны меры борьбы с ними. Однако в последние годы в связи с глобальными и локальными изменениями климата появился новый тип засухи, который характеризуется в весенне-летний период резкими перепадами среднесуточных температур воздуха, дефицитом тепла в ночные часы и жаркой погодой в дневные, с большим количеством дней с влажностью 30 % и ниже. В этих условиях даже при хороших запасах влаги в почве весной рост растений замедляется при нормальном их развитии.
Такой тип засухи принято считать холодной. Она в первую очередь заметно снижает урожайность озимых и ранних яровых зерновых культур и отмечалась в 2018/19 сельскохозяйственном году [6 – 8].
Материал и методы исследования. Объектом исследования являются полевые шестипольные севообороты, в которых изучаются зернопаропропашные, зернопаровые, почвозащитные и сидеральные севообороты. По чёрным кулисным парам размещаются озимые и яровая твёрдая пшеница, по почвозащитному и сидеральному парам–только яровая твёрдая пшеница. Последействие паров изучается на яровой мягкой пшенице, после её возделывания–кукуруза, просо и горох, по которым размещается мягкая пшеница. Замыкающей культурой севооборотов является ячмень.
Технология возделывания сельскохозяйственных культур – принятая для зоны. Методы исследования – рекомендации по изучению севооборотов.
Почва опытного участка–чернозём южный карбонатный малогумусный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое 0 – 30 см почвы составляет 3,2 – 4,0 %, подвижного фосфора – 1,5 – 2,5 мг, обменного калия – 30 – 38 мг на 100 г почвы.
По данным Оренбургского гидрометеоцентра, в зоне проведения исследования среднемноголетнее количество выпадения осадков за сельскохозяйственный год составляет 367 мм, за вегетационный период – 155 мм.
Результаты исследования. Схема опыта по севооборотам, возделываемые культуры в них и предшественники представлены в таблице 1.
1. Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от предшественника и фона питания в шестипольных севооборотах, ц с 1 га
Культура
Предшественник
Фон питания
удобренный
неудобренный
+ или–,ц с 1 га
среднее по двум фонам
Озимая рожь
пар чёрный кулисный
8,4
6,1
+2,3
7,2
Озимая пшеница
пар чёрный кулисный
7,2
5,6
+1,6
6,4
Яровая твёрдая пшеница
пар чёрный кулисный
4,6
3,3
+1,3
4,0
пар почвозащитный
4,7
4,8
-0,1
4,8
пар сидеральный
5,0
3,9
+1,1
4,4
озимые по чёрному пару
4,3
4,6
-0,3
4,5
Яровая мягкая пшеница
яровая твёрдая пшеница по парам
7,5
8,1
-0,6
7,8
кукуруза на силос
7,0
6,6
+0,4
6,7
просо
8,7
8,0
+0,7
8,4
горох
7,3
6,9
+0,4
7,2
Горох
яровая мягкая пшеница
9,1
10,2
-1,1
9,7
Просо
яровая мягкая пшеница
34,0
27,6
+6,4
30,8
Ячмень
яровая мягкая пшеница по кукурузе
16,0
10,6
+5,4
14,2
яровая мягкая пшеница по просу
15,0
12,1
2,9
14,0
яровая мягкая пшеница по гороху
15,8
15,0
+0,8
14,7
Кукуруза на силос
яровая мягкая пшеница
191,0
166,5
+24,5
178,7
Суданская трава
ячмень
209,0
160,0
+49,0
185,0
Овёс + горох
ячмень
108,0
67,0
+41,0
88,0
Примечание: средняя урожайность яровой мягкой пшеницы приводится после твёрдой пшеницы в последействии чёрного, почвозащитного и сидерального паров.
Под основную отвальную вспашку на глубину 25 – 27 см в паровом поле вносили минеральные удобрения в дозе Р 80 К 40 кг, под непаровые предшественники – N40 P40 кг д.в. на 1 га.
В сидеральном пару в качестве зелёного удобрения изучалась злаково-бобовая смесь (овёс + горох), в почвозащитном–суданская трава летнего срока посева.
Основным фактором, влияющим на урожайность озимых, ранних и поздних яровых и кормовых культур, в 2018/19 сельскохозяйственном году являлись погодные условия, которые были крайне неблагоприятными для них. Такие условия сложились в основном в вегетационный период, когда в мае и июне отмечался дефицит тепла в ночные часы и жаркая погода в дневные.
Резкие перепады среднесуточных температур воздуха в мае достигали от 1,0° до 32,6 °С, в июне – от 7,7 до 34,0 °С, сопровождаясь большим числом суховейных дней, которые составили соответственно 27 и 26. Кроме того, в июне, когда решалась судьба урожая, осадков выпало всего 6,0 мм. Сильнейшая засуха сопровождалась ветреной погодой и большими потерями почвенной влаги на физическое испарение.
В связи с резкими среднесуточными перепадами температуры воздуха, его влажности и атмосферного давления, несмотря на хорошие запасы влаги весной в почве, рост растений был очень замедлен по сравнению с нормальным их развитием. Такие погодные условия и явились основной причиной низкого урожая озимых и ранних яровых зерновых культур. Такой тип засухи мы относим к холодной.
Вторая половина лета была благоприятной для роста, развития и формирования урожая поздних зерновых и кормовых культур как по выпадению осадков, так и по температуре воздуха.
Для озимых уже в апреле сложились неблагоприятные погодные условия: среднесуточная температура колебалась от –3 °С до +21,6° с суховейными днями 14, такая закономерность продолжалась в мае и июне. В связи с этим сформировалась очень низкая урожайность, которая составила по озимой ржи на удобренном фоне 8,4 ц, неудобренном–6,1, озимой пшенице соответственно 7,2 и 5,6 ц с 1 га.
Самая низкая урожайность из ранних яровых зерновых культур получена по яровой твёрдой пшенице, несмотря на лучшие её предшественники. В среднем по двум фонам питания она составила по чёрному пару 4,3 ц, почвозащитному – 4,8, сидеральному – 4,4 и после озимых по чёрному пару – 4,5 ц с 1 га.
Урожайность яровой мягкой пшеницы в последействии паров также была одинаковой, в среднем 7,8 ц с 1 га. Из непаровых предшественников яровой мягкой пшеницы наибольшая урожайность отмечена по просу – 8,4 ц, после кукурузы на силос и гороха – соответственно 6,7 и 7,2 ц с 1 га. Из ранних яровых культур горох сформировал урожайность 9,7 ц с 1 га.
Предшественники ячменя в последействии кукуруза, просо и горох оказались равноценными, урожайность получена соответственно 14,2; 14,0 и 14,7 ц с 1 га.
В результате обильного выпадения осадков – 105 мм в июле и благоприятных погодных условий в августе урожайность проса составила на удобренном фоне 34,0 ц, неудобренном–27,6 ц с 1 га.
В условиях весенне-летней засухи реакция культур на удобренный фон была неоднозначной. Эффекта от применения минеральных удобрений под яровую твёрдую и мягкую пшеницу не отмечено, горох на удобренном фоне снизил урожайность на 1,1 ц с 1 га вследствие своих биологических особенностей.
При абсолютно низкой урожайности озимых прибавка в зерне озимой ржи составила от удобренного фона 2,3 ц, озимой пшеницы – 1,6 ц с 1 га.
Существенная прибавка зерна ячменя получена в последействии кукурузы на силос от удобренного фона 5,4 ц с 1 га, в последействии проса – 2,9 ц с 1 га. В результате обогащения почвы биологическим азотом в посевах гороха прибавка зерна от применения удобрения составила всего 0,8 ц с 1 га.
Наибольшая отдача от удобрений отмечена по просу – 6,4 ц зерна с 1 га. Из-за продолжительного воздействия весенне-летней засухи на кормовые культуры самая низкая урожайность сформирована злаково-бобовой смесью: на удобренном фоне – 108, неудобренном – 67 ц с 1 га зелёной массы.
Во второй половине лета отмечались благоприятные погодные условия для суданской травы и кукурузы на силос. Урожайность этих культур составила на удобренном фоне 209 и 191 ц, неудобренном – 160 и 166 ц с 1 га зелёной массы соответственно.
Прибавка в зелёной массе от применения удобрений по злаково-бобовой смеси была равна 41,0 ц, по кукурузе на силос – 24,5 и суданской траве – 49,0 ц с 1 га.
Выводы. Анализ погодных условий за последние 30 лет стационарных исследований показывает, что начиная с 2009 г. в Оренбургской области участились засухи и появился новый тип засухи, характеризующийся резкими среднесуточными перепадами температурами в весенне-летний период от 2 – 3 °С до 30 – 35 °С, влажностью воздуха от 100 до 30 % и ниже, атмосферным давлением до 15 – 20 ед. рт. ст. Такие изменения в погоде создают стрессовую ситуацию для растений, всего живого мира, в том числе и человека.
В этих условиях рост растений замедляется, что приводит к существенному снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Такой тип засухи принято считать холодной. По этой причине урожайность озимой ржи и пшеницы в среднем по двум фонам питания составила 7,2 и 6,4 ц с 1 га, яровой твёрдой пшеницы по паровым предшественникам – до 4,8 ц, яровой мягкой пшеницы – до 7,8 ц в их последействии, по кукурузе, просу и гороху – от 6,7 до 8,4 ц с 1 га, гороха – 9,7 ц и ячменя – до 14,7 ц с 1 га.
Благодаря благоприятным погодным условиям второй половины лета просо сформировало урожайность 30,8 ц с 1 га, кукуруза на силос – 178,7 и суданская трава – 185,0 ц с 1 га зелёной массы.
Из всех изучаемых культур существенную прибавку от применения удобрений показали ячмень, просо и кормовые культуры.
В условиях весенне-летней засухи роль предшественников практически отсутствует, особенно при размещении по ним яровой твёрдой, мягкой пшеницы и ячменя.
Литература
1. Шульмейстер К.Г. Борьба с засухой и урожай. М.: Агропромиздат, 1988. 263 с.
2. Максютов Н.А., Тихонов В.Е. Повышение устойчивости земледелия в условиях засух // Земледелие. 1999. № 5. С. 26 – 27.
3. Засуха в Оренбуржье и меры борьбы с ней / Н.А. Максютов, В.М. Жданов, В.Ю. Скороходов [и др.] // Земледелие. 2013. № 8.
4. Типы засухи в Оренбуржье меры борьбы с ней / Н.А. Максютов, В.М. Жданов, В.Ю. Скороходов [и др.] // Вестник мясного скотоводства. 2013. № 3. С. 121 – 123.
5. Максютов Н.А., Скороходов В.Ю., Митрофанов Д.В. Засуха 2009 – 2010 годов в Оренбуржье // Наука и образование: Научно-практический журнал Западно-Казахстанского аграрно-технического университета им. Жангирхана. Казахстан. 2012. № 3. С. 20 – 24.
6. Митрофанов Д.В. Агроэкономическая и биоэнергетическая оценка шестипольных севооборотов в засушливых условиях Оренбургской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 2 (76). С. 20 – 24.
7. Урожайность сельскохозяйственных культур в условиях засухи степной зоны Южного Урала / Н.А. Максютов, А.А. Зоров, В.Ю. Скороходов [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 5 (79). С. 20 – 23.
8. Максютов Н.А. Эффективность внесения минеральных удобрений под кормовые культуры на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья в условиях засухи // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 6 (80). С. 96 – 98.
_________________
* Исследование выполнено в соответствии с планом НИР на 2018 – 2020 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН № 0761-2020-0003.
№ 4 (84)
