Russian Federation
Russian Federation
631.5
The article presents the results of a comparative assessment of zonal soil conservation and zero tillage systems in the conditions of the moderately arid steppe of Northern Kazakhstan, on ordinary heavy loamy chernozome. As a result of the research, it was found that zero technology is not inferior in productivity to zonal soil protection technology. Under these soil and climatic conditions, an important criterion for choosing technology is the volumetric mass of the soil.
zonal soil conservation, zero tillage, soil tillage systems, spring wheat productivity
Актуальность. В современных рыночных условиях при постоянном повышении цен на горюче-смазочные материалы, новую почвообрабатывающую технику, удобрения и т. д. высокий интерес фермеров вызывают ресурсосберегающие, нулевые системы обработки почвы. Современные технологии достаточно хорошо обеспечены техникой. Существуют специальные сеялки, очесывающие жатки, системы для точного опрыскивания. При этом влияние ресурсосберегающей технологии на состояние почв Северного Казахстана изучено недостаточно полно. Нет чёткого обоснования преимущества нулевой технологии перед зональной почвозащитной системой обработки почвы.
Сказанное обусловило цель исследования как проведение сравнительной оценки зональной и нулевой технологий обработки почвы в условиях умеренно засушливой степи Северного Казахстана.
В пользу применения технологий прямого посева и No-till в Казахстане высказываются множество учёных. В результате применения технологии No-till, на чернозёмах южных, легкосуглинистых наблюдалось выравнивание урожайности зерновых культур по полям севооборота, было замечено снижение зависимости урожая от погодных условий в результате эффективного влагонакопления и влагосбережения. Плодородие почвы восстанавливалось за счёт снижения темпов минерализации [1; 2].
Из возможных недостатков при длительном применении нулевой технологии возможно повышение плотности почвы при длительном отказе от обработки. По данным Ставропольского ГАУ, при традиционной технологии плотность почвы перед посевом составила 1,23 г/см3, после уборки – 1,32 г/см3; при использовании прямого посева соответственно 1,33 и 1,39 г/см3. Учёные сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства под руководством А.И. Шевлягина определили, что в полевом эксперименте резкое повышение урожайности наблюдалось при уплотнении до 1,1 г/см3, дальнейшее уплотнение снижало продуктивность зерновых [3]. Анализ степени изученности нулевой технологии показал преимущества и недостатки отказа от механической обработки, установлено, что при выборе данной системы необходимо руководствоваться особенностями почвенно-климатических условий [4; 5; 6].
Условия, объекты и методы исследования. Для подзоны чернозёмов обыкновенных тяжелосуглинистых характерен континентальный тип климата с резкой изменчивостью температуры, влажности и других метеорических элементов в суточном и годовом ходе. Среднегодовое количество атмосферных осадков в пределах подзоны составляет 320-330 мм. Испаряемость значительно превышает выпадения атмосферных осадков, в итоге создаётся дефицит влаги. Метод исследования: полевой стационарный опыт. Нулевые фоны без обработки почвы закладывались с 2006 года. Делянки расположены методом расщеплённых делянок. Почвозащитная и нулевая системы обработки почвы сравниваются между собой на фоне зернопарового севооборота плодосменного типа, где культуры севооборота – делянки первого порядка, технологии – второго. Внутри каждой технологии делянки разделены на три варианта агрофона – контроль; N30; N30P20. Минимальный размер делянки 300м2, учётная площадь 100 м2.
В процессе исследования проводились учеты и наблюдения согласно методике опытного дела и рекомендациям, принятым в агрономии [7].
Обсуждение результатов. Расчёты Куйбышевского сельскохозяйственного института показали, что, если объёмная масса почвы превышает 1,20-1,23 г/см3, пор аэрации становится меньше. Поэтому, когда равновесная плотность почв не превышает 1,23 г/см3, газообмен не ухудшается даже без обработки почвы [8]. На основании этих данных предположим, что оптимальной плотность считается в диапазоне 1,10-1,23 г/см3.
Таблица 1 – Объёмная масса почвы перед посевом, г/см3,
среднее за 2021-2023 гг.
|
Технологии |
Глубина отбора проб |
Пшеница по предшественникам |
|
|||
|
Пшеница по пару |
Пшеница по гороху |
Пшеница по чечевице |
Пшеница по льну масличному |
Пшеница бессменно |
||
|
Почвозащитная |
0-10 |
1,02 |
1,05 |
1,07 |
1,10 |
1,12 |
|
10-20 |
1,12 |
1,15 |
1,14 |
1,16 |
1,18 |
|
|
20-30 |
1,16 |
1,22 |
1,24 |
1,26 |
1,26 |
|
|
0-30 |
1,10 |
1,14 |
1,15 |
1,17 |
1,19 |
|
|
Нулевая |
0-10 |
1,05 |
1,08 |
1,08 |
1,12 |
1,14 |
|
10-20 |
1,14 |
1,17 |
1,18 |
1,22 |
1,22 |
|
|
20-30 |
1,18 |
1,25 |
1,28 |
1,29 |
1,31 |
|
|
0-30 |
1,12 |
1,17 |
1,18 |
1,21 |
1,22 |
|
Результаты анализа объёмной массы почвы (табл. 1) показали, что практически все значения как зональной, так и нулевой технологии находятся в пределах нормы и не превышают значения 1,23 г/см3. Однако следует обратить внимание на слой 20-30 см, где по традиционной технологии уже в пшенице по чечевице, льну масличному и бессменному посеву плотность составила 1.24; 1,26; 1,26 г/см3 соответственно. Плотность этого слоя по нулевой технологии была несколько выше. Так, в бессменном посеве она составила 1,31 г/см3. При сравнении технологий по значениям слоя 0-30 см можно сделать вывод о том, что почва при нулевой технологии была несколько плотнее зональной по всем культурам севооборота. Так, в бессменном посеве при зональной технологии плотность составила 1,19 г/см3, по нулевой – 1,22 г/см3.
Учёные Донской опытной станции им. Жданова ВНИИМК, установили, что при нулевой обработке численность сорняков увеличивалась на 16-40 % относительно минимальной обработки [9]. Анализ численности сорных растений в опыте показал, что в засушливых условиях исследуемого периода количество малолетних и многолетних сорняков не превышало порог вредоносности [10; 11; 12].
Сравнительная оценка технологий показала некоторое преимущество нулевого фона. К примеру, пшеница по пару в зональной технологии малолетними сорняками была засорена сильнее на 2 растения, такая же картина была замечена на большинстве фонов севооборота. Разницу в 2-3 сорных растения сложно назвать весомой. Сказанное позволяет предположить, что по засоренности технологии оказывают равное влияние.
Таблица 2 – Урожайность яровой пшеницы по предшественникам, ц/га, среднее за 2021-2023 гг.
|
Технологии |
Фоны удобрений |
Пшеница по предшественникам |
пшеница бессменно |
|||
|
пшеница по пару |
пшеница по гороху |
пшеница по чечевице |
пшеница по льну масличному |
|||
|
Почвозащитная |
контроль |
21,5 |
13,6 |
14,3 |
14,5 |
14,3 |
|
N30 |
22,7 |
15,2 |
15,5 |
15,4 |
15,2 |
|
|
N30P20 |
24,2 |
16,5 |
18,3 |
17,0 |
16,7 |
|
|
среднее |
22,8 |
15,1 |
16,0 |
15,6 |
15,4 |
|
|
Нулевая |
контроль |
21,8 |
14,3 |
15,0 |
12,4 |
12,9 |
|
N30 |
21,8 |
15,2 |
16,1 |
12,9 |
13,4 |
|
|
N30P20 |
23,5 |
17,3 |
19,9 |
16,5 |
14,4 |
|
|
среднее |
22,4 |
15,6 |
17,0 |
13,9 |
13,6 |
|
Результаты анализа урожайности яровой пшеницы (табл. 2) по предшественникам показали незначительную разницу между технологиями при возделывании пшеницы по пару и гороху. При больших значениях в пользу зональной технологии была разница в посевах пшеницы по льну (+1,7 ц/га) и в бессменном посеве (+1,8 ц/га).
Учитывая высокую стоимость ГСМ, несложно предположить, что исключения механических обработок приведет к снижению затрат, в то же время следует учесть и цены на пестициды при анализе экономической эффективности. При средней цене на пшеницу в 120 000 тенге за 1 тонну рентабельность возделывания пшеницы по пару была наиболее высокой в среднем на 226 % по зональной и 221 % по нулевой.
Сравнивая технологии по рентабельности, обращаем внимание на культуру севооборота и её предшественника. К примеру, выгоднее всего по нулевой технологии было возделывать пшеницу по чечевице на 143 % по нулевой и на 128 % по зональной. В бессменном посеве продуктивность нулевой технологии была несколько ниже (-94 %), при этом зональный фон бессменного посева имел рентабельность 120 %.
Таким образом, в зональных условиях умеренно-засушливой степи нулевая технология не имеет явного преимущества перед зональной, однако не уступает ей по большинству показателей. В данной почвенно-климатической зоне допустимо переходить на ресурсосберегающую систему обработки. Наиболее важным критерием при выборе технологии должен быть показатель объёмной массы почвы, так как отказ от механического воздействия ведет к некоторому уплотнению почвы.
1. Gilevich S.I. Nauchnye osnovy sberegayuschego zemledeliya stepnyh rayonov Kazahstana // Vestnik sel'skohozyaystvennoy nauki. 2011. № 1. S. 35-40.
2. Produktivnost' yarovoy pshenicy pri dlitel'nom primenenii nulevoy tehnologii obrabotki pochvy / K.V. Bodryy, I.Ya. Pigorev, E.V. Shilo [i dr.] // V kn.: Aktual'nye voprosy sovremennyh tehnologiy proizvodstva i pererabotki sel'skohozyaystvennoy produkcii: Materialy Vseros. (nacional'noy) nauch.-prakt. konf. s mezhdunar. uchastiem, Kursk, 31 marta 2023 goda. Tom Chast' 1. Kursk: Kurskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet imeni I.I. Ivanova, 2023. S. 21-27. EDN: https://elibrary.ru/QYNOUD
3. Michurin B.N. Svyaz' soderzhaniya vlagi so vsasyvayuschim davleniem i plotnost'yu pochvy // V kn.: Teoreticheskie voprosy obrabotki pochvy. – Leningrad, 1968. S. 40-43.
4. Vliyanie tehnologii vozdelyvaniya na agrofizicheskie svoystva chernozemov vyschelochennyh i urozhaynost' podsolnechnika / E.B. Drepa, O.I. Vlasova, A.S. Golub', I.A. Donec // Zemledelie. 2020. № 3. S. 18-20. DOIhttps://doi.org/10.24411/0044-3913-2020-10304. EDN: https://elibrary.ru/CJBFOA
5. Rol' estestvennyh i antropogennyh faktorov na sostoyanie chernozema vyschelochennogo v adaptivno-landshaftnom zemledelii CChZ / I.Ya. Pigorev, N.V. Dolgopolova, E.A. Batrachenko, E.V. Shirokih // Vestnik Kurskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2017. № 1. S. 2-5. EDN: https://elibrary.ru/YPCKNP
6. Phage detection of pathogen microorganisms in agricultural ecosystems monitoring as part of sectoral foresight / E. Kovaleva, D. Vasilyev, S. Plygun [et al.] // International Journal of Research in Ayurveda and Pharmacy. 2016. Vol. 7, No. S2. P. 247-249. DOIhttps://doi.org/10.7897/2277-4343.07297. EDN: https://elibrary.ru/VYYCNP
7. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta. M.: Agropromizdat, 1985. EDN: https://elibrary.ru/ZJQBUD
8. Kazakov G.I. Agrofizicheskie pokazateli plodorodiya pochvy kak nauchnye osnovy ee obrabotki // V kn.: Resursosberegayuschie sistemy obrabotki pochvy. M.: Agropromizdat, 1990. S. 32-37.
9. Elementy agrotehniki, sposobstvuyuschie polucheniyu kachestvennogo zerna ozimoy pshenicy / G.V. Ovsyannikova, O.V. Skripka, A.P. Samofalov [i dr.] // Zemledelie. 2011. № 1. S. 31-33. EDN: https://elibrary.ru/NCYYBZ
10. Zaschita pochv ot vodnoy erozii i deflyacii v tehnologii No-till / V.K. Dridiger, V.P. Belobrov, S.A. Antonov [i dr.] // Zemledelie. 2020. № 6. S. 11-17. – DOIhttps://doi.org/10.24411/0044-3913-2020-10603. EDN: https://elibrary.ru/FOHAHT
11. Izmenenie vidovogo i kolichestvennogo sostava sornogo komponenta agrocenoza pri nulevoy tehnologii vozdelyvaniya ozimoy pshenicy / M.A. Nesmeyanova, S.I. Korzhov, A.V. Dedov, E.V. Korotkih // Zemledelie. 2022. № 4. S. 44-48. DOIhttps://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-4-44-47. EDN: https://elibrary.ru/EKBPJG
12. Minimizaciya osnovnoy obrabotki pochvy pod yarovoy yachmen' v usloviyah Kurskoy oblasti / D.V. Dubovik, E.V. Dubovik, A.N. Morozov, A.V. Shumakov // Zemledelie. 2023. № 2. S. 42-46. – DOIhttps://doi.org/10.24412/0044-3913-2023-2-42-46. EDN: https://elibrary.ru/WWCNEA
