В современных условиях меняются многие функции обработки почвы. В результате внедрения в производство высокоэффективных гербицидов отпало необходимости в проведении механических обработок с целью борьбы с сорняками, что обеспечивает экономию материальных средств, а такие времени за счета уменьшения сроков выполнения полевых работ[1,2,3]
Мульчирующая обработка, преследующая цель сохранять на поверхности почвы возможно большее количество стерни, используется в аналогичных районах США и Канады уже с конца 30-х годов[4].
В настоящее время и в Казахстане на основе диверсификации растениеводства получают распространение более экономичные технологии с элементами минимализации, которые призваны обеспечивать снижение энергетических затрат и рациональное использование атмосферных осадков и плодородия почвы [5, 6].
Целью научных исследований явилась сравнительная оценка минимальной и нулевой технологии обработки темно-каштановой почвы в сухостепной зоне
при возделывании зернобобовых культур.
При этом ставились следующие задачи:
— изучить влияние разных технологий возделывания зернобобовых культур на накопление и рациональное использование влаги, плотность и агрегатный состав темно-каштановой почвы;
— выявить видовой состав и дать количественную оценку сорного компонента агрофитоценозов;
— выявить влияние разных технологий возделывания зернобобовых культур на продуктивность зернобобовых культур;
— определить экономическую эффективность возделывания зернобобовых культур при разных технологиях.
Научные исследования проводились в четырехпольном плодосменном севообороте. Изучалась эффективность традиционной,минимальной и нулевой технологии возделывания зернобобовых культур. При традиционной технология возделывания проводилось послеуборочное рыхление на 22-25см Плоскорезом глубокорыхлителем ПГ-3-5, ранневесеннее боронование БМШ-15, предпосевная культивация ОП – 8. Минимальная технология включала послеуборочное рыхление чизельным рыхлителем РЧ-4 на глубину 23-25см, предпосевное внесение гербицида Раундап в норме 2 л/га за 7 дней до посева.
При нулевой технологии механические обработки были полностью исключены.За 7 дней до посева проводилось опрыскивание гербицидом Раундап в норме 2 л/га.
Посев гороха и нута на вариантах с традиционной и минимальной технологией проводился посевными комплексами «Джон-Дир 1836» со стрельчатыми лапами, а на нулевом варианте с анкерными сошниками.
По условиям увлажнения 2012год был острозасушливым. 2013 благоприятным.
Гидротермический коэффициент в среднем за вегетационный период составилсоответственн 0,43 — 0,9.
Теоретическим обоснованием применения минимальной и нулевой технологии является то обстоятельство, что хорошо окультуренные почвы имеют благоприятные для роста растений агрофизические свойства и не требуют дополнительной механической обработки. На почвах, равновесная плотность которых близка к оптимальной для возделывания большинства полевых культур, механическая обработка почвы выполняет в основном фитосанитарную роль, которая заключается в первую очередь в преодолении засоренности посевов.
Необходимость механических обработок определяется по разнице между естественной и оптимальной для роста культур плотностью почвы. В этих условиях большое значение имеют также функция обработки почвы, связанная с регулированием питания и заделкой удобрений. Многочисленными исследованиями, проведенными в разных зонах, установлено, что как очень рыхлое, так и очень плотное сложение почвы ухудшают условия жизни растений и ход биологических процессов в почве.
Исследования показали, что перед посевом культур по традиционной технологии плотность почвы слоя 0-30 см состовила 1,03-1,07 г/см3 (таблица 1).
Таблица 3 — Динамика плотности почвы в слое 0-20 см по вариантам опыта
|
Варианты |
Объемная масса, г/см3 | Скважность,% | |||
| перед посевом | перед уборкой | перед посевом | перед уборкой | ||
|
Горох |
|||||
| 1.Традиционная (контроль) | 1,07 | 1,23 | 59 | 53 | |
| 2. Минимальная | 1,19 | 1,25 | 55 | 52 | |
| Продолжение таблицы 1 | |||||
| 3. Нулевая | 1,21 | 1,31 | 54 | 50 | |
|
Нут |
|||||
| 1.Традиционная (контроль) | 1,03 | 1,21 | 61 | 54 | |
| 2. Минимальная 1 | 1,12 | 1,23 | 57 | 53 | |
| 3. Нулевая | 1,20 | 1,24 | 54 | 53 | |
При таком рыхлом сложении пахотного слоя почвы происходило интенсивное испарение влаги в предпосевной период, семена культурных растений при посеве заделывались в почву неравномерно, что явилось причиной недружных и изреженных всходов. Наиболее оптимальное сложение пахотный слой почвы имел по нулевой технологии обработки почвы. На этом варианте плотность почвы составила 1,24 г/см3, что способствовало лучшему сохранению влаги и более равномерной заделке семян гороха и нута при посеве.
В условиях сухостепной зоны, где достаточно часто проявляются эрозионные процессы важную роль играет агрегатный состав почвы, ее комковатость для надежной защиты почвенного покрова, Известно, что основными факторами, сдерживающими развитие дефляции являются комковатость поверхностного слоя почвы и наличие растительных остатков.
Наши исследования показали, что минимальная и нулевая технология по содержанию почозащитных агрегатов крупнее 1 мм в диаметре имели заметное преимущество и обеспечили более надежную защиту от дефляции. Разница с традиционной технологией составила 5,3 – 11,5 % в пользу нулевого варианта.При этом
количество пылеватой фракции было существенно меньше,чем на контроле.
Одним из ценных свойств почвенной структуры — это ее водопрочность. Минимизации технологии возделывания гороха и нута способствовала увеличение водопрочности почвенной структуры.
В условиях сухостепной зоны факторам, лимитирующим урожайность сельскохозяйственных культур является почвенная влага. Запасы ее здесь создаются исключительно за счёт атмосферных осадков, в основном, осенне-зимнего периода. Они, сосредотачиваясь в более глубоких слоях почвы, меньше подвержены испарению. Доля осенне-зимних осадков в степи составляет в среднем 42% с колебаниями от 23 до 64 %. На большое значение зимних осадков в регулировании водного режима почвы указывают Н. М. Бакаев [7].
Снегомерная съемка, проведенная вначале снеготаяния показала, что мощность снежного покрова на варианте с традиционной технологией составила в среднем 25,7 см с колебаниям от 20,2 до 32 см., при минимальной и нулевой технологии соответственно — 30,3 и 34,6 см.
Более мощный снежный покров на минимальном и нулевом вариантах способствовал наибольшему накоплению продуктивной влаги в метровом слое почвы. Перед посевом гороха и нута на этих вариантах содержалось соответственно 113 и 102 мм, что на 29 и 14 мм больше, чем при традиционной обработке почвы (таблица 2).
Таблица 8 — Динамика запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы в зависимости, мм (в среднем за 2012-2014 г.г.)
| Варианты | Перед посевом | В фазе
бутонизации
|
В фазе
цветения |
Перед уборкой* |
|
Горох |
||||
| 1. Традиционная | 88 | 67 | 82 | 55 |
| 2. Минимальная | 113 | 76 | 86 | 49 |
| 3. Нулевая | 102 | 77 | 84 | 51 |
| НСР05 | 8,7 | 9,2 | 6,9 | |
|
Нут |
||||
| 1. Традиционная | 94 | 60 | 88 | 67 |
| 2. Минимальная | 109 | 76 | 92 | 66 |
| 3. Нулевая | 113 | 74 | 89 | 69 |
| НСР05 | 7,3 | 10,9 | 8,3 | |
Аналогичная картина наблюдается и по нуту. Здесь разница составила 15 и 19 мм в пользу минимальной и нулевой технологии обработки почвы.Преимущество испытуемых технологий по запасам продуктивной влаги в метровом слое почвы сохраняется до фазы бутонизации зернобобовых культур. Следовательно минимизация технологии возделывания — эффективный агромелиоративный прием ,что крайне важно в сухостепной зоне .
Эффективная борьба с сорняками в посевах сельскохозяйственных культур остаётся одним из ключевых факторов, определяющих успешное внедрение в производство влагоресурсосберегающей технологии. Ряд исследователей считают, что как мелкая, так и безотвальная обработка способствует увеличению засоренности посевов. По их мнению, лучшим приемом обработки, позволяющим эффективно бороться с сорняками, является отвальная вспашка. Учет сорняков перед уборкой урожая показал, что полное и частичное исключение механических обработок почвы в опыте не привело к росту численности сорняков.
Видовой состав сорной растительности состоял из многолетних двудольных (бодяк полевой (cirsium arvense), вьюнок полевой (сonvolvulus arvensis), молочай лозный (еuphorbia virgata), однолетних двудольных (марь белая (сhenopodium album), липучка обыкновенная (lappula myosotis) и однолетних злаковых сорняков (овсюг обыкновенный (аvena fatua), куриное просо (еchinochloa crus galli), щетинник зеленый (Setaria viridis) . Соотношения многолетних сорняков к малолетним 1:3,0, двудольных к однодольным 1:2 Пред посевом гороха количество сорняков в среднем за годы проведения исследований составила 32,8 – 40,3 шт../м2, нута – 31,3 – 35,1 шт../м2, что соответствует средней степени засоренности В результате проведенных агротехнических и химических мероприятий перед уборкой гороха и нута засоренность посевов снизилась до 5,25 – 7,0 шт./м2,что значительно ниже экономического порога их вредоносности.
Технология возделывания культур, особенно, предпосевных и посевных работ, оказывает непосредственное влияние на дружность прорастания и полноту всходов. Семена гороха и нута на вариантах с минимальной и нулевой обработками при посеве посевным комплексом Джон — Дир, оборудованным долотообразными сошниками, заделывались более равномерно. Они имели хороший контакт с почвой, что способствовало дружному и более полному прорастанию их. Коэффициент вариации глубины заделки семян на нулевом варианте составил всего лишь 6,8 %. Наибольший разброс семян по глубине наблюдался при посеве сеялкой Джон — Дир со стрельчатыми сошниками на варианте с традиционной технологией ( коэффициент вариации 21,5 %).
В улучшении азотного питания растений большую роль играют азотофиксирующие клубеньковые бактерии, находящиеся на корнях зернобобовых культур. Однако нормальное функционирование их во многом зависит от влажности почвы.
В наших опытах на вариантах количество клубеньков на корнях гороха в расчете на одно растение варьировало в пределах 5,3 — 8,7 шт. Наблюдается тенденция снижения их активности на нулевом варианте, что, вероятно, связано с недостаточной аэрацией почвы.
Самым ценным свойством минимизации обработки почвы в зоне рискованного земледелия является сравнительно высокий урожай, особенно в чрезмерно засушливые годы. Она позволяет растениям более рационально использовать почвенную влагу и стабилизировать урожайность сельскохозяйственных культур культур. Так, на этом варианте прибавка урожая гороха и нута в сравнении с традиционной технологией возделывания составила 3,3 и 2,7 ц/га соответственно (таблица ).
Таблица 1 — Влияние минимизации обработки почвы на урожайность зернобобовых культур
|
Варианты |
Урожайность, ц/га |
Разница с контролем | |
| ц/га | % | ||
|
Горох |
|||
| Традиционная | 16,4 | — | — |
| Минимальная 1 | 19,7 | + 3,3 | + 20,1 |
| Нулевая | 18,8 | + 2,4 | + 14,6 |
| НСР05 | 0,36 | ||
|
Нут |
|||
| Традиционная | 13,3 | — | — |
| Минимальная 1 | 16,0 | + 2,7 | + 20,3 |
| Нулевая | 15,1 | + 1,8 | + 13,5 |
| НСР05 | 0,42 | ||
Неплохие результаты получены и по нулевой технологии. На этом варианте превышение урожайности культур по отношению к контролю составило 2,4 и 1,8 ц/га.
В условиях рыночной экономики особую актуальность приобретает экономическая оценка различных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
Общие затраты на производство гороха в расчете на 1 га по вариантам опыта составили от 24570 тенге на варианте с нулевой технологией до 26807 тенге на контроле с традиционной технологией. Затраты на возделывания нута оказались несколько выше, чем по гороху и составили 26440-30407 теге. Это связано с более высокой стоимостью семян нута в сравнении с горохом. В структуре затрат существенную долю при традиционной технологии составляют ГСМ, и амортизация. Доля этих статей в общих затратах 21,9 и 26% составляет. При нулевой технологии наибольшие затраты приходятся на пестициды – 33,8 %. При этом рентабельность производства зерна на вариантах с минимальной и нулевой технологией оказалась значительно выше, чем на варианте с традиционной технологией и составила соответственно 173,8; 129,8 и 140,1%
Ресурсосберегающие технологии, основанные на минимальной и нулевой обработках почвы, относятся к более сложным, чем классическая технология. Они требуют своевременного и качественного проведения полевых работ, строгого соблюдения севооборотов, наличие высокой энерговооруженности. Но и выгоды от внедрения ресурсосберегающей технологии совершенно очевидны: позволяет сохранить почвенное плодородие, повысить продуктивность полей значительно повысить эффективность земледелия в целом.
Выводы
1.Полное исключение механического воздействия на почву обусловило повышение объемной массы пахотного слоя до 1,24 — 1,32 г/см3. Такое сложение способствовало лучшему сохранению влаги и более равномерной заделке семян нута при посеве.
2.Минимальная и, особенно, нулевая обработка почвы за счет большего сохранения стерни способствовали более полному накоплению снега. На этих вариантах она составила соответственно 26,1 и 31,4 против18,3см при традиционной технологии обработки. Вследствие этого перед посевом яровой пшеницы наибольшее количество продуктивной влаги в метровом слое почвы содержалось на вариантах с минимальной и нулевой обработкой и составили 121,8 и 127,6 мм, что на 30,6-36,4мм мм больше, чем при традиционной технологии.
3.Лучшие условия роста и развития растений на варианте с предпосевной обработкой гербицидом без механического воздействия на почву обеспечили урожай нута. на 2,7 ц/га выше, чем при традиционной технологии. его возделывания.Неплохие результаты получены и почвы. Превышение урожайности нута по минимальной обработке в сравнении с контролем. составило 2,2 ц/га.
4.Наибольший чистый доход получен на вариантах с нулевой и минимальной технологиями и составил соответственно 55,5 и 50,6 тыс. тенге против 32,9 тыс.тенге на варианте с традиционной обработкой.
5.В условиях сухостепной зоны в годы с малым количеством осадков минимализа-
ция обработки почвы способствует более рациональному использованию природных и климатических ресурсов, предотвращает деградацию почв в результате эрозионных процессов и обеспечивает стабилню и повышенную урожайность нута.
Список литературы
1 Бакаев, Н. М. Почвенная влага и урожай.-*Алма-Ата,1975. – 135с.
2 Банькин В.А. Ресурсосберегающие технологии — будущее земледелия России // Земледелие.- 2006.- №1.- С.12-13.
3 Данкверт С.А., Орлова Л.В. Внедрение ресурсосберегающих технологий — стратегия развития зернового хозяйства //Земледелие. — 2003. — №1. — С.4-5.
4 Двуреченский В.И., Галевич С.И. Двуреченский В.И., Гилевич СИ. Новый прием в технологии обработки паров // Агроинформ. — 2007. — № 4. — С. 12-15.
5 Каскарбаев Ж.А.,Шахманов Б. Ресурсосберегающая технология возделывания гороха в засушливой степи Северного Казахстана //Матер.междуна. науч.-практ. конф.»Научнон обеспечение развития агропромышленного комплекса стран таможенного союза».- Астана, 2010. –
С. 166-170
6 Кирюшин В.И. Минимизация обработки почвы: перспективы и противор
речия //Земледелие.- 2006. — №5. — С.12-14.
7 Fenster C. R. Potential and problems of ecofarming in drier environments.-Proccedings of Great Plains Agricultural Coneil ,Nebraska, 1982. p. 55-58[schema type=»book» name=»СБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР В СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЕ» author=»Карипов Ренат Хазеевич ,Жумагулов Иглик Имангалтевич, Диденко Светлан Владимировна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-06-14″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.12.2014_12(09)» ebook=»yes» ]