УДК 631.95:631.58

ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ В СИСТЕМЕ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

Рябцева Наталья Александровна
Донской государственный аграрный университет
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и мелиорации

Аннотация
В работе приведены результаты исследований за 2012-2013 гг. по оптимизации условий в системе основной обработки почвы при выращивании ярового ячменя. Изучаемые системы предусматривали вспашку (контроль) на 25-27 см; чизельную обработку на 38-40 см; мелкую мульчирующая на 12-14 см; и минимальную мульчирующую на 6-8 см. В варианте с мелкой мульчирующей обработкой почвы урожайность ярового ячменя достигал 4,5 т/га.

Ключевые слова: влагонакопление, засорение посевов., мульча, обработка, почва, урожайность, яровой ячмень


OPTIMIZATION OF CONDITIONS FOR BASIC SOIL CULTIVATION SYSTEM FOR CULTIVATION OF SPRING BARLEY

Ryabtseva Natalya Aleksandrovna
Don state agrarian university
candidate of science, associate professor of the department of agriculture and land improvement

Abstract
In the work the results of research for 2011-2013 for the optimization of conditions in the system growing spring barley. Operating system envisaged plowing (control) on 25-27 cm; chisel processing 38-40 cm; fine mulch on 12-14 cm and a minimum of mulch on 6-8 cm. In the variant with a shallow mulch tillage of spring barley yields reached 4,5 t/ha.

Рубрика: 06.00.00 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Рябцева Н.А. Оптимизация условий в системе основной обработки почвы при выращивании ярового ячменя // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 4. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/04/33875 (дата обращения: 30.09.2017).

Условия, складывающиеся при выращивании культур в севообороте, непосредственно зависят не только от нерегулируемых факторов, но и от регулируемых человеком. На Северном Кавказе в степной зоне недостаточного увлажнения проблема повышения продуктивности полевых культур была и остается актуальной. Этой проблемой занимались Авдеенко А.П., Фетюхин И.В., Черненко В.В., Еременко В.Н., Горячев В.Н., Чепец А.С.  и др. [1, 2, 3, 4,5].

Многие исследования проводились с учетом изучения отдельных культур и условий их выращивания. Своими исследованиями нами сделана попытка впервые в степной зоне неустойчивого увлажнения подойти комплексно к разработке систем основной обработки почвы под яровой ячмень в зернопаропропашном севообороте.

Для уточнения отдельных элементов технологии выращивания ярового ячменя нами использовался комплексный подход, который позволяет определить напряженность взаимосвязи факторов в агроценозе, оптимизировать и адаптировать условия выращивания  и стабилизировать повышение продуктивности культуры без дополнительных затрат. Это определяет актуальность темы исследований.

Изучая отечественную и зарубежную литературу, следует отметить, что нет единого мнения об оптимальной системе основной обработки почвы под яровой ячмень. Любая система должна быть увязана с ландшафтом, почвенно-климатическими условиями,  ресурсным потенциалом хозяйства, коньюктурой рынка и другими факторами, а также носить почвозащитный и ресурсосберегающий характер.

В связи с этим, нами сделана попытка оптимизировать условия основной обработки почвы под яровой ячмень в зернопаропропашном севообороте.

Исследования проводились в хозяйстве Родионово–Несветайского района Ростовской области в 2012-2013 гг. В исследованиях предусматривается размещение ярового ячменя по озимой пшенице при различных способах основной обработки почвы. Общая площадь под опытами – 3 га, по основным наблюдениям повторность 3-4-х кратная.

Схема опыта предусматривала следующие основные обработки почвы:

1. Вспашка (контроль) на 25-27см (ПН–4-35);

2. Чизельная на 38-40см (ПЧ-4);

3. Мелкая мульчирующая на 12-14см (АКП-2,5);

4. Минимальная мульчирующая на 6-8см (АКП-2,5).

Задачи исследований:

  • оптимизировать систему основной обработки почвы под яровой ячмень и ее влияние на фитосанитарное состояние почвы и посевов, водный режим, агрофизические свойства;

Сроки наблюдений и отбор опытных образцов почвы, растений для анализа  проводились в основные критические периоды жизни для агроценоза.

Почва на территории хозяйства представлена североприазовским черноземом, который является переходным от черноземных почв Русской равнины – к предкавказским, мощность гумусового горизонта А+В от 80 до100 см. Почва характеризуется удовлетворительными агрофизическими свойствами. В целом почва по плодородию, макро - и микроагрегатному составу, физико-химическим и агрохимическим свойствам благоприятна для выращивания ярового ячменя.

Погодные условия в годы проведения опытов отличались от средне многолетних показателей. Средняя температура воздуха превышала многолетний показатель на 1,4-1,5°С. Условия зимнего периода 2013 года были мягче, по сравнению с 2012 г. Однако в 2013 г. отмечено быстрое нарастание положительной температуры в весенний период. Лето 2013 г. было засушливыми, выпало 78,3 мм осадков. Следует отметить, что количество осадков в 2012-  2013 гг. было меньше по сравнению с многолетними показателями, на 34,5 мм. Средняя влажность воздуха в годы проведения опытов была ниже многолетней, в пределах 67–72 %. Наиболее низкая влажность воздуха была в 2012 г.

В основе мер по совершенствованию систем обработки почвы лежат принципы минимализации [6]. В условиях интенсивного земледелия минимализацию обра­ботки почвы   следует рассматривать как важнейшее условие сохранения потенциального плодородия и защиты почвы от эро­зии, улучшения баланса  гумуса,  уменьшения  потерь из  почвы питательных  веществ  и  влаги.

Однако минимализация обработки почвы приводит и негативным явлениям. Повышается засоренность, особенно многолетними сорняками, а при частых поверхностных и плоскорезных обра­ботках, при чередовании зерновых по зерновым растения пора­жаются корневыми гнилями; при безотвальных обработках затруднена заделка на оптимальную глубину органических удобрений, дернины многолетних трав, сидератов, что снижает их роль в окультуривании почвы и повышении урожайности; при длительной поверхностной обработке почвы из-за уплотнения подпахотных слоев снижается их водо- и воз­духопроницаемость, усиливается процесс дифференциации и «верхний тип» питания растений [7]. Это подтверждают наши исследования.

Установлено, что бессменная минимальная мульчирующая обработка почвы на 6-8 см и мелкая мульчирующая на 12-14 см способствовали разрыхлению верхнего слоя, но приводили к уплотнению слоя 20-40 см до критических значений. Так перед посевом плотность почвы на этих вариантах в слое 20-40 см составила 1,38 г/см³, а перед уборкой – 1,41г/см³. Это привело к снижению пористости до 44-46 %, ухудшило аэрацию почвы, что способствовало  слабой адаптивности растений, снижало водопроницаемость и влагонакопление почвы.

Необходимо учитывать и то, что в необработанной почве вертикальный воздухообмен может быть более активным, чем в обработанной, так как имеющиеся поры более прочные и ста­бильные. Это благоприятно влияет на рост корневой системы, усвоение питательных веществ удобрений и почвы.

Проведение разуплотняющей чизельной обработки обеспечивало оптимальные для нормального роста и развития растений свойства почвы.

Таким образом, способы основной обработки почвы оказали существенное влияние на плотность сложения, общую пористость пахотного слоя почвы.

Для сохранения и пополнения запасов почвенной влаги необходи­мо содержать верхний (0-5 см) слой почвы в мелкозернис­том состоянии (размер агрегатов от 0,5 до 3 мм), выровненным и сухим, а нижележащий – также в мелкозер­нистом и уплотненном до 1,3 г/см³ состоянии. Верхний сухой (мульчиру­ющий) слой уменьшает расход вла­ги на физическое испарение, улав­ливает атмосферные осадки даже малой интенсивности, уплотненный, нижележащий – понижает процесс конвекции и диффузии, “запирает” движение парообразной и пленочной влаги из нижних слоев почвы и служит хорошим проводником атмосферных осадков в нижние слои.

При отвальной вспашке попавшая в почву  влага, проникая в более глубокие слои, задерживается «плужной  подошвой» [8]. Это  приводит  к быстрому иссушению пахотного слоя, а в случае переувлажнения – к скоплению воды в его нижней части  и заплыванию почвы. При чизельной обработке на глубину до 38-40 см происходит разрушение «плужной подошвы», что способствует проникновению осадков в более глубокие слои почв.

Значение воды для жизни растений общеизвестно [9]. Все физиологические процессы в растении при его жизни протекают в зависимости от наличия влаги в почве [10]. В условиях неустойчивого увлажнения, урожай полевых культур находятся в прямой зависимости от наличия почвенной влаги. Эффективность мульчирующих обработок, создающих рыхлый слой из мелких комочков почвы и растительных остатков, с одновременным разуплотнением, определяется улучшением фильтрации и сокращением потерь влаги на испарение, что особенно важно в зоне неустойчивого увлажнения.

В вариантах с чизельной обработки запасы продуктивной влаги в весенний период в слое 0-100 см оказались выше, чем после вспашки. На фоне минимальной обработки влагонакопление снижалось на 22 мм.

Общеизвестно, что систематические минимальные, поверхностные и безотвальные обработки способствуют увеличению потенциальной засоренности почвы [13, 14]. Это подтверждают и наши опыты. Наибольшая потенциальная засоренность почвы была на фоне систематических мелких и минимальных мульчирующих обработок (96,1-119,6 тыс. шт/м²). Отвальная обработка почвы способствовала снижению потенциальной засоренности почвы.

Наши наблюдения показали, что засоренность посевов культур зависела от системы основной обработки почвы, фазы вегетации и метеорологических условий. Учет засоренности посевов проводили в гербакритические период ярового ячменя и перед уборкой.

Установлено, что на всех вариантах опыта засорение посевов было высоким, в связи с высокой потенциальной засоренностью пахотного слоя почвы. В течение вегетации наибольшее количество сорняков наблюдалось на фоне систематических мелких обработок почвы от 85 до 106 шт./м². Засорение было наименьшим на фоне вспашки 49 шт./м²  в начале вегетации и 56 шт./м² в конце.

Следует отметить, что к концу вегетации количество сорняков возросло по всем вариантам, и при этом возросла их масса в 2,5-3,8 раза. Применение гербицидов способствовало снижению вредоносности сорняков. К концу вегетации их количество и масса были незначительными до 10 шт/м² и до 0,15 г соответственно.

Постоянный рост цен на энергоносители ставит все более остро вопрос о ресурсосбережении [6]. Поэтому поиск путей и возможностей сокращения энергозатрат при производстве зерна с.-х. культур является одной из актуальных проблем. Решение ее может осуществляться путем экономически выгодного выбора системы основной обработки почвы.

Следует отметить, что засоренность почвы при минимальной и мелкой обработ­ках почвы была на 39-42 % выше, чем при отвальной обработке. Различия в засоренности почвы при разных способах обработки по­чвы обусловлены особенностями воздействием рабочих органов почвообрабатывающих орудий на по­чву. При культурной вспашке плугом верхний пяти санти­метровый слой почвы с осыпавши­мися семенами сорняков практи­чески равномерно распределяется в почве на глубину обработки. При обработ­ке почвы чизельным плугом на глу­бину 38-40 см только 20-25 % се­мян сорняков перемещаются в слой 5-40 см. При минимализации обработки почвы верхний пяти сантиметровый слой, в котором сосредоточена основная масса жизнеспособных семян сорняков, не  перемещается, что является одной из основных причин высокой засоренности  посевов сельскохозяйственных  культур, особенно в начале их вегетации при такой обработке. Многолетнее применение минимальной и мелкой обработок почвы в опыте: в сочетании с гербицидами способствует резкому уменьшению до  10-15 % исходного уровня засоренности почвы зачатками вегетативного размножения многолетних сорняков.

В наших опытах при основном обследовании ярового ячменя наибольшее распространение имели: малолетние сорняки – Марь белая, Кривоцвет полевой, Щетинник сизый, Амброзия полыннолистная, Горец птичий; многолетние – Пырей ползучий, Вьюнок полевой, Бодяк полевой, Амброзия многолетняя, Молочай лозный.

В посевах ярового ячменя потери урожая обусловлены также сложным комплексом взаимосвязей, между вредителем и растениями, и зависят от ряда причин: от степени повреждения растений, что обусловлено влиянием численности вредителя, вредоносности каждой особи, избирательной способности и от его распределения на растении; от компенсаторной реакции растения, зависящей от физиологического состояния, периода и кратности повреждений, повреждаемого органа [9].

Общеизвестно, что обработка почвы различными орудиями и на разную глубину оказывает заметное влияние не только на размещение пожнивно – корневых остатков и личинок насекомых по горизонтам почвы, но и на их вредоносность [11]. Наши исследования это подтверждают. Учет почвообитающих вредителей определяли перед посевом ярового ячменя.

В годы исследований ярового ячменя повреждали хлебная жужелица, пьявица, клоп черепашка, пилильщик и жук – кузька, а также почвообитающие вредители проволочники и личинки хрущей. Отвальная обработка почвы на глубину 25–27 см обеспечивала размещение большей части пожнивно – корневых остатков и личинок пилильщиков, проволочников и хрущей в нижних  слоях почвы (10–22 см). При чизельной обработке почвы около 40 % пожнивно – корневых остатков с личинками располагались в слое 0–10 см. Мелкая и минимальная обработки почвы также не способствовали сокращению вредных организмов.

Опытами установлено, что каждому периоду онтогенеза ярового ячменя сопутствовал определенный комплекс фитофагов, а наибольшая плотность наземных вредителей совпадала с фазой выхода в трубку.

Исследованиями установлено, что в значительной мере вредоносность вредных организмов зависела от способа основной обработки почвы. Размещение ярового ячменя по озимой пшеницы привело к увеличению вредоносности стеблевых пилильщиков, жужелиц и пьявиц в 2 раза, особенно не фоне минимальной обработки почвы. Это связано с тем, что основной вред наносит вредитель, оставшийся зимовать в стерне. Также потеря урожая происходит в результате повреждения колосьев клопом черепашкой и жуком – кузькой за счет снижения озерненности колосьев и массы зерен.

Наблюдения показали, что большой вред для растений получался при повреждении молодых всходов ярового ячменя стеблевыми пилильщиками в случае поражения главных стеблей. Повреждение главных стеблей до начала кущения обычно вызывало гибель всего растения. Это приводило к снижению густоты стояния растений. В период кущения повреждения отдельных стеблей ослабляли растения, что привело к уменьшению густоты продуктивного стеблестоя на посевах.

Ячмень поражается многими болезнями.  В годы исследований были отмечены –  корневые гнили, ржавчина и редко твердая и пыльная головня, были зафиксированы единичные колоски, пораженные пыльной и твердой головней.

Следует отметить, что сорняки способствовали массовому развитию болезней и вредителей. Улучшению фитосанитарного состояния посевов ярового ячменя способствует размещение его на фоне отвальной обработки почвы, позволяющее снизить эту напряженность.

Адаптивность ярового ячменя в условиях различных способов основной обработки почвы существенно отличалась. Это связано с различными условиями: агрофизическими показателями почвы, конкурентной способностью с сорными растениями и друг с другом за основные факторы (свет, воду, тепло, питательные вещества), распределением влаги и осадков и др.

Таблица 1. Урожайность ярового ячменя в 2012-2013 гг., т/га

Система обработки почвы

Озимая пшеница – яровой ячмень

Вспашка (контроль)

3,3

Чизельная

3,6

Мелкая мульчирующая

4,5

Безотвальная

3,9

Минимальная мульчирующая

2,9

НСР05

0,2

Анализ результатов исследований показал, что набольший выход зерна ярового ячменя  с1 гаотмечался при мелкой мульчирующей обработке почвы – 4,5 т/га. Минимальная обработка способствовала снижению урожайности до 2,9 т/га.

Проведенная технико-экономическая оценка затрат свидетельствует, что меньшие затраты на производство отмечаются при мелких и минимальных мульчирующих обработках на 6-8 и 12-14 см. Наиболее энергозатратной является отвальная обработка почвы – 10240 руб./га. Снижение затрат при мелких обработках почвы за счет экономии на ГСМ позволило повысить рентабельность производства (до 42 %).

При совокупности положительных воздействий на агрофизические свойства почвы, влагообеспеченность, агроэкологическую и фитосанитарную напряженность в севооборотных звеньях, энергосбережение и урожайность, оптимальной признать мелкую мульчирующую обработку почвы на 12-14 см под яровой ячмень.


Библиографический список
  1. Авдеенко А.П., Шестов И.Н., Мокриков Г.В. Влияние нормы высева на продуктивность ярового ячменя в условиях Ростовской области // Сельское, лесное и водное хозяйство. – Март 2014. – № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://agro.snauka.ru/2014/03/1338 (дата обращения: 08.04.2014).
  2. Фетюхин И.В. Влияние способов, глубины основной обработки почвы на обыкновенном черноземе и применения гербицидов на урожайность сахарной свеклы /  автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Персиановка, 1998.
  3. Калиниченко В.П., Шаршак В.К., Зинченко В.Е., Ладан Е.П., Зармаев А.А., Батукаев А.А., Черненко В.В., Илларионов В.В., Генев Е.Д. РОТАЦИОННЫЙ СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИПОЧВЕННОГО РЫХЛЕНИЯ /Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2013. № 85. С. 299-327.
  4. Акулова Т.В., Калиниченко В.П., Мальцев А.В., Еременко В.Н. Влияние гербицидных обработок на численность дождевых червей / Развитие инновационного потенциала Агропромышленного производства, науки и аграрного образования / ДГАУ, п. Персиановский, 2009. Т. 2.-С. 162-165
  5. Чепец С.А. ОТЗЫВЧИВОСТЬ СОРТОВ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ НА РАЗЛИЧНЫЕ УРОВНИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В ЮЖНОЙ ЗОНЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ / диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Донской государственный аграрный университет. п. Персиановский, 2008
  6. Рябцева Н.А., Квартин В.Н. Условия увлажнения и урожайность ярового ячменя в различных севооборотных звеньях // Проблемы борьбы с засухой. Материалы научно-практической конференции. Т.I. Ставрополь: Изд-во Ст ГАУ «АРГУС», 2005. С. 158-161.
  7. Рябцева Н.А. Адаптация ярового ячменя к условиям выращивания в различных севооборотных звеньях степной зоны неустойчивого увлажнения/ диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Донской Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства. п.Персиановский, 2007.
  8. Рябцева Н.А. Адаптация ярового ячменя к условиям выращивания в различных севооборотных звеньях степной зоны неустойчивого увлажнения/ автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Донской Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Рассвет, 2007.
  9. Рябцева Н.А. Адаптивность растений ярового ячменя к различным условиям в севооборотных звенья // Научная мысль Кавказа. Приложение. № 13 (97). – Ростов-на-Дону: Изд-во Северо-Кавказский научный центр высшей школы, 2006. С. 312-314.
  10. Рябцева Н.А. Агроэкологическая оценка севооборотных звеньев основных культур полевого севооборота степной зоны недостаточного увлажнения в условиях изменяющегося климата // Инновационные пути развития агропромышленного комплекса: задачи и перспективы. Донская аграрная научно-практическая конференция, посвященная 75-летию Ростовской области. г. Зерноград, 2012.
  11. Рябцева Н.А. Баланс органического вещества почвы в севооборотных звеньях // Интеграция науки, образования и бизнеса для обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации. Материалы международной научно-практической конференции. Том 2. п. Персиановский, 2010. С 100-103.


Все статьи автора «Рябцева Наталья Александровна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: