ВЛИЯНИЕ
ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В СЕВООБОРОТАХ В ЦЕНТРАЛЬНОМ
ЧЕРНОЗЕМЬЕ
Турусов
В.И.
директор, доктор с.-х. наук, академик РАН,
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Центрально-Черноземной полосы имени В.В.Докучаева,
Каменная Степь, Воронежская область, Россия
Богатых
О.А.
ведущий научный сотрудник, кандидат с.-х. наук,
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Центрально-Черноземной полосы имени В.В.Докучаева,
Каменная Степь, Воронежская область, Россия
Дронова
Н.В.
старший научный сотрудник, кандидат с.-х. наук,
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Центрально-Черноземной полосы имени В.В.Докучаева,
Каменная Степь, Воронежская область, Россия
Балюнова
Е.А.
научный сотрудник
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Центрально-Черноземной полосы имени В.В.Докучаева,
Каменная Степь, Воронежская область, Россия
Говорова
О.В.
аспирант
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Центрально-Черноземной полосы имени В.В.Докучаева,
Каменная Степь, Воронежская область, Россия
Аннотация.
В статье представлены результаты проведенной работы по изучению водного режима
и агрохимических свойств почвы. Дана сравнительная оценка урожайности и
качества зерна озимой пшеницы в севооборотах в зависимости от предшественников
в условиях юго-востока ЦЧР.
Ключевые
слова: севооборот, озимая пшеница, предшественники, водный
режим почвы, агрохимические свойства почвы, урожайность, качество зерна.
Актуальность проблемы. В настоящее время, с ростом интенсификации
сельскохозяйственного производства и
изменением климатических условий, для повышения эффективности
земледелия необходима более углубленная его дифференциация
и модернизация агротехнологий, применительно к конкретным
агроэкологическим условиям территории землепользования.
В
связи с этим, при разработке современных адаптивно-ландшафтных систем земледелия, для более эффективного
использования почвенно-климатического потенциала агроландшафтов, возникает
необходимость в совершенствовании
технологий возделывания культур и более тщательного их подбора к условиям произрастания [1,4].
Озимая
пшеница - главная продовольственная и наиболее урожайная культура в ЦЧЗ. Урожайность современных сортов озимой
пшеницы в производстве достигает 6-7 т/га и
более. Из-за ранней вегетации она значительно
меньше страдает от весенней и ранне-летней засух и поэтому является одной из культур с наиболее устойчивой и
высокой продуктивностью в зоне. Это наиболее отзывчивая на
условия выращивания культура, в то же
время наиболее чувствительная к нарушениям технологии.
В
условиях оптимальной агротехники озимые культуры сравнительно легко переносят
неблагоприятные условия весенне-летнего периода и дают хороший урожай. Неудачи
с озимыми культурами в производстве связаны с нарушениями
и отступлениями от научно обоснованных зональных агротехнологий:
размещением по колосовым предшественникам, несвоевременной
и некачественной обработкой почвы. Зачастую, с этими причинами связана гибель и низкая продуктивность
озимых. В первую очередь -
высев их по плохим
предшественникам обусловливает грубое нарушение
принципов чередования культур.
В
условиях ЦЧЗ лучшими предшественниками для озимой пшеницы являются пары, многолетние бобовые травы, зернобобовые
культуры, кукуруза на зеленый корм и
другие. Ранее в группе зернобобовых культур в ЦЧЗ преобладающие
площади занимал горох. Последние годы, с усилением засушливости и снижением его продуктивности, в южных
районах региона в зернобобовую группу все чаще стали включать более засухоустойчивые
культуры, такие как нут, соя, чина и другие.
Как
показывает анализ результатов исследований и производственный опыт, в повышении продуктивности и устойчивости
производства озимой пшеницы, наряду с
другими факторами, большое значение в зоне недостаточного
увлажнения имеет получение дружных всходов, а в дальнейшем
хорошо развитых растений перед уходом в зиму, что определяет их успешную перезимовку и продуктивность, что в свою
очередь зависит от содержания влаги в почве перед
посевом озимой пшеницы. Результаты предыдущих исследований показывают,
что в условиях ЦЧЗ при запасах влаги в 0-20
см слое почвы 25-30 мм всходы озимой пшеницы появляются на
7-9 день, при запасах влаги 20-25 мм
-на 10-11 день, при запасах влаги 15-20 мм - на 19-20 день [6].
Следует отметить, что достигнутый в настоящее время
уровень урожайности озимой пшеницы нельзя считать удовлетворительным, так как
он далеко не исчерпывает возможности этой культуры, а частая гибель её посевов
делает производство зерна озимой пшеницы в отдельных регионах России
неустойчивым [3]. Значительная роль в создании благоприятных условий для роста
и развития озимых культур отводится предшественникам. Наукой и практикой
установлено, что лучшими условиями жизни в начале вегетации растения
обеспечиваются при размещении по чистым парам. Однако большую часть озимых
размещают по занятым парам и непаровым предшественникам [5,7].
Необходимость
адаптации агротехнических приемов к конкретным агроэкологическим условиям и недостаточность исследований по эффективности засухоустойчивых культур, в качестве
предшественников озимых, с учетом изменяющихся
условий климата, вызвали
необходимость проведения исследований по изучению более широкого спектра предшественников озимых.
Материалы и методы исследования. Исследования проводились
в многолетнем стационарном опыте лаборатории эколого-ландшафтных севооборотов
ФГБНУ «НИИСХ ЦЧП» на черноземе обыкновенном, с агрохимической
характеристикой слоя 0-40 см: содержание гумуса 6,61%, общего азота – 0,331%,
фосфора – 0,210%, калия – 1,80%, сумма поглощенных оснований – 57,0 мг-экв/100
г почвы, рН – 6,58.
Исследования проводились в севооборотах со следующим
чередованием культур:
Севооборот
1-
зернопаропропашной: сидеральный пар
(горчица) – озимая пшеница – подсолнечник – ячмень + пожнивная горчица – горох
– озимая пшеница+ озимая вика – подсолнечник; Севооборот 2- зернопаропропашной: занятый пар (горох) – озимая
пшеница – подсолнечник – ячмень + пожнивная горчица - горох – озимая пшеница –
кукуруза на зерно; Севооборот 3-зернотравянопропашной:
горох – озимая пшеница – кукуруза – ячмень + эспарцет – эспарцет – озимая
пшеница – овес;
Севооборот
4-
зернотравянопропашной: нут – озимая пшеница – кукуруза – ячмень + эспарцет –
эспарцет – озимая пшеница – овес; Севооборот
5- зернотравянопропашной: соя – озимая пшеница – кукуруза – ячмень +
эспарцет – эспарцет – озимая пшеница – овес.
Опыт закладывался в трехкратной повторности.
Размещение делянок систематическое. Длина посевной делянки – 30 м, ширина–
Исследования проводились согласно существующим
методикам, принятым в опытах по общему земледелию и растениеводству, а также в
практике лабораторных работ.
Результаты
исследования. В наших исследованиях изучаются два
различных способа совершенствования сидерации. Первый - высев пожнивной
культуры рапса в посев ячменя за две недели до уборки. Второй способ -
использование бинарных посевов: высев озимой вики с озимой пшеницей. В период
вегетации озимой вики, в поздний осенний и ранневесенний периоды, когда идет
нарастание вегетативной органической массы сидерата, как правило, отмечается
наименьший дефицит во влагообеспеченности посевов. Весной озимая вика
уничтожается применением гербицида на более поздней стадии развития озимой
пшеницы. Также в различных видах семипольных севооборотов изучалось 6 видов
севооборотов с разным набором и чередованием культур, а также влияние различных
предшественников на плодородие почвы и урожайность озимой пшеницы с целью
разработки наиболее эффективных чередований в звеньях севооборотов:
предшественник - озимая пшеница.
В Центрально-Черноземной зоне влага является
основным лимитирующим фактором формирования урожайности всех культур
сельскохозяйственного назначения. Большое значение при этом имеют осадки,
накапливающиеся в зимний период. От того, какой запас влаги в почве будет к
моменту сева, во многом зависит и величина урожая. Поэтому накопление и
сохранение зимних осадков, сокращение стока талых вод, является одной из
главных задач современного земледелия [2].
На основании анализа результатов многочисленных
исследований установлено, что в среднем за период вегетации озимой пшеницы наибольшие
запасы доступной влаги в слое почвы как 0-50 см, так и в слое 0-100 см, были по
рапсу на сидерат (48,62 и 110,26 мм). Несколько меньшим запас влаги в слое
почвы 0-100 см был по черному пару, эспарцету на сено и нуту и составил 109,6;
109,25 и 108,45 мм соответственно (таблица 1).
Сидеральный эспарцетовый пар, горох и соя по запасам
продуктивной влаги были обеспечены практически одинаково. Наименьшее количество
влаги в слое почвы 0-100см (90,94 мм) содержалось в звене с бинарным посевом.
Одним из важнейших показателей почвенного плодородия
является содержание в почве необходимых элементов питания для растений, причем
при формировании урожайности сельскохозяйственных культур основную роль играет
не только обеспеченность растений элементами питания, но и содержание их
доступных форм.
Результатами проведенных исследований установлено,
что максимально элементами питания был обеспечен черный пар (содержание азота,
фосфора и калия составило 11,6 мг/кг; 21,3 мг/100 г почвы и 9,5 мг/100 г почвы
соответственно) (таблица 1).
Таблица 1. Агрохимические
показатели почвы и содержание влаги в различных звеньях севооборота (2014-2018
гг.)
|
Предшественник |
Содержание влаги в слое 0-50 /0-100, мм |
NO3 |
P2O5 |
K2O |
|
|
слой почвы 0-40 см |
|
||||
|
мг/кг |
мг/100 г |
|
|||
|
Черный пар |
48,62 |
11,6 |
21,3 |
9,5 |
|
|
109,60 |
|
||||
|
Сидеральный пар(рапс) |
49,54 |
8,4 |
17,7 |
7,6 |
|
|
110,26 |
|
||||
|
Занятый пар (горох) |
46,23 |
7,8 |
16,4 |
6,6 |
|
|
105,60 |
|||||
|
Сидеральный эспарцетовый пар |
44,42 |
9,8 |
17,9 |
8,0 |
|
|
103,93 |
|||||
|
Эспарцет на сено |
47,34 |
9,1 |
15,9 |
6,1 |
|
|
109,25 |
|||||
|
Нут |
47,37 |
7,3 |
16,8 |
6,9 |
|
|
108,45 |
|||||
|
Соя |
45,05 |
6,9 |
15,6 |
6,8 |
|
|
103,90 |
|||||
|
Горох - озимая пшеница+оз.вика |
38,59 |
9,1 |
21,7 |
7,2 |
|
|
90,94 |
|||||
|
НСР05 |
1,92 |
2,3 |
4,7 |
1,6 |
|
|
2,45 |
|||||
Вариант с эспарцетом на зеленую массу был менее
обеспечен азотом и калием и составил 9,8 мг/кг и 8,0 мг/100 г почвы
соответственно. Максимальная обеспеченность по фосфору отмечалась в бинарном
посеве (оз.пшеница+оз.вика) – 21.7 мг/100г почвы, в то же время на этом
варианте показатели по азоту были на одном уровне с эспарцетом на сено - 9,1
мг/100 г почвы.
Рапс в качестве предшественника для озимой пшеницы
по наличию элементов питания несколько уступает черному пару, но при этом
превосходит непаровые бобовые предшественники (нут и сою). Среди зернобобовых
культур горох имеет наилучшие показатели по обеспеченности почвы элементами
минерального питания (7,8; 16,4 и 6,6 мг/100 г почвы).
Урожайность возделываемых культур является
интегральным показателем всех факторов почвенного плодородия и главным
критерием оценки эффективности агротехнических приемов (таблица 2).
Таблица 2. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы
(2014-2018 гг.)
|
Предшественник |
Белок |
Клейковина |
ИДК |
Урожай-ность,т/га |
|
Горох - оз.пшен + оз.вика |
12,55 |
26,41 |
91 |
4,0 |
|
Черный пар |
12,70 |
27,17 |
87 |
4,7 |
|
Сидеральный
пар(рапс) |
12,10 |
24,60 |
88 |
4,4 |
|
Занятый
пар (горох) |
11,79 |
23,91 |
91 |
3,9 |
|
Сидеральный
эспарцетовый пар |
12,18 |
25,57 |
92 |
4,9 |
|
Эспарцет на сено |
11,56 |
23,44 |
95 |
4,7 |
|
Нут |
11,26 |
21,88 |
90 |
3,6 |
|
Соя |
10,92 |
22,46 |
93 |
3,9 |
|
НСР05 |
0,78 |
|||
В наших исследованиях урожайность озимой пшеницы,
высеваемой по различным предшественникам, колебалась от 3,6 т/га (вариант
озимая пшеница по нуту) до 4,9 т/га (вариант озимая пшеница по эспарцету на
сидерат).
Далее наиболее эффективным чередованием в озимом
звене является эспарцет на сено, где урожайность озимой пшеницы достигает 4,7
т/га, что соответствует уровню черного пара.
Озимая пшеница занимает
ведущее место по продовольственной значимости и масштабам производства зерна.
Основная биологическая ценность зерна - белок.
По содержанию белка и клейковины наибольшие
показатели были получены по черному пару в качестве предшественника озимой
пшненицы - 12,7 и 27,17 соответственно. Однако ИДК на этом варианте имел
минимальное значение (87). Далее в убывающем порядке, как по содержанию белка,
так и по содержанию клейковины, следовали варианты с бинарным посевом (озимая
пшеница+озимая вика) - 12,55; 26,41 и с эспарцетом на сидерат - 12,18; 25,57,
ИДК на этих вариантах был 91 и 92 соответственно. Наибольший показатель ИДК (95)
получен в звене с эспарцетом на сено.
Выводы. Таким
образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что в регионе
используются еще не все резервы увеличения производства зерна. Расширение
посевов озимой пшеницы по чистым, занятым парам и зернобобовым культурам -
верный путь к сохранению плодородия почвы и увеличению урожая
высококачественного зерна. Наряду с сидеральными
парами, достаточно перспективным является использование нетрадиционных
засухоустойчивых зернобобовых предшественников – нута и сои.
Список
использованной литературы:
1.
Кирюшин В.И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия
и проектирование агроландшафтов. – М.: Колос, 2011. – 443 с.
2. Котлярова
О.Г. Ландшафтное земледелие. Избранные труды.п.Майский
ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ, 2017.- С. 269-270
3. Нечаев В.И. Адаптивные высокопродуктивные
технологии возделывания озимой пшеницы /В.И. Нечаев, А.А. Гортлевский
//Зерновые культуры - 2001. - №4.- С. 18-20.
4.
Столяров О.В. Нут (Cicer arietinum L.): монография / О.В. Столяров, В.А.
Федотов, Н.И. Демченко; Воронеж, гос. аграрный ун-т; под ред. В.А. Федотова. -
Воронеж: Изд-во Воронеж гос. ун-та, 2004. - 256 с.
5. Турусов В.И.
Предшественники озимых в адаптивно-ландшафтном земледелии Воронежской области/
В.И. Турусов, В.М. Гармашов, Т.И. Михина, Н.В. Дронова, О.А.
Абанина//Теоретические и прикладные аспекты современной науки: Сб.н.тр. по
матер. V Междунар.научно-практич.
конфер. 30 ноября 2014г.: в 6 ч./Часть I.- С.
223-226.
6. Турусов
В.И., Гармашов В.М., Богатых О.А., Балюнова Е.А. Роль предшественников озимой пшеницы в севообороте в условиях ЦЧЗ
//Аграрная наука. - 2017.- №
11-12.- С.10-11.
7.
Уваров Г.И. Роль сорта и предшественника в повышении
урожая и качества зерна озимой пшеницы /Г.И. Уваров, ВВ. Симонова //Зерновое
хозяйство.- 2006.- №6. С.15-16.
INFLUENCE OF PRECEDING CROPS ON WINTER WHEAT
PRODUCTIVITY AND QUALITY IN CROP ROTATION
IN CENTRAL BLACK EARTH
Turusov V.I., Bogatykh O.A., Dronova N.V., Balunova E.А., Govorova O.V.
Abstract. Article
presents results of study of moisture regime and agrochemical properties of soil.
A comparative assessment is given for winter wheat yield and grain quality in
crop rotations under preceding
crops in the south-east conditions of Central Black Earth Region.
Keywords:
crop rotation, winter wheat, preceding crops, moisture regime, agrochemical properties, yield,
grain quality.
References:
1.
Kiryushin V.I. Theory of adaptive landscape farming and agrolandscape design. - M.: Kolos,
2011. - 443 p.
2.
Kotlyarova O.G. Landscape farming. Selected works. Maysky Belgorod State Agrarian University, 2017. - P.269-270
3.
Nechaev V.I., Gortlevsky A.A. Adaptive
highly productive technologies of winter wheat cultivation // Grains - 2001. -
№4.-P. 18-20.
4.
Stolyarov O.V., Fedotov V.A., Demchenko N.I. Chickpea (Cicer arietinum L.): Monograph; Voronezh, state Agrarian
University; Ed. V.A. Fedotov. - Voronezh: Publishing
house Voronezh State University, 2004. - 256 p.
5.
Turusov
V.I., Garmashov V.M., Abanina
O.A., Dronova N.V. Predecessors winter crops in adaptive-landscape agriculture Voronezh
Region // Collection of
scientific reports International Scientific Practical conference: “Theoretical and practical aspects of modern
science”. 30 November, 2014, № 5-1. P. 223-226.
6.
Turusov V.I., Garmashov V.M., Bogatykh O.A., Balyunova E.A. Role of predecessors of winter wheat in crop
rotation under conditions of TsChZ // Agrarian
Science. - 2017.- № 11-12.- P.10-11.
7.
Uvarov G.I., Simonov B.B. Role of variety and its predecessor in increasing
yield and grain quality of winter wheat // Grain economy.- 2006.- №6. P.15-16.