Спецвозможности
Технологии

Посев по стерне

07.09.2020
1136
Посев по стерне фото, иллюстрация

В современных условиях хозяйствования приоритетными направлениями развития земледелия Степи является освоение консервативных (минимальных, нулевых) систем обработки почвы, широкое использование побочной продукции сельскохозяйственных культур, внедрение интегрированных методов защиты растений от вредных объектов. Эти тенденции обусловлены, прежде всего, необходимостью повышения плодородия пахотных земель, климатическими изменениями, экологическими угрозами, дефицитом трудовых и энергетических ресурсов.

 

 

 

В полевом опыте Института зерновых культур НААН Украины (Днепропетровская обл.) изучали эффективность различных технологических схем обработки почвы и посева при выращивании озимой пшеницы после гороха (первый вариант - мелкая плоскорезная обработка комбинированным агрегатом КР-4,5 на 10-12 см, посев зерновой сеялкой СЗ-3,6 (контроль), второй - мелкая обработка, посев специальной сеялкой АТД-6.35, оборудованной килевидным сошниками «Дуэт», третий - нулевая обработка, прямой посев АТД-6.35 и кукурузы на зерно после озимых (первый - вспашка плугом ПЛН-5-35 на 25-27 см, посев сеялкой СУПН-8 (контроль), 2 - мелкая плоскорезная обработка КР-4,5 на 14-16 см, посев СУПН-8, 3 - мелкая плоскорезная обработка КР- 4,5 на 14-16 см, посев специальной дисковой сеялкой MF-8108, 4 - нулевая обработка почвы, посев MF-8108).

В варианте с прямым посевом пшеницы для уничтожения сорняков после уборки предшественника (август) вносили смесь гербицидов (Вулкан, 4 л/га + Эстерон, 1 л/га). Для борьбы с сорняками в посевах кукурузы на фоне сплошной (мелкой, отвальной) обработки в рекомендуемых дозах применяли почвенные (Харнес) и страховые (Титус + аминная соль 2,4-Д Ультра 730) гербициды, в варианте с прямым посевом - сплошного действия (Раундап - после уборки предшественника и перед посевом) и страховые гербициды (Титус + аминная соль 2,4-Д Ультра 730) при достижении растениями фазы трех-пяти листьев. На участках с проведением вспашки и минимальной обработки для полного уничтожения сорняков и улучшения агрофизических свойств почвы проводили одноразовую культивацию междурядий на глубину 6–8 см.

До основних переваг дискових сівалок слід віднести високий ступінь збереження стерні на поверхні поля та низьку вірогідність забивання рослинними рештками

Почва опытного поля - чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое 4,1%, нитратного азота - 11,5 мг/кг, подвижных соединений фосфора - 133, калия - 137 мг/кг.
 
Исходя из положения об оптимальных и допустимых параметрах агрофизического состояния чернозема обыкновенного для зерновых культур, исследовали изменения его на обработанных (вспашка, мелкое плоскорезное рыхление) и необработанных с осени (нулевых) агрофонах.

Установлено, что структура почвы, определенная перед посевом озимой пшеницы и кукурузы, характеризуется как благоприятная для роста и развития растений на ранних этапах органогенеза. Причем она мало меняется под влиянием различных технологических схем основной и допосевной обработки поля. Количество агрономически ценных агрегатов размером 10-0,25 мм в пахотном слое по вариантам опыта составило 81-93%, а содержание пылевидных фракций (<0,25 мм) и глыб (> 10 мм) не превышало соответственно 5 и 16%. Летом и осенью из-за обезвоживания почвы комковатость ее существенно возрастала, однако во всех случаях доля агрономически полезных компонентов превышала показатель 60%.

 

Убедительным результатом внедрения «нулевых» технологий является повышение плотности и твердости почвы, однако эта закономерность значительно корректируется ее влажностью, степенью гумусности, структурным и гранулометрическим составом. По нашим данным, после двух лет применения плужной, мелкой и нулевой обработки объемная масса пахотного слоя на время посева кукурузы составляла 1,19; 1,26-1,27 и 1,33 г/см2, а твердость соответственно 5,8, 12,3-12,9 и 13 кг/см2 (табл. 1). То есть на черноземе с содержанием физической глины менее 50% параметры указанных характеристик весной на необработанных участках не выходили за пределы допустимых для пропашной культуры величин, что свидетельствует о возможности радикальной минимизации процессов обработки почвы. По мнению некоторых ученых, системный No-till в севообороте в среднесрочной перспективе (через четыре-пять лет) должен способствовать разуплотнению верхних слоев почвы до оптимального уровня (1,15-1,25 г/см3) в результате локализации в ограниченном почвенном среде значительного количества органического субстрата. В то же время ожидается снижение плотности строения и сопротивления почвы не только в пахотном слое, но и в подпахотной прослойке, способствуя постепенному разрушению плужной подошвы.

Лучшее агрофизическое состояние почвы в опыте формировалось в технологических схемах выращивания кукурузы на основе мелкой плоскорезной обработки, где, в отличие от варианта с вспашкой и прямой посевом, скорее протекают процессы релаксации (самовосстановления) чернозема и вступления в состояние, пригодное для качественного проведения полевых работ.

Пріоритетними напрямами розвитку землеробства Степу є освоєння консервативних (мінімальних, нульових) систем обробітку ґрунту

Как выяснилось, процессы накопления и испарения почвенной влаги напрямую зависят от мощности, пористости и однородности мульчирующего слоя. При равномерном покрытии 60-80% площади поля пожнивными остатками предшественника (2-4 т/га) запасы ее в посевном и пахотном слое почвы перед посевом озимой пшеницы и кукурузы при нулевом обработки были выше по сравнению с другими агрофонами на 20-60 м2/га. Необработанная почва лучше аккумулировала и удерживала атмосферные осадки именно в верхних горизонтах, что является определяющим для получения полноценных всходов, укоренения и развития растений в начале вегетации. По уровню накопления влаги в течение холодного времени года в метровом слое почвы последний не уступал результатам, полученным после вспашки и минимальной обработки.
 
Технология нулевой обработки и прямого посева в первый год использования не приводит к снижению эффективного плодородия почвы по сравнению с контролем. Имеющихся запасов азота нитратов в пахотном слое перед посевом озимых (16,7 мг/кг), а также фосфора (120 мг/кг) и калия (113 мг/кг) было вполне достаточно для нормального роста и развития растений в осенний период. Дефицит N-NO3 в фазе трубкования компенсировался внесением аммиачной селитры (N30). Незначительное снижение содержания P2O5 и K2O в почве в течение весенне-летней вегетации пшеницы обусловлено как активным их потреблением растениями, так и частичным переходом в фиксированные и необменные формы.
 
В следующем году во время выращивания кукурузы отказ от зяблевой обработки сопровождался уменьшением количества нитратного азота в почве. Так, в фазе семи-восьми листьев пахотный слой на двухлетнем отвальном агрофоне содержал 21,8, мелком плоскорезном - 12,6-14,2, нулевом - только 11,8 мг/кг N-NO3 (табл. 2).

Это подтверждается данными о потенциальной способности чернозема в искусственном микроклимате (после семидневного компостирования) усиливать энергию нитрификационных процессов. Так, при вспашке и минимальной обработке слой почвы 0-30 см в начале вегетации производил N-NO3 на уровне 30,9-37,1 мг/кг, в фазе цветения растений - 25,5-25,9, в фазе полной спелости зерна - 19,6-22 мг/кг, в то время как при нулевой обработке эти показатели равнялись соответственно 30,3; 22,3 та 19,4 мг/кг.
 
Из возможных причин этого явления наиболее вероятным следует считать снижение биологической активности чернозема на участках прямого посева в результате формирования уплотненного строения почвы, а также иммобилизации минерального азота в процессе разложения большого количества пожнивных остатков (солома) с широким соотношением N:С.
 
При определении содержания в почве кислоторастворимых соединений фосфора и калия по методу Чирикова значительных расхождений в показателях между вариантами не отмечали. В то же время при использовании более чувствительного метода Мачигина (экстрагент - 1%-ный углекислый аммоний) четко прослеживалось преимущество отвальеной обработки над нулевой, которое в отдельные периоды роста и развития растений достигала 12-18%. Мелкая плоскорезная обработка по содержанию Р2О5 и К2О в пахотном слое занимала промежуточное положение.

Проблема оптимизации условий питания растений при выращивании кукурузы на фоне нулевой обработки решалась путем локального внесения минеральных удобрений одновременно с посевом (по результатам почвенного тестирования). Такой способ считается наиболее технологичным, поскольку отпадает необходимость в лишних проходах техники по полю, к тому же он обеспечивает синхронизацию и постепенность высвобождения питательных веществ и их эффективное использование.

Основным недостатком внесения туков непосредственно в семенную ленту является вероятность повреждения проростков кукурузы при их контакте с удобрениями. Степень угнетения всходов растет в засушливые годы, особенно на почвенных проявлениях с низким содержанием гумуса и легкого гранулометрического состава, имеющих невысокую водоудерживающую способность. Это явлению можно предотвратить применением агроприемов, способствующих снижению концентрации макроэлементов в зоне ряда, в частности путем корректировки нормы внесения удобрений и увеличения расстояния между гранулами и семенами.

Поверхностное внесение туков при прямом посеве мало применимо из-за большой вероятности потерь макроэлементов от различных видов эрозии, возможного развития в посевах сорняков-нитрофилов, а также вертикальной миграции азота с нисходящими потоками воды по постоянным почвенным каналам-скважинам.

При нулевой обработке особое значение приобретает рациональная система защиты растений от вредных объектов. В озимом поле на необработанных участках вследствие обильных дождей, которые прошли вскоре после уборки предшественника (горох), наблюдали массовое отрастание сорняков, подавляющее большинство которых погибло под действием гербицидов сплошного действия, внесенных в августе. Из многолетников сравнительно устойчивім к химикатам оказалась вьюнок полевой, из однолетников - амброзия полыннолистная. Они в подавленном состоянии вегетировали до конца сентября и частично были уничтожены сеялкой АТД-6.35 благодаря конструктивным особенностям ее сошников. В течение весенне-летнего периода растения пшеницы быстро наращивали вегетативную массу, успешно конкурировали за жизненное пространство, поэтому опрыскивания посевов страховыми гербицидами не проводили.
 
Известно, что фитоценотическая способность кукурузы к биологическому угнетению сорняков почти в десять раз ниже, чем хорошо развитых посевов озимых. Именно эта особенность культуры вызывает определенные риски при выращивании ее в системе No-till.

Учеты, проведенные в фазе трех-пяти листьев кукурузы, показали наличие меньшего количества дикорастущей флоры в посевах при нулевой обработке почвы по сравнению с вариантами вспашки и мелкого рыхления пласта, что объясняется сдерживающим действием гербицида Раундап, внесенного в допосевной период. Агротип засоренности на участках без обработки зяби определен как злынково-горцово-латуковый, то есть менее характерный для агрофитоценозов этой культуры, а на вариантах с обработкой - как более типичный горчаково-вьюнково-амброзиевый.
 
Во время уборки урожая в посевах доминировали щетинник и ежовник обыкновенный, причем при нулевой обработке быстрее восстанавливались амброзия полыннолистная, мелколепестник канадский, амарант. Показательно, что при незначительных различиях в обильности сорняков в посевах по вариантам опыта (3-5 шт./м2) их воздушно-сухая масса все же несколько отличалась (пахота - 26, мелкая обработка - 26-30, нулевая - 72 г/м2) (табл. 3). Таким образом, сочетание химических (почвенные и страховые гербициды) и механических (междурядные прополки) мер борьбы помогает снизить засоренность посевов до экономически безопасного уровня. При прямом посеве (без междурядной культивации) потенциал вредоносности сорняков заметно возрастает, что свидетельствует о необходимости совершенствования способов их контроля при неоднородности фазового состояния, изменения структуры и резистентности.

Считается, что наличие на поверхности почвы большого количества пожнивных остатков по нулевой обработке стимулирует развитие некоторых болезней и вредителей сельскохозяйственных культур. В наших опытах уровень повреждения растений проволочником и шведской мухой в начале вегетации кукурузы был оценен как низкий (соответственно 2,1-2,9 и 0,3-0,8%), при этом разница по вариантам оказалась несущественной. Вредоносность хлопковой совки была выше на участках с прямым посевом, что объясняется большим наличием в посевах сорняков, которые являются центром развития и источником питательных веществ для гусениц вредителя до наступления фазы формирования зерна.

Поврежденность початков хлопковой совкой коррелировала со степенью пораженности их болезнями, которая росла в восходящем порядке: пахота - 12%, мелкая обработка - 16,1-18,8%, нулевая - 26,2%. Аналогичная закономерность отмечена также по пораженности проростков плесневения и корневыми гнилями. То есть, глубокое запахивание соломы основном способствовало улучшению фитосанитарного состояния посевов кукурузы.
 
Анализ структурных элементов продуктивности растений озимой пшеницы показал, что, благодаря равномерной (по площади и глубине) заделке семян во влажную почву, на участках с использованием сеялки АТД-6.35 наблюдается тенденция к увеличению количества продуктивных стеблей на единице площади (на 20,9%) , а также коэффициента кущения и длины колоса. Зато при мелкой обработке и посеве сеялкой СЗ-3,6 растет масса зерна с колоса и масса 1000 зерен (на 4,7 г). Сочетание и соотношение этих показателей во всех случаях приближались к оптимальным, что позволило получить сравнительно высокий и практически одинаковый уровень урожайности зерна по вариантам опыта (5,46–5,62 т/га).

Применение технологии на основе нулевой обработки почвы обусловило увеличение в зерне содержания белка в 13,29% и клейковины до 25,3%, что соответствует качеству зерна второго класса. На контроле эти показатели были на уровне третьего класса (соответственно 11,71 и 22,9%). Повышение параметров качества основной продукции при прямом посеве озимой пшеницы объясняется формированием в этом варианте мелкого зерна, то есть при меньшей его натурной массе пропорционально возрастала доля белков по отношению к углеводам (крахмалу).
 
Уровень производительности кукурузы в агрофитоценозе определяли по соотношению положительных и отрицательных факторов различной природы. При благоприятных условиях увлажнения в первой половине вегетации и сравнительно низкой фоновой засоренности посевов на двухлетнем нулевом агрофоне получено 3,66, отвальном - 3,78 т/га зерна, то есть, разница между вариантами составила 3,2%. Самую высокую урожайность (3,95 т/га) обеспечила технология выращивания, основанная на мелкой плоскорезной обработке, посеве специальной сеялкой MF-8108, внесении почвенных и страховых гербицидов, культивации междурядий (табл. 4).

Во время выращивания полевых культур по технологии No-till следует учитывать принципиальные технические различия специальных сеялок для прямого высева, оборудованных дисковыми или наральниковыми сошниками различных модификаций (анкерные, лаповые, долото- или килевидные). К основным преимуществам дисковых сеялок следует отнести высокую степень сохранения стерни на поверхности поля и низкую вероятность забивания растительными остатками, к недостаткам - необходимость включения в комплектовочной схемы конструкции мощных дисковых ножей (култеров). Сеялки с наральниковыми сошниками стало выдерживают заданную глубину заделки семян и качественно формируют семенное ложе, однако требуют тщательного измельчения и равномерного распределения листостебельной массы предшественника, а также отсрочки сроков посева до вступления почвой в состояние полной физической спелости.
 
При использовании всех типов сеялок следует обращать должное внимание на качество работы култера (лучшим считается зазубренный диск с волнистым краем) и прикатывающего катка, который должен обеспечить хороший контакт семян с почвой при оптимальном строении надсеменного почвенного слоя. Чрезмерное усилие, приходящееся на прикатывающий каток, особенно при работе на тяжелой влажной почве, вызывает переуплотнение последней в зоне посевной щели и приводит к ослаблению ростков и задержке появления всходов.
 
Весомым фактором, который мешает в полной мере реализовать потенциал нулевой обработки в области экономической эффективности производства, является диспаритет цен между стоимостью сельскохозяйственной продукции и средств защиты растений, удобрений и техники. По нашим расчетам, прямой посев озимой пшеницы и кукурузы обеспечил по сравнению с контролем, экономию топлива (14,4-40,6 л/га) и снижение затрат труда на 1,1-2,1 чел.-час./га.
 
Вместе с тем, при нулевой обработке увеличиваются амортизационные отчисления (из-за высокой стоимости сеялок) и дополнительные расходы средств на приобретение гербицидов, которые не всегда окупаются соответствующим ростом урожайности, что приводит к удорожанию выращиваемой продукции. Поэтому, несмотря на упрощение производственного цикла работ, при прямом посеве несколько возрастает себестоимость 1 т зерна и снижается уровень рентабельности. Учитывая показатели доходности и окупаемости, экономически конкурентоспособными во время выращивания зерновых культур оказались варианты выращивания культур при мелкой обработке и посеве специальными сеялками.
 
К сожалению, экономическая оценка технологий не предусматривала использование других, не менее важных, критериев эффективности, которые касаются экологической безопасности окружающей среды. Ведь известно, что в зависимости от почвенно-климатических и ландшафтных условий, главными аргументами в пользу нулевой обработки, даже при низкой продуктивности пашни, может быть предотвращение эрозии почвы, секвестрация углерода, смягчение парникового эффекта, сохранение биоразнообразия.

 

ВЫВОДЫ

Эффективность нулевой обработки почвы значительно зависит от биологии культуры, длительности применения в севообороте и системы химической защиты растений. Пригодной для прямого посева оказалась озимая пшеница, в меньшей степени - кукуруза при выращивании ее на двухлетнем нулевом агрофоне.

На черноземе с содержанием гумуса более 4% технология прямого посева в необработанную почву после двух лет использования не приводит к ухудшению ее водно-физических свойств, однако требует корректировки условий питания растений и постоянного мониторинга фитосанитарного состояния посевов. Основные риски, связанные с надлежащим контролированием засоренности поля и внесением гербицидов, приходятся на допосевной период: озимая пшеница - июль-август, кукуруза - апрель-май. Решающее значение при этом имеют своевременность, последовательность, качество и регламентированность проведения очистных мероприятий.

Технология No-till обеспечивает существенную экономию горючего и труда и на высоком агрофоне почти не уступает техносхемам, построенным на применении глубокой вспашки или мелкого рыхления пласта, по уровню урожайности зерна, показателям прибыльности и рентабельности производства. Повышение экономической эффективности нулевой обработки предусматривает снижение затрат на пестициды благодаря совершенствованию агротехники выращивания, организации качественного технического сопровождения работ, улучшению водного и питательного режимов почвы.
 
Учитывая показатели урожайности, рентабельности и окупаемости затрат, перспективными оказались технологические системы, включающие фоновое лущение стерни, мелкую обработку почвы комбинированными агрегатами плоскорезного типа, посев специальными сеялками прямого действия, внесение (при необходимости) почвенных и страховых (по вегетатации) гербицидов.
 

А. Горбатенко, В. Судак, В.Чабан, кандидаты с.-х. наук

А. Кулик, Ю. Безсоседняя,

ГУ Институт зерновых культур НААН Украины

Журнал «Пропозиція», №9, 2019 р.

Ключевые слова: no till, прямой посев

Интервью
Директор Інституту обліку і фінансів НААН України, академік НААН Валерій Жук
После почти 20-летнего перерыва агрофирмам снова приходится платить налоги на общих основаниях. Конечно, сельхозпроизводители не привыкли к такому. Вот и стонут сейчас сельские бухгалтеры, так как и отчетность значительно усложнилась, и... Подробнее
Українська делегація на продовольчій виставці в Японії. Крайній праворуч - Юрій Луценко
Япония, как известно, - одна из самых богатых стран мира. При этом по количеству населения лишь немного уступает России. А еще очень ограничена в земельных ресурсах, поэтому большинством продуктов обеспечить себя не может. Это делает рынок... Подробнее

1
0