Проблема повышения урожайности и качества сельскохозяйственной продукции в степной зоне недостаточного увлажнения была и остается актуальной, особенно в связи с изменяющимся климатом. Наряду с этим существует ряд проблем в фермерском секторе, затрудняющие развитие стабильного производства. Аграрии ищут пути сокращения затрат на производство растениеводческой продукции: минимализация обработок, прямой посев, использование комбинированных почвообрабатывающих агрегатов [1, 2].
Важно выявить и устранить причины снижения урожайности культур полевого севооборота на черноземе обыкновенном. Это позволит определить напряженность взаимосвязи факторов в агроценозе, оптимизировать и адаптировать условия выращивания в севообороте и стабилизировать повышение продуктивности с.-х. культур без дополнительных затрат, что особенно актуально в рыночных условиях.
Задачи исследований: изучить условия при выращивании с.-х. культур в севообороте, оценить влияние систематической поверхностной обработки почвы на агрофизические свойства чернозема обыкновенного и фитосанитарную обстановку агроценозов.
Методика исследования. Исследования проводились в фермерском хозяйстве ИП Фоменко А.Н. Родионово–Несветайского района Ростовской области в 2011-2013гг. Почвы хозяйства представлены черноземом обыкновенным и характеризуются удовлетворительными агрофизическими свойствами. В целом почва по плодородию, макро – и микроагрегатному составу, физико-химическим свойствам благоприятна для выращивания с.-х. культур.
Нами изучен севооборот хозяйства: озимая пшеница – озимая пшеница – подсолнечник – озимая пшеница – яровой ячмень – озимая пшеница – подсолнечник. Основная обработка почвы под культуры севооборота мелкая мульчирующая на 8-10 смдисковыми орудиями, которая осуществляется на протяжении 16 лет. Учеты и анализы проводились в 3-4-х кратной повторности в основные критические периоды жизни растений.
Структура посевных площадей представлена следующим образом: 57% – озимые зерновые (пшеница), 14% – яровые зерновые (яровой ячмень), 29% – подсолнечник, что не соответствует рекомендованной. При этом возделываются всего 3 культуры. Поэтому такое чередование культур в севообороте способствует накоплению вредителей и болезней зерновых, а также не исключает поражение подсолнечника Orobanchea cumana.
Анализ данных по урожайности свидетельствует о систематическом снижении урожайности культур севооборота на протяжении 13 лет. При этом урожайность подсолнечника не превышает 14 ц/га, ярового ячменя – 18 ц/га, озимой пшеницы – 28 ц/га.
Изучая, вопрос такого снижения, установлено, что бессменная минимальная мульчирующая обработка почвы на 8-10 см способствовала разрыхлению верхнего слоя почвы, но приводила к уплотнению слоя 20-40см до критических значений. Так перед посевом плотность почвы в слое 20-40см составила 1,34-1,35 г/см3, а перед уборкой – 1,38-1,39 г/см3. Это привело к снижению пористости, оструктуренности почвы, ухудшило аэрацию, и способствовало слабой адаптивности растений.
Также переуплотнение нижних слоев пахотного и подпахотного слоев почвы неблагоприятно влияли на накопление влаги в почве. А влага является лимитирующим фактором при формировании урожая [3]. Эффективность мульчирующих обработок, создающих рыхлый слой из мелких комочков почвы и растительных остатков, с одновременным разуплотнением, определяется улучшением фильтрации и сокращением потерь влаги на испарение, что особенно важно в зоне неустойчивого увлажнения [4, 5, 6].
В период весеннего снеготаяния наблюдался сток воды по поверхности поля, вследствие промерзания и переуплотнения почвы. Запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см перед посевом ярового ячменя составляли 104 мм, подсолнечника – 85 мм, озимой пшеницы в слое 0-20 см –17 мм, что является недостаточным для получения дружных всходов.
Переход к ресурсосберегающим технологиям связан с особым вниманием по защите растений [7, 8]. Необходимо отметить, что при постоянном использовании минимальных обработок на 8-10 см отмечен высокий инфекционный фон, способствующий развитию корневых гнилей на посевах.
Исследования потенциальной засоренности полей севооборота выявили высокий уровень засорения пахотного слоя почвы - 94,7-145,2 тыс. шт/м2. Вследствие этого засорение посевов было высоким. В гербакритический период культур количество сорняков было в пределах от 87 шт./м2 в посевах подсолнечника до 103 шт./м2 в посевах ярового ячменя. Применение гербицидов способствовало снижению вредоносности сорного компонента. К концу вегетации их количество и масса были незначительными до 12 шт/м2 и до 0,27 г соответственно. Проведенные наблюдения дают основание утверждать, что определяющими факторами в засорении посевов являются система основной обработки почвы, сочетание культур в звене севооборота, и адаптивность растений.
Также, причиной снижения урожайности культур может являться отрицательный баланс гумуса почвы в севообороте -25 ц/га. Несмотря на то, что озимая пшеница, яровой ячмень и подсолнечник оставляют после себя от 20 до 28 ц/га растительных остатков в виде соломы, опада, поверхностных остатков и корней, это не позволяет компенсировать потери гумуса. Это подтверждают проведенные ранее исследования [8]. А также ввиду экономии средств на минеральные удобрения и отсутствие возможности вносить органические, восполнять вынесенные с урожаем элементы питания растений приходиться за счет потенциального плодородия черноземов обыкновенных.
Таким образом, совокупное действие всех изученных факторов, по-видимому, и является причинами снижения продуктивности севооборота.
Выводы и рекомендации. При совокупности негативного воздействий на агрофизические свойства почвы, влагообеспеченность, фитосанитарную обстановку, агроэкологическую напряженность в севообороте фермерского хозяйства, урожайность, неэффективной признать систематическую мелкую мульчирующую обработку на 8-10 см, не рациональную структуру посевных площадей и недостатки при использовании удобрений.
Для решения данного вопроса рекомендуется проведение разуплотняющей чизельной обработки под подсолнечник, которая обеспечивала бы оптимальные для нормального роста и развития растений свойства почвы, расширить состав культур в севообороте, включая бобовый компонент, сократить посевы подсолнечника, заменив его другими техническими культурами, например рапсом, горчицей.
Библиографический список
- Авдеенко А.П., Шестов И.Н., Мокриков Г.В. Влияние нормы высева на продуктивность ярового ячменя в условиях Ростовской области // Сельское, лесное и водное хозяйство. – Март 2014. – № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://agro.snauka.ru/2014/03/1338 (дата обращения: 08.04.2014).
- Ален Х.П. Прямой посев и минимальная обработка почвы / Пер. с англ. М.Ф. Пушкарева. М.: Агропромиздат, 1985. 208 с.
- Фетюхин И.В. Влияние способов, глубины основной обработки почвы на обыкновенном черноземе и применения гербицидов на урожайность сахарной свеклы / автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Персианова, 1998
- Рябцева Н.А., Квартин В.Н. Условия увлажнения и урожайность ярового ячменя в различных севооборотных звеньях // Проблемы борьбы с засухой. Материалы научно-практической конференции. Т.I. Ставрополь: Изд-во Ст ГАУ «АРГУС», 2005. С. 158-161.
- Рябцева Н.А. Адаптация ярового ячменя к условиям выращивания в различных севооборотных звеньях степной зоны неустойчивого увлажнения/ диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Донской Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства. п.Персиановский, 2007.
- Рябцева Н.А. Адаптация ярового ячменя к условиям выращивания в различных севооборотных звеньях степной зоны неустойчивого увлажнения/ автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Донской Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Рассвет, 2007.
- Рябцева Н.А. Адаптивность растений ярового ячменя к различным условиям в севооборотных звенья // Научная мысль Кавказа. Приложение. № 13 (97). – Ростов-на-Дону: Изд-во Северо-Кавказский научный центр высшей школы, 2006. С. 312-314.
- Рябцева Н.А. Агроэкологическая оценка севооборотных звеньев основных культур полевого севооборота степной зоны недостаточного увлажнения в условиях изменяющегося климата // Инновационные пути развития агропромышленного комплекса: задачи и перспективы. Донская аграрная научно-практическая конференция, посвященная 75-летию Ростовской области. г. Зерноград, 2012.
- Рябцева Н.А. Баланс органического вещества почвы в севооборотных звеньях // Интеграция науки, образования и бизнеса для обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации. Материалы международной научно-практической конференции. Том 2. п. Персиановский, 2010. С 100-103.