EFFICIENCY OF VARIOUS METHODS AND SYSTEMS OF TILLAGE FOR ANNUAL GRASSES IN THE CONDITIONS OF THE SOUTH-EAST OF THE CDR

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМОВ И СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ОДНОЛЕТНИЕ ТРАВЫ В УСЛОВИЯХ ЮГО-ВОСТОКА ЦЧР

Научная статья

Турусов В.И.¹, Гармашов В.М.^2, *

^{1, 2} Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы имени В.В. Докучаева, Каменная Степь, Россия

* Корреспондирующий автор (niish1c[at]mail.ru)

Аннотация

Результаты изучения продуктивности однолетних трав, выращиваемых на зеленый корм, при различных способах обработки почвы свидетельствуют, что совместный посев гороха и овса практически не реагировал на способы, системы и глубину основной обработки почвы. Учитывая незначительное влияние различных способов и глубины основной обработки почвы и изменение эффективности применяемых удобрений в сочетании с различными обработками, с учетом производственных и экономических возможностей хозяйств, под однолетние травы в почвенно-климатических условиях ЦЧР возможно применение различных способов обработки почвы.

Ключевые слова: однолетние травы, обработка почвы, урожайность.

EFFICIENCY OF VARIOUS METHODS AND SYSTEMS OF TILLAGE FOR ANNUAL GRASSES IN THE CONDITIONS OF THE SOUTH-EAST OF THE CDR

Research article

Turusov V. I.¹, Garmashov V. M.^2, *

^{1, 2} Research Institute of agriculture Central Chernozem strip named after V. V. Dokuchaev, Kamennaya Steppe, Russia

* Corresponding author (niish1c[at]mail.ru)

Abstract

The results of studying the productivity of annual grasses grown for green food under various methods of tillage indicate that the joint sowing of peas and oats practically did not respond to the methods, systems and depth of the main tillage. Taking into account the insignificant influence of different methods and depth of basic tillage and changes in the effectiveness of fertilizers used in combination with different treatments, taking into account the production and economic capabilities of farms for annual grasses in the soil-climatic conditions of the CDR, it is possible to use different methods of tillage.

Keywords: Annual grasses, tillage, yield.

Введение

В современных условиях возрастает роль полевого травосеяния как фактора повышения плодородия и снижения деградации почвы, а так же обеспечения животноводства полноценными кормами [1], [2]. Освоение смешанных посевов однолетних трав, по мнению ряда исследователей, является одним из эффективных путей управления количеством и качеством растительной продукции, процессами оптимизации функционирования агроландшафтов [3], [4], [5].

В условиях ЦЧР однолетние травы, выращиваемые на зеленый корм в паровых полях, наряду с тем, что они являются фитомелиорантами и средством воспроизводства плодородия почвы, позволяют сохранить ценные качества паров, как влагонакопителей и очистителей почвы от сорняков, обогащают почву органическим веществом, тем самым снижают эффект негативного влияния чистых паров. Однако при низкой продуктивности снижается средообразующая и агроэкологическая эффективность травосеяния в ландшафтных системах земледелия. В складывающихся условиях решать проблему необходимо на основании рационального использования биологических, почвенно-климатических ресурсов и применения ресурсосберегающих технологий.

Целью наших исследований было изучить влияние различных способов обработки почвы на урожайность однолетних трав (смесь горох-овес).

Условия, материалы и методы исследований

Объект исследований – чернозем обыкновенный среднегумусный, среднемощный, тяжелосуглинистый, с благоприятными физико-химическими и агрохимическими характеристиками 30-сантиметрового слоя: гумус (по Тюрину в модификации В.Н. Симакова, ГОСТ 2613-91) – 6,48%, общий азот (по Гинзбург) – 0,36%, общий фосфор (по Гинзбург и Щегловой) – 0,35%, общий калий (по Ожигову) – 1,85%, азот гидролизуемый (по Тюрину и Кононовой) – 61,2 мг/кг почвы, сумма поглощенных оснований (ГОСТ 27821-88) – 66,4 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки – 6,99, гидролитическая кислотность – 0,57 мг-экв./100 г почвы.

В опыте изучали влияние различных приемов и систем обработки почвы в севообороте на плодородие чернозема обыкновенного и продуктивность культур зернопропашного севооборота: кукуруза на зеленый корм – озимая пшеница – сахарная свекла – однолетние травы – озимая пшеница – кукуруза на зерно – горох озимая пшеница – подсолнечник – ячмень. Схема стационарного полевого опыта включала следующие варианты обработки почвы: ежегодная вспашка на глубину 20-22 см (контроль); то же – на глубину 25-27 см; то же – на глубину 30-32 см; то же – на глубину 35-37 см; разноглубинная вспашка двухъярусным плугом; разноглубинная вспашка в севообороте; комбинированная разноглубинная обработка в севообороте (30% – плоскорезной); комбинированная разноглубинная обработка в севообороте (60% – плоскорезной); разноглубинная плоскорезная обработка в севообороте; рыхление плугом без отвалов на глубину 25-27 см. (Изучаемые варианты обработки почвы под однолетние травы представлены в таблице 1). Полевой опыт заложен методом расщепленных делянок. Удобрение (фактор В): 1) без удобрений (0); 2) N₆₀P₆₀K₆₀ под все культуры севооборота.

Повторность в опыте трехкратная. Размер делянок по обработке почвы (фактор А) – 720 м², по удобрениям (фактор В) – 360 м², учетных – 200 м².

В вариантах с различными приемами и системами обработки почвы допосевные и послепосевные обработки выполняли в соответствии с зональными рекомендациями. В опыте высевалась смесь горох + овес. Учет урожая проводили скашиванием и взвешиванием зеленой массы со всей делянки.

Наблюдения, анализы и учет проводили согласно действующим методикам и существующим ГОСТам, принятым в полевых и лабораторных исследованиях по земледелию [12], [13], [14].

Обработку экспериментальных данных осуществляли дисперсионным методом математического анализа (Доспехов, 1985) с использованием программного обеспечения Microsoft Office Excel 2016 ПК.

Результаты и их обсуждение

Одним из приемов интенсификации растениеводства является активное внедрение кормовых культур в полевые севообороты. Интерес к однолетним бобово-злаковым травам представляет как агроэкологическое, так и практическое значение. Продуктивность таких посевов меньше зависит от погодных условий и более стабильна по годам [7], [8]. При совместном выращивании зерновых и зернобобовых культур решается проблема в снабжении посевов азотом и накоплении его в растениях: в составе смеси бобовые существенно повышают содержание белка у злакового компонента, не ухудшая при этом собственные показатели качества [9]. Однолетние бобово-злаковые травосмеси востребованы для развивающегося животноводства. Одним из преимуществ является возможность сбора с единицы площади большего урожая, сбалансированного по качественному составу.

Положительный эффект посевов трав в повышении плодородия почвы зависит от их продуктивности, что оказывает влияние на накопление органического вещества в почве [10], [11].

Результаты изучения продуктивности однолетних трав, выращиваемых на зеленый корм свидетельствуют, что совместный посев гороха и овса практически не реагировал на способы, системы и глубину основной обработки почвы (табл. 1).

 

Таблица 1 – Урожайность зеленой массы однолетних трав при различных способах и системах основной обработки почвы во второй ротации десятипольного зернопропашного севооборота (средняя за 7 лет), т/га

№ п/п	Обработка почвы и глубина	Удобрение (фактор В)		Средняя (А) НСР05=1,5
		без удобрений	N60P60K60
1	Вспашка на глубину 20-22 см (контроль)	16,5	22,1	19,3
2	Отвальная на глубину 25-27 см	16,0	21,8	18,9
3	Отвальная на глубину 30-32 см	16,3	22,2	19,2
4	Отвальная на глубину 35-37 см	17,0	22,3	19,6
5	Разноглубинная вспашка двухъярусным плугом, под травы на глубину 20-22 см	15,8	22,1	19,0
6	Разноглубинная вспашка ПН-4-35 (в т.ч. 30% отвального лущения), под травы вспашка на глубину 20-22 см	17,1	23,0	20,0
7	Комбинированная обработка (30% плоскорезной обработки), под травы вспашка на глубину 20-22 см	17,4	23,6	20,5
8	Комбинированная обработка (60% плоскорезной обработки), под травы плоскорезная на глубину 10-12 см	16,6	22,2	19,4
9	Плоскорезная разноглубинная (100%), под травы на глубину 20-22 см	16,0	21,2	18,6
10	Рыхление плугом без отвалов на глубину 25-27 см	16,1	20,8	18,4
Средняя (В), НСР05 = 0,8		16,5	22,1	+5,6

Примечание: НСР₀₅ = 2,1 (для сравнения частных средних фактора А); НСР₀₅ = 2,5 (для сравнения частных средних фактора В)

 

Урожайность зеленой массы однолетних трав, независимо от фона удобренности, находилась в пределах от 18,4 т/га при ежегодном безотвальном рыхлении плугом без отвалов на глубину 25-27 см до 20,5 т/га в комбинированной системе обработки почвы в севообороте и при вспашке на глубину 20-22 см под однолетние травы (на контроле – 19,3 т/га) при НСР₀₅ = 1,5 т/га.

Наибольшая урожайность зеленой массы однолетних трав на фоне без применения удобрений 17,4 т/га и с применением удобрений – 23,6 т/га была получена при комбинированной системе обработки почвы в севообороте с  30% насыщением плоскорезной обработки, проводимой под озимую пшеницу и вспашке на глубину 20-22 см под однолетние травы.

По вспашке на глубину 20-22 см отмечалось и наибольшее количество клубеньковых бактерий на корнях гороха 32,5 шт. на растение. Применение безотвальной обработки почвы и углубление вспашки свыше 20-22 см приводило к снижению количества клубеньковых бактерий на корнях гороха на 24-32% и 6-11% соответственно.

Сочетание различных способов и глубины основной обработки почвы в комбинированных системах обработки почвы севообороте не приводило к снижению урожайности, а даже обозначило тенденцию к ее росту. При ежегодной систематической безотвальной обработке почвы в севообороте прослеживается тенденция снижения урожайности однолетних трав и эффективности применяемых удобрений.

Посев горохо-овсяной смеси хорошо отзывается на применение удобрений. Применение минеральных удобрений N₆₀P₆₀K₆₀ увеличивает урожайность зеленой массы однолетних трав независимо от обработки почвы на 33,9%. Наибольшая прибавка урожая зеленой массы однолетних трав от применения минеральных удобрений получена по отвальным обработкам почвы 5,6-6,3 т/га.

Заключение

Учитывая незначительное влияние различных способов и глубины основной обработки почвы и изменение эффективности применяемых удобрений в сочетании с различными обработками, с учетом производственных и экономических возможностей хозяйств, под однолетние травы в почвенно-климатических условиях ЦЧР возможно применение различных способов обработки почвы.

Применение минеральных удобрений N₆₀P₆₀K₆₀ под горохо-овсяную смесь имеет достаточно высокую эффективность. Урожайность зеленой массы увеличивается более чем на 30%. Наибольшая прибавка урожая зеленой массы однолетних трав от применения минеральных удобрений получена по отвальным обработкам почвы 5,6-6,3 т/га.

Учитывая изменение продуктивности гектара пашни в целом по севообороту и влияние обработки на плодородие почвы и эффективность применяемых удобрений, при обработке почвы под однолетние травы предпочтение следует отдавать вспашке на глубину 20-22 см.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / Refernces

1. Кутузова А.А. Перспективы лугового травосеяния в Центрально-Черноземном районе / А.А. Кутузова, Д.М. Тебердиев, И.А. Трофимова // Современные проблемы луговодства, селекции и семеноводства кормовых культур. – Москва-Воронеж, 2002. – С. 14-18.
2. Шатский, И.М. К 95-летию Воронежской опытной станции по многолетним травам / И.М. Шатский, И.С. Иванов, И.А. Новикова, Н.В. Сапрыкина, А.В. Чекмарева // Кормопроизводство. – 2015. – № 1. – С. 3-7.
3. Вороничев, Б.А. Продуктивность однолетних трав / Б.А. Вороничев, В.В. Коломейченко // Кормопроизводство. – 2003. – №3. – С. 5.
4. Кубарев, В.А. Смеси однолетних трав / В.А. Кубарев, В.А. Финагин // Кормопроизводство. – 2002. – № 9. – С. 28.
5. Исаев, А.П. Качество и продуктивность зернобобовых культур и овса в чистых и смешанных посевах / А.П. Исаев // – Бюлл. НТИ ВНИИ зернобоб. и круп. культур. – Орёл, 1974. – № 8. – С. 59-63.
6. 3убрицкий, В.А. Агромоделирование при возделывание смешанных посевов / В.А. 3убрицкий, В.П. Нестерчук, М.Я. Слюсаренко // Кукуруза и сорго. – 1994. – №3. – С. 4-6.
7. Яковлева Е.П. Кормопроизводство в управлении агроландшафтами / Инновационные технологии в адаптивно-ландшафтном земледелии Коллективная монография. Книга 2. / Федер. агенство научн. орг., ФГБНУ «Владимир. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва»; [под ред. А.И. Еськова]. – Иваново: ПресСто, 2015. – С. 28-34.
8. Шпаков А.С., Воловик В.Т. Развитие полевого кормопроизводства в России / А.С. Шпаков, В.Т. Воловик // Земледелие. – 2009. – № 6. – С. 22-24.
9. Яговенко Л.Л. Эффективность смешанных посевов ячменя с люпином / Л.Л. Яговенко, Г.Л. Яговенко, Е.И. Исаева // Кормопроизводство. – 2005. – № 4. – С. 21-22.
10. Синицына Н.Е. Влияние однолетних и многолетних трав на формирование качественного состава гумуса черноземов и темно-каштановых почв Саратовской области / Н.Е. Синицына, М.С. Михайлов, Т.В. Плешинец, Е.А. Акафьева // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. – 2013. – № 9. – С. 39-41.
11. Аксенова Ю.В. Роль многолетних трав и интенсивной системы земледелия в повышении энергетического потенциала органического вещества длительно орошаемой лугово-черноземной почвы / Ю.В. Аксенова, В.С. Бойко // Земледелие. – 2017. – № 5. – С. 18-20.
12. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Изд. 5-е доп. и перераб. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
13. Доспехов Б.А. Практикум по земледелию / Б.А. Доспехов, И.П. Васильев, А.М. Туликов / Изд. 2-е доп. и перераб. – М.: Агропромиздат, 1987. – 383 с.
14. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. М.: Агропромиздат, 1986. – 416 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Kutuzova A.A. Perspektivy lugovogo travosejanija v Central'no-Chernozemnom rajone [Prospects of meadow herbage in the Central Chernozem region] / A.A. Kutuzova, D.M. Teberdiev, I.A. Trofimova // Sovremennye problemy lugovodstva, selekcii i semenovodstva kormovyh kul'tur [Modern problems of meadow farming, selection and seed production of forage crops], Moscow-Voronezh, 2002, P. 14-18. [in Russian]
2. Shatsky, I.M. K 95-letiju Voronezhskoj opytnoj stancii po mnogoletnim travam [To the 95th anniversary of the Voronezh experimental station on perennial herbs] / I.M. Shatsky, I.S. Ivanov, I.A. Novikova, N.V. Saprykina, A.V. Chekmareva // Kormoproizvodstvo [Feed Production]. – 2015. – № 1. – P. 3-7. [in Russian]
3. Voronichev, B. A. Produktivnost' odnoletnih trav [Productivity of annual grasses] / B.A. Voronichev, V.V. Kolomeichenko // Kormoproizvodstvo [forage Production]. – 2003. – № 3. – P. 5. [in Russian]
4. Kubarev, V.A. Smesi odnoletnih trav [Mixtures of annual herbs] / V.A. Kubarev, V.A. Finagin // Kormoproizvodstvo [Feed Production]. – 2002. – № 9. – P. 28. [in Russian]
5. Isaev, A.Р. Kachestvo i produktivnost' zernobobovyh kul'tur i ovsa v chistyh i smeshannyh posevah [Quality and productivity of leguminous crops and oats in pure and mixed crops] / A.P. Isaev // Bjull. NTI VNII zernobob. i krup. kul'tur. [Byull. STI Institute Ternopol. I Krup]. Kultury-Orel, 1974. – № 8. – P. 59-63. [in Russian]
6. Zubritskiy V.A. Agromodelirovanie pri vozdelyvanie smeshannyh posevov [Agromodeling in the cultivation of mixed crops] / Zubritskiy V.A., Nesterchuk V.P., Slyusarenko M.Ya // Kukuruza i sorgo [Maize and sorghum]. – 1994. – № 3. – P. 4-6. [in Russian]
7. Yakovleva E.P. Kormoproizvodstvo v upravlenii agrolandshaftami [forage Production in the management of agricultural landscapes] / Innovative technologies in adaptive landscape agriculture Collective monograph. Book 2. / Feder. the Agency scientific. org., FEDERAL state budgetary scientific institution "Vladimir. scientific-research. in-t sat. khoz-VA"; [under the editorship of A.I. Eskova]. – Ivanovo: Pressto, 2015. – P. 28-34. [in Russian]
8. Shpakov A.S. Razvitie polevogo kormoproizvodstva v Rossii [Development of field forage production in Russia] / A.S. Shpakov, V. T. Volovik / Zemledelie [Agriculture]. – 2009. – № 6. – P. 22-24. [in Russian]
9. Yagovenko L.L. Efficiency of mixed crops of barley with Lupin / L.L. Yakovenko, G.L. Yakovenko, E.I. Isaev // Forage Production, 2005. – № 4. – P. 21-22. [in Russian]
10. Sinitsyna N.E. Influence of annual and perennial grasses on the formation of the qualitative composition of humus of chernozems and dark chestnut soils of the Saratov region // Bulletin of the Saratov state agrarian University named after N.I. Vavilov, 2013, – № 9, – P. 39-41. [in Russian]
11. Aksenova Yu.V. Rol' mnogoletnih trav i intensivnoj sistemy zemledelija v povyshenii jenergeticheskogo potenciala organicheskogo veshhestva dlitel'no oroshaemoj lugovo-chernozemnoj pochvy [the Role of perennial grasses and intensive farming systems in increasing the energy potential of organic matter of long-irrigated meadow-Chernozem soil] / Yu.V. Aksenova, V.S. Boyko // Agriculture. – 2017. – № 5. – P. 18-20. [in Russian]
12. Dospechov B.A. Metodika polevogo opyta [Methods of field experience] / Ed. 5th add. and reslave. – M .: Agropromizdat, 1985. – 351 p. [in Russian]
13. Dospechov B.A.Workshop on Agriculture / Dospechov B.A., Vasiliev I.P., Tulikov A.M/ Ed. 2nd add. and reslave. – M .: Agropromizdat, 1987.– 383 p. [in Russian]
14. Vadyunina A.F. Metody issledovanija fizicheskih svojstv pochv [Methods of studying the physical properties of soils] / Vadyunina A.F., Korchagina Z.A.. M .: Agropromizdat, 1986. – 416 p. [in Russian]