Перевести страницу

Аграрум


"ВОЗДЕЛЫВАНИЕ ОЗИМЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР ПО КУЛИСНО-МУЛЬЧИРУЮЩЕМУ ПАРУ В БИОЛОГИЗИРОВАННОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА" (Н.А. Зеленский, А.П. Авдеенко, А.Л. Безлюдский)

          В Южном федеральном округе зерновые культуры занимают 60-65%, в том числе удельный вес озимых - до 50% площади пашни. Доля валового сбора зерна в полном его объеме составляет более 70%. Неустойчивость урожаев и валовых сборов зерна озимой пшеницы на Дону прежде всего обуславливается частыми неблагоприятными почвенно-климатическими условиями (деградация почвенного покрова, засушливость климата), а также несовершенством применяемых технологий. Одним из основных технологических агроприемов, позволяющих достичь высокого уровня производства зерна, является рациональная структура посевных площадей и строгое соблюдение севооборотов. Основным типом полевого севооборота в условиях богарного земледелия является зернопаропропашной, где озимые зерновые размещают после чистого пара.

          При всех положительных сторонах чистого пара, как предшественника озимых, нельзя не учитывать то, что в связи с сокращением животноводства очень остро стоит вопрос дефицита навоза. Поэтому под чистый пар органические удобрения в большинстве хозяйств не вносятся как по причине дефицита последних, так и по экономическим причинам – внесение органических удобрений требует энергетических затрат, особенно при внесении их на отдаленные от животноводческих ферм поля. В связи с этим в севооборотах с чистыми парами в последние годы во многих регионах России наблюдается снижение содержания гумуса в почве. В настоящее время остро назрела необходимость совершенствования технологий возделывания озимых зерновых культур. Возделывание многолетних бобовых культур позволяет не только обогащать почву органическим веществом и предотвращать эрозию, но и получать стабильные урожаи озимой пшеницы, сопоставимые с урожаем по чистому пару. Одним из наиболее эффективных способов задержания снега и борьбы с эрозией почвы является возделывание кулис. Кулисный пар, это чистый пар, на котором полосами (кулисами) высевают высокостебельные растения - одно из надёжных средств повышения урожайности зерновых культур в засушливых районах, особенно в годы с суровыми зимами и недостаточным снежным покровом. Кулисы смягчают отрицательное действие суховеев, задерживают снег на полях, защищают почву от эрозии. В кулисных парах целесообразно возделывать многолетние бобовые травы, в т.ч. и люцерну. Она засухоустойчива и способна в суровые малоснежные зимы выдерживать морозы до -300С. Корневая система люцерны извлекает из глубоких слоев почвы фосфор, кальций и другие элементы, которые, частично локализуясь в пахотном горизонте, впоследствии участвуют в образовании водопрочных структурных агрегатов почвы. Люцерна способствует рассолению почв, снижает испарение влаги с почвенной поверхности, замедляя тем самым поступление солей в пахотный слой. Это прекрасный азотонакопитель в почве и отличный предшественник озимых культур.

     Расширение посевов люцерны в кулисно-мульчирующем пару позволит не только сократить потребность в минеральных удобрениях, но и ускорить окультуривание, повысить плодородие деградированных почв и валовые сборы зерна и кормов, усилить защиту почв от эрозии и снизить себестоимость растениеводческой продукции. Бинарные посевы зерновых культур с люцерной полнее используют питательные вещества и воду разных горизонтов почвенного слоя. Это объясняется различным строением корневой системы. У злаков хорошо развита корневая система в верхних слоях почвы. Люцерна же имеет стержневой, глубоко уходящий в нижележащие слои почвы корень. В результате этого, бинарные посевы своими корнями охватывают больший объем почвы, чем культуры в отдельном посеве (монокультуре). Улучшается азотное питание злакового компонента за счет азота, накопленного люцерной (бобовым компонентом), бинарные посевы, как правило, меньше зарастают сорняками, чем одновидовые посевы злаковых или бобовых, за счет уплотнения посевов и повышения конкуренции за основные факторы жизни. Исследования проводятся на полях Донского сортоиспытательного учебного центра Донского ГАУ и хозяйствах Южного федерального округа.

          Целью наших исследований является совершенствование технологии возделывания озимых зерновых культур в бинарном посеве с люцерной посевной по кулисно-мульчирующему пару. Работа направлена на совершенствование систем земледелия на ландшафтной основе в южных районах России, применительно к современным условиям хозяйствования с целью достижения экологической и экономической оптимизации деятельности сельскохозяйственных предприятий всех форм собственности, наиболее полному использованию биоклиматического потенциала территории зоны сухой степи Юга России при выращивании зерновых культур. Работы, посвященные этой проблеме, ведутся с 2001 года. Объектами исследований были чистый пар и кулисно-мульчирующий люцерновый пар, по которым высевались озимая пшеница и озимый ячмень. Почвы опытного участка представлены черноземом обыкновенным, который характеризуется следующими агрохимическими показателями: в слое 0-40 см содержится: N-NO3 – 44,9 мг/кг, Р2О5 – 25,0 мг/кг и К2О – 320 мг/кг. Технология подготовки чистого пара и возделывания озимых культур - общепринятая для зоны проведения исследований, а при подготовке кулисного пара и возделывании озимой пшеницы и озимого ячменя по нему впервые применена новая технология (патент № 2260929), разработанная для хозяйств Ростовской области и Краснодарского края. Люцерну высевали СУПН-8 под покров ярового ячменя. После уборки покровной культуры люцерна отрастает до 25-30 см, а междурядья культивируются пропашным культиватором. В таком виде люцерна уходит в зиму и выполняет все функции кулисного растения. Весной, по мере появления сорной растительности, проводятся междурядные обработки и в зависимости от цели использования люцерны и наличия в хозяйстве животноводства ее или скашивают на зеленый корм (средняя урожайность надземной массы за 2001-2007 гг. составила 12,4 т/га) в первом укосе, второй укос оставляют на семенные цели (средняя урожайность семян за годы исследований составила 1,91 т/га). После уборки на семена междурядья люцерны культивируются и поле поперек посева обрабатывается зубовыми боронами для выравнивания поверхности почвы и подготовки к посеву озимых зерновых культур.

         Если животноводство в хозяйстве не развито – люцерну скашивают с измельчением и разбрасываем по поверхности поля в качестве мульчирующего компонента, второй укос – на семена. Среднесуточное накопление биомассы и среднесуточный прирост в среднем за 2001-2007 гг. были 6,99 г/м2 и 11,9 мм соответственно. При уборке люцерны на зеленый корм и семена на поле остаются растительные остатки, которые являются энергетическим биоматериалом, обеспечивающим многие почвенные процессы, а главное являющиеся источником образования гумуса. На долю корней в растительных остатках у люцерны приходится 62,9%. С растительными остатками люцерны в почву поступает 76 кг/га азота, 9 кг/га фосфора и более 44 кг/га калия. При выращивании люцерны в кулисном пару создаются благоприятные предпосылки для создания положительного баланса органического вещества и элементов питания в почве. Результаты наших наблюдений за динамикой содержания нитратного азота в пахотном слое почвы позволяют сделать вывод, что нитраты подвержены колебаниям в период вегетации растений озимых культур. Перед посевом озимых культур как в чистом пару, так и в кулисно-мульчирующем содержание нитратного азота в пахотном слое почвы было максимальное и соответственно составляло 82 и 56 мг/кг. На варианте кулисно-мульчирующего пара нитрификационные процессы в период парования почвы протекали несколько слабее, так как запасы влаги здесь были меньше. В ранневесенний период пахотный слой почвы под озимыми культурами содержал значительно меньше подвижного азота, чем в осенний период, что связано с фильтрацией талых вод и промыванием нитратов в более глубокие слои почвы. При этом наиболее интенсивное снижение нитратного азота отмечено на чистом пару. Так, весной в начале кущения озимых культур нитратного азота в пахотном слое почвы содержалось 48 мг/кг, что на 34 мг/кг, или на 41,5% меньше, чем перед посевом озимых. На вариантах кулисно-мульчирующего пара нами также отмечено снижение подвижного азота, но это снижение составляло всего 18,2-21,3%. Максимальное повышение нитратного азота нами отмечено в пахотном слое почвы по кулисно-мульчирующему пару к фазе колошения озимых культур, что объясняется более высокой микробиологической активностью почвы и симбиозом клубеньковых бактерий с корневой системой люцерны. Перед уборкой зерновых культур в пахотном слое почвы содержание нитратного азота было одинаковым как в бинарных посевах, так и в одновидовом по чистому пару и составляло 23-25 мг/кг. При анализе почвы на содержание подвижного фосфора нами установлено, что перед посевом на варианте чистого пара фосфатов по всем изучаемым слоям почвы было на 2,9, 2,6 и 2,1 мг/кг (по слоям 0-10, 10-20 и 20-30 см соответственно) больше, чем на варианте бинарного посева (20,7, 19,5 и 18,6 мг/кг) по кулисно-мульчирующему пару.

           При анализе весной и перед уборкой зерновой культуры содержание подвижного фосфора нивелировалось и различия составляли около 0,1-0,2 мг/кг почвы. Если по всем слоям содержание обменного калия по чистому пару перед посевом было на 49 и 33 мг/кг (слои 0-10 и 10-20 см) больше бинарного посева, а в слое 20-30 см – меньше на 4 мг/кг, то во время весенней вегетации растений превышение содержания калия было в среднем в 1,16-1,30 раз больше одновидового посева (повышенное содержание). Перед уборкой озимой пшеницы и ячменя содержание калия по всем слоям на варианте бинарного посева также превышало показатели одновидового посева по чистому пару. Анализируя данные по содержанию основных элементов питания в слоях почвы 0-10, 10-20 и 20-30 см можно сделать вывод, что несмотря на то, что количество питательных веществ к моменту посева озимых зерновых на варианте бинарного посева по кулисно-мульчирующему пару было ниже, чем по одновидовому посеву по чистому пару, весной и к моменту уборки их количество повышается и в некоторых случаях значительно. Данный факт объясняется активностью корневой системы люцерны. Необходимо отметить, что по всем изучаемым зерновым культурам, посеянным по кулисно-мульчирующему пару полные всходы появляются в среднем за годы исследований на 2-3 дня раньше, чем по чистому пару (одновидовой посев).

          В годы со снежными зимами кулисы люцерны выполняют функции снегозадержания, в результате чего перезимовка зерновых культур в бинарном посеве превышает показатели одновидового посева на 3-5%. В суровые зимы разница по уровню перезимовки еще больше. Так, после зимы 2002-2003 гг. сохранность растений озимого ячменя на варианте бинарного посева составила 72%, когда как в одновидовом посеве всего 48%. На вариантах озимой пшеницы эта разница была незначительная и составляла 9 % в пользу кулисно-мульчирующего пара При анализе структуры урожая озимой пшеницы нами выявлено достоверное повышение числа зерен в колосе и массы 1000 зерен на варианте бинарного посева озимой пшеницы по сравнению с одновидовым на 1,85 шт. и 0,81 г. Качество зерна характеризуется следующими показателями: натура, стекловидность, сырая клейковина, упругость клейковины. При анализе качества зерна озимой пшеницы нами отмечено повышение процента стекловидности на варианте бинарного посева на 6%, натуры – на 20 г/л и содержания сырой клейковины на 2%. Зерно озимой пшеницы в бинарном посеве за годы исследований имело показатели 3 товарного класса, а в 2007 году – второго. Данный факт объясняется значительным снижением повреждений колоса вредным клопом-черепашкой. Во время и после спаривания самки и самцы находятся на растениях люцерны в зоне до 80 метров от края поля. Своевременные химические обработки краев поля позволяют уберечь зерно от повреждения и снижения качества. Только на краевых обработках экономится в зависимости от размеров поля до 30-80% химических средств защиты растений, что положительно сказывается на энтомофауне агрофитоценозов озимых зерновых культур.

          Таким образом, возделывание озимой пшеницы в бинарных посевах с люцерной способствует оптимизации структуры урожая и получению продукции с высоким качеством, не уступающей при возделывании в одновидовом посеве по чистому пару. Необходимо отметить, что к моменту уборки зерновых культур люцерна находится в фенофазе бутонизация-цветение, ее надземная масса составляет 2,5-3,0 т/га – или около 23% от всей уборочной массы. При уборке комбайнами с измельчителем солома зерновой культуры и люцерна вместе измельчаются и разбрасываются по полю, что при дальнейшей поверхностной обработке почвы не требует внесения азотных удобрений для разложения соломы – хозяйства экономят 15-20 кг д.в. на каждую тонну соломы зерновой культуры. При возделывании озимого ячменя в бинарном посеве всю надземную массу можно скашивать для приготовления зерносенажа. При этом поле освобождается на 18-22 дней раньше, по сравнению с уборкой озимой пшеницы на зерно, и люцерна имеет более лучшие условия для отрастания и формирования урожая зеленой массы или семян. Так, в среднем за годы исследований урожайность зеленой массы люцерны после уборки озимого ячменя на зерносенаж составила 108 ц/га, что на 43 ц/га больше, чем после озимой пшеницы. Урожайность семян люцерны после уборки озимого ячменя была в среднем 0,86 ц/га, что на 0,14 ц/га выше, чем после уборки озимой пшеницы (таблица).

 

Таблица - Продуктивность звеньев севооборота с различными парами (среднее за 2002-2007 гг.)

 

Вид пара

Озимая культура

Урожайность, ц/га

люцерна (зеленая масса)

озимая культура

люцерна (семена)

Чистый (контроль)

пшеница

46,4 

ячмень

48,1

Кулисно-мульчирующий

пшеница

124

43,8

0,72

ячмень

124

46,2

0,86

 

           Озимая культура Возделывание озимых зерновых культур на зерно в бинарном посеве с люцерной экономически более выгодно, чем в одновидовом по чистому пару. Так, несмотря на меньшую урожайность в бинарном посеве, прямые затраты ниже затрат на выращивание одновидового посева на 1080-1126 руб/га, себестоимость продукции ниже на 59-86 руб/тонна, в результате чего рентабельность производства выше на 4,9-6,7%. Производственная проверка результатов наших исследований в хозяйствах ЮФО (ООО «Хлебное» Матвеево-Курганского района Ростовской области – директор Есионов Ю.И. и в ФГУСП «Ленинградское» Ленинградского района Краснодарского края – директор Безлюдский Л.В.) показала высокую эффективность возделывания озимых зерновых культур в бинарном посеве с люцерной по кулисно-мульчирующему пару. Таким образом, для формирования высокопродуктивных агрофитоценозов необходимо высевать люцерну изменчивую с междурядьем 70 см под покров ярового ячменя нормой посева 3-5 кг/га с последующей междурядной культивацией на втором году жизни (кулисно-мульчирующий пар) и высевать озимые зерновые культуры в бинарном посеве по кулисно-мульчирующему пару. В результате экологически обоснованного введения в современные севообороты бинарных посевов зерновых колосовых с люцерной экономия минеральных удобрений за счет биологической фиксации азота воздуха достигает 30-35%, повышается качество зерна озимых зерновых культур, солома злаково-бобовой смеси используется для кормления животных или как органическое удобрение. Результаты работы по биологизации земледелия на ландшафтной основе способны давать положительный экономический и экологический эффекты во всех почвенно-климатических зонах России с учетом подбора и особенностей адаптационных свойств применяемых культур и сортов в бинарных посевах и в качестве парозанимающих культур.


Источник: журнал "Земледелие", №2, 2008.