Пищевой режим и урожайность яровой пшеницы

Представлены результаты исследований приемов основной обработки светло-каштановой почвы на динамику питательных элементов  и продуктивность яровой пшеницы.
Питательный режим почвы наряду с температурным и водным режимами определяет главное свойство почвы – плодородие. Важнейшие факторы питательного режима – это элементы азот, фосфор и калий, а также их содержание и динамика в корнеобитаемом слое почвы. В свою очередь, уровень содержания доступных для растений питательных элементов во многом зависит от типа почвы, интенсивности развития в ней микробиологических процессов, приемов агротехники, метеорологических условий 
Важная роль в регулировании питательного режима принадлежит приемам основной обработки почвы. Изменяя водный, тепловой и воздушный режимы, данные приемы в конечном итоге влияют на плодородие почвы. О зависимости подвижных форм элементов питания от обработки почвы свидетельствуют многочисленные исследования, результаты которых зачастую противоречивы и неоднозначны [2-4].
Целью исследований было установить влияние различных способов основной обработки на динамику главных питательных элементов светло-каштановой почвы и урожайность яровой пшеницы в условиях Нижнего Поволжья.
Объекты и методы исследований
Исследования проведены в 2015-2017 гг. на опытном НВ НИИСХ – филиал ФНЦ Агроэкологии РАН. Почва опытного участка светло-каштановая, тяжелосуглинистая с различной степенью солонцеватости. Содержание гумуса в слое 0-30 см 1,6-1,8%, легкогидролизуемого азота – 1,7-2,3 мг/100 г почвы, подвижного фосфора – 4,0-4,3 мг/100 г почвы, обменного калия – 35,0-36,0 мг/100 г почвы, рН=7,0-8,2.
Объектами исследований служили:
а) паровое поле;
б) прием основной обработки почвы под пар: обработка отвальным плугом ПН-4-35 на глубину 0,25-0,27 м (контроль), чизельная обработка орудием ОЧО-5-40 на глубину 0,32-0,35 м и вариант без основной обработки (стерневой фон);
в) почва – светло-каштановая тяжелосуглинистая. 
Отбор почвенных образцов на содержание NО3, P2О5, K2О проводился по слоям 0-10, 10-20 и 20-30 см по общепринятым методам исследований и наблюдений.
Результаты исследований
Наши исследования показали, что независимо от приема основной обработки просматривается закономерная динамика питательных элементов в почве (рис. 1). Количество нитратов в паровом поле возрастает от весны до посева первой культуры после пара. Самое высокое содержание нитратов в начале парования наблюдалось на вариантах с глубоким рыхлением – 2,54 мг/100 г почвы, самое низкое – 1,64 мг/100 г на вариантах с отсутствием механической обработки почвы (стерневой фон). Нами отмечена закономерность снижения нитратного азота с увеличением глубины отбора по всем вариантам опыта.

Рисунок 1. Содержание подвижных форм питательных веществ в пахотном слое почвы
в период парования в зависимости от основных приемов основной обработки, мг/100 г
сухой почвы (среднее за 2015-2017 гг.)
Максимальное накопление нитратного азота к концу парования наблюдалось на вариантах отвальной обработки и чизельного рыхления – 7,36-8,18 мг/100 г почвы, тогда как на варианте без основной обработки количество нитратов составило 6,19 мг/ 100 г почвы.
По содержанию доступного фосфора (P2O5) и обменного калия (K2O) отмечалась повышенная степень обеспеченности почвы по всем вариантам опыта весной.
Фосфатный режим почвы также был подвержен изменениям в зависимости от способов основной обработки почвы. Если при традиционной отвальной вспашке плугом ПН-4-35 содержание подвижного фосфора по чистому пару составляло 4,15 мг/100 г почвы, то при проведении чизельной обработки орудием ОЧО-5-40 оно увеличилось на 1,05 мг/100 г почвы. На варианте без механического вмешательства содержание P2O5 было максимальным – 5,55 мг/100 г почвы. На наш взгляд это обусловлено наименьшим механическим воздействием на почву. На данных вариантах более уплотненная почва благоприятно влияла на процессы, повышающие уровень фосфатов в почвенном профиле. Разница в количестве подвижных фосфатов в пахотном слое на вариантах чизельной обработки ОЧО-5-40 и без основной обработки по сравнению с контролем (вспашка) составила 1,50-1,40 мг/100 г почвы. С увеличением глубины обработки количество подвижных фосфатов уменьшалось незначительно.
К концу парования количество подвижного фосфора увеличилось незначительно и оставалось, по-прежнему, высоким на вариантах без основной обработки почвы – 5,53 мг/100 г почвы и вариантах с чизелеванием – 5,33 мг/100 г почвы.
В наших исследованиях содержание обменного калия (K2O) было повышенным на всех исследуемых вариантах опыта, особенно на вариантах с глубоким рыхлением – 39,54 мг/100 г почвы. К концу ухода за парами количество обменного калия в пахотном слое выровнялось независимо от варианта основной обработки.
Конечным итогом изучения вариантов основной обработки почвы стала урожайность яровой пшеницы. В благоприятном по метеорологическим условиям 2016 году получена максимальная урожайность по всем вариантам – 1,50-1,55 т/га, минимальная – 0,67-0,84 т/га – в засушливом 2015 году (рис. 2).

Рис. 2. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от способов основной обработки
пара, т/га (НСР0,5 2015=0,03, НСР0,5 2016= 0,06, НСР0,5 2017= 0,07)
На светло-каштановых почвах в условиях малообеспеченной осадками богарной почвы в среднем за 2015-2017 гг. 
несколько лучший азотный фон и прием основной обработки под пары чизельным орудием ОЧО-5-40 позволили получить наибольшую урожайность – 1,2 т/га по сравнению с другими изучаемыми приемами основной обработки почвы.
Выводы
- Отсутствие механической обработки светло-каштановой почвы влечет за собой снижение содержания нитратов в пахотном слое. Лучшие показатели NO3 наблюдались на вариантах с безотвальной обработкой (чизельная обработка орудием ОЧО-5-40).
- Оставление стерни способствует некоторому повышению уровня обеспеченности почвы подвижным фосфором.
-Ž Проведенные исследования свидетельствуют о большой перспективности использования чизельного орудия ОЧО-5-40 в повышении уровня урожайности яровой пшеницы в условиях сухостепной зоны светло-каштановых почв Нижнего Поволжья.
Е.А.Шевяхова, к.с.-х.н., с.н.с. НВНИИСХ – филиал ФНЦ Агроэкологии РАН    f