Russian Federation
The purpose of the study is to assess the impact of basic tillage in the cultivation of agricultural crops. In 2008–2020 a fi experiment was carried out in the cultivation of agricultural crops (annual grasses – peas with oats; spring wheat) according to the options for the main tillage in the crop rotation annual grasses for green mass (peas with oats (occupied fallow) – spring wheat – spring wheat) on the experimental fi of the Northern TransUrals, Uteshevo village of the Tyumen Region. The soil is represented by leached chernozem of heavy loamy granulometric composition. Variants of experience in the cultivation of annual grasses and spring wheat second after the occupied fallow: 1) moldboard cultivation (ploughing, 20–22 cm); 2) moldboard cultivation (ploughing, 12–14 cm); 3) moldboardless cultivation (hoeing, 20–22 cm); 4) moldboardless cultivation (hoeing, 12–14 cm); 5) differentiated cultivation (20–22 cm); 6) differentiated cultivation (12–14 cm); 7) without main cul- tivation (zero cultivation) since 1975; 8) without basic cultivation (zero cultivation) since 2008. When cultivating spring wheat, the fi after an occupied fallow, the depth of cultivation is 28–30 and 14–16 cm, respectively. The experiment was repeated three times. A variety of spring wheat was cultivated – Novosibirskaya 31; oats – Otrada, peas – Yamal (annual herbs). Accounting for the yield of spring wheat was carried out according to the variants of the experiment in the phase of wax ripeness with the conversion to 100 % purity and 14 % grain moisture; annual grasses in the budding phase of peas were mowed and the green mass was weighed. Con- version into fodder units was made using the coeffi – 0.40 (annual grasses) and 1.18 (spring wheat); in grain units – 0.14 (annual grasses) and 1.00 (spring wheat). It was revealed that the cultivation of agricultural crops in the Tyumen Region is more effi at the depth of the main cultivation of 28–30/20–22 cm than when the soil is cultivated by 14–16/12–14 cm. Minimization and rejection of the main tillage leads to a decrease in the yield of cultivated agricultural crops in the crop rotation annual grasses – spring wheat – spring wheat, which is refl in the output of fodder and grain units as a single crop, and in the crop rotation as a whole. In the Tyumen Region, in the cultivation of agricultural crops, differentiated basic tillage shows an advantage over moldboard and nonmoldboard cultivation.
annual grasses, spring wheat, crop rotation, basic tillage, tillage techniques, yield, yield of grain units, yield of feed units.
-
Введение. Возделывание сельскохозяйствен- ных культур по традиционной технологии связано с высоким расходом антропогенной энергии на вспашку и последующие операции, и есть необ- ходимость поиска альтернативных агроприемов. Уменьшение глубины обработки почвы и приме- нение прямого посева (No-till) радикально сокра- щает энергозатраты, но приводит к переуплотне- нию почвы и усложняет борьбу с сорняками, что требует обязательного использования гербици- дов при возделывании культур [1–3].
В современных условиях ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур, несмотря на более высокую эффектив- ность по сравнению с традиционными, применяют- ся на незначительных площадях. Лишь экономиче- ски сильные хозяйства приобретают и используют новые высокопроизводительные почвообрабаты- вающие орудия, посевные комплексы, удобрения и другие средства химизации [4].
Пшеница как продовольственная культура – один из основных источников энергии для чело- века и животных. Значение ее как мировой куль- туры будет непрестанно возрастать, поскольку она представляет собой питательную и эконо-
мически выгодную продовольственную культу- ру, которую можно выращивать в очень разно- образных условиях. Яровая пшеница по-разному реагирует на агротехнические приемы. Основное условие получения высокого урожая – это пра- вильная агротехника. В системе мер, направ- ленных на повышение урожайности сельскохо- зяйственных культур, важная роль принадлежит обработке почвы, которая является одним из старейших технологических комплексов в зем- леделии. Пройдя длинный путь развития от при- митивной формы до современных интенсивных приемов, она осталась самым значительным, самым трудоемким и самым проблематичным элементом системы земледелия. Первостепен- ная роль в обработке пахотных почв отводится основной обработке [5, 6]. В настоящее время остро стоит вопрос о сохранении и повышении плодородия почв, получении стабильно высо- кой и качественной продукции растениеводства [7–8], предлагаются различные пути ресурсосбе- режения [9–12].
Цель исследования: оценка влияния основ- ной обработки почвы при возделывании сельско- хозяйственных культур.
Объекты и методы исследования. В 2008– 2020 гг. проведен полевой опыт при возделыва- нии сельскохозяйственных культур (однолетние травы – горох с овсом; яровая пшеница) по ва- риантам основной обработки почвы в севооборо- те: однолетние травы на зеленую массу (горох с овсом (занятый пар) – яровая пшеница – яровая пшеница) на опытном поле ГАУ Северного За- уралья, с. Утешево Тюменской области. Почва представлена черноземом выщелоченным тяже- лосуглинистого гранулометрического состава.
Варианты опыта при возделывании однолет- них трав и яровой пшеницы второй после заня- того пара:
-
Отвальная обработка (вспашка, 20–22 см).
-
Отвальная обработка (вспашка, 12–14 см).
-
Безотвальная обработка (рыхление, 20–22 см).
-
Безотвальная обработка (рыхление, 12–14 см).
-
Дифференцированная обработка (20–22 см).
-
Дифференцированная обработка (12–14 см).
-
Без основной обработки (нулевая обработ- ка) с 1975 г.
-
Без основной обработки (нулевая обработ- ка) с 2008 г.
-
При возделывании яровой пшеницы первой после занятого пара глубина обработки соответ- ственно 28–30 и 14–16 см.
Повторность опыта трехкратная. Возделыва- ли сорт: яровой пшеницы – Новосибирская 31; овса – Отрада; гороха – Ямальский (однолетние травы).
Объекты и методы исследования. В ис- следовании использовали следующие методы: учет урожайности яровой пшеницы проводили по вариантам опыта в фазу восковой спелости с переводом на 100 % чистоту и 14 % влажность зерна; однолетние травы в фазу бутонизации гороха скашивали и взвешивали зеленую мас- су. Перевод в кормовые единицы осуществляли с помощью коэффициентов – 0,40 (однолетние травы) и 1,18 (яровая пшеница); в зерновые еди- ницы – 0,14 (однолетние травы) и 1,00 (яровая пшеница).
Результаты исследования и их обсужде- ние. В Тюменской области в структуре посевных площадей однолетние травы из кормовых куль- тур и яровая пшеница из зерновых занимают первое место [13].
По результатам многолетних исследований (2008–2020 гг.) возделывание однолетних трав по- казало, что наибольшая урожайность получена по вариантам обработки почвы на 20–22 см и отме- чена дифференцированная обработка (20–22 см),
где урожайность составила 15,63 т/га с превыше- нием над контролем 0,92 т/га и над безотвальной обработкой на 0,98 т/га.
Уменьшение глубины обработки почвы при- вело к снижению урожайности на 2,14 т/га по отвальной обработке, на 2,46 и 2,55 т/га – по дифференцированной основной обработке поч- вы. По нулевой обработке почвы урожайность однолетних трав ниже контроля на 4,71–6,44 т/га. За 13 лет исследования наибольшая (3,61 т/га) урожайность яровой пшеницы первой после занятого пара получена по дифференциро- ванной обработке почвы (28–30 см), что выше от- вальной обработки (28–30 см, контроль) на 0,26 т/га
и безотвальной на 0,43 т/га.
Минимизация обработки почвы привела к снижению урожайности на 0,38 т/га по отвальной обработке, на 0,33 по безотвальной и на 0,45 т/га по дифференцированной обработке. На вариан- тах без основной обработки почвы урожайность пшеницы ниже контроля (вспашка, 20–22 см) на 1,01–1,39 т/га.
Урожайность пшеницы второй после заня- того пара по отвальной обработке составила 3,05 т/га, по дифференцированной обработке пре- вышала контроль на 0,14 т/га, по безотвальной (20–22см)–нижена0,10т/га.Вариантымелкойобра- ботки(12–14см)сформировалиурожайностьнижена 0,29 т/га по отвальной, на 0,32 т/га по безотвальной и на 0,37 т/га по дифференцированной обработкам. Урожайность вариантов без основной обработки ниже контроля на 0,87–1,23 т/га. Необходимо от- метить, что более длительный отказ от основной обработки приводит к большему снижению урожай- ности. Так, урожайность пшеницы по нулевой обра- ботке с 1975 г. ниже на 0,36 т/га нулевой обработки с 2008 г.
Возделывание яровой пшеницы первой по занятому пару и более глубокая обработка по- чвы способствуют более высокой урожайности по сравнению с размещением пшеницы по пше- нице, т. е. урожайность первой пшеницы выше второй на 0,30 т/га по отвальной обработке (конт- роль), на 0,23 т/га по безотвальной, на 0,42 т/га по дифференцированной обработке (28–30/20– 22 см). По вариантам мелкой обработки урожай- ность второй пшеницы ниже первой на 0,21 т/га по отвальной, на 0,22 т/га по безотвальной и на 0,34 т/га по дифференцированной обработ- кам. По нулевым обработкам почвы разница по урожайности между первой и второй яровой пшеницей в севообороте (однолетние травы – яровая пшеница – яровая пшеница) составила 0,14–0,16 т/га.
Выход кормовых единиц показывает в целом эффективность возделываемых культур по сево- обороту в зависимости от изучаемых вариантов. При возделывании сельскохозяйственных куль- тур однолетние травы показали больший выход кормовых единиц. Наибольшим выходом кормо- вых единиц 4,76 т/га характеризовался вариант
дифференцированной обработки почвы, что пре- вышает отвальную обработку на 0,28 т к. ед/га, безотвальную на 0,40 т к. ед/га (табл. 1).
Минимизация и отказ от основной обработки почвы приводит к снижению выхода кормовых единиц возделываемых культур и по севооборо- ту в целом.
Таблица 1
Выход кормовых единиц возделываемых культур в севообороте, т/га, 2008–2020 гг.
|
Основная обработка почвы |
Однолетние травы |
Яровая пшеница первая |
Яровая пшеница вторая |
По севообороту |
|
1. Отвальная, 28–30/20–22 см (контроль) |
5,89 |
3,95 |
3,60 |
4,48 |
|
2. Отвальная, 14–16/12–14 см |
5,03 |
3,50 |
3,26 |
3,93 |
|
3. Безотвальная, 28–30/20–22 см |
5,86 |
3,75 |
3,48 |
4,36 |
|
4. Безотвальная, 14–16/12–14 см |
4,88 |
3,36 |
3,10 |
3,78 |
|
5. Дифференцированная, 28–30/20–22 см |
6,25 |
4,26 |
3,76 |
4,76 |
|
6. Дифференцированная, 14–16/12–14 см |
5,23 |
3,73 |
3,33 |
4,10 |
|
7. Без основной обработки с 1975 г. (нулевая) |
3,31 |
2,31 |
2,15 |
2,59 |
|
8. Без основной обработки с 2008 г. (нулевая) |
4,00 |
2,76 |
2,57 |
3,11 |
За годы исследования (2008–2020) выход зер- новых единиц по вариантам обработки почвы на 28–30/20–22 см превышал мелкие обработки (14– 16/12–14 см) на 0,32 т/га по отвальной обработ- ке, 0,33 т/га по безотвальной и на 0,40 т/га зерно- вых единиц по дифференцированной обработке
(табл. 2). По вариантам без основной обработки выход зерновых единиц ниже контроля (отваль- ная обработка, 28–30/20–22 см) на 1,37–1,89 т/га, а более длительный отказ от основной обработ- ки почвы приводит к снижению продуктивности, в данном случае на 0,52 т зерновых ед/га.
Таблица 2
Выход зерновых единиц возделываемых культур в севообороте, т/га, 2008–2020 гг.
|
Основная обработка почвы |
Однолетние травы |
Яровая пшеница первая |
Яровая пшеница вторая |
По сево- обороту |
|
1. Отвальная, 28–30/20–22 см (контроль) |
2,06 |
3,35 |
3,05 |
2,82 |
|
2. Отвальная, 14–16/12–14 см |
1,76 |
2,97 |
2,76 |
2,50 |
|
3. Безотвальная, 28–30/20–22 см |
2,05 |
3,18 |
2,95 |
2,73 |
|
4. Безотвальная, 14–16/12–14 см |
1,71 |
2,85 |
2,63 |
2,40 |
|
5. Дифференцированная, 28–30/20–22 см |
2,19 |
3,61 |
3,19 |
3,00 |
|
6. Дифференцированная, 14–16/12–14 см |
1,83 |
3,16 |
2,82 |
2,60 |
|
7. Без основной обработки с 1975 г. (нулевая) |
1,16 |
1,96 |
1,82 |
1,65 |
|
8. Без основной обработки с 2008 г. (нулевая) |
1,40 |
2,34 |
2,18 |
1,97 |
Выводы. Многолетнее исследование (2008– 2020 гг.) показывает, что возделывание сель- скохозяйственных культур в Тюменской области более эффективно при глубине основной обра-
ботки 28–30/20–22 см, чем при обработке почвы на 14–16/12–14 см.
Минимизация и отказ от основной обработки почвы приводит к снижению урожайности воз- делываемых сельскохозяйственных культур в
севообороте: однолетние травы – яровая пшени- ца – яровая пшеница, – что отражается на выхо- де кормовых и зерновых единиц.
В Тюменской области при возделывании сельскохозяйственных культур дифференциро- ванная основная обработка почвы показывает преимущество над отвальной и безотвальной обработками.
1. Boykov V.M., Vorotnikov I.L., Narushev V.B., Starcev S.V. Obosnovanie celesoobrazno- sti ispol'zovaniya polosovoy (STRIP-TILL) obrabotki pochvy v usloviyah Stepnogo Povolzh'ya // Agrarnyy nauchnyy zhurnal. 2019. № 10. S. 99–104.
2. Akinchin A.V. Nakoplenie kornevoy massy goroha v zavisimosti ot sposoba osnovnoy obrabotki pochvy i udobreniy // Vestnik Kur- skoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2014. № 7. S. 55–56.
3. Allen H.P. Pryamoy posev i minimal'naya obrabotka pochvy. M.: Agropromizdat, 1985. 208 s.
4. Chebochakov E.Ya., Murtaev V.N. Effektiv- nost' pochvozaschitnoy sistemy zemledeliya v usloviyah osvoeniya zalezhnyh zemel' v Prieniseyskoy Sibiri // Vestnik KrasGAU. 2020.№ 4. S. 66–73.
5. Ivchenko V.K., Mihaylova Z.I., Filippov A.G., Kokin S.V. Vliyanie resursosberegayuschih teh- nologiy osnovnoy obrabotki pochvy na zaso- rennost' posevov yarovoy pshenicy // Vestnik KrasGAU. 2020. № 3. S. 35–43.
6. Edimeichev Yu.F., Beketova O.A. Agroekolo- gicheskie osnovy optimizacii sistemy ob- rabotki pochvy v Krasnoyarskom krae: ucheb. posobie. Krasnoyarsk, 2019. 200 s.
7. Apazhev A.K., Shekihachev Yu.A., Hazhmetov L.M. i dr. Innovacionnye tehnologicheskie i teh- nicheskie resheniya po povysheniyu plodorodiya pochv v usloviyah sklonovyh erodirovannyh chernozemnyh pochv yuga Rossii. Nal'chik, 2018. 264 s.
8. Voloshenkova T.V. Resursosberegayuschie teh- nologii i ustoychivost' pochv k deflyacii v agrolesolandshaftah yuga Rossii // Novosti nauki v APK. 2018. № 1 (10). S. 28–32.
9. Halilov Sh.M., Zhuk A.F., Halilov M.B. Re- zul'taty sravnitel'noy ocenki tehnologiy obrabotki pochvy // Sovremennye tehnolo- gii i dostizheniya nauki v APK: sb. nauch. tr. vseros. nauch.-prakt. konf. Mahachkala, 2018. S. 160–165.
10. Okunev G.A., Kuznecov N.A., Lukovcev A.V. Aspekty razvitiya resursosberegayuschih teh- nologiy v zemledelii // APK Rossii. 2019. T. 26, № 4. S. 553–557.
11. Temirova S.H. Resursosberegayuschie tehno- logii obrabotki pochvy kak faktor povyshe- niya effektivnosti ispol'zovaniya resursov sel'skohozyaystvennyh predpriyatiy v uslo- viyah innovacionnogo razvitiya // Zakonomer- nosti razvitiya regional'nyh agroprodo- vol'stvennyh sistem. 2019. № 1. S. 101–105.
12. Ryabceva N.A., Aleksa A.M., Suhov D.A. Eko- nomicheskaya celesoobraznost' pochvozaschit- noy tehnologii vozdelyvaniya kul'tur v zone nedostatochnogo uvlazhneniya. 2020. № 8. S. 34–42.
13. Abramov N.V., Akimova Yu.A., Baksheev L.G. i dr. Sistema adaptivno-landshaftnogo zem- ledeliya v prirodno-klimaticheskih zonah Tyumenskoy oblasti. Tyumen': Tyumenskiy iz- datel'skiy dom, 2019. 472 s.
