Водный баланс посевов яровой пшеницы

В статье приведены результаты исследований по использованию почвенной влаги яровой пшеницей в зависимости от предшественника и способов основной обработки почвы
Развитие зерновой отрасли в Нижнем Поволжье осуществляется путем освоения ранее разработанной учеными региона и РАСХН научно-обоснованной системы «сухого» земледелия, которая направлена на снижение непродуктивных затрат влаги на физическое испарение и совершенствование влагосберегающих технологий возделывания культур.
Согласно агроклиматическому районированию, климат типичный для региона, с обилием тепла, света и минимальным количеством осадков. Резкий дефицит почвенный влаги отмечается поздней весной и в начале лета. Агроклиматические условия ухудшаются из-за активного ветрового режима, частых суховеев, что усиливает испарение и резко снижает влагозапасы в почве [1].
Реальные пути преодоления или смягчения неблагоприятного воздействия засухи: накопление и сохранение влаги в почве и повышение физиологической устойчивости растений, позволяющей более продуктивно расходовать эту влагу. Основным звеном системы противозасушливого земледелия являются влагосберегающие обработки почвы, элементы которых должны быть направлены на создание пахотного слоя с оптимальными водно-физическими свойствами, обеспечивающими благоприятные условия для наибольшего накопления, лучшего сбережения и предельно экономного расходования влаги [2, 3].
Для более полной характеристики различных способов и глубины основной обработки почвы наблюдения проводились на опытном поле Нижне-Волжского НИИСХ – филиал ФНЦ агроэкологии РАН в 2015 – 2018 гг. под посевами яровой пшеницы – сорт Камышинская 3 (селекции НВ НИИСХ) в 3-хпольном севообороте: пар – озимая пшеница – яровая пшеница (масличные – сафлор). Полевой опыт заложен в четырехкратной повторности. Площадь каждой делянки 1790 м2, расположение систематическое со смещением. Площадь всего опыта = 20,7 га.
Схемой опыта предусмотрены следующие варианты основной обработки почвы:
Отвальная пахота плугом ПН-4-35 на глубину 25-27 см.
Безотвальная чизельная обработка орудием ОЧО-5-40 на глубину 32-35 см.
Стерня необработанная
Учеты и наблюдения в полевом опыте проводились по общепринятым методикам Б.А. Доспехова (1979 г.) и НИИСХ Юго-Востока (1973 г.).
Анализируя метеорологические условия за время проведения исследований (2015-2018 гг.) следует отметить, что они отличались как по годам, так и от среднемноголетних значений. Особенно это относится к динамике температуры, общей сумме осадков и их распределение по основным фенологическим фазам роста и развития яровой пшеницы. Годы исследований можно характеризовать как очень засушливые с недостаточным увлажнением. Резкий дефицит осадков усиливался повышенным температурным режимом, особенно в период формирования и налива зерна. Гидротермический коэффициент варьировал от 0,2 до 0,7.
К действию высоких температур яровая пшеница довольно устойчива, особенно при наличии в почве влаги. Однако температура +35 +400С и сухие ветры неблагоприятно воздействуют на развитие растений и ведут к снижению урожайности и качества зерна.
Периоды наибольшей потребности во влаге растений яровой пшеницы за вегетацию распределяются следующим образом: появление всходов – 5-7%; во время кущения – 15-20%; в фазу выхода в трубку и колошение – 50-60%; молочной спелости – 20-30%, восковой спелости – 3-5% от общего поглощения воды за вегетационный период. Недостаток влаги в период выхода в трубку – колошение увеличивает бесплодность колосков, что приводит к значительному снижению урожайности и в условиях проведения исследований часто совпадает с наиболее засушливым периодом [4, 5].
Особенностью метеоусловий 2014 и 2015 гг. является наступление летне-осенней засухи, когда посев главной парозанимающей культуры – озимой пшеницы был нецелесообразен, потому что в посевном слое (0-10 см) в парах до середины октября содержание продуктивной влаги находилось на уровне метрового запаса. Поэтому весной 2015 и 2016 годов по пару высеяли яровую пшеницу. Второй культурой после пара (зяби) – предшественник озимая пшеница, ее посевы к началу вегетации были в полной мере обеспечены почвенной влагой, урожайность по вариантам опыта находилась 1,51-1,60 ц/га. В фазу кущения в первой половине мая выпало 58,7 мм осадков, однако в начале июня дневные температуры воздуха превысили 35-380С, относительная влажность воздуха не превышала 16-30%, наступившая воздушная засуха продолжалась в течение 50 дней. Выдержать засуху смогли лишь посевы на паровом поле, но со значительным снижением урожайности. Высеянная яровая пшеница по зяби, достигнув фазы стеблевания, прекратила рост и развитие, высота ее не превышала 20 см, колос не был сформирован практически на 90% площади посева. В 2017-2018 гг. полученный урожай пшеницы по зяби не превышал 0,6 – 0,7 ц/га на вариантах без обработки и вспашке, а на чизелевании 0,9 ц/га.
Наблюдения за влажностью почвы показали, что в засушливые годы преимущество по накоплению влаги имеют варианты с мелкими обработками и без обработки (стерня) в сравнение с отвальной пахотой. В годы с хорошим увлажнением вспашка способствует хорошим влагозапасам и разница в урожайности по вариантам основной обработки несущественна. Сочетание отдельных приемов обработки почвы видоизменяется в зависимости от почвенных условий и длительности чередования культур в севообороте. Вопрос о частоте глубоких обработок решается с учетом всего комплекса конкретных условий, это подтверждается и данными исследований Болдырь Д.А. и Селивановой В.Ю. [6].
Суммарное водопотребление в посевах яровой пшеницы по пару было в пределах 284,-285,1 мм, тогда как под посевами этой же культуры, но по зяби преимущество имел вариант без основной обработки (стерня) 159,9 мм, а на глубоких обработках было ниже на 12 и 17% соответственно (табл. 1).

Для получения 1 тонны зерна по паровому предшественнику экономичней расходовалась влага при чизельной обработке – 236,8 мм. На вариантах с классической пахотой и без основной обработки этот показатель составлял 259,2 мм. Такая же закономерность прослеживается и по предшественнику озимая пшеница (Рис. 1).

Расчет окупаемости 1 кг зерна яровой пшеницы с 1 мм затраченной влаги по пару на 9% и по озимой пшенице на 17% ниже в сравнении с чизельной обработкой.
Заключение
Результаты наших исследований показывают, что в качестве основной обработки почвы применение безотвальных чизельных орудий способствует не только максимально накапливать запасы влаги в почве, но и экономично расходовать ее при возделывании яровой пшеницы по разным предшественникам.

Андриевская Л.П. с. н. с.,
Бородина Н.Н. с. н. с.,
Павленко В.И. м. н. с.,
Нижне-Волжский НИИСХ – филиал
ФНЦ агроэкологии РАН