УДК:633.11 «324»:632.17:631.613
Гаевая Э.А., кандидат биологических наук,
Рычкова М.Н. кандидат сельскохозяйственный наук,
Тарадин С.А., Нежинская Е.Н., Мищенко А.В.
Федеральный Ростовский аграрный научный центр
В засушливых условиях одним из главнейших факторов, определяющих величину урожая сельскохозяйственных культур, является влага.
Существенное влияние на запасы влаги в почве и характер их распределения оказывают не только сами культуры севооборотов, но и их предшественники.
Влияние предшественников в большей степени сказывается на озимой пшенице, поскольку наличие продуктивной влаги в верхних слоях почвы в период сева определяет как возможность ее возделывания, так и предполагаемый урожай [1].
Недостаточная влагообеспеченность в любой фазе отрицательно сказывается на формировании урожая. Чистые пары в засушливые годы по накоплению продуктивной влаги наиболее эффективны. В них продуктивной влаги на начало вегетации накапливалось основная часть. В районах с неустойчивым выпадением летних осадков возникает острая необходимость в освоении и применении на больших площадях влагосберегающих технологий возделывания зерновых культур [2-3].
Материалы и методы исследования. Исследования были проведены в стационарном опыте на склоне балки Большой Лог в Аксайском районе Ростовской области в 2014-2018 гг. Опыт был заложен в 1986 г. в системе контурно-ландшафтной организации территории склона крутизной до 3,5-4,0°.
Урожайность озимой пшеницы изучали в звеньях севооборотов. Предшественниками были чистый пар и озимая пшеница. Применяли три уровня минерального питания растений: «1» (первый уровень) – N 46Р24К30 (на 1 га севооборотной площади), «2» (второй уровень) – N84Р30К48 (на 1 га севооборотной площади), контролем служил уровень питания «0», при котором удобрения не вносили. Также изучали две системы основной обработки почвы: чизельную и отвальную.
Наилучшие условия влагообеспеченности озимой пшеницы создаются в чистом пару, где ко времени её посева запасы продуктивной влаги достаточно высоки и в верхнем и в полутораметровом слое. Ежегодно, даже в самые сухие годы, чистый пар позволял получать своевременные и дружные всходы, что является предпосылкой получения полноценного урожая.
Озимые, посеянные после непаровых предшественников в сухую почву, всходили после дождей второй половины октября, всходы были неравномерными, сильно изреженными и очень слабыми. Осенью они не успевали образовать вторичную корневую систему, не развили хорошую надземную массу, в зиму растения уходили не раскустившимися, не прошли закалки, а потому не смогли противостоять суровым условиям зимы и весенне-летней засухи.
В благоприятные годы запасы влаги в пахотном слое и после непаровых предшественников были достаточными для получения нормальных всходов озимой пшеницы. Но высокий урожай озимой пшеницы в такие годы не снижает значения чистого пара, так как в засушливые годы пар – единственное поле в севообороте, где гарантированно можно получить достаточно высокий урожай зерна.
Зависимость урожая озимой пшеницы от запасов влаги в верхних слоях почвы обуславливается, прежде всего, неодинаковой полевой всхожестью семян, высеянных после различных предшественников. В сухую осень при возделывании озимых после непаровых предшественников влажность почвы к моменту посева не обеспечивает прорастание семян и получение дружных всходов. В отдельных случаях, при «провокационной» увлажненности, когда на иссушенную почву после посева выпадают слабые осадки и затем наступает засуха, либо когда остаточной влаги мало для нормального прорастания семян, возможна гибель растений частичная или полная.
В этой связи обработка почвы после непаровых предшественников должна быть направлена на сохранение и накопление влаги, строго дифференцирована в зависимости от складывающихся погодных условий. В сухие годы очень сложно разделать почву и к тому же сохранить в ней хотя бы небольшие запасы влаги. И после стерневых, и тем более после пропашных предшественников в такие годы не только глубокая, но даже мелкая вспашка дает глыбу и не обеспечивает накопление влаги. Поверхностная же обработка – двух-трех кратное дискование – хорошо рыхлит верхний слой почвы. И в сухие годы количество глыбы на поверхности почвы невелико, при этом под обрабатываемым слоем сохраняется влага. После такой обработки и весьма небольшие осадки увлажняют посевной слой, обеспечивая получение всходов озимой пшеницы (табл. 1).
Разница между накоплением влаги в слое почвы 0-30 см к посеву под различными предшественниками колеблется в пределах от 12,7 мм до 30,6 мм (от 10,8 до 45,8%). Чистый пар как предшественник в различные по увлажнению годы накапливает к посеву достаточно влаги для прорастания семян (30,6-27,3 мм).
К периоду возобновления весенней вегетации влаги аккумулируется в слое почвы 0-30 см в 2 раза больше по непаровым предшественникам и несколько меньше по чистому пару. Этот факт объясняется тем, что чистый пар имеет большие запасы доступной влаги к посеву, чем непаровые предшественники, и в меньшей степени способен впитывать влагу атмосферных осадков. Тогда как непаровые предшественники, имея незначительный запас доступной влаги в большей степени аккумулирует осадки за холодный период года.
В начале кущения озимая пшеница формирует вторичную корневую систему, элементы которой очень скоро выходят за пределы пахотного слоя. Поэтому если в начале вегетации ведущую роль играют запасы влаги в верхних слоях почвы, то последующее формирование вегетативной массы и генеративных органов, то есть, в конечном счете, урожая, определяется в основном наличием влаги в более глубоких горизонтах. Также не менее важно содержание доступных форм азота, для формирования будущего урожая. В этот период особенно важно содержание доступной влаги. При ее недостатке создаются условия, при которых подвижные формы азота не могут усваиваться растениями. К периоду уборки продуктивная влага в обрабатываемом слое почвы частично расходуется на создание урожая, а также частично испаряется и её запас сокращается до 3,2-5,1 мм.
Количество продуктивной влаги сказалось на формировании урожая озимой пшеницы. Наибольшая урожайность была по предшественнику чистый пар. На варианте с естественным плодородием урожайность озимой пшеницы составляла 4,77-4,79 т/га, на удобренных фонах – увеличилась до 5,66-5,80 т/га. Внесение удобрений в средних дозах под озимую пшеницу увеличило сбор зерна на 8,9-10,5 %, а увеличение дозы внесения удобрений в полтора раза на 18,7-21,1 %. Внесение удобрений снижало стресс растений при наступлении засухи, поэтому и прибавка урожая была более высокая в сравнении с вариантом естественного плодородия. Урожайность озимой пшеницы по непаровым предшественникам была ниже, чем по пару на 1,52-2,1 т/га или в среднем на 33,3 %.
Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы были стабильнее, чем в верхних горизонтах, но и они подвержены существенным колебаниям. Влагообеспеченность по всему профилю почвы значительно больше под паровой озимью в течение всей ее вегетации, чем под непаровыми предшественниками. В период сева озимых запас продуктивной влаги в два и более раза больше по чистому пару, чем под непаровыми предшественниками. Поэтому выбор предшественника имеет большое значение для формирования будущего урожая. Одними из лучших предшественников для возделывания озимой пшеницы после пара, являются раноубираемые культуры – горох, кукуруза на силос, озимая пшеница. После уборки есть возможность качественно разделать почву, для посева озимых, а также при благоприятных погодных условиях накопить достаточное количество влаги под посев. Поздно убираемые культуры, такие как подсолнечник и кукуруза на зерна, можно использовать как предшественник озимой пшеницы в том случае, если сеять скороспелые сорта и гибриды, чтобы была возможность качественной подготовки почвы под посев.
Способность накапливать влагу в слое почвы 0-100 см было больше на варианте по чизельной обработке почвы по непаровым предшественникам над отвальной. Значение увлажнения глубоких слоев почвы в наших условиях усиливается в связи с тем, что весной с наступлением высоких температур начинается интенсивное испарение влаги с поверхности почвы. Особенно много расходуется влаги из метрового слоя в период от колошения до полной спелости озимой пшеницы (табл. 2).
акопление влаги в течение холодного периода года под озимой пшеницей, посеянной по различным предшественникам не одинаковое. Чистый пар, имея достаточный запас влаги к началу холодного периода года способен аккумулировать только третью часть продуктивной влаги. Непаровые предшественники наоборот, аккумулируют влагу осадков холодного периода от 50 до 70 %.
К началу уборки остаточной влаги в метровом слое после озимой пшеницы как по предшественнику чистый пар, так и по непаровым предшественникам содержится не значительное количество.
Таким образом, в Ростовской области водный режим только чистого пара в любые годы, даже в самые сухие, позволяет получать высокие урожаи озимой пшеницы свыше 4,7-5,8 т/га.
Урожайность озимой пшеницы после непаровых предшественников зависит от условий увлажнения в посевной период, поэтому и выход продукции на 1-2 т/га ниже, чем по паровому предшественнику.
Внесение удобрений снижает стресс растений при наступлении засухи. Внесенные удобрения в средних дозах под озимую пшеницу увеличивает сбор зерна на 8,9-10,5 %, а увеличение дозы внесения удобрений в полтора раза на 18,7-21,1 %.
Обработки почвы в различные по влагообеспеченности годы накапливали влагу не одинаково. В чистом пару существенной разницы отмечено не было. По непаровым предшественникам имела преимущество чизельная обработка почвы.
Литература
1. Подсевалов М.И., Тойгильдин А.Л., Аюпов Д.Э. Режим влажности почвы и формирование урожайности озимой пшеницы в севооборотах лесостепи Заволжья // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2016. – № 4 (36). – С. 48-54.
2. Цветков М.Л., Манылова О.В. Режим влажности парового поля в зернопаровых севооборотах в условиях Алтайского Приобья // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2014. – № 3 (113). – С. 14-19.
3. Гаевая Э.А., Мищенко А.Е. Урожайность озимой пшеницы и запас продуктивной влаги // Зерновое хозяйство России. – 2015. – № 4. – С. 13-16