Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета 2020 № 3 (83)

УДК 631.51

Эффективность применения разных технологий возделывания при выращивании зерновых культур на залежных почвах в условиях Волго-Вятского региона

В.В. Ивенин^1,2, д-р с.-х. наук, профессор; А.В. Ивенин², канд. с.-х. наук; В.Л. Строкин¹, канд. с.-х. наук; К.В. Шубина¹, аспирантка; Н.А. Минеева¹, аспирантка

¹ ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА

² Нижегородский НИИСХ – филиал ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока

На территории Нижегородской области площадь залежных земель составляет около 600 тыс. га, которые требуют освоения и включения их в севооборот.

Главный принцип системы нулевой обработки почвы состоит в использовании происходящих в почве естественных процессов. В необработанной почве остаётся большое количество энтомофагов – насекомых, уничтожающих насекомых-вредителей, а также дождевых червей – естественных рыхлителей почвы. Поэтому сторонники No-till считают традиционную плужную обработку не просто ненужной, но и вредной [1, 2].

Непаханое поле глубоко пронизано миллиардами капилляров, оставшихся после корней однолетних растений или образовавшихся в результате жизнедеятельности дождевых червей и других организмов. По этим естественным каналам почву насыщает влага, а зимой она замерзает и разрывает каналы. Данный процесс составляет сущность природного рыхления, так называемого «дыхания» земли [2].

В основе No-till лежит защита почвы: посев производится по пожнивным остаткам с минимальным нарушением её структуры и без механического воздействия на грунт. Эти остатки образуют мульчирующий слой, тогда как при традиционной обработке солому запахивают на большую глубину, убирают с поля либо сжигают [3, 4].

При ресурсосберегающих технологиях после уборки урожая надземную часть оставшихся растений срезают мульчирователем, который измельчает их и покрывает почву защитным слоем. Он сохраняет влагу, защищает поле от солнца, водной, ветровой эрозии и пыльных бурь, а верхний пласт земли не разрушается [4, 5].

Целью настоящей работы является выявление известных и новых, более эффективных, ресурсосберегающих технологий возделывания при выращивании зерновых культур, предшественником которых служит залежь.

Соответственно данной цели были определены следующие задачи исследования:

– разработать технологические процессы относительно применяемой технологии возделывания;

– дать оценки результатам многолетних исследований по критериям: влажность почвы в слое 0 – 30 см в начале вегетации; плотность почвы в конце вегетации; засорённость зерновых культур в конце вегетации; урожайность зерновых культур в зависимости от технологии возделывания;

– дать экономическую оценку технологиям возделывания зерновых культур;

– определить эффективную и ресурсосберегающую технологию возделывания зерновых культур на основании сделанных выводов.

Исследование проводили на почвах хозяйства ООО «Агрофирма «Искра» Богородского района Нижегородской области.

Главная цель этого хозяйства – получение элитно-семеноводческой продукции, а именно семян зерновых и зернобобовых культур, картофеля, многолетних и однолетних трав, а также масличных культур.

Материал и методы исследования. Предшественником зерновых служила залежь.

Перед началом обработки почвы проводили опрыскивание гербицидом сплошного действия (глифосатом). Норма Торнадо 500 (изопропиламинная соль глифосата кислоты, 500 г/л кислоты) составляла 3 л/га [6, 7].

Были применены следующие варианты обработок:

1) традиционная технология: вспашка Джон Дирр 8 + плуг Rabe на глубину 21 см; дискование БДМ-6,4 на глубину 12 – 15 см; посев – Джон Дирр 8+ Rapid А600С [8 – 10];

2) технология Mini-till: дискование Джон Дирр 8 + БДМ-6,4 в 2 следа на глубину 12 – 15 см, посев Джон Дирр 8 + Rapid А600С [8 – 10];

3) технология No-till: опрыскивание почвы гербицидом сплошного действия и посев Gherardi [8 – 10].

Варианты обработок были представлены как на фоне с внесением минеральных удобрений, так и без внесения. В качестве минерального удобрения выступала аммиачная селитра нормой 100 кг/га.

Норма высева зерновых по всем технологиям составляла 200 кг/га.

Для посева использовались семена озимой пшеницы, яровой пшеницы, ячменя, овса, соответствующие требованиям посевного стандарта по ГОСТу Р – 2005 категории ОС элита. Протравливали семена следующими препаратами: Бункер (тебуконазол, 60 г/л) – 0,6 л/т, Табу (имидаклоприд, 500 г/л) – 0,4 л/т [6, 11, 12].

Срок посева озимой пшеницы – 05.09, срок посева яровых зерновых – 23.04.

Мероприятия по уходу за посевами зерновых культур по всем вариантам обработок включали: опрыскивание баковой смесью препаратов Балерина Микс (1 уп. на 35 га) (сложный 2-этилгексиловый эфир 2,4-Д кислоты, 410 г/л + флорасулам, 7,4 г/л и трибенурон-метил, 750 г / кг) + карбомид 16 кг/га [6, 7].

В хозяйстве почвы представлены светло-серым лесным легкосуглинистым по гранулометрическому составу массивом. Почвы малогумусированные, с повышенной кислотностью, средним содержанием калия и фосфора (по Кирсанову). Агрохимическая характеристика почвы представлена в таблице 1 [13].

Участки для проведения исследования были выровненные, имели систему лесных полос.

Метеорологические условия в годы исследования были приближены к средним многолетним данным как по осадкам, так и по температуре (ГТК = 1,1) [14]. ГТК был равен: в 2016 г. – 1,3; в 2017 г. – 1,1; в 2018 г. – 1,3; в 2019 г. – 1,4.

Результаты исследования. Влажность почвы в слое 0 – 30 см в начале вегетации зерновых культур представлена в таблице 2.

При возделывании озимой пшеницы как с внесением минеральных удобрений, так и без внесения увеличение влажности почвы в слое 0 – 30 см наблюдалось при использовании технологии Mini-till. Увеличение по сравнению с традиционной технологией на фоне с внесением минеральных удобрений составляло 2 %, а на фоне безе внесения минеральных удобрений при тех же условиях – на 19 %.

При возделывании яровой пшеницы увеличение влажности почвы в слое 0 – 30 см отмечалось при технологии Mini-till по сравнению с традиционной на фоне с внесением минеральных удобрений, прибавка составляла 13 %. На фоне без внесения минеральных удобрений увеличение влажности почвы отмечалось при традиционной технологии на 7 % по сравнению с технологией No-till на том же фоне.

При возделывании ярового ячменя как с внесением минеральных удобрений, так и без внесения увеличение влажности почвы в слое 0 – 30 см наблюдалось при использовании технологии No-till. По сравнению с традиционной технологией на фоне с внесением минеральных удобрений увеличение составляло 3 %, а на фоне без внесения – 14 %.

При возделывании овса на фоне внесения минеральных удобрений увеличение влажности почвы в слое 0 – 30 см наблюдалось при технологии No-till на 6 % по сравнению с традиционной технологией на том же фоне. На фоне без внесения минеральных удобрений увеличение влажности почвы в слое 0 – 30 см отмечалось при технологии Mini-till, в сравнении с технологией No-till увеличение составляло 6 %.

Результаты плотности почвы в конце вегетации представлены в таблице 3.

При возделывании озимой пшеницы наивысшая плотность отмечалась при технологии Mini-till на фоне с внесением минеральных удобрений, и при технологии No-till без внесения удобрений. По сравнению с традиционной технологией на фоне с внесением минеральных удобрений увеличение составляло 2 %, а без внесения – 5 %.

При возделывании яровой пшеницы наивысшая плотность отмечалась при технологии No-till на фоне как с внесением минеральных удобрений, так и без внесения. По сравнению с традиционной технологией на фоне с внесением минеральных удобрений увеличение составляло 1 %, а без внесения удобрений – 15 %.

При возделывании ярового ячменя наивысшая плотность выявлена при технологии Mini-till на фоне с внесением минеральных удобрений, а при технологии No-till – без внесения удобрений. По сравнению с традиционной технологией на фоне с внесением минеральных удобрений увеличение составляло 6 %, а без внесения – 12 %.

При возделывании овса наивысшая плотность отмечалась при технологии No-till на фоне как с внесением минеральных удобрений, так и без внесения. По сравнению с традиционной технологией на фоне с внесением минеральных удобрений увеличение составляло 6 %, а без внесения при той же технологии – 7 %.

Результаты фитосанитарного состояния – засорённости зерновых культур в конце вегетации представлены в таблице 4.

При возделывании озимой пшеницы наивысшая засорённость отмечалась при технологии No-till на фоне с внесением минеральных удобрений – 135 шт/м², в том числе многолетних – 67 шт/м², что всего в 3,9 раза больше, в том числе многолетних – в 2,9 раза больше, чем при традиционной технологии.

При возделывании яровой пшеницы наивысшая засорённость наблюдалась при технологии No-till на фоне без внесения минеральных удобрений – 195 шт/м², в том числе многолетних – 92 шт/м², что всего больше в 7 раз, в том числе многолетних больше в 4,6 раза, чем при традиционной технологии.

Аналогичная ситуация сформировалась при возделывании ярового ячменя: при технологии No-till засорённость на фоне без внесения минеральных удобрений составляла 190 шт/м², в том числе многолетних – 98 шт/м², или всего в 6,6 раза, в том числе многолетних – в 8,9 раза больше, чем при традиционной технологии.

При возделывании овса наивысшая засорённость отмечалась при технологии No-till на фоне без внесения минеральных удобрений – 128 шт / м², в том числе многолетних – 64 шт / м². Это было всего в 4,1 раза больше и в том числе многолетних – в 4,3 раза больше, чем при традиционной технологии.

Результаты количества разложившегося льняного полотна представлены в таблице 5.

При возделывании озимой пшеницы наибольшее количество разложившегося льняного полотна при технологии Mini-till на фоне с внесением минеральных удобрений было на 22 % больше, чем при традиционной технологии на том же фоне.

При возделывании яровой пшеницы наибольшее количество разложившегося льняного полотна при технологии No-till на фоне с внесением минеральных удобрений на 17 % больше, чем при традиционной технологии на том же фоне.

При возделывании ярового ячменя наибольшее количество разложившегося льняного полотна при технологии Mini-till на фоне с внесением минеральных удобрений было на 13 % больше, чем при традиционной технологии на том же фоне.

При возделывании овса наибольшее количество разложившегося льняного полотна при технологии No-till на фоне без внесения минеральных удобрений было на 17 % больше, чем при традиционной технологии на том же фоне.

Урожайность зерновых культур представлена в таблице 6.

При возделывании озимой пшеницы наибольшая урожайность отмечалась при традиционной технологии как на фоне с внесением минеральных удобрений, так и без внесения. Наивысшая урожайность при традиционной технологии на фоне с внесением минеральных удобрений составляла 2,98 т/га, или в 1,8 раза выше, чем при технологии No-till на том же фоне.

Наивысшая урожайность возделывания яровой пшеницы наблюдалась при традиционной технологии на фоне с внесением минеральных удобрений – 2,05 т/га, или в 1,2 раза выше, чем при технологии No-till на том же фоне.

Наивысшая урожайность возделывания ярового ячменя отмечалась при традиционной технологии на фоне с внесением минеральных удобрений – 2,04 т/га. Это было в 1,2 раза выше, чем при технологии No-till на том же фоне.

Наивысшая урожайность при возделывания овса отмечалась при традиционной технологии на фоне с внесением минеральных удобрений – 2,39 т/га, или это в 1,4 раза больше, чем при технологии No-till на том же фоне.

Энерго-ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в звене севооборота дали урожай ниже, чем при традиционной технологии [15].

Результаты анализа экономической эффективности представлены в таблице 7.

Самая высокая рентабельность установлена при использовании технологии No-till на фоне без внесения минеральных удобрений – 55,5 %, что превышало данные, полученные при традиционной технологии, в 3,4 раза, при технологии Mini-till – в 11,3 раза.

На фоне с внесением минеральных удобрений наибольшая рентабельность выявлена при технологии Mini-till – в 26,8 %, что превышало традиционную технологию в 2 раза, а технологию No-till – в 1,3 раза.

Выводы. Технология No-till снижает урожайность почти в 1,5 – 2 раза, как с внесением минерального удобрения, так и без внесения.

Наибольшая рентабельность наблюдалась при системе No-till на фоне без внесения минеральных удобрений и составляла 55,5 %.

Литература

1. Сёмин А.Н., Лысенко М.В. Формирование и функционирование организационно-экономического механизма воспроизводства технического потенциала зернового подкомплекса // Фундаментальные исследования. 2014. № 8 – 1. С. 151 – 155.

2. Павлов С.А., Попов А.С. No-Till – технологическая перспектива повышения продуктивности озимой пшеницы // Зерновое хозяйство России. 2017. № 5. С. 56 – 60.

3. Якимова Л.А. Эффективность ресурсосберегающих технологий в системе точного земледелия // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2017. № 9. С. 16 – 19.

4. Динамика и видовое разнообразие почвенного банка семян сорняков в ресурсосберегающих технологиях / М.П. Селюк, Е.Ю. Торопова, Г.Я. Стецов [и др.] // RJOAS. 2016. № 7 (55). С. 35 – 39.

5. Пахомов В.И., Рыков В.Б., Камбулов С.И. Результаты сравнительной оценки механизированных технологий возделывания зерновых культур // Зерновое хозяйство России. 2016. № 1. С. 58 – 62.

6. Система применения гербицидов в ресурсосберегающих технологиях возделывания зерновых культур / В.В. Немченко, А.С. Филлипов, А.А. Замятин [и др.] // Агро XXI. 2012. № 10. 12. С. 17 – 20.

7. Системы обработки чистого пара и продуктивность севооборота / А.П. Батудаев, Б.Б. Цыбиков, Т.В. Мальцева [др.] // Земледелие. 2011. № 5. С. 23 – 24.

8. Васюков П.П., Цыганков В.И., Кулик В.А. Система мульчирующей минимальной обработки почвы под озимую пшеницу // Земледелие. 2011. № 4. С. 19 – 20.

9. Труфанов А.М. Ресурсосбережение в технологии возделывания яровой пшеницы на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве // Вестник АПК Верхневолжья. 2018. № 2. С. 8 – 25.

10. Орсик Л. Состояние и перспективы развития механизации и технологий растениеводства России // Главный агроном. 2007. № 11. С. 3 – 7.

11. Косолапова А.И., Возжаев В.И., Лейних П.А. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы в зависимости от применения минеральных удобрений // Пермский аграрный вестник. 2017. № 3 (19). С. 76 – 79.

12. Гилев С.Д., Степных Н.В., Курлов А.П. Результаты изучения технологий производства зерна по нулевой системе обработки почвы в условиях лесостепного Зауралья // Аграрный вестник Урала. 2011. № 5 (84). С. 7 – 9.

13. Белкин А.А., Беседин Н.В. Влияние обработки почвы на агрофизические, агрохимические свойства почвы и урожайность зерновых культур // Вестник Курганской ГСХА. 2010. № 5. Т. 5. С. 54 – 57.

14. Сравнительная оценка различных технологий возделывания яровой пшеницы и их экономическая оценка в условиях Волго-Вятского региона / В.В. Ивенин, В.А. Ивенин, Н.А. Минеева [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 6 (80). С. 53 – 57.

15. Пискунова Х.А., Федорова А.В. Влияние азотного удобрения на урожайность и качество продовольственной яровой пшеницы // Вестник АПК Верхневолжья. 2018. № 3 (43). С. 14 – 16.

DOI 10.37670/2073-0853-2020-83-3-28-33

Аннотация

Опубликовано Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета 2020 № 3 (83), стр. 28-33