Продуктивность культур зернопарового севооборота по основной обработке почвы и средствам химизации на выщелоченном черноземе северного зауралья
На правах рукописи
ПРОСКУРИНА
Анастасия Анатольевна
Продуктивность культур зернопарового севооборота по основной обработке почвы и средствам химизации на выщелоченном черноземе Северного Зауралья
Специальность 06.01.01 – общее земледелие
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Тюмень – 2011
Работа выполнена в Тюменской государственной сельскохозяйственной академии
| Научный руководитель: | доктор сельскохозяйственных наук, профессор Федоткин Виталий Андреевич |
| Официальные оппоненты: | доктор сельскохозяйственных наук, профессор Иваненко Александр Стефанович |
| кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Калошин Анатолий Андреевич | |
| Ведущая организация: | Курганская государственная сельскохозяйственная академия |
Защита диссертации состоится «22» декабря 2011 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 220.064.01 при Тюменской государственной сельскохозяйственной академии
Адрес академии: 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7
Тел./факс: (3452) 46-87-77; E-mail: [email protected]
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.
Автореферат разослан «____» ноября 2011 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат с.-х. наук ___________________ Рзаева В.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Разработка ресурсосберегающих почвозащитных технологий обработки почвы с учетом комплекса ее агрофизических и технологических свойств считается в настоящее время особо актуальной проблемой сельскохозяйственного производства (Пестряков A.M., 2003).
Правильная система обработки почвы в сочетании с применением удобрений и химических средств защиты растений – действенное средство формирования высоких урожаев (Ивенин В.В. и др., 2008).
В настоящее время возделываемым сельскохозяйственным культурам причиняют вред примерно 8,5 тысяч возбудителей различных болезней, 10 тысяч насекомых, 2 тысячи сорных растений и 1,5 тысячи нематод. Число потенциально опасных видов превышает 100 тысяч. Вредные организмы вызывают эпифитотии и массовые инвазии (нашествия), следствиями которых в прошлом и настоящем были и есть большие потери сельскохозяйственной продукции и социальные бедствия (Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., 2000, Гарбар Л.И., 2009).
Цель исследований: определить продуктивность культур зернопарового севооборота (однолетние травы – первая пшеница – вторая пшеница) по основной обработке почвы и средствам химизации.
Задачи исследований: изучить влияние основной обработки почвы и средств химизации на:
1) агрофизические показатели (плотность почвы, запасы доступной влаги);
2) фитосанитарное состояние:
а) засоренность посевов и видовой состав сорных растений;
б) поражаемость яровой пшеницы корневой гнилью, бурой ржавчиной и септориозом;
в) повреждаемость растений яровой пшеницы вредителями;
3) продуктивность и урожайность культур;
4) экономическую эффективность.
Научная новизна. В условиях Северного Зауралья изучена продуктивность культур зернопарового севооборота по основной обработке почвы с применением средств химизации.
Практическая значимость работы. На выщелоченном черноземе для комплексной защиты посевов яровой пшеницы рекомендуется дифференцированная основная обработка почвы с применением протравливателя Раксил ультра (0,25 кг/га), фунгицида Рекс С (0,7 л/га) и инсектицида Би-58 Новый (1,2 л/га). Получена прибыль 8974,9 руб./га при уровне рентабельности 82,9 %.
Предмет исследования. Обработка почвы и средства химизации, направленные на снижение засоренности посевов, уменьшение повреждаемости болезнями и предотвращение распространения вредителей.
Объекты исследования. Чернозем выщелоченный; культуры зернопарового севооборота при возделывании по разноглубинной основной обработке почвы с применением пестицидов.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
– Агрофизические показатели чернозема выщелоченного при изучении основной обработки и средств химизации.
– Фитосанитарное состояние культур зернопарового севооборота по основной обработке почвы.
Апробация работы. Материалы исследований докладывались на научно-практических конференциях: «Научно-техническое творчество молодежи – пути к обществу, основанному на знаниях», (Москва, 2010), «Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу Сибири и Урала», (Тюмень, 2010), Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых вузов министерства сельского хозяйства РФ, (Тюмень, 2010).
Личный вклад соискателя. Полевые работы, анализ экспериментальных данных и математическая обработка результатов выполнены лично Проскуриной А.А. на кафедре земледелия.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в т.ч. одна в издании рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объём работы. Диссертация изложена на 123 страницах, состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, списка литературы, который включает 149 источников, в том числе 6 работ зарубежных авторов. В работе содержится 45 таблиц, 2 рисунка, 34 приложения.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1 Продуктивность культур зернопарового севооборота по основной обработке почвы и средствам химизации на выщелоченном черноземе Северного Зауралья
В первой главе излагается обзор литературы по изучению основной обработки почвы и средствам химизации.
2 Природные условия северной лесостепи Тюменской области
и методика проведения исследований
Климат зоны континентальный, характеризуется продолжительной холодной зимой и коротким умеренно теплым летом. Годовое количество осадков в северной лесостепи 374 мм, из них 232 мм выпадает за вегетационный период (апрель-октябрь), в холодный период (ноябрь-март) – 80-105 мм. Продолжительность периода с температурой выше 0 оС составляет 194 суток, выше 10 оС – 114-123 суток.
Анализ метеорологических условий в годы проведения опытов показал, что все вегетационные периоды различались между собой по тепло- и влагообеспеченности: 2009 г. отличался повышенной температурой воздуха, недостатком осадков, что отрицательно повлияло на урожайность; 2010 г. характеризовался умеренно теплой погодой; вегетационный период 2011 г. характеризовался достаточно теплой погодой, кроме того, в июне выпало большое количество осадков (94 мм).
Почва опытного поля – чернозем выщелоченный маломощный, тяжелосуглинистый с содержанием в слое 0-30 см: гумуса – 7,0 %, N-NO3-0.8-1,2 мг/кг, P2O5 – 7,0 и K2O – 23 мг/100 г почвы.
Стационарный опыт по изучению основной обработки почвы проводился в зернопаровом севообороте: однолетние травы – яровая пшеница – яровая пшеница в 2009-2011 гг. Эксперимент был заложен на опытном поле ТГСХА в 1,5 км от д. Утёшевой по схеме, представленной в таблице 1.
Таблица 1 – Схема опыта № 1, опытное поле Тюменской ГСХА
| Основная обработка почвы | Севооборот, глубина обработки почвы, см | ||
| Однолетние травы (занятый пар) | пшеница | ||
| первая | вторая | ||
| 1.Отвальная (разноглубинная), контроль | ПН 3-35, 20-22 см | ПН 3-35. 28-30 см | ПН 3-35, 20-22 см |
| 2. Отвальная (мелкая) | ПН 3-35, 12-14 см | ПН 3-35, 14-16 см | ПН 3-35, 12-14 см |
| 3. Дискование | БДТ, 10-12 см | БДТ, 12-14 см | БДТ, 10-12 см |
| 4. Безотвальная (разноглубинная) | стойки конструкции СибИМЭ, 20-22 см | стойки конструкции СибИМЭ, 28-30 см | стойки конструкции СибИМЭ, 20-22 см |
| 5. Безотвальная (мелкая) | KOS 2,6, 12-14 см | KOS 2,6, 14-16 см | KOS 2,6, 12-14 см |
| 6. Нулевая (без обработки с осени 2008 г.) | без обработки | ||
| 7. Дифференцированная (разноглубинная) | стойки конструкции СибИМЭ, 20-22 см | ПН 3-35. 28-30 см | стойки конструкции СибИМЭ, 20-22 см |
| 8. Дифференцированная (мелкая) | KOS 2,6, 12-14 см | ПН 3-35, 14-16 см | KOS 2,6, 12-14 см |
| 9. Нулевая (без обработки с осени 1976 г.) | без обработки | ||
Весной при наступлении физической спелости почвы проводилось ранневесеннее боронование БЗТ в два следа поперёк направления основной обработки. При наступлении оптимальных сроков посева предпосевную обработку почвы выполняли культиватором КПС-4 на глубину 7-8 см под однолетние травы и 5-6 см – под пшеницу с одновременным боронованием. Посев сеялкой СЗ-3,6 с послепосевным прикатыванием. Вместе с посевом вносили минеральные удобрения аммиачную селитру N60, на запланированный урожай 3,0 т/га.
Убирали однолетние травы на зеленую массу в период бутонизации гороха комбайном Е-281, яровую пшеницу – в фазу полной спелости зерна прямым комбайнированием комбайном «Сампо 2100».
Общая площадь опыта в севообороте с защитными полосами 4,035 га, изучалось 9 вариантов основной обработки почвы согласно схемы опыта, размещение их рендомизированное, повторность трехкратная. Защитные полосы между делянками 3,0 м. Учётная площадь одной делянки 237,5 м2 (25х9,5 м).
В опыте сеяли районированные сорта культур: яровая пшеница Новосибирская 15 – 2009-2010 гг., Новосибирская 29 – 2011 г. с нормой высева 6,2 млн. всхожих семян на 1 га; однолетние травы – 2,5 млн. всхожих семян на 1 га (горох Флагман 5 – 1,0 + овёс Таёжник – 1,5). Для уничтожения сорняков в фазе трёх листьев – кущение посевы обрабатывали гербицидами: баковая смесь Пума Супер 100 + Секатор Турбо (в посевах пшеницы 0,6 л/га; 75 мл/га), Агритокс (в посевах однолетних трав 1,0 л/га).
Учеты и наблюдения по болезням и вредителям проводили на посевах пшеницы после занятого пара (однолетние травы-пшеница-пшеница) по отвальной, безотвальной, дифференцированной и нулевой обработкам почвы согласно схемы опыта № 2 (табл. 2).
Таблица 2 – Схема опыта № 2
| Варианты обработки почвы | Вариант | ||||||||
| Пума Супер 100 + Секатор | |||||||||
| I | II | III | IV | ||||||
| 1 | Отвальная | 28-30 см | Контроль | Би-58 Новый | Раксил Ультра, Рекс С | Би-58 Новый, Раксил Ультра, Рекс С | |||
| 2 | 14-16 см | ||||||||
| 3 | Безотвальная | 28-30 см | |||||||
| 4 | 14-16 см | ||||||||
| 5 | Дифференциро-ванная | 28-30 см | |||||||
| 6 | 14-16 см | ||||||||
| 7 | Нулевая (без обработки с осени 1976 г.) | без обработки | |||||||
Примечание: фон – баковая смесь гербицидов (Пума Супер 100 + Секатор)
По защите растений изучали 4 варианта: I – контроль (без использования фунгицидов и инсектицида), II – опрыскивание инсектицидом в фазу третьего листа (Би-58 Новый – 1,2 л/га), III – протравливание семян (Раксил ультра – 0,25 кг/га) + обработка растений фунгицидом в фазе колошения (Рекс С – 0,7 л/га), IV – протравливание семян (Раксил ультра – 0,25 кг/га) + обработка растений фунгицидом в фазе колошения (Рекс С – 0,7 л/га) + опрыскивание инсектицидом в фазу третьего листа (Би-58 Новый – 1,2 л/га). Протравливатель Раксил применяли против гельминтоспориозной корневой гнили Bipolaris sorokiniana, фунгицид Рекс С против бурой ржавчины Puccinia recondita и септориоза Septoria nodorum.
Площадь делянки по защите от болезней и вредителей – 20 м2, в трехкратной повторности.
Плотность почвы в слое 0-30 см, 0-50 см определялась в трехкратной повторности по Н.А. Качинскому; влажность в слое 0-100 см – термостатно-весовым методом; запасы доступной влаги рассчитывали по данным фактической влажности и плотности почвы. Засоренность посевов учитывали количественным методом перед посевом, в фазу кущения, колошения и количественно-весовым перед уборкой. Развитие и распространенность болезней яровой пшеницы учитывали в фазы: кущение, колошение и перед уборкой (Чулкина В.А., 2009). Учет вредителей в посевах яровой пшеницы проводился с помощью ящика Петлюка и сачка в фазу кущения и молочной спелости (Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., Стецов Г.Я., 2007).
Экономическая эффективность рассчитана по технологическим картам в соответствии с методикой СибНИИСХОЗа (Неклюдов А.Ф., 1993).
3 Влияние основной обработки почвы на агрофизические показатели выщелоченного чернозема
Плотность почвы перед посевом однолетних трав по дифференцированной разноглубинной обработке (вар. 7) была рассыпчатой и составила 1,05 г/см3, по остальным вариантам, почва имела рыхлое сложение (1,06-1,13 г/см3). Перед уборкой зеленой массы плотность почвы на контрольном варианте, и по дифференцированной обработке почвы (вар. 7, 8) соответствовала рыхлому сложению почвы 1,11-1,14 г/см3; по дискованию, безотвальному рыхлению (вар. 4, 5), вспашке (вар. 2) и нулевым обработкам (вар. 6, 9) почва имела плотное сложение – 1,16-1,21 г/см3, при НСР05 – 0,9.
Плотность почвы перед посевом первой яровой пшеницы соответствовала рассыпчатому сложению (1,01-1,04 г/см3) по отвальной (вар. 1, 2) и дифференцированной обработкам почвы (вар. 7, 8). По безотвальному рыхлению (вар. 4, 5), дискованию (вар. 3) и нулевым обработкам (вар. 6, 9) почва была рыхлой и составила 1,06-1,10 г/см3. Плотное сложение перед уборкой яровой пшеницы было по нулевым обработкам почвы (вар. 6, 9) – 1,16-1,18 г/см3, остальные варианты имели рыхлое сложение (табл. 3).
Таблица 3 – Плотность почвы (г/см3) в зернопаровом севообороте, 0-30 см, 2009-2011 гг.
| Основная обработка почвы | Перед посевом | Перед уборкой | ||||||
| однолет-ние травы | пшени-ца | пшени-ца | по севообо-роту | однолет-ние травы | пшени-ца | пшени-ца | по севообо-роту | |
| 1.Отвальная (разноглубинная), контроль | 1,07 | 1,04 | 1,06 | 1,06 | 1,14 | 1,11 | 1,16 | 1,14 |
| 2. Отвальная (мелкая) | 1,09 | 1,05 | 1,09 | 1,08 | 1,17 | 1,14 | 1,19 | 1,17 |
| 3. Дискование | 1,10 | 1,06 | 1,08 | 1,08 | 1,16 | 1,13 | 1,18 | 1,16 |
| 4. Безотвальная (разноглубинная) | 1,10 | 1,06 | 1,08 | 1,08 | 1,18 | 1,14 | 1,20 | 1,17 |
| 5. Безотвальная (мелкая) | 1,11 | 1,07 | 1,10 | 1,09 | 1,19 | 1,15 | 1,21 | 1,18 |
| 6. Нулевая (без обработки с осени 2008 г.) | 1,14 | 1,10 | 1,11 | 1,12 | 1,19 | 1,16 | 1,21 | 1,19 |
| 7. Дифференцированная (разноглубинная) | 1,05 | 1,01 | 1,04 | 1,03 | 1,11 | 1,09 | 1,14 | 1,11 |
| 8. Дифференцированная (мелкая) | 1,06 | 1,04 | 1,06 | 1,05 | 1,12 | 1,10 | 1,14 | 1,12 |
| 9. Нулевая (без обработки с осени 1976 г.) | 1,13 | 1,10 | 1,12 | 1,12 | 1,21 | 1,18 | 1,22 | 1,20 |
| НСР05 | 0,08 | 0,09 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,09 | 0,09 | 0,09 |
Плотность почвы перед посевом второй яровой пшеницы по основной обработке почвы изменялась в пределах 1,04-1,12 г/см3 (рассыпчатое и рыхлое сложение почвы). Перед уборкой яровой пшеницы плотность почвы составила 1,14-1,22 г/см3. По дифференцированной обработке (вар. 7, 8) сложение было рыхлым – 1,14 г/см3, остальные варианты имели плотную структуру.
Запасы доступной влаги перед посевом по севообороту в слое 0-20 см по безотвальному рыхлению (вар. 4) и дифференцированным обработкам почвы (вар. 7, 8) соответствовали хорошей обеспеченности, по остальным вариантам – удовлетворительной (25,0-37,4 мм). При НСР05 – 5,0 мм существенное увеличение запасов влаги было на 7 варианте. В слое 0-100 см запасы влаги колебались в пределах 132,6-159,9 мм и соответствовали хорошей обеспеченности по всем вариантам. При НСР05 – 6,4 мм существенное снижение доступной влаги было по нулевой, отвальной и безотвальной мелкой обработкам почвы (табл. 4).
Таблица 4 – Запасы доступной влаги (мм) в зернопаровом севообороте, 2009-2011 гг.
| Основная обработка почвы | Слой почвы, см | Перед посевом | Перед уборкой | ||||||
| одно-летние травы | пше-ница | пше-ница | по сево-обороту | одно-летние травы | пше-ница | пше-ница | по сево-обороту | ||
| 1. Отвальная (разноглуби-нная), контроль | 0-20 0-100 | 34,9 145,3 | 38,6 158,1 | 38,2 150,2 | 37,2 151,2 | 26,6 129,5 | 37,0 130,7 | 35,0 129,8 | 32,9 130,0 |
| 2. Отвальная (мелкая) | 0-20 0-100 | 33,7 142,0 | 36,6 154,2 | 32,4 142,3 | 34,2 146,2 | 25,1 125,8 | 34,4 128,1 | 31,1 121,7 | 30,2 125,2 |
| 3. Дискование | 0-20 0-100 | 28,2 134,7 | 30,7 146,1 | 28,6 135,9 | 29,2 138,9 | 21,4 114,4 | 25,9 117,2 | 23,3 109,1 | 23,5 113,6 |
| 4. Безотвальная (разноглубинная) | 0-20 0-100 | 37,8 149,9 | 43,5 164,4 | 40,2 152,8 | 40,5 155,7 | 29,6 137,3 | 36,0 130,3 | 34,2 129,0 | 33,3 132,2 |
| 5. Безотвальная (мелкая) | 0-20 0-100 | 36,2 147,9 | 39,7 159,4 | 36,4 147,6 | 37,4 151,6 | 28,1 133,4 | 32,5 125,6 | 31,3 123,8 | 30,6 127,6 |
| 6. Нулевая (без обработки с осени 2008 г.) | 0-20 0-100 | 26,6 132,4 | 28,1 143,1 | 25,9 132,5 | 26,9 136,0 | 19,7 110,6 | 23,3 113,1 | 22,1 106,8 | 21,7 110,2 |
| 7. Дифференцированная (разноглубинная) | 0-20 0-100 | 40,8 154,4 | 44,9 167,6 | 43,2 157,8 | 43,0 159,9 | 32,7 143,1 | 42,0 142,1 | 39,3 136,1 | 38,0 140,4 |
| 8. Дифференцированная (мелкая) | 0-20 0-100 | 39,4 151,1 | 41,5 163,0 | 41,3 155,7 | 40,7 156,6 | 30,7 140,7 | 39,2 135,9 | 38,0 134,1 | 36,0 136,9 |
| 9. Нулевая (без обработки с осени 1976 г.) | 0-20 0-100 | 24,7 128,8 | 26,4 139,3 | 23,9 129,7 | 25,0 132,6 | 18,8 105,2 | 21,2 110,3 | 19,9 104,3 | 20,0 106,6 |
| НСР05 | 0-20 0-100 | 4,9 5,0 | 4,3 7,9 | 5,8 6,3 | 5,0 6,4 | 4,5 6,2 | 2,3 3,8 | 5,4 5,8 | 4,1 5,3 |
Перед уборкой в слое 0-20 см запасы доступной влаги соответствовали удовлетворительной обеспеченности (20,0-38,0 мм). В метровом слое хорошая обеспеченность была по безотвальной и дифференцированной разноглубинной обработкам почвы – 136,9-140,4 мм, остальные варианты имели удовлетворительную обеспеченность – 106,6-127,6 мм. При НСР05 – 5,3 мм существенное увеличение запасов влаги было по дифференцированным обработкам почвы. Наибольшие запасы доступной влаги были по дифференцированной разноглубинной обработке почвы (вар. 7), наименьшие по нулевой (вар. 9).
Расход влаги на формирование зерна. От посева до уборки первой яровой пшеницы (2009-2011 гг.) большее потребление влаги отмечено по нулевой и мелким обработкам почвы – 6,21-10,18 мм/ц. По вспашке (вар. 2) – 6,43 мм/ц, безотвальному рыхлению и дифференцированной обработкам почвы на 14-16 см – 6,65-6,21 мм/ц соответственно, дискованию – 7,22 мм/ц. Наибольший расход влаги был по нулевым обработкам почвы (вар. 6, 9) и достигал 7,72-10,18 мм/ц (табл. 5).
Таблица 5 – Расход влаги (мм) на создание 1 ц зерна
| Основная обработка почвы | Яровая пшеница | |
| пшеница первая | пшеница первая | |
| 1. Отвальная (разноглубинная), контроль | 5,82 | 6,20 |
| 2. Отвальная (мелкая) | 6,43 | 6,84 |
| 3. Дискование | 7,22 | 7,58 |
| 4. Безотвальная (разноглубинная) | 5,99 | 6,38 |
| 5. Безотвальная (мелкая) | 6,65 | 7,18 |
| 6. Нулевая (без обработки с осени 2008 г.) | 7,72 | 8,11 |
| 7. Дифференцированная (разноглубинная) | 5,64 | 5,92 |
| 8. Дифференцированная (мелкая) | 6,21 | 6,58 |
| 9. Нулевая (без обработки с осени 1976 г.) | 10,18 | 10,89 |
Наибольший расход влаги на второй яровой пшенице отмечен по нулевым обработкам почвы (вар. 6, 9) – 8,11-10,89 мм/ц, наименьший – 5,92 мм/ц по дифференцированной обработке почвы на 20-22 см.
4 Фитосанитарное состояние посевов по основной обработке почвы
Засоренность посевов однолетних трав в фазу кущения составила 38,7-67,9 шт./м2. При НСР05 – 3,19 шт./м2 существенное снижение засоренности получено по дифференцированным обработкам почвы (вар. 7, 8), по остальным вариантам было достоверное увеличение количества сорняков (табл. 6).
Таблица 6 – Засоренность посевов однолетних трав (шт./м2), 2009-2011 гг.
| Основная обработка почвы | Фаза кущения | Перед уборкой |
| 1. Отвальная (вспашка, 20-22 см) контроль | 45,9 | 7,8 3,5* |
| 2. Отвальная (вспашка, 12-14 см) | 48,8 | 8,7 3,8* |
| 3. Дискование (БДТ, 10-12 см) | 62,4 | 11,0 4,6* |
| 4. Безотвальная (рыхление стойками СибИМЭ, 20-22 см) | 52,2 | 9,8 4,2* |
| 5. Безотвальная (рыхление КОS B (UNIA), 12-14 см) | 55,4 | 10,4 4,4* |
| 6. Нулевая (без обработки с осени 2008 г.) | 61,0 | 11,7 4,8* |
| 7. Дифференцированная (рыхление стойками СибИМЭ, 20-22 см) | 38,7 | 5,5 2,4* |
| 8. Дифференцированная (рыхление КОS B (UNIA), 12-14 см) | 41,6 | 6,8 3,1* |
| 9. Нулевая (без обработки с осени 1976 г.) | 67,9 | 12,2 5,1* |
| НСР05 | 3,19 | 2,50 1,02* |
Примечание: * – сухая масса сорных растений, г/м2
Большее количество сорной растительности было по мелким обработкам почвы – 48,8-62,4 шт./м2, в сравнении с глубокими. По нулевым обработкам почвы насчитывалось 61,0-67,9 шт./м2 сорняков, что превышало контроль на 15,1-22,0 шт./м2. Перед уборкой зеленой массы количество сорняков колебалось от 5,5 до 12,2 шт./м2, при сухой массе растений 2,2-5,1 г/м2.
Засоренность посевов первой яровой пшеницы в фазу кущения находилась в пределах 31,2-57,2 шт./м2. По отношению к контролю засоренность была выше по безотвальной обработке на 4,4-7,4 шт./м2, по отвальной мелкой обработке на 2,7 шт./м2, дискованию на 15,0 шт./м2, по нулевым на 15,5-19,7 шт./м2. Перед уборкой яровой пшеницы насчитывалось 3,4-7,9 шт./м2 сорняков. При НСР05 – 2,07 шт./м2 достоверное увеличение сорняков было по дискованию и нулевым (вар. 6, 9) обработкам почвы. Самым засоренным был вариант без основной обработки почвы с осени 1976 г. – 7,9 шт./м2, наименьшее количество сорной растительности зафиксировано по дифференцированной разноглубинной обработке почвы – 3,4 шт./м2 (табл. 7).
Таблица 7 – Засоренность посевов первой и второй яровой пшеницы (шт./м2), 2009-2011 гг.
| Основная обработка почвы | Фаза кущения | Перед уборкой | ||
| пшеница первая | пшеница вторая | пшеница первая | пшеница вторая | |
| 1. Отвальная (разноглубинная), контроль | 37,5 | 47,9 | 4,4 2,4* | 7,7 5,1* |
| 2. Отвальная (мелкая) | 40,2 | 50,7 | 4,9 2,8* | 8,4 5,5* |
| 3. Дискование | 52,1 | 63,9 | 6,8 4,7* | 10,2 7,3* |
| 4. Безотвальная (разноглубинная) | 41,9 | 53,8 | 5,5 3,4* | 8,9 6,2* |
| 5. Безотвальная (мелкая) | 44,9 | 56,7 | 6,1 3,9* | 9,6 6,8* |
| 6. Нулевая (без обработки с осени 2008 г.) | 53,0 | 62,7 | 7,5 5,1* | 10,9 7,8* |
| 7. Дифференцированная (разноглубинная) | 31,2 | 41,0 | 3,4 1,8* | 6,4 4,2* |
| 8. Дифференцированная (мелкая) | 33,6 | 44,0 | 4,0 2,2* | 7,1 4,6* |
| 9. Нулевая (без обработки с осени 1976 г.) | 57,2 | 70,0 | 7,9 5,4* | 11,4 8,2* |
| НСР05 | 3,34 | 3,27 | 2,07 0,96* | 2,16 1,02* |
Примечание: * – сухая масса сорных растений, г/м2
Количество сорных растений в фазу кущения второй яровой пшеницы составило 41,0-70,0 шт./м2. По нулевым обработкам почвы засоренность была больше контроля на 14,8-22,1 шт./м2, по мелким обработкам (вар. 2, 3, 5) на 2,3-16,0 шт./м2. При НСР05 – 3,27 шт./м2 достоверное увеличение сорной растительности было по дискованию, безотвальной разноглубинной (вар. 4, 5) и нулевым (вар. 6, 9) обработкам почвы. Засоренность перед уборкой второй пшеницы составила 6,4-11,4 шт./м2, при сухой массе сорных растений 4,2-8,2 г/м2.
Засоренность посевов второй яровой пшеницы была в 1,2-1,9 раз больше, чем по первой пшенице, это объясняется удаленностью от занятого пара.
Видовой состав сорных растений в зернопаровом севообороте представлен 22 видами, в том числе: щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), овсюг обыкновенный (Avena fatua), марь белая (Сhenopodium album), аистник цикутовый (Erodium cicutarium), многолетние: бодяк полевой (Cirsium arvense), осот полевой (Sonchus arvense) – 9,6-13,4 шт./м2. Большее количество сорняков насчитывалось по мелким и нулевым обработкам почвы.
Поражаемость посевов яровой пшеницы болезнями. В фазу кущения яровой пшеницы распространенность корневой гнили составила 1,3-7,7 %. На вариантах с применением Раксила, болезнь проявилась по глубокому рыхлению – 0,3 %, вспашке на 14-16 см – 0,7 %, рыхлению KOS – 1 %, и нулевой обработке почвы – 2 % (рис. 1).
Рис. 1 – Распространенность корневой гнили (Bipolaris sorokiniana) в посевах
первой яровой пшеницы, 2009-2011 гг., %
В фазу колошения, происходило увеличение распространения болезни по нулевой обработке до 16 % (при ЭПВ 5 % пораженных растений). По мелким и глубоким обработкам распространение гнили было меньше на 8,0-9,3 %.
Использование Раксила снизило развитие болезни до 2,3-5,7 %. Перед уборкой пшеницы распространенность Bipolaris sorokiniana варьировала в пределах 17,3-39 % (при ЭПВ 5 % развития болезни). Применение Раксила снизило развитие болезни до 4,7-9 %.
При нулевой обработке в почве остаются конидии гриба (сохраняют жизнеспособность в почве более 5 лет), которые, перезимовав, могут весной продолжать свое развитие и причинять вред культурным растениям, в то время как при дифференцированной обработке почвы происходит запашка инфицированных растений и частичная гибель конидий.
Заселенность почвы возбудителем B. sorokiniana в фазу колошения яровой пшеницы находилась в пределах 108-198 конидий шт./г почвы на вариантах без обработки протравливателем. Применение Раксила снижало численность конидий на 24-41 шт./г почвы и составила 84-157 шт./г почвы. Перед уборкой численность патогена возросла на вариантах без обработки семян Раксилом на 47-83 шт./г почвы. Обработка протравливателем снизила распространенность конидий на 59-122 шт./г почвы и составила 59-122 шт./г почвы.
В фазу кущения распространенность бурой ржавчины (возбудитель Puccinia recondita) составила 1,3-5 %. На вариантах с применением фунгицида Рекс С болезнь проявились только по безотвальному рыхлению на 14-16 см и нулевой обработке почвы – 0,3 %. В фазу колошения развитие болезни увеличивалось до 7-11,7 % (при ЭПВ 10 % развития болезни), опрыскивание Рексом уменьшило распространенность ржавчины на 5-6,7 %. Перед уборкой пшеницы интенсивность развития болезни достигла 34 % (при ЭПВ 40 %). Стоит заметить, что обработки почвы не влияли на распространение болезни, применение фунгицида значительно снизило степень поражения на 25,3 % (рис. 2).
Рис. 2 – Распространенность бурой ржавчины (Puccinia recondita) в посевах
первой яровой пшеницы, 2009-2011 гг., %
Интенсивность развития септориоза в фазу кущения яровой пшеницы на вариантах без средств защиты растений составила 7-15 % (при ЭПВ-10 %), применение фунгицида позволило снизить распространение болезни на 1-4,2 %.
В фазу колошения по глубоким обработкам почвы болезнь проявлялась в меньшей степени, от 7 до 11,3 %. По мелким обработкам (вар. 2, 4, 6) от 8,7-13,7 %, но больше всего растений было поражено по нулевой обработке почвы – 15 %. Использование фунгицида снизило развитие болезни до 2,7-5,3 % (рис. 3).
Рис. 3 – Распространенность септориоза (Septoria nodorum) в посевах
первой яровой пшеницы, 2009-2011 гг., %
Перед уборкой яровой пшеницы болезнь продолжала распространяться по всем вариантам обработки почвы. Без использования химических средств защиты, интенсивность болезни варьировала в пределах 17,3-37,3 % (при ЭПВ 15-20 %). Использование фунгицида снизило процент развития болезни до 4,7-9,7 %.
Повреждаемость посевов яровой пшеницы вредителями. В 2009 году в фазу молочной спелости на вариантах без средств защиты растений из видового разнообразия преобладал пшеничный трипс, по глубоким обработкам от 704 до 758 экз./м2, по мелким и нулевым – 783-829 экз./м2. Другие виды вредителей были в небольшом количестве 2-25 экз./м2.
Применение инсектицида Би-58 Новый позволило снизить количество хлебной блошки – на 6-9 экз./м2, полосатой цикадки – на 3-7 экз./м2, пшеничного трипса – на 29-66 экз./м2.
В 2010 году попрежнему самым вредоносным остался пшеничный трипс. На необработанных инсектицидом вариантах его количество колебалось в пределах 623-781 экз./м2, на вариантах с обработкой снизилось до 54-113 экз./м2. По глубоким обработкам почвы уменьшение вредителей произошло как за счет применения инсектицида, так и за счет проведения основных обработок почвы, поскольку основная масса вредителей зимует в верхнем слое почвы или под растительными остатками.
В 2011 году из посевов исчезла сибирская кобылка, но появился обыкновенный хлебный пилильщик. На вариантах с применением Би-58 из видового разнообразия преобладал пшеничный трипс, большее количество особей насчитывалось по мелким обработкам почвы (634-688 экз./м2), по глубоким – на 40-77 экз./м2 меньше. Опрыскивание пестицидом снизило количество трипса до 59-83 экз./м2. Хлебной полосатой блошки насчитывалось 100 экз./м2 по всем вариантам основной обработки почвы. Пестицидная обработка уничтожила блошку на контроле, по безотвальной и дифференцированной глубоким обработкам почвы, а также по мелкой дифференцированной обработке. Количество цикадки колебалось от 2 до 6 экз./м2. Использование Би-58 снизило число вредителя до 1 экз./м2 по безотвальной мелкой и нулевой обработкам почвы, по остальным вариантам цикадки не наблюдалось. Обыкновенный хлебный пилильщик был только на вариантах без применения инсектицида в количестве 3-7 экз./м2. Численность пшеничной мухи в посевах пшеницы было незначительной, до 2 экз./м2 по нулевой обработке почвы, а применение инсектицида позволило полностью ее уничтожить.
Биологическая эффективность от применения инсектицида составила 85,5-91,0 %.
5 Урожайность яровой пшеницы по основной обработке почвы с применением средств химизации
За три года исследований повышение урожайности отмечено на фоне с применением средств химизации. Так, опрыскивание инсектицидом увеличило урожайность на 0,12-0,16 т/га по отвальной обработке почвы, на 0,08-0,13 т/га – по безотвальной, на 0,14-0,19 т/га по дифференцированной и на 0,06 т/га по нулевой (табл. 8).
Таблица 8 – Биологический урожай яровой пшеницы в результате применения средств химизации, 2009-2011 гг., т/га
| Основная обработка почвы | Без ф/и* | И* | П+Ф* | П+Ф+И* | ||||
| 3,56 | 3,72 | 3,76 | 3,83 | ||||
| 2. Отвальная (вспашка, 14-16 см) | 3,27 | 3,39 | 3,42 | 3,48 | ||||
| 3. Безотвальная (рыхление стойками СибИМЭ, 28-30 см) | 3,47 | 3,60 | 3,65 | 3,72 | ||||
| 4. Безотвальная (рыхление КОS B (UNIA), 14-16 см) | 3,14 | 3,22 | 3,27 | 3,33 | ||||
| 5. Дифференцированная (вспашка, 28-30 см) | 3,68 | 3,87 | 3,89 | 3,96 | ||||
| 6. Дифференцированная (вспашка, 14-16 см) | 3,37 | 3,51 | 3,53 | 3,60 | ||||
| 7. Нулевая (без обработки с осени 1976 г.) | 2,42 | 2,48 | 2,54 | 2,57 | ||||
| НСР05 | 2009 г. | 2010 г. | 2011 г. | |||||
| по фактору А – обработка почвы | 0,08 | 0,09 | 0,08 | |||||
| по фактору Б – уровень защиты | 0,06 | 0,07 | 0,06 | |||||
| по взаимодействию АБ | 0,06 | 0,07 | 0,06 | |||||
Примечание: фон- баковая смесь гербицидов Пума Супер 100 и Секатор
Без ф/и – без применения фунгицида и инсектицида; И – варианты с применением инсектицида; П+Ф – варианты с применением протравливателя и фунгицида; П+Ф+И – на вариантах применялись протравливатель, фунгицид и инсектицид.
Применение протравливателя Раксил и фунгицида Рекс С дало большую прибавку урожая, чем варианты, где применялся инсектицид. При уровне защиты фунгицид + протравливатель урожайность составила 2,54-3,89 т/га. Наибольшая прибавка урожая по отношению к контролю – 0,13 т/га, получена по дифференцированной обработке почвы на 28-30 см.
При комплексном применении средств химизации – наибольший урожай зерна яровой пшеницы получен по глубокой дифференцированной обработке почвы – 3,96 т/га.
Выход кормовых единиц в зеленой массе однолетних трав за 2009-2011 гг. варьировал в пределах 1,62-3,02 т к.ед./га.
По первой яровой пшенице выход кормовых единиц был в пределах 2,19-3,30 т/га. При отвальной обработке (контроль) получено 3,21 т/га, вспашке на 14-16 см (вар. 2) – меньше на 0,30 т/га, дискованию на 0,56 т/га, безотвальному рыхлению (вар. 5) на 0,39 т/га, дифференцированной мелкой и нулевым обработкам на 0,98-1,35 т/га.
Выход кормовых единиц в зерне второй яровой пшеницы составил 2,03-3,17 т/га. Наибольшая продуктивность получена при дифференцированной обработке (вар. 7) – 3,17 т/га, наименьшая – 2,03 т/га – по нулевой (вар. 9).
С одного гектара севооборотной площади выход кормовых единиц по отвальной разноглубинной вспашке (вар. 1) составил 2,95 т/га. По дифференцированной обработке почвы прибавка составила 0,21 т/га; по мелкой вспашке (вар. 2), дискованию, рыхлению и вспашке на 14-16 см (вар. 5, 8) и нулевым обработкам была продуктивность ниже контроля на 0,17-1,0 т/га. Максимальная продуктивность – 3,16 т/га по севообороту получена при дифференцированной обработке почвы (рыхление стойками конструкции СибИМЭ на 20-22 см под однолетние травы и вторую яровую пшеницу; вспашка на 28-30 см под первую яровую пшеницу).
6 Экономическая эффективность яровой пшеницы в зависимости от основной обработки почвы и средств химизации
Экономическая эффективность зернопарового севооборота. Затраты на 1 гектар составили 7050,1-9394,2 руб./га, наименьшие затраты получены по нулевой обработке почвы – 7050,1 руб./га. Наибольшую прибыль дали варианты по дифференцированной обработке (вар. 7, 8) – 5509,7-6874,3 руб./га. Уровень рентабельности на контрольном варианте составил 57,0 %, по дифференцированной обработке (вар. 7, 8) он был выше контроля на 8,7-20,0 %, по безотвальной разноглубинной (вар. 4, 5) на 5,3-14,2 %. По нулевым обработкам (вар. 6, 9) рентабельность была ниже контроля на 15,0-18,7 %.
Таким образом, за годы исследований (2009-2011) экономически эффективной для возделывания культур зернопарового севооборота была дифференцированная обработка с применением гербицидов (вар. 7), по которой получена максимальная прибыль – 6874,3 руб./га при уровне рентабельности 77,0 %.
При комплексной химизации стоимость яровой пшеницы колебалась в пределах 12850-19800 руб./га при урожайности 2,57-3,96 т/га. На контроле получена прибыль 7271,6 руб./га. По отношению к контролю (вспашка, 28-30 см) прибыль по глубоким безотвальной и дифференцированной обработкам была выше на 324,3-1703,3 руб./га.
Наибольший уровень рентабельности 69,0-82,9 % достигнут по безотвальной и дифференцированной глубоким обработкам почвы. Уменьшение глубины обработки почвы привело к снижению уровня рентабельности по мелким обработкам, в сравнении с глубокими: на 5,5 % по отвальной, на 4,0 % по безотвальной, на 15,7 % по дифференцированной обработкам почвы (табл. 9).
Таблица 9 – Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы в зависимости от применения средств химизации, 2009-2011 гг.
| Основная обработка почвы | Урожайность, т/га | Стоимость продукции, руб./га | Затраты, руб./га | Прибыль, руб./га | Рента-бельность, % |
| 3,83 | 19150 | 11878,4 | 7271,6 | 61,2 |
| 2. Отвальная (вспашка, 14-16 см) | 3,48 | 17400 | 11178,2 | 6221,8 | 55,7 |
| 3. Безотвальная (рыхление стойками СибИМЭ, 28-30 см) | 3,72 | 18600 | 11004,1 | 7595,9 | 69,0 |
| 4. Безотвальная (рыхление КОS B (UNIA), 14-16 см) | 3,33 | 13450 | 8150,4 | 5299,6 | 65,0 |
| 5. Дифференцированная (вспашка, 28-30 см) | 3,96 | 19800 | 10825,1 | 8974,9 | 82,9 |
| 6. Дифференцированная (вспашка, 14-16 см) | 3,60 | 18000 | 10764,5 | 7235,5 | 67,2 |
| 7. Нулевая (без обработки с осени 1976 г.) | 2,57 | 12850 | 8820,6 | 4029,4 | 45,7 |
Таким образом, за 2009-2011 гг. экономически эффективной для возделывания яровой пшеницы была дифференцированная обработка с применением баковой смеси гербицидов Пума Супер 100 (0,6 л/га) + Секатор (75 мл/га), протравливателя Раксил ультра (0,25 кг/га), фунгицида Рекс С (0,7 л/га) и инсектицида Би-58 Новый (1,2 л/га) (вар. 5), по которой была получена максимальная прибыль – 8974,9 руб./га при уровне рентабельности 82,9 %.
Выводы
- Плотность почвы в среднем за 2009-2011 гг. по основной обработке почвы перед посевом культур зернопарового севооборота находилась в пределах – 1,03-1,12 г/см3, по дифференцированным обработкам почва имела рассыпчатое сложение, остальные варианты характеризовались рыхлым сложением. Перед уборкой культур плотность почвы составила 1,11-1,20 г/см3 (рыхлое и плотное).
- Запасы доступной влаги перед посевом по севообороту в слое 0-20 см по безотвальному рыхлению (вар. 4) и дифференцированным обработкам почвы (вар. 7, 8) соответствовали хорошей обеспеченности, по остальным вариантам – удовлетворительной (25,0-37,4 мм). В слое 0-100 см запасы влаги колебались в пределах 132,6-159,9 мм и соответствовали хорошей обеспеченности по всем вариантам. Перед уборкой в слое 0-20 см запасы доступной влаги соответствовали удовлетворительной обеспеченности (20,0-38,0 мм). В метровом слое хорошая обеспеченность была по безотвальной и дифференцированной разноглубинной обработкам почвы – 136,9-140,4 мм, остальные варианты имели удовлетворительную обеспеченность – 106,6-127,6 мм. Наибольшие запасы доступной влаги были по дифференцированной разноглубинной обработке почвы (вар. 7), наименьшие по нулевой (вар. 9).
- Большее потребление влаги при возделывании первой яровой пшеницы отмечено по нулевой и мелким обработкам почвы – 6,21-10,18 мм/ц. Наибольший расход влаги был по нулевым обработкам почвы (вар. 6, 9) и достигал 7,72-10,18 мм/ц. Наибольший расход влаги на второй яровой пшенице отмечен по нулевым обработкам почвы (вар. 6, 9) – 8,11-10,89 мм/ц, наименьший – 5,92 мм/ц по дифференцированной обработке почвы на 20-22 см.
- За годы исследований засоренность культур зернопарового севооборота снизилась в 1,2-1,5 раза.
В результате применения гербицидов гибель сорных растений составила 83,0-87,5 %. По мелким обработкам почвы засоренность была выше на 2,6-3,1 шт./м2, в сравнении с глубокими. По нулевым больше контроля на 16,0-20,8 шт./м2.
Засоренность посевов второй яровой пшеницы была в 1,2-1,9 раз больше, чем по первой пшенице, это объясняется удаленностью от занятого пара.
Видовой состав сорной растительности был представлен 22 видами. В фазу кущения и перед уборкой преобладающими видами по глубоким, мелким и нулевой обработкам были овсюг обыкновенный и щирица запрокинутая; из многолетних: осот полевой, бодяк полевой.
- Протравливание семян Раксилом подавляло развитие корневой гнили на 12,7 и 30 %. Опрыскивание пшеницы Рекс С обеспечивало эффективную защиту посевов от бурой листовой ржавчины и септориоза, снижая развитие заболеваний на 12,7-27,7 %. Заселенность почвы возбудителем B. sorokiniana в фазу колошения яровой пшеницы находилась в пределах 108-198 конидий шт./г почвы на вариантах без обработки протравливателем. Применение Раксила снижало численность конидий на 24-41 шт./г почвы и составила 84-157 шт./г почвы. Перед уборкой численность патогена возросла на вариантах без обработки семян Раксилом на 47-83 шт./г почвы. Обработка протравливателем снизила распространенность конидий на 59-122 шт./г почвы и составила 59-122 шт./г почвы. Инсектицидная обработка оказывает значительное влияние на поврежденность растений хлебной полосатой блошкой, полосатой цикадкой и сибирской кобылкой, а также на их заселенность пшеничным трипсом, ее биологическая эффективность составляет 85,5-91,0 %.
- Опрыскивание инсектицидом увеличило урожайность на 0,12-0,16 т/га по отвальной обработке почвы, на 0,08-0,13 т/га – по безотвальной, на 0,14-0,19 т/га по дифференцированной и на 0,06 т/га по нулевой. При уровне защиты фунгицид + протравливатель урожайность составила 2,54-3,89 т/га. Наибольшая прибавка урожая по отношению к контролю – 0,13 т/га, получена по дифференцированной обработке почвы на 28-30 см. Комплексное применение средств химизации дало большую прибавку урожая. Наибольший урожай зерна яровой пшеницы получен по дифференцированной обработке почвы на 28-30 см – 3,96 т/га, наименьший – 2,57 т/га по нулевой.
- Экономически эффективной для возделывания культур зернопарового севооборота была дифференцированная обработка почвы, где получена прибыль 6874,3 руб./га и уровень рентабельности 77 %.
Наибольшая прибыль – 8974,9 руб./га при уровне рентабельности – 82,9% получены по дифференцированной обработке почвы с применением баковой смеси гербицидов Пума Супер 100 (0,6 л/га) + Секатор (75 мл/га), протравливателя Раксил ультра (0,25 кг/га), фунгицида Рекс С (0,7 л/га) и инсектицида Би-58 Новый (1,2 л/га) (вар. 5).
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ
- В условиях Северного Зауралья на выщелоченном чернозёме в зернопаровом севообороте (горох с овсом – яровая пшеница – яровая пшеница) рекомендуется дифференцированная основная обработка почвы (рыхление на 20-22 см под однолетние травы и вторую пшеницу, вспашка на 28-30 см под первую яровую пшеницу) с применением баковой смеси гербицидов Пума Супер 100 (0,6 л/га)+Секатор (75 мл/га).
- Для комплексной защиты посевов яровой пшеницы рекомендуется протравливатель Раксил ультра (0,25 кг/га), фунгицид Рекс С (0,7 л/га) и инсектицид Би-58 Новый (1,2 л/га), по которой была получена прибыль – 8974,9 руб./га при уровне рентабельности 82,9 %.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Проскурина А.А. Урожайность и засоренность яровой пшеницы по основной обработке почвы / А.А. Проскурина // Вестник Красноярского ГАУ. Красноярск. 2011. № 9. С. 309-311.
2. Проскурина А.А. Влияние основной обработки почвы и фунгицидов на поражаемость болезнями растений яровой пшеницы / А.А. Проскурина, В.В. Рзаева // Современные тенденции развития земледелия и защиты почв. Улан-Удэ. 2009. С. 143-146.
3. Проскурина А.А. Влияние основной обработки почвы и инсектицидов на поражаемость вредителями растений яровой пшеницы / А.А. Проскурина // Актуальные вопросы устойчивого социально-экономического развития и охраны окружающей среды в Республике Казахстан. Кокшетау. 2009. С. 92-94.
4. Проскурина А.А. Влияние основной обработки почвы и гербицидов на засоренность посевов яровой пшеницы в зернопаровом севообороте / А.А. Проскурина // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу Сибири и Урала. Тюмень. 2010. С. 44-47.
5. Проскурина А.А. Влияние основной обработки почвы и гербицидов на засоренность посевов и урожайность культур в зернопаровом севообороте / А.А. Проскурина, В.В. Рзаева, В.А. Федоткин // Перспективы инновационного развития АПК. Тюмень. 2010. С. 349-352.
6. Проскурина А.А. Влияние основных обработок почвы на засоренность, повреждаемость вредителями и урожайность яровой пшеницы в лесостепи Тюменской области / А.А. Проскурина // Научно-техническое творчество молодежи – пути к обществу, основанному на знаниях. Москва. 2010. С. 298-300.
7. Проскурина А.А. Урожайность яровой пшеницы и ее зависимость от плотности почвы и запасов доступной влаги / Проскурина А.А. // Научно-техническое творчество молодежи – агропромышленному комплексу Урала и Сибири. Часть 1. Тюмень. 2010. С. 22-25.
