Вплив різних способів обробітку грунту на забур’яненість, рівень вологості. Дослідження
Однією з особливостей обробітку ґрунту під сою є перш за все повне очищення ґрунту від бур’янів, особливо кореневищних та коренепаросткових. У зв’язку з тим, що соя на початку вегетації розвивається відносно повільно, а бур’яни успішно конкурують з нею за споживання вологи, поживних речовин, використання світла, пригнічуючи при цьому рослини зернобобової культури до основного та передпосівного обробітку ґрунту при її вирощуванні слід відноситись особливо ретельно. Ця біологічна особливість рослин сої обумовлює низьку конкурентоспроможність по відношенню до бур’янів, що в кінцевому результаті призводить до втрат врожаю від 30 до 50%.
Науково-дослідна робота виконувалась на Ерастівській дослідній станції ДУ Інституту сільського господарства степової зони НААН України, яка розташована в П’ятихатському районі Дніпропетровської області. По зональному розподілу цей район належить до Північного Степу з недостатнім і нестабільним зволоженням та посушливими погодними умовами. Ґрунти дослідної ділянки — чорноземи звичайні малогумусні важкосуглинкові. Вміст гумусу в орному шарі ґрунту становить 4,5%, валового азоту — 0,23-0,26, фосфору — 0,11-0,12, калію — 2,0-2,5%. Реакція ґрунтового розчину нейтральна (рН водяної витяжки — 6,5-7,0).
Дослідження проводили у двох дослідах протягом 2011-2014 рр., де вивчали ефективність полицевого (20-22, 25-27 см) і чизельного (20-22 см) способів основного обробітку ґрунту під сою надраннього сорту «Аннушка» в сівозмінах короткої ротації (дослід №1) та багатопільних сівозмінах (дослід №2). Полицевий обробіток ґрунту виконували плугом ПЛН-5-35, а чизельний плугом-розпушувачем із стійками ПРН-31000 «Параплау».
Схема досліду (№1) включала 5 короткоротаційних сівозмін із насиченням соєюу структурі посіву 25, 33, 50% та наступним чергуванням культур:
1. Соя-кукурудза;
2. Соя-ячмінь-кукурудза;
3. Соя-кукурудза-ячмінь;
4. Соя-кукурудза-кукурудза-ячмінь;
5. Соя-ячмінь-соя-кукурудза.
Окрім цього, на наведену вище схему накладалось 3 фони удобрення ґрунту:
1. Без добрив (контроль);
2. Підвищені дози добрив на запланований урожай згідно з діагностикою ґрунту (N30Р60К20);
3. Рекомендована доза добрив (N40Р60). Мінеральні добрива вносили восени під основний обробіток ґрунту.
Схема досліду (№2) включала 2 багатопільні сівозміни:
1. Чорний пар-пшениця озима-кукурудза-соя-ячмінь ярий-горох-пшениця озима-соняшник;
2. Зайнятий пар (однорічні трави)-пшениця озима- кукурудза-соя-ячмінь ярий-горох-пшениця озима-соняшник.
Соя у сівозмінах вирощувалась на фоні 6 систем удобрення ґрунту:
1. Без добрив;
2. Післядія гною;
3. Післяжнивні рештки попередника + N8 на компенсацію їх розкладання мікроорганізмами;
4. N15P15K15 — при сівбі;
5. N30P30K30 — під основний обробіток ґрунту;
6. Післяжнивні рештки попередника + N8 на компенсацію їх розкладання мікроорганізмами та N30P30K30 під основний обробіток ґрунту.
Під передпосівну культивацію для посіву сої вносили ґрунтовий гербіцид Харнес у дозі 2,0 л/га, для зменшення загального рівня забур’яненості в досліді, адже ця бобова культура слабо конкурентоспроможна відносно забур’яненості. Всі інші елементи агротехніки при вирощуванні сої у дослідах були загальноприйняті для зони Степу.
Головна мета досліджень — встановити вплив різних способів основного обробітку ґрунту та систем добрив на агрофізичні показники чорнозему та його вологість, забур’яненість, продуктивність і економічну ефективність.
Як вдалось зберегти вологу
Як показали результати досліджень по визначенню агрофізичних показників ґрунту, щільність перед сівбою сої перебувала в оптимальних межах (полицева оранка — 1,15 г/см³, чизелювання 1,20 г/см³) і не перевищувала критичну межу для її вирощування — 1,27 г/см³ в орному шарі (0-30 см) з невеликою тенденцією до підвищення саме після чизельного обробітку у зв’язку з особливістю роботи чизельних агрегатів, які не обертають пласт та не дорізують дно плужної підошви. Згідно з літературними даними, за щільності ґрунту вище 1,27 г/см³, відмічається пригнічення росту і розвитку рослин сої та знижується її урожай на 15-20%. Показники структурного стану чорнозему також були оптимальними та практично однаковими, незалежно від способу його обробітку, кількість найбільш цінних структурних агрегатів (7-0,25 мм) в середньому тут становила після полицевої оранки — 71,5%, а чизельного обробітку — 72,7%.
Протягом років досліджень (2011-2014 рр.) в дослідах у метровому шарі ґрунту накопичувалась достатня кількість продуктивної вологи для формування високого врожаю зерна сої. Так, на варіантах полицевої оранки накопичувалось у середньому близько 128-136 мм вологи, а чизельного обробітку — 130-145 мм. Відмічена тенденція до підвищення запасів вологи на 20-90 т/га саме за чизелювання. Пояснюється це явище наявністю на поверхні чизельного обробітку ґрунту післяжнивних рослинних решток попередника (мульчі), які сприяють більшому накопиченню снігу протягом холодного періоду року (осінь-зима), а відповідно і зростанню рівня вологонакопичення. Мульча затримує випаровування вологи з ґрунту, сприяє рівномірному розподілу води як у поверхневих, так і в нижніх горизонтах, що підвищує вологість шару, в якому знаходяться корені, в середньому на 2-7%.
Окрім позитивної ролі в регулюванні вологості ґрунту, мульча має також особливу цінність в збереженні родючості чорнозему, адже залишені післяжнивні рештки попередника після мінералізації залишають значну кількість елементів мінерального живлення та збагачують грунт на гумус. Наприклад, у соломі зернових колосових культур міститься 0,5% азоту, 0,25% фосфору, 0,85% калію, а також мікроелементи. Крім цього, при мульчуванні інтенсивніше утворюється вугільна і органічна кислоти, які підвищують доступність фосфору і калію для рослин сої. Внаслідок мульчування ґрунту посилюється діяльність мікроорганізмів у верхньому його шарі, збільшується чисельність корисних комах, дощових черв’яків, які беруть участь у її розкладанні, а в цілому все це дає можливість для перетворення органічної субстанції в мінеральну форму, доступну для живлення рослин сої.
Посіви без бур’янів
За результатами досліджень, забур’яненість посівів сої перебувала на досить низькому рівні, через відмінну дію ґрунтового гербіциду Харнес, внаслідок чого вони не мали суттєвого впливу на процес формування врожаю зерна. Кількість їх нараховувалась за полицевої оранки перед сівбою — 2,0-6,3 шт/м², а на час збирання врожаю — 1,1-1,8 шт/м². Дещо більші показники забур’яненості перед сівбою в 1,1-1,9 та збиранням врожаю 1,2-2,1 разів відмічено на ділянках чизелювання, через більшу концентрацію та локалізацію у верхньому шарі ґрунту насіння бур’янів, в той час як за полицевої оранки воно загорталось у нижчі шари ґрунту (20-22 см), де перебувало у несприятливих для проростання умовах та знаходилось у стадії анабіозу. Серед бур’янів у посівах сої найпоширенішими були амброзія полинолиста (Ambrosia artemisiifolia L.), щириця загнута (Amaranthus retroflexus L.) та лобода біла (Chenopodium album L.).
Значний вплив на забур’яненість сої у першому досліді мав також набір культур та місце її розміщення у сівозміні короткої ротації. Так, у двопільних та трипільних сівозмінах забур’яненість була практично утричі меншою, порівнюючи з чотирипільними сівозмінами з полем ячменю ярого. Пояснити це явище, ймовірно, можна дією ґрунтового гербіциду Харнес. У сівозмінах, де Харнес вносився під кожне поле сої та кукурудзи, щорічно забур’яненість суттєво знижувалась на відміну від сівозмін з полем ячменю ярого, під який цей гербіцид не використовується (табл. 1).
Таблиця 1. Забур’яненість сої перед сівбою та збиранням врожаю, шт./м2
В посівах ячменю ярого, незважаючи навіть на використання страхових гербіцидів (Гранстар Голд — 0,025 л/га) у фазі кущення рослин, через низьку конкурентну спроможність його до бур’янів, забур’яненість, як правило, зростала, особливо у посушливі роки (2012, 2013 рр.). Серед бур’янів, стійких до Гранстар Голд, слід відмітити амброзію полинолисту (Ambrosia artemisiifolia L.) яка в основному домінувала у посівах ячменю. Рослини амброзії полинолистої (Ambrosia artemisiifolia L.) після обробітку гербіцидом Гранстар Голд на 60-70% гинули внаслідок дії препарату, решта рослин (30-40%) після призупинки вегетації через 2-3 неділі відновлювали вегетаційний ріст, і вже до фази колосіння займали вільні екологічні ніші в агроценозі ослаблених рослин ячменю внаслідок посушливих умов.
Вплив удобрення
Сукупна дія погодних умов, вплив різних способів основного обробітку ґрунту та систем добрив на агрофізичні показники чорнозему та його вологість, забур’яненість посівів сої в кінцевому рахунку визначали рівень її урожайності в дослідах (табл. 1-2).
Таблиця 2. Урожайність сої, залежно від місця розміщення в сівозміні,
обробітку ґрунту та удобрення за 2011-2014 рр., (т/га)
Як показали результати досліджень, у першому досліді (табл. 1) урожай сої був практично рівноцінним незалежно від попередників (кукурудза, ячмінь ярий) та способу основного обробітку ґрунту (полицева оранка, чизелювання), адже незначна перевага того чи іншого способу обробітку ґрунту в окремих випадках знаходилась у межах помилки досліду, що підтверджується показниками найменшої істотної різниці (НІР0,05) для фактора А — 0,09 т/га, С — 0,07 т/га. Урожайність за полицевої оранки становила 1,97-2,54 т/га, а за чизелювання — 1,80-2,62 т/га, залежно від рівня удобреності ґрунту.
Внесені восени мінеральні добрива під основний обробіток ґрунту давали суттєві надбавки зерна порівняно з неудобреним фоном. Так, на варіантах із рекомендованою дозою мінеральних добрив (N40Р60) прибавка зерна сої в короткоротаційних сівозмінах сягала по полицевій оранці 0,17-0,27 т/га (7,9-12,0%), а за чизелювання — 0,13-0,37 т/га (6,3-17,0%). Застосування підвищених норм добрив по діагностиці ґрунту (N30Р60К20) сприяло зростанню надбавки зерна порівняно з неудобреним фоном за полицевої оранки на 0,32-0,50 т/га (13,1-20,2%), чизелювання 0,44-0,55 т/га (16,8-21,2%).
Таблиця 3. Урожайність сої в багатопільних сівозмінах,
залежно від систем основного обробітку ґрунту та удобрення за 2011-2014 рр., (т/га)
Окрім внесених мінеральних добрив, на урожайність сої значною мірою впливали погодні умови під час вегетації культури. Слід відмітити посушливу та спекотну погоду протягом вегетації 2012 року та в другій половині вегетації рослин 2013 року, що спричиняло передчасне скидання листя, засихання рослин і не утворення зерна в верхніх бобах. Внаслідок чого потенційний урожай сої сорту «Аннушка» суттєво знижувався до рівня 1,39-1,90 т/га при застосуванні полицевої оранки та 1,41-2,00 т/га за чизелювання, залежно від удобреності ґрунту.
Дещо інші результати було отримано у другому досліді (табл. 2) в багатопільних сівозмінах, де відмічена стійка тенденція до зниження урожайності саме після чизельного обробітку ґрунту. Так, у зерно-паро-просапній сівозміні зниження за чизелювання становило 0,08-0,12 т/га (4,2-6,5%), а у зерно-просапній — 0,08-0,15 т/га (4,8-8,0%), залежно від рівня живлення рослин.
Внесення мінеральних добрив у другому досліді сприяло суттєвому зростанню урожайності сої, особливо на найбільш інтенсивному варіанті (післяжнивні рештки попередника + N8 на компенсацію їх розкладання мікроорганізмами та N30P30K30 під основний обробіток ґрунту). Так, у зерно-паро-просапній сівозміні надбавка зерна на цьому варіанті удобрення за полицевої оранки становила 0,39 т/а (19,7%), чизелювання 0,37 т/га (19,8%), а у зерно-просапній сівозміні — 0,33 т/га (16,7%) та 0,27 т/га (14,7%) відповідно.
Як показали розрахунки економічної ефективності вирощування сої, заміна полицевої оранки чизельним обробітком ґрунту забезпечує економію пального (8,8 л/га) на виконання технологічного циклу робіт, зменшення витрат праці на 0,38 люд-год./га, зниження виробничих витрат на 7,1% та підвищення рівня рентабельності виробництва зерна на 21-30 процентних пункти до показника 76,0-121,0%, залежно від рівня удобреності ґрунту.
Висновки
1. Використання чизельного обробітку ґрунту під сою в умовах північного Степу забезпечує додаткове накопичення продуктивної вологи (на 20-90 т/га) в метровому шарі ґрунту за рахунок наявності на поверхні поля після чизелювання післяжнивних рослинних решток попередника (мульчі), які сприяють більшому накопиченню снігу протягом холодного періоду року (осінь-зима), що підвищує вологість кореневмісного шару ґрунту на 2-7%.
2. Застосування чизельного обробітку ґрунту під сою у сівозмінах короткої ротації дозволяє отримати практично рівноцінний урожай з полицевою оранкою — 1,80-2,62 т/га, залежно від рівня мінерального живлення рослин.
3. Чизельний обробіток ґрунту забезпечує економію пального (8,8 л/га), зменшення витрат праці на 0,38 люд-год./га, зниження виробничих витрат на 7,1% та підвищення рівня рентабельності виробництва зерна на 21-30 процентних пункти до показника 76,0-121,0% порівняно з полицевою оранкою на зяб.
