Урожайность подсолнечника при различных технологиях обработки почвы

1912

Засушливый климат Степной зоны приводит к значительному недобору урожая сельскохозяйственных культур, в том числе и подсолнечника. Одним из эффективных приемов сохранения почвенной влаги является мульчирование почвы растительными остатками предшествующей культуры, сохранение капилляров и «ходов» от корней, червей и других обитателей почвы.

Всем этим требованиям отвечает в настоящее время технология No-till. Данная технология создает условия для формирования оптимального структурно-агрегатного состояния почвы, так как исключает интенсивное механическое воздействие на нее. Кроме того, биологические свойства почвы значительно улучшаются благодаря созданию мульчирующего слоя на ее поверхности и усилению активации почвенной биоты. Это, в конечном счете, приводит к улучшению водного режима и способствует дополнительному накоплению гумуса, а также увеличению урожайности полевых культур.

Целью наших исследований было определение наиболее эффективной системы обработки почвы (отвальная, минимальная, No-till) в регулировании плодородия чернозема обыкновенного, изучение эффективности борьбы с сорняками и выявление возможности минимализации обработки почвы при возделывании подсолнечника в умеренно жаркой зоне с недостаточным увлажнением.

Годы проведения исследований (2013–2015 гг.) характеризуются как засушливые, с недобором осадков в критические фазы вегетации подсолнечника на фоне высокой температуры воздуха. Почвы представлены черноземом обыкновенным с содержанием гумуса 3,8%.

Для получения высокого урожая подсолнечника с хорошим качеством семян очень важно обеспечить своевременные и дружные всходы, поскольку полевая всхожесть семян определяется условиями их прорастания: температурой, влагообеспеченностью и аэрацией почвы. Сев подсолнечника был проведен во II декаде мая, а обработка баковой смесью гербицидов (Торнадо 500, 2,5 л/га + Трофи 90, 2 л/га) – через 2 дня после сева с нормой расхода рабочего раствора 180 л/га.

Анализ данных наших исследований показал, что увеличение полевой всхожести семян подсолнечника в варианте с минимальной обработкой почвы было обеспечено благоприятными условиями периода «сев – всходы».

Как видно из табл. 1, его продолжительность составила 13 дней. При достаточно высоком запасе доступной влаги в верхнем слое почвы (22,1 мм) для получения полноценных всходов потребовалась сумма среднесуточных температур 257,1°С. Полевая всхожесть семян подсолнечника в варианте с минимальной обработкой составила 91%, что на 5% больше по сравнению с контролем. В варианте прямого сева (No-till) всходы подсолнечника появились через 16 дней, для этого потребовалась сумма среднесуточных температур 325,4°С, что на 88,5°С больше по сравнению с контролем.

Таблица 1. Гидротермические условия периода «сев – всходы» подсолнечника в зависимости от технологии обработки почвы (средние данные за три года исследований)В варианте прямого сева запас влаги в верхнем слое почвы был максимальным – 29,8 мм, что на 9,6 мм больше по сравнению с контролем. Наличие растительных остатков на поверхности почвы обеспечивает лучшее сохранение влаги, но при этом почва хуже прогревается, увеличивается продолжительность периода появления всходов подсолнечника. При севе подсолнечника в непрогретую почву семена прорастают медленно, некоторая часть семян загнивает, что приводит к получению изреженных и не дружных всходов, усиливает угнетение их сорняками.

Учет сорняков проводился в два срока: перед севом и через 50 дней – в фазе начала образования корзинки.

Подсолнечник на начальных этапах своего развития растет медленно и сильно угнетается сорняками. В системе эффективных приемов борьбы с сорной растительностью главная роль отводится гербицидам. Применяемая схема борьбы с сорняками в наших опытах была направлена на уничтожение вегетирующих сорных растений в контроле – агротехническим способом (культивация), в варианте прямого сева (No–till) – химическим методом (гербициды) и при минимальной обработке (Mini-till) в ранневесенний период – агротехническим, а после сева – химическим.

Данные учета сорных растений перед севом подсолнечника свидетельствуют о высокой засоренности вариантов опыта Mini-till и No-till (табл. 2).

Таблица 2. Засоренность делянок перед севом подсолнечника (средние данные за три года исследований)В контроле все вегетирующие сорняки были уничтожены предпосевной культивацией. В варианте No-till перед севом подсолнечника вегетировало более 35 шт/м2 сорняков, что на 16,4 шт/м2 больше по сравнению с минимальной обработкой. Большая разница в засоренности между вариантами объясняется тем, что часть сорняков была уничтожена ранневесенней культивацией. Сорняки, которые были учтены перед севом подсолнечника, появились уже позже, в предпосевной период.

Установлено, что в варианте с минимальной обработкой почвы меньше была не только численность сорняков, но и их сухая масса. Так, в варианте No-till общая засоренность составила 35,7 шт/м2, а сухая масса – 17,46 г/м2, то есть сухая масса одного сорного растения была равна 0,49 г, тогда как в варианте Mini-till – 0,29 г.

Анализ видового состава сорняков, вегетировавших перед севом подсолнечника, показал, что более 60% от их общего числа составляли яровые двудольные: горчица полевая, амброзия полыннолистная, щирица запрокинутая, марь белая и др.

Высокая засоренность опытных делянок перед севом подсолнечника не позволяет создать благоприятные условия для формирования высокого урожая без необходимого контроля над сорняками.

Применение баковой смеси гербицидов Торнадо 500 + Трофи 90 до появления всходов подсолнечника обеспечило чистоту посевов до фазы образования корзинки, то есть в течение 50 дней после сева. Как видно из данных табл. 3, в контроле засоренность за 50 дней увеличилась до 29 шт/м2, тогда как в вариантах с применением смеси гербицидов снизилась до 4,3 шт/м2 при минимальной обработке и до 3,7 шт/м2 – при прямом севе. В контроле сорняки вегетировали не только в рядках подсолнечника, но и в междурядьях, то есть механические меры борьбы (дискование и культивации) не обеспечивают полного уничтожения сорняков. В контроле сорняки были представлены как многолетними (осот полевой, молочай лозный, вьюнок полевой), так и яровыми двудольными (амброзия полыннолистная, марь белая, лебеда татарская, щирица (виды) и др.).

Таблица 3. Засоренность посевов подсолнечника в фазе образования корзинки (средние данные за три года исследований)В вариантах с минимальной обработкой почвы и прямым севом сорняки были представлены многолетними (молочай лозный, вьюнок полевой) и яровыми двудольными (амброзия полыннолистная, марь белая и щирица запрокинутая). При этом необходимо отметить, что сорняки находились в угнетенном состоянии и не представляли серьезной конкуренции растениям подсолнечника в потреблении влаги.

В контроле сорняки были достаточно хорошо развиты, их масса в абсолютно сухом состоянии составляла 23,65 г/м2, особенно хорошо развивались осот полевой и амброзия полыннолистная, которые составляли серьезную конкуренцию растениям подсолнечника в борьбе за влагу. Подсолнечник требователен к влаге, хотя засухоустойчивость его довольно высокая благодаря мощно развитой корневой системе, способности переносить при засухе значительное обезвоживание тканей, быстро восстанавливать ассимиляционную деятельность листьев в ночное время.

Нашими исследованиями установлено, что в ранневесенний период максимальные запасы влаги в слоях почвы 0–100 и 0–150 см были в варианте No-till (табл. 4). Так, в слое 0–150 см в контрольном варианте запас доступной влаги был на 15,5 мм меньше, чем в варианте No-till. Перед севом подсолнечника в контроле запас доступной влаги снизился на 34,7 мм, тогда как в варианте No-till уменьшился на 14,3 мм.

Таблица 4. Запасы доступной влаги в почве в посевах подсолнечника (средние данные за три года исследований)Среди факторов, определяющих урожайность подсолнечника, наиболее значимым является наличие влаги в почве. В разные периоды роста и развития растения подсолнечника расходуют влагу неодинаково. Ее потребление возрастает в фазы образования корзинки, цветения и налива семян. Необходимо отметить, что в среднем за три года в июне выпало более 75 мм осадков, которые значительно пополнили запасы влаги в почве. В варианте прямого сева наличие мульчи из растительных остатков предшествующей культуры и погибших сорняков значительно сокращало потери влаги из почвы, тогда как в контроле наблюдалось иссушение почвы в период вегетации подсолнечника.

Создавая огромную биомассу, растения подсолнечника требуют и адекватного количества влаги, при этом важным является ее рациональное и бережное использование
Создавая огромную биомассу, растения подсолнечника требуют и адекватного количества влаги, при этом важным является ее рациональное и бережное использование

В наиболее ответственный для формирования урожая период (цветение – налив семян) при отсутствии или незначительном количестве осадков растения подсолнечника активно используют влагу из глубоких слоев – 100–150 см и более. От того, насколько эти слои обеспечены доступной влагой, часто зависит урожайность. Как показали результаты наших исследований, лучшая обеспеченность почвы влагой перед уборкой подсолнечника была в вариантах No-till и Mini-till. Создавая огромную биомассу, растения подсолнечника требуют и адекватного количества влаги, при этом важным является ее рациональное и бережное использование. Применение технологии No-till наряду с другими агротехническими приемами оптимизирует условия вегетации, благодаря чему почвенная влага используется строго по назначению, то есть на создание основной продукции.

Как видно из табл. 5, расход влаги на формирование 1 т семян в варианте прямого сева был меньше, чем в контроле и в варианте с минимальной обработкой почвы. Так, в контроле он был на 78,4 мм больше по сравнению с вариантом прямого сева и на 34,5 мм – с вариантом с минимальной обработкой.

Таблица 5. Суммарное водопотребление растений подсолнечника в зависимости от технологии обработки почвы в слое 0–150 смОбобщающим показателем условий произрастания подсолнечника при различных способах обработки почвы является интенсивность формирования вегетативной массы растений. Наши исследования подтвердили общеизвестный факт отрицательного влияния дефицита влаги в почве, приходящейся на одно растение. Это доказывают результаты определения динамики накопления сухой биомассы растений.

В варианте прямого сева с фазы образования корзинки до созревания прослеживается преимущество в накоплении биомассы растений. Так, в фазе образования корзинки сухая биомасса растений в варианте No-till была на 12,8 г больше по сравнению с контролем (табл. 6).

Таблица 6. Динамика накопления сухой массы растений подсолнечника в зависимости от технологии обработки почвы (г/раст.)Результаты исследований накопления сухой биомассы растений подсолнечника под влиянием различных технологий обработки почвы могут представлять практический интерес только в том случае, если это способствует адекватному повышению урожайности. Выявленные при этом связи и взаимозависимости позволяют считать такую возможность вполне реальной (табл. 7).

Таблица 7. Урожайность подсолнечника в зависимости от технологии обработки почвыВ зависимости от применяемых технологий обработки почвы растения подсолнечника произрастали в разных условиях, что повлияло на их продуктивность. Максимальная урожайность – 22,5 ц/га была получена в варианте прямого сева, что на 49% выше по сравнению с контролем. 

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2018

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram