Как обрабатывать почву под яровые культуры

На основе проведенных исследований приведены данные о влиянии систем основной обработки почвы на агрофизические свойства (плотность), изменение гумусового горизонта, водный режим, коэффициент водопотребления и урожайность яровых культур за 2014-2016 годы.

Введение
Адаптивно-ландшафтные системы земледелия предполагают в своей основе соблюдение принципов совместимости, адаптивности, ресурсосбережения и усиления природоохранной направленности. Для многих регионов Нижнего Поволжья знакома проблема недостаточного увлажнения почвы, что отрицательно сказывается на росте и развитии сельскохозяйственных культур и оказывает негативное влияние на агроэкологическое состояние почвы. Исправить ситуацию помогают правильно подобранные обработки почвы, наложенные на короткоротационные севообороты. [1,4,6]
Севообороты с правильно подобранным чередованием культур позволяют выявить более приемлемые условия для возделывания зерновых и др. культур в регионе, а закладка опытов с несколькими факторами способствует разработке научно-обоснованных, адаптированных под местные условия рекомендаций к производству, способных успешно преодолевать возрастающую засушливость климата. [5]
Материалы и методы
На базе Нижне-Волжского НИИСХ проводятся исследования по изучению севооборотов на примере длительного опыта (начиная с 1979 г.) на экспериментальном участке НВ НИИСХ в условиях сухостепных равнинных агроландшафтов.
Схема опыта включает 3 варианта обработки почвы, наложенных на 4-хпольные зернопаровые севообороты:
1 - традиционная вспашка на глубину 0,25-0,27 м плугом ПН-4-35;
2 - безотвальное рыхление на глубину 0,20-0,22м орудием ОЧО-5-40;
3 - минимальная обработка на глубину 0,06-0,08 см БДТ-3.
Результаты и их обсуждение
Согласно данным метеопоста НВНИИСХ метеорологические условия исследуемых годов складывались по-разному. Более засушливый 2014 и среднезасушливый 2015 годы, с количеством осадков за вегетационный период 69,1 мм и 139,5 мм соответственно, отличались наличием воздушной засухи в период налива зерна, что привело к снижению запасов почвенной влаги и как следствие снижению урожайности и качества зерна.
Более влагообеспеченный 2016 год оказался благоприятным для нашей зоны, что оказало благоприятное влияние, как на урожай, так и на накопление влаги под посевы озимых на 2017 год. 
ГТК составил 0,2-1,0.
Структурность почвы также оказывает влияние на запасы продуктивной влаги. Согласно литературным источникам, выявлено, что универсального способа основной обработки нет и поэтому необходимо сглаживать негативные стороны к улучшению. Опыты показали, что поверхностная обработка способствует разрыхлению верхних слоев почвы, но приводит к уплотнению ниже лежащих слоев. Перед посевом почва на всех вариантах была рыхлой, что позволило получить дружные всходы, а к концу вегетации имела среднеплотное состояние (рисунок 1).

Рисунок 1. Плотность сложения почвы по вариантам основной обработки в 4-хпольном
зернопаровом севообороте в слое 0-0,30 м., 2014-2016 гг.
Самые большие изменения в сторону уплотнения наблюдались в посевах яровых культур по отвальной и поверхностной обработкам. Безотвальная вспашка оказала меньше влияние на уплотнение верхнего слоя.
В балансе гумуса (таблица1) прослеживается тенденция к незначительному снижению, однако безотвальная обработка держит баланс на одном уровне.
Как мы уже ранее упоминали в статьях нашего института, особенности структурности почвы и обработок влияют на проходимость влаги и распределении ее в почвенном горизонте 0-1,0 м. [2,3]

Следует заметить, что в нашем регионе годы с интенсивным типом осадков встречаются не так часто. Из этого следует, что в условиях сухостепной зоны со средней и низкой обеспеченностью осадками безотвальная обработка занимает ведущее место среди основных обработок почвы.
На рисунке 2 мы можем проследить, что влагобеспеченность года оказывает влияние на усвоение осадков в вегетационный период под посевами яровых культур в четырехпольном севообороте. Обратим внимание, что наименьшее поступление осадков, как, например, в 2014 году, расходуется более продуктивно; 98% по безотвальной обработке и 94,3% и 86,7% по отвальной и поверхностной обработкам соответственно. Поступившие осадки 2016 года в количестве 238,2 мм, позволили обеспечить хороший запас продуктивной влаги в посевах, их расход составил 49% по безотвальной обработке и 42,1% по отвальной. Чуть ниже этот показатель на поверхностной обработке – 38%.

Рисунок 2. Усвоение вегетационных осадков в метровом слое почвы яровыми культурами
в зернопаровом севообороте на различных обработках, мм и % за 2014-2016 гг.
Усвояемость осадков в 2015 году была на уровне 50,5-75,8% с преобладанием безотвальной обработки, что позволяет нам сделать вывод – безотвальная обработка способна усваивать наибольшее количество осадков.
Следует отметить, что на запасы продуктивной влаги в паровых полях оказали огромное влияние вневегетационные осадки. Однако интенсивность года внесла свои изменения, и мы видим, как происходила динамика от весеннего до осеннего периода.
Рисунок 3 показывает нам, что более высокий показатель водопотребления в 2015 году. Это связано с тем, что на создание, как мы видим, небольшого урожая приходится приличное количество осадков. Однако, как мы уже упоминали, воздушная засуха сыграла свою отрицательную роль, что мы и видим в показателях выхода зерна. Показатели 2014 и 2016 г. соответствуют сложившимся годам.

Рисунок 3. Влияние влажности и урожайности яровых культур на коэффициент
водопотребления и выход зерна, 2014-2016
Урожайность яровой пшеницы в 2014 году составил 17,0 ц/га по безотвальной обработке, а по отвальной и поверхностной ниже на 5,9% и 29,4% соответственно. Показатели 2015 года чуть ниже, по соотношению между обработками они составили: по безотвальной – 11,3 ц/га, по отвальной – ниже на 7,1%, по поверхностной обработке – меньше на 24,8%. Более продуктивным в плане урожайности оказался 2016 год. Безотвальная обработка оказалась преобладающей, урожайность составила 25 ц/га. Показатели отвальной обработки на 8% ниже и на 20% на поверхностной обработке почвы.
Выводы
На основании полученных данных предлагаем в производстве использовать безотвальную технологию, как имеющую тенденцию к наибольшему влагонакоплению, способную менее разрушительно влиять на структурность почвы и удерживать баланс гумуса. Доказано, что безотвальная обработка по всем показателям лучше отвальной в среднем на 6,55%, а по отношению к поверхностной на 27%.

Болдырь Д. А., к. с.-х. н., 
ст. н. сотрудник,
Протопопов В. М., ст. н. сотрудник,
Селиванова В. Ю., н. сотрудник,
Нижне-Волжский НИИСХ-филиал
ФНЦ агроэкологии РАН    f