Технології обробітку ґрунту для пшениці

За даними більшості вчених, найвищий урожай забезпечує глибокий полицевий та безполицевий обробітки ґрунту, котрі рекомендовано застосовувати в пару для товаровиробників Степу. Дослідженнями в Одеському Інституті АПВ встановлено, що використання полицевого та безполицевого обробітків ґрунту на глибину 25-27 см не має переваг у порівнянні з мілким основним під час підготовки пару, тому що пшениця озима м’яка формує приблизно однакову врожайність за мілкого та глибокого обробітку пару. Існують навіть дані про перевагу безполицевого плоскорізного обробітку ґрунту, який сприяв формуванню вищого врожаю зерна пшениці озимої порівняно з полицевою оранкою. Враховуючи неоднозначні висновки та думки різних вчених і товаровиробників, на нашу думку, слід і надалі продовжувати дослідження із вивчення ефективності різних способів та систем основного обробітку ґрунту.

Експериментальну частину роботи проводили протягом 2001-2015 рр. Досліди закладені у тикратній повторності, загальна площа посівної ділянки — 330 м², облікової — 100 м².

Старт досліджень

СТАЦІОНАРНИЙ ДОСЛІД №1: дві короткоротаційні сівозміни: чистий пар — пшениця озима — ячмінь ярий та чистий пар — пшениця озима — соняшник

Мета: було передбачено вивчити ефективність різних способів основного обробітку ґрунту в чистому пару (чорний, ранній) після соняшнику та ячменю:

1. Полицевий (25-27 см) — ПО-3-35, ПЛН-4-35;

2. Плоскорізний (12-14 см) — КР-4,5, або КШН-5,6 «Резидент»;

3. Чизельний (25-27) — канадським чизель-культиватором Conser TillPlow із С-подібними підпружиненими стійками і напівгвинтовими наральниками — чизелями з С-подібними підпружиненими стійками і напівгвинтовими наральниками — чизелями шириною 90 мм із відстанню між собою 45 см і плоскими дисками діаметром 515 мм, поставленими прямо через кожні 20 см;

4. Дисковий (мульчувальний) (8-10 см) — БДВ-3.

Додатково: внесення добрив проводили за результатами ґрунтової діагностики, тобто залежно від вмісту в ґрунті елементів живлення у період вегетації. Догляд за чорним паром базувався на засадах мінімізації і різноглибинності обробітку від 10-12 см навесні до 6-8 см перед сівбою пшениці. Догляд за раннім паром після проведення основного обробітку навесні здійснювався по типу чорного. Висівали сорт пшениці озимої Куяльник.

Грунт, передпосівний обробіток

СТАЦІОНАРНИЙ ДОСЛІД №2: складався із 5-пільної сівозміни: чистий пар — пшениця озима — соняшник — ячмінь ярий — кукурудза на зерно.

Мета: у сівозміні проводили вивчення ефективності систем полицевого, диференційованого та мульчувального обробітків ґрунту з загальнофоновим залишенням післяжнивних решток усіх польових культур. Основний обробіток ґрунту під пшеницю озиму по пару проводили полицевим плугом ПО-3-35 на глибину 25-27 см (контроль), безполицевий (дисковий) обробіток ґрунту — важкими дисковими боронами БДВ-3 на 10-12 см та безполицевий (плоскорізний) весняний (ранній пар) — комбінованим агрегатом КШН-5,6 «Резидент» на 12-14 см. Висівали сорт пшениці озимої Литанівка.

Додатково: посіви обов’яз­ко­во обробляли в фазі кущення гербіцидом Естерон (905 г/л 2-етилгексиловий ефір + 600 г/л 2,4-дихлорфеноксиоцтової кислоти) — 1,2 л/га для повного знищення бур’янів. Схема досліду також включала три фони удобрення: 1) без добрив + післяжнивні рештки попередника;
2) N₆₀P₃₀K₃₀ + післяжнивні рештки попередника; 3) N₆₀P₃₀K₃₀ + післяжнивні рештки попередника. Мінеральні добрива вносили навесні розкидним способом під передпосівну культивацію. Агротехніка вирощування пшениці озимої у дослідах загальноприйнята для зони Степу. Всі експериментальні дослідження проводили відповідно до загальноприйнятих методик.

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

Облік урожаю здійснювали поділяночно методом прямого обмолоту комбайном «Сампо-500» у фазі повної стиглості зерна. Після визначення засміченості і вологості зерна врожай перераховували на 100% чистоту і 14% вологість. Дані урожайності зерна пшениці озимої оброблялись методом дисперсійного аналізу за Б. А. Доспеховим за допомогою комп’ютерної техніки.

Якість зерна оцінювали за показниками вмісту білка, клейковини, жиру, крохмалю, клітковини згідно з технічними умовами стандарту ДСТУ 3768-2009.

Поле, глибоке розпушення, осінь

Результати досліджень

ДОСЛІД №1

У першому досліді (2005-2010 роки) опади допосівного періоду, помірно теплі зими, майже повне відновлення запасів продуктивної вологи в ґрунті на час весняного кущення рослин (87-94% від граничної польової вологоємності) та рясні дощі, які співпадали з критичним періодом водоспоживання пшениці озимої, створили добрі передумови для одержання високого врожаю зерна в 2008, 2009 та 2010 роках (відповідно, 8,00-8,57, 6,78-7,13 та 6,27-
6,93 т/га). Менш сприятлива метеоситуація була в 2005 та 2006 роках, коли урожайність пшениці озимої коливалась у межах 5,19-6,52 т/га.

Характерною ознакою весняно-літньої вегетації пшениці озимої у 2007 році був тривалий проміжок часу (18 березня-22 червня) із відсутністю господарчо-корисних опадів.

Створилась загроза суттєвого зниження продуктивності посівів навіть на парових полях. Уникнути згубної дії посухи за цих умов дали змогу такі чинники, як наявність значних запасів продуктивної вологи у 1,5-метровому шарі ґрунту (понад 200 мм) і суцільне мульчування міжрядь відмерлими взимку рослинами, що істотно зменшило непродуктивне випаровування води. Врожайність зерна пшениці озимої хоча і виявилась найнижчою за всі роки досліджень, однак вона не опускалась по варіантах за позначку 4,5 т/га.

З точки зору впливу на продуктивність агрофітоценозу пшениці озимої перевага того чи іншого виду пару залежала, головним чином, від мінливостей погоди, зволоженості ґрунту, кількості та якості рослинних субстратів, які по-різному впливали на поживний режим, мікробіологічну та ферментативну активність чорнозему.

Так, за рівнем урожайності зерна пар після соняшнику переважав пар після ярого ячменю за сприятливих умов для швидкого розкладу післяжнивних решток олійної культури, які характеризуються підвищеним вмістом макроелементів і мають порівняно невисоке співвідношення С:N (2005, 2006, 2010 роки). В окремих випадках (2008 р.) перевага пару після соняшнику проявилась виключно на удобренному фоні, що пояснюється покращанням тут фосфатного режиму ґрунту і меншим ступенем ураженості рослин кореневими гнилями.

У 2007 році, на відміну від попередніх, більш урожайною виявилось пшениця по пару після ячменю. Це обумовлено передусім різницею у запасах продуктивної вологи у посівному (3,6 мм, або 27,7% на користь останнього) та коренеактивному (0-150 см) шарах ґрунту восени 2006 року, що позитивно впливало на густоту і дружність появи сходів, зменшувало відмирання рослин взимку і випадання весною. Аналогічна тенденція відстежувалась і у 2009 році.

Узагальнюючи: за середніми даними (2005-2010 рр.) різні види чорного пару виявились рівноцінними між собою, розбіжність в урожайності зерна тут не перевищувала 0,09 т/га. Водночас ранній пар після ячменю поступався ранньому після соняшнику на 0,25-0,27 т/га.

Помічено, що ступінь полягання рослин зростала за глибокої оранки і чизелювання, зменшувалась за мілкого, особливо весняного обробітку ґрунту (ранній пар). Низькі надбавки основної продукції за підживлення посівів у 2007 році пояснюються відсутністю агрономічно цінних дощів у фазі «вихід в трубку-колосіння», які б сприяли вертикальному переміщенню нітратів по профілю ґрунту й ефективному їх засвоєнню рослинами. В середньому за 2004-2009 роки відвнесення аміачної селітри на пару після ячменю ярого отримано додатково 0,20-0,28, на пару після соняшнику — 0,29-0,36 т/га.

Різні способи основного обробітку чорного пару (дисковий, чизельний, полицевий) забезпечили в дослідах практично однакову продуктивність пшениці озимої. При цьому слід відзначити суттєве зниження урожайності зерна по ранньому пару після ячменю, порівнюючи з чорним, у 2005, 2006 та 2009 роках на фоні без добрив.

З можливих причин цього явища не можна виключати фактор «азотне живлення рослин», остільки запаси N-NO₃ в орному шарі під озиминою у фазі весняного кущення тут були на 6,4-11,1 % меншими відносно варіантів зяблевого обробітку ґрунту. Означена закономірність більшою мірою проявлялась на неудобреному фоні, тому підживлення посівів, які вирощуються по ранньому пару після стерньових культур, має бути обов’язковим агроприйомом, який знижує ризики, пов’язані з можливим закріпленням азотних сполук мікробним комплексом, що здійснює розклад органічних решток і створює передумови для гальмування процесів нітрифікації, особливо за прохолодної погоди на початку весни.

Не підтвердилось припущення щодо негативного впливу на продуктивність пшениці озимої по ранньому пару після ячменю ярого кореневих гнилей, шкодочинність яких зростає, як відомо, на незайманих (нульових) фонах і за мульчувального обробітку ґрунту, зокрема в сівозмінах з високим насиченням зерновими колосовими культурами. Інтенсивність ураження рослин збудниками цієї хвороби тут була не більшою, ніж на ділянках з дискуванням та чизелюванням і в середньому за роки досліджень не перевищувала 11-12 %.

ДОСЛІД №2

У другому стаціонарному досліді, де попередником пшениці озимої був пар після кукурудзи, отримано практично ж такі результати, як у пару після ячменю ярого. За результатами досліджень середня урожайність пшениці озимої, залежно від фону живлення, у варіанті з оранкою дорівнювала 5,24-5,50 т/га, дискуванням — 5,17-5,60, плоскорізним розпушуванням ріллі — 5,04-5,52 т/га. Слід відзначити зниження продуктивності рослин за полицевого обробітку (порівняно з дисковим і плоскорізним) у 2013 та 2014 рр., що пояснюється насамперед поляганням посівів у фазі молочної та воскової стиглості зерна. Тому за певних умов у відносно сприятливі для озимини роки на фоні полицевої оранки у чистому пару доза азотних добрив у підживлення весною повинна бути мінімальною з огляду на можливі втрати основної продукції.

Слід підкреслити, що відзначена тенденція не є сталою у часі. Наприклад, у 2015 р. за порівняно високої продуктивності посівів полягання рослин у досліді не спостерігалось. Тобто вирішальну роль щодо розвитку цього явища, очевидно, відіграє ступінь, характер та поєднання факторів, безпосередньо пов’язаних із процесами живлення рослин, темпами накопичення вегетативної маси і формуванням соломини з різними морфобіологічними та фізико-хімічними властивостями (товщина і ламкість стебла, довжина міжвузля, співвідношення макро- та мікроелементів у побічній продукції тощо). Виляганню посівів у Степу сприяють також аномальні явища погоди, зокрема потужні буревії, інтенсивні зливи, градобій.

В 2011, 2012 та 2015 рр. за урожайністю зерна мульчувальний обробіток поступався оранці на зяб, що зумовлено, ймовірно, дещо гіршим фітосанітарним станом агроценозу, гальмуванням мікробіологічних процесів за наявності великої кількості післяжнивних решток у верхньому шарі ґрунту й іншими не з’ясованими повною мірою чинниками різної природи.

Узагальнюючи: в середньому за період досліджень глибокий полицевий обробіток чорного пару не мав переваг порівняно з мілким дисковим на відміну від весняного плоскорізного розпушування ґрунту, де в межах окремих варіантів удобрення (без туків, N₃₀P₃₀K₃₀) отримано нижчі показники. Водночас, застосування N60 навесні в поєднанні з P₃₀K₃₀ під передпосівну культивацію забезпечило тут урожай зерна на рівні контролю (оранка — 5,50, ранній пар — 5,52 т/га).

За полицевого обробітку внесення N₃₀P₃₀K₃₀ сприяло отриманню додатково зерна 0,28 т/га, дискового — 0,38, плоскорізного — 0,33 т/га, а N₆₀P₃₀K₃₀ –відповідно, 0,26; 0,43 та 0,48 т/га. Низький приріст урожайності зерна від мінеральних добрив, зокрема азотних, у 2011 і 2012 рр. пояснюється недобором опадів під час формування у рослин репродуктивних органів.

Як відомо, пшениця озима за вищої урожайності зазвичай формує менш якісне зерно переважно внаслідок домінування процесів ростового розбавлення азотовмісних сполук. Однак у наших дослідженнях ця закономірність не була сталою за роками у зв’язку з високою потенційною та ефективною родючістю агрофону.

У період проведення експерименту глибока оранка чорного пару на усіх без винятку агрофонах забезпечила одержання продовольчого зерна із вмістом білка 11,6-12,4 %, а клейковини — 23,3-26,2 % (середнє за 2011-2015 рр.). Осінній дисковий та весняний плоскорізний обробітки парового поля зумовили щорічне отримання зерна 3 класу лише під час внесення N₆₀P₃₀K₃₀ (білок — 11,6-12,3 %, клейковина — 22,6-24,6 %). У цьому випадку підживлення озимини аміачною селітрою із розрахунку N₆₀ має бути обов’язковим агрозаходом, який знижує ймовірність закріплення азотних сполук мікробним комплексом і створює належні умови для інтенсивного перебігу процесів нітрифікації.

За усередненими показниками у разі залучення у кругообіг побічної продукції культур сівозміни внесення N₃₀P₃₀K₃₀ під пшеницю озиму, розміщену по чистому пару, сприяло (порівняно з неудобреним фоном) підвищенню вмісту білка в зерні на 0,6-1,0 %, клейковини — на 1,9-2,6 %, а N₆₀P₃₀K₃₀ — на 0,8-1,4 та 2,0-3,0 % відповідно.

Як відзначалось вище, вирощування пшениці озимої на удобрених ділянках (післяжнивні рештки + N₆₀P₃₀K₃₀) за технологією мілкого мульчувального обробітку ґрунту в середньому за роки досліджень не призводило до зниження урожайності культури порівняно з глибокою зяблевою оранкою.

Висновки

Використання раннього пару після соняшнику за вирощування пшениці озимої забезпечує урожай на рівні з полицевим, чизельним та дисковим обробітками, тобто різні пари та способи їх обробітку рівноцінні. Водночас запровадження раннього пару після стерньового попередника (ячмінь ярий) та після кукурудзи під час залучення у кругообіг усієї побічної продукції вирощуваних культур призводить до часткової іммобілізації азотних сполук ґрунту під озиминою у весняний період і до тенденції зниження урожаю зерна на 0,10-0,20; 0,02-0,15 т/га (або 2,70-3,80 та 0,10-0,15%) у порівнянні з іншими варіантами досліду.

Застосування післяжнивних решток попередника як удобрення на фоні внесення мінеральних добрив у дозі N₃₀P₃₀K₃₀ під пшеницю озиму сприяє, порівняно з неудобреним фоном, підвищенню вмісту білка у зерні на 0,6-1,0 %, клейковини — на 1,9-2,6 %, а за використання N₆₀P₃₀K₃₀ — на 0,8-1,4 та 2,0-3,0 % відповідно.

Олександр ЦИЛЮРИК, доктор с.-г. наук, 
Дніпровський державний аграрно-економічний університет