Возделывание пшеницы по раннему пару

146

Сохранение влаги в засушливых условиях Юга Украины всегда имело приоритетное значение при поиске оптимальных технологий возделывания зерновых. В данной статье вашему вниманию предлагаются результаты исследований эффективности использования раннего пара при выращивании пшеницы.

Агроэкономическую эффективность выращивания пшеницы озимой по раннему пару изучали в течение 1987–1991 и 2001–2015 годов в стационарных полевых опытах Института зерновых культур НААН на склоне юго-западной экспозиции крутизной 2,5–3 градуса (чернозем обыкновенный среднесуглинистый слабоэродированный, содержание гумуса 3,1%) и на ровной местности (чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый, содержание гумуса 4,2%).

Листостебельную массу предшественников пара (ячмень, подсолнечник, кукуруза) измельчали и равномерно распределяли по полю во время уборки урожая. Основную обработку раннего пара (после фонового дискования) осуществляли весной противоэрозионными культиваторами КПЭ-3,8, КПП-3,9 (склон) и комбинированными агрегатами КР-4,5, АКШ-3,6 (равнина) на глубину 12–14 см.

После ярового ячменя на равнине схемой опыта были преду­смотрены дополнительные варианты содержания раннего пара, весеннюю обработку сочетали с внесением по стерне гербицида Раундап или с выращиванием пожнивной культуры (ячмень яровой). После подсолнечника на склоне поздней осенью проводили щелевание необработанной почвы ЩРП-3-70 на 40–45 см. Контроль – зяблевая вспашка черного пара на 25–27 см.

В соответствии с результатами почвенной диагностики посевы пшеницы озимой подкармливали аммиачной селитрой разбросным способом в начале фазы выхода в трубку дозой N30–60. На пару после кукурузы под предпосевную культивацию вносили P30K30.

АККУМУЛИРОВАНИЕ ВЛАГИ

Установлено, что необработанный агрофон (ранний пар) после ячменя и кукурузы по степени аккумуляции зимних осадков почти ежегодно имел преимущество над зяблевой вспашкой. В засушливых условиях глубокая отвальная обработка приводит к чрезмерной глыбистости почвы, что в сочетании с сильными ветрами обусловливает значительные потери влаги.

В то же время при работе на переувлажненной почве (27–28%) залипают отвалы плуга, не выдерживается заданная глубина рыхления, ухудшается качество измельчения пласта, формируется плужная подошва. Не повышает водопоглощающую способность вспашки в этом случае даже увеличение площади поглощающей поверхности пашни и гофрированность нанорельефа.

На участках стерневого и кукурузного раннего пара к началу устойчивого похолодания формировался плотный защитный экран, образованный стоячей стерней и измельченными растительными остатками. Здесь наблюдалось существенное снижение скорости ветра в приземном воздушном пространстве, более раннее и равномерное отложение снега, повышение его вязкости и плотности. В сочетании с высокой буферной и удерживающей способностью раннего пара это приводило к уменьшению потерь воды на сток, испарения, вымерзания и выдувания, способствовало увеличению коэффициента усвоения осадков и дополнительному накоплению влаги в корнеактивном слое почвы (0–150 см) по сравнению со вспашкой в среднем на 130–180 м3/га.

После подсолнечника запасы продуктивной влаги в почве на раннем и черном парах весной составляли 180–185 мм, то есть были одинаковыми. Замечено, что разница в показателях между обработанным и нулевым агрофонами в пользу последнего возрастала в условиях недобора нормативной суммы осадков за зиму, низкой интенсивности их выпадения и нивелировалась в годы с суммой осадков в этот период более 150 мм и трещиноватостью необработанной почвы более 350 м3/га.

Долгий безморозный период после уборки зерновых колосовых (100–120 дней) с достаточной суммой активных температур позволяет выращивать в поле, отведенном под пар, пожнивную яровую культуру, которую не скашивают осенью, а оставляют в виде растительной мульчи до весны следующего года. Накопление снега и дополнительное усвоение воды почвой на созданном агрофоне возможно при условиях, когда растения до наступления морозов достигают фазы выхода в трубку (высота 25–35 см), а плотность стеблестоя составляет не менее 250 шт/м2.

Положительные свойства экранированного пара как водопоглощающей системы теряются при отсутствии продуктивных осадков слоем более 10 мм в июле-августе (получение всходов промежуточной культуры после 20 сентября); при слишком позднем (декабрь) прекращении вегетации ячменя ярового (большой расход воды на поддержание жизнедеятельности растений в течение длительного времени), а также при использовании тяжелых колесных тракторов, переуплотняющих почву, вследствие чего тормозится поступление влаги в нижнюю часть корнеобитаемого слоя.

На склоновых землях после подсолнечника по уровню аккумуляции атмосферных осадков преимущество имел ранний пар, который сочетался с осенним щелеванием почвы. В благоприятные по увлажнению годы он накапливал дополнительно в слое 0–150 см, если сравнивать с зяблевой вспашкой и ранним паром без щелевания, 15–17 мм, а в засушливые – 34–38 мм продуктивной влаги.

Исследования показали, что боронование качественной отвальной или безотвальной зяби весной не является обязательным в системе ухода за паром. За пятилетний период наблюдений разница в потерях влаги на заборонованных и нетронутых фонах в пахотном слое после месячной экспозиции не превышала 3 мм, то есть была несущественной. В то же время задержка с закрытием влаги дисками на раннем пару в течение 7–10 дней при повышенном температурном режиме воздуха приводила к обезвоживанию слоя почвы 0–10 см до уровня влажности увядания растений (11–12%), слоя 10–30 см – до уровня влажности разрыва капилляров (17–18%).

Увеличению потерь влаги на мульчирующем агрофоне способствует некачественное измельчение листостебельной массы предшественника (отрезки длиной более 10 см), неравномерное распределение их по площади поля, применение во вторую половину лета культиваторов со стрельчатыми рабочими органами, которые интенсивно заделывают пожнивные остатки в почву и ускоряют процессы конвекции и диффузии паров воды.

Скорость испарения почвенной влаги в значительной степени зависит от количества вовлеченной побочной продукции и степени проективного покрытия ею поверхности почвы. В наших опытах после проведения весной основной обработки раннего пара при наличии 3–3,7 т/га измельченных остатков ячменя (проективность 50–55%) потери влаги в период парования составляли в среднем 29 мм, при объемах 4,6–5,4 т/га остатков кукурузы (проективность 70–75%) этот показатель не превышал 8 мм.

Существенно уменьшить потери влаги в раннем пару позволяет применение специальных измельчителей растительных остатков, поверхностное дискование поля после наступления физической спелости почвы, внесение (при необходимости) гербицидов, использование орудий с плоскорежущими лапами, которые предотвращают чрезмерное разрушение мульчи, исключая перемешивание сухих и увлажненных слоев почвы.

Важной предпосылкой сохранения влаги в пару является послойность культиваций (от 10–12 см в мае до 6–8 см в августе). При оптимальной толщине верхнего изолирующего слоя почвы перед посевом (6–8 см) количество влаги на глубине заделки семян будет достаточным для получения своевременных и полных всходов озимых даже при отсутствии осадков в течение 20–25 дней.

Ко времени сева озимых ранний пар на равнине сохранял в слое 0–150 см 167–181 мм, на склонах – 157–161 мм продуктивной влаги. Такой уровень запасов полностью удовлетворяет потребность растений в воде в период их осенней вегетации.

Скорость испарения почвенной влаги в значительной степени зависит от количества вовлеченной побочной продукции и степени проективного покрытия ею поверхности почвы

На участках с относительно ровным рельефом вследствие формирования густого травостоя пшеницы с осени и наличия пожнивных остатков на поверхности атмосферные осадки, поступавшие поздней осенью и зимой, задерживались на месте выпадения и хорошо впитывались почвой. Абсолютные показатели содержания влаги в почве под озимыми достигали в начале весны по черному пару после ячменя 224, после подсолнечника – 218, после кукурузы – 203 мм, по раннему пару соответственно 221, 216 и 207 мм. Таким образом, использование последнего в качестве предшественника озимой пшеницы в Степи обеспечивает почти полное восстановление ресурсов доступной растениям почвенной влаги (86–92% от предельной полевой влагоемкости), что гарантирует получение в благоприятные годы 6–8 т/га, в неблагоприятные – 4–5 т/га зерна. Исключением следует считать 2012 год, когда при аномально сухой погоде в мае-июле, независимо от вида пара и способа его обработки, урожайность составила 2,43–2,69 т/га.

Необработанный агрофон после ячменя и кукурузы по степени аккумуляции зимних осадков почти ежегодно имел преимущество перед зяблевой вспашкой
Необработанный агрофон после ячменя и кукурузы по степени аккумуляции зимних осадков почти ежегодно имел преимущество перед зяблевой вспашкой

Для регулирования стока воды и усиления аккумуляции осадков на склонах целесообразно проводить щелевание посевов пшеницы, размещенной по раннему пару. При соблюдении оптимальных сроков (перед посевом или после посева до всходов) и рекомендуемой технологии щелевания (ленточная схема 2×140 через 4–6 м, глубина щели – 40–45 см, ширина – 25–30 мм, угол пересечения с рядками культуры – 10–20º) зона положительного влияния агроприема достигала 2,8 м. В пределах этой зоны возрастала влажность почвы; растения, начиная с фазы трубкования, лучше росли и развивались, имели большую длину и озерненность колоса, формировали более высокий урожай зерна по сравнению с контролем (вариант без щелевания).

Отрицательные результаты, особенно в засушливые годы, получены при щелевании посевов озимых в ноябре, что объясняется дополнительными потерями влаги на испарение в конце весны и в начале лета следующего года вследствие повышенной скважности почвы вокруг щелей и недостаточного смыкания их у поверхности при отсутствии осенних дождей и незначительном весеннем снеготаянии.

ПРОБЛЕМА СОРНЯКОВ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Использование пашни по типу раннего пара меняет условия формирования, видовой состав и структуру сорняков. На мульчирующем агрофоне после всех предшественников наблюдали слабое прорастание весной поздних яровых видов (злаковые однолетние, щирица обыкновенная) в связи с худшим прогревом верхнего (0–10 см) слоя почвы и фитотоксичностью пожнивных остатков. В то же время отказ от зяблевой обработки (вспашка) способствует распространению ранних яровых, зимующих и корнеотпрысковых многолетних сорняков.

По нашим наблюдениям, осот розовый лучше рос и развивался на подсолнечниковом пару, чем на стерневом, особенно во влажные годы. При засушливой погоде он впадал в состояние глубокого консервативного покоя и почти не отрастал во вторую половину лета. Вьюнок полевой слабо реагирует на предшественник пара, отличается засухоустойчивостью, имеет высокую восстановительную способность, засоряет пары до сева озимых.

Проблема борьбы со злаковыми однолетними сорняками обострялась на ранних парах после стерневых предшественников (ячмень), в частности, когда длительный бездождевой период весной сменялся обильными дождями летом. В отдельных случаях количество их всходов превышало 500 шт/м2. Особенно трудно уничтожаются щетинники и просо куриное после образования вторичной корневой системы.

В отдельные годы опасным засорителем раннего пара является падалица подсолнечника, которая, имея стержневую корневую систему, использует влагу нижних слоев почвы и довольно быстро занимает свободные пространственные ниши в агроценозе. Она трудно удаляется с поля после наступления фазы 4–6 настоящих листьев. При влажной весне падалица интенсивно прорастает и полностью уничтожается до конца июня, при сухой – очистка пара продолжается до начала августа.

Большая вероятность роста засоренности ранних паров (в сравнении с черными) вследствие локализации семян сорняков и падалицы на поверхности почвы требует соответствующих технологических решений, в частности, применения гербицидов тотального действия летом или осенью после рано убранных предшественников. Так, внесение гербицида на основе глифосата по стерне ячменя ярового (август) позволило полностью уничтожить осот и вьюнок полевой, а также уменьшить потенциальную засоренность почвы. Количество проросших однолетних растений при уходе за ранним паром в этом случае было на уровне вспашки зяби и составило 163 шт/м2 против 389 шт/м2 в варианте без гербицидов.

Существенно повышает очистительную функцию стерневого раннего пара сочетание мульчирующей обработки с выращиванием пожнивной яровой санитарной культуры. Осенью, в результате обострения конкурентных отношений в агрофитоценозе, подавляющее большинство однолетних сорняков не способно сформировать большую биомассу и жизнеспособные семена. Весной сплошное затенение поверхности почвы невегетирующими растениями создает режим энергетического дискомфорта для дикой флоры и сдерживает ее активное развитие в течение 25–30 дней от начала полевых работ. В среднем за годы исследований перед проведением первой пролонгированной культивации на 1 м2 экранированного пара насчитывалось 40 шт. сорняков против 43 на пахоте и 175 шт. на участках со стоячей стерней (без гербицидов).

В ранних парах после подсолнечника и кукурузы при наличии 3–5 шт/м2 корнеотпрысковых сорняков целесообразно сочетать механические и химические меры борьбы. Соответствующие гербициды вносят в мае-июне, чтобы сохранить влагу до сева пшеницы, избежать повреждения посевов.

При планировании системы мер для уничтожения осота розового следует иметь в виду, что эффективность гербицидов возрастает в случае, когда его подземный стебель не поврежден механической обработкой. Учитывая эту особенность, технологические операции ухода за ранним паром осуществляются в следующей последовательности: ранневесеннее закрытие влаги (поверхностное дискование), внесение гербицида при массовом отрастании сорняков (фаза хорошо развитой розетки – начало стеблевания), через 3–4 недели основная безотвальная (мульчирующая) обработка, далее, по необходимости, разноглубинные культивации и боронования после дождя.

Регенеративный потенциал и адаптация многолетника к механическим мерам контроля возрастают при уменьшении глубины подрезания корней весной до 8–10 см, удлинении во времени промежутков между культивациями – более 20 дней, после достижения сорняком фазы стеблевания – начала бутонизации. С началом фазы стеблевания осот начинает быстро пополнять исчерпанные резервы инулина (запасное питательное вещество) в корнях и наращивать способность к выживанию.

Приемы регулирования уровня засоренности вьюнком полевым ранних паров техническими средствами предусматривали увеличение количества культиваций и применение пружинных борон вибрационного типа, которые хорошо удаляют корни и побеги растений.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Формирование продуктивности растений пшеницы озимой в опыте происходило при благоприятном исходном (весеннем) увлажнении почвы и корректировалось совокупным влиянием факторов севооборота и удобрения. Так, при размещении ее по подсолнечниковому пару варианты пахоты и мелкого весеннего рыхления пласта по урожайности зерна оказались равноценными (6,31–6,60 и 6,30–6,66 т/га) (см. табл.).

На стерневом фоне среди различных способов использования раннего пара лучшим оказался вариант, включающий экранирование почвы растениями пожнивной (промежуточной) культуры, где средний урожай составил 6,36–6,58 т/га. Гербицидный ранний пар обеспечил урожайность 6,22–6,47 т/га. Стерневой ранний пар без гербицидов уступал контролю на 0,17–0,25 т/га, что объясняется, главным образом, вредоносностью сорняков и корневых гнилей.

Эффективность раннего пара после кукурузы в значительной степени зависела от удобренности агрофона. На участках без применения туков продуктивность растений выше при глубокой зяб­левой обработке почвы. В то же время при внесении минеральных удобрений (N60Р30К30) после раннего пара получен урожай зерна на уровне контроля (соответственно 5,52 и 5,50 т/га – среднее за 2011–2015 гг.).

Вероятной причиной меньшей урожайности пшеницы на мульчирующем неудобренном фоне может быть ухудшение азотного питания растений весной вследствие снижения температуры почвы и торможения процессов нитрификации, а также из-за возможной иммобилизации и нисходящей миграции нитратов. Подтверждением этого тезиса служит факт повышения по мелкой весенней обработке эффективности подкормки посевов аммиачной селитрой (N30–60), вследствие применения которой прирост урожая зерна пшеницы по раннему стерневому пару составил 0,22–0,28 т/га, по подсолнечниковому – 0,36, по кукурузному – 0,48 т/га, по черному пару соответственно 0,19; 0,29 и 0,26 т/га.

Качество зерна пшеницы озимой по чистому пару в опытах снижалось в условиях раннего возобновления весенней вегетации растений (до 20 марта), прохладной и чрезмерно влажной погоды в течение мая-июня, что приводило к частичному вымыванию протеинов и обесцвечиванию зерновки.

Весенняя подкормка пшеницы азотными удобрениями должна быть обязательным агроприемом при использовании раннего пара

Высокобелковая продукция получена при достаточных исходных запасах продуктивной влаги в слое 0–150 (более 200 мм), умеренном температурном режиме воздуха и периодических дождях средней интенсивности в период от начала налива до конца восковой спелости зерна.

Из 11 лет исследований на фоне без минеральных удобрений вспашка черного пара обеспечила формирование зерна 3 класса в 6 случаях, тогда как вероятность получения продовольственного зерна без внесения туков при мелком рыхлении пласта в раннем пару не превышает 30%, что является неприемлемым, учитывая ценность предшественника. В этом случае весенняя подкормка пшеницы аммиачной селитрой из расчета 45–60 кг д.в./га (при низкой обеспеченности почвы нитратами <10 мг/кг) или 30–45 д.в./га (при средней обеспеченности почвы N–NO3 10–20 мг/кг) должна быть обязательным агроприемом, который снижает вероятность закрепления азотных соединений микробным комплексом и создает надлежащие условия для развития нитрификации.

Согласно усредненным показателям, при вовлечении в биологический кругооборот побочной продукции полевых культур применение N30–60 под озимые способствовало (в сравнении с неудобренным фоном) повышению содержания белка в зерне пшеницы, размещенной по стерневому раннему пару, на 1,5–1,7%, по подсолнечниковому – на 1,3%, по кукурузному – на 1,4%, содержания клейковины соответственно на 6,0–7,3; 4,4 и 3%.

Как показали результаты исследований, лучшие экономические показатели были достигнуты при выращивании озимой пшеницы на фоне мелкой мульчирующей весенней обработки почвы, которую сочетают с использованием промежуточной культуры после рано убранных предшественников (стерневой пар) и внесением умеренных доз минеральных удобрений. Получена прибыль, превышающая 5000 грн/га, при рентабельности производства зерна 86–123%. Применение других технологических схем подготовки парового поля приводит к удорожанию конечной продукции и меньшей доходности 1 га пашни. Это обусловлено дополнительными затратами на горюче-смазочные материалы (пахота – черный пар), гербициды (химический пар) или снижением продуктивности растений (безгербицидный ранний пар после ячменя).

ВЫВОДЫ

1. Среди изучаемых способов использования парового поля в Степи Украины по технологичности и водоаккумулятивной способности преимущество имеет ранний пар, подготовка которого предусматривает осуществление следующих агротехнических мероприятий:
• уборка предшественника с одновременным измельчением и равномерным распределением листостебельной массы по полю;
• сохранение защитного стерневого биоэкрана в течение холодного времени года;
• ранневесеннее закрытие влаги после наступления физической спелости почвы путем дискования на 5–6 см;
• пролонгированная (отсроченная во времени на 3–4 недели) основная плоскорезная мульчирующая обработка противоэрозионными культиваторами КПЭ-3,8, КПП-3,9 (склоны) или комбинированными агрегатами КР-4,5, АКШ-3,6 (равнина) на глубину 12–14 см;
• послойные культивации (от 10–12 см в мае до 6–8 см в августе) орудиями, предотвращающими чрезмерное разрушение мульчи и перемешивание сухих и влажных слоев почвы.

2. С целью улучшения фитосанитарного состояния посевов озимых при внедрении раннего пара после стерневых предшественников предлагается выращивать яровую пожнивную (промежуточную) санитарную культуру или вносить по стерне гербициды тотального действия (Раундап).

3. Для регулирования стока воды и дополнительной аккумуляции влаги осадков на склонах целесообразно проводить двухфазную обработку раннего пара, которая заключается в ленточном щелевании почвы на глубину 40–45 см поздней осенью и мелком (12–16 см) мульчирующем весеннем рыхлении пласта при отрастании многолетних корнеотпрыскових и зимующих сорняков. Озимые, посеянные поперек склона, лучше щелевать до появления всходов, при этом трасса должна пересекаться с рядками культуры под небольшим углом, что существенно повышает эффективность агроприема за счет гарантированного перехвата талых и дождевых вод.

4. Если на поле оставляют побочную продукцию предшественников, технология выращивания озимой пшеницы по раннему пару включает обязательную подкормку посевов азотными удобрениями в фазу весеннего кущения – начала трубкования растений из расчета 45–60 кг д.в./га (низкая обеспеченность почвы нитратами) или 30–45 кг д.в./га (средняя обеспеченность почвы N-NO3). Оптимизация азотного питания пшеницы позволяет получить среднюю урожайность на уровне 5,52–6,66 т/га и продовольственное зерно с содержанием белка 11,5–11,9%, клейковины – 22,6–24,6%. Рентабельность его производства составляет 86–123%.

А. И. Горбатенко, В. Н. Судак, Л. М. Десятник, Н. С. Судак, И. И. Гасанова, кандидаты с.-г. наук, ГУ Институт зерновых культур НААН Украины

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2017