Продуктивность яровой пшеницы в зависимости от способов основной обработки почвы

Изучено влияние различных способов основной обработки почвы на урожайность яровой пшеницы. Приводятся данные о накоплении и сохранении влаги в почве в зависимости от вариантов основных обработок почвы и метеорологических особенностей года.
Яровая пшеница является одной из ведущих культур в зерновом балансе РФ. Однако возникают серьезные трудности при ее возделывании и получении устойчивых урожаев, поскольку основные посевные площади сосредоточены в самых засушливых регионах. Волгоградская область находится на 5 месте в РФ по производству зерна и располагает определенными возможностями для увеличения продуктивности высококачественного зерна яровой пшеницы [3].
Согласно агроклиматическому районированию климат области типичный для региона с обилием тепла и света, минимальным количеством осадков и частыми суховеями, количество которых достигает до 60 дней в году, скорость ветра достигает 35 м/с.
Преодоление засухи одна из главных задач стоящих совместно перед учеными и земледельцами региона. Основным звеном системы противозасушливого земледелия являются приемы влагосберегающих обработок почвы, которые направлены на создание в пахотном слое оптимальных водно-физических параметров, позволяющих значительно повысить урожайность полевых культур, в т.ч. яровой пшеницы [4].
Для повышения урожайности яровой пшеницы необходима хорошая влагообеспеченность по основным фазам развития, основным источником которой являются как осенне-зимние, так ранневесенние осадки. Большое значение имеют осадки, выпадающие непосредственно перед посевом и сразу после него, от которых зависит получение дружных всходов, здесь также важен температурный режим воздуха и почвы особенно в фазы формирования и налива зерна [1,2].
Материалы и методы
Научные исследования по повышению эффективности устойчивости земледелия в условиях Нижнего Поволжья на основе совершенствования системы обработки почвы и эффективного использования полевых культур в 3-хпольном севообороте (пар – озимая пшеница – яровые зерновые и масличные) проводились на опытном поле Нижне-Волжского НИИ сельского хозяйства. Почвы участка светло-каштановые солонцеватые тяжелосуглинистого механического состава. Содержание гумуса в пахотном слое от 1,5 до 1,75%, рН 7,0-7,5. Емкость поглощения варьирует в пределах 
25-35мг/экв.
На изучение (2015-2018 гг.) ставились следующие варианты основной обработки под пары и вторую культуру севооборота:
1. Отвальная пахота плугом ПН-4-35 на глубину 25-27 см.
2. Чизельная обработка орудием ОЧО-5-40 на глубину 32-35 см с расстоянием между стойками 0,4 м.
Ž3.Чизельная обработка орудием ОЧО-5-40 на глубину 32-35 см с расстоянием между стойками 1,6 м.
4. Чизельная обработка орудием ОЧО-5-40 на глубину 32-35 см с расстоянием между стойками 0,8 м.
5. Без основной обработки.
Результаты исследований
Метеорологические условия за время проведения исследований в период вегетации яровой пшеницы существенно различались по годам. В связи с полным отсутствием продуктивной влаги в посевном слое (10 см) и ограниченном содержании ее в метровом слое от 58 до 65 мм, осенью 2015 и 2016 гг. ко времени сева озимой пшеницы, вместо нее весной по парам была высеяна яровая пшеница, сорт Камышинская 3 (репродукция элита) селекции Нижне-Волжского НИИСХ.
Выпавшие в зимний и ранневесенний периоды осадки позволили максимально пополнить влагозапасы в парах. Рост и развитие яровой пшеницы проходили в благоприятных условиях. Только за май 2015 г. года выпало 58,7 мм и 90,2 мм за май 2016 г. 
К началу вегетации посевы были в полной мере обеспечены почвенной влагой. К уборке продуктивная влага в верхних слоях почвы практически вся была использована яровой пшеницей. Формирование урожая проходило за счет глубинных запасов в слоях 
70-100 см (рис.1).

В 2015 году за период вегетации яровых зерновых культур отмечалось около 50 дней сильнейшей засухи, когда температура воздуха в тени превышала 
40 0С, а относительная влажность воздуха опускалась ниже 30% (ГТК=0,3), что являлось препятствием для фотосинтеза растений яровой пшеницы, высеваемой второй культурой после пара, вследствие чего она прекратила рост и развитие в фазу трубкование – начало колошения, и где зафиксирована практически полная гибель посевов. Засуху 2015 года смогли выдержать лишь посевы яровой пшеницы по пару, но со значительным снижением урожая до 0,67 – 0,80 т/га в зависимости от способа основной обработки почвы.
Благоприятные метеоусловия  2016 года в весенний период способствовали получению полноценных всходов яровой пшеницы по парам, мощному ее росту и развитию в течение всей вегетации. Урожайность составила 1,51….1,57 т/га. Достигнутая урожайность получена за счет хорошего кущения (2,2 – 2,4 шт./раст.), на фоне хороших почвенных запасов влаги.
Метеоусловия 2017 года в наибольшей степени были благоприятны для озимых культур, но в меньшей степени погодные условия способствовали росту и развитию яровых культур.
На влагонакопление почвы повлияли осадки зимнего периода (более 106 мм), относительно мягкая погода с оттепелями и ранняя весна с мартовскими и апрельскими дождями (30,9 мм +51,5 мм) компенсировали весеннее испарение с поверхности полей.
В результате во время посева яровой пшеницы – второй культурой после пара в севообороте, в метровом слое почвогрунтов содержались оптимальные запасы продуктивной влаги.
Сложившиеся погодные условия 2017 года в начале вегетации способствовали мощному развитию яровой пшеницы, высеваемой второй культурой после пара. Высота растений к уборке составила 85-87 см, продуктивная кустистость от 2,2 до 2,5 шт./раст. 
Однако фаза формирования зерна совпала с жесткой летней засухой, что отразилось на массе 1000 зерен и общем уровне урожая. Большая часть полученной зерновой продукции оказалась щуплой с низкими показателями качества. В результате ее урожайность на вариантах с глубокими обработками выше, чем на стерне, так на отвальной пахоте (контроль) – 1,04 т/га,  на чизельной обработке от 1,03 до  1,21 т/га в зависимости от межследового расстояния стоек орудия 
ОЧО-5-40, на стерневом фоне (без обработки) – 0,69 т/га.
Метеоусловия 2018 года были более-менее благоприятные, что естественно отразилось на росте и развитие яровых культур, в т. ч и на яровой пшенице. В фазу кущения отмечалось начало наступление атмосферной засухи, сопровождавшейся небольшим количеством осадков (12,7 мм), причем все малоэффективные, при влажности воздуха в 14 часов – 27%. Продолжительность засухи составила 90 дней, что в итоге повлияло на запасы продуктивной влаги в почве, которые могли сформироваться только в слое 0,7 м под посевами яровой пшеницы, которая в севообороте высевалась второй культурой после пара (рис. 2).

Исследования показали, что урожайность яровой пшеницы в засушливых условиях Нижнего Поволжья зависит как от способов обработки почвы, так и погодных условий в период вегетации культуры [5,6].
Длительная летняя засуха 2018 года большей части вегетационного периода на фоне ограниченных запасов почвенной влаги отрицательно сказалась на продуктивности яровой пшеницы, урожайность составила 0,43 т/га на отвальной пахоте, 0,55 т/га на стерневом фоне и 0,63-0,70 т/га на вариантах с чизелеванием (рис.3).

Экономическая оценка производства сельскохозяйственных культур в 3-хпольном севообороте рассчитывалась по урожайности и суммой произведенных затрат на получение урожая [7,8].
При размещении посевов яровой пшеницы по парам основная обработка пашни чизельным орудием ОЧО-5-40 обеспечила рентабельность 79,2% 
(2015 г.) и 70,4% (2016 г.) вариант с отвальной пахотой значительно ниже и составляет 38,6% и 57,6% соответственно.
Согласно экономической оценки возделывания яровой пшеницы –в торой культурой после пара при различных способах основной обработки почвы в трехпольном севообороте в 2017 году при чизелевании с разным межследовым расстоянием стоек (0,4:0,8:1,6 м) была на уровне 34,0-46,7% . Полученная прибыль на этих вариантах составила от 2125 до 2981 руб./га. Самый высокий показатель рентабельности на варианте со стерневым фоном (51,9 %), контрольный вариант с отвальной пахотой оказался убыточным (табл.).

В сложившихся неблагоприятных погодных условиях вегетационного периода 2018 года экономические показатели свидетельствуют об убыточности при выращивании этой культуры, особенно в системе отвальных обработок. Рентабельными оказались лишь посевы яровой пшеницы по необработанной с осени стерни (20,4 %)
Выводы
На светло-каштановых солонцеватых почвах сухостепной зоны продуктивность яровой пшеницы и эффективность способов основной обработки почвы зависит от метеоусловий послеуборочного предшественника и вегетационного периода.
За годы исследований выявлено преимущество глубокой обработки орудием ОЧО-5-40 в усвоении всех осадков осенне-зимнего периода. Высокий экономический эффект достигается за счет роста производительности в 1,5-2,0 раза и сокращении затрат на 10-30% без снижения урожайности.
Бородина Н.Н. с.н.с.,
Андриевская Л.П. с.н.с.,
Нижне-Волжский НИИСХ – филиал ФНЦ агроэкологии РАН