Обробiток ґрунту пiд ярий ячмiнь в умовах пiвнiчного Степу

103
Обробiток ґрунту пiд ярий ячмiнь в умовах пiвнiчного Степу

У зв’язку зі зміщенням пріоритетів розвитку степового землеробства, пов’язаних з подорожчанням енергетичних і матеріальних ресурсів, зміною кліматичних умов степової зони, частим розміщенням ячменю ярого після нетипового попередника – соняшнику, посівні площі якого останніми роками перевищили 5 млн га, та включенням полицевої оранки до технології вирощування цієї зернової культури спостерігається посилення ерозійних процесів, надмірне техногенне навантаження, погіршення водного режиму і гумусного стану чорноземів. Названі негативні чинники зумовлюють необхідність удосконалення системи основного обробітку ґрунту під ячмінь ярий у напрямку її мінімізації з урахуванням ґрунтово-кліматичних умов, кількості залишених на полі післяжнивних решток попередника, обсягів внесення добрив і фітосанітарного стану посівів.

З цією метою впродовж 2011–2015 рр. було проведено дослідження у стаціонарному польовому досліді на базі Iнституту сільського господарства степової зони (Iнститут зернових культур НААН України) у п’ятипільній короткоротаційній сівозміні: чистий пар – пшениця озима – соняшник – ячмінь ярий – кукурудза із загальнофоновим залишенням післяжнивних решток всіх польових культур.

Основний обробіток ґрунту під ячмінь ярий проводили полицевим плугом ПО-3-35 на глибину 20–22 см (контроль), безполицевий (чизельний) – канадським чизель-культиватором Conser Till Plow – 14–16 см, безполицевий (дисковий) – важкими дисковими боронами БДВ-3 – 10–12 см. Висівали ячмінь ярий – сорт Iлот, адаптований до посушливих умов Степу. Посіви обов’язково обробляли в фазі кущіння гербіцидом естерон, 0,8 л/га для повного знищення падалиці соняшнику та бур’янів. Схема досліду передбачала три фони удобрення:

  1. Без добрив + післяжнивні рештки попередника;
  2. N30Р30К30 + післяжнивні рештки попередника;
  3. N60Р30К30 + післяжнивні рештки попередника.

Мінеральні добрива вносили навесні розкидним способом під передпосівну культивацію. Всі експериментальні дослідження проводили за загальноприйнятими методиками.

Ґрунт дослідної ділянки – чорнозем звичайний важкосуглинковий зі вмістом у шарі 0–30 см гумусу 4,2%, нітратного азоту 13,2, рухомих форм фосфору і калію (за Чириковим) відповідно 145 і 115 мг/кг.

Головна мета цієї роботи – встановити вплив різних способів основ­ного обробітку ґрунту та внесених мінеральних добрив при залишенні на полі післяжнивних решток попередника на агрофізичні властивості ґрунту, водний режим, забур’яненість, продуктивність та економічну ефективність вирощування ячменю ярого в умовах північного Степу України.

Як показали результати досліджень, агрофізичні показники ґрунту незалежно від способів його обробітку були в оптимальних межах. Щільність будови ґрунту не перевищувала оптимальну межу 1,35 г/см3 в оброблюваному шарі й по полицевій оранці становила 1,18, по чизельному обробітку – 1,25, дисковому – 1,26 г/см3. Слід також зазначити, що при мілкому дисковому обробітку спостерігалась диференціація оброблюваного шару за показниками щільності зі зростанням їх значень у шарі 10–20 см до 1,3 г/см3.

Це, безумовно, пов’язано з механізмом дії робочих органів (дисків) ґрунтообробного знаряддя (БДВ-3) на поверхню ґрунту, внаслідок чого ущільнюється прошарок під оброблюваним шаром (10–20 см). Твердість ґрунту при полицевій оранці в шарі 0–30 см була мінімальною – 8,7 кг/см2, а в разі використання чизельних і дискових знарядь простежувалося зростання цих показників відповідно до 11,9 і 13,3 кг/см2 без перевищення при цьому оптимальних параметрів – до 21 кг/см2 для ячменю ярого.

Структурний аналіз ґрунту, проведений навесні перед сівбою зернової культури, показав, що незалежно від способів обробітку ґрунту сума агрономічно цінних структурних агрегатів розміром 10–0,25 мм коливалась в межах 73,2–75,9%. Спостерігалась тенденція до підвищення найбільш цінних структурних агрегатів розміром 7–0,25 мм на фоні чизельного та дискового обробітку.

Запаси продуктивної вологи в середньому за чотири роки досліджень навесні у півтораметровому шарі ґрунту становили: по оранці – 151,7 мм, по чизельному обробітку – 169,8, дисковому – 160,5 мм. Перевага щодо накопичення вологи в осінньо-зимовий період на 18,1 мм (181 т/га) була зафіксована по чизельному обробітку порівняно з полицевою оранкою. Це пояснюється насамперед наявністю післяжнивних залишків попередника на поверхні ґрунту та хвилястим нанорельєфом. У кінцевому підсумку чизельний обробіток сприяв більшому накопиченню снігу на фоні загального недобору нормативної суми опадів впродовж грудня-січня та практичної відсутності значного снігового покриву в роки проведення досліджень. Надалі водний режим у посівах ячменю ярого змінювався залежно від стану ґрунту, росту та розвитку рослин на різних фонах удобрення й за неоднакових гідротермічних умов.

У фазі колосіння ячменю ярого ґрунтові запаси вологи в півтораметровому шарі, порівняно з першим терміном їх визначення – навесні суттєво зменшувалися по варіантах досліду до показників 14,9–50,4 мм. Тобто в цей період, коли спостерігався недобір атмосферних опадів, рослини більше витрачали ґрунтову вологу на формування вегетативної маси. Рослини з більш значним габітусом на фоні оранки та чизельного обробітку використовували найбільшу кількість вологи – 115,1–136,8 та 123–137,9 мм відповідно, а при дисковому обробітку фіксувалося зниження цих показників до 110,0–121,5 мм. Внесення мінеральних добрив також сприяло збільшенню водоспоживання у рослин по висхідній: без добрив – N30P30K30 – N60P30K30.

Забур’яненість посівів у фазі кущіння рослин ячменю залежно від способів основного обробітку ґрунту суттєво змінювалася: по оранці в межах фонів удобрення бур’янів налічувалося 9,6–11,2 шт./м2, по чизельному обробітку – 11,2–13,6, по дисковому – 15,2–17,6 шт./м2. Найнижчі кількісні показники на фоні оранки пояснюються тим, що насіння бур’янів із верхніх шарів ґрунту потрапляє в дещо глибші, що зрештою ускладнює його проростання.

У більш посушливому році чизельний обробіток показав вищі результати урожайності ячменю порівняно з полицевою оранкою
У більш посушливому році чизельний обробіток показав вищі результати урожайності ячменю порівняно з полицевою оранкою

Внесення мінеральних азотних добрив у дозі N30P30K30 і N60P30K30 стимулювало проростання бур’янів, що призводило до зростання їх чисельності в фазі кущіння зернової культури у 1,1–1,2 разу, особливо нітрофілів (лобода біла (Chenopodium album L), щириця загнута (Amarantus retroflexus L). На ранніх етапах органогенезу, до внесення гербіциду естерону, по оранці та чизельному обробітку в агроценозі майже повністю домінувала падалиця соняшнику (44,2–76,7%), по дисковому обробітку – падалиця соняшнику (48,6–50,5%) і амброзія полинолиста (45,9–48,7%). Амброзія полинолиста (Ambrosia artemisiifolia L.) та інші бур’яни легко проростають у місцях, де рослини ячменю ярого менш розвинені й несуттєво затіняють поверхню ґрунту, тобто вони менш конкурентоспроможні по відношенню до бур’янів, особливо у варіантах із дисковим обробітком.

Надалі (фаза колосіння) за рахунок дії гербіциду естерону, а також внаслідок збільшення габітусу рослин культури в удобрених варіантах кількість бур’янів, навпаки, зменшувалася порівняно з неудобреним фоном і становила: 6–18 шт./м2 (без добрив), 5–12 шт./м2 (N30P30K30), 4–9 шт./м2 (N60P30K30). По оранці їх налічувалося 4,0–6,4 шт./м2 (1,4–3,1 г/м2), що було менше порівняно з чизельним обробітком за кількістю в 1,6–1,7 разу, а за масою – в 1,2–2,0 рази. Найбільш забур’яненими, як і на початку вегетації, були ділянки з дисковим обробітком – тут бур’янів налічувалося 7,4–8,2 шт./м2.

Показники урожайності ячменю ярого за 2011–2015 рр. по полицевій оранці та чизельному обробітку були майже рівнозначними – 2,69–3,35 та 2,35–3,32 т/га відповідно (див. табл.). Дисковий обробіток ґрунту знижував урожайність зернової культури на 0,14–0,48 т/га. У більш посушливому 2012 р. чизельний обробіток показав вищі порівняно з полицевою оранкою результати щодо урожайності ячменю – на 0,05–0,09 т/га більше на ділянках із внесенням мінеральних добрив, що, безумовно, пов’язано з кращим забезпеченням посівів вологою.

Урожайність ячменю ярого залежно від способів основного обробітку ґрунту та удобрення, т/гаОсновною причиною зниження урожаю ячменю ярого після соняшнику по дисковому обробітку, на нашу думку, є зростання забур’яненості посівів, особливо за рахунок збільшення в посівах рослин амброзії полинолистої – до 45,9–48,7%, а також значна кількість рослинних залишків попередника на поверхні ґрунту. Більш повне перемішування рослинного субстрату попередника разом з інтенсивним прогріванням верхнього шару по оранці та чизельному обробітку навесні сприяють формуванню кращих умов для життєдіяльності мікробних популяцій і вивільнення іммобілізованих мінеральних речовин (N–NО3, Р2О5, К2О та ін.) у ґрунтовий розчин, що в підсумку покращує поживний режим.

Мілкий дисковий обробіток ґрунту (10–12 см) в технології вирощування ячменю ярого, незважаючи на зниження рівня урожаю зерна, забезпечував порівняно з оранкою та чизельним обробітком економію пального – 13,2–12,0 л/га, зменшення витрат праці на 0,91–0,62 люд.–год/га і коштів у обсязі 260–191 грн/га відповідно.

При полицевій оранці та чизельному обробітку ґрунту отримано суттєво вищу врожайність зерна, ніж при дисковому, що позитивно позначилося на собівартості виробництва зерна та рентабельності його виробництва. Найвищий рівень рентабельності забезпечив чизельний обробіток – 48,7%, дещо нижчі показники отримано за полицевої оранки – 44,7%, а мінімальні, відповідно, за дискового обробітку ґрунту – 41,0%.

ВИСНОВКИ

  1. Безполицевий (чизельний) обробіток ґрунту в умовах посушливого північного Степу України забезпечує зростання акумуляції ґрунтової вологи в осінньо-зимовий період завдяки наявності на поверхні рослинних залишків попередника і хвилястому нанорельєфу, що гарантує отримання найвищих запасів продуктивної вологи навесні порівняно з іншими способами основного обробітку ґрунту.
  2. Мілкий дисковий обробіток ґрунту (10–12 см) під ячмінь ярий призводить до підвищення забур’яненості посівів, особливо амброзією полинолистою, чисельність рослин якої становить 45,9–48,7% від загальної кількості бур’янів, що є однією з причин зниження урожайності зернофуражної культури на 0,20–0,46 т/га порівняно з полицевою оранкою та чизельним обробітком.
  3. Полицева оранка і чизельний обробіток в умовах північного Степу забезпечують формування найвищого та практично однакового урожаю зерна ячменю ярого – 2,69–3,35 і 2,35–3,32 т/га відповідно, що позитивно впливає на собівартість основної продукції та рівень рентабельності його виробництва – 44,7–48,7%.

О. I. Цилюрик, д-р с.-г. наук, Дніпропетровський державний аграрно-економічний університет; В. П. Шапка, канд. с.-г. наук, Iнститут зернових культур НААН України

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2017