Оптимизация основной обработки почвы под подсолнечник
реклама
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ХИМИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА На правах рукописи ПОХОРУКОВ Юрий Александрович ОПТИМИЗАЦИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ПОДСОЛНЕЧНИК НА МАСЛОСЕМЕНА НА ЧЕРНОЗЕМАХ ЮЖНЫХ КАРБОНАТНЫХ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА 06.01.01 – общее земледелие, растениеводство Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук Научный руководитель: д.б.н., профессор, член-корреспондент Россельхозакадемии Н.Г. Власенко Новосибирск – 2013 2 Оглавление Введение Глава 1 Основная обработка почвы при возделывании подсолнечника 1.1 Особенности обработки почвы под подсолнечник в различных агроэкологических условиях выращивания 1.2 Влияние основной обработки почвы на запасы продуктивной влаги в почве 1.3 Влияние основной обработки почвы на объемную массу почвы 1.4 Влияние основной обработки почвы на питательный режим почвы 1.5 Влияние основной обработки почвы на засоренность посевов Глава 2 Природно-климатические условия зоны проведения Исследований 2.1 Почва и растительность 2.2 Климатические условия Глава 3. Методика и условия проведения экспериментов 3.1 Объекты исследования 3.1.1 Гибрид подсолнечника Казахстанский 341 3.1.2 Приемы обработки почвы 3.2 Методика проведения исследований 3.3 Учеты и наблюдения 3.4 Агрометеорологические условия проведения Экспериментов Глава 4 Оптимизация основной обработки почвы под Подсолнечник 4.1 Полевая всхожесть семян подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы 4.2 Динамика запасов продуктивной влаги в почве в зависимости от основной обработки почвы 4.3 Влияние основной обработки почвы на плотность сложения пахотного слоя 4.4 Влияние основной обработки почвы на накопление зимних осадков и промерзание почвы 4.5 Влияние основной обработки почвы на азотный и фосфорный режимы почвы 4.6 Влияние основной обработки почвы на засоренность посевов подсолнечника 4.7 Влияние основной обработки почвы на накопление сухой биомассы подсолнечником стр. 4 9 9 22 29 33 39 45 45 47 50 50 50 50 51 53 55 59 59 62 65 70 74 77 80 3 4.8 Влияние основной обработки почвы на урожайность и качество маслосемян подсолнечника 4.9 Экономическая эффективность выращивания подсолнечника при разных обработках почвы Заключение 82 Предложения производству 90 Библиографический список 91 85 88 4 ВЕДЕНИЕ Актуальность темы. В Казахстане в качестве масличных культур возделываются подсолнечник, рапс, лен, горчица и рыжик, но основной является подсолнечник. Семена его современных сортов и гибридов содержат более 50% масла и до 25% белка и служат хорошим сырьем для пищевой промышленности. Масло традиционно пользуется высоким спросом на внутреннем рынке, а жмых является ценным энергетическим кормом в рационах животных. В Казахстане в настоящее время подсолнечник возделывается на площади 794,6 тыс. га, а его валовой сбор составляет 400,3 тыс. т. В целях обеспечения продовольственной безопасности государством приняты меры по увеличению производства масличных культур. При этом основной выращиваемой культурой останется подсолнечник, удельный вес которого составляет 50% от всех площадей, засеянных масличными культурами, и его производство планируется увеличить с 367,9 тыс. тонн в 2009 г. до 552,0 тыс. тонн к 2014 г. Широкий интерес к подсолнечнику проявляется и в Северном Казахстане. Здесь подсолнечник возделывается на площади 113,9 тыс. га, однако урожайность остается низкой – 0,44-0,92 т/га (Агентство Республики Казахстан…, 2012). Существует два пути повышения урожая и качества семян подсолнечника – селекционно-генетический и агротехнический. Если на первом пути достигнуты определенные результаты, то агротехнические показатели требуют совершенствования элементов агротехнологий возделывания подсолнечника (Васильев, 1990), которые должны осуществляться с учетом современных требований к ресурсосбережению. Почвозащитная система земледелия, разработанная коллективом ученых бывшего ВНИИЗХ под руководством академика А.И. Бараева в 60-х годах двадцатого века, позволила замедлить процессы эрозии почвы и стабили- 5 зировать урожайность зерновых культур. В качестве основных компонентов в нее входили зернопаровые севообороты и плоскорезная обработка. Мировая тенденция в современном земледелии ориентирована на нулевую обработку почвы. Во многих странах мира земледелие без обработки почвы уже ведется на больших площадях. Очевидно, что основное преимущество такой обработки заключается в ресурсосбережении. Однако это не значит, что пары и обработку почвы надо вообще исключить из практики земледелия. Науке предстоит решить вопрос об оптимальных вариантах системы севооборотов и обработки почвы для каждой почвенно-климатической зоны (Сулейменов, 2009). Это направление может стать перспективным во многих районах степи и лесостепи Казахстана, России и Украины. Несмотря на многочисленные исследования Д.Н. Белевцева (1962), В. Бутлера (1967), В.И. Кондратьева (1972), Б.А. Доспехова (1978), В.Г. Андрюхова (1987), Н.С. Губаревой (1991), О.В. Кураш (2002), А.С. Бушнева (2009), А.А. Гончарова (2011) и многих других, проведенные в различных почвенноклиматических условиях, ученые не пришли к единому мнению о преимуществах той или иной технологии подготовки почвы под подсолнечник. Мало изучен этот вопрос и для условий Северного Казахстана, что определило необходимость проведения исследований по изучению технологии возделывания подсолнечника на основе минимизации приемов основной обработки почвы и мероприятий по уходу за посевами. Подобные исследования на черноземе южном карбонатном Северного Казахстана не проводились. Цель исследований. Обосновать возможность минимизации обработки почвы под подсолнечник на черноземах южных карбонатных Северного Казахстана для получения урожая семян хорошего качества при снижении затрат и сохранения плодородия почвы. 6 Основные задачи: - выявить особенности накопления зимних осадков и динамики запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы при разных основных обработках почвы под подсолнечник; - изучить влияние основной обработки почвы под подсолнечник на плотность сложения пахотного слоя (0-30 см) почвы; - дать характеристику азотного и фосфорного режимов почвы при разных ее обработках под подсолнечник; - определить особенности формирования фитосанитарной ситуации в отношении сорняков посевах подсолнечника при разных обработки почвы; - установить влияние приемов основной обработки почвы на урожайность и качество маслосемян подсолнечника; - дать экономическую оценку приемов основной обработки почвы при возделывании подсолнечника на маслосемена. Научная новизна. Впервые на черноземе южном карбонатном Северного Казахстана на основе комплексной оценки агрофизических, агрохимических и биологических показателей дано обоснование возможности минимизации основной обработки почвы под подсолнечник, вплоть до прямого посева. Выявлены особенности влияния нулевой обработки почвы в сравнении с механическими на динамику запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы, накопление зимних осадков, промерзание 1,5 метрового слоя почвы, фитосанитарное состояние посевов в отношении сорняков. Установлено, что плотность сложения пахотного слоя изменяется незначительно в зависимости от основной обработки почвы и находится в пределах оптимальной плотности почвы для роста и развития подсолнечника. Показано, что при прямом посеве культуры по необработанной с осени стерне урожай маслосемян сопоставимого качества превышает таковой при механических обработках почвы. 7 Защищаемые положения: - минимизация основной обработки почвы под подсолнечник вплоть до нулевой в условиях Северного Казахстана не приводит к существенным изменениям основных агроэкологических параметров чернозема южного карбонатного; - подсолнечник на маслосемена выгодно выращивать по необработанной с осени стерне по технологии прямого посева, что обеспечивает получение урожая выше, чем при обработках почвы, при снижении затрат. Практическая значимость работы. На основании проведенных исследований и расчетов экономических показателей доказано, что на черноземах южных карбонатных Северного Казахстана подсолнечник для получения маслосемян целесообразно выращивать по технологии прямого посева по необработанной с осени стерне, что обеспечивает получение урожая в среднем на уровне 0,92 т/га и дополнительного чистого дохода в 1,4-1,7 раза выше, чем при обработках почвы. Апробация результатов. Результаты исследований докладывались на ежегодных областных и районных совещаниях с демонстрацией полевых опытов (2009 – 2011 гг.), а также на ученых советах НПЦ ЗХ им А.И. Бараева. Основные положения диссертации изложены в материалах научнопрактических конференций: «Аграрная наука – сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана и Болгарии», г. Красноярск, 2011, «Инновационные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур», г. Краснодар, 2011, «Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых», г. Новосибирск, 2012 г. Работа выполнена под руководством д.б.н., профессора, членакорреспондента Россельхозакадемии Наталии Григорьевны Власенко, которой автор выражает искреннюю признательность. Автор также приносит благодарность сотрудникам лаборатории агротехники полевых культур и диверсификации растениеводства, лаборатории биохимии и селекции на качество, 8 лаборатории экологии и почвенно-агрохимических исследований НПЦ ЗХ им А.И. Бараева и администрации института за помощь и поддержку при выполнении работы. 9 Глава 1 Основная обработка почвы при возделывании подсолнечника 1.1 Особенности обработки почвы под подсолнечник в различных агроэкологических условиях выращивания Среди многочисленных агротехнических приемов обработка почвы всегда играла важную роль в создании урожая, так как является универсальным средством воздействия на многие физические, химические и биологические свойства почвы, и, в конечном счете, на ее плодородие (Колмаков, Нестеренко, 1981). Главным приемом обработки почвы является основная обработка почвы, под которой обычно понимается первая, наиболее глубокая обработка после предшествующей культуры. Глубокая обработка почвы не всегда соответствует условиям различных природных зон, о чем свидетельствует проявление ветровой эрозии в Казахстане, Сибири, на Украине и Северном Кавказе. В степных районах глубокие обработки пересохшей почвы приводят к снижению урожаев сельскохозяйственных культур, особенно в засушливые годы. При возделывании подсолнечника основной обработке почвы придают первостепенное значение. Ее целью является максимальное накопление и сохранение почвенной влаги, создание оптимальных для культуры режимов (водного, воздушного и пищевого), предупреждения ветровой и водной эрозии, уничтожение сорных растений, вредителей и возбудителей болезней (Васильев, 1990). Известно, что и основная обработка почвы под подсолнечник претерпевала различные исторические моменты. Но уже в 50-е годы прошлого столетия на черноземах обыкновенных Донской опытно-селекционной станции было показано, что обычная зяблевая вспашка на 20-22 см не имела преимуществ перед безотвальной осенней обработкой на глубину 30-32 см, т.к. урожай подсолнечника в последнем случае увеличивался незначительно – на 0,15 т/га (Жданов, 1956). 10 При испытании ярусных плугов на черноземах Саратовской области было установлено, что наибольший урожай подсолнечника формируется по вспашке на глубину 35 см – прибавка относительно вспашки на глубину 22 см составила 0,34 т/га. За ней следовали вспашка на глубину 27 см (прибавка 0,15 т/га), а плантажная, двухъярусная и трѐхъярусная вспашка по урожаю были равноценными и не отличались от вспашки на глубину 22 см, где урожайность составила 1,23 т/га (Шмелев, 1957). На экспериментальной базе опытной станции ВНИИМЭМК, а также в хозяйствах Ростовской области основная подготовка почвы под подсолнечник состояла из лущения стерни и последующей вспашки поля на глубину 25-27 см (Белевцев, 1962). Такую же обработку почвы проводили и в Молдавии: сразу после уборки предшественника проводили лущение стерни и через 10-12 дней почву пахали плугами с предплужниками на глубину 25-27 см (Лялюшкин, Карастан, 1968). В степной зоне Кабардино-Балкарии и в Восточном Казахстане основная подготовка почвы под подсолнечник также заключалась в зяблевой вспашке плугами с предплужниками на глубину 25-27 см (Бутлер, 1967; Евтушенко, Агаларов, 1970). В северной степи Украины качеству зяблевой вспашке в хозяйствах придавали большое значение. Было показано, что ее углубление с 20 до 30 см способствовало увеличению урожая культуры на 0,4 т/га. Поэтому вспашку под подсолнечник проводили не меньше, чем на глубину 24 см, а на черноземах обыкновенных и мощных среднегумусных – на 27-28 см, что способствовало повышению урожая на 0,15-0,2 т/га сравнительно с вспашкой на глубину 22-23 см (Зенин, Федоровский, 1970). В степных районах Краснодарского края, особенно в так называемом «Армавирском коридоре», пыльные бури во второй половине прошлого столетия стали частыми и опасными. В их зоне находилось более 60% пашни края. Поэтому были проведены исследования, где главное внимание было со- 11 средоточено на защите почвы от эрозии с помощью стерни. Для этого после уборки пшеницы одну часть поля обработали культиватором – плоскорезом КПП-2,2 на глубину 12 см, а другую – отвальным плугом с предплужниками на глубину 20-22 см. В итоге был сделан вывод, что в тех районах, где велика опасность ветровой, необходимо проводить обработку почвы безотвальными орудиями (Гортлевский, Исаева, Белоусов, 1971). На черноземах выщелоченных Краснодарского края, без активного проявления ветровой эрозии, осенняя обработка почвы под подсолнечник состояла из лущения стерни дисковыми орудиями ЛД-10 и БДТ-2,5 и поздней октябрьской вспашки плугами с предплужниками на глубину 25-27 см (Кондратьев, 1972). Некоторые исследователи считали, что минимальная обработка черноземов выщелоченных является неотъемлемым элементом зональной системы почвозащитного земледелия (Семихненко, Кондратьев, Ригер, Сергиенко, 1972). Исследования, проведенные в 70-х годах прошлого столетия по способам обработки почвы под подсолнечник в Краснодарском крае свидетельствуют о высокой эффективности плоскорезной обработки зяби. В большинстве вариантов с плоскорезной обработкой была получена существенная прибавка урожая маслосемян. Интерес вызывали варианты без летне-осенних обработок стерневого фона, где урожай подсолнечника лишь при одноразовой химической обработке стерни гербицидами (2,4-Д) был на уровне отвальной вспашки на 25-27 см (Спирин, Грицик, 1976). Глубина основной обработки не оказывала решающего влияния на урожайность подсолнечника в условиях Восточного Казахстана, где изучались следующие варианты: 1) отвальная вспашка на глубину 20-22 см; 2) лемешное лущение на глубину 12-14 см; 3) опрыскивание предшественника (пшеницы) 2,4-Д + вспашка под подсолнечник на 20-22 см; 4) опрыскивание предшественника (пшеницы) и ее стерни 2,4-Д + лущение под подсолнечник 12 на глубину 12-14 см. В результате, в среднем урожайность семян подсолнечника была выше на варианте комплексного использования гербицидов и лущения стерни на 12-14 см (Колмаков, Нестеренко, 1981). Пересмотр приемов обработки почвы в Заволжье шел по пути их минимизации и совмещения на пропашных полях и чистых парах при возделывании различных сельскохозяйственных культур. Изучались возможности уменьшения числа и глубины обработок при использовании системы плоскорежущих почвообрабатывающих орудий и посевных машин. Исследования показали, что отказ от механических обработок или их сокращение по уходу за парами и пропашными культурами вполне возможен при использовании высокоэффективных гербицидов (Буров, 1975). В Ростовской области в зоне недостаточного увлажнения была выявлена возможность замены дорогостоящих приемов основной обработки почвы под подсолнечник, включающих глубокую вспашку, менее трудоемкими и более дешевыми – мелкой или плоскорезной, которые способствуют и сдерживанию эрозионных процессов (Белевцев, Медведев, Зорин, 1977). В конце 70-х годов в Краснодарском крае была рекомендована к внедрению система минимальной основной обработки почвы в звеньях севооборотов с подсолнечником и клещевиной. Она предусматривала отказ от традиционной ежегодной глубокой вспашки на 30-32 см и замену ее дисковым лущением на 8-10 см под пшеницу и лемешной мелкой обработкой на 12-14 см под подсолнечник и клещевину (Доспехов, 1978). На Николаевской сельскохозяйственной опытной станции в стационарном опыте при изучении эффективности различных обработок почвы под подсолнечник было показано, что в среднем за 6 лет урожайность культуры по вспашке составила 1,35 т/га, а по плоскорезной обработке – 1,48 т/га (Парфенов, 1982). В Крымской области на черноземах южных высококарбонатных при сравнении различных почвозащитных приемов основной и предпосевной об- 13 работки почвы под подсолнечник в сравнении со вспашкой была получена достоверная прибавка урожая семян подсолнечника по фонам плоскорезной обработки почвы. При этом в засушливые годы преимущество почвозащитной обработки почвы проявлялось сильнее. Уменьшение глубины основной обработки почвы до 20-22 см не приводило к снижению урожайности подсолнечника. Масличность семян на всех вариантах опыта была одинаковой (Репецкий, Яровенко, 1983). В Сибирском научно-исследовательском институте сельского хозяйства велись также исследования по почвозащитной плоскорезной обработке почвы. Появились данные по замене плоскорезной обработки щелеванием (Милащенко, 1977). Было установлено, что применение щелевания в условиях увлажненной осени экономически вполне оправдано. Щелевание, как самостоятельный прием, может также проводится в позднеосенний период после замерзания слоя почвы до 5 см, когда обработка другими орудиями не доступна. В среднем за 3 года щелевание способствовало улучшению водновоздушного режима почвы и увеличению урожайности зерновых. Щелевание на фоне плоскорезной обработки повышало урожай зеленой массы подсолнечника на 3,0 т/га (Макаров, Черепанов, Юшкевич, 1992). При изучении эффективности применения удобрений под подсолнечник при разных приемах обработки почвы было показано, что плоскорезная обработка без щелевания и с одновременным щелеванием не снижает урожая подсолнечника по сравнению со вспашкой. Однако при дефиците влаги отмечена тенденция к снижению урожая семян при плоскорезной обработке (Стотченко, Полуэктов, Краевский, Богатырев, 1980). При изучении основной обработки черноземов в Донбассе в начале восьмидесятых годов прошлого столетия был сделан вывод, что озимая пшеница, яровой ячмень и подсолнечник при выращивании по постоянной плоскорезной обработке не снижают урожая (Щербаков, Зуза, 1984). Исследования показали, что при использовании плоскорезных почвообрабатывающих 14 орудий основную обработку почвы под пропашные культуры после рано убираемых озимых или яровых колосовых культур в условиях юго-востока Украины следует проводить по типу улучшенной зяби (Грабак, 1985). Как показали исследования ВНИИМК, в районах, где имеет место дефляция, основную подготовку почвы под подсолнечник следует проводить плоскорезами с оставлением стерни на поверхности. Применение такой системы должно обязательно сопровождаться применением гербицидов группы 2,4-Д против многолетних сорняков в летний период как при послойной обработке зяби, а также гербицидов против однолетних сорняков в весенний до посевной период. При этом урожайность подсолнечника существенно не снижается (Васильев, Лукашев, Марин и др., 1986). В условиях Центрального Черноземья проводили сравнительную оценку плоскорезной основной подготовки почвы со вспашкой под подсолнечник в севообороте. Результаты исследований показали, что при возделывании подсолнечника урожайность семян по вспашке и бесплужной обработке на глубину 25-27 см равноценна, но вспашка по экономическим показателям уступает плоскорезной обработке почвы (Андрюхов, 1987). Интересная работа была проведена в начале 80-х годов по изучению основной обработки почвы при использовании гербицида (Трефлан). Наиболее эффективной оказалась осенняя плоскорезная обработка на глубину 1820 см. В этом варианте без снегозадержания получено 0,83 т/га семян, со снегозадержанием – 1,02 т/га. Весенняя вспашка обеспечила урожайность маслосемян, соответственно, 0,75 и 0,94 т/га. Увеличение глубины осенней плоскорезной обработки до 25-27 см оказалось неоправданным, а весенняя плоскорезная обработка на 10-12 см дала наименьшую урожайность. Предпосевное внесение гербицида по плоскорезной зяби увеличивало урожайность семян с 0,67 до 0,90 т/га (Лихачев, 2003). В конце 80-х годов появилось много новых орудий для обработки почвы (плоскорезы, чизели, плуги со стойками СибИМЭ, бороны БИГ-3, раз- 15 личные культиваторы), что обусловило дальнейшее совершенствование приемов обработки почвы. В Северном Казахстане появились труды, где показаны результаты исследований по различным вариантам: основная обработка с щелеванием почвы через 1 м на глубину 30 см, щелевое рыхление на 20 и 30 см с расположением рабочих стоек через 80 см, без осенней обработки в сравнении уже с плоскорезной глубокой обработкой, а не со вспашкой (Люфт, Динкелакер, Буянкин, 1988). Исследования, проведенные на Армавирской опытной станции НПО «Масличные культуры», показали, что урожай семян подсолнечника с вариантами плоскорезной обработки на 20-22 см, поверхностной и нулевой обработкам был выше, чем по вспашке на 20-22 см (Губарева, 1991). В засушливых районах Ставрополья в опытах потери почвы в период весенних пыльных бурь (1985-1987 гг.) составили в среднем на фонах отвальной обработки 233 и плоскорезной – 112 т/га, при минимальных обработках этих потерь практически не было. Это заставило изучать варианты с минимальной почвозащитной обработкой почвы. Так, с 1984 по 1990 гг. на площади 3 тыс. га на эродированных почвах колхоза им. Свердлова внедрялись различные варианты минимальной обработки. Урожайность по всем культурам 8-польного севооборота оказалась выше среднерайонных показателей. В поля севооборота включался и подсолнечник, урожайность которого в зависимости от хозяйства составила 1,49-1,53 т/га (Рябов, Белозеров, Бурыкин, 1992). На черноземе обыкновенном тяжелосуглинистом изучали влияние различных способов основной обработки почвы и приемов ухода за посевами на урожайность подсолнечника. Были изучены следующие варианты основной обработки: 1) отвальная на 25-27 см (контроль); 2) отвальная на 12-14 см; 3) плоскорезная на 25-27 см; 4) плоскорезная на 12-14 см; 5) чизельная на 25-27 см; 6) чизельная на 12-14 см; 7) нулевая. Осенью на этих фонах проводили щелевание на глубину 40-45 см, а весной применяли смесь Трефлана и Про- 16 метрина (3-4 кг/га). На контрольном варианте осеннее щелевание и внесение гербицидов не проводили. В результате, в связи с высокой засоренностью посевов подсолнечника в варианте с нулевой обработкой сформировался самый низкий урожай семян. Все остальные обработки (кроме нулевой) по уровню урожайности оказались равноценными. Наибольшей была отдача от применения осеннего щелевания на всех изучаемых вариантах обработки. Урожайность семян повышалась от щелевания в среднем на 0,1 т/га. Применение безотвальной обработки, особенно чизельной глубокой и мелкой, не снижало урожай семян подсолнечника, а в засушливые годы она была даже более эффективной, чем вспашка (Краевский, Кондратьев, 1993). В Южной степи Украины после уборки озимой пшеницы поле готовили по системе улучшенной зяби – двух-трехкратное разноглубинное лущение дисковыми орудиями. В конце сентября – начале октября проводили основную обработку почвы. Изучались следующие варианты: 1) отвальная вспашка плугом ПН-4-35 на глубину 20-22 см (контроль); 2) чизельная обработка ПРПВ-5-50 на 20-22 см; 3) безотвальная обработка орудием «СибИМЭ», оборудованным стойками ЛП-35, на 20-22 см; 4) плоскорезная обработка КТС10-01 на 16-18 см. В результате проведенных исследований были сделаны выводы, что чизелевание, безотвальную и плоскорезную обработки можно рекомендовать как способы основной обработки почвы под подсолнечник, которые, не снижая его урожайности по сравнению со вспашкой, способствовали сохранению агрономически ценных и дефляционно-устойчивых агрегатов в слое почвы 0-10 см, наиболее подверженном ветровой эрозии (Никитчин, Минковский, Аксенов, 1995). К концу 90-х годов в практике сельскохозяйственного производства сложилось, в основном, два принципиально различных способа основной обработки почвы: отвальный (вспашка) и безотвальный. Каждый из них имеет преимущества и недостатки (Макаров, Картамышев, 1998). 17 В конце 90-х годов прошлого столетия в стационарном севообороте отдела земледелия Белгородской ГСХА изучали различные варианты основной обработки почвы под подсолнечник: вспашку плугом ПН-5-35 на 28-30 см; культивацию с помощью КПЭ-3,8 на 14-16 см; чизельную обработку с помощью плуга ПЧ-2,5 на глубину 40-45 см. Общим фоном служили лущение стерни дисковыми боронами на глубину 6-8 см вслед за уборкой предшественника (озимая пшеница) с последующим мелким рыхлением КПЭ-3,8 на 14 см. В среднем за три года исследований урожайность подсолнечника практически не зависела от способов обработки почвы и была на уровне 1,94-2,24 т/га (Смуров, Джалалзаде, Подлегаев, Григоров, 2003). В условиях Лесостепи Украины при изучении зависимости урожайности подсолнечника от способов обработки почвы, где основная обработка осуществлялась плугом ПЛН-5-35, дисковой бороной БДТ-7, культиватором КПЭ3,6, были получены данные по урожайности подсолнечника, высеянного по яровой пшенице. По вспашке она составила 2,62 т/га, культивации – 2,05 т/га, дискованию – 1,73 т/га и по нулевой обработке – 1,19 т/га (Кураш, 2002). Исследования ВНИИМК по минимизации обработки почвы под подсолнечник, которые проводились в 1971-2003 гг. в стационарном опыте на черноземах выщелоченных, включали следующие варианты основной обработки: 1) отвальная вспашка на глубину 30-32 см; 2) вспашка на 20-22 см; 3) мелкая отвальная обработка корпусным лущильником на 12-14 см; 4) дискование на 8-10 см. Многолетние исследования свидетельствуют о том, что при отсутствии корнеотпрысковых сорняков и использовании новых высокоэффективных гербицидов обычную вспашку под подсолнечник вполне возможно заменить более мелкой отвальной обработкой корпусным лущильником на глубину 12-14 см. При этом снижение урожайности составило всего 0,04 т/га, или 1,5%, а расход горюче-смазочных материалов уменьшился на 3540%. Применение мелкой безотвальной обработки при условии эффективной борьбы с сорной растительностью способствует уменьшению урожайности 18 на 0,13 т/га, или на 5,1%. Полученный урожай при этом экономически оправдан (Бушнев, 2009). На светло-каштановой почве в северо-восточной почвенно- климатической зоне Ставропольского края при изучении влияния основной обработки почвы и внесения минеральных удобрений на продуктивность подсолнечника было установлено, что максимальная продуктивность сортов Р-454 (Родник), Березанский и гибрида Кубанский 930 формируется на фоне осенней отвальной вспашки на глубину 20-22 см при внесении при посеве N20P30. Урожайность семян достигала 1,39-1,50 т/га и сбор масла – 0,50-0,60 т/га (Гончаров, 2011). В Центральном Черноземье основную обработку почвы под подсолнечник рекомендуют проводить в зависимости от степени и характера засоренности предшественника. На полях, заселенных однолетними сорняками, почву обрабатывают по системе обычной зяби, то есть дисковое лущение на глубину 6-8 см и вспашка на 20-22 см через 2-3 недели. Подготовка почвы по системе улучшенной зяби проводится на полях со смешанным типом засоренности – она состоит из двух-трех поверхностных разноглубинных обработок и зяблевой вспашки (Рымарь, Турусов, 2004). На черноземе типичном в хозяйствах Курской области проводилась обработка почвы по вариантам: 1) плоскорезная обработка КПГ-250 на 28-30 см; 2) вспашка ПН-4-35 на 28-30 см; 3) вспашка ПН-4-35 на 28-30 см с до углублением скобой до 45 см. Во все годы исследований предшественником был ячмень и до основной обработки на всех вариантах проводилось лущение стерни БДТ-7 и внесение минеральных удобрений. В итоге установлено, что глубокая обработка почвы под подсолнечник с дополнительным рыхлением подпахотного слоя улучшает водно-воздушные свойства почвы и повышает продуктивность подсолнечника на 10-11% (Пигорев, 2004). В лесостепной Юго-Восточной зоне Республики Татарстан обработку почвы рекомендуют начинать с осени, как можно раньше и как можно глуб- 19 же. При этом проводить осенние боронование или культивацию не следует, так как между гребнями пашни накапливается больше снега, а при его таянии вода не будет быстро стекать с поля (Миннуллин, 2005). Исследования, проведенные на обыкновенных черноземах Воронежской области, где сравнивалась вспашка и плоскорезное рыхление на 28-30 см, показали, что во все годы исследований урожайность подсолнечника по плоскорезной обработке была ниже, чем по вспашке: в благоприятные годы – на 18,5-24,7%, в острозасушливый год – на 9,3% (Придворев, Верзилин, Родионов, 2009). В засушливых условиях Оренбургской области проводились полевые и производственные опыты по изучению ресурсосберегающей технологии выращивания подсолнечника. Сравнивались технологии: обычная, интенсивная обычная и интенсивная ресурсосберегающая. Разница в интенсивных ресурсосберегающей и обычной технологиях заключалась только в способах основной и предпосевной обработки почвы. При интенсивной (обычной) технологии проводились вспашка на глубину 23-25 см плугом ПН-8-35 после посевов пшеницы, а также закрытие влаги зубовыми боронами и две предпосевные культивации; при ресурсосберегающей – поля с осени не пахались, посев культуры проводился по нулевой обработке почвы, где при физической спелости почвы вносили гербицид Нитран (3 л/га), который заделывали в почву сеялками СЗС-2,1, вносившими на глубину 12-14 см по 1 ц/га NPK. При различных технологиях выращивания подсолнечника изучалось 15 сортов и гибридов. Результаты показали, что на легких по механическому составу почвах Предуралья возможен посев подсолнечника по весенней минимальной обработке почвы дисковыми боронами, тяжелыми культиваторами КПЭ-3,8, ОП-8, сеялками СЗС – 2,1 с одновременным внесением удобрений и почвенных гербицидов, обеспечивающих урожайность на уровне классических технологий со вспашкой на глубину 23-25 см. Ресурсосберегающие технологии на одну треть снижали затраты денежных средств на возделывание культуры при уро- 20 жайности семян выше ее уровня при обычной интенсивной технологии со вспашкой почвы в осенний период (Лухменев, Лухменев, 2006). Также в Оренбургской области изучались следующие приемы основной обработки почвы: вспашка плугом ПН-5-35 на 25-27 см; плоскорезная обработка на 25-27 см; обработка почвы плугом со стойками СибИМЭ на 2527 см и нулевая обработка. Возделывание подсолнечника по всем фонам обработки почвы оказалось рентабельным. В сложившихся условиях высокой засоренности полей нулевая обработка из-за двойной дозы гербицидов не имела преимущества по уровню рентабельности перед другими вариантами, вместе с тем значительно снижала урожайность семян подсолнечника. Но при улучшении культуры земледелия и снижения засоренности полей этот вариант является перспективным (Громов, Давлятов, 2006). В Оренбургском ГАУ проводили исследования по минимизации обработки почвы. Под подсолнечник изучали вспашку и безотвальное рыхление на 25-27 см, мелкое рыхление на 12-14 см и нулевую обработку, при которой стерня и солома яровой пшеницы оставалась в зиму для снегозадержания и мульчи. В среднем за годы исследований урожайность семян подсолнечника при минимальных способах обработки оказалась не ниже по сравнению с глубокой вспашкой и безотвальным рыхлением. В тоже время подсолнечник должен возделываться в освоенных севооборотах с незначительной засоренностью многолетними сорняками. Однако без осенних операций необходимо проводить первую обработку почвы как можно раньше весной, при наступлении физической ее спелости (Кислов, Черных, 2007). В сухостепной части Алтайского края на Кулундинской СХОС в опыте по совершенствованию технологии возделывания подсолнечника сравнивали 3 варианта основной обработки почвы – осенняя плоскорезная на 18-20 см, весенняя вспашка на 18-20 см, весенняя плоскорезная на 8-10 см. На их фоне изучались различные приемы ухода (использование почвенного гербицида Трефлан в норме расхода 5 л/га и повсходового Фюзилад-Форте в норме рас- 21 хода 1,5 л/га, боронование до и по всходам, междурядная обработка) в разных сочетаниях. Урожайность подсолнечника в опыте варьировала от 0,55 до 1,06 т/га. В среднем по вспашке она равнялась 0,94 т/га, а после осеннего и весеннего плоскорезного рыхления 0,75 и 0,84 т/га соответственно. Значительную роль играли парные взаимодействия. Так, при повышении уровня интенсификации, влияние способа основной обработки почвы уменьшалось и наоборот. При использовании отвальной обработки роль гербицидов в получении дополнительной продукции ниже, а в вариантах с плоскорезным рыхлением почвы их значение резко возрастает. Кроме того, было установлено, что урожайность подсолнечника в аридных условиях Кулунды больше реагирует на мероприятия по уходу за вегетирующими растениями, чем на способы основной обработки почвы (Гнатовский и др., 2008). Многолетние исследования в Кубанском государственном университете показали, что осенняя нулевая и минимальная на 12-14 см обработки чернозема обыкновенного обеспечили урожайность в севообороте на уровне с отвальной вспашкой на 22-24 см: подсолнечника – 2,2 т/га, клещевины – 1,2 т/га, кориандра – 1,2 т/га только с применением гербицидов и удобрений (Шурупов, Полоус, 2009). На каштановых почвах Волгоградской области были проведены исследования по влиянию приемов основной обработки почвы на урожайность гибридов подсолнечника. Изучались вспашка плугом ПН-4-35 на глубину 2830 см, плоскорезная обработка плугом ППН-5 на 28-30 см и поверхностная обработка бороной БДТ-7 на 10-12 см. В итоге получилось, что, если обычную отвальную вспашку принять за контроль, то обработка плоскорезом ППН-5 увеличивала урожайность гибридов в среднем на 0,24 т/га или на 10,2%, а поверхностная обработка БДТ-7 снижала урожайность на 9,75% (Медведев, Екатериничева, Камышанов, 2010, 2011). На черноземах южных в условиях степного Поволжья проводили сравнительную оценку отвальной вспашки, глубокого безотвального рыхления и 22 минимальной обработок. На вариантах отвальной вспашки и глубокого безотвального рыхления урожайность семян подсолнечника по сравнению с минимальной обработкой повысилась, соответственно, до 1,36 и 1,38 т/га, или на 47,8 и 50,0 %. При совместном применении удобрений и гербицидов выявлено преимущество глубокого безотвального рыхления. В итоге был сделан вывод, что для сохранения южных черноземов и повышения производства высококачественного масличного сырья в условиях степного Поволжья следует внедрять глубокую безотвальную обработку почвы в комплексе с использованием гербицидов (Горшенин, Нарушев, 2012). В сухостепной зоне на черноземах обыкновенных Волгоградской области мульчирование поверхности почвы растительными остатками с последующим глубоким рыхлением (мелкая обработка + чизелевание на 0,25-0,30 м) по своей эффективности не уступало отвальной и безотвальной обработкам и обеспечивало урожайность у гибридов подсолнечника в среднем за два года до 2,28 т/га (Чурзин, Воронина, Дудникова, 2012). Многочисленные исследования, проведенные в различных почвенноклиматических условиях, свидетельствуют о том, что нет единого мнения об эффективности обработки почвы под подсолнечник. Не изучен в достаточной степени этот вопрос и для условий Северного Казахстана, где подсолнечник становится перспективной культурой. 1.2 Влияние основной обработки почвы на запасы продуктивной влаги в почве В засушливых регионах влага является основным лимитирующим фактором получения высоких и стабильных урожаев (Холмов, Юшкевич, 2006). Система обработки почвы заметно влияет на водный режим почвы в допосевной период, что во многом предопределяет влагозапасы к посеву сельскохозяйственных культур. По данным многолетних исследований, подсолнечник в первую треть своей жизни (до образования корзинок) расходует около 20% общего количе- 23 ства потребляемой влаги. Потребность в воде в этот период он удовлетворяет преимущественно за счет влаги, находящейся в горизонте почвы 0-40 см, а во влажные годы и за счет осадков. Период от образования соцветий и до массового цветения совпадает с интенсивным ростом стебля и листьев, характеризуется наибольшим потреблением влаги: в это время расходуется около 60% общей потребности. Эту влагу подсолнечник потребляет в основном из горизонта почвы глубиной 40-60 см, а в засушливые годы – и до 100 см. Во время цветения и образования семян расходуется около 20% влаги за счет ее запасов в слое почвы глубже 60 см или за счет осадков. Эти особенности в потреблении влаги свидетельствуют о прямой зависимости уровня урожайности подсолнечника от наличия в почве большего или меньшего запаса влаги, которая образуется за счет осенне-зимних и частично весенних осадков. Кроме того, при различных способах обработки почвы содержание влаги в ней будет различным, а поэтому это должно повлиять на урожайность подсолнечника (Кураш, 2002). Одной из основных причин пустозерности корзинки подсолнечника является обеспеченность растений влагой. Поэтому разработка мероприятий по борьбе с пустозерностью должна идти по линии включения в агрокомплекс тех мероприятий, которые способствуют накоплению влаги во всем корнеобитаемом слое почвы и рациональному ее расходованию. Следовательно, борьба с пустозерностью должна идти не в период цветения подсолнечника, а задолго до его посева, вслед за уборкой предшествующей культуры и во время всей вегетации растений (Морозов, 1968). Хотя у подсолнечника мощная корневая система, достигающая до 3 метров (Миннуллин, 2005), исследования А.Я Максимовой (1940) и Б.А. Чижова (1931) показали, что на выщелоченном черноземе основная масса корневой системы подсолнечника находится в 100 см слое почвы. А в зависимости от года основная масса может находиться в слое 0-25 см, что наблюдается на темно-каштановой почве. Из вышеизложенного следует, что основная 24 обработка почвы – достаточно важный агротехнический прием, который будет влиять на водопроницаемость и накопление влаги в необходимо важном слое почвы. Водный режим чернозема южного карбонатного относится к непромывному типу. Промачивание почвы осадками происходит в основном до глубины 40-70 см (Попков, 1971). Пополнение запасов почвенной влаги происходит за счет осадков не вегетационного периода. Основным резервом почвенного увлажнения являются зимние осадки. Эффективность использования влаги осадков зависит от комплекса агротехнических мероприятий, направленных на накопление, сохранение влаги в почве и ее продуктивное использование. Этой проблеме посвящен целый ряд работ. С 1957 г. повсеместно внедрялась система основной обработки почвы, которая предусматривала вслед за уборкой проводить глубокую вспашку почвы с выравниванием ее поверхности. При вспашке не обеспечивалось рациональное использование атмосферных осадков, особенно в остро засушливых условиях. Снежный покров со вспаханных полей сдувался в овраги и балки. Оголенная почва промерзала на значительную глубину и плохо впитывала талые воды. На вспаханных полях развивалась водная и ветровая эрозии. В результате урожаи сельскохозяйственных культур, особенно в острозасушливые годы, были низкими (Семенов, 1973). В связи с этим была разработана новая система обработки почвы – почвозащитная. Основой этой системы являлась сохранение при обработке почвы пожнивных остатков на поверхности полей. Так, например, при исследовании на черноземах Омской области шести контрастных вариантов основной обработки почвы: отвальной гребнистой и выровненной зяби, комбинированной (чередование отвальной – 350 см и безотвальной зяби – 175 см), безотвальной на глубину 25-30 см, плоскорезной на 14-16 см и весеннего лущения на 10-12 см, было показано, что на стерневых фонах были большие 25 запасы как общей, так и продуктивной влаги, что положительно сказалось на микробиологической активности почвы, росте и развитии растений, а также на урожае (Фольмер, 1975). Аналогичные результаты получены в опытах В.А. Корчагина (19671976) на черноземах Среднего Поволжья, А.Н. Васецкой (1967-1975) на Северо-Казахстанской опытной станции, Н.М. Бакаева (1975) на полях ВНИИЗХ, и многих других ученых. При изучении влияния обработки почвы на формирование весеннего продуктивного запаса влаги было установлено, что после стерневого предшественника глубина промачивания по плоскорезной обработке была на 10 см, по комбинированной – на 20 см выше, чем по вспашке. В слое 0-40 см продуктивной влаги содержалось соответственно на 18 и 22 мм больше, чем по отвальной обработке (Акеньтьева, Чижова, 1989). В условиях южных и юго-восточных районов Центрального Черноземья основная подготовка почвы под подсолнечник (вспашка и плоскорезная обработка) на равную глубину существенно не влияли на накопление влаги. Но расход влаги в течение вегетации подсолнечника по плоскорезной основной обработке был меньшим: в среднем под посевами подсолнечника суммарное водопотребление по вспашке составило 340,2 мм, по плоскорезной обработке – 321,8 мм, а коэффициент водопотребления соответственно – 147 и 144 м3/ц (Андрюхов, 1987). В условиях Северного Казахстана встречаются такие явления, когда выпавший первый снег осенью тает и, переувлажнив верхние горизонты почвы, промерзает. Вследствие этого при таянии снежного покрова весной влага усваивается плохо. Одним из способов повышения водопроницаемости мерзлых почв может быть осеннее щелевание (Колмаков, Нестеренко, 1981). Результаты исследований, проведенных во ВНИИЗПЭ, позволяют предположить возможность использования щелевания почвы осенью с целью 26 повышения ее водопроницаемости и поглощения стока талых вод при возделывании пропашных культур (Ванин и др., 1977). Исследованиями СибНИИСХ установлено, что для улучшения водного режима черноземных почв глубину плоскорезной обработки осенью можно сократить до 7-8 см, а под покровом этого слоя создать щели для накопления в глубоких слоях почвы талых и ливневых вод. При щелевании можно сохранить оптимальное сложение почвы и одновременно улучшить ее водопроницаемость (Милащенко, 1977). На черноземах Киевской области результаты наблюдений за режимом влажности показали, что влагозапасы в почве после схода снега на вариантах с применением вспашки с почвоуглублением, плоскорезной обработки и щелевания были выше, чем после вспашки, на 24-35 мм. В годы с активным снеготаянием, обуславливающим формирование значительного стока, за счет эффективного действия щелевания дополнительно накапливалось до 30-60 мм продуктивной влаги (Тарарико и др., 1983). В Северном Казахстане при сравнении щелевания с плоскорезной обработкой в среднем за три года лучшее усвоение талых вод отмечалось при нарезке щелей глубиной 40-45 см на расстоянии 1,0 м друг от друга и при плоскорезной обработке на 25-27 см (Васько, 1986). Встречаются исследования с проведением основной обработки почвы щелевателем-рыхлителем. Так, на Южном Урале многолетний опыт свидетельствует, что запасы влаги в метровом слое почвы перед посевом при обработке плоскорезом-щелевателем были больше, чем при обработке плоскорезом или глубокорыхлителем на 500-600 т/га (Любимов, Рахимов, Рахимов, 1989). По данным Аркалыкской опытной станции, в среднем за пять лет исследований на варианте без обработки почвы впиталось талых вод 48,8 мм, или 40,5%, а на варианте со щелевым рыхлением – 100,4 мм, или 80,7%. При глубоком плоскорезном рыхлении усвоилось 88,8 мм (74,4%), на варианте со 27 щелеванием – 70,9 мм (60,4%). Аналогичная закономерность получена и в опытах Кокчетавского НИИСХ (Люфт, Динкелакер, Буянкин, 1988). Есть данные о запасах влаги и по минимальной обработке почвы. Так, в исследованиях Н.С. Губаревой (1991) на черноземе слабовыщелоченном запасы продуктивной влаги в двухметровом слое почвы перед посевом подсолнечника по вариантам (без обработки, осеннее лущение, безотвальное рыхление на 20-22 см и вспашка на 20-22 см) опыта были близкими. В фазе налива семян на вариантах с лущением и без основной обработки наличие влаги в корнеобитаемом слое почвы было выше, чем на других вариантах. Следовательно, был сделан вывод, что поверхностная и нулевая обработки не ухудшают водного режима и способствуют накоплению и сохранению почвенной влаги. А.Н Краевский и В.И. Кондратьев (1993) при изучении вспашки, плоскорезного рыхления, чизелевания и нулевой обработки почвы под подсолнечник пришли к выводу, что рыхлое сложение почвы в вариантах с вспашкой и отсутствие растительных остатков на поверхности поля способствовали более интенсивным потерям влаги из метрового слоя почвы. Полное исключение осенних рыхлений также снижало запасы почвенной влаги. К весне на вспашке накопилось 186,0 мм продуктивной воды в полутораметровом слое почвы, в остальных вариантах – на 15,5-21,2 мм больше. В условиях засушливой степи Северного Казахстана установлена наиболее высокая эффективность применения рыхлителя-чизеля типа «параплау» в накоплении весенних запасов почвенной влаги за счет талых вод (Зинченко, 1992). В условиях лесостепи Украины было установлено, что влажность почвы зависела от приемов обработки почвы и закономерно увеличивалась по мере глубины обработки – от нулевой до вспашки (Кураш, 2002). Исследованиями А.В. Кислова и М.В. Черных (2007) установлено, что содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы было больше при глубоких обра- 28 ботках, но рациональнее она расходовалась на мелких и нулевых фонах – 16,1-19,9 мм на 1 ц зерна против 21,0-24,0 мм на вариантах с глубокими обработками. В Центральном Черноземье Белгородской области наблюдения за динамикой содержания продуктивной влаги в почве показали, что приемы основной обработки почвы (вспашка, культивация, чизельная обработка) слабо влияли на сохранение и расход влаги за время вегетации (Смуров и др., 2003). При изучении эффективности различных обработок почвы под подсолнечник на черноземах обыкновенных в условиях Воронежской области пришли к выводу, что при вспашке под подсолнечник ко времени его посева в полутораметровом слое почвы формируется больший, чем по плоскорезной обработке на ту же глубину, запас доступной влаги. Эти различия сохранялись до середины июля (Придворьев и др., 2011). В засушливых условиях Ставропольского края на черноземе южном для изучения динамики продуктивной влаги почвы изучались следующие варианты основной обработки почвы под подсолнечник: 1) классическая обработка почвы - лущение дисковое на 6-8 см + вспашка на 20-22 см (БД-6,6, ПЛН 8-35); 2) поверхностная обработка на глубину 6-8 см (БД-6,6); 3) прямой посев (без обработки, с сохранением стерни и пожнивных остатков). Результаты исследований показали, что на варианте с прямым посевом создаются более благоприятные условия водного обеспечения для развития и быстрого роста корневой системы растений подсолнечника с рациональным использованием влаги, как из верхних слоев почвы, так и из более глубоких (Дорожко, Бородин, 2012). Таким образом, на основании многочисленных исследований по влиянию основной обработки почвы на запасы продуктивной влаги можно сделать вывод, что при вспашке может накапливаться и сохраняться больше, а иногда такое же количество доступной влаги, как при плоскорезной обработ- 29 ке почвы, но при плоскорезной обработке почва в меньшей степени подвержена ветровой и водной эрозии из-за оставления на поверхности пожнивных остатков, и почвенная влага здесь расходуется более эффективно. Заслуживают внимания и дальнейшего исследования менее затратные приемы – осеннее щелевание почвы и вариант без осенней обработки почвы, где накапливается равное или меньшее количество влаги в почве пред посевом, но она более рационально используется растениями в течение вегетации. 1.3 Влияние основной обработки почвы на объемную массу почвы Обработка почвы в определенной степени влияет на ее плотность, которая накладывает отпечаток на весь комплекс физических условий: на водный, воздушный, тепловой режимы почвы, а, следовательно, на условия ее биологической деятельности (Ревут, 1964). Для каждой сельскохозяйственной культуры есть своя оптимальная плотность почвы. Так, оптимальная плотность сложения почвы для подсолнечника находится в пределах 1,1-1,3 г/см3 (Кондратьев, 1972). Установлено, что увеличение или уменьшение плотности почвы по сравнению с оптимальной на 0,1-0,3 г/см3 приводит к снижению урожайности на 20-40%, поэтому одна из основных задач обработки почвы состоит в регулировании ее плотности. Чтобы регулировать плотность почвы, необходимо знать ее исходное состояние и на основе этого выбирать способы обработки (Карипов, 1998). Наиболее существенное влияние на плотность сложения пахотного слоя почвы оказывает основная обработка почвы. Однако на одних почвах созданное обработкой оптимальное сложение сохраняется длительное время, а на других происходит быстрое уплотнение, и для поддержания благоприятного сложения требуются дополнительные рыхления в течение лета. На черноземах и красноземах с высокой водопрочностью почвенной структуры возможна замена обычных глубоких обработок поверхностными (Кузнецова, Долгов, 1975). 30 Во ВНИИМК им В.С. Пустовойта, где в опыты были включены полупаровая обработка почвы со вспашкой на глубину 20-22 см, осенние вспашки на 20-22 и 27-30 см, а также плоскорезная (на 20-22 см) и мелкая (на 12-14 см) обработки, было установлено, что весной, к началу полевых работ, во всех вариантах основной обработки почвы под подсолнечник не наблюдалось резких различий в агрегатном составе пахотного слоя почвы и его плотности (1,09-1,11 г/см3). Это свидетельствует, по-видимому, о способности предкавказского карбонатного чернозема восстанавливать присущую ему структуру и приобретать оптимальную плотность независимо от способа и глубины основной обработки почвы (Белевцев, Медведев, Зорин, 1977). На черноземах южных высококарбонатных в степной части Крыма было показано, что сроки, а также глубина вспашки и плоскорезной обработки существенного влияния на объемную массу почвы не оказывают. Весной перед началом полевых работ ее величина на участках, обработанных плоскорезами, была на 0,05-0,12 г/см3 выше, чем на вариантах со вспашкой, и во всех случаях не выходила за пределы оптимальной для роста и развития подсолнечника. Так, в среднем объемная масса почвы весной перед началом полевых работ при вспашке на 28-30 см в слое 0-10 см составила 0,97 г/см3 , при вспашке на 20-22 см – 1,01 г/см3 , при плоскорезных обработках – 1,07 и 1,08 г/см3 (Рпецкий, Яровенко, 1983). На черноземе южном остаточно-слабосолонцеватом тяжелого механического состава были изучены факторы, определяющие дружность появления всходов подсолнечника. Автором были сделаны выводы, что при уплотнении поверхностного слоя почвы до 1,4 г/см3 даже при низком содержании влаги количество проростков увеличилось почти в два раза по сравнению с вариантом, где плотность составляла 1,2 г/см3. Также было отмечено, что при значительном уплотнении почвы (1,4 г/см3) и чрезмерно увлажненном поверхностном слое (80-85% НВ) показатели дружности появления всходов и продуктивности подсолнечника снижались (Шкрудь, 1992). 31 На черноземе обыкновенном при изучении основной обработки почвы под подсолнечник было показано, что в позднеосенний период объѐмная масса в вариантах с безотвальной обработкой была на 0,02-0,07 г/см3 , а в варианте нулевой обработкой – на 0,12 г/см3 больше, чем на отвальной вспашке на глубину 25-27 см. При этом применение безотвальной обработки не снижало урожайность семян подсолнечника, а в засушливые годы было даже эффективнее, чем вспашка (Краевский, Кондратьев, 1993). На черноземе южном карбонатном Северного Казахстана изучались различные варианты обработки в пару и под третью пшеницу после пара. Наблюдения показали, что перед уходом в зиму на вариантах с глубокой плоскорезной обработкой на 25-27 см в пахотном слое объемная масса была в пределах оптимальной. На варианте с мелкой обработкой в слое 20-30 см объемная масса превышала порог оптимальной плотности – 1,20 г/см3. К посеву объемная масса соответствовала 1,04-1,12 и 1,06-1,15 г/см3. После посева на вариантах с глубокой обработкой объемная масса колебалась от 1,22 до 1,23 и 1,24 до 1,26 г/см3. На варианте с мелкой обработкой этот уровень достигал соответственно 1,27 и 1,31 г/см3. Увеличение глубины обработки до 3537 см показало, что и в этом случае наблюдается такое же изменение объемной массы, как и в предыдущем опыте. Равновесная плотность южных карбонатных черноземов не является постоянной. Ее показатели к посеву в слое 10-20 см достигают 1,06-1,18 г/см3, а к уборке под воздействием применяемой технологии – 1,27-1,34 г/см3, в слое 20-30 см – соответственно 1,08-1,24 и 1,32-1,42 г/см3. Следовательно, для регулирования плотности пахотного слоя южных карбонатных черноземов нет необходимости проводить глубокую обработку почвы. Но и при проведении пахотный слой достигает оптимального интервала плотности (1,05-1,20 г/см3) независимо от ее глубины и приема безотвальной обработки (Зинченко, 1997). В стационарном севообороте отдела земледелия Белгородсой ГСХА изучали различные приемы основной обработки почвы под подсолнечник: 32 вспашку плугом ПН-5-35 на 28-30 см; культивацию с помощью КПЭ-3,8 на 14-16 см; чизельную обработку с помощью плуга ПЧ-2,5 на глубину 40-45 см. Анализ агрофизических показателей почвы в целом за время вегетации подсолнечника показал, что варьирование плотности пахотного слоя не выходило за пределы оптимальной для культуры величины (Смуров и др., 2003). На черноземах Оренбургской области наибольший урожай подсолнечника получили при плотности слоя 0-30 см в пределах 1,18-1,21 г/см3 весной и 1,20-1,24 г/см3 перед уборкой, при мелкой и нулевой обработках (Кислов, Черных, 2007). Также при сопоставлении между полученной урожайностью подсолнечника и плотностью 10-30 см слоя почвы при изучении следующих вариантов обработки почвы: вспашка на 25-27 см, рыхление СибИМЭ на 25-27 см, мелкое рыхление на 12-14 см и нулевая обработка осенью, весной рыхление на 8-10 см (верхний, 0-10 см, слой остается рыхлым при всех способах обработки) было установлено, что наибольший урожай получен при плотности весной 1,22-1,26 г/см3, а к уборке – 1,24-1,28 г/см3, то есть на вариантах с минимальной обработкой почвы (Кислов, Черных, 2007). В засушливой зоне на каштановой почве Ставрополья возделывали подсолнечник по вспашке, лущению и безотвальному рыхлению на глубину 10-12 и 20-22 см. Установили, что плотность и пористость почвы была относительно благоприятной как в обработанных, так и в необработанных горизонтах (Цховребов, Шеховцов, Лысенко, 2012). Таким образом, на черноземах с хорошими агрофизическими свойствами можно допускать минимизацию основной обработки почвы, где объемная масса пахотного слоя почвы будет варьировать в пределах оптимальной плотности для подсолнечника. 33 1.4 Влияние основной обработки почвы на питательный режим почвы Подсолнечник потребляет значительно больше питательных веществ, чем зерновые культуры. В среднем на образование одного центнера семян подсолнечник потребляет азота 6 кг, фосфорной кислоты - 2,6 кг и окиси калия 18,6 кг. Подсолнечник относится к культурам с растянутым периодом потребления питательных веществ, при этом различные элементы питания поступают в растение неравномерно (Фенелонова, 1973). Наибольшее количество фосфора потребляется от всходов до цветения. Ко времени образования корзинки подсолнечник потребляет около половины, а к цветению – примерно ¾ всего необходимого ему фосфора. Максимум поступления азота наблюдается в период от начала образования корзинки до конца цветения, а калия – от образования корзинки до созревания (Майсурян и др., 1971). Как было сказано выше, основными элементами питания подсолнечника является азот, фосфор и калий, поэтому подсолнечник положительно отзывается на внесение азотных, фосфорных удобрений и в то же время поглощает большое количество азота и фосфора из почвенных запасов, часто не доступных зерновым культурам. Несмотря на потребление значительного количества К2О, на черноземных почвах он не реагирует на внесение калийных удобрений, так как в этих почвах большие запасы природного калия (Васильев, 1990). Количество потребляемых подсолнечником элементов питания из почвы зависит от особенностей сортов и гибридов, продолжительности их вегетационного периода и ассимиляционной активности листьев, погодных и почвенных условий, влагообеспеченности и плодородия почвы, а также от технологии возделывания. При различных технологиях возделывания основное влияние на изменение пищевого режима пахотного слоя почвы оказывает обработка почвы. Так, при сравнении вспашки и плоскорезного рыхления в Северном Казахстане на темно-каштановых почвах были сделаны выводы, что вспашка поч- 34 вы способствует накоплению в пахотном слое нитратов, а ветровая эрозия – потерям питательных веществ из почвы. Плоскорезная обработка мобилизует фосфор и кальций, сужает соотношение между N и P в почве, предупреждает ветровую эрозию, но вызывает дифференциацию пахотного слоя в отношении плодородия (Роктанэн, Рылушкин, Лазник, 1977). В конце семидесятых годов главная причина отказа на Украине от плуга заключалась в больших преимуществах бесплужной обработки почвы по сравнению со вспашкой. При вспашке гумусовый слой почвы чрезмерно разрыхляется, что способствует усилению минерализации органического вещества. На первых порах это позволяет получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур, но затем из-за уменьшения содержания гумуса и ухудшения агрофизических свойств почвы ее потенциальное и эффективное плодородие падает (Шикула, 1980). На черноземах степной зоны Украины при изучении влияния систематического применения безотвальной обработки почвы в течение 5; 8 и 19 лет на содержание органического вещества были получены данные, свидетельствующие о том, что содержание подвижных форм гумусовых веществ – воднои щелочно-растворимых – в черноземах обыкновенных и южных под влиянием длительного применения обработки без оборота пласта увеличилось по сравнению с ежегодной вспашкой. Вместе с тем в абсолютном выражении эти различия не столь значительны, чтобы они могли существенным образом повлиять на изменение общего содержания гумуса (Горбачева, 1983). Некоторые исследования не подтвердили исключительное преимущество плоскорезной обработки по сравнению со вспашкой в создании лучших условий фосфорного питания растений (Никифоренко, 1984). В тоже время подсолнечник способен давать высокие урожаи без применения удобрений на почвах с очень низкой для других культур обеспеченностью почвы фосфором (Буянкин, 1985). 35 Было установлено, что наибольшее содержание подвижных питательных веществ, ферментов, ростовых веществ, микроорганизмов сосредоточено при отвальной вспашке – в слое 15-30 см, при бесплужной обработке – 0-15 см (Моргун, Шикула, 1984). Авторы сделали вывод, что при бесплужной обработке в первые годы азотный режим может или немного улучшаться, или, чаще всего, ухудшаться, в зависимости от конкретных условий почв, погоды, наличие мульчи и т.п. Что касается фосфатного режима почвы, то бесплужная обработка способствует значительному улучшению фосфатного режима почв как при внесении минеральных удобрений, так и без них. Калийный режим почв при систематической бесплужной обработке подвержен таким же значительным изменениям, как и фосфатный. В итоге, бесплужная обработка с оставлением на поверхности почвы стерни и других пожнивных остатков усиливает культурный почвообразовательный процесс, способствующий увеличению содержания в корнеобитаемом слое подвижных питательных веществ. Многие исследователи указывают на важное значение оптимального соотношения усвояемых форм азота и фосфора в почве, обуславливающего нормальный процесс обмена веществ в растениях, а в итоге и уровень их продуктивности. Опытами П.П. Колмакова и А.М. Нестеренко (1981), проведенными на черноземах южных карбонатных, показано, что оптимальное отношение этих элементов питания колеблется в пределах от 6:1 до 4:1. Исходя из этих показателей, можно утверждать, что в вариантах пара, обработанных только гербицидами или сочетанием одной плоскорезной обработки с химическими, отношение NO3 : P2O5 было более благоприятным, чем на контроле (четыре плоскорезные обработки плюс глубокое рыхление). Также был сделан вывод, что после окончания одной ротации севооборота потери гумуса при минимальных обработках почвы сократились. В засушливых условиях южной лесостепи Западной Сибири при минимальных обработках, как правило, увеличивается засоренность посевов, осо- 36 бенно во влажные годы, ухудшается азотный режим питания растений. При этом уменьшение интенсивности обработок почвы в севообороте ведет к накоплению растительных остатков в пахотном слое, что обуславливает снижение процессов минерализации азота и способствует сохранению гумуса (Холмов, 1986). Исследования на черноземе глубокомицеллярном карбонатном Северного Кавказа указывают на то, что вспашка на глубину 20-22 см приравнивается к глубокому плоскорезному рыхлению, и не снижает урожай подсолнечника по сравнению с поверхностными обработками, что, по-видимому, связано с лучшей иммобилизацией запасов питательных веществ почвы (Агеев, Демкин, 1988). На черноземе выщелоченном Приобья выявлено уменьшения эрозионных процессов и биологических потерь гумуса при замене вспашки безотвальной обработкой с оставлением пожнивных остатков и дальнейшей ее минимализации. Снижение интенсивности процессов минерализации органического вещества обуславливает дефицит минерального азота. При оптимальном применении удобрений и гербицидов достигается одинаково высокая урожайность при всех способах обработки выщелоченного среднесуглинистого чернозема на равнине, в том числе при минимальной обработке (Кирюшин, Власенко, Иодко, 1991). Многолетними наблюдениями установлено, что система обработки почвы влияет на ее азотный режим. Процессы нитрификации по непаровым предшественникам протекают эффективнее при вспашке, чем при сокращении числа и глубины обработок. Систематическое применение минимальной обработки способствует развитию восстановительных процессов в почве, вследствие чего меняется направленность метаболизма азота, что ведет к некоторому увеличению газообразных потерь. Одновременно минимизация обработок почвы способствует сохранению органического вещества, что является основой сбережения почвенных ресурсов. Также установлено положительное 37 влияние минимизации обработки почвы на содержание фосфора и калия. Отмечаемое увеличение количества подвижного фосфора при сокращении механических обработок согласуется с данными о возрастании биохимической активности и численности микроорганизмов в пахотном слое, мобилизующих минеральные и органические фосфаты. Однако, баланс по калию в зернопропашных севооборотах как общий, так и эффективный, складывается отрицательный. Интенсивность баланса по калию с минимальными обработками ниже, чем на вспашке, что обусловлено разницей большим выносом его сорняками и меньшим поступлением с соломой в связи с пониженным в ней содержанием калия, но обеспеченность почвы обменным калием слабо зависит от системы обработки почвы (Холмов, Юшкевич, 2006). Минимизация обработки почвы вплоть до нулевой ведет к снижению микробиологической активности почвы и дефициту азота. Переход на технологию No-till невозможен, в первые годы, без увеличения объемов применения азотных удобрений (Ворд, 2003). Исследования, проведенные на черноземах в Воронежском НИИ сельского хозяйства им. Докучаева показали, что отказ от обработки почвы в течение 10-15 лет ведет к затуханию биологических процессов в почве. Продуктивность такой почвы даже после ее распашки в течение двух лет будет ниже, чем старопахотной пашни. Поэтому был сделан вывод, что отказ от обработки почвы невозможен (Турусов, Новичихин, 2012). При проведении исследований в Курской области было отмечено, что при нулевой обработке по сравнению со вспашкой в верхнем слое увеличивается содержание гумуса, минерального азота, подвижных форм фосфора и калия. Однако в нижележащем слое 10-20 см при минимизации обработки содержание данных показателей значительно снижается, чего не наблюдается при проведении отвальной вспашки (Черкасов и др., 2012). В засушливой зоне на каштановой почве Ставрополья возделывали подсолнечник по вспашке, лущению и безотвальному рыхлению на глубину 38 10-12 и 20-22 см. Установили, что различные виды обработки не влияют на содержание элементов питания (Цховребов, Шеховцов, Лысенко, 2012). Исследованиями в Северном Казахстане установлено, что при получении урожайности 1,5-2,0 т/га сохранение всех растительных остатков, в т.ч. корней, - равноценно внесению 12-14 т перегноя ежегодно, что полностью компенсирует вынос питательных веществ урожаем. Иными словами в почве постоянно сохраняется и поддерживается положительный баланс, как питательных веществ, так и органического вещества. В опытах, где, так называемую вспашку зяби, не проводили уже 12 лет, при урожайности в 2,0 т/га получили, кроме зерна, с каждого гектара, как минимум, 2 т измельченной соломы и 1-2 т корней в почве, что равносильно ежегодному внесению 10-12 т перегноя, что вполне компенсирует вынос питательных веществ с урожаем (Двуреченский, 2008). Таким образом, большинство исследователей отмечают, что минимизация обработки почвы ведет к ухудшению азотного питания растений, другие, наоборот, указывают, что при обработке почвы или без нее с сохранением растительных остатков на ее поверхности дефицита азота не наблюдается. Разноречивость результатов исследований требует продолжения и углубления исследований в данном направлении. Что касается фосфатного режима почвы, то бесплужная обработка способствует значительному улучшению фосфатного режима почв, как при внесении минеральных удобрений, так и без них. Подсолнечник и выносит достаточно большое количество питательных веществ, в том числе за счет того, что он потребляет питательные вещества, которые малодоступны другим культурам. Он способен давать высокие урожаи без применения удобрений на почвах с очень низкой для других культур обеспеченностью почвы фосфором. Несмотря на потребление значительного количества К2О, на черноземных почвах он не реагирует на внесение калийных удобрений, так как в этих почвах большие запасы природного калия. 39 1.5 Влияние основной обработки почвы на засоренность посевов Давно известно, что засоренность посевов сельскохозяйственных культур значительно зависит от технологии основной обработки почвы. Сведений об этом довольно много, но они весьма противоречивы. Одни исследователи (Здравков, 1982; Витер, 1984; Лапченков, Лапченкова, 1976; Холмов, Мокшин, 1977; Макаров, Потрепанова, 1982; Pinerup, 1982; Moss, 1980; Williams et al., 1983; Nagne, 1982) аргументировано доказывают увеличение засоренности посевов и незначительное снижение урожайности культур при замене отвальной обработки почвы поверхностной или плоскорезной. Другие авторы (Продан, Квач, 1974; Круть, Белендичук, 1979; Koprinay, 1983), наоборот, отмечают преимущества плоскорезной и поверхностной обработок. Последние утверждают также, что при уменьшении механического воздействия на почву снижается численность однолетних двудольных и увеличивается количество злаковых озимых и зимующих сорняков (цит. по Ванин, Тарасов, Михайлова, 1985). В общем комплексе мер борьбы с сорной растительностью в посевах подсолнечника основной обработке почвы принадлежит ведущая роль. При борьбе с корнеотпрысковыми сорняками в системе зяблевой обработки почвы под подсолнечник в Краснодарском крае было показано, что борьба с сорняками по схеме: лущение стерни + гербицид + глубокая вспашка, является наиболее эффективной, т.к. лущением стерни удается вызвать отрастание многолетних корнеотпрысковых сорняков, которые затем хорошо уничтожаются гербицидом и вспашкой (Максимова, Ярославская, 1966). В Центрально-черноземной зоне на полях из-под зерновых и зернобобовых культур вслед за уборкой почву обрабатывали дисковыми лущильниками на глубину 8-10 см и пахали плугами с предплужниками на глубину 27-30 см. На участках, засоренных корнеотпрысковыми сорняками, применяли послойную обработку почвы под подсолнечник, которая состояла из безотвального лемешного лущения на глубину 14-16 см с прикатыванием и зяблевой вспаш- 40 кой (через 12-16 дней) при отрастании побегов сорняков на глубину 30-32 см. Такая обработка позволяла уничтожить 87,6-95,2% многолетних сорняков. При сильном засорении сочетали послойную обработку с внесением гербицидов (2,4-Д) после безотвального лемешного лущения (Андрюхов, 1973). В семидесятых годах пересмотр приемов обработки почвы шел по пути их сокращения на пропашных полях и чистых парах. Изучалась также возможность уменьшения числа и глубины обработки при использовании системы плоскорежущих почвообрабатывающих орудий и посевных машин (Буров, 1975). Это было связано с возросшей культурой земледелия, широкой химизацией сельскохозяйственного производства в связи с появлением высокоэффективных гербицидов и защитой почв от ветровой и водной эрозии. Изучение закономерностей изменения уровня засоренности и видового состава сорняков в севооборотах при различной технологии возделывания культур показало, что при замене системы отвальной обработки почвы на безотвальную или плоскорезную происходит накопление семян сорняков в верхних слоях почвы, причем специфических видов однолетников: щетинника, гречишек, жабрея и др. (Милащенко, 1977). Некоторые опыты свидетельствуют о том, что при уменьшении глубины вспашки, как правило, приводит к резкому увеличению числа многолетних сорняков. В опытах Донской опытной станции в вариантах с мелкой (на 12-14 см) и глубокой (на 27-30 см) обработками, при условии применения гербицидов, число многолетних сорняков в течение всего вегетационного периода подсолнечника было одинаковым. Однолетних сорняков к моменту уборки подсолнечника было несколько больше на делянках с плоскорезной обработкой (Белевцев, Медведев, Зорин, 1977). На Донской опытной станции изучали действие гербицидов на засоренность и урожайность подсолнечника на фоне противоэрозионной плоскорезной и подпокровной (фрезерной) обработки почвы в сравнении с отвальной обработкой. Без применения гербицидов на вариантах с отвальной и фре- 41 зерной обработкой на 25-27 см засоренность перед уборкой в среднем за три года составляла 44 и 45 шт./м2 соответственно, а при плоскорезной обработке – 59 шт./м2. Засоренность снижалась на 72-86% при применении гербицидов (Лапченков, 1979). Как плоскорезная, так и отвальная ежегодная обработка способствует накоплению в верхнем слое почвы семян сорных растений. По данным ВНИИ кукурузы, на гектаре их содержится от 80 до 400 млн. шт. (Шикула, 1980). Из этого следует, что основная обработка без применения гербицидов не решает проблемы засоренности в посевах подсолнечника. Для уничтожения сорняков непосредственно в посевах подсолнечника применяют почвенные гербициды. Наиболее эффективны из них Прометрин, Трефлан, Нитран. Для уничтожения устойчивых к этим гербицидам сорняков под предпосевную культивацию или при посеве вносят Зенкор. В ходе испытаний в десяти хозяйствах Краснодарского края в течение 17 лет, засоренность уменьшилась на 94% (Васильев, Дягтеренко, 1981). Также при минимальной основной обработке почвы (вспашка на 12-14 см) без применения гербицидов засоренность посевов пропашных культур была в 5-14 раз больше, чем при использовании химического метода (Ярославская, Бородин, 1984). При плоскорезной обработке семена сорняков находятся в верхнем слое почвы, дружно прорастают, их всходы успешно уничтожаются в процессе летней послойной обработки и глубокого рыхления осенью, что позволяет снизить потенциальную засоренность полей. На Николаевской сельскохозяйственной опытной станции на 1м2 зяби по плоскорезной обработке с осенним рыхлением на 25-27 см проросло и было уничтожено 65 сорняков, а по вспашке - только 18 (Парфенов, 1982). Следует отметить, что количество однолетних сорняков по плоскорезной основной обработке почвы в посевах подсолнечника в первый год выше, чем по вспашке. Однако если осенью по плоскорезной обработке провести 42 культивацию на глубину 8-10 см, то весной перед предпосевной культивацией сорняков будет в 5-7 раз меньше, чем по вспашке. Для осеннего прорастания сорняков по плоскорезной основной подготовке почвы необходимо количество осадков 12-15 мм, по вспашке – 35-40 мм. Поэтому плоскорезная зябь по сравнению с вспашкой позволяет более эффективно уничтожать проростки и всходы сорняков в осенний период. Систематическое применение в севооборотах плоскорезной и отвальной зяблевых обработок ведет к формированию сорной флоры различного видового состава. При плоскорезной обработке на глубину 25-27 см преобладает щирица; при вспашке на ту же глубину – гречишка развесистая, паслен и мышей. В засушливые годы в посевах подсолнечника формируются только двудольные сорняки, в основном со стержневой корневой системой, а во влажные и нормальные годы – мятликовые (Андрюхов, 1987). При плоскорезной обработке засоренность посевов многолетними сорняками (вьюнок полевой, горчак розовый) увеличивается, в связи с тем, что размножаются они в основном вегетативно, а вегетативные зачатки, находящиеся в пахотном слое, не только сохраняют свою жизнеспособность, но и лучше обеспечиваются воздухом, а, следовательно, более интенсивно размножаются (Кузнецов, 1987). Применение гербицидов выравнивает уровень засоренности посевов при вспашке и плоскорезной обработке и дает широкие возможности минимизации обработок почвы с целью защиты почв от эрозии и энергоресурсосбережения. Можно отметить, что, например, что при щелевании засоренность посевов примерно такая же как при плоскорезной обработке (Васько, 1986). Переход на минимальные обработки почвы, хотя и способствует усилению засоренности посевов, но полное и дружное их прорастание повышает эффективность применения гербицидов и продуктивность культур (Рябов, Белозеров, Бурыкин, 1992). 43 Установлено также, что на фоне вспашки при внесении баковой смеси гербицидов (Трефлан + Гезагард в норме 4,0 + 2,6 л/га) урожай подсолнечника составил 2,34 т/га, а на фоне плоскорезной обработки почвы применение этой же баковой смеси обеспечило получение 2,46 т/га (Жидков, Гришичкин, 2011). О высокой эффективности комплексного применения агротехнических и химических мер в борьбе с сорняками указывают и другие авторы (Чурзин, Калмыков, 2010). Установлено, что гибель сорняков от гербицидов по вспашке составила 70,8-77,2%, по чизельной обработке – 76,4-83,2%, по плоскорезной – 82,686,7% и по нулевой обработке – 83,6%. Но к фазе цветения подсолнечника наибольшей засоренностью отличились посевы с нулевой обработкой почвы, где насчитывалось сорняков 22,8 шт./м2, а воздушно-сухая масса их достигала 62,4 г/м2. На вспашке сорняков вегетировало меньше на 10,2 шт./м2. Плоскорезный и чизельный фоны по засоренности практически не различались от вспашки (Краевский, Кондратьев, 1993). Установлено, что применение почвенных гербицидов до посева эффективно лишь против малолетних видов и не гарантирует подавления многолетних корнеотпрысковых сорняков (Кислов, Черных, 2007). Кроме того, использование таких гербицидов в условиях засухи весьма проблематично, так как их эффективность невысока при неустойчивом увлажнении верхнего слоя почвы (Власенко, Садохина, 2001). В настоящее время имеется широкий спектр гербицидов для борьбы с сорной растительностью при минимизации обработок. Так, для контроля однолетних сорняков на посевах подсолнечника применяют Харнес в смеси с Прометрином. Осенью или перед посевом весной используют гербициды сплошного действия. Также появляются новые высокоэффективные гербициды, которые применяют по вегетации растений подсолнечника. Химическая прополка посевов подсолнечника гербицидами Трофи 90 и ГалактАлт существенно снижала засоренность посевов. Учет, проведенный через 10 дней, 44 показал, что гибель сорных растений составила 76,9% и 92,8% соответственно (Шаповал, Вакуленко, Можарова, 2011). Уже сейчас наработано немало эффективных способов применения гербицидов для борьбы с сорняками на подсолнечнике – это внесение гербицида под предпосевную культивацию, сплошное внутрипочвенное внесение, локально-ленточное внесение и междурядные обработки, обработка посевов по направляющим щелям. Оптимальным признан вариант с локальноленточным способом внесения Трефлана (Турусов, 2005). Гербицид Евро-лайтнинг обеспечивает 100% чистоту посевов устойчивого к этому гербициду гибрида подсолнечника. Так, в Саратовской области гербицид Евро-лайтнинг в посевах подсолнечника показал высокую эффективность в борьбе с сорняками и повышении урожая. Повышение урожая на обработанных делянках была связана с увеличением массы 1000 семян на 48,4-58,4% по сравнению с контролем (Стрижков и др., 2008, 2009). Таким образом, исследования показывают, что минимизация обработки почвы под подсолнечник может привести к увеличению засоренности полей. Эту проблему можно решить при комплексном подавлении сорняков агротехническими и химическими мерами. 45 Глава 2 Природно-климатические условия зоны проведения исследований 2.1 Почва и растительность Акмолинская область расположена в Северном Казахстане, занимает 12,4 млн. га (124 тыс. км2), протянулась на 450 км с севера на юг и на 400 км с запада на восток (Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства…, 1982). На территории области выделяются две почвенно-климатические зоны – черноземная и каштановая, которые, в свою очередь, подразделяются на подзоны. Зона черноземов разделяется на подзоны обыкновенных и южных черноземов, а зона каштановых почв на подзоны темнокаштановых и светлокаштановых почв (Стороженко, 1952, Редков, 1964). Преобладающими почвами области являются темнокаштановые почвы и черноземы южные карбонатные. На их долю приходится около 55% всей площади. Светлокаштановые почвы занимают 13% площади. Обыкновенные черноземы занимают лишь крайнюю северную часть области. Территория Научно–производственного центра им А.И. Бараева представлена в основном малогумусными черноземами южными карбонатными, а их почвообразующая порода – желто-бурые карбонатные легкие глины (Коваленко, Сенчурова, 1962). Мощность гумусного горизонта в среднем составляет 37 см с колебаниями от 32 до 43 см. Горизонт А – 18-23 см, темносерого цвета с коричневым оттенком, структура его комковато-пылеватая. Граница горизонта В оканчивается в среднем на глубине 62 см. Горизонт В окрашен неравномерно, уплотнен, наблюдается трещиноватость. Вскипание от соляной кислоты: прерывистое с 15-18 см, сплошное с 28-31 см. Глубина проникновения гумусовых затеков – 80-85 см. Почва отличается сравнительно высоким содержанием гумуса в горизонте А. С глубиной содержание его резко падает. Содержание гумуса в пахотном слое почвы - 3,6-4,1%, содержание валовых форм азота - 0,20-0,26%, фосфора - 0,10-0,15%, калия – 82-116 мг на 100 г почвы (Справочник статистических параметров…, 1991). 46 Данные механического состава чернозема южного указывают на его однородность. По классификации Н.А. Качинского, почву можно отнести к иловато-песчаной легкой глине. Большой процент ила говорит и о большой возможности этой почвы образовывать водопрочные агрегаты. Количество частиц меньше 0,01 мм составляет 54,6-67,0% с преобладанием ила (38,332,5%) и крупной пыли - 16,0-19,5% (Коваленко, Сенчурова, 1962). Реакция почвенного раствора слабощелочная, что обусловлено высоким содержанием карбонатов кальция. Объемная масса в метровом слое колеблется от 0,9 до 1,6 г/см3. Наименьшая величина объемной массы отмечается в верхнем горизонте богатом органическим веществом. С увеличением глубины она возрастает (Почвенный очерк Опытного хозяйства…, 1961). Химические и физические свойства черноземов южных карбонатных довольно благоприятны для произрастания сельскохозяйственных культур. В целом чернозем южный карбонатный можно охарактеризовать как почву хорошего качества. Резкая континентальность климата и его засушливость оказали свое влияние на растительность, обусловливая ее изреженность и видовой состав. Видовой состав растительности изменяется в зависимости от условий места произрастания, т.е. рельефа почвообразующих пород и влагообеспеченности. На землях института распространение получили ковыльно-типчаковые и разнотравно-типчаковые группировки. Основными являются типчак, ковыль, из разнотравья – морковник, шалфей, полынь, подмаренник желтый, грудница (Система земледелия…, 1986). На почвах (лугово-черноземных) с повышенным увлажнением развивается более пышная растительность. Произрастает здесь в основном разнотравье с преобладанием пырея, морковника, шалфея, подорожника. В глубоких понижениях развивается лугово-болотная растительность – осоки, камыш, рогоз, лабазник. 47 Наиболее широкое распространение из сорной растительности на пахотных массивах получили: осот полевой или желтый (Sonhus arvensis L.), бодяк или осот розовый (Cirsium setosum (Willd.) Bess), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.), пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Neveski), овес пустой или овсюг (Avena fatua L.), щетинник зеленый или мышей зеленый (Seteria viridis (L.) Beauv), просо посевное (Panicum miliaceum L.), марь белая (Chenopodium album L.), гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus (L.)A. Lцve), липучка обыкновенная (Lappula squarrosa (Retz.) Dum.) Встречаются и другие, менее распространенные и вредоносные сорняки (Блудший, 1988). 2.2 Климатические условия Главной особенностью климата является его резкая континентальность, характеризующаяся большой амплитудой колебания температуры воздуха, сухостью и незначительным количеством атмосферных осадков, с длительной зимой и коротким летом. Безморозный период сильно колеблется по годам. Средняя продолжительность безморозного периода 98, наименьшая 73, наибольшая – 168 дней. Для скороспелых и среднеранних сортов подсолнечника, возделываемых в Северном Казахстане, в среднем продолжительность вегетационного периода составляет 95-120 дней (Можаев и др., 1996). Сумма положительных температур за весь теплый период достигает 2600-2800°С, что достаточно для вызревания подсолнечника. Для полного развития растения подсолнечника за время от прорастания до полного вызревания требуется сумма температур от 2600 до 2850°С (Минкевич, Борковский, 1949). Указанное количество тепла изменяется в зависимости от климатических условий и форм подсолнечника. Для раннеспелых и среднеранних сортов в условиях Северного Казахстана необходима сумма активных температур в 1900-2100°С. Семянки подсолнечника начинают прорастать при температуре +4…+5°С, оптимальной температурой для прорастания считается +16…+18°С (Васильев, 1990). Самым теплым и практически единственным безморозным месяцем является июль, когда среднемесячная температура 48 достигает +19°С, что выпадает на фазу цветения подсолнечника, когда требования к теплу возрастают и оптимальной температурой для цветения и последующего развития считается +25…+27°С. Самый холодный месяц – январь, со среднемесячной температурой – 17 °С. В особо суровые зимы морозы достигают -40…-45°С. Почва промерзает до глубины 150-175 см из-за сравнительно малой мощности снежного покрова. Устойчивый снежный покров устанавливается, как правило, в первой декаде ноября и сходит в первой половине апреля. В течение зимы выпадает около 100 мм осадков с колебаниями от 60 до 120 мм. Зимой отмечается значительная ветровая деятельность. Ветры отличаются частой повторяемостью и большой силой. Преобладающее их направление – юго-западное и западное. Только за декабрь – февраль бывает около 30 дней с метелями, из которых 50% имеют скорость 4-8 м/сек, а 15 % достигают высокой скорости 1015 м/сек. Ветры переносят снег на значительные расстояния и этот фактор используется в земледелии для задержания и накопления влаги в почве. Проникновение ее на глубину 1,0-1,5 м и происходит именно за счет зимних осадков. Благодаря мощно развитой, распространяющейся в стороны - до 1,2 м и глубоко проникающей в почву корневой системе подсолнечник способен использовать влагу из глубоких слоев (2,0-2,5 м) (Можаев и др., 1996). В весенний период отмечается быстрое нарастание тепла. Весенний переход температуры воздуха через 0°С на большей части территории обычно наблюдается 12-13 апреля, а на крайнем юге области 10-12 апреля. Весной погода неустойчива, с частыми возвратами холодов и поздними заморозками. Самые поздние заморозки в южной половине области с 3 по 15, а в северной – с 14 по 24 июня. При этом всходы подсолнечника переносят кратковременные заморозки до -5…-6°С (Васильев, 1990). За апрель и май выпадает 56,0 мм осадков, однако все они расходуются весной на испарение. Наибольшее количество осадков, около 160 мм, выпадает в течение летнего периода. Однако летом осадки распределяются нерав- 49 номерно как по годам, так и по территории. Наибольшую опасность для полевых культур представляет интенсивная июньская засуха, так как она отрицательно сказывается на важнейших процессах жизнедеятельности. Подсолнечник отличается высокой потребностью к влаге, его транспирационный коэффициент 470-550, но одновременно он и засухоустойчив. Опушение эпидермиса, покрывающего стебель и листья подсолнечника, предохраняет растение от жары и суховеев. Подсолнечник быстро восстанавливает ассимиляционную деятельность листьев в ночное время. Поэтому подсолнечник хорошо переносит почвенную засуху и мало поддается губительному действию атмосферной засухи (Минкевич, Борковский, 1949). В то же время выпадение осадков в июне не только увеличивает запасы влаги в почве, но и значительно улучшает микроклимат, что оказывает положительное влияние на урожайность полевых культур. В связи с этим важное значение имеют мероприятия по накоплению влаги в почве, обеспечивающие более оптимальное снабжение растений влагой и смягчение отрицательного влияния засухи. В отдельные годы засуха (отсутствие эффективных дождей) отмечается в июле и августе. Тогда решающее значение приобретает почвенная влага. Осенью (сентябрь – октябрь) выпадает около 50 мм осадков. В условиях прохладной погоды 25-30 мм накапливается в почве. Однако в годы с дождливой осенью в почве может накапливаться до 60-70 мм продуктивной влаги. Во второй половине сентября начинаются заморозки. Установление зимы носит затяжной характер (Агроклиматический справочник…, 1958). Таким образом, климатические условия могут обеспечивать получение высоких урожаев подсолнечника, однако технология их производства должна базироваться на своевременном и высококачественном выполнении всех агротехнических приемов. 50 Глава 3 Методика и условия проведения экспериментов В связи с целями и задачами исследований, объектами изучения явились: гибрид подсолнечника Казахстанский 341, два варианта зяблевой обработки и вариант без обработки почвы под подсолнечник в плодосменном севообороте. 3.1 Объекты исследования 3.1.1 Гибрид подсолнечника Казахстанский 341 Казахстанский 341 – гибрид выведен в Восточно-Казахстанском НИИ сельского хозяйства. Среднеспелый (94-95 дней) и высокомасличный (4750%). Масса 1000 семян 47-49 г. Гибрид районирован в Акмолинской, Алматинской, Северо-Казахстанской, Южно-Казахстанской областях. Высота растений 150-180 см. Диаметр корзинки 18-20 см. Потенциальная урожайность 3,0-3,1 т/га. Масличность семян 47-50%. Лузжистость семян 22-26%. Гибрид устойчив к заразихе, ложной мучнистой росе, имеет довольно высокую полевую устойчивость к белой и серой гнилям корзиночной формы (Справочник фермера, 2012). 3.1.2 Приемы обработки почвы В опыте изучали две основных обработки почвы под подсолнечник: глубокое рыхление на 25-27 см, щелевание на 27-30 см и вариант без обработки почвы. Глубокое рыхление. При глубоком рыхлении плоскорезом- глубокорыхлителем обрабатываемый слой, в нашем случае 25-27 см, подрезается, рыхлится, но не оборачивается. На поверхности почвы сохраняется до 80% стерни (Иванников, Шрамко, Мукажанов, 1999). Глубокое рыхление придает обрабатываемому слою почвы высокую водопроницаемость и обеспечивает хорошее усвоение талой воды весной (Васько, 1976). Щелевание. Этот прием глубокой обработки для регулирования поверхности стока на склонах и для более полного поглощения атмосферных 51 осадков. Щелевание - прием, обеспечивающий глубокое прорезание почвы с целью повышения водопроницаемости. При нарезке щелей стенки их уплотняются, а сами щели заполняются рыхлой осыпавшейся почвой (Воробьев, Буров, Туликов, 1977). Без основной обработки почвы (нулевая обработка). Предполагает отсутствие нарушения почвенного покрова, т.е. оставление стерни предшественника в зимний период и посев проводится без предварительной обработки почвы (Ресурсосберегающие технологии…, 2009). 3.2 Методика проведения исследований Опыты по изучению влияния обработки почвы на урожайность маслосемян подсолнечника закладывали в 2009-2011 гг. на опытном поле Научнопроизводственного центра им. А.И. Бараева в Акмолинской области, расположенном в зоне южных карбонатных черноземов. Для реализации поставленной цели закладывали однофакторный полевом эксперимент в 3-х кратном повторении согласно методике полевых исследований (Доспехов, 1985). Размещение делянок рендомизированое (рис. 1). В опыте изучали следующие варианты осенней обработки почвы с соответствующими способами предпосевной подготовки почвы и посева подсолнечника: 1. Без обработки почвы (нулевая обработка), прямой посев переоборудованной сеялкой СЗС-2,1 с дисковыми сошниками; 2. Щелевание почвы на 27-30 см (ЩР-4,5, расстояние между стойками 0,5 м), предпосевная культивация на глубину заделки семян и посев сеялкой СЗС-2,1; 3. Глубокая плоскорезная обработка на 25-27 см плоскорезом глубокорыхлителем (ПГ-35), весеннее боронование с целью выравнивания поверхности почвы и закрытия влаги и механическая предпосевная обработка почвы на глубину заделки семян, посев сеялкой СЗС-2,1. Опыт закладывали в 4-польном плодосменном севообороте с чередованием культур: пар – пшеница – пшеница – пшеница – подсолнечник. Площадь делянки - 120 м2, размер делянки 4 м x 30 м. Защитные полосы между 52 повторениями – 24 м, между обработками – 12 м. Пар – черный (4 мелких плоскорезных обработки на глубину 10-12 см и одна глубокая на 25-27 см). Пшеницу возделывали по технологии прямого посева, где впоследствии размещали варианты глубокого рыхления и щелевания под подсолнечник. В варианте прямого посева подсолнечника под предшествующую пшеницу механических обработок почвы не проводили, перед прямым посевом применяли гербицид сплошного действия. Площадь делянки - 120 м2, размер делянки 4 м x 30 м. Защитные полосы между повторениями – 24 м, между обработками – 12 м. Подсолнечник высевали 10-14.05 на глубину 5-6 см с нормой высева 50-60 тыс. всхожих семян на гектар. При выращивании подсолнечника по всем изучаемым обработкам почвы в фазе 5-8 листьев культуры против мятликовых сорняков применяли гербицид Фюзилад форте (1,5-1,8 л/га). Кроме того, там, где осенью оставляли стерню (2009-2010 гг.), до появления всходов подсолнечника весной вносили Раундап (2 л/га). Повторение – I щелевание на 27-30 см Повторение – II 4м без обработки плоскорезная обработка на 25-27 см 12м 30м без обработки 24м плоскорезная обработка на 25-27 см Повторение – III плоскорезная обработка на 25-27 см щелевание на 27-30 см щелевание на 27-30 см без обработки Рис. 1. Схема опыта по изучению влияния основной обработки почвы на урожайность маслосемян подсолнечника 53 3.3 Учеты и наблюдения С целью определения влияния основной обработки почвы на урожайность маслосемян подсолнечника изучали следующие показатели: накопление зимних осадков, запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы, азотный и фосфорный режимы почвы, засоренность посевов, нарастание сухой массы подсолнечника, урожайность и качество маслосемян. Определение высоты снежного покрова проводили в конце зимы снегомерной рейкой в 10 точках каждой делянки. Плотность снега определяли одновременно с высотой снежного покрова весовым плотномером ПС-43 в 5ти точках каждой делянки. По данным высоты и плотности снега рассчитывали запасы воды в снежном покрове (Методы изучения…, 1971). Наблюдения за глубиной промерзания или проникания в грунт нулевой температуры проводили с начала промерзания до полного оттаивания грунта через каждые 20 дней после наступления отрицательной температуры воздуха согласно ГОСТ – 24847-81. Запас влаги в почве определяли по методике Н.М. Бакаева, И.А. Васько (1975) в метровом слое почвы перед уходом в зиму, после схода снега, перед посевом, в фазу цветения и перед уборкой в 4-х точках на всех вариантах опыта. Объѐмную массу почвы (плотность сложения) по 10 см слоям до глубины 0,3 метра в 3-кратной повторности перед посевом и после уборки определяли по методу Н.А. Качинского (Методы исследований..., 1986). В фазе 2-4 настоящих листьев подсолнечника учитывали густоту стояния растений путем накладки в междурядья посева линейных планок, длина которых при междурядьях 70 см – 144 см. Число пунктов накладки на делянке – 10, что составляет 10 м2 . Фенологические наблюдения проводили на всех делянках двух несмежных повторностей опыта. Отмечали наступление следующих фаз веге- 54 тации: всходы, первая, вторая и третья пара настоящих листьев, образование корзинки, цветение, созревание семян. В фазе 5-8 листьев, образование корзинки, цветение в трехкратной повторности отбирали образцы из 10-15 растений для определения их сырой и воздушно-сухой массы. На 3-5 растениях с каждой повторности учитывали высоту и массу растений (Методические указания…, 1985). Химические анализы почвенных образцов проводили общепринятыми методами (Агрохимические методы..., 1975). Содержание нитратного азота в почве определяли по Грандваль-Ляжу, подвижного фосфора – колориметрическим методом, калия – на пламенном фотометре. Для изучения динамики содержания элементов питания в почве отбирали образцы перед посевом и перед уборкой в слое почвы 0-40 см через каждые 20 см, на тех же вариантах, что и влажность почвы. Засоренность посевов определяли по методике М.Н. Тангиева, Т.Н. Дворниковой (1975). Перед уборкой учитывали число сорняков по видам и общую воздушно-сухую массу. Всего отбирали растения с 16 площадок, площадью 1 м2 по 4 на 3-х повторностях опыта. Учет урожая проводили прямым комбайнированием, приводили к 100%-ной чистоте и 7%-ной влажности зерна подсолнечника (ГОСТ 1085488; 10856-96). Биохимическую оценку качества маслосемян подсолнечника проводили в лаборатории биохимии. Определяли содержание сырого жира согласно ГОСТ 13496.15-97. Оценку экономической эффективности выполняли на основе технологических карт по нормативам и расценкам в сопоставимых ценах. Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа с помощью пакета программ статистического и биометрико-генетического анализа в растениеводстве и селекции AGROS (Мартынов, 1993). 55 3.4 Агрометеорологические условия проведения экспериментов В осенний период 2008 г. с сентября по ноябрь сумма осадков составила 42,6 мм, что меньше среднемноголетнего показателя на 30,8 мм (табл. 1). Это отразилось на содержании продуктивной влаги в метровом слое почвы перед установлением отрицательных температур (30,5-47,9 мм). Среднесуточная температура в сентябре составила 8,6°С при среднемноголетней температуре 11,2°С, в октябре – 4,3°С, что было выше среднемноголетних значений на 1,6°С и в ноябре она значительно превысила норму, составив 1,9°С против -7,7°С. Приход атмосферных осадков за декабрь – февраль 2008-2009 гг. составил всего 33,6 мм при среднемноголетней норме 48,5 мм. Это повлияло на накопление снежного покрова на полях. Высота снега на начало марта была лишь 25,6-26,6 см в зависимости от основной обработки почвы. В марте и апреле сумма осадков составила 19,5 мм, что соответствовало среднемноголетним значениям (19,8 мм). Температурный фон был выше нормы: в марте -6,6°С против -10,1°С, в апреле +4,4°С против +3,4°С. Период вегетации 2009 г. характеризовался как умеренно увлажненный, с недостатком тепла. Среднесуточная температура воздуха только в мае была выше нормы на 0,4°С, в июне, июле, августе и сентябре – меньше среднемноголетних значений на 0,6, 1,9, 0,6 и 0,4°С, соответственно. Сумма температур свыше 10°С за вегетационный период составила 2168,6°С, что соответствует потребности тепла среднеспелых сортов и гибридов подсолнечника. При этом из этого количества тепла 65% пришлось на период от посева до цветения и 35% - от цветения до созревания, что благоприятно сказалось на формировании урожайности маслосемян. Сумма осадков за май превысила среднемноголетнюю норму на 13 мм, но в июне была ниже среднемноголетних значений на 34 мм. Июньский дефицит осадков восполнился в июле, когда приход атмосферной влаги превысил норму на 21,2 мм. В августе и сентябре осадков выпало в пределах среднемноголетних значений – 43,9 мм и 56 22,4 мм соответственно. В целом осадки за вегетационный период распределились в следующем процентном отношении: до образования корзинки 24% (46,9 мм), от образования корзинки до конца цветения 49% (89,4 мм), от цветения до созревания 27% (52,5 мм), что положительно отразилось на формировании урожайности маслосемян. В 2009 г. в период с сентября по ноябрь сумма осадков составила 59,1 мм, что меньше среднемноголетних данных на 14,3 мм. Среднесуточная температура в сентябре была ниже нормы, в октябре и ноябре, напротив, превышала ее. Приход атмосферных осадков с декабря по февраль равнялся 26,9 мм, что так же меньше многолетнего показателя на 21,6 мм. Среднесуточная температура при этом в декабре, январе и феврале была на 1,6, 5,0 и 5,7°С ниже среднемноголетних значений. Недобор осадков в зимний период 2009-2010 гг. отчасти восполнился в марте и апреле, когда приход атмосферной влаги превысил норму на 15,9 мм. Температурный фон при этом составил в марте -9,9°С, в апреле - +4,6°С, что в пределах многолетних данных. Вегетационный период 2010 г. характеризовался повышенной теплообеспеченностью и дефицитом осадков. За период с мая по июль осадков выпало всего 29,8 мм при среднемноголетних данных 126,1 мм. Только в III декаде августа приход атмосферной влаги составил 35,4 мм, в целом за месяц – 35,7 мм, что меньше нормы на 4,3 мм. В сентябре сумма осадков была меньше нормы на 21,9 мм. В период от посева до всходов сумма осадков составила всего 63,8 мм, что отрицательно отразилось на урожайности маслосемян. При недостатке атмосферных осадков среднесуточная температура мая была +13,3°С, что выше среднемноголетних данных на 0,9°С, в июне она превысила норму на 2,9°С, в июле была на уровне среднемноголетних показателей, а в августе и сентябре превысила их на 3,6 и 1,2°С, соответственно. Сумма температур выше 10°С за вегетационный период составила 2517,2°С. Такой набор температур должен был положительно сказаться на урожайности се- 57 мян подсолнечника, но в связи с дефицитом осадков урожайность маслосемян была невысокой. В осенний период с сентября по ноябрь 2010 г. сумма осадков составила 52,1 мм, что, как и в предыдущие годы, было ниже нормы. Среднесуточная температура сентября была ниже среднемноголетних значений, а в октябре и ноябре – превышала их. В зимний период с декабря по февраль приход атмосферной влаги был 30,2 мм, что ниже нормы на 18,3 мм. Среднесуточная температура в декабре и январе была ниже многолетних данных на 1,1 и 4,6°С. В феврале температурный фон был на уровне среднемноголетнего показателя (-16,6°С). В марте и апреле сумма осадков составила 19,8 мм. Среднесуточная температура в марте была в пределах нормы и составила 9,9°С, в апреле этот показатель был выше нормы более чем в два раза (8,2°С). Период вегетации 2011 г. был умеренно увлажненным и теплым. Среднесуточная температура воздуха в мае и июне была выше нормы на 0,4 и 1,0°С, соответственно, в июле и августе – меньше среднемноголетних значений на 0,1 и 0,6°С, в сентябре выше нормы на 2,6°С. Сумма температур выше 10°С за период с мая по сентябрь составила 2408,1°С, что положительно отразилось на формировании урожайности маслосемян. При этом в мае приход атмосферной влаги был в пределах нормы (35,6 мм), но осадки выпали только лишь в III декаде мая, что повлияло на продолжительность периода посев – всходы (17 дней). В июне и июле были на 21,8 и 29,7 мм больше многолетних данных, и основное количество осадков пришлось на период от всходов до образования корзинки. В августе сумма осадков составила только 16,1 мм при норме 40,0 мм, в сентябре - 5,3 мм (норма 24,4 мм). За вегетационный период с мая по сентябрь сумма осадков составила 203,2 мм, что больше среднемноголетнего показателя на 12,7 мм и больше на 10,6 мм, чем в 2009 году. Но при этом максимум осадков пришелся не на критический период роста и развития растений подсолнечника. В фазу образования корзинки и цветения выпало всего 10,7 мм. 58 Таблица 1 - Метеорологические данные за 2009-2011 гг. (АМС «Шортанды 1» Акмолинской области) Месяц Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Январь Февраль Март Апрель Май Декада I II III За месяц I Июнь II III За месяц I Июль II III За месяц I Август II III За месяц I Сентябрь II III За месяц Сентябрь-август 2008-2009 19,3 11,3 12,0 14,7 13,4 5,5 4,9 14,6 3,8 9,3 31,3 44,4 4,8 1,3 0,2 6,3 3,8 42,9 28,9 75,6 13,8 7,4 22,7 43,9 5,4 8,1 8,9 22,4 265,9 Сумма осадков, мм 2009-2010 2010-2011 22,4 2,5 14,2 5,9 22,5 43,7 13,2 14,6 7,5 1,2 6,2 14,4 30,6 8,5 16,6 11,3 1,4 0 1,2 0 13,9 35,6 16,5 35,6 0 15,7 4,5 5,6 2,2 40,8 6,7 62,1 3,3 0,2 0 64,8 3,3 19,1 6,6 84,1 0 0 0,3 7,4 35,4 8,7 35,7 16,1 0 0 1,0 2,1 1,5 3,2 2,5 5,3 198,7 300,0 многолетние 24,4 28,7 20,3 19,2 16,4 12,9 12,4 18,9 10,1 9,2 12,1 31,4 12,0 14,4 13,9 40,3 18,1 19,6 16,7 54,4 13,5 12,7 13,8 40,0 8,5 7,7 8,2 24,4 319,3 2008-2009 8,6 4,3 1,9 -13,5 -15,5 -18,3 -6,6 4,4 11,2 15,3 12,0 12,8 19,0 17,5 16,2 17,6 20,2 17,3 16,6 18,0 17,0 16,1 17,1 16,7 10,4 11,4 10,7 10,8 2,2 Среднесуточная температура, ° С 2009-2010 2010-2011 многолетняя 0,8 2,4 11,2 3,7 3,5 2,7 5,7 -1,5 -7,7 -15,7 -15,2 -14,1 -23,0 -21,6 -17,0 -22,1 -16,6 -16,4 -9,3 -9,9 -10,1 4,6 8,2 3,4 14,3 11,2 10,4 12,2 12,6 12,5 13,5 14,7 14,5 13,3 12,8 12,4 21,0 19,6 16,7 24,3 19,7 18,6 18,0 18,2 19,5 21,1 19,2 18,2 19,1 20,8 20,1 21,0 18,7 20,0 17,3 19,8 19,6 19,1 19,8 19,9 22,1 16,9 18,7 20,1 19,7 18,0 20,4 13,5 15,4 20,9 16,7 17,3 16,5 17,1 13,9 8,8 16,3 11,8 11,8 8,1 8,6 12,4 13,8 11,2 1,5 2,3 1,8 59 Глава 4 Оптимизация основной обработки почвы под подсолнечник 4.1 Полевая всхожесть семян подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы При возделывании подсолнечника очень важно получить и сохранить своевременные и полноценные всходы. Основные жизненные процессы периода от прорастания семян до появления всходов связаны с набуханием, прорастанием семян и появлением всходов. Определяющим фактором внешней среды в этот период является температура (Васильев, 1990). Наши исследования показали, что полевая всхожесть семян подсолнечника несколько различалась по годам в связи с различными погодными условиями и приемами обработки почвы. В 2010 г. при посеве подсолнечника 10 мая среднесуточная температура воздуха в период посев – всходы (15 дней) составила +11,7°С, в 2011 г. при посеве 14 мая (17 дней) – +13,7°С (рис. 1). Среднесуточные температуры в период появления всходов в эти годы хотя и несколько различались, но были близки к оптимальной температуре прорастания (+15…+25°С), хотя семена подсолнечника могут прорастать и при более низкой температуре - +4...+5°С (Можаев и др., 1996). Количество осадков в 2010 г. за период посев - всходы составило 12,1 мм, что на 23,5 мм меньше, чем в 2011 г. Но осадки в 2011 г. выпали в третьей декаде мая и в связи с повышенным температурным режимом произошло пересыхание верхнего 0-10 см слоя почвы (0,6-2,6 мм продуктивной влаги) и увеличение продолжительности появления всходов на 2-3 дня. Следует отметить, что наибольший запас продуктивной влаги (2,6 мм) был на варианте без основной обработки почвы и на этом же варианте был самый высокий процент всхожести семян подсолнечника (табл. 2). В 2010 г. на 5-й день после посева выпадало 1,2 мм осадков, что дало незначительную подпитку почве. Остальная доля осадков, также как и в 2011 г., пришлась на третью декаду мая. С учетом накопления осенне-зимних осадков 60 в верхнем слое почвы (0-10 см), содержание продуктивной влаги составляло на варианте без обработки почвы 7,2 мм, а в 0-20 см слое почвы - 22,8 мм, при щелевании - 5,5 мм и 20,5 мм и при плоскорезном рыхлении – 5,3 мм и 21,4 мм соответственно и этого было достаточно для набухания и прорастания семян. Рисунок 1 - Среднесуточная температура воздуха (°С) и атмосферные осадки (мм) в период от посева до всходов подсолнечника Таблица 2 – Полевая всхожесть семян подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы, % Вариант 2010 г. 2011 г. Среднее Плоскорезная обработка на 25-27 см 74,3±3,0 73,0±4,0 73,6 Щелевание на 27-30 см 69,3±2,9 72,0±3,6 70,6 Без обработки 72,3±2,7 80,0±3,3 76,1 Нами были установлены прямые корреляционные связи всхожести семян со среднесуточной температурой и осадками в период прорастания, в обоих случаях коэффициенты корреляции (r) были равны 0,5. 61 По годам процент всхожести семян подсолнечника различался в связи с различными погодными условиями и содержанием продуктивной влаги в слое почвы 0-10 см. В 2010 г. показатель полевой всхожести варьировал от 69,3% до 74,3%, что составило 4,5-4,8 растений на квадратный метр. То есть при среднесуточной температуре, равной +11,7°С, при осадках в 12,1 мм и запасах продуктивной влаги в 0-10 см слое почвы от 5,3 до 7,2 мм сформировалось примерно одинаковое количество всходов, хотя и наблюдали тенденцию снижения всхожести семян в варианте щелевания на 5%. В 2011 г. посев произвели позже на 4 дня (14 мая), и на фоне повышенного температурного фона (более близкого к оптимальному) при различных обработках почвы запасы влаги в верхнем слое почвы были неодинаковыми (табл. 3), что сказалось на полевой всхожести семян подсолнечника. Таблица 3 – Запасы продуктивной влаги в верхнем слое почвы в зависимости от основной обработки почвы, мм Варианты Плоскорезная обработка на 25-27 см Слой почвы, см 2010 г. 0-10 5,3 0-20 21,4 0-10 5,5 Щелевание на 27-30 см 0-20 20,5 0-10 7,2 Без обработки 0-20 22,8 НСР05 по фактору основная обработка почвы = 1,3 НСР05 по фактору слой почвы = 1,3 НСР05 частных средних = 2,2 2011 г. 0,6 14,4 1,6 16,0 2,6 16,5 Среднее 2,9 17,9 3,5 18,2 4,9 19,6 Запасы продуктивной влаги в 0-10 см слое почвы на варианте без основной обработки почвы составили 2,6 мм, в слое 0-20 см – 16,5 мм, а полевая всхожесть достигла 80% (5,2 шт./м2). При щелевании на 27-30 см продуктивной влаги в 0-20 см слое было 16,0 мм, что на одном уровне с вариантом без обработки почвы, но запасы в 0-10 см слое почвы были ниже на 1,0 мм и составили 1,6 мм, и всхожесть семян здесь была ниже – 72,0% 62 или 4,7 шт./м2. При глубоком плоскорезном рыхлении запасы влаги были меньше, чем в варианте нулевой обработки, как в 0-10 см слое почвы, так и в слое 0-20 см, и составили 0,6 мм и 14,4 мм соответственно, и полевая всхожесть семян здесь также была ниже – 73,0%, или 4,7 шт./м2. Рассчитанный коэффициент корреляции между полевой всхожестью семян и продуктивной влагой в 0-10 см слое почвы составил 0,8. Меньший запас влаги в верхнем слое почвы при механических обработках почвы объясняется тем, что на этих вариантах более интенсивно идет иссушение почвы из-за излишнего рыхления и удаления растительных остатков на поверхности почвы. В среднем за два года исследований полевая всхожесть семян была выше на варианте без основной обработки почвы и составила 76,1%, при плоскорезном рыхлении на 25-27 см она была 73,6%, а при щелевании на 27-30 см – на 70,6% (см. табл. 2). Таким образом, показатель полевой всхожести семян подсолнечника зависит от среднесуточных температур воздуха и увлажнения верхнего слоя почвы. Чем ближе температура к оптимальной для прорастания семян и появления всходов подсолнечника (+15…+25°С) и выше влажность верхнего 0-10 см слоя почвы, тем выше его полевая всхожесть. Наилучшие агроэкологические условия для полевой всхожести семян подсолнечника сложились в 2011 г. на варианте без механических обработок почвы. 4.2 Динамика запасов продуктивной влаги в почве в зависимости от основной обработки почвы По данным науки и практики, в засушливых регионах урожайность сельскохозяйственных культур ограничивается влагообеспеченностью (Попков, 1971; Холмов, Юшкевич, 2006; Похоруков, 2012а; Похоруков, Власенко, 2012). Поэтому необходимо осуществлять все меры для накоп- 63 ления и сохранения почвенной влаги и рационального сберегающего ее использования растениями. Наши исследования по изучению влияния основной обработки почвы на накопление продуктивной влаги показали, что запасы влаги в метровом слое почвы изменялись в зависимости от приема обработки почвы в течение вегетации культуры (рис. 2). Осенью, перед установлением отрицательной температуры, содержание продуктивной влаги, как при обработке почвы, так и без нее находилось в пределах от 51,2 до 54,5 мм. Рисунок 2 – Содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы в зависимости от основной обработки почвы, мм (2009-2011 гг.) Запасы воды в снеге зависели от сохранения стерни на поверхности почвы. Так, на варианте с оставлением стерни высотой 25-27 см этот показатель составил 65,3 мм, а при осенних обработках почвы сохранность стерни была ниже из-за прохода стойками щелевателя и плоскореза и запасы воды в снеге были немного ниже: в первом случае на 4,2 мм, во втором на 9,3 мм (табл. 4). 64 Весной после схода снега на варианте с проведением щелевания, количество продуктивной влаги в метровом слое почвы было наибольшим и составило 116,4 мм. При глубокой плоскорезной обработке этот показатель был ниже на 5,4 мм, а при нулевой обработке снижался существенно – на 18,5 мм за счет более плотного сложения почвы и, в связи этим, с худшим впитыванием влаги на этом варианте. Таблица 4 – Запасы воды в снежном покрове на первую декаду марта в зависимости от основной обработки почвы, мм Варианты 2009 г. 2010 г. 2011 г. Среднее Плоскорезная обработка на 25-27 см Щелевание на 27-30 см 61,3 52,3 54,5 56,0 60,5 56,1 66,7 61,1 Без обработки 60,8 56,3 78,7 65,3 Осадки от схода снега до посева во все годы исследования были незначительными и составили в 2009 г. 7,3 мм, в 2010 г. – 11,2 мм и при полном их отсутствии в 2011 г. По показателю запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту посева культуры плоскорезная обработка превосходила щелевание на 11,6 мм, а вариант без обработки почвы – на 6,5 мм, т.е. находилась в наиболее выигрышном положении за счет лучшей аккумуляции осадков в период от схода снега до посева. Однако запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы во всех случаях были удовлетворительными (Васильев и др., 2004). К фазе цветения подсолнечника наибольший показатель продуктивной влаги был при прямом посеве (45,7 мм), что выше на 6,7 и 12,9 мм в сравнении с щелеванием и глубокой плоскорезной обработкой. Период цветения (8-10 дней) особенно важен для подсолнечника, так как по отношению к влаге считается критическим. К началу цветения рост стебля в ос- 65 новном завершается, но корневая система продолжает расти, достигая более глубоких горизонтов почвы, особенно если влага в верхних слоях полностью использована. К уборке запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы выравнивались и находились в пределах 24,7-27,9 мм. Таким образом, при практически равных запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы осенью (51,2-54,5 мм) при всех обработках почвы, весной формируется разное количество продуктивной влаги на этих вариантах. Наибольший запас влаги (103,5 мм) фиксируется при плоскорезном рыхлении на 25-27 см, при том, что наибольший запас воды в снеге (61,165,3 мм) был на вариантах щелевания на 27-30 см и без обработки почвы. В фазе цветения подсолнечника максимальный запас влаги (45,7 мм) отмечен на варианте без обработки почвы, что важно для растений подсолнечника, так как культура наиболее требовательна к влаге в этот период. Это объясняется меньшим испарением с поверхности почвы за счет не нарушенного слоя почвы и оставлением растительных остатков. К уборке подсолнечника независимо от обработки почвы содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы выравнивалась. 4.3 Влияние основной обработки почвы на плотность сложения пахотного слоя Важнейшим показателем физического состояния почвы является ее объемная масса или плотность, т.е. масса одного кубического сантиметра абсолютно сухой почвы в граммах при ее естественном сложении (Иванников, Шрамко, Мукажанов, 1999). Известно, что любая обработка почвы влияет на плотность сложения пахотного слоя почвы (Ревут, 1964, Кузнецова, Долгов, 1975). Наши исследования показали, что в среднем за три года объемная масса в 0-30 см слое почвы перед посевом подсолнечника изменялась незначительно в зависимости от осенней обработки почвы, вероятно, в связи 66 с тем, что посев подсолнечника проводился в ранние сроки (10-14 мая) и влажность почвы в пахотном слое была высокая (Похоруков, Власенко, 2012). Продуктивная влага в период отбора почвенных образцов в слое 030 см составляла от 12,7 до 16,0 мм в зависимости от основной обработки почвы (табл. 5). Запасы продуктивной влаги тесно связаны с плотностью почвы, коэффициент корреляции в нашем случае составил 0,8. И, таким образом, чем выше запас продуктивной влаги в почве, тем выше ее объемная масса. Таблица 5 – Объемная масса и запасы продуктивной влаги в зависимости от основной обработки почвы под посев подсолнечника (2009-2011 гг.) Слой почвы, см 0-10 Плоскорезная 10-20 обработка 20-30 на 25-27 см 0-30 0-10 10-20 Щелевание на 27-30 см 20-30 0-30 0-10 10-20 Без обработки 20-30 0-30 Коэффициент корреляции = 0,8 Варианты Продуктивная влага, мм 6,3 10,8 20,9 38,0 7,3 15,4 21,1 43,8 10,7 17,0 20,2 47,9 Объемная масса, г/см3 1,00 1,07 1,06 1,04 1,06 1,07 1,07 1,07 1,05 1,10 1,10 1,08 В начальный период развития подсолнечника очень важно содержание продуктивной влаги в посевном слое почвы. Запасы продуктивной влаги в 0-10 см слое при плоскорезной обработке почвы на 25-27 см составляли 6,3 мм при объемной массе 1,00 г/см3, при щелевании на 27-30 см – 7,3 мм при 1,06 г/см3 и на варианте без основной обработки почвы - 10,7 мм 67 при 1,05 г/см3. Т.е. при примерно одинаковой плотности почвы лучшие условия по увлажнению были в варианте без основной обработки почвы. В пахотном 0-30 см слое более рыхлое сложение почвы было при плоскорезном рыхлении на 25-27 см - объемная масса составила 1,04 г/см3, при щелевании на 27-30 см и на варианте нулевой обработки почвы она была немного выше – 1,07 и 1,08 г/см3 соответственно (рис. 3). При этом объемная масса почвы в слоях 10-20 и 20-30 см в варианте прямого посева составила 1,10 г/ см3, тогда как при осенних механических обработках этот показатель имел тенденцию к снижению на 2,7-3,6%. Рисунок 3 - Плотность сложения почвы перед посевом подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы, г/см3 (2009-2011 гг.) К моменту уборки подсолнечника плотность сложения почвы в слое 0-30 см увеличивалась во всех вариантах обработки за счет уплотнения слоев 10-20 и 20-30 см (рис. 4), в то время как в слое 0-10 см этот показатель практически не различался по вариантам и варьировал от 1,02 до 1,05 г/см3. 68 Исследования показали, что уплотнение 10-20 и 20-30 см слоев почвы происходило по-разному в зависимости от года исследований. В 2009 г. при сумме атмосферных осадков 198,5 мм от посева до уборки подсолнечника и при среднесуточной температуре воздуха +14,8°С объемная масса почвы при плоскорезном рыхлении на 25-27 см составила в слое 10-20 см – 1,12 г/см3, в слое 20-30 см – 1,21 г/см3, тогда как при щелевании на 27-30 см этот показатель был равен 1,18 и 1,22 г/см3 соответственно (табл. 6). На варианте без основной обработки почвы эти слои были более плотными, и объемная масса их составила в слое 10-20 см – 1,28 г/см3, в слое 20-30 см – 1,29 г/см3. В 2010 г. при сумме осадков 64,8 мм и повышенной среднесуточной температуре воздуха +16,5°С объемная масса на вариантах с механической обработкой почвы была выше и составила при плоскорезном рыхлении в слое 10-20 см 1,20 г/см3, в слое 20-30 см – 1,32 г/см3. Рисунок 4 - Плотность сложения почвы после уборки подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы, г/см3 (2009-2011 гг.) При щелевании также происходит уплотнение этих слоев, и объемная масса в слое 10-20 см была 1,23 г/см3, в слое 20-30 см – 1,33 г/см3. На варианте прямого посева плотность почвы была практически на одном уровне с 69 2009 г. и составила в слое 10-20 см 1,30 г/см3, в слое 20-30 см – 1,33 г/см3. В 2011 г. при сумме осадков 224,5 мм и среднесуточной температуре воздуха +15,8°С на вариантах с осенней обработкой почвы объемная масса была такой же как 2009 г., а на варианте без основной обработки почвы – как в 2009 и 2010 гг. Таблица 6 – Объемная масса почвы перед уборкой подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы, г/см3 Плоскорезная Щелевание обработка на 27-30 см на 25-27 см 2009 2010 2011 2009 2010 2011 0-10 1,04 1,03 1,03 1,05 1,06 1,03 10-20 1,12 1,20 1,09 1,18 1,23 1,15 20-30 1,21 1,32 1,19 1,22 1,33 1,18 НСР05 по фактору основная обработка почвы = 0,03 НСР05 по фактору слой почвы = 0,03 НСР05 частных средних = 0,06 Слой почвы, см Без обработки 2009 1,04 1,28 1,29 2010 1,02 1,29 1,33 2011 1,01 1,30 1,27 Следовательно, в годы, когда приход атмосферной влаги варьирует от 198,5 до 224,5 мм, а среднесуточная температура воздуха – от 14,8 до 15,8°С в период от посева до уборки подсолнечника при механических обработках не происходит значительного уплотнения в слоях почвы 10-20 см и 20-30 см, изменения варьируют от 0,1 до 0,14 г/см3 при плоскорезном рыхлении и 0,17 г/см3 – при щелевании на 27-30 см. В годы с недостатком атмосферных осадков и повышенной среднесуточной температурой, на вариантах с механическими обработками почвы объемная масса увеличивается от посева до уборки на 0,5 г/см3. За три года исследований, независимо от погодных условий, на варианте без основной обработки почвы не отмечено существенных изменений показателя объемной массы почвы. Плотность почвы увеличивалась от посева до уборки на 0,3-0,4 г/см3. 70 Таким образом, основная обработка почвы незначительно влияет на объемную массу перед посевом в слое почвы 0-10 см. В слоях почвы 10-20 и 20-30 см прослеживается их уплотнение на варианте без основной обработки почвы до 1,10 г/ см3, тогда как при осенних механических обработках этот показатель имеет тенденцию к снижению на 2,7-3,6%. К уборке подсолнечника пахотный слой почвы уплотняется вне зависимости от основной обработки почвы. При этом уплотнение происходит также в слоях почвы 10-20 и 20-30 см. В целом же объемная масса почвы во всех изучаемых вариантах ее обработки находится в пределах оптимальной плотности для подсолнечника (1,1-1,3 г/см3)(Кондратьев, 1972). 4.4 Влияние основной обработки почвы на накопление зимних осадков и промерзание почвы В Северном Казахстане накопление запасов продуктивной влаги в почве осуществляется главным образом за счет зимних осадков, сумма которых по различным районам составляет 80-100 мм (Бакаев, 1975). Накопление зимних осадков в наших исследованиях было разным в зависимости от условий года и основной обработки почвы. Влияние основной обработки почвы на накопление зимних осадков связано с оставлением ненарушенной стерни высотой 25-27 см на варианте без основной обработки почвы и частичным уничтожением стерни на вариантах осенней обработки почвы. Устойчивый снежный покров фиксировался нами в ноябре. В период 2008-2009 г. и 2009-2010 г. появление устойчивого снежного покрова пришлось на начало ноября (8-11 ноября), а в 2010-2011 г. - на 28 ноября. В первую половину зимы (I и II декада января) в среднем за три года снежный покров имел плотность от 0,21 до 0,22 г/см3 (табл. 7). При глубокой плоскорезной обработке на 25-27 см плотность снежного покрова составляла 0,21 г/см3, на вариантах щелевания на 27-30 см и без основной обработки – 0,22 г/см3. 71 Таблица 7 – Плотность и высота снежного покрова на январь в зависимости от основной обработки почвы Варианты Плоскорезная обработка на 25-27 см Щелевание на 27-30 см Без обработки НСР05 Высота Плотность снежного покрова, см снежного покрова, г/см3 2009 г. 2010 г. 2011 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г. 24,3 19,7 10,8 0,20 0,18 0,26 25,8 26,7 20,4 21,0 0,9 11,0 11,7 0,21 0,21 0,18 0,19 0,01 0,26 0,27 Высота снежного покрова также незначительно различалась в зависимости от основной обработки почвы, но отличалась по годам, что зависело от осадков, выпавших от появления снежного покрова до даты замеров. Так, в период 2008-2009 гг. сумма осадков составила 29,0 мм, в 2009-2010 гг. – 23,6 мм и в 2010-2011 гг. – 21,2 мм. Существенных различий по высоте снежного покрова и его плотности в первую половину зимы между обработками не было. Затем снежный покров под влиянием ветров и силы тяжести уплотнялся, и к началу марта высота и плотность снежного покрова изменялась. В среднем за три года она составила на варианте без осенней обработки почвы 25,2 см при плотности 0,26 г/см3, при щелевании на 27-30 см – 24,0 см при 0,26 г/см3 и при плоскорезном рыхлении на 25-27 см - 22,9 см с плотностью 0,25 г/см3 (рис. 5). Такое различие по высоте и плотности снежного покрова между обработками и отразилось на запасах воды в снеге. Так, на варианте без основной обработки почвы в среднем за три года этот показатель составил 65,3 мм, при щелевании на 27-30 см и плоскорезном рыхлении на 25-27 см – 61,1 и 56,0 мм соответственно. При этом запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы после схода снега были выше на вариантах с основной обработкой почвы: при щелевании на 27-30 см - 116,4 мм, при плоскорезном рыхлении на 25-27 см – 111,0 мм, на варианте без обработки почвы 72 - 97,9 мм. Это объясняется тем, что после проходов глубокорыхлителя и щелевателя в верхнем слое почвы образуется большое количество крупных и мелких пор, различных углублений и трещин, что способствует лучшей водопроницаемости. При оставлении с осени стерни не тронутой механическими обработками впитывание талых вод происходит иначе. Повышенная плотность и промерзшая почва способствуют меньшей водопроницаемости. Таяние снега в годы исследований продолжалось от 8 до 12 суток, и вода от растаявшего снега небольшими порциями поступала через мелкие трещины и корневые ходы отмерших растений, впитываясь в более глубокие слои почвы. В связи с худшей водопроницаемостью часть воды испарялась, и потому ее в метровом слое было меньше, чем на вариантах с механическими обработками почвы. Рисунок 5 – Плотность и высота снежного покрова в зависимости от основной обработки почвы (средние за 2009-2011 гг.) При большем накоплении снежного покрова на полях идет менее активное промерзание почвы. Коэффициент корреляции между этими показателями составил 0,9. В наших исследованиях было взято два более контра- 73 стных варианта, то есть плоскорезное рыхление на 25-27 см и вариант без обработки почвы, где была прослежена динамика промерзания почвы в 150 см слое почвы (табл. 8). Таблица 8 – Промерзание почвы в 150 см слое в зависимости от основной обработки почвы (2010-2011 гг.) Варианты Показатели промерзание почвы, Плоскорезная см обработка на высота снежного 25-27 см покрова, см промерзание почвы, см Без обработки высота снежного покрова, см 14.12 24.12 24.01 24.02 24.03 67,0 99,5 144,5 150,0 150,0 5,6 9,3 12,1 58,0 97,5 135,0 150,0 150,0 7,3 12,9 14,1 15,2 16,3 18,1 18,5 Отмечено, что на варианте без основной обработки интенсивность промерзания во времени заметно ниже, что обусловлено большим накоплением снежного покрова, хотя через два с небольшим месяца этот показатель по обоим вариантам выравнивался. Промерзание до 150 см в 2010 г. пришлось на 24 февраля, в 2011 г. – на 10 марта. К посеву подсолнечника проникновение положительных температур в почву приходилось практически на один и тот же слой. При плоскорезной обработке на 25-27 см до слоя 145,0 см и на варианте без основной обработки почвы – до 141,5 см. Таким образом, не выявлено влияния основной обработки почвы на накопление снежного покрова в первой половине зимы, и высота снежного покрова в среднем колебалась в пределах от 18,3 до 19,8 см при плотности 0,21-0,22 г/см3. К началу снеготаяния различия по высоте снежного покрова в зависимости от основной обработки почвы были значительными. Наибольшая высота снежного покрова зафиксирована на варианте без основной обработки почвы – 25,2 см при плотности 0,26 г/см3, что сказалось на запасах воды в снежном покрове. При плоскорезном рыхлении на 25-27 см 74 этот показатель составил 56,0 мм, при щелевании на 27-30 см – 61,1 мм и без обработки почвы – 65,3 мм, но запасы продуктивной влаги в метровом слое были наибольшими при обработках почвы из-за лучшей водопроницаемости. Проникновение отрицательных температур в 150 см слой почвы в зимний период происходило менее активно на варианте без основной обработки почвы, хотя, в конечном итоге, промерзание почвы на обоих вариантах было одинаковым. 4.5 Влияние основной обработки почвы на азотный и фосфорный режимы почвы Как было показано выше, обработка почвы оказывает влияние на изменение ее пищевого режима, особенно азотного (Роктанэн, Рылушкин, Лазник, 1977; Холмов, Юшкевич, 2006; Двуреченский, 2008). Нашими исследованиями было выявлено, что в зависимости от основной обработки почвы содержание нитратного азота было разным как перед посевом подсолнечника, так и к уборке культуры (Похоруков, Власенко, 2012). В среднем за три года исследований перед посевом подсолнечника при плоскорезной обработке почвы на 25-27 см содержание нитратного азота в слое 0-40 см составляло 3,31 мг/100 г почвы, при щелевании на 27-30 см - 3,39 мг/100г почвы и на варианте без основной обработки почвы – 2,88 мг/100 г почвы (табл. 9). Таблица 9 – Динамика нитратного азота (N-NO3) в 0-40 см слое почвы в зависимости от основной обработки почвы под подсолнечник, мг/100 г почвы (2009-2011 гг.) Варианты Посев Цветение Уборка Плоскорезная обработка на 25-27 см 3,31±1,29 2,72±0,21 1,72±0,58 Щелевание на 27-30 см 3,39±1,04 2,93±1,65 1,93±0,46 Без обработки 2,88±0,92 2,83±1,05 1,63±0,20 75 Содержание нитратного азота при оставлении стерни было ниже на 0,43-0,51 мг/100 г почвы по сравнению с вариантами, где проводилась механическая обработка. Таким образом, содержание азота нитратов в слое почвы 0-40 см было выше на 4,8 кг/га при плоскорезной обработке на 25-27 см и на 5,3 кг/га – при щелевании на 27-30 см. Это свидетельствует о том, что в варианте без обработки почвы процессы минерализации протекают менее активно в первую очередь в связи с более низкой температурой почвы в весенний период (Удобрение зерновых…, 2001; Carefoot, Nyborg, Lindwall, 1990). Максимум поступления азота у растений подсолнечника наблюдается в период от начала образования корзинки до конца цветения (Майсурян и др., 1971). В наших исследованиях от посева к фазе цветения культуры содержание нитратного азота в слое почвы 0-40 см снизилось на всех обработках. Так, при плоскорезной обработке на 25-27 см показатель уменьшился на 0,59 мг/100 г почвы, при щелевании на 27-30 см - на 0,46 мг/100 г почвы, а на варианте без основной обработки – всего на 0,05 мг/100 г поч- нитратный азот (NO3), мг/100 г вы (рис. 6). 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 посев плоскорезная обработка на 25-27 см цветение щелевание на 27-30 см уборка без обработки Рисунок 6 – Динамика содержания нитратного азота в 0-40 см слое почвы в зависимости от основной обработки почвы (2009-2011 гг.) 76 Незначительное изменение нитратного азота в почве от посева к фазе цветения можно объяснить тем, что часть нитратного азота поступала и расходовалась за счет текущей минерализации. Более интенсивное снижение содержания нитратного азота происходит при плоскорезной обработке почвы, что связано с более интенсивным нарастанием надземной массы. Так, при плоскорезной обработке на 25-27 см сухая масса одного растения подсолнечника к фазе цветения в среднем за три года составила 84,7 г, что выше на 10,6 г по сравнению с вариантом без основной обработки почвы. К уборке урожая содержание нитратного азота снизилось в 1,5 раза независимо от основной обработки почвы, и на варианте без основной обработки почвы уменьшилось с 2,88 до 1,63 мг/100 г почвы, при щелевании на 27-30 см - с 3,39 до 1,93 мг/100 г почвы, при плоскорезном рыхлении на 25-27 см - с 3,31 до 1,72 мг/100 г почвы. Это снижение объясняется выносом азота растениями на формирование урожая. Содержание подвижного фосфора перед посевом подсолнечника в 020 см слое почвы в среднем за три года исследований вне зависимости от основной обработки почвы находилось примерно на одном уровне. При плоскорезной обработке почвы на 25-27 см его содержание составило 2,89 мг/100 г почвы, при щелевании на 27-30 см – 2,79 мг/100 г почвы и на варианте без основной обработки - 2,65 мг/100 г почвы (табл. 10). Таблица 10 – Динамика подвижного фосфора (P2O5) в 0-20 см слое почвы в зависимости от основной обработки почвы под подсолнечник, мг/100 г почвы (2009-2011 гг.) Варианты Посев Цветение Уборка Плоскорезная обработка на 25-27 см 2,89±0,94 2,95±1,18 2,53±0,15 Щелевание на 27-30 см 2,79±0,78 2,87±0,36 2,90±0,43 Без обработки 2,65±0,78 2,78±0,26 2,60±0,14 Изменений в содержании подвижного фосфора в слое 0-20 см от фазы цветения к уборке не отмечалось на всех обработках почвы. При этом 77 следует отметить, что уровень обеспеченности подвижным фосфором, согласно классификации О.В. Сдобниковой (1971), оценивается как верхний предел средней обеспеченности. Таким образом, перед посевом подсолнечника содержание нитратного азота на варианте без основной обработки почвы ниже на 13% по сравнению с глубокой плоскорезной обработкой почвы на 25-27 см и на 15% - в сравнении с щелеванием на 27-30 см. Это связано с менее активным протеканием процесса минерализации на необработанном фоне. К фазе цветения и уборке подсолнечника зафиксировано снижение этого показателя по всем вариантам опыта. Так, от посева до уборки при механических обработках содержание нитратного азота снизилось на 1,46-1,59 мг/100 г почвы, на варианте без обработки почвы – на 1,25 мг/100 г почвы. При верхнем пределе средней обеспеченности 0-20 см слоя почвы подвижным фосфором изменений в его содержании не наблюдали как при разных основных обработках почвы, так и в зависимости от фазы развития растений подсолнечника. 4.6 Влияние основной обработки почвы на засоренность посевов подсолнечника Обработка почвы является эффективным средством борьбы с сорняками. При этом ведущая роль отводилась глубокой обработке почвы (Холмов, Мокшин, 1976; Макаров, Потрепалова, 1982). В наших исследованиях основная обработка почвы под подсолнечник также оказала неоднозначное влияние на засоренность посевов (Похоруков, 2012б). Известно, что большое влияние на развитие подсолнечника в начальные фазы роста растений оказывают сорняки (Anderson, 1994), основная доля которых развивается в течение первого месяца после всходов. Этому способствует то, что культура высевается широкорядным способом (ширина междурядий 70 см), и в первый период вегетации подсолнечник формирует небольшую надземную массу, слабо конкурирующую с сорняками. 78 Так, в среднем за три года исследований воздушно-сухая масса одного растения подсолнечника в фазу 5-8 листьев составила 1,33-1,40 г в зависимости от основной обработки почвы постепенно увеличиваясь к фазе цветения до 74,1-84,7 г. Необходимо отметить, что в Северном Казахстане посев подсолнечника проводится в ранние сроки (10-15 мая), когда основная масса сорняков еще не тронулась в рост, что затрудняет борьбу с ними в предпосевной период. Так, в 2011 году перед посевом подсолнечника на вариантах с основной обработкой почвы количество сорняков составило 15,3-16,0 шт./м2, на стерневом фоне – 19,0 шт./м2. В среднем за три года исследований перед уборкой подсолнечника при выращивании по глубокой плоскорезной обработке почвы количество сорняков составило 12,8 шт./м2с воздушно-сухой массой 38,8 г/м2, по щелеванию – 15,0 шт./м2 и 43,1 г/м2, по оставленной с осени стерне – 14,0 шт./м2 и 69,6 г/м2 соответственно (рис. 7). 69,6 43,1 38,8 15,0 12,8 плоскорезная обработка на 25-27 см щелевание на 27-30 см шт/м2 14,0 без обработки г/м2 Рисунок 7 – Засоренность посевов подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы (2009-2011 гг.) По количеству сорных растений варианты обработки почвы различались незначительно, но их воздушно-сухая масса от варианта плоскорезной обработки до варианта без обработки почвы возрастала в 1,8 раза. Наи- 79 большая масса сорняков формировалась на варианте без осенней основной обработки почвы, и их основную долю составили двудольные виды, такие как вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.), осот полевой (Sonchu sarvensis L.) и марь белая (Chenopodium album L.). Таким образом, отмечено повышение воздушно-сухой массы двудольных сорняков, и в частности многолетних, на варианте без осенней обработки почвы. Это объясняется тем, что корни сорняков в этом случае не подвергаются механическому воздействию, растения полноценно растут, формируя мощную надземную массу. На вариантах с обработкой почвы происходит подрезание или измельчение корневой системы сорных растений, что приводит к ухудшению условий роста и развития и уменьшению их биомассы. Видовой состав сорных растений изменялся в связи с различными погодными условиями в годы исследований. Так, в 2010 г. при повышенном температурном режиме вегетационного периода (среднесуточная температура воздуха +16,5°С) и количестве атмосферных осадков, равном 64,8 мм, развивались в основном многолетние двудольные сорняки, численность которых была ниже на плоскорезной обработке почвы. При плоскорезной обработке на 25-27 см количество их перед уборкой подсолнечника составило 9,7 шт./м2, при щелевании на 27-30 см – 15,3 шт./м2 и на варианте без основной обработки почвы – 12,0 шт./м2 (табл. 11). А в 2009 г. и в 2011 г. при среднесуточной температуре воздуха +14,8 и +15,8°С и сумме осадков в 198,5 и 224,5 мм соответственно, помимо многолетних двудольных сорняков в посевах подсолнечника развивались малолетние двудольные и однодольные сорняки, такие как марь белая (Chenopodium album L.), гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus (L.)A. Love), липучка обыкновенная (Lappul asquarrosa (Retz.) Dum.), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus L.), щетинник зеленый или мышей зеленый (Seteria viridis (L.) Beauv) и падалица пшеницы. 80 Таблица 11 – Засоренность посевов подсолнечника перед уборкой в зависимости от основной обработки почвы, шт./м2 Год 2009 2010 2011 2009 2010 2011 2009 2010 2011 Двудольные многолетние малолетние Плоскорезная обработка на 25-27 см 2,7±1,5 5,3±3,2 9,7±2,8 0,7±0,7 0,7±0,3 17,0±11,1 Щелевание на 27-30 см 1,7±1,2 10,7±3,7 15,3±2,9 1,0±1,0 0,7±0,3 10,3±6,4 Без обработки 2,3±1,2 10,3±3,3 12,0±4,0 1,0±1,0 1,0±0,0 8,3±3,5 Однодольные малолетние 1,3±0,7 0,3±0,3 0,7±0,3 2,0±1,5 0,7±0,3 3,0±1,2 2,0±1,0 0 8,3±5,8 Исследованиями установлено, что к моменту посева подсолнечника основная масса сорняков не всходит, поэтому нет необходимости применять гербициды сплошного действия ввиду неэффективности этого приема в снижении засоренности посевов. 4.7 Влияние основной обработки почвы на накопление сухой биомассы подсолнечником Основное нарастание надземной сухой массы подсолнечника (стебель, листья) продолжается до образования генеративных органов культуры (Васильев, 1990). Этот период захватывает фазы вегетации подсолнечника от появления всходов до образования корзинки. В наших исследованиях по оптимизации основной обработки почвы под подсолнечник мы проанализировали такие показатели как высота растений и нарастание сухой биомассы в три фазы вегетации подсолнечника: образование 5-8 листьев, образование корзинки и цветение. 81 В среднем за три года (2009-2011 гг.) исследований при изучении процесса накопления подсолнечником сухой биомассы на вариантах с глубокой плоскорезной обработкой почвы на 25-27 см и на варианте без основной обработки почвы были получены данные, которые свидетельствуют о том, что разница между вариантами незначительна, как в фазу 5-8 листьев, так и в фазу цветения (рис. 8). В фазу 5-8 листьев воздушно-сухая масса растения подсолнечника как при плоскорезной обработке на 25-27 см, так и на варианте без основной обработки почвы составлял 1,33 и 1,40 г соответственно. К фазе образования корзинки сухая биомасса растений значительно увеличилась: при плоскорезной обработке - до 27,1 г, на варианте без основной обработки почвы - до 31,2 г. К фазе цветения масса увеличивалась в 2,5-3 раза и составила на варианте без основной обработки почвы 79,0 г , плоскорезной обработки на 25-27 см – 84,7 г. В среднем за 3 года исследований существенных различий по накоплению сухой биомассы по фазам развития между вариантами не выявлено. 90,00 84,70 79,00 80,00 Сухая масса, г 70,00 60,00 50,00 40,00 31,20 30,00 27,10 20,00 10,00 0,00 1,33 5-8 листьев 1,40 образование корзинки плоскорезная обработка на 25-27 см цветение без обработки Рисунок 8 – Нарастание сухой массы 1-го растения подсолнечника в зависимости от фазы развития и основной обработки почвы, г (2009-2011 гг.) 82 Высота растений подсолнечника, также как и сухая биомасса, существенно не различалась в зависимости от основной обработки почвы. В фазе 5-8 листьев средняя высота растений при плоскорезной обработке составляла 28,9 см, на варианте без основной обработки почвы – 26,8 см (рис. 9). К фазе образования корзинки и цветения эти показатели были 73,7-71,2 см и 115,6-116,1 см, соответственно. 116,1 115,6 высота растений, см 120,0 100,0 73,7 71,2 80,0 60,0 28,9 26,8 40,0 20,0 0,0 5-8 листьев образование корзинки плоскорезная обработка на 25-27 см цветение без обработки Рисунок 9 – Средняя высота растений подсолнечника в зависимости от фазы развития и основной обработки почвы, см Таким образом, в среднем за три года исследований основная обработка почвы существенно не влияла на накопление растениями подсолнечника сухой биомассы и на их высоту. 4.8 Влияние основной обработки почвы на урожайность и качество маслосемян подсолнечника Результатами наших исследований было выявлено, что обработка в определенной степени влияет на полевую всхожесть, запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы, плотность сложения пахотного слоя почвы, накопление зимних осадков, питательный режим почвы, засоренность по- 83 севов, а, следовательно, она должна влиять и на урожайность маслосемян подсолнечника (Похоруков, 2011; Похоруков, Власенко, 2012). В среднем за три года урожайность маслосемян подсолнечника была выше на варианте без осенней обработки почвы (0,92 т/га) за счет лучшей влагообеспеченности растений в фазу цветения (табл. 12). Известно, что в течение вегетации влагу культура потребляет неравномерно. Подсолнечник наиболее требователен к влаге в период от образования корзинки до конца цветения. Недостаток ее в это время – одна из причин пустозерности центральной части корзинки. При выращивании культуры по плоскорезному рыхлению урожайность была ниже на 0,14 т/га, по щелеванию – на 0,10 т/га в сравнении с вариантом без обработки почвы. Таблица 12 – Урожайность маслосемян подсолнечника и продуктивная влага в метровом слое почвы в фазу цветения Вариант Плоскорезная обработка на 25-27 см Щелевание на 27-30 см Без обработки Год 2009 2010 2011 2009 2010 2011 2009 2010 2011 Урожайность, т/га 1,24 0,43 0,68 1,13 0,49 0,83 1,42 0,44 0,91 Продуктивная влага, мм 69,9 32,3 14,7 61,2 22,9 14,3 88,3 31,3 17,4 Коэффициент корреляции = 0,8 Урожайность подсолнечника варьировала и в зависимости от погодных условий периода вегетации (табл. 13). Наиболее благоприятные условия увлажнения вегетационного периода сложились в 2009 г., что способствовало получению наивысшей урожайности культуры. Так, от посева до созревания подсолнечника сумма осадков в тот год составила 188,5 мм, тогда как в 2010 г. их выпало всего 84 63,8 мм, и урожайность была в 2,8 и 1,8 раз ниже, чем в 2009 и 2011 гг. соответственно. Следует отметить, что в 2011 году приход атмосферной влаги был даже выше на 14,7 мм, чем в 2009 г., но маслосемян собрали в 1,5 раза меньше из-за того, что в критический период развития культуры (бутонизация и цветение) отмечалась недостаточность увлажнения и повышенная температура воздуха. Так, в первый год исследований сумма осадков в период бутонизации-цветения составила 42,1 мм при среднесуточной температуре воздуха +18,0°С, во второй – 3,3 мм и +18,8°С и в третий – 10,7 мм и 18,9°С соответственно. Таблица 13 – Урожайность маслосемян подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы, т/га Вариант Плоскорезная обработка на 25-27 см Щелевание на 27-30 см Без обработки НСР0,5 2009 г. 1,24 1,13 1,42 0,10 2010 г. 0,43 0,49 0,44 - 2011 г. 0,68 0,83 0,91 0,16 Среднее 0,78 0,82 0,92 При выращивании подсолнечника на маслосемена одним из основных показателей качества является содержание жира в семенах, т.е. масличность. В фазе роста семян определяется величина запасающей жир ткани, от чего зависит накопление масла в период налива. Количество масла, накапливаемое в ядре, увеличивается до тех пор, пока влажность семян не уменьшится до 22-25% (Васильев, 1990). Наши исследования показали, что в среднем за три года не установлено влияния основной обработки почвы на масличность семян подсолнечника. Так, при плоскорезном рыхлении на 25-27 см этот показатель составил 47,05%, при щелевании на 27-30 см – 48,10% и на варианте без основной обработки почвы – 48,11% (рис. 10). Отмечена тенденция повышения содержания жира в семенах при щелевании и при прямом посеве по стерне. 85 масличность, % 48 46 44 42 40 плоскорезное рыхление на 2527 см щелевание на 27-30 см без обработки Рисунок 10 – Масличность семян подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы, % Таким образом, на черноземах карбонатных Северного Казахстана подсолнечник для получения маслосемян целесообразно выращивать по необработанной с осени стерне по технологии прямого посева. В условиях умеренного увлажнения с температурным режимом, близким к норме, это обеспечивает наибольшую урожайность. В условиях острой засухи преимуществ не имеет ни одна из изученных основных обработок почвы. Масличность семян в зависимости от основной обработки почвы не меняется и находится примерно на одном уровне. 4.9 Экономическая эффективность выращивания подсолнечника при разных обработках почвы Анализ экономической эффективности возделывания подсолнечника на маслосемена в условиях степи Северного Казахстана показал, что самые высокие затраты на гектар получены при его выращивании по глубокой основной обработке плоскорезом-глубокорыхлителем на 25-27 см – от 6130 руб./га до 6280 руб./га в зависимости от условий года (табл. 14). При замене основной обработки почвы плоскорезом-глубокорыхлителем щеле- 86 ванием на 27-30 см затраты на 1 гектар уменьшились на 141-183 руб./га за счет снижения затрат на оплату труда и ГСМ и на операцию по закрытию влаги. Так, в среднем за три года исследований затраты на ГСМ составили при технологии с применением глубокорыхлителя 699 руб./га и оплата труда - 117 руб./га, тогда когда при использовании щелевателя эти показатели были равны 550 руб./га и 102 руб./га соответственно. При выращивании культуры по нулевой обработке по технологии прямого посева затраты на 1 гектар были самые низкие и варьировали от 5240 руб./га до 5683 руб./га. При этом экономия по оплате труда составила 74 руб./га, ГСМ - 263 руб./га, при увеличении затрат на предпосевное применение гербицидов (2009-2010 гг.). На вариантах с применением глубокой обработки почвы затраты на гербициды в среднем за два года составили 1569 руб./га, а при технологии прямого посева этот показатель увеличился до 1961 руб./га за счет гербицида сплошного действия. Таблица 14 – Прямые затраты на гектар при возделывании подсолнечника на маслосемена в зависимости от основной обработки почвы, руб./га Варианты 2009 г. 2010 г. 2011 г. Среднее Плоскорезная обработка на 25-27 см 6130 6251 6280 6220 Щелевание на 27-30 см 5989 6078 6097 6055 Без обработки 5675 5683 5240 5533 Результаты экономической оценки показали целесообразность возделывания подсолнечника на маслосемена по технологии прямого посева по необработанной стерне. Чистый доход с 1 гектара на этом варианте превышал варианты с щелеванием и глубокой плоскорезной обработкой в 1,4-1,7 раза, или на 1338 и 2083 руб., соответственно (табл. 15). Нами выявлено, что в среднем за три года исследований достаточно было получить урожайность маслосемян 0,54 т/га на варианте с плоскорез- 87 ной обработкой, 0,52 т/га - при щелевании и 0,49 т/га при нулевой обработке, чтобы покрыть прямые затраты. При условии, что закупочная цена маслосемян будет составлять 13 211 руб./т. Таблица 15 – Экономическая эффективность возделывания подсолнечника на маслосемена в зависимости от основной обработки почвы, 2009-2011 гг. Стоимость Прямые Чистый Рентабельность, Варианты продукции, затраты, доход, % руб./га руб./га руб./га Плоскорезная обработка 8997 6220 2777 45 на 25-27 см Щелевание на 27-30 см 9577 6055 3522 58 Без обработки 10393 5533 4860 88 Таким образом, расчеты показали, что при прямом посеве подсолнечника на маслосемена по необработанной с осени стерне прямые затраты ниже, а чистый доход с гектара выше по сравнению с вариантами, где применялась технологии с основной обработкой почвы, из-за того, что урожайность маслосемян здесь выше, а затраты на ГСМ и оплата труда ниже. При этом наименьшая рентабельность (45%) получена при выращивании культуры по глубокой плоскорезной обработке почвы на 25-27 см, немного выше она по щелеванию – 58%. Наилучшие экономические результаты получены при выращивании подсолнечника по нулевой обработке по технологии прямого посева, при этом рентабельность составила 88%. 88 Заключение 1. В Северном Казахстане на черноземах южных карбонатных эффективно возделывание подсолнечника на маслосемена по необработанной с осени стерне по технологии прямого посева. 2. Полевая всхожесть семян подсолнечника в период прорастания в большей степени зависит от содержания продуктивной влаги в слое почвы 0-10 см (r=0,8) и среднесуточной температуры воздуха (r=0,5). Лучшие условия по влагообеспеченности верхнего слоя почвы складываются при выращивании подсолнечника без основной обработки почвы, которые обеспечивают наибольшую полевую всхожесть культуры. 3. К началу снеготаяния наибольшая высота снежного покрова и запасы воды в нем фиксируются на варианте без основной обработки почвы. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом подсолнечника выше на вариантах глубокого плоскорезного рыхления и щелевания из-за лучшей водопроницаемости почвы, а в фазе цветения, когда культура наиболее требовательна к влаге, – на варианте без основной обработки почвы из-за ее более экономного расходования. 4. Объемная масса в 0-30 см слое почвы перед посевом подсолнечника и перед уборкой на южных карбонатных черноземах изменяется незначительно в зависимости от основной обработки почвы и находится в пределах оптимальной плотности почвы для роста и развития подсолнечника. 5. Перед посевом подсолнечника отмечено снижение содержания нитратного азота на варианте без основной обработки почвы на 13% по сравнению с глубокой плоскорезной обработкой почвы на 25-27 см и на 15% - со щелеванием на 27-30 см. К фазе цветения и уборке культуры зафиксировано снижение показателя по всем обработкам почвы. Содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-20 см не изменяется в зависимости от приемов обработки почвы. 89 6. Засоренность посевов подсолнечника перед уборкой составила на вариантах с глубокой плоскорезной обработкой, щелеванием и без осенней обработки почвы 12,8-15,0-14 шт./м2 с воздушно-сухой массой 38,8-43,1-69,0 г/м2. Увеличение биомассы в основном двудольных многолетних сорняков на варианте прямого посева не оказало влияния на урожайность культуры. Проводить предпосевное опрыскивание гербицидами сплошного действия экономически нецелесообразно в связи с низкой засоренностью полей перед посевом. 8. Урожайность маслосемян подсолнечника выше при его выращивании по фону стерни без осенней обработки почвы (0,92 т/га) в связи с лучшей влагообеспеченностью растений на этом варианте во второй период вегетации. Масличность семян в зависимости от основной обработки почвы не меняется и находится на одном уровне. 9. Чистый доход при возделывании подсолнечника по технологии прямого посева по необработанной с осени стерне составил 4860 руб./га, что выше на 1338 и 2083 руб./га, чем на варианте со щелеванием и глубокой плоскорезной обработкой почвы. При этом рентабельность производства маслосемян составила 88, 58 и 48% соответственно. 90 Предложения производству На черноземах карбонатных Северного Казахстана целесообразно возделывать подсолнечник на маслосемена по необработанной с осени стерне по технологии прямого посева. Это обеспечивает получение более высокого урожая с наименьшими затратами. При прямом посеве подсолнечника экономически невыгодно проводить предпосевную обработку почвы гербицидами сплошного действия с целью борьбы с сорняками ввиду их слабого и недружного прорастания в связи с относительно ранним сроком посева культуры. При необходимости посевы обрабатывают гербицидами по вегетации, в фазе 5-8 листьев подсолнечника. 91 Библиографический список 1. ГОСТ – 24847-81 Грунты: Методы определения сезонного промерзания. – М.: Изд-во стандартов, 1981. – 10 с. 2. ГОСТ 10854-89 Семена масличные: Методы определения сорной, масличной и особо учитываемой примеси. – М.: Изд-во стандартов, 1989. – С. 69-77. 3. ГОСТ 10856-96 Семена масличные: Метод определения влажности. М.: Изд-во стандартов, 1997. – С 80-84. 4. ГОСТ 13496.15-97 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье: М.: Издво стандартов, 1998. – 9 с. 5. Агеев, В.В. Погода, удобрения и продуктивность подсолнечника на глубокомицелярном карбонатном черноземе / В.В. Агеев, В.И. Демкин // Агрохимия. – 1988. - №9. – С. 50-60. 6. Агентство республики Казахстан по статистике // http://www.stat.kz 7. Агроклиматический справочник по Акмолинской области. - Л.: Гидрометеоиздат, 1958. – 135 с. 8. Агрохимические методы исследований почв. - М.: Наука, 1975. – 656 с. 9. Акентьева, Л.И. Почвозащитная обработка и использование влаги на черноземах / Л.И. Акентьева, М.С. Чижова // Земледелие. – 1989. - №12. – С. 36-37. 10. Андрюхов, В. Борьба с сорняками подсолнечника / В. Андрюхов // Земледелие. – 1973. - №4. – С. 60-63. 11. Андрюхов, В.Г. Эффективность плоскорезной основной обработки почвы под подсолнечник в Центральном Черноземье / В.Г. Андрюхов // Вестник с.-х. науки. – 1987. - №8. – С. 37-40. 12. Бакаев, Н.М. Методика определения влажности почвы в агротехнических опытах / Н.М. Бакаев, И.А. Васько // Методические указания и рекомендации по вопросам земледелия. – Целиноград, 1975. – С. 57-80. 92 13. Бакаев, Н.М. Почвенная влага и урожай / Н.М. Бакаев. – Алма-Ата, 1975. – 136 с. 14. Белевцев, Д.Н. Предпосевная обработка почвы и сроки посева подсолнечника / Д.Н. Белевцев // Вестник с.-х. науки. – 1962. - №4. – С. 52-58. 15. Белевцев, Д.Н. О площади питания подсолнечника в зоне недостаточного увлажнения / Д.Н. Белевцев // Земледелие. – 1962. - №3. – С. 60-70. 16. Белевцев, Д.Н. Основная – под подсолнечник / Д.Н. Белевцев, В.И. Медведев В.И., Н.А. Зорин // Земледелие. – 1977. - №10. – С. 40-41. 17. Блудший, М.М. Дифференцирование сроков посева и норм высева яровой пшеницы в зависимости от засоренности и увлажнения почвы в засушливой степи Северного Казахстана: дисс… канд. с.-х. наук / М.М. Блудший. – Шортанды, 1988. – 138 с. 18. Буров, Д.И. Минимальная обработка черноземных почв Заволжья / Д.И. Буров // Вестник с.-х. наук. – 1975. - №1. – 61-69. 19. Бутлер, В. Масличные культуры в Семипалатинской области / В. Бутлер // Зерновые и масличные культуры. – 1967. - №6. – С. 31-33. 20. Бушнев, А.С. Особенности обработки почвы под подсолнечник / А.С. Бушнев // Земледелие. - 2009. - №8. - С. 13-15. 21. Бунякин, И.Я. Влияние различной обеспеченности почвы фосфором и влагой на урожайность подсолнечника / И.Я. Бунякин // Агрохимия. – 1985. - №6. – С. 34-40. 22. Ванин, Д.Е. О беспахотном земледелии / Д.Е. Ванин, А.В. Посохов, Картамышев и др. // Земледелие. – 1979. - №1. – С. 24-25. 23. Ванин, Д.Е., Влияние основной обработки почвы на урожайность и засоренность посевов / Д.Е. Ванин, А.В. Тарасов, Н.Ф. Михайлова // Земледелие. – 1985. - №3. – С. 7-10. 24. Васильев, Д.С. Против сорняков в посевах масличных культур / Д.С. Васильев, В.А. Дягтеренко // Защита растений. – 1981. - №4. – С. 25-26. 93 25. Васильев, Д.С. Проблемы наращивания производства подсолнечника / Д.С. Васильев, А.И. Лукашев, В.И. Марин и др. // Земледелие. - 1986. №12. – С. 37-41. 26. Васильев, Д.С. Подсолнечник / Д.С. Васильев. – М.: Агропромиздат, 1990. – 174 с. 27. Васильев И.П. Практикум по земледелию / И.П. Васильев, А.М. Туликов, Г.И. Баздырев. – М.: КолосС, 2004. – 424 с. 28. Васько, И.А. Щелевание почвы в Северном Казахстане / И.А. Васько // Земледелие. – 1986. - №2. – С. 40-41. 29. Власенко, Н.Г. Гербициды и боронование на посевах рапса и рыжика / Н.Г. Власенко, Т.П. Садохина // Защита и карантин растений. - 2001. - №10. - С. 44. 30. Ворд, Р. Органическое вещество почвы и круговорот азота в природе / Р. Ворд // Сборник статей по No-till. – с. Майское: «Агро-Союз», 2003. – С. 182-185. 31. Воробьев, С.А. Земледелие / С.А. Воробьев, Д.И. Буров, А.М. Туликов. – М.: Колос, 1977. – 480 с. 32. Гнатовский, В.М. Технологические приемы выращивания подсолнечника в острозасушливой зоне Алтайского края / В.М. Гнатовский, Н.И. Лихачев, П.Н. Назаренко и др. // Достижения науки и техники АПК. – 2008. №11. – С. 18-21. 33. Гончаров, А.А. Влияние способов обработки почвы и внесение удобрений на продуктивность подсолнечника на светло-каштановой почве в засушливой зоне Северного Кавказа / А.А. Гончаров // Масличные культуры. – 2011. – Вып. 1. – С. 89-93. 34. Горбачева, А.Е. Влияние длительного применения безотвальной обработки на содержание органического вещества в черноземах степной зоны УССР / А.Е. Горбачева // Почвоведение. – 1983. - №10. – С. 84-88. 94 35. Гортлевский, А. Почвозащитная зябь под подсолнечник / А. Гортлевский, Н. Исаева, В. Белоусов // Зерновые и масличные культуры. – 1971. №9. – С. 21-23. 36. Горшенин, Д.В. Совершенствование приемов возделывания сортов и гибридов подсолнечника в степном Поволжье / Д.В. Горшенин, В.Б. Нарушев // Плодородие. – 2012. - №1. – С. 31-33. 37. Грабак, Н.Х. Почвозащитная основная обработка / Н.Х. Грабак // Земледелие. – 1985. - №10. – С. 38. 38. Громов, А.А. Влияние основной обработки почвы и предшественников на урожайность подсолнечника / А.А. Громов, И.Я. Давлятов // Известия Оренбургского агроуниверситета. - 2006. - №10-1. - С. 106-107. 39. Губарева, Н.С. Минимализация обработки почвы под подсолнечник / Н.С. Губарева // Технические культуры. – 1991. - №5. – С. 17-18. 40. Рекомендации по внедрению влаго – ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур в Костанайской области: рекомендации // В.И. Двуреченский. – Костанай, 2008. – 72 с. 41. Дорожко, Г.Р. Влияние приемов основной обработки почвы на динамику продуктивной влаги чернозема южного / Г.Р. Дорожко, Д.Ю. Бородин // Научный журнал КубГАУ. – 2012. - №78. – С. 861-871. 42. Доспехов, Б.А. Минимализация обработки почвы: направления исследований и перспективы внедрения в производство / Б.А. Доспехов // Земледелие. – 1978. - №9. – С. 26-31. 43. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с. 44. Евтушенко, Н. Влияние сроков сева и обработки почвы на урожай и качество семян подсолнечника / Н. Евтушенко, С. Агаларов // Зерновые и масличные культуры. – 1970. - №12. – С. 20-21. 95 45. Жданов, Л.А. Основные итоги и резервы дальнейшего подъема культуры подсолнечника / Л.А. Жданов // Земледелие. – 1956. - №2. – 18-23. 46. Жидков, В.М. Выращивание подсолнечника на южных черноземах, на фоне двух обработок почвы и применения гербицидов в условиях Волгоградской области / В.М. Жидков, А.Н. Гришичкин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. – 2011. - №3 (23). – С. 14-19. 47. Зенин, В. Агротехника подсолнечника в Северной степи Украины / В. Зенин, М. Федоровский // Зерновые и масличные культуры. – 1970. - №11. – С. 20-22. 48. Зинченко, И.Г. Итоги четырехлетнего изучения эффективности возделывания яровой пшеницы без осенней (основной) обработки почвы в зависимости от глубины основной обработки плоскорезного пара / И.Г. Зинченко, Н.П. Лысенко // Науч.-техн. бюл. ВНИИЗХ. - Шортанды, 1974. Вып.1. - С. 35-45. 49. Зинченко, С.И. Эффективность различных приемов осенней глубокой обработки почвы в зависимости от предзимней влажности пахотного слоя / С.И. Зинченко // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. – 1992. №4. – С. 13-16. 50. Зинченко, С.И. Влияние приемов основной обработки почвы на ее объемную массу / С.И. Зинченко // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. – 1997. - №1.- С. 10-16. 51. Иванников, А.В. Земледелие Северного Казахстана (учебное пособие) / А.В. Иванников, Н.В. Шрамко, К.М. Мукажанов. - Астана, 1999. – 295 с. 52. Карипов, Р.Х. Влияние сложения верхнего слоя почвы на испарения влаги / Р.Х. Карипов // Казахстан 2030. Стратегия развития науки образования и культуры: Матер. науч.-теорет. конф. Т. II. – Астана: Акмолинский агроуниверситет, 1998. – С. 23-25. 96 53. Кирюшин, В.И. Влияние различных способов основной обработки на плодородие выщелоченных черноземов Приобья / В.И. Кирюшин, А.Н. Власенко, Л.Н. Иодко // Почвоведение. – 1991. - №3. – С. 97-105. 54. Кислов, А.В. Приемы основной обработки почвы под подсолнечник на зерно в условиях Южного Урала / А.В. Кислов, М.В. Черных // Известия Оренбургского агроуниверситета. - 2007. - №14-1. - С. 24-26. 55. Кислов, А.В. Минимализация обработки почвы под подсолнечник на Южном Урале / А.В. Кислов, М.В. Черных // Вестник РАСХН. – 2007. №3. – С. 25. 56. Колмаков, П.П. Минимальная обработка почвы / П.П. Колмаков, А.М. Нестеренко / Под ред. А.И. Бараева. - М.: Колос, 1981. - 239 с. 57. Кондратьев, В.И. Особенности допосевной обработки почвы под подсолнечник: автореф. дисс. … канд. с.-х. наук / В.И. Кондратьев. - Персиановка, 1972. – 17 с. 58. Краевский, А.Н. Безотвальная обработка почвы под подсолнечник / А.Н. Краевский, В.И. Кондратьев // Технические культуры. – 1993. - №3-4. – С. 2-3. 59. Кузнецова, И. Физические свойства почвы, определяющие эффективность минимальных обработок / И. Кузнецова, С. Долгов // Земледелие. – 1975. - №6. – С. 26-28. 60. Кузнецов, П.Н. Плоскорезная в богарных условиях / П.Н. Кузнецов // Земледелие. – 1987. - №6. – С. 51-51. 61. Кураш, О.В. Зависимость урожайности подсолнечника от влажности почвы и предшественников / О.В. Кураш // Зерновое хозяйство. – 2002. №1. – С. 25-26. 62. Лапченков, Г.Я. Химическая прополка подсолнечника / Г.Я. Лапченков // Земледелие. – 1979. - №8. – С. 49-50. 63. Лихачев, Н.И. Выращивание подсолнечника в Западной Сибири / Н.И. Лихачев // Земледелие. – 2003. - №3. – С. 10-11. 97 64. Лухменев, В.П. Ресурсосберегающая технология возделывания подсолнечника в Предуралье / В.П. Лухменев, Н.В. Лухменев // Известия Оренбургского агроуниверситета. - 2006. – Т.2, №10-1. - С. 95-98. 65. Любимов, А.И. Эффективность плоскорезов-щелевателей / А.И. Любимов, Р.С. Рахимов, З.С. Рахимов // Земледелие. – 1989. - №6. – 56-58. 66. Люфт, В.Г. Необходимость освоить выпуск щелевых рыхлителей / В.Г. Люфт, А.Ф. Динкелакер, Н.И. Буянкин // Земледелие. – 1988. - №7. – С. 1719. 67. Лялюшкин, В. Поучительный опыт / В. Лялюшкин, Д. Карастан // Зерновые и масличные культуры. – 1968. - №6. – С. 32-33. 68. Майсурян, Н.А. Растениеводство: учеб. для с.-х. вузов / Н.А. Майсурян, В. Н. Степанов, В. С. Кузнецов и др. - 3-е изд., перераб. – М.: Колос, 1971. – 487 с. 69. Макаров, А.Р. Ресурсы почвенной влаги в засушливом земледелии Западной Сибири / А.Р. Макаров, М.Е. Черепанов, Л.В. Юшкевич. – Омск, 1992. – 146 с. 70. Макаров, И.П. Пути совершенствования обработки почвы / И.П. Макаров, Н.И. Картамышев // Земледелие. – 1998. - №5. – С. 17-18. 71. Макаров, В. Влияние систем обработки почвы и удобрений на засоренность посевов сельскохозяйственных культур в севообороте / В. Макаров, Г. Потрепалова // Борьба с сорной растительностью на Дальнем Востоке. – Новосибирск, 1982. - С. 53-54. 72. Макаров, А.Р. Ресурсы почвенной влаги в засушливом земледелии Западной Сибири / А.Р. Макаров, М.Е. Черепанов, Л.В. Юшкевич. - Омск, 1992. - 192 с. 73. Максимова, А.Я. Корневая система подсолнечника. / А.Я. Максимова. Краснодар, 1940. - 286 с. 98 74. Максимова, А. Борьба с корнеотпрысковыми сорняками в системе зяблевой обработки почвы под подсолнечник / А. Максимова, П. Ярославская // Зерновые и масличные культуры. – 1966. - №9. – С. 37-39. 75. Мартынов, С. П. Пакет программ статистического и биометрикогенетического анализа в растениеводстве и селекции AGROS Электронный ресурс. / С. П. Мартынов, Н. Н. Мусин, Т. В. Кулагина. - М.: РАСХН, 1993. 76. Медведев, Г.А. Влияние приемов основной обработки почвы на урожайность гибридов подсолнечника на каштановых почвах Волгоградской области / Г.А. Медведев, Н.Г. Екатериничева, С.И. Камышанов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. – 2010. - №2 (18). – С. 38-42. 77. Медведев, Г.А. Урожайность гибридов подсолнечника в зависимости от приемов основной обработки почвы и биологически активных веществ на каштановых почвах Волгоградской области / Г.А. Медведев, Н.Г. Екатериничева, С.И. Камышанов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. – 2011. - №2 (22). – С. 22-28. 78. Методические указания по постановке полевых опытов / Сост. К.В. Ливанов // Куйбышевский сельскохозяйственный институт. – Куйбышев, 1985. – 73 с. 79. Методы изучения снежного покрова / Сост. И.Д. Копанев // Л.: Гидрометеоиздат, 1971. – 226 с. 80. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. - М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с. 81. Милащенко, Н.З. Перспективы минимальной обработки / Н.З. Милащенко // Земледелие. – 1977. - №1. – С. 45-49. 82. Минкевич, И.А. Масличные культуры / И.А. Минкевич, В.Е. Борковский. – М.: Сельхозгиз, 1949. – 398 с. 83. Миннуллин, Г.С. Опыт возделывания подсолнечника в Республике Татарстан / Г.С. Миннуллин // Земледелие. – 2005. - №1. – С. 19-20. 99 84. Можаев Н.И. Растениеводство: учебник / Н.И. Можаев, К.К. Аринов, А.Н. Нургалиев и др. – Акмола, 1996. – 352 с. 85. Моргун, Ф. Т. Почвозащитное бесплужное земледелие / Ф.Т. Моргун, Н.К. Шикула. – М.: Колос, 1984. – 279 с. 86. Морозов, В. Пустозерность подсолнечника в засушливой зоне и меры борьбы с нею / В. Морозов // Зерновые и масличные культуры. – 1968. №1. – С. 36-39. 87. Никитчин, Д.И. Основная обработка почвы под подсолнечник / Д.И. Никитчин, А.Е. Минковский, И.В. Аксенов // Земледелие. – 1995. – №2. - С. 17. 88. Никифоренко, Л.И. Фосфат- мобилизующая способность почвы в связи с диференциацией пахотного слоя при безотвальной обработке / И.Л. Никифоренко // Вестник сельскохозяйственной науки. – 1984. – №7. - С. 48-60. 89. Парфенов, М.А. Плоскорезная обработка почвы под подсолнечник / М.А. Парфенов // Земледелие. – 1982. - №12. – С. 53-56. 90. Пигорев, И.Я. Влияние альтернативных способов основной обработки почвы на рост, развитие и продуктивность подсолнечника / И.Я. Пигорев // Успехи современного естествознания. – 2004. - №10. – С. 110-111. 91. Попков, С. Н. Исследования режима влажности почвы в полевых севооборотах Целиноградской области: автореф. дисс. … канд. с.-х. наук / С.Н. Попков. – Омск, 1971. – 23 с. 92. Похоруков, Ю.А. Оптимизация системы обработки почвы и минерального питания при возделывании подсолнечника на маслосемена / Ю.А. Похоруков // Инновационные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур: сборник материалов 6-й междунар. конф. молодых ученых и специалистов, посвященной 125-летию со дня рождения В.С. Пустовойта (24-25 февраля 2011 г., г. Краснодар). – Краснодар, 2011. – С. 229-233. 100 93. Похоруков, Ю.А. Формирование запасов продуктивной влаги в зависимости от основной обработки почвы под подсолнечник / Ю.А. Похоруков // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых: труды V Международной научно-практической конференции. – Новосибирск, 2012а. – С. 203-205. 94. Похоруков, Ю.А. Влияние основной обработки почвы на урожайность подсолнечника / Ю.А. Похоруков, Н.Г. Власенко // АГРО XXI. – 2012. №1-3. – С. 37-39. 95. Похоруков, Ю.А. Засоренность посевов подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы / Ю.А. Похоруков // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2012б. - №4. – С. 126-128. 96. Почвенный очерк Опытного хозяйства ВНИИЗХ. – Шортанды, 1961. – 49 с. 97. Придворев, Н.И. Зависимость запаса влаги в почве от способа ее основной обработки под подсолнечник / Н.И. Придворев, В.В. Верзилин, Е.А. Родионов // Земледелие. – 2009. - №8. – С. 16-17. 98. Придворев, Н.И. Эффективность различных способов основной обработки почвы под подсолнечник / Н.И. Придворев, В.В. Верзилин, С.И. Коржов и др. // Вестник РАСХН. – 2011. - №2. – С. 28-31. 99. Ревут, И.Б. Физика почв / И.Б. Ревут. – Л.: Изд-во. Колос, 1964. – 318 с. 100. Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства: Целиноградская область: рекомендации. – Алма-Ата: Изд-во Кайнар, 1982. – 341 с. 101. Репецкий, А.Т. Почвозащитная обработка под подсолнечник / А.Т. Репецкий, В.В. Яровенко // Земледелие. – 1983. - №4. – С. 22-23. 102. Ресурсосберегающие технологии возделывания зерновых, зернобобовых, масличных и крупяных культур на Севере Казахстана: Акмолинская область: рекомендации. - Шортанды, 2009. – 184 с. 101 103. Роктанэн, Л.С. Пищевой режим темно-каштановой почвы при разных способах основной ее обработки / Л.С. Роктанэн, В.И. Рылушкин, Ю.А. Лазник // Агрохимия. – 1977. - №9. – С. 92-96. 104. Репецкий, А.Т. Почвозащитная обработка под подсолнечник / А.Т. Репецкий, В.В. Яровенко // Земледелие. - 1983. - № 4. - С. 22-23. 105. Рымарь, В.Т. Технология возделывания подсолнечника в Центральном Черноземье / В.Т. Рымарь, В.И. Турусов // Зерновое хозяйство. – 2004. - №7. – С.23-24. 106. Рябов, Е.И. Почвозащитная система земледелия на основе минимальной обработки / Е.И. Рябов, А.М. Белозеров, С.И. Бурыкин // Земледелие. – 1992. - №1. – С. 31-35. 107. Редков, В.В. Почвы Целиноградской области / В.В. Редков. - АлмаАта: Изд-во. Наука, 1964. – 326 с. 108. Сдобникова, О.В. Условия почвенного питания и применения удобрений в Северном Казахстане и Западной Сибири: автореф. дисс… д-ра с.х. наук / О.В. Сдобникова. - Москва, 1971. - 43 с. 109. Семенов, В.П. Приемы основной обработки почвы под яровую пшеницу в условиях степи Юго-запада Оренбургской области: автореф. дисс. … канд. с.-х. наук / В.П. Семенов. – Целиноград, 1973. – 18 с. 110. Семихненко, П. Черноземным почвам – минимум обработок / П. Семихненко, В. Кондратьев, А. Ригер, Н. Сергиенко // Сельские зори. – 1972. №3. – С. 21-23. 111. Система земледелия Опытного хозяйства Всесоюзного научноисследовательского института зернового хозяйства им. А.И. Бараева. Шортанды, 1986. – 82 с. 112. Смуров, С.И. Безотвальная обработка снижает затраты на выращивание подсолнечника / С.И. Смуров, Ф.Х. Джалалзаде, О.А. Подлегаев и др. // Земледелие. – 2003. - №5. – С. 28-29. 102 113. Спирин, А.П. Некоторые результаты изучения почвозащитных приемов возделывания сельскохозяйственных культур в Краснодарском крае / А.П. Спирин, М.И. Грицик // Научные труды ВАСХНИЛ. - М.: Колос, 1976. – С. 198-209. 114. Справочник статистических параметров черноземов южных карбонатных опытного хозяйства ВНИИЗХ им. А.И. Бараева. - Целиноград, 1991. – 104 с. 115. Справочник фермера. – 2012. - №1. – С. 11. 116. Стороженко, Д.М. Почвы мелкосопочника Центрального Казахстана / Д.М. Стороженко. - Алма-Ата: Изд-во. АН Казахской ССР, 1952. – 124 с. 117. Стотченко, В.Е. Обработка почвы и удобрения под подсолнечник / В.Е. Стотченко, Г.Н. Полуэктов, А.Н. Краевский, Н.Е. Богатырев // Земледелие. – 1980. - №11. – С. 45-46. 118. Стрижков, Н.И. Гербицид евро-лайтнинг в посевах подсолнечника / Н.И. Стрижков, В.Б. Лебедев, А.П. Силкин и др. // Вавиловские чтения: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 95 – летию Саратовского госагроуниверситета, Саратов, 26-27, ноябр., 2008. – Саратов, 2008. – Ч1. – С. 207-209. 119. Стрижков, Н.И. Гербицид евро-лайтнинг в посевах подсолнечника / Н.И. Стрижков, В.Б. Лебедев, А.П. Силкин и др. // Защита и карантин растений. – 2009. - №2. – С. 31-32. 120. Сулейменов, М.К. Переход от почвозащитной до ресурсосберегающей системы земледелия Северного Казахстана / М.К. Сулейменов // НоуТилл и плодосмен – основа аграрной политики поддержки ресурсосберегающего земледелия для интенсификации устойчивого производства: Международная конференция (8-10 июля 2009 г., пос. Шортанды). - АстанаШортанды, 2009. - С.48-55. 103 121. Тангиев, М.И. Методические указания и рекомендации по вопросам земледелия / М.И. Тангиев, Т.Н. Дворникова. – Целиноград, 1975. – С. 5256. 122. Тарарико, А.Г. Влияние обработки чернозема на его устойчивость к эрозии / А.Г. Тарарико, Г.И. Миронов, В.В. Заика и др. // Земледелие. – 1983. - №12. – С. 16-18. 123. Турусов, В.И. Пути ресурсосбережения при использовании средств химизации на подсолнечнике / В.И. Турусов // Зерновое хозяйство. – 2005. №7. – С. 26-27. 124. Турусов, В.И. Обработка черноземов: опыт и тенденции развития / В.И. Турусов, А.М. Новичихин // Земледелие. – 2012. - №4. – С. 7-9. 125. Удобрение зерновых культур в Северном и Центральном Казахстане: Рекомендации. – Шортанды, 2001. – 27 с. 126. Фенелонова, Т.М. Влияние удобрений на деятельность корневой системы в связи с ростом и продуктивностью подсолнечника / Т.М. Фенелонова // Агрохимия. – 1973. - №5. – С. 88-94. 127. Фольмер, Н.И. Водный режим почвы и урожай пшеницы в зависимости от приемов обработки зяби / Н.И. Фольмер // Сибирский вестник с.-х. науки. – 1975. - №3. – С. 6-14. 128. Холмов, В.Г. Минимальная обработка и плодородие почвы / В.Г. Холмов // Земледелие. – 1986. - №4. – С. 29-31. 129. Холмов, B.Г. Минимальная обработка почвы и борьба с сорняками в посевах зерновых культур / В.Г. Холмов, B.C. Мокшин // Научн.-техн. бюл. / Сиб. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва, Новосибирск, 1977. — Новосибирск, 1977. - Вып.,22. - С. 12-19. 130. Холмов, В.Г. Интенсификация и ресурсосбережение в земледелии лесостепи Западной Сибири / В.Г. Холмов, Л.В. Юшкевич. – Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2006. – 396 с. 104 131. Цховребов, В.С. Влияние различных способов основной обработки на содержание элементов питания и физические свойства каштановых почв / В.С. Цховребов, В.С. Шеховцов, И.О. Лысенко // Научный журнал КубГАУ. – 2012. - №77(03). – С. 620-630. 132. Черкасов, Г.Н. Плодородие чернозема типичного при минимализации основной обработки / Г.Н. Черкасов, Е.В. Дубовик, Д.В. Дубовик, И.С. Казанцев // Земледелие. – 2012. - №4. – С. 23-25. 133. Чижов, Б.А. Особенности развития и распределения корневых систем культурных растений в темно-каштановой и солонцовой почве / Б.А. Чижов // Науч. труды института Засухи. – Саратов, 1931. - Т. 1, Вып. 2. – С. 27-40. 134. Чурзин, В.Н. Урожайность генотипов подсолнечника в зависимости от способов основной обработки почвы и регуляторов роста растений на черноземах Волгоградской области / В.Н. Чурзин, В.П. Воронина, Н.Н. Дудникова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. – 2012. - №3 (27). – С. 53-56. 135. Чурзин, В.Н. Влияние приемов ухода на засоренность и урожайность гибридов подсолнечника на обыкновенных черноземах Ростовской области / В.Н. Чурзин, А.В. Калмыков // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. – 2010. - №1 (17). – С. 61-65. 136. Шаповал, О.А. Новые гербициды в технологиях защиты посевов кукурузы и подсолнечника / О.А. Шаповал, В.В. Вакуленко, И.П. Можарова // Плодородие. – 2011. - №2. – С. 16-17. 137. Шикула, Н.К. Бесплужная обработка почвы на Украине / Н.К. Шикула // Земледелие. – 1980. - №3. – С. 26-28. 138. Шкрудь, Р.И. Факторы, определяющие дружность появления всходов подсолнечника / Р.И. Шкрудь // Технические культуры. – 1992. - №1. – С. 12-13. 105 139. Шмелев, В.М. Приемы углубления пахотного слоя на черноземных почвах / В.М. Шмелев // Почвоведение. – 1957. - №2. – С. 83-89. 140. Шурупов, В.Г. Влияние приемов осенней нулевой и минимальной обработки почвы на урожайность масличных культур / В.Г. Шурупов, В.С. Полоус // Тр. Кубан. Гос. Аграр. Ун-та. – 2009. - №1. – С. 120-124. 141. Шурупов, В.Г. Влияние способов основной обработки почвы на засоренность и урожайность масличных культур в севообороте / В.Г. Шурупов, В.С. Полоус // Достижения науки и техники АПК. – 2009. - №2. – С. 43-44. 142. Щербаков, В.И. Совершенствовать основную обработку черноземов в Донбассе / В.И. Щербаков, А.Г. Зуза, Р.Ф. Истомина // Земледелие. – 1984. - №11. – С. 18-20. 143. Ярославская, П.Н. Минимальная обработка почвы и гербициды / П.Н. Ярославская, В.Н. Бородин // Земледелие. – 1984. - №11. – С. 22-24. 144. Anderson, R.L. Characterizing weed community seedling emergence for a semiarid site in Colorado / R.L. Anderson // Weed Tchnol. – 1994. - №8. – Р. 245-249. 145. Carefoot, J.M. Tillage – induced soil changes and related grain yield in a semi-arid region / J.M. Carefoot, M. Nuborg, C.W. Lindwall // Can. J. Soil Sci. – 1990. - №70. – Р. 203-214.
